考試時(shí)間：75分鐘；分值：100
命題人：盛茂源；審題人：李衛(wèi)文
一、單選題：本大題共6小題，共24分。
1．在我們的生產(chǎn)生活中很多應(yīng)用都與電磁波有關(guān)，則下列說法正確的是（ ）
A．驗(yàn)鈔機(jī)檢驗(yàn)鈔票真?zhèn)误w現(xiàn)了紫外線的熒光作用
B．X射線和射線都可以探測金屬構(gòu)件內(nèi)部的缺陷，射線還可以摧毀病變細(xì)胞，治療某些癌癥
C．紅外線的顯著作用是熱效應(yīng)，溫度較低的物體不能輻射紅外線
D．麥克斯韋預(yù)言了電磁波并在實(shí)驗(yàn)室證實(shí)了電磁波的存在
2．關(guān)于擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)和布朗運(yùn)動(dòng)，下列說法中正確的是（ ）
A．?dāng)U散運(yùn)動(dòng)和布朗運(yùn)動(dòng)是由外部原因引起的液體分子的運(yùn)動(dòng)
B．布朗運(yùn)動(dòng)雖然不是分子的運(yùn)動(dòng)，但它能反映出分子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律
C．布朗運(yùn)動(dòng)的劇烈程度與懸浮顆粒的大小有關(guān)，這說明分子的運(yùn)動(dòng)與懸浮顆粒的大小有關(guān)
D．?dāng)U散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動(dòng)的劇烈程度都與溫度有關(guān)，所以擴(kuò)散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動(dòng)也叫做熱運(yùn)動(dòng)
3．下列關(guān)于教材中四幅插圖的說法，不正確的是（ ）
A．圖甲中，搖動(dòng)手柄使得蹄形磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)，則鋁框會(huì)同向轉(zhuǎn)動(dòng)，且比磁鐵轉(zhuǎn)的慢
B．圖乙是真空冶煉爐，當(dāng)爐外線圈通入高頻交流電時(shí)，線圈中會(huì)產(chǎn)生大量熱量，從而冶煉金屬
C．圖丙中，當(dāng)人對著話筒講話時(shí)線圈中會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)弱變化的電流，這利用了電磁感應(yīng)原理
D．圖丁是毫安表的表頭，運(yùn)輸時(shí)要把正、負(fù)接線柱用導(dǎo)線連在一起，這是為了保護(hù)電表指針，利用了電磁阻尼原理
4．如圖所示的LC振蕩電路中，某時(shí)刻線圈中磁場方向向上，且電路中的電流正在減小，則此時(shí)（ ）
A．電容器上極板帶負(fù)電，下極板帶正電
B．振蕩電路中能量正在從磁場能轉(zhuǎn)化為電場能
C．電容器兩極板間的場強(qiáng)正在減小
D．線圈中的磁通量變化率正在變小
5．如圖是一種利用電磁原理制作的充氣泵的結(jié)構(gòu)示意圖。當(dāng)電磁鐵通入電流時(shí)，可吸引或排斥上部的小磁體，從而帶動(dòng)彈性金屬片對橡皮碗下面的氣室施加力的作用，達(dá)到充氣的目的。下列說法正確的是（ ）
A．電磁鐵的工作原理是電磁感應(yīng)
B．工作時(shí)AB接線柱應(yīng)接入恒定電流
C．電磁鐵用的鐵芯應(yīng)選用易磁化和退磁的軟磁性材料
D．當(dāng)電流從A接線柱流入時(shí)，發(fā)現(xiàn)吸引小磁體向下運(yùn)動(dòng)，則小磁體的下端為S極
6．一理想變壓器的原，副線圈的匝數(shù)比為，在原、副線圈的回路中分別接有阻值相同的電阻，原線圈一側(cè)接在電壓有效值為的正弦交流電源上，則副線圈兩端的電壓和原、副線圈回路中電阻消耗的功率的比值分別為（ ）
A．B．
C．D．
二、多選題：共4小題，共20分。
7．如圖所示，在豎直懸掛的金屬圓環(huán)右側(cè)，有一螺線管水平放置，兩者處于同一軸線上。螺線管下方接有水平方向的平行金屬導(dǎo)軌，且導(dǎo)軌所在位置有豎直向上的勻強(qiáng)磁場?，F(xiàn)將導(dǎo)體棒置于平行導(dǎo)軌上，讓其垂直于導(dǎo)軌向右做加速運(yùn)動(dòng)。若整個(gè)過程中導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好，金屬圓環(huán)未發(fā)生扭轉(zhuǎn)，則（ ）
A．導(dǎo)體棒端電勢高于端
B．電流在螺線管內(nèi)產(chǎn)生的磁場方向由指向
C．從右側(cè)觀察，金屬圓環(huán)產(chǎn)生逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流
D．金屬圓環(huán)向左擺動(dòng)
8．如圖所示，用電流傳感器研究自感現(xiàn)象．電源內(nèi)阻不可忽略，線圈的自感系數(shù)較大，其直流電阻小于電阻的阻值．時(shí)刻閉合開關(guān)，電路穩(wěn)定后，時(shí)刻斷開，電流傳感器連接計(jì)算機(jī)分別描繪了整個(gè)過程線圈中的電流和電阻中的電流隨時(shí)間變化的圖像．下列圖像中可能正確的是（ ）
A．B．
C．D．
9．如圖甲所示，質(zhì)量為且具有一定電阻的矩形金屬線框位于光滑水平面內(nèi)，在線框右側(cè)存在一方向垂直于水平面向下的有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域，其左、右邊界相互平行，磁場寬度小于邊長。在時(shí)刻，使線框在垂直于磁場邊界的水平外力的作用下向右運(yùn)動(dòng)，線框從開始運(yùn)動(dòng)到穿過磁場區(qū)域過程的圖像如圖乙所示，下列說法正確的是（ ）
A．線框進(jìn)出磁場區(qū)域的過程中所受安培力方向均向左
B．矩形線框的邊長為
C．和時(shí)間內(nèi)通過線框截面的電荷量相等
D．時(shí)間內(nèi)線框產(chǎn)生的熱量為
10．如圖所示，兩根足夠長光滑平行金屬導(dǎo)軌固定在傾角的絕緣斜面上，底部接有一阻值的定值電阻，軌道上端開口，間距，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直斜面向上。質(zhì)量的金屬棒置于導(dǎo)軌上，通過細(xì)線（細(xì)線與導(dǎo)軌平行）經(jīng)定滑輪與質(zhì)量為的小物塊相連。金屬棒在導(dǎo)軌間的電阻，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。金屬棒由靜止釋放到勻速運(yùn)動(dòng)前，電阻產(chǎn)生的焦耳熱總共為，金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好，不計(jì)空氣阻力，，則下列說法正確的（ ）
A．金屬棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小為
B．金屬棒沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)過程中，電阻上的最大電功率為
C．金屬棒從開始運(yùn)動(dòng)到最大速度沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)的距離
D．從金屬棒開始運(yùn)動(dòng)至達(dá)到最大速度過程中，流過電阻的總電荷量為
三、實(shí)驗(yàn)題：共2小題，共14分，每空2分。
11．如圖所示，圖甲為熱敏電阻的圖象，圖乙為用此熱敏電阻和繼電器組成的一個(gè)簡單恒溫箱溫控電路，繼電器線圈的電阻為．當(dāng)線圈中的電流大于或等于時(shí)，繼電器的銜鐵被吸合．為繼電器線圈供電的電池的電動(dòng)勢，內(nèi)阻不計(jì)．圖中的“電源是恒溫箱加熱器的電源．
（1）應(yīng)把恒溫箱內(nèi)的加熱器接在端．（選填“A、B”或“C、D”）
（2）若要使恒溫箱內(nèi)的溫度保持100℃，可變電阻的值應(yīng)調(diào)節(jié)為______．
12．在做“用油膜法估測分子的大小”實(shí)驗(yàn)中，
（1）實(shí)驗(yàn)簡要步驟如下：
A．用公式，求出薄膜厚度，即油酸分子的大小
B．用注射器或滴管將事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，記下量筒內(nèi)增加一定體積時(shí)的滴數(shù)
C．根據(jù)油酸酒精溶液的濃度，算出一滴溶液中純油酸的體積V
D．用淺盤裝入約2cm深的水，然后將痱子粉或石膏粉均勻地撒在水面
E．將滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形狀穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，用彩筆將薄膜的形狀描畫在玻璃板上
F．將畫有油膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上，數(shù)出輪廓內(nèi)的方格數(shù)（不足半個(gè)的舍去，多于半個(gè)的算一個(gè)）再根據(jù)方格的邊長求出油膜的面積S
上述實(shí)驗(yàn)步驟的合理順序是___________；
（2）以上實(shí)驗(yàn)所用的油酸酒精溶液的濃度為每溶液中有純油酸，用注射器測得上述溶液有80滴，把1滴該溶液滴入盛水的淺盤內(nèi)，讓油膜在水面上盡可能散開，得到油酸薄膜的輪廓形狀和尺寸如圖所示，圖中正方形格的邊長為，則可求得：
①油酸薄膜的面積是______；
②一滴溶液中純油酸的體積是______mL；
③油酸分子的直徑是______m；（③的結(jié)果保留一位有效數(shù)字）
（3）在實(shí)驗(yàn)操作及數(shù)據(jù)處理過程中，以下說法中正確的是__________
A．為了防止酒精的揮發(fā)，配置的油酸酒精溶液不能長時(shí)間放置
B．處理數(shù)據(jù)時(shí)將油酸分子看成單分子層且緊密排列
C．處理數(shù)據(jù)時(shí)將一滴油酸酒精溶液的體積除以油膜面積就得到了油酸分子的直徑
D．若實(shí)驗(yàn)中撒的痱子粉過多，則計(jì)算得到的油酸分子的直徑將偏大
四、計(jì)算題：共3題，共42分。
13．（12分）一個(gè)電阻為、邊長為的正方形線圈共市，線圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁感線的軸以如圖所示的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，外電路電阻為。求：
（1）線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過程中感應(yīng)電動(dòng)勢的最大值為多大？
（2）從圖示位置開始，感應(yīng)電動(dòng)勢的隨時(shí)間變化的表達(dá)式；
（3）從圖示位置開始，線圈轉(zhuǎn)過60°的過程中通過的電荷量是多少？
（4）圖中理想電流表和理想電壓表的示數(shù)各是多少？
14．（14分）一小型水電站，其交流發(fā)電機(jī)與升壓變壓器原線圈連接，如圖為輸電示意圖。原線圈的輸入功率，輸入電壓，在輸電過程中，要求能量損耗等于原線圈輸入功率的，已知輸電線電阻為，用戶降壓變壓器的輸出電壓為，求：
（1）升壓變壓器原線圈中的電流；
（2）輸電線中的電流；
（3）升壓變壓器和降壓變壓器的市數(shù)比。
15（16分）．如圖甲所示，水平面上固定著間距為的兩條平行直軌道（除是絕緣的連接段外，其他軌道均為不計(jì)電阻的導(dǎo)體，且軌道足夠長。），之間有一個(gè)的定值電阻，的左側(cè)軌道內(nèi)分布著豎直向下的勻強(qiáng)磁場，該磁場隨時(shí)間的變化情況如圖乙所示，的右側(cè)軌道內(nèi)分布著垂直導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度，方向豎直向上。時(shí)刻，質(zhì)量、電阻的棒靜止在距離導(dǎo)軌左側(cè)處，質(zhì)量、電阻的棒在距離右側(cè)處被一種特定的裝置鎖定，兩棒均長，且與軌道接觸良好。左側(cè)的軌道與棒間的動(dòng)摩擦因數(shù)右側(cè)的軌道光滑且足夠長，可認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，不考慮軌道連接處的阻礙。時(shí)，對棒施加水平向右的恒力，在離開磁場區(qū)域時(shí)已達(dá)到穩(wěn)定的速度，過后撤去恒力。當(dāng)棒剛接觸到棒時(shí)，棒的鎖定裝置迅速解除，隨后兩棒發(fā)生彈性碰撞。
（1）時(shí)，通過棒的電流大小及方向（圖中向上或向下）；
（2）棒剛進(jìn)入磁場時(shí)，求棒兩端的電勢差；
（3）求棒在整個(gè)過程中產(chǎn)生的焦耳熱；
南雅中學(xué)2024年上學(xué)期第一次月考試題
答案和解析
【答案】
1．A 2．B 3．B 4．B 5．C 6．A 7．CD 8．AD 9．ACD 10．AD
11．（1）A、B；（2）50．
12．（1）DBEFCA；
（2）①118；②；③；
（3）ABD
13．解：線圈繞垂直于磁感線的軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生正弦式交變電流。
（1）感應(yīng)電動(dòng)勢的最大值為：
（2）線圈從圖示位置開始轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的電動(dòng)勢的瞬時(shí)值表達(dá)式為：
（3）線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過的過程中，穿過線圈的磁通量的變化量
所用時(shí)間：
根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得：
由閉合電路歐姆定律可知，該過程中電流的平均值為：
流過橫截面的電量為：
解得：
（4）感應(yīng)電動(dòng)勢的有效值
由閉合電路的歐姆定律得：
兩端電壓
答：（1）線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過程中感應(yīng)電動(dòng)勢的最大值為。
（2）從圖示位置開始，感應(yīng)電動(dòng)勢的隨時(shí)間變化的表達(dá)式是。
（3）從圖示位置開始，線圈轉(zhuǎn)過的過程中通過的電荷量是。
（4）圖中理想電流表和理想電壓表的示數(shù)各是。
14．解：（1）升壓變壓器原線圈中的電流為；
（2）據(jù)，得，
（3）升壓變壓器的匝數(shù)比為
根據(jù)能量守恒定律，得
又因?yàn)?br>降壓變壓器的匝數(shù)比為
答：（1）升壓變壓器原線圈中的電流為；
（2）輸電線中的電流為；
（3）升壓變壓器和降壓變壓器的匝數(shù)比分別為1∶20和80∶1。
15．解：（1）內(nèi)，磁場增強(qiáng)，由楞次定律判斷，棒上的電流方向?yàn)橄蛏希鏁r(shí)針）
假設(shè)棒不動(dòng)，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得：
根據(jù)閉合電路歐姆定律可得感應(yīng)電流為：
根據(jù)安培力的計(jì)算公式可得：
由于最大靜摩擦，假設(shè)成立，棒不動(dòng)，
所以通過棒的電流大小為2A；
（2）棒離開時(shí)已達(dá)到穩(wěn)定速度，此時(shí)有：
根據(jù)閉合電路歐姆定律可得：
解得：，
棒以的速度沖入的勻強(qiáng)磁場，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為：
解得：，
棒兩端的電勢差為：
代入數(shù)據(jù)解得：；
（3）考慮棒進(jìn)入磁場時(shí)，與棒相距棒在與棒相撞前，棒一定處于靜止?fàn)顟B(tài)，設(shè)棒與棒碰撞前瞬間的速度為，
以棒為研究對象，取向右為正方向，由動(dòng)量定理，有：
解得棒在與棒相撞前的速度為：
由能量守恒定律可知，從棒剛進(jìn)入磁場開始到兩棒碰撞前瞬間，棒減少的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能，通過電流做功，釋放焦耳熱，則有：
代入數(shù)據(jù)解得：；
碰后速度交換，設(shè)碰后速度為，
則
最終b棒帶動(dòng)a運(yùn)動(dòng)，兩者達(dá)到共速。
則
則
答：（1）時(shí)，通過棒的電流大小為2A，方向?yàn)橄蛏希鏁r(shí)針）；
（2）棒剛進(jìn)入磁場時(shí)，棒兩端的電勢差；
（3）求棒在整個(gè)過程中產(chǎn)生的焦耳熱為；

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