宁南县中2022-2023学年高二下学期3月测试（一）物理试题
考试范围：选修3-2；考试时间：45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
第I卷（选择题48分）
一、单选题(共6小题，共36分)
1．在物理学发展过程中，观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用。下列叙述中不符合物理学史的是（ ）
A．奥斯特在实验中观察到电流的磁效应，揭示了电和磁之间存在联系
B．安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子电流假说
C．库仑最早用扭称实验精确测出了电子的电荷量
D．法拉第经过长达十年的实验探索，发现了电磁感应现象
2．如图所示，竖直固定直导线中通以电流I，该电流随时间的变化规律如图所示，规定电流向上为正，附近的一闭合矩形金属线圈abcd与导线在同一平面，则在这段时间内（ ）
A．线圈中不会产生感应电流
B．线圈中会产生感应电流，且感应电流方向发生了变化
C．线圈中会产生感应电流，且感应电流方向始终为a→b→c→d→a
D．线圈中会产生感应电流，且感应电流方向始终为a→d→c→b→a
3．一交流发电机给某一用电器供电，产生的正弦交变电流的图像如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A．交变电流的周期为0.01s
B．交变电流的瞬时值表达式为
C．在时，穿过交流发电机线圈的磁通量最大
D．若交流发电机线圈的电阻为0.6Ω，则其产生的热功率为30W
4．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，且达到正常
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
5.如图所示为一电流随时间变化的i-t图像，该电流的有效值为( )
A.I0 B.
C. D.
6．高压输送过程中的高电压、大电流，我们一般用电压互感器和电流互感器进行测量。如图所示为两个互感器，在图中圆圈内a、b表示电表，已知电压比为100，电流比为10，电压表的示数为220V，电流表的示数为10A，则（ ）
A．a为电压表，b为电流表，输送电功率是2.2×106W
B．a为电压表，b为电流表，输送电功率是2.2×103W
C．a为电流表，b为电压表，输送电功率是2.2×106W
D．a为电流表，b为电压表，输送电功率是2.2×103W
多选题(共12分)
7．如图所示为交流发电机的示意图，两磁极之间可视为磁感应强度为B的匀强磁场。矩形线圈ABCD面积为S、匝数为N、整个线圈的电阻为r，线圈绕轴以角速度逆时针匀速转动，外电阻为R，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路相连。下列说法正确的是（ ）
A．线圈转到图甲位置时，穿过线圈的磁通量为NBS
B．线圈转到图乙位置时，穿过线圈的磁通量的变化率为
C．线圈转到图丙位置时，外电路中交流电流表的示数为
D．线圈转到图丁位置时，电流的方向从C流向D
8．如图所示的电路中，A、B、C三灯泡亮度相同，电源为220V，50Hz的交流电源，以下叙述中正确的是 （ ）
A．改接220V，100Hz的交流电源时，A灯变亮，B灯变暗，C 灯亮度不变
B．改接220V，100Hz的交流电源时，A灯变暗，B灯变亮，C灯亮度不变
C．改接220V的直流电源时，A灯熄灭，B灯变亮，C灯亮度不变
D．改接220V的直流电源时，A灯熄灭，B灯变亮，C灯变暗
第II卷（非选择题、共计52分 ）
三、解答题(共52分)
9．（16分）风能是可再生清洁能源。某村在较远的山顶建立了一座小型风力发电站，发电机的输出功率为，输出电压为，输电导线的总电阻为，导线上损耗的电功率为，该村的用电电压是。输电电路如图所示，求：
（1）升压变压器的原、副线圈的匝数比；
（2）降压变压器的原、副线圈的匝数比。
10．（18分）如图所示，水平光滑导轨足够长，导轨间距为L，导轨间分布有竖直方向的匀强磁场，磁感应强度为B，导轨左端接有阻值为R的电阻，电阻两端接一理想电压表。一金属棒垂直放在导轨上，其在轨间部分的电阻也为R。现用一物块通过跨过定滑轮的轻绳从静止开始水平牵引金属棒，开始时，物块距地面的高度为h，物块落地前的一小段时间内电压表的示数稳定为U。已知物块与金属棒的质量相等，不计导轨电阻和滑轮质量与摩擦，导轨始终与金属棒垂直且紧密接触。求：
（1）金属棒的最大速度v；
（2）物块的质量m；
（3）棒从静止开始到物块刚要落地的过程中，电阻R上产生的热量Q。
11.（18分）如图所示，匀强磁场的磁感应强度B＝0.5 T．边长L＝10 cm的正方形线圈abcd共100匝，线圈电阻r＝1 Ω，线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动，角速度ω＝2π rad/s，外电路电阻R＝4 Ω.求：
(1)线圈转动过程中感应电动势的最大值及瞬时值表达式；
(2)由图示位置(线圈平面与磁感线平行)转过60°角时的瞬时感应电动势；
(3)交流电压表的示数；
(4)线圈转过60°角的过程中，通过R某一横截面的电荷量．
参考答案：
1．C
【详解】A．奥斯特在实验中观察到电流的磁效应，揭示了电和磁之间存在联系，故A正确，不符合题意；
B．安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子电流假说，解释了磁化现象，故B正确，不符合题意；
C．密立根用油滴实验精确测出了电子的电荷量，故C错误，符合题意；
D．法拉第经过长达十年的实验探索，发现了电磁感应现象，故D正确，不符合题意。
故选C。
2．C
【详解】在这段时间内，I先正方向减小后负方向增大，由安培定则知其右侧磁场先垂直向里减弱，后垂直向外增强，根据楞次定律知线圈中的感应电流磁场均为垂直向里，根据安培定则知线圈中感应电流为顺时针方向，即a→b→c→d→a。
故选C。
3．D
【详解】A．由图像可知，交变电流的周期为
A错误；
B．根据图像可知
，，
解得交变电流的瞬时值表达式为
B错误；
C．在时，感应电流最大，所以此时穿过交流发电机线圈的磁通量变化率最大，穿过交流发电机线圈的磁通量最小，即为零，C错误；
D．交流电的有效值
发电机的发热功率
D正确。
故选D，
4．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．断开开关时，中产生自感电动势，在A灯、B灯和线圈中重新形成回路，则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，D正确。
故选D。
5.C
6．A
【详解】根据题意，由图可知，表为电压表，表为电流表，根据电压比与电压表示数可知，输送电压为
根据电流比与电流表示数可知，输送电流为
输送电功率为
故选A。
7．B D
【详解】A．线圈转到图甲位置时，其穿过线圈的磁通量为
故A项错误；
B．线圈转到图乙位置时，感应电动势为
解得
故B项正确；
C．电流表示数显示的为有效值，所以有
故C项错误；
D．线圈转到图丁位置时，根据楞次定律可知，线框中的电流方向为，即电流方向应该是从C流向D，故D项正确。
故选B。
8．AC
【详解】AB．三个支路电压相同，当交流电频率变大时，电容的容抗减小，电感的感抗增大，电阻所在支路对电流的阻碍作用不变，所以流过A灯泡所在支路的电流变大，流过灯泡B所在支路的电流变小，流过灯泡C所在支路的电流不变，故灯泡A变亮，灯泡B变暗，灯泡C亮度不变，故A正确，B错误；
CD．改接220 V的直流电源时，电容器隔直流，电感线圈对直流电无阻碍作用，所以A灯熄灭，B灯变亮，C灯亮度不变，故C正确，D错误。
故选AC。
9．（1）；（2）
【详解】（1）输电导线的总电阻为10Ω，导线上损耗的电功率为4kW，根据
可以解得输电线上的电流
发电机的输出功率为100kW，输出电压为500V，可得U1=500V
根据理想变压器
所以
（2）升压变压器匝数比为，可得
降压变压器的原线圈
解得
10．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）设金属棒的最大速度，根据法拉第电磁感应定律可得
根据欧姆定律可得
联立解得金属棒的最大速度
（2）根据欧姆定律可得
对棒分析，根据平衡条件可得
而
联立解得物块的质量
（3）棒从静止开始到物块刚要落地的过程中，由能量守恒可得
电阻上产生的热量
11.解 (1)感应电动势的最大值为Em＝NBωS＝π V.
瞬时感应电动势表达式：
(2)线圈转过60°角时的瞬时感应电动势为
e＝Emcos 60°＝π×0.5 V＝ V.
(3)电压表示数为外电路电压的有效值
U＝·R＝×4 V＝π V.
（4）线圈转过60°角的过程中，通过电阻R某一横截面的电荷量为
解得：
答案第2页，共9页
