行知高级中学校2022-2023学年高二下学期期中考试
物理试卷
（满分100分，考试时间90分钟）
选择题（共8小题，每题4分，计32分）
1.电网陈旧老化易使电能损耗严重，为了减少远距离输电线路上的电能损耗，以下措施中切实可行的是（ ）
A．提高输电电压 B．用超导材料做输电线 C．提高输送功率 D．减小输电线的横截面积
2. 某小型发电机产生的交流电动势为e=50sin(100πt) V。对此电动势，下列表述正确的有( )
A. 周期是0.02s B. 频率是100Hz C. 有效值是25V D. 最大值是50V
3.如图示闭合电路的部分电路在磁场中的运动情况，产生感应电流的为（ ）
A． B． C． D．
4．关于变压器的工作原理,以下说法正确的是( )
A.通有正弦交变电流的原线圈产生的磁通量不变
B.变压器是依靠自感过程进行工作的
C.穿过副线圈磁通量的变化使得副线圈产生感应电动势
D.原线圈中的电流通过铁芯流到了副线圈
5.如图，弹簧上端固定，下端悬挂一个磁铁，磁铁的N极位于下端。在磁铁下端放一个固定的闭合金属圆环，将磁铁托起到某一高度后放开，发现磁铁很快地停下（ ）
A．磁铁和弹簧组成的系统机械能守恒 B．该实验现象不符合能量守恒定律
C．若磁铁的S极向下，磁铁振动时间会变长 D．磁铁很快停下伴随着圆环中产生感应电流
6. 如图，理想变压器原线圈输入电压，副线圈电路中R0为定值电阻，R是滑动变阻器，V1和V2是理想交流电压表，示数分别用U1和U2表示；A1和A2是理想交流电流表，示数分别用I1和I2表示，下列说法正确的是（ ）
A. 滑片P向下滑动过程中，U2变小、I1变小
B. 滑片P向下滑动过程中，U2不变、I1变大
C. I1和I2表示电流的瞬间值
D. U1和U2表示电压的最大值
7.图甲为一小型发电机的示意图，发电机线圈内阻为1Ω，灯泡L的电阻为9Ω，电压表为理想交流电压表。发电机产生的电动势e随时间t按图乙的正弦规律变化，则（ ）
A．t＝0.01s时，穿过线圈的磁通量为零
B．线圈转动的角速度为50rad/s
C．电压表的示数为9V
D．灯泡L的电功率为10W
8.在如图所示的电路中，a、b、c为三盏完全相同的灯泡，L是自感线圈，直流电阻为RL，则下列说法正确的是 ( )
A．合上开关后，c先亮，a、b后亮
B．断开开关时，N点电势高于M点
C．断开开关后，b、c同时熄灭，a缓慢熄灭
D．断开开关后，c马上熄灭，b闪一下后缓慢熄灭
多选题（共5小题，每题4分，共20分）
9.如图所示，线圈固定不动，将磁铁从线圈上方插入或拔出的瞬间，线圈和电流表构成的闭合回路中产生的感应电流方向，下列图中正确的是( )
10.下列四个图都与涡流有关，其中说法正确的是（ ）
A．真空冷炼炉是利用涡流来熔化金属的装置
B．自制金属探测器是利用地磁场来进行探测的
C．电磁炉工作时在它的面板上产生涡流加热食物
D．变压器的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠合而成是为了减小涡流
11.如图所示，A、B为大小、形状均相同且内壁光滑，但用不同材料制成的圆管，竖直固定在相同高度。两个相同的磁性小球，同时从A、B管上端的管口无初速释放，穿过A管的小球比穿过B管的小球先落到地面。下面对于两管的描述中可能正确的是（ ）
A．A管是用塑料制成的，B管是用铜制成的 B．A管是用铝制成的，B管是用胶木制成的
C．A管是用胶木制成的，B管是用铝制成的 D．A管是用胶木制成的，B管是用塑料制成的
12. 如图，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a和b，当输入电压U为灯泡额定电压的10倍时，两灯泡均能正常发光，下列说法正确的是（ ）
A. 原、副线圈匝数比为1:9 B.原、副线圈匝数比为9:1
C. 此时a和b的电功率之比为9:1 D. 此时a和b的电功率之比为1:9
13.如图所示，在水平桌面上有一金属圆环，在它圆心正上方有一条形磁铁（极性不明），当条形磁铁下落时，可以判定（ ）
A. 环中将产生俯视顺时针方向的感应电流 B. 环对桌面的压力将增大
C. 环有面积缩小的趋势 D. 磁铁将受到竖直向下的电磁作用力
填空题（每空2分，共16分）
14.小张同学用图甲的实验装置“研究电磁感应现象”。断开开关瞬间，发现灵敏电流计的指针向左偏转了一下。
(1)闭合开关稳定后，将滑动变阻器的滑片向右滑动过程中，灵敏电流计的指针______（填“向左偏转”、“向右偏转”或“不偏转”）；
(2)如图乙所示，R为热敏电阻，其阻值随着周围环境温度的升高而减小。轻质金属环A用轻绳悬挂，与长直螺线管共轴(A线圈平面与螺线管线圈平面平行)，并位于其左侧。若周围环境温度急剧上升时，从左向右看，金属环A中电流方向______（填“顺时针”或“逆时针”），金属环A将向______（填“左”或“右”）运动，并有______（填“收缩”或“扩张”）的趋势。
15.在“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中，可拆变压器如图所示。
（1）观察变压器的铁芯，它的结构和材料是___________；（填字母）
A．整块硅钢铁芯 B．整块不锈钢铁芯 C．绝缘的铜片叠成 D．绝缘的硅钢片叠成
（2）观察两个线圈的导线，发现粗细不同，导线粗的线圈匝数________；（填“多”或“少”）
（3）实验中将电源接在原线圈的“0”和“8”两个接线柱之间，用电表测得副线圈的“0”和“4”两个接线柱之间的电压为，则原线圈的输入电压为___________；（填字母）
A． B． C．
（4）本实验要通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系，实验中需要运用的科学方法是___________。（填字母）
A．控制变量法 B．等效替代法 C．整体隔离法
计算题（共4小题，16题6分，17、18题个9分，19题8分，共32分）
16. 图甲的调压装置可视为理想变压器，负载电路中R＝55Ω，两电表为理想电流表和电压表，变压器原副线圈匝数比为n1∶n2=2∶1，若原线圈接入如图乙所示的正弦交变电压。求：
（1）此交流电压的瞬时表达式；
（2）电压表的示数；
（3）电流表的示数。
17.如图甲所示，一个圆形线圈的匝数，线圈面积，线圈的电阻，线圈外接一个阻值的电阻，把线圈放入一个方向垂直于线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示。
（1）线圈中产生的感应电动势等于多少？
（2）线路中的电流等于多少？
（3）若电阻R为可变电阻，当R阻值是多少时R消耗的功率最大？R消耗的最大功率等于多少？
18.两根平行光滑金属导轨MN和PQ放置在同一水平面内，其间距L=0.60m，磁感应强度B=0.50T的匀强磁场垂直轨道平面竖直向下，两导轨之间连接有阻值R=2.8Ω的电阻。在导轨上有一质量m=0.10kg的金属棒ab与导轨垂直，金属棒在两导轨间的电阻r=0.20Ω，如图所示。给金属棒一个瞬时冲量使其以v0=10m/s的初速度开始运动。设金属棒始终与导轨垂直且接触良好。
(1)当金属棒在导轨上运动的速度为料v1=5.0m/s时，求：
①电阻R两端的电压及其电功率；
②金属棒的加速度大小：
(2)请通过论述定性说明，金属棒在导轨上运动过程中速度和加速度的变化情况。
19.发电厂输出的交流电压为U=22 kV，输送功率为P=2.2×106 W，现在用户处安装一降压变压器，用户的电压为220 V，发电厂到变压器间的输电线总电阻为r=22 Ω，求：
（1）输电导线上损失的电功率 P；
（2）输电导线上损失的电压 U；
（3）降压变压器原、副线圈匝数之比n1∶n2。 昌吉州行知学校2022—2023学年第二学期高二物理期中检测答案
一、单选题
1.【答案】A 2.【答案】A 3.【答案】C 4.【答案】C 5.【答案】D
6.【答案】B 7.【答案】C 8.【答案】B
二、多选题
9.【答案】CD 10.【答案】AD 11.【答案】AC 12.【答案】BD 13.【答案】BC
三、填空题
14.【答案】(1)向右偏转 (2)逆时针 左 收缩
15.【答案】 D 少 C A
四、计算题
16.【答案】（1）；（2）110V；（3）2A
【解析】
【分析】
【详解】（1）由交流电规律可知
联立代入图中数据可得
（2）根据理想变压器特点有
其中
解得
U2=110V
即电压表读数为110V；
（3）根据欧姆定律
代入图乙中数据得
I=2A
即电流表读数为2A。
17.【答案】（1）；（2）；（3）；
【解析】
（1）由电磁感应定律
得
（2）由闭合电路欧姆定律
得
（3）当
时R消耗的功率最大
由
得
18.【答案】(1)①1.4V，0.70W；②1.5m/s2；(2)加速度随速度的减小而减小
【解析】
(1)①当金属棒的速度为v1=5.0m/s时，
产生的感应电动势
E=BLv1=1.5V
电路中的电流
I==0.50A
电阻R两端的电压
U=IR=1.4V
电阻R的电功率
P=IU=0.70W
②金属棒所受安培力
F安=BIL=0.15N
金属棒的加速度
a==1.5m/s2
(2)金属棒沿光滑水平导轨运动过程中，水平方向只受安培力作用，由于安培力的方向与速度方向相反，所以金属棒做减速运动由于安培力
F安=BIL=
所以加速度
a==
因B、L、R、r和m均为定值，所以加速度随速度的减小而减小。
19.解：（1）根据题意有
输电导线上损失的电功率。
（2）输电导线上损失的电压。
（3）由于U= U+U1，所以U1=U- U=1.98×104 V
故。
