2023级高二下学期第一次月考-物理
请在各题目的答题区域作答，超出答题区域的答案无效
物理答题卡
16.
姓名
班级：
考号
升压变压器
降压变压器
1、答题前，考生务必将个人信息填写清楚。
①习④6刀89
2、选择题必须使用2B铅笔填涂：非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写。
准
工习3I6]89列
3、必须按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效。
考
事
4、保持答题卡清洁、完整，严禁折叠、不要弄破，严禁在答题卡上作任何标记，严禁使用涂
证
①)346⑦89
改液和修正带。
O中2 ④6 89
号
①①刀 ④I8]
单项选择题（本大题共8小题，每小题3分，共24分。）
1AB围gD
5
A]B]C]D
2
AB D
6
A B C D
3ABC网D
7
AB网D
AB回 D
8
AB回
二、多项选择题（共4小题，每小题4分共16分。）
9A]BC]D
11AB D
10四B回回
12风B@D
三、实验题（每题6分，共12分。）
17
13.(1)
(2)
(3)
14.(1)
2
(3)
(4)
四、计算题(15题10分，16题13分，17题12分，18题13分，共48分)
15
请在各题目的答题区域作答，超出答题区域的答案无效
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物理第1页共3页
物理第2页共3页
■
18.
B
M'Tb
个
1
M
■
物理第3页共3页
■口2023 级高二下学期第一次月考物理试题
满 分：100 分 时 间：90 分钟
一、单项选择题(本大题共 8 小题,每小题 3 分,共 24 分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分。)
管道高频焊机可以对由钢板卷成的圆管的接缝实施焊接。焊机的原理如图所示，圆管通过一个接有高频交流电源的线圈，线圈所产生的交变磁场使圆管中产生交变电流，电流产生的热量使接缝处的材料熔化将其焊接,焊接过程中所利用的电磁学规律的发现者为（ ）
库仑 B．霍尔 C．洛伦兹 D．法拉第
如图所示,置于匀强磁场中的金属圆盘中央和边缘各引出一根导线,与套在铁芯上部的线圈 A 相连，套在铁芯下部的线圈 B 引出两根导线接在两根水平光滑导轨上，导轨上有一根金属棒 ab 静止处在垂直于纸面向外的匀强磁场中，下列说法正确的是（ ）
圆盘顺时针加速转动时，ab 棒将向右运动 B．圆盘顺时针匀速转动时，ab 棒将向右运动 C．圆盘顺时针减速转动时，ab 棒将向右运动 D．圆盘逆时针加速转动时，ab 棒将向左运动
图甲和乙是教材中演示自感现象的两个电路图，L1 和 L2 为电感线圈。实验时，断开开关 S1 瞬间，灯 A1 突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关 S2，灯 A2 逐渐变亮。而另一个相同的灯 A3 立即变亮，最终 A2 与 A3 的亮度相同。下列说法正确的是（ ）
图甲中，A1 与 L1 的电阻值相同
图甲中，闭合 S1，电路稳定后，A1 中电流大于 L1 中电流
图乙中，变阻器 R 与 L2 的电阻值相同
图乙中，闭合 S2 瞬间，L2 中电流与变阻器 R 中电流相等
如图所示为安检门原理图，左边门框中有一通电线圈，右边门框中有一接收线圈，若工作过程中某段时间通电线圈中存在顺时针方向（左视图）均匀增大的电流，则下列说法正确的是（电流方向判断均从左向右观察）（ ）
无金属片通过时，接收线圈中感应电流的方向为顺时针 B．无金属片通过时，接收线圈中感应电流的大小不变 C．有金属片通过时，按收线圈中感应电流的方向为顺时针
D．有金属片通过时，接收线圈中感应电流会变大
一跑步机的原理图如图所示，该跑步机水平底面固定有间距 L＝0.8m 的平行金属电极，电极间充满磁感应强度大小 B＝0.5T、方向竖直向下的匀强磁场，且接有理想电压表和阻值为 8Ω的定值电阻 R，匀速运动的绝缘橡胶带上镀有电阻均为 2Ω的平行细金属条，金属条间距等于电极长度 d 且与电极接触良好。某人匀速跑步时，电压表的示数为 0.8V。下列说法正确的是（ ） A．通过电阻 R 的电流为 0.08A
B．细金属条的速度大小为 2m/s
C．每 2s 内通过电阻 R 的电荷量为 0.2C
D．人克服细金属条所受安培力做功的功率为 0.2W
如图甲所示，光滑导轨水平放置在竖直方向的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度 B 随时间的变化规律如图乙所示(规定向下为正方向)，导体棒 ab 垂
直导轨放置，除电阻 R 的阻值外，其余电阻不计，导体棒 ab 在水平外力 F 的作用下始终处于静止状态．规定 a→b的方向为电流的正方向，水平向右的方向为外力的正方向，
则在 0～2t0 时间内，能正确反映流过导体棒 ab 的电流与时间或外力与时间关系的图线是( )
如图是一种理想自耦变压器示意图，线圈绕在一个圆环形的铁芯上，P 是可移动的滑动触头。
AB 间接电压有效值 U 恒定的交变电源，输出端接通了两个相同的灯泡 L1 和 L2，Q 为滑动变阻
器的滑动触头。当开关 S 闭合，P 处于如图所在的位置时，两灯均能发光。下列说法正确的是（ ）
A．P 不动，将 Q 向左移动，两灯均变亮
B．P 不动，将 Q 向右移动，输入功率变大
C．将 P 沿逆时针方向转动，两灯均变暗
在用电高峰时，下列说法正确的是（ ）
A．电压表V 、V 的读数均不变，电压表V 、V 的读数均减小
1 2 3 4
D．断开开关 S，L1 将变暗
一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图像如图甲所示。发电机的线圈为 100 匝，
B．电流表A1 的读数不变，电流表A2 、A3 的读数均增大
C．电压表V 、V 的读数之差与电流表A 的读数的比值不变
2 3 2
其电阻为 5 Ω，外接一只电阻为 95 Ω的灯泡(阻值恒定)，如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．在 t＝0 的时刻，电压表的示数为零
B．在 t＝0.01 s 的时刻，通过线圈的磁通量最大
C．在 t＝0.005 s 的时刻，通过线圈的磁通量的变化率为 220 Wb/s
D．在 0～0.01 s 的过程中，灯泡产生的焦耳热为 220 J
二、多项选择题(共 4 小题,每小题 4 分,共 16 分。每小题列出的四个备选项中多个是符合题目要求
的,全部选对得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分。)
D．输电线路损耗的功率减小
如图所示，在竖直面内有垂直于竖直面向外、磁感应强度大小为 B 的有界匀强磁场区域，磁场上下边界相距 H。边长为 l、电阻为 R、质量为 m 的正方形导线框 abcd 从 cd 边距离磁场上边界 l 处由静止下落，当 cd 边运动到磁场的下边界时，线框匀速穿出磁场。已知重力加速度为 g，忽略空气阻力．下列说法正确的是（ ）
线框进入磁场的过程中产生的感应电流沿逆时针方向
线框 ab 边离开磁场时，线框的速度大小为 mgR
B2l 2
单匝闭合矩形线框电阻为 R ，在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动，穿过线框的磁通量
线框进入磁场的过程中，通过线框导线横截面的电荷量为
Bl 2
R
与时间t 的关系图像如图所示．下列说法正确的是（ ）
T
线框穿过整个磁场区域的过程中，线框产生的焦耳热为 mg(H＋l)
如图所示，两条足够长的平行光滑金属导轨 MN、PQ 固定在绝缘水平桌面上，导轨间距为
时刻线框平面与中性面垂直
2
d，磁感应强度为 B 的匀强磁场垂直于导轨平面向上，金属棒 1 与 2 均垂直于导轨放置并静止。
线框的感应电动势有效值为
T
2π22
已知两金属棒的材料相同、长度均为 d，金属棒 1 的横截面积为金属棒 2 的两倍，电路中除两金属棒的电阻均不计。现使质量为 m 的金属棒 2 获得一个水平向右的瞬时速度v0 ，两金属棒从开始运动到状态稳定的过程中，下列说法正确的是（ ）
线框转一周外力所做的功为 m
RT
从t 0 到t T 过程中线框的平均感应电动势为 πm
金属棒 1 的最大速度为 v0
3
金属棒 2 的最小速度为 2v0
4 T 3
如图所示是发电厂通过升压变压器进行高压输电，接近用户端时再通过降压变压器降压给用户
金属棒 1 上产生的焦耳热为 1 mv 2
供电的示意图（图中变压器均可视为理想变压器，图中电表均为理想交流电表）。设发电厂输出的 9
电压一定，两条输电线总电阻用 R 表示，变阻器 R 相当于用户用电器的总电阻，当用电器增加时，
金属棒 2 上产生的焦耳热为 2 mv 2
0 9 0
三、实验题（每题 6 分，共 12 分。）
13．(6 分)我们可以通过实验探究电磁感应现象中感应电流方向的决定因素和遵循的物理规律。以下是实验探究过程的一部分。
(1)如图甲所示，当磁体 N 极朝下且向下运动时，发现电流表指针偏转，若要探究线圈中产生感应电流的方向，必须知道 方向与 方向的关系。 (2)如图乙所示，实验中发现闭合开关时，电流表指针向右偏
转。电路稳定后，若向右移动滑动变阻器的滑片，此过程中电流表指针向 偏转，若将线圈
A 抽出，此过程中电流表指针向 偏转(均选填“左”或“右”)。
(3)某同学按图丙所示电路完成探究实验，在完成实验后未断开开关，也未把 M、N 两线圈和铁芯分开放置，在拆除电路时突然被电击了一下，则被电击是在拆除 (选填“M”或“N”)线圈所在电路时发生的，分析可知，要避免电击发生，在拆除电路前应 (选填“断开开关”或“把 M、N 线圈分开放置”)。
14．（6 分）做“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验。
(1)以下给出的器材中，本实验需要用到的有 。（填选项字母）
A． B． C． D． E． (2)下列说法正确的是 。
A．变压器工作时副线圈电压频率与原线圈不相同
B．实验中要通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系，需要运用的科学方法是控制变量法
C．为了人身安全，实验中只能使用低压直流电源，电压不要超过12V D．绕制降压变压器原、副线圈时，副线圈导线应比原线圈导线粗一些好
由于交变电流的电压是变化的，所以实验中测量的是电压的 值（选填“平均”“有效”或“最大”）。
若用匝数 N1 400 和 N2 800 的变压器做实验，对应的电压测量数据如下表所示。根据测量数据，
则 N1 一定是 线圈。（选填“原”或“副”）
实验次数 1 2 3 4
U1 0.90 1.40 1.90 2.40
U2 2.00 3.01 4.02 5.02
四、计算题（15 题 10 分，16 题 13 分，17 题 12 分，18 题 13 分，共 48 分）
15．（10 分）如图所示，ab＝50cm，ad＝20cm，匝数为 100 匝的矩形线圈。线圈电阻 r＝1Ω，外电路电阻 R＝9Ω，磁感应强度 B＝0.2T。线圈绕垂直于磁感线的OO 轴以角速度 50rad/s 匀速转动。
（1）从此位置开始计时，它的感应电动势的瞬时值表达式；
（2）1min 内 R 上消耗的电能；
（3）线圈由如图位置转过 30°的过程中，通过 R 的电量为多少。
16．(13 分)电力公司要检修电路，需停电一天，为了保障正常的教学，学校用一台不计内阻的发电机来提供照明用电，如图所示。升压变压器原、副线圈匝数比为 1∶4，降压变压器原、副线圈匝数比为 4∶1，输电线的总电阻为 4 Ω。全校共有 22 个班，每班有“220 V，40 W”灯 6盏，若只保证全部电灯正常发光，则
降压变压器副线圈的电流 I4 多大？
输电线损失的功率多大？
升压变压器的输入电压 U1 多大？
输电效率为多少？
17．（12 分）如图所示，足够长的平行光滑金属导轨固定在倾角为θ=30°的斜面上，导轨间距 L=1m，导轨底端接有阻值 R=4Ω的电阻，整个装置处在垂直斜面向上、磁感应强度大小为 B=2T 的匀强磁场中。长为 L=1m 的金属杆垂直导轨放置，金属杆质量 m=1kg，电阻为 r=2Ω，杆在平行导轨向上的恒力 F 作用下从静止开始沿导轨向上运动，当运动距离 x=6m 时，达到最大速度vm 6m / s ，
不计其他电阻，重力加速度 g 10m / s2 ，求：
当杆速度最大时杆两端的电压 U；
恒力 F；
从静止到速度最大通过导体棒横截面积的电荷量 q；
杆达到最大速度的过程中，电阻 R 上产生的焦耳热 Q。
18．（13 分）如图所示，两平行光滑金属导轨由两部分组成，左面部分水平，右面部分为半径
r＝0.5 m 的竖直半圆，两导轨间距离 l＝0.3 m，导轨水平部分处于竖直向上、磁感应强度大小 B
＝1 T 的匀强磁场中，两导轨电阻不计，有两根长度均为 l 的金属棒 ab、cd，均垂直导轨置于水平导轨上，金属棒 ab、cd 的质量分别为 m1＝0.2 kg、m2＝0.1 kg，电阻分别为 R1＝0.1 Ω、R2＝
0.2 Ω，现让 ab 棒以 v0＝10 m/s 的初速度开始水平向右运动，cd 棒进入圆轨道后，恰好能通过轨道最高点 PP′，cd 棒进入圆轨道前两棒未相碰，重力加速度 g＝10 m/s2，求：
ab 棒开始向右运动时 cd 棒的加速度 a0；
cd 棒刚进入半圆轨道时 ab 棒的速度大小 v1；
cd 棒进入半圆轨道前 ab 棒克服安培力做的功 W。聊城2023 级高二下学期第一次月考物理试题答案
一、单项选择题(本大题共 8 小题,每小题 3 分,共 24 分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分。)
答案：D
解析：由题意可知，圆管为金属导体，导体内部自成闭合回路，且有电阻，当周围的线圈中产生出交变磁场时，就会在导体内部感应出涡电流，电流通过电阻要发热。该过程利用原理的是电磁感应现象，其发现者为法拉第。故选 D。
答案：C
解析：A．由右手定则可知，圆盘顺时针加速转动时，感应电流从圆心流向边缘，线圈 A 中产生的磁场方向向下且磁场增强。由楞次定律可知，线圈 B 中的感应磁场方向向上，由右手螺旋定则可知， ab 棒中感应电流方向由 a→b。由左手定则可知，ab 棒受的安培力方向向左，ab 棒将向左运动。故 A 错误；
B．当圆盘顺时针匀速转动时，线圈 A 中产生恒定的电流，那么线圈 B 的磁通量不变，则 ab 棒没有感应电流，则将不会运动，故 B 错误；
C．同 A 的分析可知，若圆盘顺时针减速转动时，则 ab 棒将向右运动，故 C 正确；
D．由右手定则可知，圆盘逆时针加速转动时，感应电流从边缘流向圆心，线圈 A 中产生的磁场方
度相同，说明变阻器 R 与 L2 的电阻值相同，C 正确；
D．闭合 S2 瞬间，通过 L2 的电流增大，由于电磁感应线圈 L2 产生自感电动势，阻碍电流的增大，则 L2 中电流与变阻器 R 中电流不相等，D 错误。故选 C。
4．答案：B
解析：AC．当左侧线圈中通有不断增大的顺时针方向的电流时，知穿过右侧线圈的磁通量向右，且增大，根据楞次定律，右侧线圈中产生逆时针方向的电流，即使有金属片通过时，接收线圈 中的感应电流方向仍然为逆时针，故 AC 错误；
B．通电线圈中存在顺时针方向均匀增大的电流，则通电线圈产生的磁场均匀增大，所以穿过右侧线圈中的磁通量均匀增大，则磁通量的变化率是定值，由法拉第电磁感应定律可知，接收线圈中的感应电流不变，故 B 正确；
D．有金属片通过时，穿过金属片中的磁通量也发生变化，金属片中也会产生感应电流，与接收线圈中的感应电流的方向相同，所以会将该空间中磁场的变化削弱一些，引起接收线圈中的感
应电流大小发生变化，接收线圈中感应电流会变小，故 D 错误。故选 B。 5．答案：C
解析：已知电压表的示数为 U＝0.8V，R＝8Ω，则通过电阻 R 的电流为 I U 0.1A ，A 错误；
R
因金属条间距等于电极长度 d，则同一时间在匀强磁场内，只有一根金属条通过，由闭合电路的欧姆定律可知，细金属条产生的感应电动势 E I R r 1V ，由 E BLv ，得细金属条的速度
向向上且磁场增强。由楞次定律可知，线圈 B 中的感应磁场方向向下，由右手螺旋定则可知，ab
大小v
E 2.5m/s ，B 错误；每 2s 内通过电阻 R 的电荷量为q It 0.2C ，C 正确；金属条受
BL
棒中感应电流方向由 b→a。由左手定则可知，ab 棒受的安培力方向向右，ab 棒将向右运动，故 D
错误。故选 C。 3．答案：C
解析：A．断开开关 S1 瞬间，线圈 L1 产生自感电动势，阻碍电流的减小，通过 L1 的电流反向通过
A1，灯 A1 突然闪亮，随后逐渐变暗，说明 IL1>IA1，即 RL1
到的安培力大小为 F BIL ，人克服细金属条所受安培力做功的功率为 P Fv ，联立解得
P 0.1W ，D 错误。
答案 D
解析：在 0～t0 时间内磁通量为向上减少，t0～2t0 时间内磁通量为向下增加，两者等效，且根据 B－t 图线可知，两段时间内磁通量的变化率相等，根据楞次定律可判断 0～2t0 时间内均产生由 b 到 a 的大小、方向均不变的感应电流，选项 A、B 错误．在 0～t0 时间内可判断 ab 所受安培力的方向水平向右，则所受水平外力方向向左，大小 F＝BIL 随 B 的减小呈线性减小；在 t0～2t0时间内，可判断所受安培力的方向水平向左，则所受水平外力方向向右，大小 F＝BIL 随 B 的增
加呈线性增加，选项 C 错误，D 正确．
答案：A
解析：A．P 不动，将 Q 向左移动，则 R 减小，则次级电流变大，两灯均变亮，故 A 正确；
B．P 不动，将 Q 向右移动，则 R 变大，次级电流减小，根据 P2 = U2I2，可知次级功率减小，则变
E2 222 T
W 有 T = m ，故 C 正确；从 0 时刻到
R RT 4
故 D 错误．
10．答案：AC
时刻的平均感应电动势为
E m 4m
t T T ，
4
压器的输入功率变小，故 B 错误；
C．将 P 沿逆时针方向移动，则次级匝数变大，变压器次级电压变大，次级电流变大，次级功率变大，两灯均变亮，故 C 错误；
D．P、Q 都不动，断开开关 S，则次级电阻变大，次级电流减小，R 上的电压减小，则 L1 电压变
大，则 L1 将变亮，故 D 错误。故选 A。
解析：因发电厂的输出电压一定，可知升压变压器的原线圈两端的电压不变，即电压表V1 的读
(
2
2
)数不变，由 U1 n1 可知，升压变压器副线圈两端的电压不变，即电压表V 的示数不变；因为U
U2 n2
和匝数比都不变，用电高峰期，用电器总电阻减小，降压变压器副线圈中电流增大，根据理想变压器原、副线圈中电流与匝数成反比知线路中电流都增大，即电流表A1 、A2 、 A3 的读数均
增大，输电线上的电压（即图 R0 的分压）损失增大，电压表V 、V 的读数均减小，A 正确，B
3 4
答案：B
错误；电流表V 、V 的读数之差与电流表A 的读数的比值等于输电线的电阻值 R0，不会变化，
2 3 2
解析：电动势的有效值为 E＝220 V，电压表测量的是路端电压的有效值 U＝ ＝209 V，A 错误；
C 正确；输电线上的功率 P
I 2 R ，且输电线上的电流增大，电阻不变，所以输电线上的功率
在 t＝0.01 s 的时刻，回路电动势为零，此时线圈恰好转动到中性面，通过线圈的磁通量最大，B 正确；t＝0.005 s 时，通过线圈的磁通量的变化率 ＝ ＝2.2 Wb/s，C 错误；回路电流强度的
损失增大，D 错误。 11.答案：BC
损 线 0
有效值为 I＝＝2.2 A，根据焦耳定律，在 0～0.01 s 的过程中，灯泡产生的焦耳热为 Q＝I2Rt
＝4.6 J，D 错误。
解析：A．由楞次定律判断，线框进入磁场的过程中产生的感应电流沿顺时针方向，A 错误；
B． 线框 ab 边离开磁场时，线框匀速穿出磁场。故mg BIl ， I E Blv ，解得v mgR ，B 正
R R B2l 2
Bl 2
二、多项选择题(共 4 小题,每小题 4 分,共 16 分。每小题列出的四个备选项中多个是符合题目要求
确；C．线框进入磁场的过程中，通过线框导线横截面的电荷量为q It t
Rt R
，C 正
的,全部选对得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分。)
确；D．线框穿过整个磁场区域的过程中，根据能量守恒定理可知m(H l) Q 1 mv2 ，则
2
答案：BC
T
解析：由图像可知
2
时刻线圈的磁通量最大，因此此时线圈处于中性面位置，因此 A 错误；由图
Q m(H l) 1 mv2
2
，D 错误。故选 BC。
可知交流电的周期为 T，则
2
T ，由交流电的电动势的最大值为 Em nbs m
2
，则有效
T
12．答案：ACD
解析：两金属棒的材料相同、长度均为 d，金属棒 1 的横截面积为金属棒 2 的两倍，根据m Sd 、
E 2
R d 可知， m
2m 、 R
2R ，金属棒 2 在安培力作用下先减速后匀速，金属棒 1 在安培
m m S
1 2 2 1
(
2
)值 为 E有 T
， 故 B 正 确， 线 圈 转一 周 所 做的 功 为 转动 一 周 的发 热 量 ，
作用下先加速后匀速，状态稳定时两金属棒速度相同，一起做匀速运动。对整个系统由动量守
恒定律得m v (m m )v ，解得v v0 ，则金属棒 1 的最大速度和金属棒 2 的最小速度均为 v0 ，
2 0 1 2 3 3
A 正确，B 错误；运动过程中系统损失的动能转化为焦耳热，则由能量守恒得
四、计算题（15 题 10 分，16 题 13 分，17 题 12 分，18 题 13 分，共 48 分）
Q 1 m v 2 1 (m m
)v 2 ，其中Q 1 Q 、Q 2 Q ，解得Q 1 mv 2 、Q 2 mv 2 ，故 CD 正确。
15．（10 分）答案：（1） e 100 cos 50t(V) （3 分）；（2）27000J（4 分）；（3）0.1C（3 分）
2 2 0 2 1 2
1 3 2 3
1 9 0
2 9 0
解析：（1）感应电动势的最大值 Em = nBωS（1 分），线框从磁通量最小位置开始转动，因此
三、实验题（每题 6 分，共 12 分。）
感应电动势的瞬时值表达式为e nBS cost （1 分）可得： e 100 cos 50t
V（1 分）
13．(6 分)答案：(1)电流表指针偏转（1 分） 电流（1 分）（说明：两空顺序颠倒可得分）
(2)左（1 分） 左（1 分） (3)M（1 分） 断开开关（1 分）
电动势有效值为
E Em
（1 分），根据闭合电路欧姆定律得： I
E
R r
（1 分）
(
2
)解析：(1)如题图甲所示，当磁体 N 极朝下且向下运动时，发现电流表指针偏转，若要探究线圈中产生感应电流的方向，必须知道电流表指针偏转方向与电流方向的关系。
如题图乙所示，实验中发现闭合开关时，穿过线圈 B 的磁通量增加，电流表指针向右偏；电路稳定后，若向右移动滑动变阻器的滑片，通过线圈 A 的电流减小，磁感应强度减小，穿过线圈 B的磁通量减少，电流表指针向左偏转；若将线圈 A 抽出，穿过线圈 B 的磁通量减少，电流表指针向左偏转。
在完成实验后未断开开关，也未把 M、N 两线圈和铁芯分开放置，在拆除电路时，线圈 M 中的电流突然减少，从而出现断电自感现象，线圈中会产生自感电动势，进而会突然被电击一下，为了
避免此现象，在拆除电路前应断开开关。
14．（6 分）答案：(1)BDE（2 分，部分得 1 分） (2)BD（2 分，部分得 1 分） (3)有效（1 分）
副（1 分）
解析：（1）实验中需要交流电源、变压器和交流电压表，不需要干电池和直流电压表。故选 BDE。
变压器工作时只是改变电压，不改变频率，副线圈电压频率与原线圈相同，A 错误；实验中要通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系，需要运用的科学方法是控制变量法，B 正确；变压器改变的是交流电压，因此为了人身安全，原线圈两端只能使用低压交流电源，所用交流电压不能超过12V ，而用直流电压，变压器不能工作，C 错误；由变压器的工作原
理有 I1 n2 可知，匝数少的电流大，则导线应该粗一些，绕制降压变压器原、副线圈时，由于副
I2 n1
线圈的匝数少，副线圈导线应比原线圈粗一些好，D 正确。
由于交变电流的电压是变化的，实验中测量的是电压的有效值。
由于有漏磁、原、副线圈内阻分压等因素，所以副线圈实际测量的电压值应该小于理论值，
由理想变压器规律有 U1 N1 1 ，由表中数据可知，U 总是小于 1 U ，则 N 一定是副线圈。
1min 内 R 上消耗的电能为W I 2 Rt （1 分）可得：W = 2.7×104J（1 分）
线圈由如图位置转过 30°的过程中 BS sin 30 （1 分）
通过 R 的电量为q It n t n（1 分），可得 q = 0.1 C（1 分）
t(R r) R r
16．(13 分)答案：(1)24 A（3 分）；(2)144 W（3 分）；(3)226 V（4 分）；(4)97.3%（3 分）解析：(1)降压变压器的输出功率为 P＝22×40×6 W＝5 280 W（1 分）
降压变压器副线圈的电流 I4＝＝A＝24 A（2 分）
降压变压器原线圈的电流 I3＝I4＝×24 A＝6 A（2 分）输电线损失的功率ΔP＝IR＝144 W（1 分）
降压变压器原线圈电压为 U3＝U4＝4×220 V＝880 V（1 分）输电线上损失的电压为ΔU＝I3R＝24 V（1 分）
升压变压器的输出电压为 U2＝U3＋ΔU＝(880＋24) V＝904 V（1 分）
升压变压器的输入电压为 U1＝U2＝×904 V＝226 V。（1 分）
用户获得的实际功率 P 用＝P＝5 280 W（1 分）
所以发电机的输出功率 P 总＝P＋ΔP＝(5 280＋144) W＝5 424 W（1 分）
则输电效率η＝＝×100%＝97.3%。（1 分）
17．（12 分）答案：（1）8V（3 分）；（2）9N（3 分）；（3）2C（3 分）；（4）4J（3 分）
解析：（1）当杆速度最大时，产生的感应的电动势 E BLvm 21 6V=12V （1 分）
E
U 2 N2 2
1 2 2 1
回路中电流 I 2A （1 分）,杆两端的电压 U=IR=8V（1 分）
R r
当杆速度最大时，导体棒受安培力 F安 BIL 4N （1 分）由平衡条件得 F mgsin30 F安 9N （2 分）
从静止到速度最大，磁通量的变化量 BS BLx 2 1 6Wb=12Wb （1 分）
从静止到速度最大通过导体棒横截面积的电荷量
q I t
E t
t t
12 C=2C （2 分）
R r R r R r 4 2
杆达到最大速度的过程中，由能量守恒得 Fx mgxsin 1 mv2 Q
（1 分）
2 m 总
电阻 R 上产生的焦耳热为Q
R
R r
Q总（1 分），解得Q 4J （1 分）
18．（13 分）答案：(1)30 m/s2 (2)7.5 m/s (3)4.375 J
解析：(1)ab 棒开始向右运动时，设回路中电流为 I，有 E＝Blv0（1 分）， I
BIl＝m2a0（1 分），解得：a0＝30 m/s2（1 分）
设 cd 棒刚进入半圆轨道时的速度为 v2，系统动量守恒，有 m1v0＝m1v1＋m2v2 （2 分）
1 m2v22＝m2g·2r＋ 1 m2vP2（2 分）
E R1 R2
（1 分），
2 2
v2
m2g＝m2 P （1 分）
r
解得：v1＝7.5 m/s（1 分）
由动能定理得：－W＝ 1 m v 2－ 1 m1v02 （2 分）
2 1 1 2
解得：W＝4.375 J。（1 分）
