相关试卷

1、如图所示，光滑平行金属导轨 $A B$ 、 $C D$ 固定在倾角为 $θ$ 的绝缘斜面上， $B P$ 、 $D Q$ 为水平放置的平行且足够长的光滑金属导轨，导轨在 $B$ 、 $D$ 两点处平滑连接，水平部分处在磁感应强度为 $B$ 、方向竖直向下的匀强磁场中，导轨间距均为 $L$ 。两金属棒 $a b$ 、 $c d$ 的质量分别为 $m$ 、 $2 m$ ，接入电路的电阻均为 $R$ ，初始时，金属棒 $c d$ 垂直放置在水平导轨上，金属棒 $a b$ 垂直固定在倾斜导轨上距底端距离为 $s$ 处，某时刻将 $a b$ 由静止释放，不计导轨电阻。重力加速度为 $g$ ，求：

(1)、金属棒 $c d$ 的最大加速度 $a_{m}$ 和最大速度 $v_{m}$ ；

(2)、流过金属棒 $a b$ 的电荷量 $q$ 和金属棒 $a b$ 上产生的热量 $Q_{a b}$ ；

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2、某学习小组用可拆变压器探究“变压器的电压与匝数的关系”。

(1)、本实验要通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系，实验中需要运用的科学方法是（　　）

A、控制变量法 B、等效替代法 C、整体隔离法 D、微元求和法

(2)、学习小组中小明先将图1中的零件组装成图2中的变压器，再将原线圈接在交流电源上，之后再将副线圈接在电压传感器（可视为理想电压表）上，观察到副线圈输出电压 $U_{2}$ 随时间 $t$ 变化的图像如图3所示，在保证安全的前提下，小明可能在 $t_{1} \sim t_{2}$ 时间内进行的操作是（　　）

A、减少了原线圈的匝数 B、拔掉了变压器铁芯Q C、减小了交流电源的频率 D、增大了原线圈的输入电压

(3)、学习小组中的小华在实验过程中，选择不同的变压器的原、副线圈匝数，利用电压传感器测量相应电压（ $N_{1}$ 、 $N_{2}$ 上电压分别为 $U_{1}$ 、 $U_{2}$ ），记录如图表所示，由数据可知 $N_{1}$ 一定是线圈的匝数（填“原”或“副”）；
N₁/匝
100
100
200
200
N₂/匝
200
400
400
800
U₁/V
1.50
2.12
4.98
5.66
U₂/V
2.95
8.32
9.92
22.58

(4)、学习小组中的小文在实验室中找到了一只标有“ $220 V / 11 V$ ”的变压器，如图5所示。他看到这个变压器上有 $a$ 、 $b$ 、 $c$ 、 $d$ 四个引出线头，且 $a$ 、 $b$ 引线比 $c$ 、 $d$ 引线粗。在没有相应的说明书情况下，他应该把引线接交流“ $220 V$ ”（选填“ $a$ 、 $b$ ”或“ $c$ 、 $d$ ”）；

(5)、学习小组中的小雨拆开一理想变压器后，如图6所示，把一个定值电阻 $R_{0}$ 与变压器的原线圈连接，把一可变电阻 $R$ 与该变压器的副线圈连接，原、副线圈的匝数分别为 $n_{1}$ 、 $n_{2 .}$ 在交流电源的电压有效值 $U_{0}$ 不变的情况下，调节可变电阻 $R$ 的过程中，当 $\frac{R_{0}}{R} =$ 时， $R$ 获得的功率最大。

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3、某同学想应用楞次定律判断线圈缠绕方向，设计的实验装置原理图如图甲所示。选用的器材有：一个磁性很强的条形磁铁，两个发光二极管（电压在 $1.5 V$ 至 $5 V$ 都可发光且保证安全），一个多用电表，导线若干。操作步骤如下：
①用多用电表的电阻挡测出二极管的正、负极；
②把二极管、线圈按如图甲所示电路用导线连接成实验电路；
③把条形磁铁插入线圈时，二极管 $B$ 发光；拔出时，二极管 $A$ 发光；
④根据楞次定律判断出线圈的缠绕方向。
请回答下列问题：

(1)、线圈缠绕方向如图乙中的[选填“（ $a$ ）”或“（ $b$ ）”]。

(2)、条形磁铁运动得越快，二极管发光的亮度就越大，这说明感应电动势随的增大而增大。

(3)、为进一步研究，他又做了如图丙所示实验：磁体从线圈上方靠近线圈的位置由静止下落。在磁体穿过整个线圈的过程中，传感器显示的电流 $i$ 随时间 $t$ 变化的图像应该是如图中的（　　）（填字母序号）

A、 B、 C、 D、

(4)、实验结束后，该同学又对教材中断电自感实验做了如下改动。在两条支路上分别串联电流传感器，再按教材要求，断开电路并记录下两支路的电流情况如图戊所示，由图可知：
断电瞬间，灯泡电流瞬间。（选填“增大”“减小”或“不变”）

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4、如图所示，在水平桌面上放置一周长为 $L$ 、质量为 $m$ 的近超导体（导体仍有微小电阻）圆环，圆环的截面面积为 $S$ ，电阻率为 $ρ$ 。一磁铁在外力作用下，从圆环正上方缓慢下移至离桌面高 $H$ 处撤去外力，磁铁恰好平衡，此时圆环中的感应电流大小为 $I$ ，其所在处磁场的磁感应强度大小为 $B$ ，方向与水平面成 $θ$ 角，经过一段时间后，磁铁会缓慢下移至离桌面高为 $h$ 的位置处再次平衡，下移过程圆环的电流可认为保持不变，已知重力加速度为 $g$ ，则（　　）

A、超导圆环的电流方向从上往下看为顺时针方向 B、磁铁在 $H$ 处平衡时，桌面对超导圆环的支持力为 $m g + B I L c o s θ$ C、磁铁从 $H$ 处下移到 $h$ 过程中，超导圆环产生的热量为 $B I L$ （ $H - h$ ） $\cos θ$ D、磁铁下移过程中，通过超导圆环导体横截面的电荷量为 $\frac{B S （ H - h ）}{ρ}$

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5、关于电磁振荡与电磁波，下列说法中正确的是（　　）

A、变化的电场一定产生变化的磁场，从而产生电磁波 B、在 $L C$ 振荡电路中，仅增大线圈的电感，电磁振荡的频率减小 C、可利用红外线的荧光作用进行信号分析，从而探知物体的特征 D、可见光是一种电磁波，其中红光的波长大于紫光的波长

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6、如图所示，沿直线通过速度选择器的正离子 $a$ 、 $b$ ，从狭缝 $S$ 射入磁感应强度大小为 $B_{2}$ 、方向垂直于纸面向外的匀强磁场中，偏转后出现的对应轨迹半径之比为 $R_{1} : R_{2} = 1 : 3$ ，不计离子重力及离子间的相互作用，下列说法正确的是（　　）

A、离子 $a$ 、 $b$ 的速度大小之比为 $1 : 3$ B、离子 $a$ 、 $b$ 的电荷量之比为 $1 : 3$ C、离子 $a$ 、 $b$ 的质量之比为 $3 : 1$ D、离子 $a$ 、 $b$ 的比荷之比为 $3 : 1$

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7、如图所示为远距离输电的电路图，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电机输出的电压为U，升压变压器的原、副线圈匝数比为k₁ ，降压变压器的原、副线圈匝数比为k₂ ，输电线上损耗的功率为输送功率的 $\frac{1}{20}$ ，用户得到的电压为U₄ ，则 $\frac{U_{1}}{U_{4}}$ 为（　　）

A、 $k_{1} k_{2}$ B、 $\frac{20 k_{1} k_{2}}{19}$ C、 $\frac{20 k_{1} k_{2}}{21}$ D、 $\frac{10 k_{1} k_{2}}{9}$

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8、如图甲所示为发电机构造示意图，产生的电动势随时间变化图象如图乙所示．发电机线圈的内阻为1Ω，外接电阻的阻值为99Ω，下列说法正确的是

A、电压表示数为220V B、电流表示数为2.2A C、 $t = 1 \times 10^{- 2} s$ 时，穿过线圈的磁通量最大 D、电流方向每秒变化50次

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9、粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行。现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场，如图所示，则在移出过程中线框的一边a、b两点间电势差的绝对值最大的是（　　）

A、 B、 C、 D、

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10、如图所示，一个闭合金属圆环用绝缘细线挂于O点，将圆环拉离平衡位置并由静止释放，圆环摆动过程中经过有界的水平方向的匀强磁场区域，A、B为该磁场的竖直边界，磁场方向垂直于圆环所在平面向里，若不计空气阻力，则（　　）

A、圆环向右穿过磁场后，还能摆到释放位置 B、圆环离开磁场时具有收缩的趋势 C、圆环将在磁场中不停地摆动 D、圆环在磁场中运动时均有感应电流

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11、如图空间直角坐标系 $O - x y z$ 将 $y \geq 0$ 的空间划分为四个区域， $IV$ 区域存在沿 $z$ 轴负方向的匀强电场，II、III区域存在沿 $y$ 轴负方向的匀强磁场。在 $x O y$ 平面内 $x > 0$ 区域放置一足够大的吸收屏，吸收屏下方紧靠 $P$ $(l, 0, 0)$ 处有一粒子源可向 $x$ 轴负方向发射速率为 $v_{0} 、$ 质量为 $m 、$ 带电量为 $+ q$ 的粒子（重力不计）。粒子运动经过 $Q$ $(0, 0, - \frac{1}{2} l)$ 点。且刚好打在屏上 $P$ 点，粒子打在吸收屏上即被吸收且不影响空间电、磁场分布。

(1)、求匀强电场的电场强度大小 $E_{0}$ ；

(2)、求匀强磁场的磁感应强度太小 $B_{0}$ ；

(3)、调节IV区域中电场强度大小为 $k E_{0}$ （电场方向不变），求粒子能打在吸收屏上 $k$ 的取值范围和粒子在第一象限运动到吸收屏的运动时间。

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12、间距为 $L$ 的足够长平行光滑导轨固定在绝缘水平面上，导轨左、右两端各连接一个阻值为 $R$ 的定值电阻，有部分导轨处在垂直于导轨平面向上的有界匀强磁场中磁感应强度大小为 $B$ ，磁场的边界线 $M 、 N$ 与导轨垂直， $M 、$ $N$ 间的距离大于 $L$ ，俯视图如图所示，质量均为 $m$ $、$ 长度均为 $L$ 的金属棒 $a 、 b$ 垂直导轨放置，用长为 $L$ 的绝缘轻杆连接，构成工字形框架。现给工字形框架一水平向右、大小为 $v_{0}$ 的初速度，工字形框架刚好能完全穿过磁场。金属棒运动过程中始终与导轨垂直并接触良好，金属棒 $a 、 b$ 接入电路的电阻均为 $R$ ，不计导轨的电阻。求：

(1)、金属棒 $b$ 刚进入磁场的瞬间，金属棒 $b$ 两端的电压 $U$ ；

(2)、工字形框架出磁场的过程中，金属棒 $b$ 中产生的焦耳热 $Q$ ；

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13、为助力“百千万工程”，某科创小组为蔬菜大棚设计自动控温装置，要求大棚温度低于15 ℃时加热系统自动启动，小组进行如下探究：

(1)、实验室有PTC和NTC两种热敏电阻，PTC阻值随温度升高而增大，NTC阻值随温度升高而减小。他们用多用电表欧姆挡并选择“×1 K”倍率测量电阻，某次指针位置如图1中a所示，将倍率换成（选填“×100”或“×10 K”）重新调零后进行测量，指针位置如图中b所示，则阻值为Ω。

(2)、他们查找到一种控温装置的原理如图2所示，已知继电器线圈电流I≥2 mA时衔铁被吸合，加热器所在电路断路，加热结束。结合控温要求，R_t应选用型热敏电阻（选填“PTC”或“NTC”）。若电源E₁＝10 V，电源内阻和继电器电阻忽略不计，要使得温度低于15 ℃时（此时热敏电阻阻值为3.2 kΩ），加热系统立即启动，应将可变电阻R调为Ω；若要提高加热系统的启动温度，可采取的措施是。

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14、实验
某实验小组利用如图甲所示的装置来探究一定质量的理想气体在温度保持不变的条件下气体压强与体积的关系。实验中气体的质量保持不变，气体的体积可从注射器旁的刻度尺直接读出，气体的压强由压强传感器精确测定。

(1)、关于该实验下列说法正确的是（　　）

A、推拉活塞时，动作要快； B、要用手握住注射器主管以保持其稳定 C、在活塞与注射器壁间涂上润滑油主要是为了减小摩擦 D、注射器旁的刻度尺只要刻度分布均匀即可，可以不标注单位

(2)、为探究气体在不同温度时发生等温变化是否遵循相同的规律，实验小组分别进行了两次实验，得到的p-V图像如图乙所示，由图可知两次实验气体的温度大小关系为T₁T₂（填“<”“=”或“>”）。

(3)、某同学想利用此装置来测定一颗形状不规则的小物体的体积，主要实验步骤为：将不规则物体放入注射器内；注射器活塞推至适当位置，然后将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机连接；多次移动活塞，记录注射器的体积刻度V以及压强传感器的读数p。
①根据实验测量数据，不考虑压强传感器和注射器连接处软管存在一定容积，作出的 $V - \frac{1}{p}$ 图像可能是图丙中的
A. A B. B C. C
②若正确图像的延长线与横、纵轴的交点坐标值分别是a、b，已知传感器和注射器连接处的塑料管容积为V₀（V_物>V₀），则小物体的体积为（用题中已知物理量的字母表示）。

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15、太阳能光伏发电是一种新型清洁能源。一光伏发电站输出电压恒为250V，现准备向远处输电，输电示意图如图所示。若该发电站的输出功率为 $1.1 \times 10^{5} W$ ，该发电站到用户之间采用5500V高压进行远距离输电，输电线的总电阻为11Ω，用户获得220V电压。变压器视为理想变压器，下列说法正确的有（）

A、升压变压器的原、副线圈匝数比为 $1 : 22$ B、输电线上损失的功率为 $4.4 \times 10^{2} W$ C、降压变压器的原、副线圈匝数比为 $24 : 1$ D、降压变压器副线圈的电流强度为500A

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16、关于固体、液体的性质，下列说法中正确的是（）

A、非晶体不可能转化为晶体 B、多晶体没有确定的熔点 C、彩色液晶显示器利用了液晶的光学各向异性的特点 D、玻璃管的裂口放在火焰上烧熔，其尖端变钝，这是由于表面张力的作用

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17、2026年1月，我国自主研发的全球首台兆瓦级浮空风力发电系统——S2000成功完成试飞和并网验证。该系统采用飞艇状浮空器携带发电机组，将高空风力资源转化为电能并通过电缆传输回地面。若S2000的输出电压u随时间t变化的规律如图所示，则下列说法正确的是（　　）

A、该交流电的频率为100Hz B、输出电压的有效值为 $66 \sqrt{2} kV$ C、输出电压表达式为 $u = 66 sin(100 π t)kV$ D、若将S2000的输出电压降为220V，则变压器原、副线圈匝数之比为300：1

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18、如图为一幼儿园的可调臂长的跷跷板的示意图， $O$ 为跷跷板的支点。开始时一质量为 $m$ 的小朋友坐在跷跷板的 $A$ 端，此时 $A$ 端恰好着地，跷跷板与水平地面的夹角为 $θ = 30 °$ 。现有一质量为 $4 m$ 的老师轻坐在跷跷板的 $B$ 端，经过一段时间后跷跷板处于水平位置。已知 $O A = 2 L$ ， $O B = L$ ，不计空气阻力和跷跷板的质量，重力加速度大小为 $g$ ，小朋友与老师均可视为质点，则（　　）

A、此过程中小朋友的机械能守恒 B、此过程中小朋友与老师的速度大小之比为 $1 : 2$ C、跷跷板处于水平位置时，老师的速度大小为 $\sqrt{g L}$ D、此过程中跷跷板对小朋友做的功为 $\frac{3}{2} m g L$

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19、如图1，在竖直平面内固定一光滑的半圆形轨道 $A B C$ ，半径为 $0.4 m$ ，小球以一定的初速度从最低点A冲上轨道，图2是小球在半圆形轨道上从A运动到 $C$ 的过程中，其速度平方与其对应高度的关系图像。已知小球在最高点 $C$ 受到轨道的作用力为 $2.5 N$ ，空气阻力不计， $B$ 点为 $A C$ 轨道中点，重力加速度 $g$ 取 $10 {m/s}^{2}$ ，下列说法错误的是（　　）

A、最高点时小球所受的合外力竖直向下 B、图2中 $x = 25 m^{2} {/s}^{2}$ C、小球在B点受到轨道作用力为 $10 N$ D、小球质量为 $0.2 kg$

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20、2023年4月16日，我国成功发射风云三号07星，如图所示为其发射过程的简化示意图：运载火箭将风云三号07星送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道上，卫星运行稳定后实施变轨，进入预定圆轨道，已知圆轨道离地高度为h，地球半径为R，地球表面重力加速度为g，忽略地球自转的影响。对风云三号07星，下列说法正确的是（　　）

A、在椭圆轨道经过A点时的线速度等于第一宇宙速度 B、在椭圆轨道经过B点时的角速度等于 $\sqrt{\frac{g R^{2}}{{(R + h)}^{3}}}$ C、在椭圆轨道经过B点时的加速度小于在预定圆轨道经过B点时的加速度 D、在椭圆轨道的运行周期小于在预定圆轨道的运行周期

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N₁/匝	100	100	200	200
N₂/匝	200	400	400	800
U₁/V	1.50	2.12	4.98	5.66
U₂/V	2.95	8.32	9.92	22.58