福建省部分高中2024-2025學(xué)年高二年級下冊3月聯(lián)考物理試題（原卷版+解析版）

2024~2025學(xué)年第二學(xué)期福建省部分優(yōu)質(zhì)高中高二年級3月聯(lián)考

物理試卷

（完卷時間：75分鐘；滿分：100分）

一、單項(xiàng)選擇題（本題共4小題，每小題4分，共16分。在每小題所給出的四個選項(xiàng)中，只

有一個選項(xiàng)是符合題意的。）

1.下列關(guān)于麥克斯韋電磁場理論說法正確的是（）

A,有電場就一定存在磁場，有磁場就一定能產(chǎn)生電場

B.在變化的電場周圍一定產(chǎn)生變化的磁場，在變化的磁場周圍一定產(chǎn)生變化的電場

C.均勻變化的電場周圍一定產(chǎn)生均勻變化的磁場

D.均勻變化的電場周圍一定產(chǎn)生恒定的磁場

2.如圖所示的交變電流，每個周期內(nèi)的前三分之一個周期電壓按正弦規(guī)律變化。則該交變電流電壓的有效

值為（）

I

A.4VB.40Vc.2A

3.如圖所示，水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動的金屬棒PQ、MN,MN的左邊有一閉合電路，當(dāng)

PQ在外力的作用下運(yùn)動時，向左運(yùn)動，貝”Q所做的運(yùn)動可能是（）

XXX

XXX

A.向右勻速運(yùn)動B.向左加速運(yùn)動

C.向右減速運(yùn)動D.向左減速運(yùn)動

4.圓環(huán)形導(dǎo)體線圈a平放在水平絕緣桌面上，在。的正上方固定一豎直螺線管，二者軸線重合，螺線管與

電源和滑動變阻器連接成如圖所示的電路。若將滑動變阻器的滑片P向上滑動，下列表述正確的是

A.線圈a中將產(chǎn)生俯視為逆時針方向的感應(yīng)電流B,穿過線圈。的磁通量變大

C.線圈a有收縮的趨勢D.線圈a對水平桌面的壓力將減小

二、雙項(xiàng)選擇題（本題共4小題，每小題6分，共24分。在每小題所給出的四個選項(xiàng)中，有

兩個選項(xiàng)是符合題意的。全部選對的得6分，部分選對的得3分，有選錯的不得分。）

5.如圖為LC振蕩電路，尸為電路上一點(diǎn)。某時刻線圈中的磁場及電容器兩極板所帶的電荷如圖所示，則

A.此時刻電容器內(nèi)電場強(qiáng)度正在減小

B.此時刻通過P點(diǎn)的電流方向由左向右

C.若只在線圈中插入鐵芯，LC振蕩電路的頻率將增大

D.若只增大電容器極板間距離，LC振蕩電路的頻率將增大

6.如圖所示，L］、L2為兩個相同的燈泡，線圈L的直流電阻可忽略不計(jì)，下列說法正確的是（）

A.閉合開關(guān)S的瞬間，L和L2都立刻變亮

B.閉合開關(guān)S穩(wěn)定后，只有L1鳧

C.斷開開關(guān)S的瞬間，。點(diǎn)的電勢比b點(diǎn)的電勢高

D.斷開開關(guān)S,L亮起后熄滅，L?立即熄滅

7.如圖甲所示，矩形線圈abed在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動產(chǎn)生交變電流，其電動勢e隨時間，變化的圖像如圖

乙所示，線圈電阻尸1。，電阻R=3。，則下列說法正確的是（）

B.f=0.01s時，電流表的示數(shù)為0

C.該交變電流電動勢的有效值為10V

D.矩形線圈轉(zhuǎn)速為50r/s

8.如圖所示，理想變壓器原線圈接有輸出電壓有效值恒為1UV的交流電源，電源內(nèi)阻不計(jì)，定值電阻

&、&、a的阻值分別為N=96。，&=2。,招=1。，滑動變阻器A的最大阻值為5Q。初始時滑動

變阻器滑片位于中點(diǎn)，理想電流表的示數(shù)為2.25A,已知＞7,下列說法正確的是（）

B向右移動滑動變阻器滑片，電流表示數(shù)增大

C.向右移動滑動變阻器滑片，電壓表示數(shù)增大

D.向左移動滑動變阻器滑片，變壓器輸出功率先減小后增大

三、非選擇題（本題共7小題，共60分。其中9~10小題為填空題，11~12小題為實(shí)驗(yàn)題,

13~15小題為計(jì)算題。）

9.如圖所示寬度為4厚度為%的金屬板放在垂直于它的磁感應(yīng)強(qiáng)度為8的勻強(qiáng)磁場中，當(dāng)有電流/通過

金屬板時，在金屬板上側(cè)面A和下側(cè)面，間產(chǎn)生電勢差.

（1）金屬板上側(cè)面4電勢下側(cè)面電勢（填高于或低于）；

（2）若金屬板內(nèi)單位體積內(nèi)自由電子數(shù)為“，則產(chǎn)生的電勢差。=.

10.在圖（°）所示的交流電路中，電源電壓的有效值為。=220V,理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10：1,

%、4、&均為固定電阻，6=招=20口，各電表均為理想電表。已知電阻&中電流A隨時間t變化

的正弦曲線如圖”）所示。則圖中電流表的示數(shù)為A；電壓表的示數(shù)為V；變壓器的輸入

功率為Wo

A.閉合電鍵后再斷開電鍵

B.閉合電鍵后將滑動變阻器的滑動觸頭P向右滑動

C.閉合電鍵后將。線圈從b線圈中抽出的瞬間

（2）閉合電鍵電路穩(wěn)定后，斷開電鍵的瞬間，線圈。和線圈6中電流的磁場方向（選填“相同”或

“相反”）。

（3）某同學(xué)第一次將滑動變阻器的觸頭P從變阻器的左端快速滑到右端，第二次將滑動變阻器的觸頭P

從變阻器的左端慢慢滑到右端，發(fā)現(xiàn)電流計(jì)指針擺動的幅度大小不同，原因是。

12.某學(xué)習(xí)小組用可拆變壓器探究“變壓器的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”，裝置如圖甲所示。

（1）本實(shí)驗(yàn)的物理思想方法是

A.等效替代法B.控制變量法C.極限思維法

(2)某次實(shí)驗(yàn)中，用如圖乙所示的匝數(shù)〃0=100匝和%=200匝的線圈實(shí)驗(yàn)，測量的數(shù)據(jù)如下表所示,

下列說法中正確的是

U/V1.802.803.804.80

U/V3.996.018.0210.03

A.原線圈的匝數(shù)為%,用較粗導(dǎo)線繞制B,副線圈的匝數(shù)為露，用較細(xì)導(dǎo)線繞制

C.原線圈的匝數(shù)為〃”用較細(xì)導(dǎo)線繞制D,副線圈的匝數(shù)為%,用較粗導(dǎo)線繞制

(3)為了減小能量傳遞過程中的損失，鐵芯是由相互絕緣的硅鋼片平行疊成。作為橫檔的鐵芯硅鋼片應(yīng)

按照如圖丙所示中的哪種方法設(shè)計(jì)

甲乙

uAuBDCuD

丙

13.如圖所示為一交流發(fā)電機(jī)和外接負(fù)載的示意圖，線圈的面積是0.05m?,線圈的一半面積在磁場內(nèi)，共

有100匝，線圈電阻為1。，外接電阻火=9。，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為3=LT,當(dāng)線圈以300r/min

n

的轉(zhuǎn)速勻速旋轉(zhuǎn)時，若從線圈處于中性面開始計(jì)時，求：

(1)線圈中感應(yīng)電動勢的瞬時表達(dá)式;

(2)線圈每轉(zhuǎn)過一周，外力所做的功;

(3)線圈轉(zhuǎn)過's的過程中流過電阻R的電量。

20

14.某校用一臺不計(jì)內(nèi)阻的發(fā)電機(jī)來提供照明用電，輸電過程如圖所示，升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為1:5,

降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為5:1,輸電線的總電阻為尺=25。，全校共有33個班，每班有6盞“220V,

40W”的燈，若要保證全部電燈正常發(fā)光，求：

(1)輸電線損失功率；

(2)升壓變壓器輸入電壓；

(3)升壓變壓器每小時輸出的電能。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

升壓變壓器降壓變壓器

15.如圖所示，兩根相距L=1m的足夠長的平行金屬導(dǎo)軌傾斜放置，導(dǎo)軌與水平面成37。，兩導(dǎo)軌頂端通

過導(dǎo)線連接電源、開關(guān)和阻值尺=1。的電阻。初始時開關(guān)S斷開，質(zhì)量分別為町=0.2kg、鈾=0.1kg

的金屬細(xì)桿演、cd垂直于導(dǎo)軌放置，導(dǎo)軌的上下兩部分通過N兩處的絕緣小塊相連，連線與導(dǎo)軌

垂直，兩導(dǎo)軌處于大小為5=0.5T、垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場中，金屬細(xì)桿油、加的電阻分別為

片=1.5。，&=1Q,兩桿與導(dǎo)軌的動摩擦因數(shù)均為〃=0.75,初始時兩金屬桿均靜止，閉合開關(guān)S,ab

桿開始向下運(yùn)動，成桿運(yùn)動到時已經(jīng)勻速，已知電源的電動勢E=1.5V,內(nèi)阻廠=0.5Q。重力加速

度g=10m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8。求：

(1)金屬桿而運(yùn)動到MN處時的速度大??；

(2)金屬桿從靜止運(yùn)動到處過程中，通過次?桿上的電荷量;

(3)。。桿在導(dǎo)軌上運(yùn)動時產(chǎn)生的焦耳熱(忽略電磁輻射)。

2024~2025學(xué)年第二學(xué)期福建省部分優(yōu)質(zhì)高中高二年級3月聯(lián)考

物理試卷

（完卷時間：75分鐘；滿分：100分）

一、單項(xiàng)選擇題（本題共4小題，每小題4分，共16分。在每小題所給出的四個選項(xiàng)中，只

有一個選項(xiàng)是符合題意的。）

1.下列關(guān)于麥克斯韋電磁場理論說法正確的是（）

A.有電場就一定存在磁場，有磁場就一定能產(chǎn)生電場

B.在變化的電場周圍一定產(chǎn)生變化的磁場，在變化的磁場周圍一定產(chǎn)生變化的電場

C.均勻變化的電場周圍一定產(chǎn)生均勻變化的磁場

D,均勻變化的電場周圍一定產(chǎn)生恒定的磁場

【答案】D

【解析】

【詳解】A.根據(jù)麥克斯韋電磁場理論，有電場不一定存在磁場，有磁場不一定能產(chǎn)生電場；只有變化的電

場才能產(chǎn)生磁場，只有變化的磁場才能產(chǎn)生電場，故A錯誤；

BCD.根據(jù)麥克斯韋電磁場理論，均勻變化的電場產(chǎn)生恒定的磁場，均勻變化的磁場產(chǎn)生恒定的電場，故

BC錯誤，D正確。

故選D。

2.如圖所示的交變電流，每個周期內(nèi)的前三分之一個周期電壓按正弦規(guī)律變化。則該交變電流電壓的有效

值為（）

A.4VB.4.72VC.26V

【答案】A

【解析】

【詳解】由交流電的有效值的定義可知，在0?1S時間內(nèi)

4V2?

U2422

Q.=~t._UI1X1-

1R1RR

在1~3s時間內(nèi)

U2422x42

。2=~=--X2=

RRR

則有

TJ2422x42

Q=Q+Q=—^t=—+

RRR

解得

°有效=4V

故選A?

3.如圖所示，水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動的金屬棒PQ、MN,MN的左邊有一閉合電路，當(dāng)

P2在外力的作用下運(yùn)動時，向左運(yùn)動，貝”2所做的運(yùn)動可能是（）

A.向右勻速運(yùn)動B.向左加速運(yùn)動

C.向右減速運(yùn)動D.向左減速運(yùn)動

【答案】D

【解析】

【詳解】根據(jù)安培定則可知，湖右側(cè)產(chǎn)生的磁場方向垂直紙面向里，MN在安培力作用下向左運(yùn)動，說明

MN受到的安培力向左，由左手定則可知中電流N流向線圈Li中感應(yīng)電流的磁場向下，由楞次定

律可知，線圈Li中的磁場應(yīng)該向上增強(qiáng)，或向下減弱，則線圈L?中的磁場向上增強(qiáng)，或向下減弱，由安培

定則可知PQ中感應(yīng)電方向由Q到尸且增大，或PQ中感應(yīng)電流方向由尸到。且減小，再由右手定則可知

可能向右加速運(yùn)動或向左減速運(yùn)動。

故選D。

4.圓環(huán)形導(dǎo)體線圈。平放在水平絕緣桌面上，在a的正上方固定一豎直螺線管，二者軸線重合，螺線管與

電源和滑動變阻器連接成如圖所示的電路。若將滑動變阻器的滑片P向上滑動，下列表述正確的是

A.線圈a中將產(chǎn)生俯視為逆時針方向的感應(yīng)電流B,穿過線圈。的磁通量變大

C.線圈。有收縮的趨勢D.線圈。對水平桌面的壓力將減小

【答案】D

【解析】

【詳解】AB.當(dāng)滑片P向上移動時電阻增大，由閉合電路歐姆定律可知通過線圈6的電流減小，從而判斷

出穿過線圈。的磁通量減小，方向向下，根據(jù)楞次定律即可判斷出線圈a中感應(yīng)電流方向俯視應(yīng)為順時針,

故A錯誤，B錯誤；

C.再根據(jù)楞次定律推論“增縮減擴(kuò)”判斷出線圈。應(yīng)有擴(kuò)張趨勢，故C錯誤；

D.根據(jù)“增離減靠”可知線圈a對水平桌面的壓力將減小，故D正確。

故選D。

二、雙項(xiàng)選擇題（本題共4小題，每小題6分，共24分。在每小題所給出的四個選項(xiàng)中，有

兩個選項(xiàng)是符合題意的。全部選對的得6分，部分選對的得3分，有選錯的不得分。）

5.如圖為LC振蕩電路，尸為電路上一點(diǎn)。某時刻線圈中的磁場及電容器兩極板所帶的電荷如圖所示，則

A.此時刻電容器內(nèi)電場強(qiáng)度正在減小

B.此時刻通過尸點(diǎn)的電流方向由左向右

C.若只在線圈中插入鐵芯，LC振蕩電路的頻率將增大

D.若只增大電容器極板間距離，LC振蕩電路的頻率將增大

【答案】AD

【解析】

【詳解】AB.根據(jù)右手螺旋定則可知此時刻通過P點(diǎn)的電流方向由右向左，故電容器正在放電，兩極板上

的電荷量正在減小，電容器內(nèi)電場強(qiáng)度正在減小，故A正確，B錯誤；

]

CD.根據(jù)/=可知，若只在線圈中插入鐵芯，即L增大，LC振蕩電路頻率將減小，若只增大

2TV4LC

電容器極板間距離，根據(jù)。=芻匚可知C減小，即LC振蕩電路的頻率將增大，故C錯誤，D正確。

4兀kd

故選AD?

6.如圖所示，L］、L2為兩個相同的燈泡，線圈L的直流電阻可忽略不計(jì)，下列說法正確的是（）

A.閉合開關(guān)S的瞬間，M和L2都立刻變亮

B.閉合開關(guān)S穩(wěn)定后，只有L1亮

C.斷開開關(guān)S的瞬間，a點(diǎn)的電勢比b點(diǎn)的電勢高

D.斷開開關(guān)S,L亮起后熄滅，L2立即熄滅

【答案】ACD

【解析】

【詳解】A.閉合開關(guān)S的瞬間，線圈自感阻礙流過線圈的電流增大，L和L2都立刻變亮，故A正確；

B.閉合開關(guān)S穩(wěn)定后，線圈c的直流電阻可忽略不計(jì)，L1被短路，只有L?亮，故B錯誤；

CD.斷開開關(guān)S的瞬間，L2立即熄滅，線圈與Li構(gòu)成回路，L亮起后熄滅，因線圈阻礙電流變化，貝|

新回路的電流為逆時針，即線圈左端相當(dāng)于電源正極，所以。點(diǎn)的電勢比6點(diǎn)的電勢低，故CD正確。

故選ACDo

7.如圖甲所示，矩形線圈仍〃在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動產(chǎn)生交變電流，其電動勢e隨時間f變化的圖像如圖

乙所示，線圈電阻『1。，電阻R=3Q,則下列說法正確的是（）

B./=0.01s時，電流表的示數(shù)為0

C.該交變電流電動勢的有效值為10V

D.矩形線圈的轉(zhuǎn)速為50r/s

【答案】CD

【解析】

【詳解】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f=0.01s時，電流表的示數(shù)不為0,故B錯誤；

C.由圖乙可知，電動勢有效值為石=^^V=10V

41

故C正確；

D.由圖乙可知，周期為T=0.02s

則矩形線圈的轉(zhuǎn)速為〃=T=50r/s

故D正確。

故選CD。

8.如圖所示，理想變壓器原線圈接有輸出電壓有效值恒為111V的交流電源，電源內(nèi)阻不計(jì)，定值電阻

&、&、尾的阻值分別為R=96。,&=2Q,招=1。，滑動變阻器R的最大阻值為5Q。初始時滑動

變阻器滑片位于中點(diǎn)，理想電流表的示數(shù)為2.25A,已知區(qū)＞7,下列說法正確的是（）

n2

A.變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為16：1

B.向右移動滑動變阻器滑片，電流表示數(shù)增大

C.向右移動滑動變阻器滑片，電壓表示數(shù)增大

D.向左移動滑動變阻器滑片，變壓器輸出功率先減小后增大

【答案】BD

【解析】

【詳解】A.滑動變阻器滑片位于中點(diǎn)時，用所在支路的總電阻為3.50，電流為2.25A,則電流表所在

支路兩端電壓為

UR,=/（凡+；R）=2.25x3.5V=7.875V

即副線圈兩端電壓為

U,=UR=7.875V=—V

24&

因?yàn)榉菜谥返碾娮铻?.5。，由并聯(lián)電路特點(diǎn)可知副線圈回路的總電阻為

-4.5x3.5?rc/crr-c63?

=-----------0=1.96875。=—Q

副4.5+3.532

則通過副線圈電流為

2

由理想變壓器規(guī)律可知

5_〃1/2_nx

n

U2%'A2

則可知副線圈回路的等效電阻為

（、2

R'=

原線圈回路電流為

I"。

且

IR+I]R'=U

解得變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為

4:=8:1

故A錯誤；

BC.由數(shù)學(xué)知識可知，當(dāng)鳥和凡所在支路的總電阻相等時，副線圈回路總電阻最大，此時滑動變阻器滑

片右邊的電阻值為3。，則向右移動滑動變阻器滑片，副線圈回路總電阻減小，則等效電阻減小，由串聯(lián)

分壓規(guī)律可知，電壓表示數(shù)減小，同理可知，向右移動滑動變阻器滑片，原線圈回路總電流增大，則副線

圈回路總電流增大，又&所在支路電流減小，可知電流表示數(shù)增大，故B正確，C錯誤；

D.將與視為電源內(nèi)阻，則當(dāng)?shù)刃щ娮枳柚档扔谂c阻值時，變壓器輸出功率最大，設(shè)此時滑動變阻器滑

片右側(cè)阻值為尺.,則有

R=（.+一凡）（夫3+"）

寸凡+R、+R、”2）

作出向左移動滑動變阻器滑片心的變化圖像，如圖

故選BD。

三、非選擇題（本題共7小題，共60分。其中9~10小題為填空題，11-12小題為實(shí)驗(yàn)題，

13~15小題為計(jì)算題。）

9.如圖所示寬度為以厚度為的金屬板放在垂直于它的磁感應(yīng)強(qiáng)度為8的勻強(qiáng)磁場中，當(dāng)有電流/通過

金屬板時，在金屬板上側(cè)面A和下側(cè)面/'間產(chǎn)生電勢差.

（1）金屬板上側(cè)面A電勢下側(cè)面電勢（填高于或低于）;

(2)若金屬板內(nèi)單位體積內(nèi)自由電子數(shù)為小則產(chǎn)生的電勢差g.

【答案】①.低于②.—

ned

【解析】

【詳解】(1)口］根據(jù)左手定則，電子向上偏，所以上側(cè)面得到電子帶負(fù)電，下側(cè)面失去電子帶正電，則金

屬板上側(cè)面A電勢低于下側(cè)面的電勢.

(2)⑵電子最終達(dá)到平衡，有

evB=e—

h

則

U=vBh

電流微觀表達(dá)式

I=nevS=nevhd

則

I

v=------

nehd

代入得

0=上—劭=里

nehdned

【點(diǎn)睛】金屬中移動的是自由電子，根據(jù)左手定則，判斷出電子的偏轉(zhuǎn)方向，從而得出電勢的高低.最終

電子受電場力和洛倫茲力平衡，根據(jù)平衡和電流的微觀表達(dá)式求出電勢差的大小.

10.在圖(°)所示的交流電路中，電源電壓的有效值為。=220V,理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10：1,

K、&、鳥均為固定電阻，4=4=20Q,各電表均為理想電表。已知電阻凡中電流A隨時間f變化

的正弦曲線如圖(b)所示。則圖中電流表的示數(shù)為A；電壓表的示數(shù)為V；變壓器的輸入

功率為Wo

圖(a)圖(b)

【答案】①.12040

【解析】

【詳解［口］⑵［3］通過此電流的有效值為

-A=1A

此兩端即副線圈兩端的電壓，根據(jù)歐姆定律可知

U2=IR2=20V

圖中電流表的示數(shù)

￡=1A

&

根據(jù)

U2n2

原線圈兩端電壓

I/1=200V

電壓表的示數(shù)為

%=?！?20V

變壓器的輸入功率為

尸入=端=。2（/+/）=40亞

11.某同學(xué)利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象。

P,

b

（1）閉合電鍵的瞬間，發(fā)現(xiàn)電流計(jì)的指針向右偏轉(zhuǎn)，下列操作中能使電流計(jì)的指針向右偏轉(zhuǎn)的是

A.閉合電鍵后再斷開電鍵

B.閉合電鍵后將滑動變阻器的滑動觸頭P向右滑動

C.閉合電鍵后將。線圈從b線圈中抽出的瞬間

（2）閉合電鍵電路穩(wěn)定后，斷開電鍵的瞬間，線圈。和線圈6中電流的磁場方向.（選填“相同”或

“相反”）。

（3）某同學(xué)第一次將滑動變阻器的觸頭P從變阻器的左端快速滑到右端，第二次將滑動變阻器的觸頭P

從變阻器的左端慢慢滑到右端，發(fā)現(xiàn)電流計(jì)指針擺動的幅度大小不同，原因是

【答案】(1)B(2)相同

(3)磁通量變化率不同

【解析】

小問1詳解】

A.閉合電鍵的瞬間，穿過線圈的磁通量增大，電流計(jì)的指針向右偏轉(zhuǎn)；閉合電鍵后再斷開電鍵，磁通量

減小，指針向左偏轉(zhuǎn)，故A錯誤；

B.閉合電鍵后將滑動變阻器的滑動觸頭P向右滑動，磁通量增大，指針向右偏轉(zhuǎn)，故B正確；

C.閉合電鍵后將a線圈從b線圈中抽出的瞬間，磁通量減小，指針向左偏轉(zhuǎn)，故C錯誤。

故選B。

【小問2詳解】

斷開電鍵的瞬間，線圈。中電流減小，磁場減弱，磁通量減小，由楞次定律可知線圈。和線圈b中電流的

磁場方向相同。

【小問3詳解】

某同學(xué)第一次將滑動變阻器的觸頭P從變阻器的左端快速滑到右端，第二次將滑動變阻器的觸頭P從變阻

器的左端慢慢滑到右端，發(fā)現(xiàn)電流計(jì)的指針擺動的幅度大小不同，原因是線圈中的磁通量變化率不同。

12.某學(xué)習(xí)小組用可拆變壓器探究“變壓器的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”，裝置如圖甲所示。

(1)本實(shí)驗(yàn)的物理思想方法是

A.等效替代法B.控制變量法C.極限思維法

(2)某次實(shí)驗(yàn)中，用如圖乙所示的匝數(shù)〃0=100匝和%=200匝的線圈實(shí)驗(yàn)，測量的數(shù)據(jù)如下表所示，

下列說法中正確的是

4/V1.802.803.804.80

U/V3.996.018.0210.03

A.原線圈的匝數(shù)為〃“，用較粗導(dǎo)線繞制B.副線圈的匝數(shù)為用較細(xì)導(dǎo)線繞制

C.原線圈的匝數(shù)為〃”用較細(xì)導(dǎo)線繞制D.副線圈的匝數(shù)為〃「用較粗導(dǎo)線繞制

(3)為了減小能量傳遞過程中的損失，鐵芯是由相互絕緣的硅鋼片平行疊成。作為橫檔的鐵芯硅鋼片應(yīng)

按照如圖丙所示中的哪種方法設(shè)計(jì)。

甲乙

OAQBuCuD

丙

【答案】(1)B(2)C

(3)D

【解析】

【小問1詳解】

“探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系”采用了控制變量法，故AC錯誤，B正確。

故選B。

【小問2詳解】

如圖乙所示的匝數(shù)儂=100匝和儂=200匝的線圈實(shí)驗(yàn)，如果是理想變壓器，則

5nh2

U—1

由表中的兩線圈兩端的電壓大小可知---<一

Ub2

說明實(shí)際變壓器存在磁漏，副線圈兩端的電壓比理想變壓器偏小，所以原線圈的匝數(shù)為〃”副線圈的匝數(shù)

為見。

In2

根據(jù)理想變壓器電流與匝數(shù)比的關(guān)系-ra=—b=7

即通過線圈a的電流較大，因此線圈a要用較粗的導(dǎo)線繞制，通過線圈6的電流較小，因此線圈6要用較

細(xì)的導(dǎo)線繞制，故ABD錯誤，C正確。

故選C。

【小問3詳解】

為了減小渦流引起的熱損，同時又為了防止磁漏，變壓器的鐵芯采用硅鋼片疊加而成。作為橫擋的鐵芯Q

的硅鋼片應(yīng)該與下面的硅鋼片平行，故ABC錯誤，D正確。

故選D。

13.如圖所示為一交流發(fā)電機(jī)和外接負(fù)載的示意圖，線圈的面積是0.05n?,線圈的一半面積在磁場內(nèi)，共

有100匝，線圈電阻為1O,外接電阻R=9。，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為3=」

當(dāng)線圈以300r/min

71

的轉(zhuǎn)速勻速旋轉(zhuǎn)時，若從線圈處于中性面開始計(jì)時，求：

XXII

XX\

—o—

(1)線圈中感應(yīng)電動勢的瞬時表達(dá)式；

(2)線圈每轉(zhuǎn)過一周，外力所做的功；

(3)線圈轉(zhuǎn)過上S的過程中流過電阻R的電量。

20

【答案】(1)e=25sinl()R(V)

(2)6.25J

(3)—C

4萬

【解析】

【小問1詳解】

根據(jù)題意可得

co=Inn=lO^rad/s

線圈的一半面積在磁場內(nèi)，故有效面積為一，則正弦交流電瞬時值表達(dá)式

2

S

e=NB—cosincot

2

聯(lián)立解得

e=25sinlOR(V)

【小問2詳解】

根據(jù)正弦交流電最大值表達(dá)式

q

E=NB-a)

m2

電動勢有效值

E--SL

有一0

由閉合電路歐姆定律可得

線圈每轉(zhuǎn)過一周，外力所做的功等于整個回路產(chǎn)生的焦耳熱，則有

W=Q=I^（R+r）T

1——

CD

代入數(shù)據(jù)解得

W=6.25J

【小問3詳解】

1

線圈轉(zhuǎn)過一s的過程中，線圈轉(zhuǎn)過角度為。=0=—，根據(jù)電流表達(dá)式

20一一2-、

7=幺

t

可得

q=/A/

由閉合電路歐姆定律可得

1=-^—

R+r

聯(lián)立電磁感應(yīng)定律

-△①

E=N——

加

解得

“△①1》

q=N-------=——C

R+r4?

14.某校用一臺不計(jì)內(nèi)阻的發(fā)電機(jī)來提供照明用電，輸電過程如圖所示，升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為1:5,

降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為5:1,輸電線的總電阻為R=25。，全校共有33個班，每班有6盞“220V,

40W”的燈，若要保證全部電燈正常發(fā)光，求：

(1)輸電線損失的功率；

(2)升壓變壓器的輸入電壓；

(3)升壓變壓器每小時輸出的電能。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

升壓變壓器降壓變壓器

【答案】(1)1296W；(2)256V；(3)3.32xlO7J

【解析】

【詳解】(1)降壓變壓器副線圈的電流

40

L=——x6x33A=36A

220

降壓變壓器原線圈的電流

“「A

輸電線損失的功率

AP=/；R=1296W

(2)降壓變壓器原線圈的電壓

=區(qū)。4=1100V

%

輸電線上損失的電壓為

At7=737?=18OV

升壓變壓器的輸出電壓

U2=5+AU=1280V

升壓變壓器的輸入電壓

U[=”U,=256V

〃2

(3)升壓變壓器原線圈的電流

；=~2=~3=36A

々4

升壓變壓器每小時輸出的電能與輸入電能相等

叫=叱=3.32xIO'J

15.如圖所示，兩根相距L=1m的足夠長的平行金屬導(dǎo)軌傾斜放置，導(dǎo)軌與水平面成37。，兩導(dǎo)軌頂端通

過導(dǎo)線連接電源、開關(guān)和阻值尺=1。的電阻。初始時開關(guān)S斷開，質(zhì)量分別為町=0.2kg、m2=0.1kg

的金屬細(xì)桿演、cd垂直于導(dǎo)軌放置，導(dǎo)軌的上下兩部分通過N兩處的絕緣小塊相連，連線與導(dǎo)軌

垂直，兩導(dǎo)軌處于大小為3=0.5T、垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場中，金屬細(xì)桿漏、必的電阻分別為

N=L5Q,&=1。，兩桿與導(dǎo)軌的動摩擦因數(shù)均為〃=0.75,初始時兩金屬桿均靜止，閉合開關(guān)S,ab

桿開始向下運(yùn)動，桿運(yùn)