乐陵民生教育高中2023-2024学年高三上学期9月月考
物理试题
一、选择题（不定项选择，每题3分）
1. 小行星绕恒星运动，恒星均匀地向四周辐射能量，质量缓慢减小，可认为小行星在绕恒星运动一周过程中近似做圆周运动．则经过足够长的时间后，小行星运动的
A 半径变大 B. 速率变大 C. 角速度变大 D. 加速度变大
2. 关于平抛运动，下列说法不正确的是（ ）
A. 平抛运动是一种在恒力作用下的曲线运动
B. 平抛运动的速度大小是时刻变化的
C. 平抛运动的速度方向与恒力方向的夹角保持不变
D. 平抛运动的速度方向与加速度方向的夹角一定越来越小
3. 如图所示,小物体P放在水平圆盘上随圆盘一起转动，下列关于小物体所受摩擦力f的叙述正确的是（ ）
A. f的方向总是指向圆心
B. 圆盘匀速转动时f=0
C. 在转速一定的条件下，f跟物体到轴O的距离成正比
D. 在物体与轴O的距离一定的条件下, f跟圆盘转动的角速度成正比
4. 如图所示，长直导线中有从A到B的电流，C为导线正下方的一点，则该电流在C处产生的磁场方向是（ ）
A. 向右 B. 向左 C. 垂直纸面向外 D. 垂直纸面向里
5. 物理学发展史中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步．设想运用磁感线形象地描述磁场的物理学家是（ ）
A. 库伦 B. 安培
C. 洛伦兹 D. 法拉第
6. 关于电场线、磁感线，下列说法中正确的是（ ）
A. 电场线、磁感线都是法拉第形象描述场分布情况，而实际不存在的曲线
B. 电场线、磁感线是首尾相连的闭合曲线
C. 电场线或磁感线就是带电粒子的运动轨迹
D. 两条电场线或两条磁感线都可能相交或相切
7. 各种大型货运站中少不了旋臂式起重机，如图所示，该起重机的旋臂保持不动，可沿旋臂“行走”的天车有两个功能，一是吊着货物沿竖直方向运动，二是吊着货物沿旋臂水平运动。现天车吊着货物正在沿水平方向向右匀速行驶，同时又启动天车上的起吊电动机，使货物沿竖直方向做匀减速运动。此时，我们站在地面上观察到货物运动的轨迹可能是下图中的（ ）
A. B.
C. D.
8. 2013年6月10日上午，我国首次太空课在距地球300多千米“天宫一号”上举行，如图所示的是宇航员王亚平在“天宫一号”上所做的“水球”．若已知地球的半径为6400 km，地球表面的重力加速度为g＝9.8 m/s2，下列说法正确的是( )
A. “水球”在太空中不受地球引力作用
B. “水球”相对地球运动的加速度为零
C. 若王亚平的质量为m，则她在“天宫一号”中受到地球的引力为mg
D. “天宫一号”的运行周期约为1.5 h
9. 据每日邮报道，美国国家航空航天局（NASA）目前宣布首次在太阳系外发现“类地”行星Kepler-186f。假如宇航员乘坐宇宙飞船到达该行星，进行科学观测：该行星自转周期为T；宇航员在该行星“北极”距该行星地面附近h处自由释放一个小球（引力视为恒力），落地时间为t。已知该行星半径为R，万有引力常量为G，则下列说法正确的是（ ）
A. 该行星的第一宇宙速度为
B. 宇宙飞船绕该星球做圆周运动的周期不小于
C. 该行星的平均密度为
D. 如果该行星存在一颗同步卫星，其距行星表面高度为
10. 如图所示，两根垂直纸面平行放置的直导线a和b，通有等值电流。在纸面上距a，b等远处有一点，若点合磁感应强度的方向水平向左，则导线a，b中的电流方向是（ ）
A. a中向纸里，b中向纸外
B. a中向纸外，b中向纸里
C. a，b中均向纸外
D. a，b中均向纸里
11. 如图所示，在匀强磁场区域中有一光滑斜面体，在斜面体上放了一根长为L、质量为m的导线，当通以如图方向的电流后，导线恰好能保持静止，则磁感应强度B满足（ ）
A. ，方向水平向左 B. ，方向垂直纸面向外
C. ，方向沿斜面向上 D. ，方向竖直向下
12. 如图所示，在间距为d的竖直虚线MN、PQ区域内有垂直于纸面向外的匀强磁场。一质量为m，电荷量为＋q的带电粒子沿与竖直方向成60°的方向，从A点以速度v0进入匀强磁场。不计粒子的重力，若要使粒子从MN飞出磁场，则磁感应强度的最小值为（ ）
A. B. C. D.
13. 如图所示，半径为R圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场．重力不计、电荷量一定的带电粒子以速度v正对着圆心O射入磁场，若粒子射入、射出磁场点间的距离为R，则粒子在磁场中的运动时间为
A. B. C. D.
14. 如图是医用回旋加速器示意图，其核心部分是两个D型金属盒，两金属盒置于匀强磁场中，并分别与高频电源相连．现分别加速氘核（）和氦核（）．下列说法中正确的是（ ）
A. 它们的最大速度相同
B. 它们的最大动能相同
C. 它们在D形盒内运动的周期相同
D. 仅增大高频电源的频率可增大粒子的最大动能
15. 如图所示，线圈L的自感系数很大，且其直流电阻可以忽略不计，、是两个完全相同的小灯泡，开关S闭合和断开的过程中，灯、的亮度变化情况是（灯丝不会断）（ ）
A. S闭合，亮度不变，亮度逐渐变亮，最后两灯一样亮；S断开，立即熄灭，逐渐变亮
B. S闭合，亮度不变，很亮；S断开，、立即熄灭
C. S闭合，、同时亮，而后逐渐熄灭，亮度不变；S断开，立即熄灭，亮一下再熄灭
D. S闭合，、同时亮，而后逐渐熄灭，则逐渐变得更亮；S断开，立即熄灭，亮一下再熄灭
16. 穿过闭合回路的磁通量Φ随时间t变化的图象分别如图甲、乙、丙、丁所示，下列关于回路中产生的感应电动势的论述，正确的是（ ）
A. 图甲中回路产生的感应电动势恒定不变
B. 图乙中回路产生的感应电动势一直在变大
C. 图丙中回路在0～t0时间内产生的感应电动势大于t0～2t0时间内产生的感应电动势
D. 图丁中回路产生的感应电动势可能恒定不变
17. 如图所示，某一线圈在匀强磁场中匀速转动产生的交变电流图像，从图中可知（ ）
A. 在A和C时刻线圈处于中性面位置
B. 在A和C时刻线圈平面与磁场方向平行
C. 在B和D时刻线圈中的磁通量为零
D. 在A和C时刻线圈中的磁通量的变化率为零
18. 交流发电机在工作时产生电动势为的正弦交流电，若将其电枢（即线圈）的转速提高1倍，其它条件不变，则其电动势变为（ ）
A. B.
C. D.
19. 一个正常工作的理想变压器的原、副线圈中，下列的哪个物理量可能不相等（ ）
A. 交变电流的频率 B. 电流的有效值
C. 电功率 D. 磁通量的变化率
20. 如图所示，T为理想变压器，A1、A2为理想交流电流表，V1、V2为理想交流电压表，R1、R2、R3为电阻，原线圈两端接电压一定的正弦式交变电流，当开关S闭合时，各交流电表的示数变化情况应是( )
A. 电压表V2读数变大
B. 电流表A1读数变大
C. 电流表A2读数变小
D. 电压表V1读数变小
二计算题（每题10分）
21. 如图所示，长度为L=1.0m的细绳，栓着一质量m=1kg的小球在竖直平面内做圆周运动，小球半径不计，已知绳子能够承受的最大张力为74N，圆心离地面高度h=6m ，运动过程中绳子始终处于蹦紧状态，求：
（1）分析小球在何处绳子易断，绳断时小球的线速度；
（2）绳子断后小球做平抛运动的时间和落地点与抛出点间的距离；
22. 如图所示，AB边的右侧有方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B．一个带负电的粒子（重力不计）质量为m，电荷量为，速度与AB成，从A点射入匀强磁场中，从B点射出．
求：（1）画出带电粒子在磁场中运动的轨迹及求出轨道半径？
（2）AB间的距离？
（3）粒子在磁场中运动的时间？
23. 如图所示，截面积S=0.2m2，n=100匝的圆形线圈A处在匀强磁场中，磁感应强度随时间变化的规律B=（0.6-0.02t）T，开始时开关S闭合，R1=4Ω，R2=6Ω，C=30μF，线圈内阻不计。求：
（1）闭合开关S后，通过R2的电流大小。
（2）闭合开关S一段时间后又断开，断开后通过R2的电荷量。
24. 如图所示，一个小型旋转电枢式交流发电机，其矩形线圈的长度为a，宽度为b，共有n匝，总电阻为r．与线圈两端相接触的集流环上接有一个阻值为R的定值电阻．线圈以角速度ω在磁感应强度为B的匀强磁场中绕与磁场方向垂直的对称轴OO'匀速转动，沿转轴OO'方向看去，线圈转动方向沿顺时针．
(1)在图中画出线圈经过图示位置时通过电阻R上的感应电流的方向．
(2)从图示位置(线圈平面平行于磁场方向)开始计时，经多长时间，通过电阻R上的电流的瞬时值第一次为零．
(3)与电阻并联的交流电压表的示数是多少
乐陵民生教育高中2023-2024学年高三上学期9月月考
物理试题 答案解析
一、选择题（不定项选择，每题3分）
1. 小行星绕恒星运动，恒星均匀地向四周辐射能量，质量缓慢减小，可认为小行星在绕恒星运动一周的过程中近似做圆周运动．则经过足够长的时间后，小行星运动的
A. 半径变大 B. 速率变大 C. 角速度变大 D. 加速度变大
【答案】A
【解析】
【详解】恒星均匀地向四周辐射能量，质量缓慢减小，二者之间万有引力减小，小行星做离心运动，即半径增大，故A正确；小行星绕恒星运动做圆周运动，万有引力提供向心力，设小行星的质量为m，恒星的质量为M，则，即，M减小，r增大，故v减小，所以B错误；，v减小，r增大，故减小，所以C错误；由得：，M减小，r增大，所以a减小，故D错误；
2. 关于平抛运动，下列说法不正确的是（ ）
A. 平抛运动是一种在恒力作用下的曲线运动
B. 平抛运动的速度大小是时刻变化的
C. 平抛运动的速度方向与恒力方向的夹角保持不变
D. 平抛运动的速度方向与加速度方向的夹角一定越来越小
【答案】C
【解析】
【详解】A．平抛运动是有水平初速度，只在重力作用下的运动，所以是一种在恒力作用下的曲线运动，故A正确；
B．平抛运动是匀加速曲线运动，速度大小是时刻变化的，故B正确；
C．平抛运动的速度方向与恒力方向的夹角不断变化，故C错误；
D．由速度方向偏角的正切
可知，平抛运动的速度方向与水平方向夹角增大，则与加速度方向的夹角一定越来越小，故D正确。
故选C。
3. 如图所示,小物体P放在水平圆盘上随圆盘一起转动，下列关于小物体所受摩擦力f的叙述正确的是（ ）
A. f的方向总是指向圆心
B. 圆盘匀速转动时f=0
C. 在转速一定的条件下，f跟物体到轴O的距离成正比
D. 在物体与轴O的距离一定的条件下, f跟圆盘转动的角速度成正比
【答案】C
【解析】
【详解】如果圆盘在做非匀速圆周运动，摩擦力不指向圆心，摩擦力分解为一个指向圆心的力和沿圆弧切线方向的力，指向圆心力提供向心力改变速度的方向，切向的分力改变速度的大小，所以A项错误；圆盘匀速转动时，物体在做匀速圆周运动，摩擦力提供向心力，摩擦力不为零，所以B项错误；当转速一定时，根据，角速度也是一定，摩擦力提供向心力，摩擦力与半径成正比关系，所以C项正确；在物体与轴O的距离一定的条件下，摩擦力与角速度的平方成正比，所以D项错误．
4. 如图所示，长直导线中有从A到B的电流，C为导线正下方的一点，则该电流在C处产生的磁场方向是（ ）
A. 向右 B. 向左 C. 垂直纸面向外 D. 垂直纸面向里
【答案】D
【解析】
【详解】根据安培定则可知C点的磁场方向为垂直纸面向里，故D正确，ABC错误．
5. 物理学发展史中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步．设想运用磁感线形象地描述磁场的物理学家是（ ）
A. 库伦 B. 安培
C. 洛伦兹 D. 法拉第
【答案】D
【解析】
【详解】法拉第提出用磁感线描述磁场，使得抽象的磁场变得更容易被人们理解．故D正确，ABC错误．
故选D
6. 关于电场线、磁感线，下列说法中正确的是（ ）
A. 电场线、磁感线都是法拉第形象描述场分布情况，而实际不存在的曲线
B. 电场线、磁感线是首尾相连的闭合曲线
C. 电场线或磁感线就是带电粒子的运动轨迹
D. 两条电场线或两条磁感线都可能相交或相切
【答案】A
【解析】
【详解】A．法拉第最早用电场线和磁感线来清晰的描述电场和磁场，而实际不存在这样的曲线，故A正确；
B．电场线是不闭合的曲线，磁感线都是闭合的曲线，故B错误；
C．电场线不一定与带电粒子的轨迹重合，只有电场线是直线，带电粒子只受电场力或合力与电场力共线，初速度为零或初速度方向与电场线方向在同一条直线上时电场线才与带电粒子的轨迹重合，运动的带电粒子在磁场中所受的力总是与磁场方向垂直，故磁感线不可能是带电粒子的运动轨迹，故C错误；
D．电场线或磁感线的切线方向就是电场或磁场的方向，如果两条电场线或磁感线在同一点相交，则有两个切线方向，而事实上电场或磁场中的每一点只有一个方向，故任意两条电场线或磁感线都不会相交，故D错误。
故选A。
7. 各种大型的货运站中少不了旋臂式起重机，如图所示，该起重机的旋臂保持不动，可沿旋臂“行走”的天车有两个功能，一是吊着货物沿竖直方向运动，二是吊着货物沿旋臂水平运动。现天车吊着货物正在沿水平方向向右匀速行驶，同时又启动天车上的起吊电动机，使货物沿竖直方向做匀减速运动。此时，我们站在地面上观察到货物运动的轨迹可能是下图中的（ ）
A. B.
C D.
【答案】D
【解析】
【详解】货物在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做匀减速直线运动，可知货物做曲线运动，且货物所受的合外力竖直向下，根据曲线运动所受合外力指向运动轨迹的凹侧，对应的运动轨迹可能为D。
故选D。
8. 2013年6月10日上午，我国首次太空课在距地球300多千米的“天宫一号”上举行，如图所示的是宇航员王亚平在“天宫一号”上所做的“水球”．若已知地球的半径为6400 km，地球表面的重力加速度为g＝9.8 m/s2，下列说法正确的是( )
A. “水球”在太空中不受地球引力作用
B. “水球”相对地球运动的加速度为零
C. 若王亚平的质量为m，则她在“天宫一号”中受到地球的引力为mg
D. “天宫一号”的运行周期约为1.5 h
【答案】D
【解析】
【详解】A．“水球”在太空中只是出于完全失重状态，仍然受地球引力作用 ，选项A错误；
B．“水球’’和飞船一样相对地球做圆周运动，有向心加速度，故相对地球运动的加速度不为零，选项B错误；
C．根据
可知，飞船所在位置的重力加速度小于地面处的重力加速度，故她在“天宫一号”中受到地球的引力小于mg，选项C错误；
D．根据
其中
解得
代入数据可得
T=1.5h
选项D 正确。
故选D。
9. 据每日邮报道，美国国家航空航天局（NASA）目前宣布首次在太阳系外发现“类地”行星Kepler-186f。假如宇航员乘坐宇宙飞船到达该行星，进行科学观测：该行星自转周期为T；宇航员在该行星“北极”距该行星地面附近h处自由释放一个小球（引力视为恒力），落地时间为t。已知该行星半径为R，万有引力常量为G，则下列说法正确的是（ ）
A. 该行星的第一宇宙速度为
B. 宇宙飞船绕该星球做圆周运动的周期不小于
C. 该行星的平均密度为
D. 如果该行星存在一颗同步卫星，其距行星表面高度为
【答案】B
【解析】
【详解】A．物体行星表面在自由落体运动，由
解得星球表面的重力加速度
星球的第一宇宙速度
故A错误；
B．根据万有引力提供圆周运动向心力有
解得
又
可知轨道半径越小周期越小，卫星的最小半径为R，则周期最小值为
故B正确；
C．根据
解得
又
联立解得星球的密度为
故C错误；
D．同步卫星的周期与星球自转周期相同，故有
解得
故D错误。
故选B。
10. 如图所示，两根垂直纸面平行放置的直导线a和b，通有等值电流。在纸面上距a，b等远处有一点，若点合磁感应强度的方向水平向左，则导线a，b中的电流方向是（ ）
A. a中向纸里，b中向纸外
B. a中向纸外，b中向纸里
C. a，b中均向纸外
D. a，b中均向纸里
【答案】A
【解析】
【详解】A．若a中向纸里，b中向纸外，根据安培定则判断可知，a在P处产生的磁场Ba方向垂直于aP连线向下，如图所示
b在P处产生的磁场Bb方向，根据平行四边形定则进行合成，则得P点的磁感应强度方向水平向左，故A正确；
B．若a中向纸外，b中向纸里，同理可知，P点的磁感应强度方向水平向右，故B错误；
C．若a、b中均向纸外，同理可知，P点的磁感应强度方向竖直向上，故C错误；
D．若a、b中均向纸里，同理可知，P点的磁感应强度方向竖直向下，故D错误。
故选A。
11. 如图所示，在匀强磁场区域中有一光滑斜面体，在斜面体上放了一根长为L、质量为m的导线，当通以如图方向的电流后，导线恰好能保持静止，则磁感应强度B满足（ ）
A. ，方向水平向左 B. ，方向垂直纸面向外
C. ，方向沿斜面向上 D. ，方向竖直向下
【答案】AD
【解析】
【详解】A．磁场方向水平向左时，安培力竖直向上，与重力平衡
mg=BIL
得
故A正确；
B．磁场方向垂直纸面向外，电流方向与磁场方向平行，不受安培力，导线不可能静止，故B错误；
C．磁场方向沿斜面向上时，安培力垂直斜面向上，导线不可能静止，故C错误；
D．磁场方向竖直向下时，安培力水平向左，导体棒还受到重力和支持力，根据平衡条件和安培力公式，有
mgtanα=BIL
解得
故D正确。
故选AD。
12. 如图所示，在间距为d的竖直虚线MN、PQ区域内有垂直于纸面向外的匀强磁场。一质量为m，电荷量为＋q的带电粒子沿与竖直方向成60°的方向，从A点以速度v0进入匀强磁场。不计粒子的重力，若要使粒子从MN飞出磁场，则磁感应强度的最小值为（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】由题意得，粒子速度方向与PQ平行，由几何知识可得
解得
电子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力
解得磁感应强度的最小值为
故ABC错误，D正确。
故选D。
13. 如图所示，半径为R的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场．重力不计、电荷量一定的带电粒子以速度v正对着圆心O射入磁场，若粒子射入、射出磁场点间的距离为R，则粒子在磁场中的运动时间为
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】粒子在磁场中做匀速圆周运动，画出轨迹，如图所示：
由几何关系得，轨道半径：
根据牛顿第二定律，有：
解得：
联立解得：
故在磁场中的运动时间：
A. 。故A正确；
B. 。故B错误；
C. 。故C错误；
D. 。故D错误。
14. 如图是医用回旋加速器示意图，其核心部分是两个D型金属盒，两金属盒置于匀强磁场中，并分别与高频电源相连．现分别加速氘核（）和氦核（）．下列说法中正确的是（ ）
A. 它们的最大速度相同
B. 它们的最大动能相同
C. 它们在D形盒内运动的周期相同
D. 仅增大高频电源的频率可增大粒子的最大动能
【答案】AC
【解析】
【详解】A．根据，得．两粒子的比荷相等，所以最大速度相等．故A正确；
B．最大动能，两粒子的比荷相等，但质量不等，所以最大动能不等．故B错误；
C．带电粒子在磁场中运动的周期，两粒子的比荷相等，所以周期相等．故C正确；
D．回旋加速器加速粒子时，粒子在磁场中运动的周期和交流电的周期相同，否则无法加速．故D错误．
15. 如图所示，线圈L的自感系数很大，且其直流电阻可以忽略不计，、是两个完全相同的小灯泡，开关S闭合和断开的过程中，灯、的亮度变化情况是（灯丝不会断）（ ）
A. S闭合，亮度不变，亮度逐渐变亮，最后两灯一样亮；S断开，立即熄灭，逐渐变亮
B. S闭合，亮度不变，很亮；S断开，、立即熄灭
C. S闭合，、同时亮，而后逐渐熄灭，亮度不变；S断开，立即熄灭，亮一下再熄灭
D. S闭合，、同时亮，而后逐渐熄灭，则逐渐变得更亮；S断开，立即熄灭，亮一下再熄灭
【答案】D
【解析】
【详解】S闭合，电流通过L1、L2流向电源负极，故两灯同时亮。线圈L与L1并联，自感现象消失后，线圈相当于一根导线，将L1断路，故L1逐渐熄灭，L2两端电压变大，则L2逐渐变得更亮；S断开，L2立即熄灭，线圈产生自感电动势，且产生通过L1的电流，故L1亮一下再熄灭，故D正确，ABC错误。
故选D。
16. 穿过闭合回路的磁通量Φ随时间t变化的图象分别如图甲、乙、丙、丁所示，下列关于回路中产生的感应电动势的论述，正确的是（ ）
A. 图甲中回路产生的感应电动势恒定不变
B. 图乙中回路产生的感应电动势一直在变大
C. 图丙中回路在0～t0时间内产生的感应电动势大于t0～2t0时间内产生的感应电动势
D. 图丁中回路产生的感应电动势可能恒定不变
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据法拉第电磁感应定律我们知道感应电动势与磁通量的变化率成正比，即
结合数学知识我们知道：穿过闭合回路的磁通量Φ随时间t变化的图象的斜率．图①中磁通量Φ不变，无感应电动势．故A错误．
B．图②中磁通量Φ随时间t均匀增大，图象的斜率k不变，也就是说产生的感应电动势不变．故B错误．
C．图③中回路在0～tl时间内磁通量Φ随时间t变化的图象的斜率为k1，在tl～t2时间内磁通量Φ随时间t变化的图象的斜率为k2，从图象中发现：k1大于k2的绝对值．所以在0～t0时间内产生的感应电动势大于t0～2t0时间内产生的感应电动势．故C正确．
D．图④中磁通量Φ随时间t变化的图象的斜率先变小后变大，所以感应电动势先变小后变大，故D错误．
故选C
17. 如图所示，某一线圈在匀强磁场中匀速转动产生的交变电流图像，从图中可知（ ）
A. 在A和C时刻线圈处于中性面位置
B. 在A和C时刻线圈平面与磁场方向平行
C. 在B和D时刻线圈中的磁通量为零
D. 在A和C时刻线圈中的磁通量的变化率为零
【答案】B
【解析】
【详解】AB．A和C时刻线圈中电流最大，故线圈处于与中性面垂直的位置，线圈平面与磁场方向平行，A错误、B正确；
C．B和D时刻线圈中电流为零，此时处于中性面，此时线圈中磁通量最大，C错误；
D．A和C时刻线圈中磁通量最小，但磁通量的变化率最大，D错误。
故选B。
【点睛】本题考查交流电源的产生原理，要注意明确线圈中电流最大时，线圈处于与中性面垂直的位置，此时线圈中磁通量为零；但磁通量变化率最大。
18. 交流发电机在工作时产生电动势为的正弦交流电，若将其电枢（即线圈）的转速提高1倍，其它条件不变，则其电动势变为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】根据
若将其电枢（即线圈）的转速提高1倍，则角速度变为原来的2倍2ω，根据
最大值变为2ε0，则其电动势变为
故选D。
19. 一个正常工作的理想变压器的原、副线圈中，下列的哪个物理量可能不相等（ ）
A. 交变电流的频率 B. 电流的有效值
C. 电功率 D. 磁通量的变化率
【答案】B
【解析】
【详解】A．变压器只改变电压和电流不改变电流的频率，频率相等，A不符合题意。
B．对单个副线圈，电流有效值与匝数成反比，对多个副线圈的电流根据功率相等求解，原副线圈的电流不相等，B符合题意；
C．输入功率等于输出功率，C不符合题意；
D．变压器的变压原理即为在同一个铁芯中磁通量的变化率相同，原副线圈的磁通量变化率相等，D不符合题意；
故选B
20. 如图所示，T为理想变压器，A1、A2为理想交流电流表，V1、V2为理想交流电压表，R1、R2、R3为电阻，原线圈两端接电压一定的正弦式交变电流，当开关S闭合时，各交流电表的示数变化情况应是( )
A. 电压表V2读数变大
B. 电流表A1读数变大
C. 电流表A2读数变小
D. 电压表V1读数变小
【答案】BD
【解析】
【详解】D、当闭合开关S后，导致总电阻减小，由于总的电流变大，电阻R1的电压变大，总的电压保持不变，所以并联部分的电压要减小，即V1读数变小，所以D正确.
A、当闭合开关S后，电路的总的电阻减小，由于变压器的匝数比和输入的电压都不变，所以输出的电压也不变，即V2的示数不变，故A错误；
B、C、由于总的电阻减小，所以电路的总电流要变大，所以A1、A2的示数都要变大，所以B正确，C错误；
故选BD.
二计算题（每题10分）
21. 如图所示，长度为L=1.0m的细绳，栓着一质量m=1kg的小球在竖直平面内做圆周运动，小球半径不计，已知绳子能够承受的最大张力为74N，圆心离地面高度h=6m ，运动过程中绳子始终处于蹦紧状态，求：
（1）分析小球在何处绳子易断，绳断时小球的线速度；
（2）绳子断后小球做平抛运动的时间和落地点与抛出点间的距离；
【答案】（1）8m/s；（2）1s；m
【解析】
【详解】（1）小球在最低点时，绳子的拉力和重力的合力提供向心力，绳子最容易断．
根据牛顿第二定律得
解得
v=8m/s
（2）小球平抛运动的高度
h=H-L=5m
由平抛运动知
解得
t=1s
水平方向
x=vt
得
x=8m
落地点与抛出点间距
22. 如图所示，AB边右侧有方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B．一个带负电的粒子（重力不计）质量为m，电荷量为，速度与AB成，从A点射入匀强磁场中，从B点射出．
求：（1）画出带电粒子在磁场中运动的轨迹及求出轨道半径？
（2）AB间的距离？
（3）粒子在磁场中运动的时间？
【答案】（1）（2）（3）
【解析】
【分析】（1，2）根据牛顿第二定律，由洛伦兹力提供向心力，从而求出半径，再由几何关系，结合对称性，即可求解；（3）根据运动的周期公式，结合圆心角，即可求解．
【详解】（1）带电粒子在匀强磁场做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力
可得：
轨迹如图；
（2）如图，在三角形AOB中，三角形为等边三角形，则
（3） 可得：
如图，则
得：
【点睛】考查粒子在磁场中做匀速圆周运动，掌握牛顿第二定律的应用，理解洛伦兹力提供向心力，并注意运动的时间除与周期有关外，还关注圆弧的圆心角．
23. 如图所示，截面积S=0.2m2，n=100匝的圆形线圈A处在匀强磁场中，磁感应强度随时间变化的规律B=（0.6-0.02t）T，开始时开关S闭合，R1=4Ω，R2=6Ω，C=30μF，线圈内阻不计。求：
（1）闭合开关S后，通过R2的电流大小。
（2）闭合开关S一段时间后又断开，断开后通过R2的电荷量。
【答案】（1）0.04A；（2）7.2×10-6C
【解析】
【分析】本题考查电磁感应中的电路问题，需运用法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律等知识。
【详解】（1）磁感应强度随时间变化的规律B=（0.6-0.02t）T，磁感应强度的变化率
感应电动势
闭合开关S后，通过R2的电流
（2）闭合开关S时
电容器的带电量
开关断开，电容器上通过R2放电，断开后通过R2电荷量等于电容器的带电量
24. 如图所示，一个小型旋转电枢式交流发电机，其矩形线圈的长度为a，宽度为b，共有n匝，总电阻为r．与线圈两端相接触的集流环上接有一个阻值为R的定值电阻．线圈以角速度ω在磁感应强度为B的匀强磁场中绕与磁场方向垂直的对称轴OO'匀速转动，沿转轴OO'方向看去，线圈转动方向沿顺时针．
(1)在图中画出线圈经过图示位置时通过电阻R上的感应电流的方向．
(2)从图示位置(线圈平面平行于磁场方向)开始计时，经多长时间，通过电阻R上的电流的瞬时值第一次为零．
(3)与电阻并联的交流电压表的示数是多少
【答案】（1）自上而下（2）(3)
【解析】
【详解】（1）自上而下．
（2）线圈转动产生感应电流的周期为
从图示位置开始，过第一次出现的情况．
（3）线圈转动时产生感应电动势的最大值为
感应电流的最大值
电阻两端电压的最大值
交流电压表的示数为
【点睛】在交变电流形成过程中，学生能够掌握中性面的含义、正弦和余弦发生的条件，知道电压表测量的都是有效值而不是峰值、瞬时值，能够利用峰值求有效值
