高級中學名校試卷PAGEPAGE1天津外大附校2024-2025學年第二學期高二年級物理階段性測試一、單選題（每小題5分，共30分）1.以下說法正確的是（）A.變化的磁場能夠在周圍空間產生電場B.麥克斯韋預言并用實驗證實了電磁波的存在C.驗鈔機和遙控器的工作均利用了紅外線D.紫外線比無線電波頻率小【答案】A【解析】A．根據麥克斯韋的電磁場理論可知，變化的磁場能夠在周圍空間產生電場，故A正確；B．麥克斯韋首先從理論上預言了電磁波，赫茲利用實驗證實了電磁波的存在，故B錯誤；C．驗鈔機是利用紫外線使鈔票上的熒光物質產生發光效應進行防偽的，遙控器的工作利用了紅外線，故C錯誤；D．各種射線的波長從大到小排序為無線電波、微波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線，故紫外線比無線電波的波長小，頻率大，故D錯誤。故選A。2.關于課本中出現的幾幅圖片，下列依次的解釋正確的是（）A.真空冶煉爐利用線圈產生的熱量使金屬熔化B.使用電磁爐加熱食物可以用陶瓷鍋C.用互相絕緣的硅鋼片疊成的鐵芯來代替整塊硅鋼鐵芯可以減小變壓器鐵芯中的渦流D.探雷器使用必須不斷的移動，當探雷器靜止在地雷上方時，將無法報警【答案】C【解析】A．真空冶煉爐利用渦流通過金屬產生的熱量使金屬熔化，故A錯誤；B．使用電磁爐加熱食物時，陶瓷鍋內沒有自由電子，不能產生渦流，所以不可以，故B錯誤；C．用互相絕緣的硅鋼片疊成的鐵芯來代替整塊硅鋼鐵芯，可以減小變壓器鐵芯中的渦流，故C正確；D．探雷器的探頭可以輻射電磁場，當探頭靠近有金屬部件的地雷時，會產生渦流，從而引發報警，故D錯誤。故選C。3.水平桌面上放置著兩個用同一根均勻金屬絲制成的單匝線圈1和線圈2，半徑分別為和（俯視圖如圖1所示）。豎直方向有勻強磁場，磁感應強度隨時間變化的關系如圖2所示。線圈中的感應電動勢、電流強度、電功率分別用E、I、P表示，不考慮兩個線圈間的影響，下列關系正確的是（）A.， B.，C.， D.，【答案】A【解析】由題意可得，兩線圈的長度之比為兩線圈圍成的面積之比為由法拉第電磁感應定律由圖可知，線圈中的感應電動勢之比為由閉合電路的歐姆定律由電阻定律得兩線圈的電阻之比為可得，線圈中的電流強度之比為線圈中的電功率之比為故選A。4.如圖所示是圓盤發電機的示意圖，銅盤安裝在水平的銅軸上，它的盤面恰好與勻強磁場垂直，兩塊銅片C、D分別與轉動軸和銅盤的邊緣接觸。若銅盤半徑為L，勻強磁場的磁感應強度為B，回路的總電阻為R，從左往右看，銅盤以角速度沿順時針方向勻速轉動。則（）A.由于穿過銅盤的磁通量不變，故回路中無感應電流B.回路中感應電流大小不變，為C.回路中有周期性變化的感應電流D.回路中感應電流方向不變，為【答案】D【解析】A．將圓盤看成由無數條輻向分布的導體棒組成的，圓盤在外力作用下這些導體棒切割磁感線，從而產生感應電動勢，出現感應電流，故A錯誤；BC．根據法拉第電磁感應定律，則有所以產生的感應電動勢大小不變，感應電流大小不變感應電流大小為故B、C錯誤；D．根據右手定則可知，電流從D點流出，流向C點，因此電流方向從D向R再到C，即為，故D正確。故選D。5.在如圖甲、乙所示的電路中，電阻R和自感線圈L的電阻都小于燈泡的電阻，閉合S使電路達到穩定，燈泡Q發光。下列說法正確的是（）A.在電路甲中，斷開S后，Q1立即熄滅B.在電路甲中，斷開S后，Q1先變得更亮，然后漸漸變暗至熄滅C.在電路乙中，斷開S后，Q2漸漸變暗至熄滅D.在電路乙中，斷開S后，Q2先變得更亮，然后漸漸變暗至熄滅【答案】D【解析】AB．電阻R和自感線圈L的電阻都小于燈泡的電阻，所以在電路甲中，斷開S后，Q1漸漸變暗至熄滅，故AB錯誤；CD．在電路乙中，電路穩定后，經過自感線圈的電流較大，所以在電路乙中，斷開S后，Q2先變得更亮，然后漸漸變暗至熄滅，故C錯誤，D正確；故選D。6.如圖甲所示，正方形導線框放置在垂直于紙面的勻強磁場中，以垂直紙面向內為磁場的正方向，勻強磁場的磁感應強度隨時間變化的關系如圖乙所示，用表示邊受到的安培力，以水平向左為的正方向，能正確反映隨時間變化的圖像是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】，感應電動勢為為定值，感應電流為為定值，安培力為，由于逐漸減小到零，故安培力逐漸減小到零，方向向左，為正；內，感應電動勢為為定值，感應電流為為定值，安培力，由于從0逐漸增加，故安培力從0逐漸增大，方向向右，為負；在內，無感應電流，則無安培力；同理在內，安培力逐漸減小到0，方向向左，為正．在內，安培力從0逐漸增大，方向向右，為負。故選A。二、多選題（每小題5分，共20分，每小題給出的四個選項中，都有多個選項是正確的，全都選對的得5分，選對但不全的得3分，選錯或不答的得0分）7.如圖所示，一交流發電機的矩形線圈在磁感應強度的勻強磁場中繞軸以角速度勻速轉動。已知線圈面積，匝數N=100匝，線圈電阻，外接電阻。則在線圈從圖示位置轉過的過程中，下列說法正確的是（）A.圖示位置線框感應電動勢瞬時值為B.通過電阻R的電流有效值為C.電壓表的示數為D.通過電阻的電荷量【答案】AD【解析】A．圖示位置線框感應電動勢瞬時值為最大值，則有故A正確；B．結合上述，電動勢的有效值為則通過電阻R的電流有效值為故B錯誤；C．結合上述可知，電壓表的示數為故C錯誤；D．在線圈從圖示位置轉過的過程中，感應電動勢的平均值感應電流的平均值，解得故D正確。故選AD。8.如圖甲所示，一豎直單匝矩形導線框在勻強磁場中繞某一豎直固定軸勻速轉動，若從導線框轉動到中性面開始計時，通過導線框的磁通量隨時間的變化關系如圖乙所示，則下列說法中正確的是（）A.時，導線框中感應電動勢最大B.與時，導線框中的電流環繞方向相同C.導線框中交變電流電動勢的有效值為D.時，導線框中感應電動勢的瞬時值為【答案】AD【解析】A．時，磁通量為零，磁通量的變化率最大，所以導線框中感應電動勢最大，故A正確；B．根據楞次定律，時，導線框中的電流順時針方向，時，導線框中的電流逆時針方向，故B錯誤；C．由圖可知，角速度感應電動勢最大值導線框中交變電流電動勢的有效值為，故C錯誤；D．導線框中感應電動勢的瞬時值時，導線框中感應電動勢的瞬時值為，故D正確。故選AD。9.如圖為通過變壓器降壓給用戶供電的示意圖，變壓器的輸入電壓一定。如果變壓器上的能量損失可以忽略，滑動變阻器滑片向上移動時，對圖中各表的讀數變化說法正確的是（）A.電流表A1、A2讀數變小B.電流表A1的讀數不變，A2的讀數變小C.電壓表V1、V2的讀數不變D.電壓表V2的讀數變大，V3的讀數變大【答案】AC【解析】C．變壓器的輸入電壓一定，由變壓器規律所以電壓表、示數不變，C正確；AB．滑動變阻器滑片向上移動時，滑動變阻器接入電路中的阻值變大，電流表的示數變小，由變壓器規律變小，A正確，B錯誤；D．電壓表的示數變大，D錯誤。故選AC。10.如圖所示是發電廠通過升壓變壓器進行高壓輸電，接近用戶端時再通過降壓變壓器降壓給用戶供電的示意圖，圖中變壓器均可視為理想變壓器，圖中電表均為理想交流電表。設發電廠輸出的電壓一定，兩條輸電線總電阻用R0表示。則當進入用電高峰時（）A.電壓表V1、V2的示數均不變，電流表A2的示數增大，電流表A1的示數減小B.電壓表V2、V3的示數之差與電流表A2的示數的比值不變C.電壓表V3、V4示數的比值不變，電流表A2的示數增大，電流表A3的示數增大D.電壓表V3、V4的示數均減小，線路損耗功率增大，發電廠的輸出功率增大【答案】BCD【解析】A．發電廠輸出的電壓一定，則電壓表V1的示數不變，根據可知，升壓變壓器次級電壓一定，即電壓表V2示數不變，當進入用電高峰時，降壓變壓器次級消耗的功率變大，則次級電流變大，即電流表A3的示數增大，則初級電流變大，即輸電線上的電流變大，即電流表A2的示數增大，根據可知，升壓變壓器初級電流變大，即電流表A1的示數變大，選項A錯誤；B．電壓表V2、V3的示數之差等于導線上的電壓損失，則與電流表A2的示數的比值等于導線上的電阻R0的值，不變，選項B正確；C．電壓表V3、V4示數的比值等于降壓變壓器原副線圈的匝數比，則比值不變，結合A的分析可知，電流表A2的示數增大，電流表A3的示數增大，選項C正確；D．因輸電線電流變大，則輸電線上的電壓以及功率損失變大，因升壓變壓器次級電壓一定，可知降壓變壓器初級電壓減小，次級電壓減小，即電壓表V3、V4的示數均減小，線路損耗功率增大，用戶消耗的功率也變大，則升壓變壓器器的輸入電流變大，則發電廠的輸出功率增大，選項D正確。故選BCD。三、解答題（本題共3道題，共50分）11.飯卡是學校等單位最常用的輔助支付手段，其內部主要部分是一個多匝線圈，當刷卡機發出電磁信號時，置于刷卡機上的飯卡線圈的磁通量發生變化，發生電磁感應，產生電信號，其原理可簡化為如圖所示。設線圈的匝數為1000匝，每匝線圈面積均為，線圈的總電阻為，線圈連接一電阻，其余部分電阻不計。線圈處磁場的方向不變，其大小按如圖所示的規律變化，（1）請計算時間內MN間的電壓和電阻R產生的焦耳熱；（2）請計算時間內，通過電阻R的電荷量。【答案】（1），；（2）【解析】（1）0～0.1s時間內，由法拉第電磁感應定律,線圈產生的感應電動勢為根據閉合電路歐姆定律，則有解得時間內電阻R產生的焦耳熱為（2）0.1～0.4s時間內，根據法拉第電磁感應定律有根據閉合電路歐姆定律有則通過電阻R的電荷量為結合圖像可得12.如圖所示，足夠長的平行金屬導軌MN、PQ相距L=0.5m，導軌平面與水平面夾角α=37°，導軌電阻不計。磁感應強度B=2T的勻強磁場垂直導軌平面斜向上，長L=0.5m的金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導軌上，且始終與導軌接觸良好，金屬棒的質量m=0.1kg、電阻R=5Ω。兩金屬導軌的上端接定值電阻R=5Ω。金屬棒與導軌間的動摩擦因數μ=0.5。現將金屬棒由靜止釋放，不計空氣阻力，g=10m/s2（sin37°=0.6，cos37°=0.8）。求：（1）金屬棒下滑的最大速度vm的大小；（2）已知金屬棒由靜止釋放到達到最大速度的過程中，通過金屬棒ab橫截面的電荷量q=0.3C，求這個過程中金屬棒ab所產生的電熱Qab？【答案】（1）2m/s；（2）0.2J【解析】（1）對金屬棒進行分析，當金屬棒所受外力的合力為0時，速度達到最大，根據平衡條件有此時的感應電動勢此時的感應電流解得（2）金屬棒由靜止釋放到達到最大速度的過程中，感應電動勢的平均值感應電流的平均值，解得根據能量守恒定律有金屬棒ab所產生的電熱解得13.如圖所示，用一小型交流發電機向遠處用戶供電，已知發電機線圈匝數N=500匝，面積，線圈勻速轉動的角速度ω=100πrad/s，勻強磁場的磁感應強度，輸電時先用升壓變壓器將電壓升高，經高壓輸電，到達用戶區再用降壓變壓器將電壓降下來后供用戶使用，兩根輸電導線的總電阻為R=5Ω，變壓器可視為理想變壓器，降壓變壓器原、副線圈的匝數比為，若用戶區標有“220V，8.8kW”的電動機恰能正常工作。發電機線圈電