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1、福建省福州市连江第五中学2020-2021学年高二物理下学期第一次质量检测试题考试时间：75分钟注意事项：1答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2请将答案正确填写在答题卡上一、单选题1关于理想变压器，下列说法正确是的（）A理想变压器可以改变交流电的频率B理想变压器可以改变输送电功率的大小C当理想变压器副线圈空载时，副线圈负载电阻为零D当理想变压器副线圈空载时，副线圈两端电压不为零，输出功率为零2在如图所示的电路中，、是三盏相同的灯泡当、两端接交流时，三盏灯的发光情况相同若将、两端接直流时，稳定后观察到的现象是（ ）A三盏灯的亮度相同B不亮，、的亮度相同C不亮，比亮D不亮，比亮3如图所示装置
2、中，一个足够长的光滑水平导轨与一理想变压器的原线圈相连，导体棒ab放在导轨上并处于匀强磁场中，副线圈上连接有灯泡L和电容器C，其余一切电阻不计则下列说法正确的是A若ab棒向右做匀速直线运动，则灯泡L中有cd的电流B若ab棒向右做匀速直线运动，则电容器C下极板带正电C若ab棒向左做匀加速直线运动，则灯泡L中有dc的电流D若ab棒向左做匀加速直线运动，则电容器C上极板带正电4如图是日光灯的工作原理电路图，下列说法中正确的是（）A日光灯点燃后，镇流器、启动器都不起作用B镇流器能产生瞬时高压点亮灯管，并在灯管亮后起降压限流作用C日光灯灯管亮后发出的可见光是由灯管内的气体发出D日光灯点亮后，使镇流器短路
3、，日光灯仍能正常发光，并能降低对电能的消耗5如图，矩形闭合导体线框在匀强磁场上方，由不同高度静止释放，用t1、t2分别表示线框ab边和cd边刚进入磁场的时刻线框下落过程形状不变，ab边始终保持与磁场水平边界线OO平行，线框平面与磁场方向垂直设OO下方磁场区域足够大，不计空气阻力影响，则下列图像不可能反映线框下落过程中速度v随时间t变化的规律（ ）ABCD二、多选题6如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为，原线圈接入图乙所示的电压，副线圈接火灾报警系统（报警器未画出），电压表和电流表均为理想电表，为定值电阻，为半导体热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，下列说法正确的是（）A图乙中电压的
4、有效值为B处出现火警时电压表的示数变大C处出现火警时电流表示数减小D处出现火警时电阻消耗的电功率增大7如图所示，三角形金属导轨EOF上放有一根金属杆ab，在外力作用下，保持ab跟OF垂直，以速度v匀速向右移动，设导轨和金属杆都是用粗细相同的同种材料制成的，ab与导轨接触良好， 则下列判断正确的是（）A电路中的感应电动势大小不变B电路中的感应电流大小不变C电路中的感应电动势大小逐渐增大D电路中的感应电流大小逐渐增大8如图所示，A、B两灯相同，L是带铁芯的电阻可不计的线圈，下列说法中正确的是（ ）A开关K合上瞬间，A、B两灯同时亮起来BK合上稳定后，A、B同时亮着CK断开瞬间，A、B同时熄灭DK断
5、开瞬间，B立即熄灭，A过一会儿再熄灭9如图所示，图线是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生的正弦交流电的图象，当调整线圈转速后，所产生的正弦交流电的图象如图线所示，以下关于这两个正弦交流电的说法正确的是（ ）A在图中时刻穿过线圈的磁通量均为零B线圈先后两次周期之比为C交流电的瞬时值表达式为D交流电的最大值为第II卷（非选择题）请点击修改第II卷的文字说明三、填空题10如图，铝环A用轻线静止悬挂，与长直螺线管共轴，并位于其左侧，若突然闭合电键S，则铝环A将_（填“向左”或“向右”或“不”）摆动，并有_（填“收缩”或“扩张”）趋势。11如图，平行导体滑轨MM、NN水平放置，固定在匀强磁场中，磁场方向与
6、水平面垂直向下金属杆AB、CD横放其上静止，形成一个闭合电路，CD固定不动当AB向右滑动的瞬间，电路中感应电流的方向是 _ (填“顺时针”或“逆时针”)，杆CD受到的磁场力方向_ (填“向左”或“向右”)12下图是某实验小组在研究磁通量变化时感应电流方向实验中的部分操作示意图，图甲所示是电流通过灵敏检流计时指针的偏转情况，图乙是磁铁从线圈中抽出时灵敏检流计指针的偏转情况（1） 图甲电路中串联定值电阻R主要是为了（_）A 减小电路两端的电压，保护电源B 增大电路两端的电压，保护电源C减小电路中的电流，保护灵敏检流计D减小电路中的电流，便于观察灵敏检流计的读数（2）实验操作如图乙所示，当磁铁向上抽
7、出时，检流计G中指针是_偏（填“左”或“右”）；继续操作如图丙所示，判断此时条形磁铁的运动是_线圈（填“插入”或“抽出”）（3）通过完整实验，最后归纳总结出关于感应电流方向的结论是： _五、解答题13小型水利发电站的发电机输出功率为1000kW，输出电压为500V，输电线总电阻为，为了使输电线损耗功率为发电机输出功率的，需在发电机处设升压变压器，用户所需电压为220V，所以在用户处需安装降压变压器。输电电路图如图所示，求：（1）输电线上的电流；（2）升压变压器的原、副线圈的匝数之比；（3）降压变压器的原、副线圈的匝数之比。14如图线圈面积为0.05m2，共100匝，线圈总电阻为r=1，外电阻R
8、=9，线圈处于B=2/T的匀强磁场中,当线圈绕00以转速n=300r/min匀速转动时，求：(1)若从线圈处于中性面开始计时，写出电动势的瞬时表达式(2)两电表的示数(3)线圈转过180的过程中，通过电阻的电荷量(4)线圈匀速转一圈的过程中产生的总热量15如图所示，有一倾斜的光滑平行金属导轨，导轨平面与水平面的夹角为 ，导轨间距为L，接在两导轨间的电阻为R，在导轨的中间矩形区域内存在垂直斜面向上的匀强磁场， 磁感应强度大小为B，一质量为m、有效电阻为r的导体棒从距磁场上边缘d处释放，整个运动过程中，导体棒与导轨接触良好，且始终保持与导轨垂直不计导轨的电阻，重力加速度为g(1)求导体棒刚进入磁场
9、时的速度 ；(2)求导体棒通过磁场过程中，通过电阻R的电荷量q;(3)若导体棒刚离开磁场时的加速度为0，求导体棒通过磁场的过程中回路中产生的焦耳热Q参考答案1D【详解】A变压器不能改变电流的频率，故A错误；B理想变压器输出功率等于输入功率，故B错误；CD空载相当于电阻无穷大，副线圈两端电压可以不为零，但输出电流为零，输出功率为零，故C错误，D正确。故选D。2C【详解】三个支路电压相同，当通交流电时，电感的感抗与电容的容抗都会对交流电有影响，而电阻所在支路对电流的阻碍作用不变，当通入直流时，对于电阻没有影响，亮度不变；而对电容器来说，不能通过直流，所以灯不亮；对于线圈来说，阻碍减小，导致变得更亮
10、，C正确。故选C。3D【分析】理想变压器是根据磁通量的变化来工作的，当原线圈的磁通量恒定时，副线圈是没有感应电流的，根据变压器的工作的原理，运用楞次定律和右手定则、安培定则结合分析原线圈中的电流的变化情况即可得出结论【详解】AB若棒匀速运动，则棒切割磁场产生的电流是恒定的，线圈产生的磁通量也是恒定的，不会引起副线圈的磁通量的变化，所以副线圈不会有感应电流产生，所以副线圈的电流为零，灯泡不亮，电容器不带电故A、B均错误；CD若棒向左做匀加速直线运动，由右手定则判断可知，棒中产生由的感应电流，而且感应电流增大，感应电流通过原线圈，根据安培定则可知，原线圈中产生向上的磁场，而且磁场不断增强，则穿过副
11、线圈的磁通量增大，由楞次定律判断得知，副线圈中产生向上的螺旋式电流，灯泡中有的电流，电容器上极板带正电，故D正确，C错误【点睛】变压器只能在交流电路中工作，变压器是根据磁通量的变化来工作的，知道变压器的工作的原理就可以解决本题4B【详解】ABD日光灯工作时都要经过预热、启动和正常工作三个不同的阶段，它们的工作电流通路如下图所示在启动阶段镇流器与启动器配合产生瞬间高压。工作后，电流由灯管经镇流器，不再流过启动器，故启动后启动器不再工作，而镇流器还要起降压限流作用，不能去掉，故AD错误，B正确；C日光灯管发光原理：当灯管内的惰性气体在高压下电离后，形成气体导电电流，运动的气体离子在与汞原子碰撞作用
12、之间不断地给了汞原子能量，使得汞原子的核外电子总能从低轨道跃迁到高轨道，之后汞原子的核外电子由于具有较高的能量会自发地再从高轨道向低轨道跃迁，以光子的形式向外释放能量，同时由于汞原子的原子特征普线大部分集中在紫外区域，可知，汞原子释放出来的光子大部分在紫外区域，这些高能量的光子（紫外线）在和荧光粉的撞击之间产生了白光，故C错误。故选B。5A【详解】线框先做自由落体运动，ab边进入磁场做减速运动，加速度应该是逐渐减小，而A图象中的加速度逐渐增大故A错误线框先做自由落体运动，ab边进入磁场后做减速运动，因为重力小于安培力，当加速度减小到零做匀速直线运动，cd边进入磁场做匀加速直线运动，加速度为g故
13、B正确线框先做自由落体运动，ab边进入磁场后因为重力大于安培力，做加速度减小的加速运动，cd边离开磁场做匀加速直线运动，加速度为g，故C正确线框先做自由落体运动，ab边进入磁场后因为重力等于安培力，做匀速直线运动，cd边离开【点睛】解决本题的关键能够根据物体的受力判断物体的运动，即比较安培力与重力的大小关系，结合安培力公式、切割产生的感应电动势公式进行分析6AD【详解】A如果右图中电压的波形为标准的正弦时，电压的有效值为峰值的，设将此电流加载阻值为R的电阻上，电压最大值为，此时有即有故A正确；BCD出现火警时，阻值减小，路端电压不变，即电压表示数不变，通过的电流增加，电流表的示数随之增大，根据
14、可知电阻消耗的电功增加，故BC错误，D正确。故选AD。7BC【详解】AC.根据动生电动势可知，切割长度变长，所以感应电动势逐渐增大，A错误，C正确BD.设EOF夹角为，过t时间，Ob原长为L0，感应电动势：，回路电阻为，所以电流为是定值，B正确D错误8AD【详解】当把开关闭合时，线圈产生自感电动势，在线圈和A的两端会分担电压，A会亮起来，B的电流等于A和线圈电流之和，B也会亮起来所以A选项正确开关闭合等电路稳定后，由于线圈不再产生自感，而且线圈没有电阻，仅相当于导线，所以A被短路,A灯不亮B灯亮所以B选项错误开关断开的瞬间，线圈产生自感，并且与A形成闭合回路，所以A灯会重新亮一会在熄灭，而B灯
15、马上熄灭，所以C选项错误D选项正确答案选AD9BD【解析】【详解】t=0时刻线圈产生的感应电动势为0，说明线圈与磁场垂直，则t=0时刻穿过线圈的磁通量最大故A错误由图可知，周期Ta=0.4s，Tb=0.6s，则线圈先后两次周期之比为2:3，选项B正确；由图知：a的电动势最大值Ema=10V，则交流电a的瞬时值表达式为u=10sin5t (V )，选项C错误；由电动势的最大值Em=NBS，则两个电动势最大之值比Uma：Umb= a：b=3：2，则交流电b电压的最大值为20V/3，故D正确故选BD【点睛】本题考查对交流电压图象的理解能力关键是能从给点的图像中获取信息；知道交流电的最大值表达式Em=
16、NBS10向左 收缩 【详解】12突然闭合电键S，电流变大，则穿过铝环A的磁通量变大，由来拒去留可知，铝环A与长直螺线管间存在排斥力，则金属环A将向左运动，因磁通量增大，由增缩减扩可知，金属环A有收缩趋势。11逆时针 向右 【解析】由右手安培定则可知，当AB向右运动时电流由B到A，故电流方向沿ADCB，即为逆时针；则再由左手定则可得CD受力向右【点睛】AB运动时产生电流的经过CD，从而使CD受磁场力而产生运动，即先由电磁感应产生电流，电流再在磁场中受到安培力而产生了运动.12C 右 抽出 感应电流的磁场总是阻碍原来磁通量的变化 【详解】（1）1电路中串联定值电阻，目的是减小电流，保护灵敏检流计
17、故C正确，A、B、D错误（2）23在乙图中，当磁铁向上抽出，磁通量减小，根据楞次定律知，感应电流的磁场与原磁场方向相同，则流过电流计的电流方向为从下往上，所以检流计指针向右偏在丙图中，知感应电流流过检流计的方向是从上而下，则感应电流的磁场方向向上，与原磁场方向相同，知磁通量在减小，即磁铁抽出线圈（3）4结论是感应电流的磁场总是阻碍原来磁通量的变化13（1）；（2）；（3）【详解】（1）输电线上损耗的功率根据功率公式解得（2）升压变压器原线圈上的电流升压变压器原副线圈的匝数之比（3）输电线上损失的电压升压变压器副线圈两端的电压解得降压变压器原线圈两端的电压降压变压器原副线圈的匝数比14(1)e=
18、100sin(10t )V (2) (3) 2/ (4) 100J【解析】【分析】（1）从线圈处于中性面开始计时，电动势的瞬时值表达式为e=Emsint感应电动势的最大值Em=nBS，由题已知条件代入求出（2）交流电表测量有效值，由感应电动势的最大值，求出感应动势有效值，由欧姆定律求解两电表的读数（3）线圈转过180的过程中，由q=n求解通过电阻的电荷量（4）根据焦耳定律Q=I2Rt求解线圈匀速转一圈产生的总热量，I为电流的有效值【详解】（1）线圈的角速度=2n=10rad/s，感应电动势的最大值Em=nBS=100V，则从线圈处于中性面开始计时，电动势的瞬时值表达式为e=Emsint=100sin10tV（2）电路中电流的有效值 ，E=Em，代入解得I=5A，即电流表读数为5A电压表读数为U=IR=45V（3）线圈转过180的过程中，通过电阻的电荷量（4）线圈匀速转一圈产生的总热量Q=I2RT=I2R=100J15(1) (2) (3) 【详解】(1)导体棒从静止下滑距离d的过程中有： 解得：；(2)由法拉第电磁感应定律得： 解得：；(3)导体棒匀速离开磁场有： 由能量守恒定律有： 解得：