精品解析：上海市复兴高级中学2023-2024学年高二下学期期中考试物理试卷

上海市复兴高级中学2023学年第二学期期中考试 高二年级物理 (等级)试卷 一.单选题(每题4分,共52分) 1. 真空中所有电磁波都有相同的（　　） A. 频率 B. 波长 C. 波速 D. 能量 2. 法国物理学家安培发现了关于电流周围产生磁场方向问题的安培定律，根据安培定律，下列各图中，已标出电流I和磁感应强度B的方向，其中正确的是（　　） A. B. C. D. 3. 奥斯特深信电和磁有某种联系．为了研究这种联系，有一次他拿一根细铂丝接到电源上，在它的前面放一枚磁针，试图用铂丝来吸引磁针．结果铂丝变灼热，甚至发光了，磁针却纹丝不动．你认为，奥斯特该次实验失败的主要原因可能是（ ） A. 电源的正负极颠倒了 B. 磁针的磁性颠倒了 C. 地球磁场的干扰 D. 磁针位置不正确 4. 在以下磁感应强度B随时间t变化的磁场中，能产生电磁波的是（　　） A. B. C. D. 5. 如图所示，各线圈在匀强磁场中绕轴匀速转动（从左往右看沿顺时针方向转），从图示位置开始计时，设电流从2流出线圈为正方向，能产生图甲波形交变电流的是（　　） A. B. C. D. 6. 在竖直向下的匀强磁场中，将一水平放置的金属棒水平抛出，在整个过程中不计空气阻力，则金属棒在空中飞行过程中产生的感应电动势大小（　　） A. 逐渐增大 B. 逐渐减小 C. 保持不变 D. 无法判断 7. 如图所示，新能源汽车由地面供电装置（主要装置是发射线圈，并直接连接家用电源）将电能传送至轿车底部的感应装置（主要装置是接收线圈，并连接充电电池），对车载电池进行充电．则（ ） A. 增大发射线圈与接收线圈的间距，接收线圈中感应电流的频率不变 B. 发射线圈和接收线圈的磁通量变化率相等 C. 为了保护接收线圈不受损坏，可在接收线圈下再加装一个金属护板 D. 增大发射线圈与接收线圈的间距，发射线圈与接收线圈两端电压之比不变 8. 灵敏电流计的零刻度位于刻度盘中央，为了使灵敏电流计的指针在零刻度附近快速停下，实验小组的同学设计利用“电磁阻尼”来实现这一目的。他们设计了如图所示的甲、乙两种方案，甲方案和乙方案中的相同磁场均位于零刻度线下方，甲方案在指针转轴上装上扇形铝板，乙方案在指针转轴上装上扇形铝框，下列说法正确的是（　　） A. 因为铝框较铝板质量小，所以乙方案比甲方案更加合理 B. 乙方案中，铝框小幅度摆动时一定会产生感应电流 C 甲方案中，即使铝板摆动幅度很小，铝板中也能产生涡流 D. 因为穿过铝框的磁通量更大，所以乙方案更合理 9. “西电东送”是我国西部大开发的标志性工程之一．如图是远距离输电的原理图，假设发电厂的输出电压恒定不变，输电线的总电阻保持不变，两个变压器均为理想变压器．下列说法正确的是（　　） A. 若输送总功率不变，当输送电压增大时，输电线路损失的热功率增大 B. 在用电高峰期，用户电压降低，输电线路损失的热功率增大 C. 当用户负载增多，升压变压器的输出电压会增大 D. 当用户负载增多，通过用户用电器的电流频率会增大 10. 笔记本电脑盖上屏幕，屏幕盖板上磁铁和主板机壳上“霍尔传感器”配合，使屏幕进入休眠模式，其工作原理如图所示。当电脑盖上屏幕时，相当于屏幕边缘的磁极靠近霍尔元件，已知该霍尔元件载流子为电子，以下说法正确的是（ ） A. 盖上盖板， a端带正电 B. 打开盖板， a端带正电 C. 盖上屏幕过程中，a、b间电势差逐渐增大 D. 盖上屏幕过程中，a、b间电势差不变 11. 如图，质量为m的金属杆ab垂直放在水平导轨上，处在匀强磁场中，磁场方向与水平面成θ角斜向上。开关闭合后金属杆保持静止，正确表示金属杆受力示意图的是（从a端看）（　　） A. B. C. D. 12. 关于课本内的插图，则（　　） A. 图甲是电磁炮示意图，抛射体的发射速度与抛射体的质量无关 B. 图乙是速度选择器示意图，它不能判断带电粒子的电性 C. 图丙是质谱议示意图，打在底片相同位置处的带电粒子质量相同 D. 图丁是回旋加速器，增大交变电场的电压可以增大粒子的最大动能 13. 1931年英国物理学家狄拉克从理论上预言：存在只有一个磁极的粒子，即“磁单极子”．如图所示为一个“N磁单极子”形成的磁场，将一个半径为r、质量为m的导体线圈水平放置在该磁单极子的正上方，线圈所在位置的磁感应强度大小为B，与圆环相切的磁感线与竖直方向的夹角为30°，重力加速度大小为g，若线圈恰好在该位置悬浮，则线圈中电流的大小为（ ） A. B. C. D. 二.填空题(每空2分,共18分) 14. 如图，光滑绝缘水平面上一正方形线圈以某初速度滑过一有界匀强磁场。磁场宽度大于线圈宽度。线圈滑入和滑出磁场的过程中，通过线圈横截面的电量分别为q1和q2，产生的焦耳热分别为Q1和Q2。则q1________q2，Q1________Q2（均选填“ < ”、“ = ”或“ > ”）。 15. 如图所示，L是一带铁芯的自感线圈，其直流电阻为零，电路中A和B是二个完全相同的灯泡。当开关S闭合一段时间，电路稳定时，A灯_________（填“亮”或“不亮”），当开关S断开瞬间，a点电势比b点电势________（填“高”或“低”）。 16. 100匝矩形线圈在匀强磁场中绕其垂直于磁场一边匀速转动，产生如图所示的电动势。可知线圈转动的角速度__________rad/s。穿过线圈的磁通量最大值_________Wb（保留两位有效数字），此时的电动势值_________V。 17. 如图，在竖直向下的匀强磁场中，两根光滑平行金属轨道固定在水平面内，电阻不计。轨道端点间接有直流电源，内阻为r，电阻为R的金属导体棒垂直于放在轨道上，与轨道接触良好，向右做匀速运动（速度平行于），通过滑轮可以匀速提升重物，请简述该装置能量转化的情况：______________；写出一个用类似原理制作的机械：______________。 三.综合题(共30分。注意：列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，要求给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。) 18. 利用如图甲所示的可拆变压器零部件，组装后通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系。 （1）(单选题)本实验要主要运用的科学方法是 ； A. 等效替代法 B. 控制变量法 C. 整体隔离法 D. 理想模型法 （2）(单选题)本实验可能要用到的测量仪器是 ： A 直流电压表 B. 交流电流表 C. 多用电表 D. 直流电流表 （3）(单选题)利用如图乙所示的装置，直接在原线圈的“0”和“800”两个接线柱之间接的交流电源，用电表测量副线圈的“0”和“400”两个接线柱之间的电压，则副线圈两端测得的电压可能是 。 A 8.48V B. 4.24V C. 2.12V D. 0V 19. 某实验小组在“探究影响感应电流方向的因素”实验中，从实验室器材柜中发现除导线之外还有以下8种器材可选用。请回答以下问题： A. B. C. D. E. F. G. H. （1）确定灵敏电流表指针偏转方向与电流流向的关系时，需要选用的实验仪器是______； （2）进行实验探究时，需要选用的实验仪器是______； （3）实验中，除了需要确定灵敏电流表指针偏转方向与电流流向的关系之外，还需要确定______； （4）正确连接好实验电路，当N极插入线圈时，电流表的指针向右偏转，则条形磁铁的S极插入线圈的过程中，电流表的指针向______偏转（选填“左”或“右”）； （5）如果希望实验现象更加明显，在不改变实验器材的前提下，可以如何操作？______。 20. 如图所示，一对平行的粗糙金属导轨固定于同一水平面上，导轨间，左端接有阻值电阻，右侧平滑连接一对弯曲的光滑轨道。水平导轨的整个区域内存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小。一根质量，电阻的金属棱ab垂直放置于导轨上，在水平向右的恒力F作用下从静止开始运动，当金属棒通过位移时离开磁场时撤去外力F，接着金属棒沿弯曲轨道上升到最大高度处，已知金属棒与导轨间的动摩擦因数，导轨电阻不计，棒在运动过程中始终与轨道垂直且与轨道保持良好接触，在离开磁场前已达到最大速度。，求： （1）金属棒运动的最大速率； （2）金属棒在磁场中速度为时的加速度大小； （3）金属棒在恒力F作用下向右运动的过程中，电阻R上产生的焦耳热。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 上海市复兴高级中学2023学年第二学期期中考试 高二年级物理 (等级)试卷 一.单选题(每题4分,共52分) 1. 真空中所有电磁波都有相同的（　　） A. 频率 B. 波长 C. 波速 D. 能量 【答案】C 【解析】 【详解】试题分析：真空中所有电磁波都有相同的波速，但频率不同，波长不同，光子能量不同，故选C 考点：考查电磁波 点评：本题难度较小，所有电磁波在振动中的速度都是光速c 2. 法国物理学家安培发现了关于电流周围产生的磁场方向问题的安培定律，根据安培定律，下列各图中，已标出电流I和磁感应强度B的方向，其中正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据安培定则，磁感应强度B的方向应为逆时针方向，故A错误； B．根据安培定则可知导线右边磁场垂直纸面向里，导线左边磁场垂直纸面向外，故B错误； C．根据安培定则，可知两根通电导线之间的磁感应强度B的方向如图所示，故C正确； D．根据安培定则，可知通电螺线管内部磁感应强度B的方向与图中所示方向相反，故D错误； 故选C。 3. 奥斯特深信电和磁有某种联系．为了研究这种联系，有一次他拿一根细铂丝接到电源上，在它的前面放一枚磁针，试图用铂丝来吸引磁针．结果铂丝变灼热，甚至发光了，磁针却纹丝不动．你认为，奥斯特该次实验失败的主要原因可能是（ ） A. 电源的正负极颠倒了 B. 磁针的磁性颠倒了 C. 地球磁场的干扰 D 磁针位置不正确 【答案】C 【解析】 【详解】在地球的周围存在沿南北方向的磁场，所以小磁针静止时沿南北方向，若奥斯特实验时，电流的磁场方向也沿南北方向，则小磁针不能发生偏转．所以奥斯特该次实验失败的主要原因可能是由于电流的方向沿东西方向，电流的磁场受到地球的磁场的干扰．故选C. 点睛：特的电流磁效应的实验中，通电后导线附近的小磁针的偏转是由于受到了电流产生的磁场的影响；当电流的方向沿南北方向时实验的效果最明显． 4. 在以下磁感应强度B随时间t变化的磁场中，能产生电磁波的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】A．B随t成正弦规律变化，产生的电场成余弦规律变化，周期性变化的磁场和电场交替产生，从而产生电磁波，故A符合题意； B．B随t均匀变化，产生恒定电场，不能产生电磁波，故B不符合题意； C．B随t不是连续变化，只在方向改变的一瞬间有电场产生，不能形成交替变化的电场和磁场，进而不能产生电磁波，故C不符合题意； D．B恒定，不产生电场，不能产生电磁波，故D不符合题意。 故选A。 5. 如图所示，各线圈在匀强磁场中绕轴匀速转动（从左往右看沿顺时针方向转），从图示位置开始计时，设电流从2流出线圈为正方向，能产生图甲波形交变电流的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】由图甲可知，时，线圈电流为零，此时线圈与磁场垂直，电流从2流出线圈，由右手定则可知，A图中电流从2流出线圈，C图中电流从1流出线圈。 故选A。 6. 在竖直向下的匀强磁场中，将一水平放置的金属棒水平抛出，在整个过程中不计空气阻力，则金属棒在空中飞行过程中产生的感应电动势大小（　　） A. 逐渐增大 B. 逐渐减小 C. 保持不变 D. 无法判断 【答案】C 【解析】 【详解】金属棒做平抛运动，其水平方向的分运动是匀速直线运动，水平分速度保持不变，设大小为；由感应电动势公式 是垂直于磁感线方向的分速度，即是平抛运动的水平分速度，则感应电动势为 、、均不变，则感应电动势大小保持不变。 故选C。 7. 如图所示，新能源汽车由地面供电装置（主要装置是发射线圈，并直接连接家用电源）将电能传送至轿车底部的感应装置（主要装置是接收线圈，并连接充电电池），对车载电池进行充电．则（ ） A. 增大发射线圈与接收线圈的间距，接收线圈中感应电流的频率不变 B. 发射线圈和接收线圈的磁通量变化率相等 C. 为了保护接收线圈不受损坏，可在接收线圈下再加装一个金属护板 D. 增大发射线圈与接收线圈的间距，发射线圈与接收线圈两端电压之比不变 【答案】A 【解析】 【详解】A．发射线圈与接收线圈中的磁通量变化的频率相同，增大发射线圈与接收线圈的间距，接收线圈电流的频率不变，故A正确； B．由感应装置与供电装置的工作原理可知，非理想状态下由于能量损耗供电线圈和感应线圈的磁通量变化率不等，故B错误； C．如果在车底加装一个金属护板，金属护板会产生涡流，损耗能量，同时屏蔽磁场，使接收线圈无法产生感应电流，故C错误； D．增大发射线圈与接收线圈的间距，则通过接收线圈的磁通量减小，根据 发射线圈与接收线圈两端电压之比变大，故D错误。 故选A。 8. 灵敏电流计的零刻度位于刻度盘中央，为了使灵敏电流计的指针在零刻度附近快速停下，实验小组的同学设计利用“电磁阻尼”来实现这一目的。他们设计了如图所示的甲、乙两种方案，甲方案和乙方案中的相同磁场均位于零刻度线下方，甲方案在指针转轴上装上扇形铝板，乙方案在指针转轴上装上扇形铝框，下列说法正确的是（　　） A. 因为铝框较铝板质量小，所以乙方案比甲方案更加合理 B. 乙方案中，铝框小幅度摆动时一定会产生感应电流 C. 甲方案中，即使铝板摆动幅度很小，铝板中也能产生涡流 D. 因为穿过铝框的磁通量更大，所以乙方案更合理 【答案】C 【解析】 【详解】甲方案中，铝板摆动时，扇形铝板的半径切割磁感线，即使铝板摆动幅度很小，在铝板内也能形成涡流，起电磁阻尼的作用，指针能很快停下来；乙方案中，当指针偏转角度较小时，铝框中磁通量不变，不能产生感应电流，起不到电磁阻尼的作用，指针不能很快停下，因此甲方案更合理，C正确，ABD错误； 故选C。 9. “西电东送”是我国西部大开发的标志性工程之一．如图是远距离输电的原理图，假设发电厂的输出电压恒定不变，输电线的总电阻保持不变，两个变压器均为理想变压器．下列说法正确的是（　　） A. 若输送总功率不变，当输送电压增大时，输电线路损失的热功率增大 B. 在用电高峰期，用户电压降低，输电线路损失的热功率增大 C. 当用户负载增多，升压变压器的输出电压会增大 D. 当用户负载增多，通过用户用电器的电流频率会增大 【答案】B 【解析】 【详解】A．若输送总功率不变，当输送电压增大时，输电线路中电流变小，由 可知输电线路损失的热功率变小，故A错误； B．在用电高峰期，用户电压降低，电路中电流变大，由 可知输电线路中电流变大，输电线路损失的热功率增大，故B正确； C．由于发电厂输出电压恒定不变，根据 可知升压变压器的输出电压U2不变，故C错误； D．当用户负载增多，通过用户用电器的电流频率不会变化，故D错误。 故选B。 10. 笔记本电脑盖上屏幕，屏幕盖板上磁铁和主板机壳上“霍尔传感器”配合，使屏幕进入休眠模式，其工作原理如图所示。当电脑盖上屏幕时，相当于屏幕边缘磁极靠近霍尔元件，已知该霍尔元件载流子为电子，以下说法正确的是（ ） A. 盖上盖板， a端带正电 B. 打开盖板， a端带正电 C. 盖上屏幕过程中，a、b间电势差逐渐增大 D. 盖上屏幕过程中，a、b间电势差不变 【答案】C 【解析】 【详解】AB．无论盖上盖板还是打开盖板，霍尔元件磁场方向向下，电流方向向左，根据左手定则可得，载流子受力方指向a，因此a端带负电，AB错误； CD．盖上屏幕过程中，磁感应强度变大，霍尔电压增大，a、b间电势差逐渐增大，C正确，D错误。 故选C。 11. 如图，质量为m的金属杆ab垂直放在水平导轨上，处在匀强磁场中，磁场方向与水平面成θ角斜向上。开关闭合后金属杆保持静止，正确表示金属杆受力示意图的是（从a端看）（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】由左手定则知金属杆所受安培力垂直与磁场方向向左上方，金属杆保持静止，由平衡条件可知，金属杆一定受到向右的摩擦力，金属杆也一定受到轨道的支持力，以及重力，受力示意图如图 故B正确，ACD错误。 故选B。 12. 关于课本内的插图，则（　　） A. 图甲是电磁炮示意图，抛射体的发射速度与抛射体的质量无关 B. 图乙是速度选择器示意图，它不能判断带电粒子的电性 C. 图丙是质谱议示意图，打在底片相同位置处的带电粒子质量相同 D. 图丁是回旋加速器，增大交变电场的电压可以增大粒子的最大动能 【答案】B 【解析】 【详解】A．电磁炮的工作原理是安培力提供动力使抛射体加速的，根据动能定理，有 抛射体的发射速度与抛射体的质量有关，A错误； B．根据速度选择器的原理 可知，速度选择器只能选择带电粒子速度，不能判断粒子的电性，B正确； C．根据质谱仪的工作原理，可知带电粒子先在电场中做加速运动再在磁场中做匀速圆周运动，打在底片上的同一位置的粒子轨道半径相同 联立解得 可知打在相同位置的粒子具有相同的比荷，所以粒子的质量不一定相同，C错误； D．从回旋加速器离开的带电粒子具有的最大动能 与D型盒的半径以及磁感应强度有关，与加速电场的电压无关，D错误。 故选B。 13. 1931年英国物理学家狄拉克从理论上预言：存在只有一个磁极的粒子，即“磁单极子”．如图所示为一个“N磁单极子”形成的磁场，将一个半径为r、质量为m的导体线圈水平放置在该磁单极子的正上方，线圈所在位置的磁感应强度大小为B，与圆环相切的磁感线与竖直方向的夹角为30°，重力加速度大小为g，若线圈恰好在该位置悬浮，则线圈中电流的大小为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】将磁感应强度B沿水平和竖直方向进行正交分解，如图所示：则有 B1=Bsin30°=B B2=Bcos30°=B 利用微元法思想，把圆环分割成许多极短的电流元，根据左手定则，每小段电流元所受的安培力，分解成竖直分量的作用力和水平分量的作用力，由线圈恰好在该位置悬浮的题意可知，竖直分量的作用力的合力竖直向上，水平方向分量作用力沿半径向里，根据对称性，沿半径方向安培力合力是零，磁场的水平分量产生的安培力竖直向上，其合力大小为 F=B1IL=BIL=BI (2πr)=πBIr 由平衡条件可知 F=mg 所以联立两式可得线圈中电流大小为 I= 故选B。 【点睛】将圆环等效为许多很短的电流元组成，每段电流元都受到安培力；因为圆环平衡，安培力的合力竖直向上与重力平衡；根据安培力公式F=BIL，求出线圈中电流的大小。 二.填空题(每空2分,共18分) 14. 如图，光滑绝缘水平面上一正方形线圈以某初速度滑过一有界匀强磁场。磁场宽度大于线圈宽度。线圈滑入和滑出磁场的过程中，通过线圈横截面的电量分别为q1和q2，产生的焦耳热分别为Q1和Q2。则q1________q2，Q1________Q2（均选填“ < ”、“ = ”或“ > ”）。 【答案】 ①. = ②. > 【解析】 【详解】[1]由题意，根据 由于线圈滑入和滑出磁场的过程中穿过线圈磁通量的变化量Φ相等，线圈电阻R相等，所以可知 q1= q2 [2]设正方形线圈滑入磁场瞬间初速度为v0，完全进入磁场时速度为v1，完全离开磁场时速度为v2，线圈的边长为L。正方形线圈滑入磁场过程中，根据动量定理有 －F安1t1= －Bq1L = mv1－mv0 正方形线圈滑出磁场过程中，根据动量定理有 －F安2t2= －Bq2L = mv2－mv1 综上可知 v0－v1= v1－v2 正方形线圈滑入磁场过程中产生焦耳热为 正方形线圈滑出磁场过程中产生的焦耳热为 其中 v0－v1= v1－v2 v0＋v1－(v1＋v2) = v0－v2 > 0 则有 Q1 > Q2 15. 如图所示，L是一带铁芯的自感线圈，其直流电阻为零，电路中A和B是二个完全相同的灯泡。当开关S闭合一段时间，电路稳定时，A灯_________（填“亮”或“不亮”），当开关S断开瞬间，a点电势比b点电势________（填“高”或“低”）。 【答案】 ①. 不亮 ②. 低 【解析】 【详解】[1]依题意知，当开关S闭合一段时间，电路稳定时，由于A灯与自感线圈并联，将被线圈短路，则A灯将不亮； [2]当开关S断开瞬间，自感线圈产生自感电动势，将对A灯进行短暂供电，电流方向从b到a，所以a点电势比b点电势低。 16. 100匝矩形线圈在匀强磁场中绕其垂直于磁场的一边匀速转动，产生如图所示的电动势。可知线圈转动的角速度__________rad/s。穿过线圈的磁通量最大值_________Wb（保留两位有效数字），此时的电动势值_________V。 【答案】 ①. ②. ③. 0 【解析】 【详解】[1]由图像可知，线圈转动的周期为0.02s，故线圈转动的角速度为 [2]根据线圈转动的感应电动势的最大瞬时值表达式为 整理得 [3]穿过线圈的磁通量为最大值时，其此刻的磁通量的变化率为0，故此时的感应电动势为0； 17. 如图，在竖直向下的匀强磁场中，两根光滑平行金属轨道固定在水平面内，电阻不计。轨道端点间接有直流电源，内阻为r，电阻为R的金属导体棒垂直于放在轨道上，与轨道接触良好，向右做匀速运动（速度平行于），通过滑轮可以匀速提升重物，请简述该装置能量转化的情况：______________；写出一个用类似原理制作的机械：______________。 【答案】 ①. 见解析 ②. 直流电动机 【解析】 【详解】[1]电源产生的电能在电路产生电流，电流通过电源内阻和导体棒时将一部分电能转化成电源内阻和导体棒上的内能，同时在导体棒上产生安培力，安培力对导体棒做正功，将电能转化为金属棒和重物的机械能，当导体棒和重物都匀速时转化成的机械能全部为增加的重物重力势能。 [2]根据上述分析可知，原理是把电能转化为机械能，用类似原理制作的机械有直流电动机。 三.综合题(共30分。注意：列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，要求给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。) 18. 利用如图甲所示的可拆变压器零部件，组装后通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系。 （1）(单选题)本实验要主要运用的科学方法是 ； A. 等效替代法 B. 控制变量法 C. 整体隔离法 D. 理想模型法 （2）(单选题)本实验可能要用到的测量仪器是 ： A. 直流电压表 B. 交流电流表 C. 多用电表 D. 直流电流表 （3）(单选题)利用如图乙所示的装置，直接在原线圈的“0”和“800”两个接线柱之间接的交流电源，用电表测量副线圈的“0”和“400”两个接线柱之间的电压，则副线圈两端测得的电压可能是 。 A. 8.48V B. 4.24V C. 2.12V D. 0V 【答案】（1）B （2）C （3）C 【解析】 【小问1详解】 本实验中，主要通过改变一个物理量，保持其他物理量不变，探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系，运用的科学方法是控制变量法。 故选B。 【小问2详解】 本实验使用的交流电源，要测量副线圈两端的电压，需要用交流电压表，可用多用电表替代。 故选C。 【小问3详解】 直接在原线圈的“0”和“800”两个接线柱之间接的交流电源，则原线圈输入等压有效值为6V，用电表测量副线圈的“0”和“400”两个接线柱之间的电压，若为理想变压器，根据原、副线圈的电压比与匝数比的关系 可得副线圈电压为 考虑到不是理想变压器，有漏磁等现象，则副线圈所测得电压应大于0V，小于3V，可能为2.12V。 故选C。 19. 某实验小组在“探究影响感应电流方向的因素”实验中，从实验室器材柜中发现除导线之外还有以下8种器材可选用。请回答以下问题： A. B. C. D. E F. G. H. （1）确定灵敏电流表指针偏转方向与电流流向的关系时，需要选用的实验仪器是______； （2）进行实验探究时，需要选用的实验仪器是______； （3）实验中，除了需要确定灵敏电流表指针偏转方向与电流流向的关系之外，还需要确定______； （4）正确连接好实验电路，当N极插入线圈时，电流表的指针向右偏转，则条形磁铁的S极插入线圈的过程中，电流表的指针向______偏转（选填“左”或“右”）； （5）如果希望实验现象更加明显，在不改变实验器材的前提下，可以如何操作？______。 【答案】 ①. ACDG ②. AEF ③. 线圈绕行方向 ④. 左 ⑤. 增大条形磁体插入或抽出的速度 【解析】 【详解】（1）[1]灵敏电流计的量程较小，允许通过的电流较小，因此可以将电池、20kΩ定值电阻、控制开关与灵敏电流计构成回路，通过电池的正负极确定电路中电流方向，从而确定电流进入灵敏电流计的方向与指针偏转方向之间的关系，因此需要选用的实验仪器是ACDG。 （2）[2]由于实验目的是“探究影响感应电流方向的因素”，需要有磁场与闭合回路，根据给出的器材，磁场由条形磁体产生，回路由灵敏电流计与线圈组成，因此进行实验探究时，需要选用的实验仪器是AEF。 （3）[3]根据上述，通过灵敏电流计的偏转方向可以确定感应电流的方向，实验还需要确定线圈中感应电流产生的磁场方向与条形磁体产生的磁场方向的关系，因此实验时还需要确定线圈的绕行方向。 （4）[4]当N极插入线圈时，电流表的指针向右偏转，表明穿过线圈的磁通量向下增大时，电流表的指针向右偏转。当条形磁铁的S极插入线圈的过程中，穿过线圈的磁通量向上增大，可知电流表的指针向左偏转。 （5）[5]要是的实验现象更加明显，即产生的感应电流增大，产生的感应电动势也增大，根据 可知，只需要增大穿过回路的磁通量的变化率，则在不改变实验器材的前提下，可以增大条形磁体插入或抽出的速度。 20. 如图所示，一对平行的粗糙金属导轨固定于同一水平面上，导轨间，左端接有阻值电阻，右侧平滑连接一对弯曲的光滑轨道。水平导轨的整个区域内存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小。一根质量，电阻的金属棱ab垂直放置于导轨上，在水平向右的恒力F作用下从静止开始运动，当金属棒通过位移时离开磁场时撤去外力F，接着金属棒沿弯曲轨道上升到最大高度处，已知金属棒与导轨间的动摩擦因数，导轨电阻不计，棒在运动过程中始终与轨道垂直且与轨道保持良好接触，在离开磁场前已达到最大速度。，求： （1）金属棒运动的最大速率； （2）金属棒在磁场中速度为时的加速度大小； （3）金属棒在恒力F作用下向右运动的过程中，电阻R上产生的焦耳热。 【答案】（1）4m/s；（2）1m/s2；（3）1.5J 【解析】 【详解】（1）金属棒从出磁场到达弯曲轨道最高点，根据机械能守恒定律 解得金属棒运动的最大速率 （2）金属棒在磁场中做匀速运动时，设回路中的电流为I，则 由平衡条件可得 金属棒速度为时，设回路中的电流为，则 由牛顿第二定律得 解得 （3）设金属棒在磁场中运动过程中，回路中产生的焦耳热为Q，根据功能关系 则电阻R上的焦耳热 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$