参考答案：
1．A 2．D 3．B 4．C 5．B 6．B 7．D
8．BD 9．BD 10．AD
11．（6分） A BD D
12．（8分） = BC
（12分）（1）e＝50sin10πt (V)；（2）；（3），；
【详解】（1）根据题意，线圈的转速为
n＝300r/min＝5r/s
线圈的角速度为：ω＝2πn＝10πrad/s.............................(2分)
感应电动势最大值
Em＝NBSω＝50V .............................(1分)
所以瞬时表达式为
e＝Emsinωt＝50sin10πtV.............................(2分)
（2）当时
.............................(2分)
（3）电动势有效值为
.............................(1分)
电流表示数
.............................(2分)
电压表示数
.............................(2分)
14．（14分）（1）5 424 W；（2）250 V；（3）97.3%
【详解】（1）降压变压器的输出功率为
P=40×22×6 W=5 280 W.............................(1分)
降压变压器副线圈的电流
I4=×6×22 A=24 A.............................(1分)
降压变压器原线圈的电流
I3=I4=×24 A=6 A.............................(1分)
输电线损失的功率
ΔP=I32R=144 W.............................(1分)
所以输入功率
P=5 280 W＋144 W=5 424 W.............................(1分)
（2）降压变压器原线圈电压为
U3=U4=4×220 V=880 V.............................(1分)
输电线上损失的电压为
ΔU=I3R=24 V.............................(1分)
升压变压器的输出电压为
U2=880 V＋24 V=904 V.............................(1分)
所以发电机原线圈电压
U1=U2=×904 V=226 V.............................(1分)
发电机原线圈中电流为
I1=I2=4×6 A=24 A.............................(1分)
发电机内阻分压
Ur=24×1 V=24 V.............................(1分)
电动势为
E=226 V＋24 V=250 V.............................(1分)
（3）用户获得的实际功率
P用=22×40×6 W=5 280 W.............................(1分)
则输电效率
η=×100%=97.3%.............................(1分)
15．（14分）（1）；（2）（3）
【详解】（1）第一颗子弹射入木块的过程，系统动量守恒，以子弹的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得
.............................(2分)
系统由O到C的运动过程中机械能守恒，由机械能守恒定律得
.............................(2分)
由以上两式解得
.............................(1分)
（2）由
.............................(2分)
得
.............................(1分)
（3）由动量守恒定律可知，第2，4，6…颗子弹射入木块后，木块的速度为0，第1，3，5…颗子弹射入后，木块运动。当第9颗子弹射入木块时，以子弹初速度方向为正方向，由动量守恒定律得
.............................(2分)
设此后木块沿圆弧上升的最大高度为H，由机械能守恒得
.............................(2分)
由以上各式可得
.............................(2分)
答案第1页，共2页运城市部分中学2023-2024学年高二下学期开学考试
物理试题
2024年2月
第Ⅰ卷（选择题）
一、单选题（本题共7小题，每题4分，共28分）
1．有“中国天眼”美誉的FAST是目前世界最大口径的射电望远镜，它是一种用于接收和研究天体发射的电磁波的特殊装置。下列关于电磁波的说法正确的是（ ）
A．电磁波在真空中也能传播 B．电磁波能传播信息，不能传播能量
C．射线的波长比红外线的波长更长 D．麦克斯韦用实验证实了电磁波的存在
2．下图中不属于交变电流的是（ ）
A． B． C． D．
3．如图所示，由交流发电机、定值电阻R、交流电流表A组成的闭合回路，线圈ABCD逆时针方向转动，图示位置磁感线与线圈平面平行，下列说法正确的是（ ）
A．、时刻线圈中感应电动势最小
B．、时刻线圈中感应电流方向改变
C．线圈转动到图示位置时，线圈中磁通量变化率为零
D．线圈转动到图示位置时，感应电流方向为
4．一交变电流变化规律如图所示，则该交变电流的有效值为（ ）
A．2A B． C． D．1.5A
5．能够产生正弦式交变电流的发电机（内阻可忽略）通过理想变压器向定值电阻R供电，电路如图所示，理想交流电流表A、理想交流电压表V的读数分别为I、U，R消耗的功率为P。若发电机线圈的转速变为原来的，则（ ）
A．R消耗的功率变为 B．电压表V的读数变为
C．电流表A的读数仍为I D．通过R的交变电流频率不变
6．为了增大无线电台向空间发射无线电波的能力，对LC振荡电路的结构可采用下列哪些措施（ ）
A．增大电容器极板的正对面积 B．增大电容器极板的间距
C．增大自感线圈的匝数 D．提高供电电压
7．某物理学习小组成员把线圈、电容器、电源和单刀双掷开关按照图甲连成电路。将电压传感器的两端连在电容器的两个极板上。先把开关置于电源一侧，为电容器充电；稍后再把开关置于线圈一侧，使电容器通过线圈放电。传感器在电脑上显示的电压波形如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）
A．若电路中的电阻忽略不计，电压一定随时间等幅振荡
B．若增大C，则t2~t3对应的时间将减小
C．在时间段，电流方向为图甲中的逆时针方向
D．在时间段，线圈L中储存的磁场能在逐渐增大
二、多选题（本题共3小题，每题6分，共18分，在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错的得0分）
8．如图所示，质量均为m的木块A、B与轻弹簧相连，置于光滑水平桌面上处于静止状态，与木块A、B完全相同的木块C以速度与木块A碰撞并粘在一起，则从木块C与木块A碰撞到弹簧压缩到最短的整个过程中，下列说法正确的是（ ）
A．木块A、B、C和弹簧组成的系统动量守恒，机械能守恒
B．木块C与木块A碰撞结束时，木块C速度为
C．弹簧的最大弹性势能为mv02/3
D．弹簧的最大弹性势能小于木块A、B、C和弹簧组成系统的动能减少量
9．一个理想自耦变压器左端接电压随时间变化关系为的交变电流，右端接入如图所示电路，电压表和电流表均为理想交流电表，灯泡L的额定电压为50V，Ro为定值电阻，R为滑动变阻器，不计导线电阻。当开关S断开时，灯泡正常工作。以下说法正确的是（ ）
A．此时变压器原、副线圈电流之比为5:22
B．当自耦变压器的可动端Q向下移动时，Ro消耗的功率减小
C．闭合开关S，电压表V和电流表A1的示数都要增大
D．闭合开关S以后，滑片P向下移动的过程中，电流表A1和电流表A2的示数都要减小
10．如图所示，理想变压器原线圈所在电路的输入端接有电压有效值为220V的正弦交变电流，匝数为30的副线圈2与规格为“12V，36W”的灯泡L1连接，副线圈3与规格为“18V，54W”的灯泡L2连接，原线圈与额定电压为40V的灯泡L连接。若电路接通时，三个灯泡均正常发光，则下列说法正确的是（ ）
A．原线圈1两端的电压为180V B．原线圈1的匝数为500
C．副线圈3的匝数为50 D．通过灯泡L的电流有效值为0.5A
第II卷（非选择题）
三、实验题（每空2分，共14分）
11．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）为实现探究目的，保持原线圈输入的电压一定，通过改变原、副线圈匝数，测量副线圈上的电压。这个探究过程采用的科学探究方法是 。
A．控制变量法 B．等效替代法
C．演绎法 D．理想实验法
（2）变压器由两个线圈和铁芯等构成，下列说法正确的是 。
A．匝数多的线圈导线粗 B．匝数少的线圈导线粗
C．铁芯由绝缘的铜片叠成 D．铁芯由绝缘的硅钢片叠成
（3）在实际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3.0V，则原线圈的输入电压可能为 。
A．1.5V B．3.0V C．6.0V D．6.5V
12．用如图所示的装置可以“验证动量守恒定律”，在滑块A和B相碰的端面上装有弹性碰撞架，它们的上端装有等宽的挡光片。
（1）实验前需要调节气垫导轨水平：在轨道上只放滑块A，轻推一下滑块A，其通过光电门1和光电门2的时间分别为Δt1、Δt2，当Δt1 Δt2（填“>”、“=”或“＜”），则说明气垫导轨水平。
（2）实验开始前滑块A 置于光电门1的左侧，滑块B静置于两光电门间的某一适当位置。 给A一个向右的初速度，通过光电门1的时间为，A与B碰撞后A通过光电门1的时间为，B通过光电门2的时间为。为完成该实验，还必需测量的物理量有 。
A．遮光片的宽度d B．滑块A 的总质量m1
C．滑块B的总质量m2 D．光电门1到光电门2的间距L
（3）若在误差允许的范围内满足表达式 ，则表明两滑块碰撞过程中动量守恒。
（4）若还满足表达式 ，则表明两滑块的碰撞为弹性碰撞。
四、解答题（共40分）
13．（12分）如图所示，线圈abcd的面积是0.05m2，共100匝，线圈电阻为1Ω，外接电阻R＝9Ω，匀强磁场的磁感应强度，线圈以300r/min的转速匀速旋转，从线圈处于中性面开始计时，求：
（1）线圈中感应电动势的瞬时值表达式；
（2）线圈转过时电动势的大小？
（3）电路中，电压表和电流表示数的大小？
14．（14分）有一台内阻为1 Ω的发电机，供给一学校照明用电，如图所示。升压变压器原、副线圈匝数比为1∶4，降压变压器原、副线圈匝数比为4∶1，输电线的总电阻为4 Ω。全校共有22个班，每班有“220 V 40 W”灯6盏，若保证全部电灯正常发光，则
（1）发电机的输出功率多大？
（2）发电机的电动势多大？
（3）输电效率为多少？
15．（14分）如图所示，AOB是光滑水平轨道，BC是半径为R的光滑的固定圆弧轨道，两轨道恰好相切。质量为M的小木块静止在O点，一个质量为m的子弹以某一初速度水平向右射入长为L的木块内，恰好没有穿出木块，然后与木块一起继续运动，且恰能到达圆弧轨道的最高点C（木块和子弹均可以看成质点）。求：
（1）子弹射入木块前的速度；
（2）子弹打入木块过程中产生的热量Q；
（3）若每当小木块返回到O点或停止在O点时，立即有相同的子弹射入小木块，并留在其中，则当第9颗子弹射入小木块后，小木块沿圆弧轨道能上升的最大高度为多少？
命题人：牛小艳
审题人：王 杰
