高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE13月聯(lián)考物理試題注意事項：1.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、考場號、座位號、準考證號填寫在答題卡上。2.回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回?？荚嚂r間為75分鐘，滿分100分一、單項選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.下列各情況中，線圈都以角速度ω繞圖中的轉(zhuǎn)動軸勻速轉(zhuǎn)動，磁場均為勻強磁場，其中不能產(chǎn)生正（余）弦式交變電流的是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】A．線框從圖中位置轉(zhuǎn)到線框完全在磁場中過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小恒定不變，框完全在磁場中轉(zhuǎn)到圖中位置過程中，電流方向相反，但大小恒定不變，產(chǎn)生的是不是正（余）弦交變電流，故A正確；B．圖中均能產(chǎn)生余弦式交變電流，故B錯誤。C．圖中均能產(chǎn)生正弦式交變電流，故C錯誤；D．圖中均能產(chǎn)生正弦式交變電流，故D錯誤．故選A。2.如圖甲所示，矩形線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動，其電動勢隨時間變化的圖像如圖乙所示，線圈電阻，定值電阻的阻值，下列說法正確的是（）A.圖示位置產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最大B.時，電流表的示數(shù)為0C.電阻兩端電壓為D.矩形線圈的轉(zhuǎn)速為【答案】D【解析】A．圖示位置，穿過線圈的磁通量最大，但磁通量變化率為0，則產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為0，故A錯誤；B．電流表的示數(shù)為電流有效值，所以時，電流表的示數(shù)不為0，故B錯誤；C．由圖乙可知，電動勢有效值則電阻兩端電壓，故C錯誤；D．由圖乙可知，周期則矩形線圈的轉(zhuǎn)速，故D正確。故選D。3.電磁俘能器可在汽車發(fā)動機振動時利用電磁感應(yīng)發(fā)電實現(xiàn)能量回收，結(jié)構(gòu)如圖甲所示。兩對永磁鐵可隨發(fā)動機一起上下振動，每對永磁鐵間有水平方向的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小均為B．磁場中，邊長為L的正方形線圈豎直固定在減震裝置上。某時刻磁場分布與線圈位置如圖乙所示，永磁鐵振動時磁場分界線不會離開線圈。關(guān)于圖乙中的線圈。下列說法正確的是（）A.穿過線圈的磁通量為B.永磁鐵相對線圈上升越高，線圈中感應(yīng)電動勢越大C.永磁鐵相對線圈上升越快，線圈中感應(yīng)電動勢越小D.永磁鐵相對線圈下降時，線圈中感應(yīng)電流的方向為順時針方向【答案】D【解析】A．根據(jù)圖乙可知此時穿過線圈的磁通量為0，故A錯誤；BC．根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知永磁鐵相對線圈上升越快，磁通量變化越快，線圈中感應(yīng)電動勢越大，故BC錯誤；D．永磁鐵相對線圈下降時，根據(jù)安培定則可知線圈中感應(yīng)電流的方向為順時針方向，故D正確。故選D。4.理想變壓器的原線圈通過a或b與頻率為f、電壓為u的交流電源連接，副線圈接有三個支路，如圖所示（光敏電阻的阻值隨著光照增加而減少）。當S接a時，三個燈泡均發(fā)光。若（）A.電容C增大，L1燈泡變亮 B.頻率f增大，L2燈泡變亮C.RG上光照增強，L3燈泡變暗 D.S接到b時，三個泡均變暗【答案】A【解析】A．電容增大，對交流電的阻礙作用減小，則L1燈泡變亮，故A正確；B．頻率f增大，則電感的阻礙作用增大，則L2燈泡變暗，故B錯誤；C．光敏電阻光照增強，阻值減小，由于各支路電壓不變，則L3燈泡電流增大，變亮，故C錯誤；D．S接到b時，根據(jù)變壓比可知，副線圈電壓增大，則三個泡均變亮，故D錯誤。故選A。5.、為兩個完全相同的定值電阻，兩端的電壓隨時間周期性變化的規(guī)律如圖甲所示，兩端的電壓隨時間按正弦規(guī)律變化如圖乙所示，則兩電阻在一個周期T內(nèi)產(chǎn)生的熱量之比為（）A B. C. D.【答案】A【解析】對，根據(jù)有效值的定義有同理，對有根據(jù)題意有聯(lián)立可得6.如圖甲所示，正方形線圈abcd內(nèi)有垂直于線圈的勻強磁場，已知線圈匝數(shù)n=10，邊長ab=1m，線圈總電阻r=1Ω，線圈內(nèi)磁感應(yīng)強度隨時間的變化情況如圖乙所示。設(shè)圖示的磁場方向與感應(yīng)電流方向為正方向，則下列有關(guān)線圈的電動勢e、感應(yīng)電流i、焦耳熱Q以及ab邊的安培力F（取向下為正方向）隨時間t的變化圖像正確的是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】A．0~1s內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為方向為逆時針；同理1~5s內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為方向為順時針，故A錯誤；B．0~1s內(nèi)的感應(yīng)電流大小為方向為逆時針（負值），同理1~5s內(nèi)的感應(yīng)電流大小為方向為順時針（正值），故B錯誤；C．a(chǎn)b邊受到的安培力大小為可知，0~1s內(nèi)方向向下；1~3s內(nèi)方向向上；3~5s內(nèi)方向向下，故C正確；D．線圈產(chǎn)生的焦耳熱為0~1s內(nèi)產(chǎn)生的熱量為4J，1~5s內(nèi)產(chǎn)生的熱量為4J，故D錯誤。故選C。7.某節(jié)能儲能輸電網(wǎng)絡(luò)如圖所示，發(fā)電機的輸出電壓U1=250V，輸出功率500kW。降壓變壓器的匝數(shù)比n3：n4=50：1，輸電線總電阻R=62.5Ω。其余線路電阻不計，用戶端電壓U4=220V，功率88kW，所有變壓器均為理想變壓器。下列說法正確的是（）A.發(fā)電機的輸出電流為368A B.輸電線上損失的功率為4.8kWC.輸送給儲能站的功率為408kW D.升壓變壓器的匝數(shù)比n1：n2=1：44【答案】C【解析】A．由題知，發(fā)電機的輸出電壓U1=250V，輸出功率500kW，則有A錯誤；BD．由題知，用戶端電壓U4=220V，功率88kW，則有P′=U4I4聯(lián)立解得I4=400A，I3=8A，U3=11000V則輸電線上損失的功率為P損=I32R=4kW且U2=U3＋I3R=11500V再根據(jù)，解得BD錯誤；C．根據(jù)理想變壓器無功率損失有P=U2I3＋P儲代入數(shù)據(jù)有P儲=408kWC正確。故選C。二、多項選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。每小題有多個選項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。8.交流電壓表有一定的量度范圍，它的絕緣能力也有限，不能直接連到電壓過高的電路，電壓互感器可以解決這一問題。電壓互感器的工作原理如圖所示，其原線圈的匝數(shù)較多，并聯(lián)在電路中，副線圈的匝數(shù)較少，兩端接在電壓表上。關(guān)于電壓互感器，下列說法正確的是（）A.原線圈電流的頻率大于副線圈電流的頻率 B.原線圈電流的頻率小于副線圈電流的頻率C.原線圈的電流大于副線圈的電流 D.原線圈的電流小于副線圈的電流【答案】D【解析】AB．電壓互感器是一種變壓器，不能改變電流的頻率，故AB錯誤；CD．根據(jù)變壓器原副線圈電流與線圈匝數(shù)成反比可知，電壓互感器原線圈的匝數(shù)較多，原線圈的電流小于副線圈的電流，故C錯誤，D正確。故選D。9.如圖為電吹風(fēng)電路圖，、為兩個固定觸點，、為可動扇形金屬觸片上兩個觸點，觸片處于不同位置時，電吹風(fēng)可處于停機、吹熱風(fēng)和吹冷風(fēng)三種工作狀態(tài)。和分別是理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)，已知小風(fēng)扇額定電壓為，下列說法正確的是（）A.停機時與接觸B.吹熱風(fēng)時與接觸，與接觸C.吹冷風(fēng)時與接觸D.【答案】BD【解析】ABC．當與接觸時，電熱絲沒有接通，小風(fēng)扇電路接通，則電吹風(fēng)處于吹冷風(fēng)狀態(tài)；當與接觸，與接觸時，電熱絲與小風(fēng)扇都接入電路，吹熱風(fēng)；當、均不與、接觸時，電熱絲與小風(fēng)扇都未接入電路，電吹風(fēng)處于停機狀態(tài)，故AC錯誤，B正確；D．根據(jù)原副線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系得，故D正確。故選BD。10.如圖所示，理想變壓器的副線圈匝數(shù)可調(diào)，端接輸出電壓有效值恒定的正弦交流電，電流表及電壓表均可視為理想的交流電表，電表示數(shù)為、、、，當副線圈的滑片向下滑動時，電表示數(shù)變化量的絕對值為、、、，下列說法正確的是（）A.比值可能不變 B.比值不變C.乘積可能變小 D.比值變大【答案】BC【解析】A．設(shè)原線圈匝數(shù)為、副線圈接入電路的匝數(shù)為，由理想變壓器變壓規(guī)律有，變壓器輸入功率等于輸出功率，有由歐姆定律有，把變壓器及其右側(cè)電路等效為電阻，有當副線圈的滑片P向下滑動時，增加，等效電阻減小，減小，增大，減小，故A錯誤；B．根據(jù)閉合電路歐姆定律有圖線斜率的絕對值等于，所以比值不變，故B正確；C．變壓器的輸入功率當時，有最大值，由于和的關(guān)系未知，所以與的關(guān)系也未知，若開始時，滑片向下滑動時，乘積可能會變小，故C正確；D．由于為定值電阻，則，比值不變，故D錯誤。故選BC。三、非選擇題：本題共5小題，共54分。11.某興趣小組的同學(xué)為了測量如圖甲所示的磁極已知的方形磁鐵表面附近磁場的磁感應(yīng)強度的大小，設(shè)計了如圖乙所示的裝置，圖乙中兩根完全相同的彈簧上端固定，下端與金屬棒絕緣連接。已知方形磁鐵的長度遠大于金屬棒的長度，現(xiàn)進行如下操作：a．斷開開關(guān)S，用刻度尺測量兩根輕彈簧的長度均為；b．用刻度尺測量金屬棒ab的長度為L；c．將方形磁鐵置于金屬棒ab附近，使方形磁鐵在金屬棒ab處的磁場垂直于紙面向里（可視為勻強磁場）；d．閉合開關(guān)S，待系統(tǒng)穩(wěn)定后，記錄電流表的示數(shù)為I，用刻度尺測量兩根輕彈簧的長度均為；e．保持方形磁鐵與金屬棒ab的距離不變，在小范圍內(nèi)改變方形磁鐵相對于金屬棒ab的位置，重復(fù)實驗?；卮鹣铝袉栴}：（1）兩根輕彈簧的長度______（填“>”“=”或“<”）；（2）實驗中______（填“需要”或“不需要”）測量金屬棒ab的質(zhì)量；（3）已知輕彈簧的勁度系數(shù)為k，則方形磁鐵表面附近磁場的磁感應(yīng)強度______。（用已知量和測量的物理量表示）【答案】（1）＞（2）不需要（3）【解析】（1）[1]由左手定則可知金屬棒ab受到向下的安培力，輕彈簧的長度增大，所以。開關(guān)S閉合后，由左手定則可知金屬棒ab受到的安培力向下，由平衡條件得解得由上述分析可知實驗中不需要測量金屬棒ab的質(zhì)量。12.某物理小組欲探究變壓器線圈兩端電壓與匝數(shù)關(guān)系，提供的實驗器材有：學(xué)生電源、可拆變壓器、交流電壓表、若干導(dǎo)線。圖甲為實驗原理圖，在原線圈A、B兩端加上電壓，用電壓表分別測量原、副線圈兩端的電壓，測量數(shù)據(jù)如表：實驗序號原線圈匝數(shù)n1=400原線圈兩端電壓U1(V)副線圈匝數(shù)n2=200原線圈兩端電壓U2(V)副線圈匝數(shù)n2=1400原線圈兩端電壓U2(V)15.82.920.328.04.028.1312.66.244.0請回答下列問題：（1）在圖乙中，應(yīng)將A、B分別與________（填“a、b”或“c、d）連接。（2）根據(jù)上表數(shù)據(jù)得出的實驗結(jié)論是：在實驗誤差允許范圍內(nèi)，變壓器原、副線圈的電壓之比等于________。（3）在實驗序號為2的測量中，若把圖丙中的可動鐵芯取走，副線圈匝數(shù)n2=200，則副線圈兩端電壓________（填正確答案標號）。A.一定小于4.0V B.一定等于4.0VC.定大于4.0V（4）圖丁為某電學(xué)儀器原理圖，圖中變壓器為理想變壓器。左側(cè)虛線框內(nèi)的交流電源與串聯(lián)的定值電阻R0可等效為該電學(xué)儀器電壓輸出部分，該部分與一理想變壓器的原線圈連接；一可變電阻R與該變壓器的副線圈連接，原、副線圈的匝數(shù)分別為n1、n2，在交流電源的電壓有效值U0不變的情況下，調(diào)節(jié)可變電阻R的過程中，當________時，R獲得的功率最大?！敬鸢浮浚?）c、d（2）匝數(shù)之比（3）A（4）【解析】（1）[1]在探究變壓器線圈兩端電壓與匝數(shù)關(guān)系的實驗中，原線圈兩端應(yīng)接入交流電，故應(yīng)將A、B分別與c、d連接；（2）[2]根據(jù)題表中數(shù)據(jù)可得，在實驗誤差允許范圍內(nèi)，變壓器原，副線圈的電壓之比等于兩個線圈的匝數(shù)之比；（3）[3]若把題圖乙中的可動鐵芯取走，磁損耗變大，原線圈中磁通量變化率比副線圈磁通量變化率大，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律知，副線圈兩端電壓一定小于4.0V。故選A。（4）[4]設(shè)原線圈回路中電流為I1，副線圈回路電流為I2，則所以R獲得的功率為根據(jù)數(shù)學(xué)知識可得，當R獲得的功率最大，此時，，13.如圖所示，豎直平面內(nèi)匝數(shù)的正方形線圈邊長，在磁感應(yīng)強度大小為、水平方向的勻強磁場中，繞其中心軸以的角速度勻速轉(zhuǎn)動。已知發(fā)光二極管具有單向?qū)щ娦?，其兩端加正向電壓不低于時才能發(fā)光，加反向電壓不發(fā)光，不計線圈直流電阻。求：（1）線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的最大值；（2）內(nèi)，發(fā)光二極管的發(fā)光時間?！敬鸢浮浚?）（2）【解析】（1）線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的最大值解得（2）線圈轉(zhuǎn)動的周期解得從圖示位置開始計時，感應(yīng)電動勢的瞬時值表達式為當二極管兩端的電壓為時，有解得，在一個周期內(nèi)二極管發(fā)光的時間所以內(nèi)發(fā)光二極管的發(fā)光時間14.如圖，在坐標系內(nèi)，第一象限有垂直紙面向外的勻強磁場，第二象限有沿軸負方向的勻強電場，電場強度大小為。一質(zhì)量為、電荷量為的帶電粒子從軸上的點以速度沿與軸正方向成角的方向射入磁場，恰好垂直于軸射出磁場進入電場，不計粒子重力，求：（1）粒子在勻強磁場中運動的軌道半徑的大??；（2）磁感應(yīng)強度的大?。唬?）粒子從點射入到第二次到達軸的時間?！敬鸢浮浚?）（2）（3）【解析】（1）粒子在磁場中運動情況如圖所示。由幾何關(guān)系得解得（2）根據(jù)洛倫茲力提供向心力有解得（3）粒子在磁場中做勻速圓周運動的周期粒子在磁場中運動的時間粒子從軸進入電場至速度為0的過程中，可得又有解得粒子從點射入到第二次到達軸的時間15.水力發(fā)電是獲得清潔能源的重要途徑之一。有一條河流，河水的流量為，落差，河水的密度為，現(xiàn)利用其發(fā)電，若發(fā)電機的總效率為，輸出電壓為，輸電線的總電阻為，用戶獲得220V的電壓，