高级中学名校试卷
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2024-2025学年度第二学期第一次阶段性检测
高二物理
注意事项:
1.本试卷满分100分,考试时间75分钟。
2.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
3.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。回答非选择题时,将答案直接写在答题卡上。
4.考试结束后将答题卡收回。
第I卷(选择题)
一、单项选择题(共10小题,每小题3分,共30分)
1.有“海上充电宝”之称的南鲲号是一个利用海浪发电的大型海上电站,其发电原理是海浪带动浪板上下摆动,从而驱动发电机转子转动,其中浪板和转子的链接装置使转子只能单方向转动。图图示时刻线圈平面与磁场方向平行,若转子带动线圈逆时针转动并向外输出电流,则下列说法正确的是()
A.线圈转动到如图所示位置时a端电势低于b端电势
B.线圈转动到如图所示位置时电流方向发生变化
C.线圈转动到如图所示位置时感应电流最大
D.线圈产生电动势大小与海浪波动的频率无关
【答案】C
【解析】A.根据右手定则,图示位置的感应电流从a端流出,可知,a端为等效电源的正极,即线圈转动到如图所示位置时a端电势高于b端电势,故A错误;
B.如图所示位置,穿过线圈的磁通量为0,该位置与中性面垂直,电流只有在经过中性面位置时,电流方向才发生变化,即线圈转动到如图所示位置时电流方向不发生变化,故B错误;
C.结合上述,图示位置,穿过线圈的磁通量为0,感应电动势最大,感应电流最大,故C正确;
D.根据正弦式交流电产生的原理可知,从图示位置计时的感应电动势为
可知,线圈产生的电动势大小与海浪波动的频率有关,故D错误。
故选C。
2.某国产品牌电动汽车配备基于电容器的制动能量回收系统,它有效增加电动汽车的续航里程。其工作原理为踩下驱动踏板时电池给电动机供电,松开驱动踏板或踩下刹车踏板时发电机工作回收能量。为进一步研究,某兴趣小组设计如图甲的模型。导线框abcd所在处剖面图如图乙所示,在磁极与圆柱形铁芯之间形成辐射状的磁场,导线框的ab、dc边经过处的磁感应强度大小均相同,导线框可在两金属半圆A、D内侧自由转动,且接触良好,当导线框在如图所示位置时()。
A.松开驱动踏板或踩下刹车踏板,应该是接通开关1
B.踩下驱动踏板,导线框将会顺时针转动
C.松开驱动踏板,电容器上板带负电
D.松开驱动踏板,半圆环A、D两端输出的是交流电
【答案】C
【解析】A.由于工作原理为踩下驱动踏板时电池给电动机供电,线圈在安培力作用下开始转动,此时应该接通开关1,松开驱动踏板或踩下刹车踏板时发电机工作回收能量,线圈转动切割磁感线,产生感应电动势,线圈开始对电容器充电,此时应该接通开关2,故A错误;
B.结合上述,踩下驱动踏板时接通开关1,导线框中有沿的电流,根据左手定则可知,磁场对dc边的安培力方向向右,磁场对ab边的安培力方向向左,导线框将会逆时针转动,故B错误;
C.松开驱动踏板时接通开关2,导线框逆时针转动,根据右手定则可知,导线框切割磁感线产生的感应电流方向沿,导线框为一个等效电源,a端为等效电源的负极,可知,电容器上板带负电,故C正确;
D.松开驱动踏板时接通开关2,导线框逆时针转动,根据右手定则可知,导线框中的感应电流总是从金属半圆A端进入导线框后再从金属半圆D端流出,可知,半圆环A、D两端输出的是直流电,故D错误。
故选C。
3.如图所示,空间区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场,其磁感应强度大小,为磁场的右边界。磁场内一匝数的正方形闭合金属导线框平行于纸面放置,线框的边长,其右边与磁场边界重合。时刻线框从图示位置开始逆时针(俯视)绕以角速度匀速转动,此过程中感应电动势E随时间t变化的图像可能正确的是()
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】线圈产生的电动势最大值为
线圈转动的周期为
在0~内,即0~时间内,线圈产生的电动势为
在内,即时间内,线圈处于磁场外部,产生的电动势一直为0,在即时间内,线圈产生的电动势为
故选D。
4.如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比,原线圈电路中为定值电阻,副线圈电路中R为滑动变阻器,灯泡、完全相同。当闭合开关、断开开关且输入端的电压为U时,两灯泡均正常发光;断开开关、闭合开关,电路输入端的电压为,调节滑动变阻器使其接入电路的阻值为R时两灯泡也均正常发光,则前、后两种情况下()
A.输入端的输入功率之比为 B.输入端的电压之比为
C.与R消耗功率之比为 D.
【答案】D
【解析】B.当闭合开关、断开开关且输入端的电压为U时,变压器原、副线圈电压比
灯泡正常发光有
故有
当断开开关、闭合开关,电路输入端的电压为时,变压器原、副线圈两端电压比
灯泡