团结 勤奋 求实 创新
连江一中 2024－2025 学年度第二学期 3 月质量检测 A．螺线管中产生的感应电动势为 1 V
高二物理试卷 B．电路中的电流稳定后，电阻 R1的电功率
2
完卷时间： 75 分钟 总分：100 分 为5 10 W
C．闭合 S，电路中的电流稳定后电容器上极
一、单项选择题：本题共 4小题，每小题 4分，共 16分。在每小题给出的四个选项
板带正电
中，只有一项是符合题目要求的。 D．S 断开后，通过 R2的电荷量为1.8 10 5C
1.考生进入考场时，监考老师会用金属探测器对考生进行检查，当探测器靠近金属块时就会发出 4. 如图甲为交流发电机的原理图，矩形线圈 abcd 匝数 N＝10 匝、电阻 r＝2Ω，矩形线圈在匀强磁
警报。下列说法正确的是（ ） 场中，绕垂直于磁场方向的固定轴 OO'匀速转动。线圈的两端经集流环和电刷与 R＝8Ω 的电阻连
A．探测器靠近金属块时，会在金属块内形成涡流 接，电压表为理想交流电表。图乙是穿过矩形线圈 abcd 的磁通量 Φ 随时间 t 变化的图像。下列说
B．探测器仅由金属线圈构成，无电源及其他电阻 法正确的是（ ）
C．探测器内的感应电流越小，探测器越灵敏 A．1s 内线圈 abcd 中电流方向改变 50 次
D．探测器利用了电磁驱动原理 B．0.02s 时电压表的示数为 31.4V
2．如图为智能手表采用的无线充电方式简化图，充电底座提供 220V 的交流电压，手表端获得 5V C．R 两端的电压 u 随时间 t 变化的规律是
的交流电压，下列关于无线充电方式简化图的说法正确的是（ ） u＝31.4sin100πt（V）
D．1s 内电阻 R 产生的热量约为 39.4J
二、多项选择题：本题共 4小题，每小题 6分，共 24分。每小题有多项符合题目要
求，全部选对的得 6分，选对但不全的得 3分，有选错的得 0分。
A．底座与手表上的线圈匝数之比肯定为 44∶1
5．演示自感现象的实验电路图如图所示，线圈的自感系数较大，且使滑动变阻器接入电路中的阻
B．无线充电手表线圈与底座线圈之间发生了互感现象
值大于线圈直流电阻，A1、A2 为两个完全相同的灯泡，下列判断正确的是（ ）
C．充电过程中底座与手表之间始终存在相互作用的电磁斥力
A．接通开关 S，灯 A1、A2 立即变亮
D．底座与手表之间插入一张薄纸，手表就不能进行无线充电了
B．接通开关 S，灯 A1 逐渐变亮，灯 A2 立即变亮
3. 在如图甲所示的电路中，螺线管匝数 ＝1500 匝，横截面积 ＝20 cm2n S 螺线管导线电阻 r=1Ω，
C．接通开关 S，待电路稳定后断开开关 S，灯 A1、A2 逐渐熄灭
R1=4Ω，R2=5 Ω，C=30 μF。在一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度 B按如图乙所示的
D．接通开关 S，待电路稳定后断开开关 S，灯 A1 逐渐熄灭，
规律变化，则下列说法中正确的是（ ）
灯 A2 闪一下后逐渐熄灭
24-25 下 3 月质量检测高二物理试卷（第 1 页，共 8 页） 24-25 下 3 月质量检测高二物理试卷（第 2 页，共 8 页）
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6. 如图所示，理想变压器原线圈与定值电阻 R0＝7.5Ω 串联后接在电压 U0＝48V 的交流电源上， 8.足够长的平行光滑金属导轨 EF、GH倾斜放置，倾角为 θ，EF、GH之间的宽度为 L，上端用电
副线圈接理想电压表、电流表和滑动变阻器 R，R 的最大阻值为 100Ω，原、副线圈匝数比为 1：2。 阻为 R定值电阻连接，导轨所在平面有垂直轨道平面向上的匀强磁场，磁感应强度为 B，如图所
现将滑动变阻器 R 的滑片 P 向下滑动，下列说法正确的是（ ） 示．质量为 m、电阻为 R的导体棒 ab放在导轨上，其长度恰好等于 L，始终与导轨良好接触。静
A．电压表示数变小 止释放导体棒 ab，ab向下通过的距离为 x0 时恰好做匀速运动，重力加速度为 g，下列说法正确的
B．电源的输出功率变小
是（ ）
C．当滑动变阻器的滑片 P 位于中点时，电流表的示数
A．导体棒 ab 释放瞬间的加速度大小a = gsin
为 2.4A 2mgRsin
B．导体棒 ab做匀速运动的速度大小v =
2 2
D．改变滑片 P 的位置，R 获得的最大功率为 76.8W B L
C．从导体棒 ab 静止释放到恰好做匀速运动的过程中，通过导
7. 边长为a 的闭合金属正三角形框架，完全处于垂直于框架平面的
Lx0
匀强磁场中，现把框架匀速拉出磁场，如图所示，则选项图中电动 体棒 ab中的电荷量q = 2R
势、外力、外力功率与位移的关系与这一过程相符合的是（ ） D．从导体棒 ab静止释放到恰好做匀速运动的过程中，导体棒中产生的热量
2m
3g2R2sin2
Q = mgx0sin
B4L4
三、非选择题：共 60分。考生根据要求作答。
A． B． 9. （3 分）目前困扰 5G 发展的大难题之一是供电，5G 基站系统功耗大，信号覆盖半径小。如图
所示，电压为 100kV 的主供电线路为某 5G 基站供电，基站用电器功率为 9kW，线路电阻为
40Ω，线路损耗功率占总功率的 10%（变压器均视为理想变压器），则输电线路中的电流为
A；高压变压器原、副线圈的匝数比为
C． D．
10．（3 分）如图所示，匝数 =100 匝、面积 =10cm
2
n S 的矩形闭合导线框 ABCD处于磁感应强度
大小 B= 2 T 的匀强磁场中，线框绕垂直于磁场的轴OO '以角速度 ω=100rad/s 匀速转动，并
与一理想变压器的原线圈相连，副线圈接入一只小灯泡 L1，恰好正常发光，线框电阻不可忽
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略。则以图示位置为计时起点，线框中产生的感应电动势的表达式为 ；如果在小灯 (4)某同学第一次将滑动变阻器的滑片慢慢向右移动，第二次将滑动变阻器的滑片快速向右移
泡 L1 两端再并联一盏相同的小灯泡 L2，则灯泡 L1 亮度将 （填变暗、变亮、不变）。 动，发现第二次电流计指针的摆动幅度较大，原因是线圈 B 中的 （填“磁通量”“磁
通量的变化”或“磁通量的变化率”）第二次比第一次的大。
13.（5 分）图甲为教学用的可拆变压器，A、B 线圈均由材料和直径相同的导线绕制而成。
11. （4 分）如图所示，匀强磁场的磁感应强度大小为 B、方向垂直纸面 （1）某同学用多用电表欧姆挡分别测量 A、B 线圈的电阻值，发现 A 线圈电阻约为 B 线圈电阻的
向里，OO1 是其左边界，一个面积为 S的 N匝矩形线圈垂直磁场放 2 倍，则可推断 线圈的匝数多（选填“A”或“B”）；
置，AD边与磁场边界重合，从图示位置开始计时，线圈绕 AD边以 （2）为探究变压器线圈两端电压与匝数的关系，在图乙中该同学把线圈 A 与学生电源连接，另一
角速度 绕图示方向匀速转动，线圈的总电阻为 R，则线圈中产生的 个线圈 B 与小灯泡连接。其中线圈 A 应连到学生电源的 （选填“直流”或“交流”）输出端
交流电的电动势有效值为 ；线圈转动一周产生的热 上；
量为 。 （3）将与灯泡相连的线圈 B 拆掉部分匝数，其余装置不变，继续实验，则灯泡亮度 （选
12．（5 分）利用如图所示的实验装置进行“探究感应电流方向”的实验。 填“变亮”或“变暗”）；
(1)开关闭合前，滑动变阻器的滑片应放置在 （填“a”或“b”）位置。 （4）某次实验时，变压器原、副线圈的匝数分别为 220 匝和 110 匝，学生电源输出端电压的有效
(2)下列操作不能产生感应电流的是______。 值为 6V，则小灯泡两端电压的有效值可能是 。
A．开关闭合瞬间 A．12V B．6V C．3.6V D．2.8V
B．开关闭合后，滑动变阻器滑片不动 14．（10 分）水力发电是获得清洁能源的重要途径之一。有一条河流，河水的流量为Q = 2m3 / s，
C．开关断开瞬间 落差h = 5m，河水的密度为 =1.0 103kg / m3，现利用其发电，若发电机的总效率为 1 = 50%，
D．开关闭合后，迅速移动滑动变阻器的滑片
输出电压为U1 = 240V，输电线的总电阻为R = 30Ω，用户获得 220V 的电压，此时输电线上允许
(3)将线圈 A 插入线圈 B 中，闭合开关 S 瞬间，发现电流计指针右偏，则保持开关 S 闭合，以
2
下操作中也能使电流计指针右偏的是______。 损失的电功率与发电机输出电功率的比值为 2 = 6%。取 g =10m / s ）
A．拔出线圈 A
B．将滑动变阻器的滑片向左移动
C．将滑动变阻器的滑片向右移动
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(1)求输电线中的电流 I ； 16. （18 分） 如图，有两平行光滑金属导轨 P1O1Q1 和 P O Q2O2Q2 ， P1O1 和 P2O2 段水平，O1Q1 和 2 2
(2)求输电线路使用的理想升压变压器和降压变压器的原、副线圈的匝数比；
段倾斜，两导轨相距 L，倾斜导轨O1Q O Q PP1 和 2 2 长度为 d，倾斜角为 ，水平导轨内左端 1 2 到导
(3)如果输送的电能供“220V 100W”的电灯使用，求能够正常发光的电灯的盏数。
体棒 a之间有竖直向上的匀强磁场 B0 （未知），倾斜导轨处有垂直斜面向上的匀强磁场 B（已
知），导体棒 a、b分别放在水平导轨和倾斜导轨上，两根导体棒质量均为 m，接入导轨间的电阻
均为 R，导体棒 a离左端 P1P 2 的距离为 x，当导体棒 a在外力作用下向左以v0 匀速运动时，导体棒
15．（12 分）如图甲所示，固定光滑平行金属导轨 MN、PQ与水平面成 37°角倾斜放置，其电阻不 b恰好能静止在倾斜导轨的上端O1O2 处，导体棒 a运动到 P1P2 时，立刻停止并被锁定，此后导体
计，相距为 L＝0.5m，导轨顶端与电阻 R相连，R＝2Ω。在导轨上垂直导轨水平放置一根质量为 m
棒 b 开始下滑，滑到底端Q1Q2 时近似达到匀速.不计导轨的电阻，求：
＝0.2kg、电阻为 r＝0.5Ω 的导体棒 ab，ab 距离导轨顶端 d1 = 2m。在装置所在区域加一个垂直导轨
（1）导体棒 b静止时，b棒的电流大小；
平面向上的磁场，其磁感应强度 B 和时间 t的函数关系如图乙所示。0～2s 内，导体棒在外力作用
（2）水平导轨处匀强磁场的磁感应强度 B0 ；
下保持静止，2s 后由静止释放导体棒，棒始终与导轨垂直并接触良好，且导体棒滑到底部前已经做
（3）从导体棒 a开始运动到导体棒 b滑到Q1Q2 的过程中，导体棒 b 产生的焦耳热.
匀速运动（g取10m/s2 ， sin37 = 0.6 ）。求：
（1）0～2s 内通过导体棒的电流 I的大小和方向；
（2）ab棒滑到底部前的最大速度vm ；
（3）若导体棒由静止开始下滑到导轨底部的过程中，通过的电荷量q =1.0C 。求此过程中电阻 R
上产生的热量QR 。
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连江一中 2024－2025 学年度第二学期 3 月质量检测
高二物理试卷
完卷时间： 75 分钟 总分：100分
一、单项选择题：本题共 4小题，每小题 4分，共 16分。在每小题给出的四个选项中，只
有一项是符合题目要求的。
1.考生进入考场时，监考老师会用金属探测器对考生进行检查，当探测器靠近金属块时就会发出警报。下
列说法正确的是（ ）
A．探测器靠近金属块时，会在金属块内形成涡流
B．探测器仅由金属线圈构成，无电源及其他电阻
C．探测器内的感应电流越小，探测器越灵敏
D．探测器利用了电磁驱动原理
【答案】A
【详解】AB．金属探测器内有金属线圈，打开探测器内的电源后，线圈中通有变化的电流，从而在空
间产生变化的磁场，当探测器靠近金属块时，金属块内的磁通量发生变化而产生涡流，涡流产生的磁
场又影响金属探测器内线圈的电流，从而导致探测器发出警报，故 A 正确，B 错误；
C．在同种情况下，探测器内的感应电流越大，探测器越灵敏，故 C 错误；
D．探测器利用了电磁感应原理，故 D 错误。
故选 A。
2．如图为智能手表采用的无线充电方式简化图，充电底座提供 220V 的交流电压，手表端获得 5V 的交
流电压，下列关于无线充电方式简化图的说法正确的是（ ）
A．底座与手表上的线圈匝数之比肯定为 44∶1
B．无线充电手表线圈与底座线圈之间发生了互感现象
C．充电过程中底座与手表之间始终存在相互作用的电磁斥力
D．底座与手表之间插入一张薄纸，手表就不能进行无线充电了
【答案】B
【详解】A.由于手表线圈与底座线圈之间存在漏磁，故两线圈之比不等于电压比，故 A 错误；
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B.无线充电是底座线圈磁场变化引起手表充电线圈磁通量变化，是手表线圈与底座线圈之间发生了互
感现象，故 B 正确；
C.根据楞次定律，底座线圈电流减小时，手表线圈产生同向电流，两者有吸引力，底座线圈电流增大
时，手表线圈产生反向电流，两者有排斥力，故 C 错误；
D.底座与手表之间插入一张薄纸，手表线圈仍能感应出电流，故 D 错误。
故选 B。
3. 在如图甲所示的电路中，螺线管匝数 n＝1500 匝，横截面积 S＝20 cm
2 螺线管导线电阻 r=1Ω，
R1=4Ω，R2=5 Ω，C=30 μF。在一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度 B 按如图乙所示的规律变
化，则下列说法中正确的是（ ）
A．螺线管中产生的感应电动势为 1 V
B．电路中的电流稳定后，电阻 R1 的电功率为5 10 2 W
C．闭合 S，电路中的电流稳定后电容器上极板带正电
D．S 断开后，通过 R 的电荷量为1.8 10 52 C
【答案】D
【详解】A．由法拉第电磁感应定律，可得螺线管内产生的电动势为
B 1.0 0.2
E = N = N S =1500 20 10 4 V =1.2V
t t 2
故 A 错误；
B．电路中的电流稳定后，电流为
E 1.2
I = = A = 0.12A
r + R1 + R2 1+ 4+5
则电阻 R1 的电功率为
P = I 21 R1 = 0.12
2 4W = 5.76 10 2 W
故 B 错误；
C．闭合 S，电路中的电流稳定后，对通电螺线管分析，可知通过它的磁场向下增大，则磁量增大，根据
楞次定律可知，会产生一个向上的感应磁场，以阻碍其增大，则根据安培定则可知，感应电流从螺线管
24-25 下 3 月质量检测高二物理试卷（第 3 页）
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的上端流到下端，此时通电螺线管相当于电源，则下端是正极，上端是负极，故电容器下板带正电，故 C
错误；
D．闭合 S，电路中的电流稳定后，因电容器与 R2 并联，故电容器两端的电压等于 R2 两端的电压，则有
UC = IR2 = 0.6V
故充入电容器的电荷量为
Q =UCC = 0.6 30 10
6C=1.8 10 5C
S 断开后，电容器放电，直到电荷量为零，故 S 断开后，通过 R2 的电荷量为为
Q =1.8 10 5C
故 D 正确。
故选 D。
4. 如图甲为交流发电机的原理图，矩形线圈 abcd 匝数 N＝10 匝、电阻 r＝2Ω，矩形线圈在匀强磁场中，
绕垂直于磁场方向的固定轴 OO'匀速转动。线圈的两端经集流环和电刷与 R＝8Ω 的电阻连接，电压表为理
想交流电表。图乙是穿过矩形线圈 abcd 的磁通量Φ 随时间 t 变化的图像。下列说法正确的是（ ）
A．1s 内线圈 abcd 中电流方向改变 50 次
B．0.02s 时电压表的示数为 31.4V
C．R 两端的电压 u 随时间 t 变化的规律是 u＝31.4sin100πt（V）
D．1s 内电阻 R 产生的热量约为 39.4J
1 1
【解答】解：A、由图可知周期 T＝0.02s，线圈的转速为 n'= = r/s＝50r/s，则 1s 内线圈中电流方
0.02
向改变 100 次，故 A 错误；
2 2
B、根据角速度的计算公式可得：ω= = rad/s＝100πrad/s，感应电动势的最大值为：E ＝NΦ ω
0.02 m m
﹣ 31.4
＝10×1×10 2×100πV＝31.4V，感应电动势的有效值为：E= V≈22.2V，感应电流的有效值为：
√2
22.2
I= = A＝2.22A，电压表的读数为路端电压的有效值，示数应为 U＝IR＝2.22×8V＝17.76V，
+ 8+2
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故 B 错误；
C、线圈从中性面开始计时，所以 R 两端的电压 u 随时间 t 变化的规律是 u= √2Usinωt＝25sin100π（t V），
故 C 错误；
D、根据焦耳定律可得：Q＝I2Rt＝（2.22）2×8×12J＝39.4J，故 D 正确。
故选：D。
二、多项选择题：本题共 4小题，每小题 6分，共 24分。每小题有多项符合题目要求，全
部选对的得 6分，选对但不全的得 3分，有选错的得 0分。
5．演示自感现象的实验电路图如图所示，线圈的自感系数较大，且使滑动变阻器接入电路中的阻值大于
线圈直流电阻，A1、A2 为两个完全相同的灯泡，下列判断正确的是（ ）
A．接通开关 S，灯 A1、A2 立即变亮
B．接通开关 S，灯 A1 逐渐变亮，灯 A2 立即变亮
C．接通开关 S，待电路稳定后断开开关 S，灯 A1、A2 逐渐熄灭
D．接通开关 S，待电路稳定后断开开关 S，灯 A1 逐渐熄灭，灯 A2 闪一下后逐渐熄灭
【答案】BD
【详解】AB．接通开关 S 瞬间，灯 A2 立即变亮，而线圈 L 产生自感电动势，根据楞次定律可知，自
感电动势阻碍电流的增大，使得该支路中电流逐渐增大，所以闭合开关的瞬间，灯 A1 逐渐变亮，故
A 错误，B 正确；
CD．接通开关 S，待电路稳定后断开开关 S，原来通过灯 A2 的电流立即消失，线圈 L 产生自感电动
势，相当于电源，两灯串联，由于滑动变阻器接入电路中的阻值大于线圈直流电阻，原来电路稳定
后通过灯 A1 的电流大于通过灯 A2 的电流，故灯 A1 逐渐熄灭，灯 A2 闪一下后逐渐熄灭，故 C 错误，
D 正确。
故选 BD。
6. 如图所示，理想变压器原线圈与定值电阻 R0＝7.5Ω 串联后接在电压 U0＝48V 的交流电源上，副线圈接
理想电压表、电流表和滑动变阻器 R，R 的最大阻值为 100Ω，原、副线圈匝数比为 1：2。现将滑动变阻器
R 的滑片 P 向下滑动，下列说法正确的是（ ）
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A．电压表示数变小
B．电源的输出功率变小
C．当滑动变阻器的滑片 P 位于中点时，电流表的示数为 2.4A
D．改变滑片 P 的位置，R 获得的最大功率为 76.8W
【解答】解：A．根据变压器原理
1 1 1 2
= ， =
2 2 2 1
变压器副线圈的等效电阻为
= 1
= ( 1 2
) 2
效 = (
1)2
1 2 2 2
滑动变阻器 R 的滑片 P 向下滑动，滑动变阻器接入电路的阻值减小，副线圈等效电阻减小，原线圈总
电流增大，R0两端的电压增大，原线圈两端的电压减小，根据变压比可知，副线圈两端的电压减小，电
压表示数变小，故 A 正确；
B．电源的输出功率为
P＝U0I1
原线圈总电流增大，电源的输出功率变大，故 B 错误；
C．当滑动变阻器的滑片 P 位于中点时，则
R＝50Ω
根据闭合电路的欧姆定律
U0＝I1（R0+R 效）
解得
I1＝2.4A
根据变流比
1 2
=
2 1
解得电流表的示数为
I2＝1.2A
故 C 错误；
D．将定值电阻 R0 看成电源内阻，当变压器副线圈的等效电阻等于电源等效内阻时，R 获得的功率最
大，即
R 效＝R0＝7.5Ω
24-25 下 3 月质量检测高二物理试卷（第 9 页）
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时，R 获得的最大功率为
2 482
= (
0 )2 = 0效 = = 76.8 + 4 4×7.5
效 0 0
故 D 正确。
故选：AD。
7. 边长为a 的闭合金属正三角形框架，完全处于垂直于框架平面的匀强磁场中，现把框架匀速拉出磁场，
如图所示，则选项图中电动势、外力、外力功率与位移的关系与这一过程相符合的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】BD
【详解】AB．框架切割磁感线的有效长度
L = 2x tan30
则感应电动势
2 3
E = BLv = B 2x tan 30 v = Bvx
3
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则 E 与 x 成正比，故 A 错误，B 正确；
C．框架匀速运动，则
F外 = F = BIL安
电流为
E
I =
R
可得
4B2v
F 2 外 = x
3R
当 B 、 R 、 v 一定，则
F x2外
故 C 错误；
D．外力的功率
4B2v2
P外 = F外v = x
2
3R
可知
P 2外 x
故 D 正确。
故选 BD。
8.足够长的平行光滑金属导轨 EF、GH 倾斜放置，倾角为 θ，EF、GH 之间的宽度为 L，上端用电阻为 R
定值电阻连接，导轨所在平面有垂直轨道平面向上的匀强磁场，磁感应强度为 B，如图所示．质量为 m、
电阻为 R 的导体棒 ab 放在导轨上，其长度恰好等于 L，始终与导轨良好接触。静止释放导体棒 ab，ab 向
下通过的距离为 x0 时恰好做匀速运动，重力加速度为 g，下列说法正确的是（ ）
A．导体棒 ab 释放瞬间的加速度大小 a = gsin
2mgRsin
B．导体棒 ab 做匀速运动的速度大小v =
B2L2
Lx
C．从导体棒 ab 静止释放到恰好做匀速运动的过程中，通过导体棒 ab 中的电荷量q = 0
2R
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D．从导体棒 ab 静止释放到恰好做匀速运动的过程中，导体棒中产生的热量
2m3g2R2sin2
Q = mgx0sin
B4L4
【答案】AB
【详解】A．导体棒 ab 释放的瞬间，所受安培力为零，导体棒只受重力和支持力，此时加速度为
mg sin
a = = g sin
m
故 A 正确；
B．匀速运动时，导体棒受力平衡，此时导体棒受重力、支持力和沿导轨向上的安培力，在沿导轨方向有
BIL = mg sin
又因为
E Blv
I = =
2R 2R
联立解得
2mgRsin
v =
B2L2
故 B 正确；
C．根据
q = I · t
E
I =
2R
Δ
E = N
t
解得
Δ BLx
q = N = 0
2R 2R
故 C 错误；
D．导体棒 ab 从静止释放到恰好做匀速运动的过程中，根据能量守恒定律可知
1
Q总 = mgx0 sin mv
2
2
又因为定值电阻和导体棒阻值相同，故
1
Q = Q总
2
导体棒中产生的热量
1 m3g 2R2sin2
Q = mgx0sin
2 B4L4
故 D 错误。
24-25 下 3 月质量检测高二物理试卷（第 15 页）
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故选 AB。
三、非选择题：共 60分。考生根据要求作答。
9. （3 分）目前困扰 5G 发展的大难题之一是供电，5G 基站系统功耗大，信号覆盖半径小。如图所示，
电压为 100kV 的主供电线路为某 5G 基站供电，基站用电器功率为 9kW，线路电阻为 40Ω，线路损耗功
率占总功率的 10%（变压器均视为理想变压器），则输电线路中的电流为 A；高压变压器原、
副线圈的匝数比为
【答案】5A （1.5 分） n1 : n2 =U1 :U2 = 50:1 （1.5 分）
P
【详解】AC．由题意可知，总功率为P总 =
基站 =10kW
1 10%
线路损耗功率 P =10%P总 =1kW
又 P = I 2r
解得输电线路中的电流为 I = 5A
P
高压变压器副线圈的电压为U 总2 = = 2kV
I
高压变压器原、副线圈的匝数比为n1 : n2 =U1 :U2 = 50:1
10．（3 分）如图所示，匝数 n=100 匝、面积 S=10cm
2 的矩形闭合导线框 ABCD 处于磁感应强度大小 B=
2 T 的匀强磁场中，线框绕垂直于磁场的轴OO '以角速度 ω=100rad/s 匀速转动，并与一理想变压器
的原线圈相连，副线圈接入一只小灯泡 L1，恰好正常发光，线框电阻不可忽略。则以图示位置为计
时起点，线框中产生的感应电动势的表达式为 ；如果在小灯泡 L1 两端再并联一盏相同的小
灯泡 L2，则灯泡 L1 亮度将 （填变暗、变亮、不变）。
【答案】 e =10 2 sin100t(V) （2 分） 变暗（1 分）
24-25 下 3 月质量检测高二物理试卷（第 17 页）
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【详解】[1]以图示位置为计时起点，线框中产生的感应电动势的表达式
e = nBS sin t =100 2 10 10 4 100sin100t(V) =10 2 sin100t(V)
[2]如果在小灯泡 L1 两端再并联一盏相同的小灯泡 L2，副线圈电阻变小，电流变大，则原线圈中的电
流变大；由于线框电阻不可忽略，则线框内阻上的电压变大，原线圈的电压变小，相应副线圈的电
压变小，所以灯泡 L1 两端电压变小，灯泡 L1 变暗。
11. （4 分）如图所示，匀强磁场的磁感应强度大小为 B、方向垂直纸面向里，OO1 是其左边界，一个面
积为 S 的 N 匝矩形线圈垂直磁场放置，AD 边与磁场边界重合，从图示位置开始计时，线圈绕 AD 边以
角速度 绕图示方向匀速转动，线圈的总电阻为 R，则线圈中产生的交流电的电动势有效值
为 ；线圈转动一周产生的热量为 。
1 N 2B2S 2
【答案】 E = NBS （2 分） （2 分）
2 2R
【详解】A．线圈中产生如图所示规律变化的交流电
线圈中产生的交流电的电动势的最大值
Em = NBS
设电动势有效值为 E，则有
2
Em
E2 2 T
T =
R R 2
解得
1
E = NBS
2
线圈转动一周产生的热量为
E2 N 2B2S 2
Q = T =
R 2R
12．（5 分）利用如图所示的实验装置进行“探究感应电流方向”的实验。
24-25 下 3 月质量检测高二物理试卷（第 19 页）
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(1)开关闭合前，滑动变阻器的滑片应放置在 （填“a”或“b”）位置。
(2)下列操作不能产生感应电流的是______。
A．开关闭合瞬间
B．开关闭合后，滑动变阻器滑片不动
C．开关断开瞬间
D．开关闭合后，迅速移动滑动变阻器的滑片
(3)将线圈 A 插入线圈 B 中，闭合开关 S 瞬间，发现电流计指针右偏，则保持开关 S 闭合，以下操作
中也能使电流计指针右偏的是______。
A．拔出线圈 A
B．将滑动变阻器的滑片向左移动
C．将滑动变阻器的滑片向右移动
(4)某同学第一次将滑动变阻器的滑片慢慢向右移动，第二次将滑动变阻器的滑片快速向右移动，发
现第二次电流计指针的摆动幅度较大，原因是线圈 B 中的 （填“磁通量”“磁通量的变化”或
“磁通量的变化率”）第二次比第一次的大。
【答案】(1)a （1 分）
(2)B （1 分）
(3)C （1 分）
(4)磁通量的变化率 （2 分）
【详解】（1）滑动变阻器采用限流接法，为了确保安全，开关闭合前，滑动变阻器接入电阻应为最
大值，即滑动变阻器的滑片应放置在 a 端。
（2）A．开关闭合瞬间，线圈 A 电流发生变化，穿过线圈 B 的磁通量发生变化，线圈 B 中能够产生
感应电流，A 不符合题意；
B．开关闭合后，滑动变阻器滑片不动，线圈 A 电流不发生变化，穿过线圈 B 的磁通量没有发生变
化，线圈 B 中不能够产生感应电流，B 符合题意；
C．开关断开瞬间，线圈 A 电流发生变化，穿过线圈 B 的磁通量发生变化，线圈 B 中能够产生感应电
流，C 不符合题意；
24-25 下 3 月质量检测高二物理试卷（第 21 页）
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D．开关闭合后，迅速移动滑动变阻器的滑片，线圈 A 电流发生变化，穿过线圈 B 的磁通量发生变
化，线圈 B 中能够产生感应电流，D 不符合题意。
故选 B。
（3）A．将线圈 A 插入线圈 B 中，闭合开关 S 瞬间，线圈 A 电流增大，穿过线圈 B 的磁通量增大，
线圈 B 中产生感应电流，此时发现电流计指针右偏，表明当穿过线圈 B 的磁通量增大时，电流计指
针将向右偏，当拔出线圈 A 时，穿过线圈 B 的磁通量减小，则电流计指针将向左偏，故 A 错误；
B．将滑动变阻器的滑片向左移动，滑动变阻器接入电阻增大，通过线圈 A 的电流减小，则穿过线圈
B 的磁通量减小，结合上述可知，电流计指针将向左偏，故 B 错误；
C．将滑动变阻器的滑片向右移动，滑动变阻器接入电阻减小，通过线圈 A 的电流增大，则穿过线圈
B 的磁通量增大，结合上述可知，电流计指针将向右偏，故 C 正确。
故选 C。
（4）电流计指针的摆动幅度较大，表明 B 中产生的感应电流较大，B 中的感应电动势较大，第一次
将滑动变阻器的滑片慢慢向右移动，第二次将滑动变阻器的滑片快速向右移动，发现第二次电流计
指针的摆动幅度较大，原因是线圈 B 中的磁通量的变化率第二次比第一次的大。
13.（5分）图甲为教学用的可拆变压器，A、B 线圈均由材料和直径相同的导线绕制而成。
（1）某同学用多用电表欧姆挡分别测量 A、B 线圈的电阻值，发现 A 线圈电阻约为 B 线圈电阻的 2 倍，
则可推断 线圈的匝数多（选填“A”或“B”）；
（2）为探究变压器线圈两端电压与匝数的关系，在图乙中该同学把线圈 A 与学生电源连接，另一个线圈
B 与小灯泡连接。其中线圈 A 应连到学生电源的 （选填“直流”或“交流”）输出端上；
（3）将与灯泡相连的线圈 B 拆掉部分匝数，其余装置不变，继续实验，则灯泡亮度 （选填“变
亮”或“变暗”）；
（4）某次实验时，变压器原、副线圈的匝数分别为 220 匝和 110 匝，学生电源输出端电压的有效值为
6V，则小灯泡两端电压的有效值可能是 。
A．12V B．6V C．3.6V D．2.8V
【答案】 A （1 分） 交流 （1 分） 变暗 （1 分） D（2 分）
【详解】（1）[1]根据电阻定律可知相同材质相同截面积条件下导线越长电阻越大，故 A 线圈的匝数多；
（2）[2]变压器只能改变交流电压，线圈 A 应连到学生电源的交流输出端上；
（3）[3]线圈 B 拆掉部分匝数，则 n2 减小，因此变压器副线圈电压U2 减小，灯泡的功率为
24-25 下 3 月质量检测高二物理试卷（第 23 页）
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U 2
P = 2
R
可知灯泡功率降低，亮度变暗；
（4）[4]理想变压器
U1 n= 1
U2 n2
可得
n
U = 2
U1
2 = 3V
n1
实验过程中由于存在漏磁、铁芯发热、导线发热等情况，副线圈的实际电压应小于理想变压器副线圈电
压的理论值，应小于 3V，可能为 2.8V。
故选 D。
14．（10 分）水力发电是获得清洁能源的重要途径之一。有一条河流，河水的流量为Q = 2m3 / s，落差
h = 5m，河水的密度为 =1.0 103kg / m3，现利用其发电，若发电机的总效率为 1 = 50%，输出电压为
U1 = 240V，输电线的总电阻为R = 30Ω，用户获得 220V 的电压，此时输电线上允许损失的电功率与发
电机输出电功率的比值为 2 = 6%。取 g =10m / s
2 ）
(1)求输电线中的电流 I ；
(2)求输电线路使用的理想升压变压器和降压变压器的原、副线圈的匝数比；
(3)如果输送的电能供“220V 100W”的电灯使用，求能够正常发光的电灯的盏数。
6 235
【答案】(1)10A (2) ， (3)470 盏
125 11
【详解】（1）发电机的输出功率
P 4总 = 1 Qgh = 5 10 W （1 分）
输电线上损失的电功率
P损 = I
2R （1 分）
又
P损 = 2P总 （1 分）
24-25 下 3 月质量检测高二物理试卷（第 25 页）
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解得输电线中的电流为 I =10A。（1 分）
（2）升压变压器原线圈两端的电压
U1 = 240V
副线圈两端的电压为
P总 5 10
4
U2 = = V = 5 10
3V （1 分）
I 10
故升压变压器原、副线圈的匝数比为
n1 U1 240V 6= = =
3 （1 分） n2 U2 5 10 V 125
输电线上的电压损失为
ΔU = IR =10 30V = 300V
降压变压器原线圈两端的电压为
U3 =U2 ΔU = 5 10
3V 300V = 4700V（1 分）
降压变压器副线圈两端的电压为U4 = 220V，故降压变压器原、副线圈的匝数比为
n3 U3 4700V 235= = = （1 分）
n4 U4 220V 11
（3）设正常发光的电灯的盏数为 N ，则
P总 P损 5 10
4 5 104 0.06
N = = 盏 = 470盏 （2 分）
P奵 100
15．（12 分）如图甲所示，固定光滑平行金属导轨 MN、PQ 与水平面成 37°角倾斜放置，其电阻不计，相
距为 L＝0.5m，导轨顶端与电阻 R 相连，R＝2Ω。在导轨上垂直导轨水平放置一根质量为 m＝0.2kg、电阻
为 r＝0.5Ω 的导体棒 ab，ab 距离导轨顶端 d1 = 2m。在装置所在区域加一个垂直导轨平面向上的磁场，其
磁感应强度 B 和时间 t 的函数关系如图乙所示。0～2s 内，导体棒在外力作用下保持静止，2s 后由静止释
放导体棒，棒始终与导轨垂直并接触良好，且导体棒滑到底部前已经做匀速运动（g取10m/s2 ，sin37 = 0.6 ）。
求：
（1）0～2s 内通过导体棒的电流 I 的大小和方向；
（2）ab 棒滑到底部前的最大速度vm ；
（3）若导体棒由静止开始下滑到导轨底部的过程中，通过的电荷量 q =1.0C 。求此过程中电阻 R 上产生
的热量QR 。
24-25 下 3 月质量检测高二物理试卷（第 27 页）
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【答案】（1）I＝0.8A，方向为 a 到 b；（2）vm = 3m/s ；（3）1.68 J
B
【详解】（1）由法拉第电磁感应定律可得前 2s 产生的感应电动势 E = = Ld1 （1 分）
t t
E
由闭合电路欧姆定律 I = ，（1 分）
R + r
解得 I = 0.8A（1 分）
根据楞次定律知感应电流的方向为 a 到 b。（1 分）
（2）当导体棒达最大速度后匀速下滑，由导体棒受力平衡有，
mg sin = B0IL ， （1 分）
E0 = B0Lvm （1 分）
E
I = 0 （1 分）
R + r
其中 B0 = 2 T ，解得vm = 3m/s （1 分）
B Ld
（3）导体棒下滑到底端过程中 q = = 0 2 ，可得d2 = 2.5 m （1 分）
R + r R + r
1
设下滑过程中系统产生的热量 Q，则Q = mgd2 sin mv
2
m ， （1 分）
2
代入数据得Q = 2.1 J （1 分）
R
电阻 R 产生的热量为QR = Q =1.68 J （1 分）
R + r
16. （18 分） 如图，有两平行光滑金属导轨 P1O1Q1 和 P2O2Q2 ， P1O1 和 P2O2 段水平，O1Q1 和O2Q2 段倾
斜，两导轨相距 L，倾斜导轨O1Q1 和O2Q2 长度为 d，倾斜角为 ，水平导轨内左端 P1P2 到导体棒 a 之间有
竖直向上的匀强磁场 B0 （未知），倾斜导轨处有垂直斜面向上的匀强磁场 B（已知），导体棒 a、b 分别放
在水平导轨和倾斜导轨上，两根导体棒质量均为 m，接入导轨间的电阻均为 R，导体棒 a 离左端 P1P2 的距
离为 x，当导体棒 a 在外力作用下向左以v0 匀速运动时，导体棒 b 恰好能静止在倾斜导轨的上端O1O2 处，
24-25 下 3 月质量检测高二物理试卷（第 29 页）
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导体棒 a 运动到 P1P2 时，立刻停止并被锁定，此后导体棒 b 开始下滑，滑到底端Q1Q2 时近似达到匀速.不
计导轨的电阻，求：
（1）导体棒 b 静止时，b 棒的电流大小；
（2）水平导轨处匀强磁场的磁感应强度 B0 ；
（3）从导体棒 a 开始运动到导体棒 b 滑到Q1Q2 的过程中，导体棒 b 产生的焦耳热.
mg sin 2Rmg sin 1 m
3g 2R2 sin2 Rxm2g 2 sin2
【答案】（1） ；（2） ；（3） mgd sin +
BL BL
2v 2 B4L4 B2L20 v0
【详解】（1）导体棒 b 静止时，由平衡可知 BIL = mg sin （2 分）
mg sinθ
解得 b 棒的电流大小 I = （2 分）
BL
（2）对 a 棒向左运动时
E = B0Lv0 ， （2 分）
E
I = （1 分）
2R
2Rmg sin
解得 B0 = 2 （1 分） BL v0
x 2Rxm2g 2 sin2
（3）导体棒 a 从开始运动到滑到最左端 P1P2 产生的焦耳热Q1 = I
2 2R =
2 2 （2 分） v0 B L v0
B2L2v
导体棒 b 滑到底端Q1Q2 时近似匀速，则 mg sin = BI
'L = （2 分）
2R
2mgRsin
解得 v =
2 2 （1 分） B L
1 2m3g2R2 sin2
则回路产生的焦耳热Q2 = mgd sin mv
2 = mgd sin （2 分）
2 B4L4
2m3g 2R2 sin2 2Rxm2g 2 sin2
则总焦耳热Q =Q1 +Q2 = mgd sin +4 4 2 2 （2 分） B L B L v0
1 1 m3g 2R2 sin2 Rxm2g 2 sin2
导体棒 b 产生的焦耳热Qb = Q = mgd sin +4 4 2 2 （1 分） 2 2 B L B L v0
24-25 下 3 月质量检测高二物理试卷（第 31 页）
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