2023年秋湖北省黄州中学（黄冈外校）高二上第一学期12月第二次高考难度提前适应性段测试
物理试题
时间：2023.1218
温馨提示：本试卷选题多为近几年高考真题，难度较高，请同学们认真答题，祝考试顺利。
一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分。第1—7题单选，8—10题多项选。）
1．（2022·广东）图是简化的某种旋转磁极式发电机原理图。定子是仅匝数n不同的两线圈，，二者轴线在同一平面内且相互垂直，两线圈到其轴线交点O的距离相等，且均连接阻值为R的电阻，转子是中心在O点的条形磁铁，绕O点在该平面内匀速转动时，两线圈输出正弦式交变电流。不计线圈电阻、自感及两线圈间相互影响，下列说法正确的是（ ）
A．两线圈产生的电动势的有效值相等
B．两线圈产生的交变电流频率相等
C．两线圈产生的电动势同时达到最大值
D．两电阻消耗的电功率相等
2．（2018·全国）一电阻接到方波交流电源上，在一个周期内产生的热量为Q方；若该电阻接到正弦交流电源上，在一个周期内产生的热量为，该电阻上电压的峰值均为u0，周期均为T，如图所示。则Q方∶Q正等于（ ）
A．1∶ B．∶1
C．1∶2 D．2∶1
3．（2022·湖南）如图，理想变压器原、副线圈总匝数相同，滑动触头P1初始位置在副线圈正中间，输入端接入电压有效值恒定的交变电源。定值电阻R1的阻值为R，滑动变阻器R2的最大阻值为9R，滑片P2初始位置在最右端。理想电压表V的示数为U，理想电流表A的示数为I。下列说法正确的是（ ）
A．保持P1位置不变，P2向左缓慢滑动的过程中，I减小，U不变
B．保持P1位置不变，P2向左缓慢滑动的过程中，R1消耗的功率增大
C．保持P2位置不变，P1向下缓慢滑动的过程中，I减小，U增大
D．保持P2位置不变，P1向下缓慢滑动的过程中，R1消耗的功率减小
4．（2021·湖北）如图所示，理想变压器原线圈接入电压恒定的正弦交流电，副线圈接入最大阻值为2R的滑动变阻器和阻值为R的定值电阻。在变阻器滑片从a端向b端缓慢移动的过程中（ ）
A．电流表A1示数减小
B．电流表A2示数增大
C．原线圈输入功率先增大后减小
D．定值电阻R消耗的功率先减小后增大
5．（2014·四川）如图所示，甲是远距离的输电示意图，乙是发电机输出电压随时间变化的图象，则（ ）
A．用户用电器上交流电的频率是100Hz
B．发电机输出交流电的电压有效值是500V
C．输电线的电流只由降压变压器原副线圈的匝数比决定
D．当用户用电器的总电阻增大时，输电线上损失功率减小
6．（2022·重庆）家庭使用低压卤素灯需要变压器降压。若将“”的交流卤素灯直接通过变压器（视为理想变压器）接入电压为的交流电后能正常工作，则（ ）
A．卤素灯两端的电压有效值为 B．变压器原、副线圈的匝数比为55∶3
C．流过卤素灯的电流为 D．卤素灯的电阻为
7．（2023·山东）某节能储能输电网络如图所示，发电机的输出电压U1= 250V，输出功率500kW。降压变压器的匝数比n3：n4= 50：1，输电线总电阻R = 62.5Ω。其余线路电阻不计，用户端电压U4= 220V，功率88kW，变压器均为理想变压器。下列说法正确的是（ ）
A．发电机的输出电流为368A
B．输电线上损失的功率为4.8kW
C．输送给储能站的功率为408kW
D．升压变压器的匝数比n1：n2= 1：44
8．（2018·全国）如图甲所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速，绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图象如图乙中曲线a，b所示，则( )
A．两次t＝0时刻线圈平面均与中性面重合
B．曲线a，b对应的线圈转速之比为2∶3
C．曲线a表示的交变电动势频率为25 Hz
D．曲线b表示的交变电动势有效值为10 V
9．（2022·天津）如图所示，两理想变压器间接有电阻R，电表均为理想交流电表，a、b接入电压有效值不变的正弦交流电源。闭合开关S后（ ）
A．R的发热功率不变
B．电压表的示数不变
C．电流表的示数变大
D．电流表的示数变小
10．（2019·天津）单匝闭合矩形线框电阻为，在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动，穿过线框的磁通量与时间的关系图像如图所示．下列说法正确的是（ ）
A．时刻线框平面与中性面垂直
B．线框的感应电动势有效值为
C．线框转一周外力所做的功为
D．从到过程中线框的平均感应电动势为
二、非选择题（本大题共5小题，共60分）
11.（6分）（2017·浙江）（1）为完成“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验，必须要选用的是 。
A．有闭合铁芯的原副线圈 B．无铁芯的原副线圈 C．交流电源 D．直流电源
E.多用电表（交流电压挡） F.多用电表（交流电流挡）
（2）用匝数匝和匝的变压器，实验测量数据如下表：
1.80 2.80 3.80 4.90
4.00 6.01 8.02 9.98
根据测量数据可判断连接电源的线圈是_________（填或）。
12.（12分）（2021·北京）类比是研究问题的常用方法。
（1）情境1： 物体从静止开始下落，除受到重力作用外，还受到一个与运动方向相反的空气阻力（k为常量）的作用。其速率v随时间t的变化规律可用方程（①式）描述，其中m为物体质量，G为其重力。求物体下落的最大速率= 。
（2）情境2： 如图1所示，电源电动势为E，线圈自感系数为L，电路中的总电阻为R。闭合开关S，发现电路中电流I随时间t的变化规律与情境1中物体速率v随时间t的变化规律类似。类比①式，写出电流I随时间t变化的方程 ；并在图2中定性画出I - t图线。
（3）类比情境1和情境2中的能量转化情况，完成下表。
情境1 情境2
物体重力势能的减少量
物体动能的增加量
电阻R上消耗的电能
13.（10分）（2013·全国）如图，四个完全相同的电灯分别接在理想变压器的原副线圈。当原线圈接正弦式交变电压U ，四个电灯均正常发光。求：
（1）原副线圈的匝数比为多少？
（2）U 与电灯的电压比值是多少？
14.（15分）（2016·全国）如图，两固定的绝缘斜面倾角均为θ，上沿相连．两细金属棒ab(仅标出a端)和cd(仅标出c端)长度均为L，质量分别为2m和m；用两根不可伸长的柔软轻导线将它们连成闭合回路abdca，并通过固定在斜面上沿的两光滑绝缘小定滑轮跨放在斜面上，使两金属棒水平．右斜面上存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于斜面向上．已知两根导线刚好不在磁场中，回路电阻为R，两金属棒与斜面间的动摩擦因数均为μ，重力加速度大小为g. 已知金属棒ab匀速下滑．求：
(1)作用在金属棒ab上的安培力的大小；
(2)金属棒运动速度的大小．
15.（17分）（2014·天津）如图所示，两根足够长的平行金属导轨固定在倾角θ＝30°的斜面上，导轨电阻不计，间距L＝0.4 m，导轨所在空间被分成区域Ⅰ和Ⅱ，两区域的边界与斜面的交线为MN.Ⅰ中的匀强磁场方向垂直斜面向下，Ⅱ中的匀强磁场方向垂直斜面向上，两磁场的磁感应强度大小均为B＝0.5 T．在区域Ⅰ中，将质量m1＝0.1 kg，电阻R1＝0.1 Ω的金属条ab放在导轨上，ab刚好不下滑．然后，在区域Ⅱ中将质量m2＝0.4 kg，电阻R2＝0.1 Ω的光滑导体棒cd置于导轨上，由静止开始下滑．cd在滑动过程中始终处于区域Ⅱ的磁场中，ab，cd始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，取g＝10 m/s2，问：
（1）cd下滑的过程中，ab中的电流方向；
（2）ab刚要向上滑动时，cd的速度v多大；
（3）从cd开始下滑到ab刚要向上滑动的过程中，cd滑动的距离x＝3.8 m，此过程中ab上产生的热量Q是多少．
答案与解析
B D B A D B C AC BC BC
11. （6分） （1） ACE （2）
12.（12分）（1）；（2）a.，b.；
（3）各种能量转化的规律如图所示
情境1 情境2
电源提供的电能
线圈磁场能的增加量
克服阻力做功消耗的机械能
13.【10分】（1） 3:1 ；（2）4:1
（1）I2=3I灯 ，I1=I灯，n1/n2=I2/I1=3/1
（2）设灯的电压为U0，则有U2=U0，U1=U2n1/n2=3U0,U1=U0+U1=4U0，U1/U0=4/1
14.【15分】(1)mg(sinθ–3μcosθ) (2) (sinθ–3μcosθ)
(1)设导线的张力的大小为T，右斜面对ab棒的支持力的大小为N1，作用在ab棒上的安培力的大小为F，左斜面对cd棒的支持力大小为N2．对于ab棒，由力的平衡条件得
对于cd棒，同理有
联立解得：
(2)由安培力公式得：
ab棒上的感应电动势：
由欧姆定律得：
联立解得：
15.【17分】（1）由a流向b （2）5m/s (3)1.3J
（1）由右手定则可知，电流由a流向b；
开始放置ab刚好不下滑时，ab所受摩擦力为最大静摩擦力，由平衡条件得：
Fmax=m1gsinθ，
ab刚好要上滑时，感应电动势：
E=BLv，
电路电流：
ab受到的安培力：
F安=BIL，
此时ab受到的最大静摩擦力方向沿斜面向下，由平衡条件得：
F安=m1gsinθ+Fmax，
代入数据解得：
v=5m/s；
（3）cd棒运动过程中电路产生的总热量为Q总，由能量守恒定律得：
m2gxsinθ=Q总+m2v2，
ab上产生的热量：
解得：
Q=1.3J；
