江苏省扬州市高邮市名校2023-2024学年高二下学期3月月考物理试题（含解析）
文档属性
| 名称 | 江苏省扬州市高邮市名校2023-2024学年高二下学期3月月考物理试题（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 806.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-03-21 14:55:32 | ||
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文档简介
高邮市名校2023-2024学年高二下学期3月月考
物理试题
一、单选题（每题4分，共44分）
1．关于电磁波，下列说法正确的是（ ）
A．法拉第提出场的概念，并预言了电磁波的存在
B．变化的磁场产生变化的电场，变化的电场产生变化的磁场
C．电磁波的波长越长，其能量子的能量越低
D．遥控器发出的红外线比医院CT中的X射线波长短
2．人们常用空调调节室内空气的温度，下列说法中正确的有（ ）
A．空调风速越大，室内空气的分子动能也越大
B．室内温度为0℃时，则室内空气分子热运动停止
C．空调制冷使得室内温度下降，则速率小的空气分子比例增多
D．空调过滤器能够吸附PM2.5颗粒，此颗粒的运动是分子热运动
3．如图所示，A、B是两个相同的白炽灯，L是自感系数很大、电阻可忽略不计的自感线圈。下列说法正确的是（ ）
A．闭合开关S时，A、B灯同时亮
B．闭合开关S时，A灯比B灯先亮，最后一样亮
C．断开开关S时，B灯闪亮一下再熄灭
D．断开开关S时，流过B灯的电流方向向左
4．下列关于教材中四幅插图的说法正确的是（ ）
A．图甲中，当手摇动柄使得蹄形磁铁转动，则铝框会同向转动，且和磁铁转得一样快
B．图乙是真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，线圈中产生大量热，从而冶炼金属
C．图丙是速度选择器示意图，带电粒子能够从N向M沿直线匀速通过
D．图丁是微安表，在运输时要把两个正、负接线柱用导线连在一起，这是为了保护电表指针，利用了电磁阻尼原理
5．某气体的摩尔质量是M，标准状态下的摩尔体积为V，阿伏加德罗常数为NA，下列叙述中正确的是（ ）
A．该气体在标准状态下的密度为
B．该气体每个分子的质量为
C．每个气体分子在标准状态下的体积为
D．该气体单位体积内的分子数为
6．某同学学习了电磁感应相关知识之后，做了探究性实验：将闭合线圈按图示方式放在电子秤上，线圈上方有一N极朝下、竖直放置的条形磁铁，手握磁铁在线圈的正上方静止，此时电子秤的示数为。将磁铁N极（ ）
A．加速插向线圈的过程中，电子秤的示数小于
B．加速抽出线圈的过程中，电子秤的示数大于
C．加速插入线圈瞬间，线圈中感应电流沿逆时针方向（俯视）
D．加速插入线圈瞬间，线圈中感应电流沿顺时针方向（俯视）
7．如图是学生常用的饭卡内部实物图，其由线圈和芯片组成电路。当饭卡处于感应区域时，刷卡机会激发变化的磁场，从而在饭卡内线圈中产生感应电流来驱动芯片工作。已知线圈面积为S，共n匝。某次刷卡时，线圈平面与磁场垂直，且全部处于磁场区域内，在感应时间t内，磁感应强度方向向里且由0增大到，此过程中（ ）
A．通过线圈的磁通量变化量大小为 B．线圈中感应电流方向为逆时针方向
C．AB边受到的安培力方向向右 D．线圈有扩张的趋势
8．在北半球，当我们抬头观看教室内的电扇时，发现电扇正在逆时针转动。金属材质的电扇示意图如图所示，由于地磁场的存在，下列关于A、O两点的电势及电势差的说法正确的是（ ）
A．A点电势比O点电势高 B．A点电势比O点电势低
C．A点电势等于O点电势 D．扇叶长度越短，转速越快，两点间的电势差数值越大
9．在LC振荡电路中，某时刻线圈中电流产生的磁场方向和电容器极板的带电情况如图所示，则图示状态（ ）
A．电容器刚好充电完毕
B．电容器的带电量在减小
C．线圈中的电流正在减小
D．磁场能正在向电场能转化
10．如图是街头变压器通过降压给用户供电的示意图。变压器的输入电压是市区电网的电压，负载变化时输入电压不会有大的波动。输出电压通过输电线输送给用户，两条输电线的总电阻用R0表示，变阻器R代表用户用电器的总电阻，当用电器增加时，相当于R的值减小（滑动片向下移）。如果变压器上的能量损失可以忽略，当用户的用电器增加时，有关图中各表的读数变化判断正确的是（ ）
A．A2读数变小 B．A1读数变大
C．V1读数变大 D．V3读数不变
11．白鹤滩水电站，其发电量仅次于三峡水电站，远距离输电电路示意图如图所示，如果升压变压器与降压变压器均为理想变压器，发电机输出电压恒定，R表示输电线电阻，则当用户功率增大时（ ）
A．示数减小，示数增大
B．、示数都减小
C．输电线上的功率损失增大
D．、示数的乘积等于、示数的乘积
二、实验题（每空3分，共15分）
12．某实验小组完成“用油膜法测油酸分子的大小”的实验。
(1)实验中要让油酸在水面尽可能散开，形成单分子油膜，并将油膜分子看成球形且紧密排列。本实验体现的物理思想方法为______（填选项前的字母）。
A．控制变量法 B．等效替代法 C．理想化模型法
(2)实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精的作用是______。
A．可使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓
B．对油酸溶液起到稀释作用
C．有助于测量一滴油酸的体积
D．有助于油酸的颜色更透明便于识别
(3)该小组进行下列实验操作，请选出需要的实验操作，并将它们按操作先后顺序排列：______。
A． B． C．
D． E． F．
(4)某同学在用油膜法估测分子直径的实验中，计算结果明显偏小，可能是由于______（填选项）。
A．油酸未完全散开
B．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格
C．求每滴体积时，1mL的溶液的滴数少记了10滴
D．油酸酒精溶液配制的时间较长，酒精挥发较多
(5)已知实验室中使用的酒精油酸溶液每104mL溶液中含有2mL油酸，又用滴管测得每50滴这种酒精油酸溶液的总体积为1mL，将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上，在玻璃板上描出油膜的边界线，再把玻璃板放在画有边长为1cm的正方形小格的纸上（如图）。油酸分子的大小 m。（结果保留一位有效数字）
三、解答题
13．（6分）如图所示，虚线的右侧存在一个竖直向上的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B。电阻为R、质量为m、边长为L的正方形单匝金属线框放在光滑绝缘的水平面上，边在磁场外侧紧靠虚线边界，线框以初速度垂直于边界向左离开磁场。求：
（1）（3分）初始时刻，线框中感应电流大小I和方向（方向写顺时针或逆时针）；
（2）（3分）线框穿出磁场的过程中，通过线框截面的电荷量q。
14.（8分）如图所示，一个质量为m、带负电荷粒子电荷量为q、不计重力的带电粒子从x轴上的P点以速度v沿与x轴成60°的方向射入第一象限内的匀强磁场中，并恰好垂直于y轴射出第一象限。已知OP＝a，求：
（1）（4分）匀强磁场的磁感应强度B的大小；
（2）（4分）带电粒子穿过第一象限所用的时间。
15.（12分）如图甲所示，在一个正方形金属线圈区域内存在着磁感应强度B随时间变化的匀强磁场，磁场的方向与线圈平面垂直。金属线圈所围的面积S=200cm2，匝数n=1000，线圈总电阻r=1.0Ω。线圈与电阻R构成闭合回路，电阻的阻值R=4.0Ω。匀强磁场的磁感应强度随时间变化的情况如图乙所示。磁感应强度B的参考正方向如图甲中所示。求：
（1）（4分）在t=2.0s时，穿过线圈的磁通量；
（2）（4分）在t=5.0s时，线圈端点a、b的电势差Uab；
（3）（4分）4.0~6.0s内电阻R中产生的热量QR。
16．（15分）如图甲所示为某小型水电站的发电机示意图，已知正方形线圈边长，匝数匝，线圈电阻不计；线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动，转速；已知电动势最大值。
（1）（4分）求发电机中匀强磁场的磁感应强度大小；
（2）（5分）从线圈在图甲所示位置开始计时，写出感应电动势随时间变化的函数表达式；
（3）（6分）如图乙所示，将发电机通过升压变压器升压后向远处输电，发电机的输出功率为200kW，输电线的总电阻为4Ω，在用户端用降压变压器把电压降为220V，要求在输电线上损失的功率控制在10kW，则、的原副线圈匝数比和分别为多少？
参考答案：
1．C
【详解】A．法拉第提出场的概念，麦克斯韦预言了电磁波的存在，故A错误；
B．根据麦克斯韦电磁场理论可知，均匀变化的磁场（电场）产生恒定的电场（磁场），故B错误；
C．电磁波的波长越长，频率越低，由可知，其能量子的能量越低，故C正确；
D．遥控器发出的红外线比医院CT中的X射线波长长，故D错误。
故选C。
2．C
【详解】A．室内空气的分子动能只与温度有关，与空调的风速无关，故A错误；
B．热传递存在方向性的含义是指热量可以自发的从高温物体传递到低温物体，而不能自发地从低温物体传递到高温物体，但若有其它影响可以将热量从低温物体传递到高温物体，空调既能制热又能制冷，是通过空调压缩机做功完成的，并不是自发完成的，故B错误；
C．空调制冷使得室内温度下降，根据温度是分子平均动能的标志可知，速率小的空气分子比例增大，故C正确；
D．PM2.5颗粒是肉眼看不见的固体小颗粒，做的是布朗运动，不是分子热运动，故D错误。
故选C。
3．D
【详解】AB．由于自感的作用，闭合开关S时，B灯比A灯先亮，最后一样亮，故AB错误；
CD．断开开关S时，L中产生自感电动势，在A灯、B灯和线圈L中重新形成回路，由于L电阻可忽略不计，通电稳定时通过L的电流等于通过B的电流，所以断电时A灯与B灯同时慢慢熄灭，流过B灯的电流方向向左，故C错误，故D正确。
故选D。
4．D
【详解】A．根据电磁驱动原理，图甲中，当手摇动柄使得蹄形磁铁转动，则铝框会同向转动，线圈比磁铁转得慢，A错误；
B．图乙是真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，铁块中产生产生涡流，铁块中产生大量热量，从而冶炼金属，B错误；
C．图丙中假设粒子带正电，从N向M运动，电场力的方向向下，洛伦兹力方向也向下，无法平衡，则不能做匀速直线运动，C错误；
D．图丁是微安表的表头，在运输时要把两个正、负接线柱用导线连在一起，这是为了保护电表指针，利用了电磁阻尼原理，D正确。
故选D。
5．D
【详解】A．该气体在标准状态下的密度为，A错误；
B．该气体每个分子的质量为，B错误；
C．每个气体分子在标准状态下占据的体积为，C错误；
D．该气体单位体积内的分子数为，D正确。
故选D。
6．C
【详解】AB．将条形磁铁插入线圈或从线圈中抽出的过程，穿过线圈的通量发生了变化，线圈中产生了感应电流，线圈与条形磁铁会发生相互作用，根据楞次定律的准论“来拒去留”可知，在将磁铁插入线圈（无论是匀速、加速还是减速）的过程中，与磁铁相互排斥，导致电子的示数大于，在抽出磁铁（无论是匀速、加速还是减速）的过程中，线与磁铁相互吸引，导致电子秤的示数小于，故AB错误；
CD．根据楞次定律可判断，将一条形磁铁的N极加速插向线圈时，线圈中产生的感应电流方向为逆时针方向（俯视），故D错误，C正确。
故选C。
7．B
【详解】A．通过线圈的磁通量变化量大小为
故A错误；
BC．线圈内磁通量向里增加，根据楞次定律可知线圈中感应电流方向为逆时针，根据左手定则可知，AB边受安培力方向向左，故B正确，C错误；
D．线圈内磁通量增加，根据楞次定律可知线圈有收缩的趋势，故D错误。
故选B。
8．A
【详解】ABC．因北半球地磁场方向斜向下（磁场竖直分量竖直向下），电风扇逆时针方向转动，切割磁感线产生感应电动势，根据右手定则知，A点相当于电源的正极，O点相当于电源的负极，所以A点的电势高于O点的电势，故选项A正确，BC错误；
D．转动切割的电动势E=Bl2ω，则知扇叶长度越短，转速越快，感应电动势不一定越大，电势差就不一定越大，故选项D错误。
故选A。
9．B
【详解】AB．根据右手定则知，电流方向如图所示
则可知，此时电容器放电，电容器的带电量在减小。A错误，B正确；
C．电容器放电，线圈中的电流正在增加。C错误；
D．电容器放电，电场能正在向磁场能转化。D错误；
故选B。
10．B
【详解】由于变压器原线圈的输入电压不变，则V1读数不变，根据
可知副线圈的输出电压不变，当用户的用电器增加时，则减小，副线圈回路总电阻减小，根据欧姆定律可知，副线圈电流增大，则A2读数变大；根据
可知原线圈电流增大，则A1读数变大；由于通过的电流增大，两端电压增大，根据
可知V3读数变小。
故选B。
11．C
【详解】AB．发电机输出电压恒定，升压变压器的输出电压V1不变。当用户功率增大时，输电线输电功率增大，而V1不变，所以A1增大。输电线电阻R不变，输电线上的压降增大，降压变压器的输入电压减小，用户端的电压V2减小，同时A2增大以支持用户功率的增大。故AB错误。
C．A1增大，输电线电阻R不变，所以输电线上的功率损失增大，故C正确。
D．V1、A1示数的乘积表示升压变压器的输出功率，V2、A2示数的乘积表示用户端获得的功率，二者数值不相等，其差值为输电线的功率损失，故D错误。
故选C。
12．(1)C
(2)B
(3)DBFEC
(4)D
(5)
【详解】（1）将油酸分子看成球形，在水面上形成单分子油膜。本实验体现的物理思想方法为理想化模型法。
故选C。
（2）实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精的作用是对油酸溶液起到稀释作用，进一步减小油酸的面密度，更能保证形成单分子油膜。
故选B。
（3）“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验步骤为：用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积：往浅盘里倒入约2cm深的水，水面稳定后将适量痱子粉均匀撒在水面上，用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定，将带有坐标方格的玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小。则实验操作顺序为DBFEC。
（4）A．油酸未完全散开，测得油酸的面积偏小，则测得分子直径偏大，故A不符合题意；
B．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，测得油酸的面积偏小，则测得分子直径偏大，故B不符合题意；
C．求每滴体积时，1mL的溶液的滴数少记了10滴，可知，纯油酸的体积将偏大，则计算得到的分子直径将偏大，故C不符合题意；
D．油酸酒精溶液配制的时间较长，酒精挥发较多，导致油酸浓度增大，形成的油膜面积偏大，则直径的测量值偏小，故D符合题意。
故选D。
（5）一滴酒精油酸溶液纯油酸的体积为
正方形小格的面积为，根据多余半格算一格，不足半格舍掉，由图可知，约61个小格，则油酸的面积为，则油酸分子的直径为
13．（1），逆时针方向；（2）
【详解】（1）此时线框的动生电动势
由欧姆定律可得
由右手定则可知感应电流方向为逆时针方向。
（2）由法拉第电磁感应定律
由欧姆定律有
根据电流定义式有
解得
15．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）在t=2.0s时的磁感应强度由图像可得
则穿过线圈的磁通量为
（2）在4~6s时间内，产生恒定的感生电动势为
则5s时的恒定电流为
则在t=5.0s时刻，线圈端点a、b的电势差即为电阻的电压
（3）在4.0~6.0s内电阻R中产生的热量为
16．（1）；（2）；（3），
【详解】（1）线圈转动的角速度
由
得
（2）线圈与中性面位置垂直，则感应电动势随时间变化的函数表达式
（3）输电线上的电流
的输入电流
则原、副线圈匝数比
副线圈两端电压
原线圈两端电压
则原、副线圈匝数比
物理试题
一、单选题（每题4分，共44分）
1．关于电磁波，下列说法正确的是（ ）
A．法拉第提出场的概念，并预言了电磁波的存在
B．变化的磁场产生变化的电场，变化的电场产生变化的磁场
C．电磁波的波长越长，其能量子的能量越低
D．遥控器发出的红外线比医院CT中的X射线波长短
2．人们常用空调调节室内空气的温度，下列说法中正确的有（ ）
A．空调风速越大，室内空气的分子动能也越大
B．室内温度为0℃时，则室内空气分子热运动停止
C．空调制冷使得室内温度下降，则速率小的空气分子比例增多
D．空调过滤器能够吸附PM2.5颗粒，此颗粒的运动是分子热运动
3．如图所示，A、B是两个相同的白炽灯，L是自感系数很大、电阻可忽略不计的自感线圈。下列说法正确的是（ ）
A．闭合开关S时，A、B灯同时亮
B．闭合开关S时，A灯比B灯先亮，最后一样亮
C．断开开关S时，B灯闪亮一下再熄灭
D．断开开关S时，流过B灯的电流方向向左
4．下列关于教材中四幅插图的说法正确的是（ ）
A．图甲中，当手摇动柄使得蹄形磁铁转动，则铝框会同向转动，且和磁铁转得一样快
B．图乙是真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，线圈中产生大量热，从而冶炼金属
C．图丙是速度选择器示意图，带电粒子能够从N向M沿直线匀速通过
D．图丁是微安表，在运输时要把两个正、负接线柱用导线连在一起，这是为了保护电表指针，利用了电磁阻尼原理
5．某气体的摩尔质量是M，标准状态下的摩尔体积为V，阿伏加德罗常数为NA，下列叙述中正确的是（ ）
A．该气体在标准状态下的密度为
B．该气体每个分子的质量为
C．每个气体分子在标准状态下的体积为
D．该气体单位体积内的分子数为
6．某同学学习了电磁感应相关知识之后，做了探究性实验：将闭合线圈按图示方式放在电子秤上，线圈上方有一N极朝下、竖直放置的条形磁铁，手握磁铁在线圈的正上方静止，此时电子秤的示数为。将磁铁N极（ ）
A．加速插向线圈的过程中，电子秤的示数小于
B．加速抽出线圈的过程中，电子秤的示数大于
C．加速插入线圈瞬间，线圈中感应电流沿逆时针方向（俯视）
D．加速插入线圈瞬间，线圈中感应电流沿顺时针方向（俯视）
7．如图是学生常用的饭卡内部实物图，其由线圈和芯片组成电路。当饭卡处于感应区域时，刷卡机会激发变化的磁场，从而在饭卡内线圈中产生感应电流来驱动芯片工作。已知线圈面积为S，共n匝。某次刷卡时，线圈平面与磁场垂直，且全部处于磁场区域内，在感应时间t内，磁感应强度方向向里且由0增大到，此过程中（ ）
A．通过线圈的磁通量变化量大小为 B．线圈中感应电流方向为逆时针方向
C．AB边受到的安培力方向向右 D．线圈有扩张的趋势
8．在北半球，当我们抬头观看教室内的电扇时，发现电扇正在逆时针转动。金属材质的电扇示意图如图所示，由于地磁场的存在，下列关于A、O两点的电势及电势差的说法正确的是（ ）
A．A点电势比O点电势高 B．A点电势比O点电势低
C．A点电势等于O点电势 D．扇叶长度越短，转速越快，两点间的电势差数值越大
9．在LC振荡电路中，某时刻线圈中电流产生的磁场方向和电容器极板的带电情况如图所示，则图示状态（ ）
A．电容器刚好充电完毕
B．电容器的带电量在减小
C．线圈中的电流正在减小
D．磁场能正在向电场能转化
10．如图是街头变压器通过降压给用户供电的示意图。变压器的输入电压是市区电网的电压，负载变化时输入电压不会有大的波动。输出电压通过输电线输送给用户，两条输电线的总电阻用R0表示，变阻器R代表用户用电器的总电阻，当用电器增加时，相当于R的值减小（滑动片向下移）。如果变压器上的能量损失可以忽略，当用户的用电器增加时，有关图中各表的读数变化判断正确的是（ ）
A．A2读数变小 B．A1读数变大
C．V1读数变大 D．V3读数不变
11．白鹤滩水电站，其发电量仅次于三峡水电站，远距离输电电路示意图如图所示，如果升压变压器与降压变压器均为理想变压器，发电机输出电压恒定，R表示输电线电阻，则当用户功率增大时（ ）
A．示数减小，示数增大
B．、示数都减小
C．输电线上的功率损失增大
D．、示数的乘积等于、示数的乘积
二、实验题（每空3分，共15分）
12．某实验小组完成“用油膜法测油酸分子的大小”的实验。
(1)实验中要让油酸在水面尽可能散开，形成单分子油膜，并将油膜分子看成球形且紧密排列。本实验体现的物理思想方法为______（填选项前的字母）。
A．控制变量法 B．等效替代法 C．理想化模型法
(2)实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精的作用是______。
A．可使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓
B．对油酸溶液起到稀释作用
C．有助于测量一滴油酸的体积
D．有助于油酸的颜色更透明便于识别
(3)该小组进行下列实验操作，请选出需要的实验操作，并将它们按操作先后顺序排列：______。
A． B． C．
D． E． F．
(4)某同学在用油膜法估测分子直径的实验中，计算结果明显偏小，可能是由于______（填选项）。
A．油酸未完全散开
B．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格
C．求每滴体积时，1mL的溶液的滴数少记了10滴
D．油酸酒精溶液配制的时间较长，酒精挥发较多
(5)已知实验室中使用的酒精油酸溶液每104mL溶液中含有2mL油酸，又用滴管测得每50滴这种酒精油酸溶液的总体积为1mL，将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上，在玻璃板上描出油膜的边界线，再把玻璃板放在画有边长为1cm的正方形小格的纸上（如图）。油酸分子的大小 m。（结果保留一位有效数字）
三、解答题
13．（6分）如图所示，虚线的右侧存在一个竖直向上的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B。电阻为R、质量为m、边长为L的正方形单匝金属线框放在光滑绝缘的水平面上，边在磁场外侧紧靠虚线边界，线框以初速度垂直于边界向左离开磁场。求：
（1）（3分）初始时刻，线框中感应电流大小I和方向（方向写顺时针或逆时针）；
（2）（3分）线框穿出磁场的过程中，通过线框截面的电荷量q。
14.（8分）如图所示，一个质量为m、带负电荷粒子电荷量为q、不计重力的带电粒子从x轴上的P点以速度v沿与x轴成60°的方向射入第一象限内的匀强磁场中，并恰好垂直于y轴射出第一象限。已知OP＝a，求：
（1）（4分）匀强磁场的磁感应强度B的大小；
（2）（4分）带电粒子穿过第一象限所用的时间。
15.（12分）如图甲所示，在一个正方形金属线圈区域内存在着磁感应强度B随时间变化的匀强磁场，磁场的方向与线圈平面垂直。金属线圈所围的面积S=200cm2，匝数n=1000，线圈总电阻r=1.0Ω。线圈与电阻R构成闭合回路，电阻的阻值R=4.0Ω。匀强磁场的磁感应强度随时间变化的情况如图乙所示。磁感应强度B的参考正方向如图甲中所示。求：
（1）（4分）在t=2.0s时，穿过线圈的磁通量；
（2）（4分）在t=5.0s时，线圈端点a、b的电势差Uab；
（3）（4分）4.0~6.0s内电阻R中产生的热量QR。
16．（15分）如图甲所示为某小型水电站的发电机示意图，已知正方形线圈边长，匝数匝，线圈电阻不计；线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动，转速；已知电动势最大值。
（1）（4分）求发电机中匀强磁场的磁感应强度大小；
（2）（5分）从线圈在图甲所示位置开始计时，写出感应电动势随时间变化的函数表达式；
（3）（6分）如图乙所示，将发电机通过升压变压器升压后向远处输电，发电机的输出功率为200kW，输电线的总电阻为4Ω，在用户端用降压变压器把电压降为220V，要求在输电线上损失的功率控制在10kW，则、的原副线圈匝数比和分别为多少？
参考答案：
1．C
【详解】A．法拉第提出场的概念，麦克斯韦预言了电磁波的存在，故A错误；
B．根据麦克斯韦电磁场理论可知，均匀变化的磁场（电场）产生恒定的电场（磁场），故B错误；
C．电磁波的波长越长，频率越低，由可知，其能量子的能量越低，故C正确；
D．遥控器发出的红外线比医院CT中的X射线波长长，故D错误。
故选C。
2．C
【详解】A．室内空气的分子动能只与温度有关，与空调的风速无关，故A错误；
B．热传递存在方向性的含义是指热量可以自发的从高温物体传递到低温物体，而不能自发地从低温物体传递到高温物体，但若有其它影响可以将热量从低温物体传递到高温物体，空调既能制热又能制冷，是通过空调压缩机做功完成的，并不是自发完成的，故B错误；
C．空调制冷使得室内温度下降，根据温度是分子平均动能的标志可知，速率小的空气分子比例增大，故C正确；
D．PM2.5颗粒是肉眼看不见的固体小颗粒，做的是布朗运动，不是分子热运动，故D错误。
故选C。
3．D
【详解】AB．由于自感的作用，闭合开关S时，B灯比A灯先亮，最后一样亮，故AB错误；
CD．断开开关S时，L中产生自感电动势，在A灯、B灯和线圈L中重新形成回路，由于L电阻可忽略不计，通电稳定时通过L的电流等于通过B的电流，所以断电时A灯与B灯同时慢慢熄灭，流过B灯的电流方向向左，故C错误，故D正确。
故选D。
4．D
【详解】A．根据电磁驱动原理，图甲中，当手摇动柄使得蹄形磁铁转动，则铝框会同向转动，线圈比磁铁转得慢，A错误；
B．图乙是真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，铁块中产生产生涡流，铁块中产生大量热量，从而冶炼金属，B错误；
C．图丙中假设粒子带正电，从N向M运动，电场力的方向向下，洛伦兹力方向也向下，无法平衡，则不能做匀速直线运动，C错误；
D．图丁是微安表的表头，在运输时要把两个正、负接线柱用导线连在一起，这是为了保护电表指针，利用了电磁阻尼原理，D正确。
故选D。
5．D
【详解】A．该气体在标准状态下的密度为，A错误；
B．该气体每个分子的质量为，B错误；
C．每个气体分子在标准状态下占据的体积为，C错误；
D．该气体单位体积内的分子数为，D正确。
故选D。
6．C
【详解】AB．将条形磁铁插入线圈或从线圈中抽出的过程，穿过线圈的通量发生了变化，线圈中产生了感应电流，线圈与条形磁铁会发生相互作用，根据楞次定律的准论“来拒去留”可知，在将磁铁插入线圈（无论是匀速、加速还是减速）的过程中，与磁铁相互排斥，导致电子的示数大于，在抽出磁铁（无论是匀速、加速还是减速）的过程中，线与磁铁相互吸引，导致电子秤的示数小于，故AB错误；
CD．根据楞次定律可判断，将一条形磁铁的N极加速插向线圈时，线圈中产生的感应电流方向为逆时针方向（俯视），故D错误，C正确。
故选C。
7．B
【详解】A．通过线圈的磁通量变化量大小为
故A错误；
BC．线圈内磁通量向里增加，根据楞次定律可知线圈中感应电流方向为逆时针，根据左手定则可知，AB边受安培力方向向左，故B正确，C错误；
D．线圈内磁通量增加，根据楞次定律可知线圈有收缩的趋势，故D错误。
故选B。
8．A
【详解】ABC．因北半球地磁场方向斜向下（磁场竖直分量竖直向下），电风扇逆时针方向转动，切割磁感线产生感应电动势，根据右手定则知，A点相当于电源的正极，O点相当于电源的负极，所以A点的电势高于O点的电势，故选项A正确，BC错误；
D．转动切割的电动势E=Bl2ω，则知扇叶长度越短，转速越快，感应电动势不一定越大，电势差就不一定越大，故选项D错误。
故选A。
9．B
【详解】AB．根据右手定则知，电流方向如图所示
则可知，此时电容器放电，电容器的带电量在减小。A错误，B正确；
C．电容器放电，线圈中的电流正在增加。C错误；
D．电容器放电，电场能正在向磁场能转化。D错误；
故选B。
10．B
【详解】由于变压器原线圈的输入电压不变，则V1读数不变，根据
可知副线圈的输出电压不变，当用户的用电器增加时，则减小，副线圈回路总电阻减小，根据欧姆定律可知，副线圈电流增大，则A2读数变大；根据
可知原线圈电流增大，则A1读数变大；由于通过的电流增大，两端电压增大，根据
可知V3读数变小。
故选B。
11．C
【详解】AB．发电机输出电压恒定，升压变压器的输出电压V1不变。当用户功率增大时，输电线输电功率增大，而V1不变，所以A1增大。输电线电阻R不变，输电线上的压降增大，降压变压器的输入电压减小，用户端的电压V2减小，同时A2增大以支持用户功率的增大。故AB错误。
C．A1增大，输电线电阻R不变，所以输电线上的功率损失增大，故C正确。
D．V1、A1示数的乘积表示升压变压器的输出功率，V2、A2示数的乘积表示用户端获得的功率，二者数值不相等，其差值为输电线的功率损失，故D错误。
故选C。
12．(1)C
(2)B
(3)DBFEC
(4)D
(5)
【详解】（1）将油酸分子看成球形，在水面上形成单分子油膜。本实验体现的物理思想方法为理想化模型法。
故选C。
（2）实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精的作用是对油酸溶液起到稀释作用，进一步减小油酸的面密度，更能保证形成单分子油膜。
故选B。
（3）“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验步骤为：用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积：往浅盘里倒入约2cm深的水，水面稳定后将适量痱子粉均匀撒在水面上，用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定，将带有坐标方格的玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小。则实验操作顺序为DBFEC。
（4）A．油酸未完全散开，测得油酸的面积偏小，则测得分子直径偏大，故A不符合题意；
B．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，测得油酸的面积偏小，则测得分子直径偏大，故B不符合题意；
C．求每滴体积时，1mL的溶液的滴数少记了10滴，可知，纯油酸的体积将偏大，则计算得到的分子直径将偏大，故C不符合题意；
D．油酸酒精溶液配制的时间较长，酒精挥发较多，导致油酸浓度增大，形成的油膜面积偏大，则直径的测量值偏小，故D符合题意。
故选D。
（5）一滴酒精油酸溶液纯油酸的体积为
正方形小格的面积为，根据多余半格算一格，不足半格舍掉，由图可知，约61个小格，则油酸的面积为，则油酸分子的直径为
13．（1），逆时针方向；（2）
【详解】（1）此时线框的动生电动势
由欧姆定律可得
由右手定则可知感应电流方向为逆时针方向。
（2）由法拉第电磁感应定律
由欧姆定律有
根据电流定义式有
解得
15．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）在t=2.0s时的磁感应强度由图像可得
则穿过线圈的磁通量为
（2）在4~6s时间内，产生恒定的感生电动势为
则5s时的恒定电流为
则在t=5.0s时刻，线圈端点a、b的电势差即为电阻的电压
（3）在4.0~6.0s内电阻R中产生的热量为
16．（1）；（2）；（3），
【详解】（1）线圈转动的角速度
由
得
（2）线圈与中性面位置垂直，则感应电动势随时间变化的函数表达式
（3）输电线上的电流
的输入电流
则原、副线圈匝数比
副线圈两端电压
原线圈两端电压
则原、副线圈匝数比
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