精品解析：河北省邯郸市三龙育华中学2022-2023学年高二上学期期末考试物理试卷

邯郸市育华中学2022—2023学年第一学期高二年级期末考试 物理试卷 第I卷（选择题） 一、单项选择题：本题每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 如图所示，长为2l的直导线折成边长相等，夹角为60°的V形，并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为B．当在该导线中通以电流强度为I的电流时，该V形通电导线受到的安培力大小和方向（平行于纸面）为（　　） A. 方向竖直向下 B. 方向水平向右 C. 大小为BIL D. 大小为 【答案】C 【解析】 【详解】导线在磁场内有效长度为2lsin30°=l，故该V形通电导线受到安培力大小为F=BI2lsin30°=BIL，由左手定则可得方向竖直向上，故C正确，ABD错误； 2. 高压输电过程中，输电电压为U，输电功率为P，输电导线上电阻为R，则下列说法中错误的是 A. 损失功率为 B. 输电导线上的电流为 C. 电压损失为 D. 用户得到的功率为 【答案】A 【解析】 【详解】A.根据得，输电线路上的电流为： 则输电线上损耗的功率为： 故A错误，B正确； C.根据部分电路欧姆定律得到： 故选项C正确； D.根据能量守恒得到，用户得到的功率为： 故选项D正确． 3. 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”。1982年，美国物理学家卡布莱设计了一个寻找磁单极子的实验。他设想，如果一个只有N极的磁单极子从上向下穿过如图所示的超导线圈，那么，从上向下看，超导线圈将出现（　　） A. 先有逆时针方向的感应电流，然后有顺时针方向的感应电流 B. 先有顺时针方向的感应电流，然后有逆时针方向的感应电流 C. 始终有顺时针方向的感应电流 D. 始终有逆时针方向的感应电流 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】AB．在磁单极子运动的过程中，当磁单极子位于超导线圈上方时，超导线圈中原磁场的方向向下，磁通量增加，则感应电流的磁场方向向上，由安培定则可知，产生逆时针（俯视）方向的感应电流；当磁单极子位于超导线圈下方时，超导线圈中原磁场的方向向上，磁通量减小，则感应电流的磁场方向向上，由安培定则可知，产生逆时针（俯视）方向的感应电流，故AB错误, CD．始终有逆时针方向的感应电流，故C错误，D正确。 故选D。 4. 关于下列四幅图的说法正确的是（　　） A. 图甲是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图，要想粒子获得的最大动能增大，可增加电压 B. 图乙是磁流体发电机的结构示意图，可以判断出B极板是发电机的正极，A极板是发电机的负极 C. 图丙是速度选择器的示意图，带电粒子（不计重力）能够从右向左沿直线匀速通过速度选择器 D. 图丁是质谱仪的结构示意图，粒子打在底片上的位置越靠近狭缝说明粒子的比荷越小 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．甲图中，根据 可知 粒子获得的最大动能为 所以要想粒子获得的最大动能增大，可增加D形盒的半径R和增大磁感应强度B，增加电压U不能增大最大初动能，故A错误； B．乙图中根据左手定则，正电荷向下偏转，所以极板带正电，为发电机的正极，极板是发电机的负极，故B正确； C．丙图中，负电荷从右向左运动通过复合场时，电场力竖直向上，根据左手定则，洛伦兹力方向也向上，不能从右向左沿直线匀速通过速度选择器，同理正电荷也不能匀速向左，除非粒子从左向右运动，故C错误； D．由 可得 知越小，说明比荷越大，故D错误； 故选B。 5. 如图所示，有界匀强磁场边界线SP∥MN，速率不同的同种带电粒子（重力不计且忽略粒子间的相互作用）从S点沿SP方向同时射入磁场。其中穿过a点的粒子速度v1与MN垂直；穿过b点的粒子速度v2与MN成60°角，则粒子从S点分别到a、b所需时间之比为（　　） A. 1∶3 B. 4∶3 C. 3∶2 D. 1∶1 【答案】C 【解析】 详解】两带电粒子运动轨迹如图 圆周运动的圆心角分别为和。根据 则粒子从S点分别到a、b所需时间之比为 故选C。 6. 三只完全相同的灯泡L1、L2、L3，电阻可忽略的电感L和理想二极管D按如图所示接入电路中。闭合开关S，让三只灯泡都正常发光，接着突然断开开关S，下列判断最有可能的是（　　） A. L1、L2、L3均先变亮，然后逐渐熄灭 B. L1逐渐熄灭，L2、L3均先变亮，然后逐渐熄灭 C. L2、L3立即熄灭，L1逐渐熄灭 D. L2立即熄灭，L1、L3逐渐熄灭 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】开关S从闭合状态突然断开时，原来通过L2和L3的电流立即消失；由于线圈L中产生自感电动势阻碍电流的减小，则在L1和L3中形成新的回路，使得L1、L3均逐渐变暗，由于L2的电路中的二极管由单向导电性，电流不能从右向左通过二极管，所以L2立即熄灭。 故选D。 7. 如图所示是一交变电流的图像，曲线部分为正弦函数的一部分，则该交变电流的有效值为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据有效值定义可得 代数数据可得 解得该交变电流的有效值为 故选B。 8. 如图甲，一矩形金属线圈abcd垂直匀强磁场并固定于磁场中，磁场是变化的，磁感应强度B随时间t的变化关系图象如图乙所示，则线圈的ab边所受安培力F随时间t变化的图象是图中的（规定向右为安培力F的正方向）（ ） A B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】0-1s内，由楞次定律知，感应电流的方向为adcba，根据 I＝ 电流为定值，根据左手定则，ab边所受安培力的方向向左，为负值，由F=BIL知，安培力均匀减小； 1-2s内，由楞次定律知，感应电流的方向为abcda，根据 I＝ 电流为定值，根据左手定则，ab边所受安培力的方向向右，为正值，由F=BIL知，安培力均匀增大； 故BCD三项错误，A项正确。 9. 一个小型电热器若接在输出电压为10V的直流电源上，消耗电功率为P；若把它接在某个正弦交流电源上，其消耗的电功率为。如果电热器电阻不变，则此交流电源输出电压的最大值为（　　） A. 5V B. V C. 10V D. V 【答案】B 【解析】 【详解】设电热器的电阻为R，t时间内产生的热量为Q，则 此热量是接交流电源上产生的热功率的4倍，所以 t 所以 解得 所以交流电的最大值为 B正确，ACD错误。 故选B。 10. 如图所示，10匝矩形线圈，在磁感应强度为0.4T的匀强磁场中，绕垂直磁场的轴OO’以角速度为100rad/s匀速转动，线框电阻不计，面积为0.5m2，线框通过滑环与一理想变压器的原线圈相连，副线圈接有两只灯泡L1和L2．已知变压器原、副线圈的匝数比为10：1，开关断开时L1正常发光，且电流表示数为0.01A，则： A. 若从图示位置开始计时，线框中感应电动势瞬时值为200sin100tV B. 若开关S闭合，电流表示数将增大 C. 若开关S闭合，灯泡L1将更亮 D. 灯泡L1的额定功率为2W 【答案】B 【解析】 【详解】A.变压器的输入电压的最大值为：Um=NBSω=10×0.4×0.5×100=200V；从垂直中性面位置开始计时，故线框中感应电动势的瞬时值为：u=Umcosωt=200cos100t（V），故选项A不符合题意； B.若开关S闭合，输出电压不变，输出端电阻减小，故输出电流增加，故输入电流也增加，电流表示数将增大，故选项B符合题意； C.若开关S闭合，输出电压不变，故灯泡L1亮度不变；故选项C不符合题意； D.变压器输入电压的有效值为：；开关断开时L1正常发光，且电流表示数为0.01A，灯泡L1的额定功率等于此时变压器的输入功率，为：P=U1I1=100×0.01=W，故选项D不符合题意； 二、多项选择题：本题每小题6分，共24分。在每个小题给出的选项中，有两个或两个以上的选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 11. 电磁感应现象在生产、生活及科学研究中有着广泛的应用，下列说法正确的是（　　） A. 电磁炉利用变化的磁场使食物中的水分子形成涡流来对食物加热 B. 磁电式仪表线圈的骨架用铝框来做是利用电磁阻尼让摆动的指针快速停下来，微安表在运输时要把正负接线柱短接也是利用电磁阻尼，防止指针摆动过大损坏 C. 当金属探测器在探测到金属时，会在探测器内部产生涡流，致使蜂鸣器发出蜂鸣声 D. 变压器的铁芯通常用涂有绝缘漆的薄硅钢片叠合而成主要是为了防止在铁芯中产生过大涡流 【答案】BD 【解析】 【详解】A．电磁炉是通过铁锅产生涡流来加热食物的，故A错误； B．常用铝框做骨架，当线圈在磁场中转动时，导致铝框的磁通量变化，从而产生感应电流，出现安培阻力，使其很快停止摆动。因此微安表在运输时要把两个接线柱连在一起，产生了闭合回路，利用了电磁阻尼原理，目的保护电表指针，防止指针打坏，故B正确； C．探测过程中工作时，当探测器靠近金属物体时，能在金属中形成涡流，进而引起线圈中电流的变化，产生涡流，影响原来的磁场，引发报警；故C错误； D．变压器的铁芯不做成整块，而是用许多电阻率很大的硅钢片叠合而成，是为了减小变压器铁芯内产生的涡流，属于涡流的防止，故D正确。 故选BD。 12. 一只矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的图象如图所示．则下列说法中正确的是（ ） A. 时刻，线圈处在中性面 B. 时刻，的变化率为0 C. 时刻，感应电动势为0 D. 从时间内，线圈转过的角度是 【答案】ACD 【解析】 【详解】AC．由图像可知t＝0、t＝0.02s、t＝0.04s时刻线圈平面位于中性面位置，最大 故 E＝0 故AC正确； B．t＝0.01s时刻线圈平面与磁感线平行，最小，最大，故E最大，故B错误； D．从图像可知，从t＝0.01s时刻至t＝0.04s时刻线圈旋转周，转过的角度为，故D正确。 故选ACD。 13. 随着新能源汽车的普及，无线充电技术得到进一步应用。如图所示，电磁感应式无线充电的原理与变压器类似，由地面供电装置（主要装置是线圈，并连接家庭电路）将电能传送至汽车底部的感应装置（主要装置是线圈，并连接锂电池），利用产生的磁场传递能量。已知锂电池的充电电压为384V，下列说法正确的是（　　） A. 供电线圈中电流产生的磁场呈周期性变化 B. 感应线圈匝数大于供电线圈匝数 C. 只增大供电线圈匝数，可增大充电电压 D. 感应装置和供电装置无需导线连接，这样传递能量没有损失 【答案】AB 【解析】 【分析】 【详解】A．因为地面供电装置连接家庭电路，电流呈周期性变化（正弦交流电），故产生的磁场呈周期性变化，A正确； B．家庭电路电压220V，充电电压384V，类比变压器可知，匝数与电压成正比，故感应线圈匝数大于供电线圈匝数，B正确； C．由 可知，只增大供电线圈匝数n1，充电电压U2减小，C错误； D．类似实际变压器，通过磁场传递能量会有一定损失，D错误。 故选AB。 14. 如图甲所示，水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置，间距为，一端通过导线与一电阻连接；导轨上放一质量为的金属杆，金属杆与导轨的电阻忽略不计；匀强磁场竖直向下，磁感应强度，用与导轨平行的恒定拉力作用在金属杆上，杆最终将做匀速运动。当改变拉力的大小时，相对应的金属杆做匀速运动速度也会变化，与的关系如图乙所示。（取重力加速度）（ ） A. 电阻R为 B. 电阻R为 C. 金属杆与导轨间的动摩擦因数为0.2 D. 金属杆与导轨间的动摩擦因数为0.4 【答案】AD 【解析】 【详解】由图乙可知，当时，最大速度；当时，最大速度。根据达到最大速度时，金属杆受力平衡可知 代入数据，联立解得 ， 故选AD。 第II卷（非选择题） 三、非选择题：共36分。第15题4分；第16题8分，第17题12分，第18题12分。 15. 育华中学物理兴趣小组为调查研究某化工厂排污口管道的排污量，找来一个圆形塑料空管作为排污管道，如图所示，在管道位置施加水平向里的匀强磁场，磁感应强度大小为，沿管道内壁上下两侧紧贴内壁插入金属探片和，两金属探片间距等于管道内直径，并用灵敏电压表与金属探片相连。然后让含有大量正负离子的污水充满整个管道匀速流动，测得电压表的示数为 （1）电压表正接线柱与_____（填“M”或“N”）金属探片相连。 （2）通过此管道的污水流量_____（流量：单位时间内流过管道污水的体积，答案用题中所给符号表示） 【答案】（1）M （2） 【解析】 【小问1详解】 由图可知，带负电荷的粒子在管道中运动时受到向下的洛伦兹力，在正电荷的粒子受到向上的洛伦兹力，可见上侧聚集正电荷，下侧聚集负电荷，故上侧电势高于下侧的电势，故正极与上侧M金属探片相连。 【小问2详解】 当粒子受到电场力与洛伦兹力等大反向时，电压不再增加，可得 通过此管道的污水流量 联立两式解得 16. 在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，利用如图所示的可拆变压器能方便地探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系。 （1）为实现探究目的，保持原线圈输入的电压一定，通过改变原、副线圈匝数，测量副线圈上的电压。这个探究过程采用的科学探究方法是______。 A. 控制变量法 B. 等效替代法 C. 演绎法 D. 理想实验法 （2）如果把它看成理想变压器，则左右两线圈上的交变电流一定相同的是______。 A 电压 B. 电流 C. 功率 D. 频率 （3）某次实验中得到实验数据如下表所示，表中、分别为原、副线圈的匝数，分别为原、副线圈的电压，通过实验数据分析，你的结论是：在误差允许的范围内，________。 实验次数 /匝 /匝 1 1400 400 12.1 3.42 2 800 400 12.0 5.95 3 200 100 11.9 5.92 （4）原、副线圈上的电压之比是否等于它们的匝数之比呢？发现上述实验数据没有严格遵从这样的规律，分析下列可能的原因，你认为正确的是_____。 A. 原、副线圈的电压不同步 B. 变压器线圈中有电流通过时会发热 C. 铁芯在交变磁场的作用下会发热 D. 原线圈中电流产生的磁场能在向副线圈转移过程中有损失 【答案】（1）A （2）CD （3）原、副线圈的电压比与匝数比相等，即 （4）BCD 【解析】 【小问1详解】 当一个物理量与多个物理量相关时，应采用控制变量法，探究该物理量与某一个量的关系，如本实验中，保持原线圈输入的电压一定，探究副线圈输出的电压与和匝数、的关系。 故选A。 【小问2详解】 由理想变压器原理可知，理想变压器原副线圈两端的交变电流功率、频率不变，通过副线圈的电流和副线圈两端电压与变压器原、副线圈的匝数比有关。 故选CD。 【小问3详解】 通过分析表中数据可得结论，在误差允许的范围内，原副线圈的电压比与匝数比相等，即。 【小问4详解】 变压器并非理想变压器，能量损失主要来源于三个方面，分别是BCD项中的绕制线圈的铜导线发热损耗（俗称铜损）、铁芯中的涡流发热损耗（俗称铁损）、铁芯对磁场的约束不严密损耗（俗称磁损）。 故选BCD。 17. 如图所示，线圈面积是，共1000匝，线圈的总电阻，外接电阻，匀强磁场的磁感应强度，当线圈以的转速匀速旋转时，问： （1）若从线圈处于中性面开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式； （2）线圈转过时电动势的瞬时值多大； （3）电路中，电压表和电流表的示数各是多少。 【答案】（1）e=500sin(10πt)V （2）250V （3）35.4A，318.6V 【解析】 【小问1详解】 根据题意，转速为 故频率 角速度为 rad/s 感应电动势的最大值为 V 因为从中性面开始计时，所以感应电动势按正弦规律变化，有 V 【小问2详解】 当 s时，代入表达式得 250V 【小问3详解】 电动势的有效值为 电流表示数 联立解得，电压表示数 18. 如图所示，两平行金属导轨间的距离L=0.40 m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B=0.50 T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势E=4.5 V、内阻r=0.50 Ω的直流电源。现把一个质量m=0.040 kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止。导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0=2.5 Ω，金属导轨电阻不计， g取10 m/s2。已知sin 37°=0.60，cos 37°=0.80，求： （1）通过导体棒的电流； （2）导体棒受到的摩擦力； （3）若仅将磁场方向改为竖直向上，求导体棒受到的摩擦力。 【答案】（1）1.5A；（2）0.06N ，方向沿斜面向下；（3）零 【解析】 【详解】（1）对导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路，根据闭合电路欧姆定律有 （2）导体棒受到的安培力 F安=BIL=0.30N 方向沿斜面向上 ，导体棒所受重力沿斜面向下的分力 F1=mgsin37°=0.24N 由于F1小于F安，故导体棒受沿斜面向下的摩擦力f ，受力如图 根据共点力平衡条件 mg sin37°+f=F安 解得 f=0.06N 方向沿斜面向下。 （3）对导体棒受力分析如图 由于 所以在安培力作用下导体棒刚好处于平衡，故导体棒受的摩擦力为零。 19. 在平面坐标系第Ⅰ像限内有沿x轴负方向的匀强电场，虚线PQ为在同一平面内的竖直直线边界，在第Ⅱ、Ⅲ像限内虚线PQ与y轴之间有垂直坐标平面向里的大小为B的匀强磁场。C、D两个水平平行金属板之间的电压为U。一质量为m、电荷量为e的带正电的粒子（不计粒子重力）从靠近D板的S点由静止开始做加速运动，从x轴上处的A点垂直于x轴射入电场，粒子进入磁场时速度方向与y轴正方向，不计粒子的重力。要使粒子不从PQ边界射出，求： （1）粒子运动到A点的速度大小； （2）匀强电场的场强大小E； （3）虚线PQ与y轴之间磁场的最小宽度d。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）由动能定理得 可得粒子运动到A点的速度大小 （2）水平方向做匀加速运动 根据动能定理 联立解得 （3）带电粒子进入磁场中洛伦兹力提供向心力 当粒子运动的轨迹刚好与边界PQ相切时，粒子不从PQ边界射出，虚线PQ与y轴之间磁场的最小宽度 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 邯郸市育华中学2022—2023学年第一学期高二年级期末考试 物理试卷 第I卷（选择题） 一、单项选择题：本题每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 如图所示，长为2l的直导线折成边长相等，夹角为60°的V形，并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为B．当在该导线中通以电流强度为I的电流时，该V形通电导线受到的安培力大小和方向（平行于纸面）为（　　） A. 方向竖直向下 B. 方向水平向右 C. 大小为BIL D. 大小为 2. 高压输电过程中，输电电压为U，输电功率为P，输电导线上电阻为R，则下列说法中错误的是 A. 损失功率为 B. 输电导线上的电流为 C. 电压损失为 D. 用户得到的功率为 3. 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”。1982年，美国物理学家卡布莱设计了一个寻找磁单极子的实验。他设想，如果一个只有N极的磁单极子从上向下穿过如图所示的超导线圈，那么，从上向下看，超导线圈将出现（　　） A. 先有逆时针方向的感应电流，然后有顺时针方向的感应电流 B. 先有顺时针方向的感应电流，然后有逆时针方向的感应电流 C. 始终有顺时针方向的感应电流 D. 始终有逆时针方向的感应电流 4. 关于下列四幅图的说法正确的是（　　） A. 图甲是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图，要想粒子获得的最大动能增大，可增加电压 B. 图乙是磁流体发电机的结构示意图，可以判断出B极板是发电机的正极，A极板是发电机的负极 C. 图丙是速度选择器的示意图，带电粒子（不计重力）能够从右向左沿直线匀速通过速度选择器 D. 图丁是质谱仪的结构示意图，粒子打在底片上的位置越靠近狭缝说明粒子的比荷越小 5. 如图所示，有界匀强磁场边界线SP∥MN，速率不同的同种带电粒子（重力不计且忽略粒子间的相互作用）从S点沿SP方向同时射入磁场。其中穿过a点的粒子速度v1与MN垂直；穿过b点的粒子速度v2与MN成60°角，则粒子从S点分别到a、b所需时间之比为（　　） A. 1∶3 B. 4∶3 C. 3∶2 D. 1∶1 6. 三只完全相同的灯泡L1、L2、L3，电阻可忽略的电感L和理想二极管D按如图所示接入电路中。闭合开关S，让三只灯泡都正常发光，接着突然断开开关S，下列判断最有可能的是（　　） A. L1、L2、L3均先变亮，然后逐渐熄灭 B L1逐渐熄灭，L2、L3均先变亮，然后逐渐熄灭 C. L2、L3立即熄灭，L1逐渐熄灭 D L2立即熄灭，L1、L3逐渐熄灭 7. 如图所示是一交变电流的图像，曲线部分为正弦函数的一部分，则该交变电流的有效值为（　　） A. B. C. D. 8. 如图甲，一矩形金属线圈abcd垂直匀强磁场并固定于磁场中，磁场是变化的，磁感应强度B随时间t的变化关系图象如图乙所示，则线圈的ab边所受安培力F随时间t变化的图象是图中的（规定向右为安培力F的正方向）（ ） A. B. C. D. 9. 一个小型电热器若接在输出电压为10V的直流电源上，消耗电功率为P；若把它接在某个正弦交流电源上，其消耗的电功率为。如果电热器电阻不变，则此交流电源输出电压的最大值为（　　） A. 5V B. V C. 10V D. V 10. 如图所示，10匝矩形线圈，在磁感应强度为0.4T的匀强磁场中，绕垂直磁场的轴OO’以角速度为100rad/s匀速转动，线框电阻不计，面积为0.5m2，线框通过滑环与一理想变压器的原线圈相连，副线圈接有两只灯泡L1和L2．已知变压器原、副线圈的匝数比为10：1，开关断开时L1正常发光，且电流表示数为0.01A，则： A. 若从图示位置开始计时，线框中感应电动势的瞬时值为200sin100tV B. 若开关S闭合，电流表示数将增大 C. 若开关S闭合，灯泡L1将更亮 D. 灯泡L1的额定功率为2W 二、多项选择题：本题每小题6分，共24分。在每个小题给出的选项中，有两个或两个以上的选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 11. 电磁感应现象在生产、生活及科学研究中有着广泛的应用，下列说法正确的是（　　） A. 电磁炉利用变化的磁场使食物中的水分子形成涡流来对食物加热 B. 磁电式仪表线圈的骨架用铝框来做是利用电磁阻尼让摆动的指针快速停下来，微安表在运输时要把正负接线柱短接也是利用电磁阻尼，防止指针摆动过大损坏 C. 当金属探测器在探测到金属时，会在探测器内部产生涡流，致使蜂鸣器发出蜂鸣声 D. 变压器的铁芯通常用涂有绝缘漆的薄硅钢片叠合而成主要是为了防止在铁芯中产生过大涡流 12. 一只矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的图象如图所示．则下列说法中正确的是（ ） A. 时刻，线圈处在中性面 B. 时刻，变化率为0 C. 时刻，感应电动势为0 D. 从时间内，线圈转过的角度是 13. 随着新能源汽车的普及，无线充电技术得到进一步应用。如图所示，电磁感应式无线充电的原理与变压器类似，由地面供电装置（主要装置是线圈，并连接家庭电路）将电能传送至汽车底部的感应装置（主要装置是线圈，并连接锂电池），利用产生的磁场传递能量。已知锂电池的充电电压为384V，下列说法正确的是（　　） A. 供电线圈中电流产生的磁场呈周期性变化 B. 感应线圈匝数大于供电线圈匝数 C. 只增大供电线圈匝数，可增大充电电压 D. 感应装置和供电装置无需导线连接，这样传递能量没有损失 14. 如图甲所示，水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置，间距为，一端通过导线与一电阻连接；导轨上放一质量为的金属杆，金属杆与导轨的电阻忽略不计；匀强磁场竖直向下，磁感应强度，用与导轨平行的恒定拉力作用在金属杆上，杆最终将做匀速运动。当改变拉力的大小时，相对应的金属杆做匀速运动速度也会变化，与的关系如图乙所示。（取重力加速度）（ ） A. 电阻R为 B. 电阻R为 C. 金属杆与导轨间动摩擦因数为0.2 D. 金属杆与导轨间的动摩擦因数为0.4 第II卷（非选择题） 三、非选择题：共36分。第15题4分；第16题8分，第17题12分，第18题12分。 15. 育华中学物理兴趣小组为调查研究某化工厂排污口管道的排污量，找来一个圆形塑料空管作为排污管道，如图所示，在管道位置施加水平向里的匀强磁场，磁感应强度大小为，沿管道内壁上下两侧紧贴内壁插入金属探片和，两金属探片间距等于管道内直径，并用灵敏电压表与金属探片相连。然后让含有大量正负离子的污水充满整个管道匀速流动，测得电压表的示数为 （1）电压表正接线柱与_____（填“M”或“N”）金属探片相连。 （2）通过此管道的污水流量_____（流量：单位时间内流过管道污水的体积，答案用题中所给符号表示） 16. 在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，利用如图所示的可拆变压器能方便地探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系。 （1）为实现探究目的，保持原线圈输入的电压一定，通过改变原、副线圈匝数，测量副线圈上的电压。这个探究过程采用的科学探究方法是______。 A. 控制变量法 B. 等效替代法 C. 演绎法 D. 理想实验法 （2）如果把它看成理想变压器，则左右两线圈上的交变电流一定相同的是______。 A. 电压 B. 电流 C. 功率 D. 频率 （3）某次实验中得到实验数据如下表所示，表中、分别为原、副线圈的匝数，分别为原、副线圈的电压，通过实验数据分析，你的结论是：在误差允许的范围内，________。 实验次数 /匝 /匝 1 1400 400 12.1 342 2 800 400 12.0 5.95 3 200 100 11.9 5.92 （4）原、副线圈上的电压之比是否等于它们的匝数之比呢？发现上述实验数据没有严格遵从这样的规律，分析下列可能的原因，你认为正确的是_____。 A. 原、副线圈的电压不同步 B. 变压器线圈中有电流通过时会发热 C. 铁芯在交变磁场的作用下会发热 D. 原线圈中电流产生的磁场能在向副线圈转移过程中有损失 17. 如图所示，线圈的面积是，共1000匝，线圈的总电阻，外接电阻，匀强磁场的磁感应强度，当线圈以的转速匀速旋转时，问： （1）若从线圈处于中性面开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式； （2）线圈转过时电动势的瞬时值多大； （3）电路中，电压表和电流表的示数各是多少。 18. 如图所示，两平行金属导轨间的距离L=0.40 m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B=0.50 T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势E=4.5 V、内阻r=0.50 Ω的直流电源。现把一个质量m=0.040 kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止。导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0=2.5 Ω，金属导轨电阻不计， g取10 m/s2。已知sin 37°=0.60，cos 37°=0.80，求： （1）通过导体棒的电流； （2）导体棒受到的摩擦力； （3）若仅将磁场方向改为竖直向上，求导体棒受到的摩擦力。 19. 在平面坐标系第Ⅰ像限内有沿x轴负方向的匀强电场，虚线PQ为在同一平面内的竖直直线边界，在第Ⅱ、Ⅲ像限内虚线PQ与y轴之间有垂直坐标平面向里的大小为B的匀强磁场。C、D两个水平平行金属板之间的电压为U。一质量为m、电荷量为e的带正电的粒子（不计粒子重力）从靠近D板的S点由静止开始做加速运动，从x轴上处的A点垂直于x轴射入电场，粒子进入磁场时速度方向与y轴正方向，不计粒子的重力。要使粒子不从PQ边界射出，求： （1）粒子运动到A点的速度大小； （2）匀强电场的场强大小E； （3）虚线PQ与y轴之间磁场的最小宽度d。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$