精品解析：浙江省温州市2024-2025学年高二上学期期末教学质量统一检测物理试卷（B卷）

机密考试结束前 2024学年第一学期温州市高二期末教学质量统一检测物理试题（B卷） 考生须知： 1.本试题卷分选择题和非选择题两部分，共6页，满分100分，考试时间90分钟。 2.考生答题前，务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔填写在答题卷上。 3.选择题的答案须用铅笔将答题卷上对应题目的答案标号涂黑，如要改动，须将原填涂处用橡皮擦净。 4.非选择题的答案须用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题卷上相应区域内，作图时可先使用2B铅笔，确定后须用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑，答案写在本试题卷上无效。 5.可能用到的相关公式或参数：重力加速度取。 选择题部分 一、选择题I（本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分） 1. 下列物理量对应的单位符号正确的是（　　） A. 电势 B. 动量 C. 电容 D. 磁通量T 2. 物理学发展的过程中，许多科学家做出了贡献。下列说法正确的是（　　） A. 法拉第提出法拉第电磁感应定律 B. 麦克斯韦通过实验证实电磁波的存在 C. 普朗克认为微观粒子的能量是量子化的 D. 富兰克林通过油滴实验测得元电荷的数值 3. 下列说法不正确的是（　　） A. 点电荷是理想化模型 B. 电流是利用电压与电阻的比值定义的 C. 交变电流的有效值是根据电流的热效应定义的 D. 探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系时运用了控制变量的方法 4. 空间某区域内磁场的磁感线分布如图所示，磁感线穿过大小不变的闭合圆形金属线圈。线圈由位置Ⅰ水平向右平移到位置Ⅱ的过程中（　　） A. 线圈有缩小的趋势 B. 穿过线圈的磁通量变大 C. 若线圈不闭合，线圈中有感应电动势 D. 若线圈匀速移动，线圈中没有感应电流 5. 关于教材中插图所涉及的物理知识，下列描述正确的是（　　） A. 图甲为电磁波调制过程中采用调频方法产生的波形图 B. 图乙为可变电容器，通过改变铝片之间距离改变电容 C. 图丙为真空冶炼炉，通入线圈的高频电流在线圈中产生热量，从而冶炼金属 D. 图丁为应变片测力原理图，当梁受力向下弯曲，应变片a变长左右两端间的电阻变大 6. 图甲为磁电式电流表的结构图，极靴和铁质圆柱间的磁场分布如图乙所示，磁感应强度大小只与到转轴的距离有关。测量某恒定电流时，线圈a、b两边的电流方向如图乙所示，则下列说法正确的是（　　） A. 线圈将逆时针转动 B. 线圈转动过程中，a边所受安培力方向不变 C. 线圈转动过程中，a边所受安培力大小不变 D. 线圈转动过程中，a边与b边所受安培力方向始终相同 7. 如图所示，是自感系数很大的线圈，其直流电阻忽略不计。和是两个相同的小灯泡。下列说法正确的是（　　） A. 开关由断开变为闭合后，灯泡先亮一下后逐渐熄灭 B. 开关由断开变为闭合后，灯泡先亮一下后逐渐熄灭 C. 开关刚断开时，点电势高于点电势 D. 开关刚断开时，流过灯泡的电流方向向右 8. 如图所示为某振荡电路，电流流向极板且逐渐减小的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 极板带负电 B. 电场能正转化为磁场能 C. 线圈的自感电动势增大 D. 减小自感系数，电磁振荡的频率不变 9. 如图甲所示，在某电场中建立坐标轴，为轴上的两点，其坐标分别为。一电荷量为的带电粒子仅在电场力作用下沿轴运动，该粒子的动能随其坐标变化的关系如图乙所示。下列说法中正确的是（　　） A. 点的场强小于点的场强 B. 点的场强 C. 该带电粒子在点时的电势能比在点时小 D. 点的电势高于点的电势 10. 图甲是某型号酒精测试仪，其工作原理如图乙所示，R为气敏电阻，其阻值随所处气体酒精浓度增大而减小，电源的电动势为E、内阻为r，电路中的电表均为理想电表，为定值电阻。当酒驾司机对着测试仪吹气时，电压表的示数变化量为，电流表的示数变化量为。下列说法正确的是（　　） A. 电压表的示数增大 B. 电流表的示数减小 C. 吹出气体的酒精浓度越大，则越小 D. 与吹出气体的酒精浓度无关 11. 如图所示为描述甲、乙两个点电荷在空间产生的电场的部分电场线，下列说法正确的是（　　） A. 甲、乙带同种电荷 B. 甲的电荷量小于乙的电荷量 C. 除无穷远处外，乙的右侧还有一处的电场强度为0 D. 除无穷远处外，甲的左侧还有一处的电场强度为0 12. 我国已投产运行的1100kV特高压直流输电工程是目前世界上电压等级最高、输送容量最大、输送距离最远、技术水平最先进的输电工程。输电线路流程和数据可简化为如图所示，若直流线路的输电线总电阻为10Ω，变压与整流等造成的能量损失均不计，直流和交流逆变时有效值不发生改变。当输送功率为时，下列说法正确的是（　　） A. 直流输电线上的电流为 B. 降压变压器的原副线圈匝数比大于 C. 直流输电线上损失的功率为，损失的电压为40kV D. 若保持输送电功率不变，改用550kV输电，直流输电线上损失的功率为 13. 如图所示，在平面内，有一粒子源沿正方向发射速率相等的质量为、电荷量为的带电粒子。粒子射入一个半径为、中心位于原点的圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直平面向里，磁感应强度的大小为。已知沿轴入射的粒子经磁场偏转后从点射出。下列说法正确的是（　　） A. 粒子的速率 B. 沿轴入射的粒子在磁场中的运动时间 C. 不同位置入射的粒子会从不同位置离开磁场 D. 关于轴对称入射的两个粒子从磁场中离开时的速度方向关于轴对称 二、选择题II（本题共2小题，每小题3分，共6分。每小题列出的四个备选项中至少有一个符合题目要求，全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 14. 下列四幅图分别是等离子体发电机、质谱仪、回旋加速器、霍尔元件的示意图，进入装置的带电粒子重力均不计，下列说法正确的是（　　） A. 图甲中A板是电源负极 B. 图乙中粒子打在照相底片D上位置越靠近，粒子的比荷越小 C. 图丙中若增大回旋加速器的加速电压，粒子获得的最大动能增大 D. 图丁中若导体中的载流子是电子，则导体左右两侧电势 15. 如图所示为交流发电机示意图。一矩形线圈在两磁极间的匀强磁场中绕轴逆时针匀速转动，线圈匝数，线圈电阻，定值电阻，其余电阻不计。线圈绕垂直于磁场的轴以角速度逆时针匀速转动，线圈转动过程中最大磁通量。从图示位置（线圈平面与磁场方向平行）开始计时，下列说法正确的是（　　） A. 时，线圈位于中性面位置 B. 该交流电电流的有效值为 C. 线圈转动一周，通过电阻的电流方向改变两次 D. 在内，通过电阻的电荷量为 非选择题部分 三、非选择题（本题共5小题，共55分） 实验题（I、II、III三题共14分） 16. 某学习小组设计如图1所示电路探究电容器的充、放电过程。 （1）按图1所示连接电路，将开关拨到1时，通过电流表的电流方向_____（选填“向左”或“向右”）。 （2）等待充电完成后，将开关拨到2，每隔5s读出电流表的示数并记录在表格中，若在图2中作出的-图像与坐标轴围成的面积为95格，则电容器放电前所带的电荷量为_____C（结果保留三位有效数字）。 （3）若作出的-图像为图3中的曲线，现仅增大的阻值，重复（1）（2）步骤，作出的图可能是图3中的曲线_____（选填“”、“”或“”）。 17. 为了测量干电池的电动势和内阻，某学习小组设计了图1所示的电路（定值电阻）： （1）若只考虑系统误差，电动势测量值与真实值相比将_____（选填“偏大”、“偏小”或“相等”）。 （2）正确连接电路，闭合开关，进行实验，过程中操作准确规范。根据实验所测得5组电压和电流的数据画出的图像如图2所示，则干电池的电动势_____V，干电池的内阻_____（结果均保留三位有效数字）。 18. 下列说法正确的是（　　） A. 用多用电表测量电阻时，若指针偏角过大，应换成倍率较小的挡位 B. 在“研究斜槽末端小球碰撞时动量守恒”实验中，需调节斜槽末端水平 C. 在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，去掉铁芯不影响实验结果 D. 在“测定金属丝的电阻率”实验中，可用螺旋测微器测量金属丝长度来提高实验精度 19. 如图所示，水平面内两金属导轨平行放置，间距，两导轨左端连接电动势、内阻的直流电源。一质量的金属棒垂直放置于导轨上并保持静止，与导轨及电源构成一个面积的闭合回路。整个装置置于磁感应强度的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面成θ角斜向下。已知，金属棒接入电路的电阻，导轨电阻忽略不计。求： （1）穿过闭合回路的磁通量Φ； （2）金属棒中的电流大小I； （3）金属棒所受摩擦力的大小和方向。 20. 如图所示，竖直平面内有一光滑绝缘轨道，其中段水平，段为半径的半圆形轨道，半圆轨道与直轨道相切于点，为半圆轨道最高点。空间中存在匀强电场，电场强度，方向竖直向上。可视为质点的小球从端以速度向右运动，沿轨道运动至点飞出。已知小球的质量，带电量。求： （1）两点间的电势差； （2）小球在轨道处受到的弹力大小； （3）小球初次落到水平轨道时与的距离。 21. 在坐标平面内，轴右侧有垂直坐标平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为。第一象限有一半径为的中空型薄收集盒，直径紧贴轴放置，圆心位于，如图所示。在坐标原点处有一粒子源，可同时沿轴正方向持续发射各种不同速率的带正电的粒子，粒子质量均为，电荷量均为，忽略粒子间的相互作用，且不计重力，。求： （1）刚好到达型盒点的粒子速率； （2）能沿型盒半径方向到达型盒的粒子速率； （3）求（2）中的粒子到达D型盒前在磁场中运动的时间。 22. 间距为的光滑平行金属导轨置于同一水平面内，右端连接阻值为的电阻，如图所示（俯视图），CDEF区域有存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为。导轨上一根质量为、长为、电阻为的金属杆以速度向右运动，与另一相同的静止金属杆发生弹性碰撞，金属杆进入磁场区域经过一段时间后停止运动。金属杆与导轨始终接触良好，导轨的电阻不计，求： （1）金属杆在磁场中运动时，通过电阻的电流方向（选填“到”或“到”）； （2）金属杆刚进入磁场时，电阻两端的电压； （3）整个过程中电阻产生的热量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 机密考试结束前 2024学年第一学期温州市高二期末教学质量统一检测物理试题（B卷） 考生须知： 1.本试题卷分选择题和非选择题两部分，共6页，满分100分，考试时间90分钟。 2.考生答题前，务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔填写在答题卷上。 3.选择题的答案须用铅笔将答题卷上对应题目的答案标号涂黑，如要改动，须将原填涂处用橡皮擦净。 4.非选择题的答案须用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题卷上相应区域内，作图时可先使用2B铅笔，确定后须用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑，答案写在本试题卷上无效。 5.可能用到的相关公式或参数：重力加速度取。 选择题部分 一、选择题I（本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分） 1. 下列物理量对应单位符号正确的是（　　） A. 电势 B. 动量 C. 电容 D. 磁通量T 【答案】C 【解析】 【详解】A．电势的单位为伏特，符号V，A错误； B．动量的单位为千克米每秒，符号，B错误； C．电容的单位为法拉，符号F，C正确； D．磁通量的单位为韦伯，符号，D错误。 故选C。 2. 物理学发展的过程中，许多科学家做出了贡献。下列说法正确的是（　　） A. 法拉第提出法拉第电磁感应定律 B. 麦克斯韦通过实验证实电磁波的存在 C. 普朗克认为微观粒子的能量是量子化的 D. 富兰克林通过油滴实验测得元电荷的数值 【答案】C 【解析】 【详解】A．纽曼、韦伯提出法拉第电磁感应定律，A错误； B．赫兹通过实验证实电磁波的存在，B错误； C．普朗克认为微观粒子的能量是量子化的，C正确； D．密立根通过油滴实验测得元电荷的数值，D错误。 故选C。 3. 下列说法不正确的是（　　） A. 点电荷是理想化模型 B. 电流是利用电压与电阻的比值定义的 C. 交变电流的有效值是根据电流的热效应定义的 D. 探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系时运用了控制变量的方法 【答案】B 【解析】 【详解】A．点电荷模型的建立运用了理想模型法，故A正确，不符合题意； B．电流I的定义是单位时间内通过导体横截面的电荷量‌，故B错误，符合题意； C．交变电流的有效值是根据电流的热效应定义的，故C正确，不符合题意； D．探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系时运用了控制变量的方法，故D正确，不符合题意。 故选B。 4. 空间某区域内磁场的磁感线分布如图所示，磁感线穿过大小不变的闭合圆形金属线圈。线圈由位置Ⅰ水平向右平移到位置Ⅱ的过程中（　　） A. 线圈有缩小的趋势 B. 穿过线圈的磁通量变大 C. 若线圈不闭合，线圈中有感应电动势 D. 若线圈匀速移动，线圈中没有感应电流 【答案】C 【解析】 【详解】AB．根据楞次定律中“增缩减扩”的原理可知，线圈由位置I水平向右平移到位置II的过程中，磁通量减小，线圈有扩张的趋势，故AB错误； C．线圈不闭合，穿过线圈的磁通量依然发生改变，根据楞次定律可知，线圈中会产生感应电动势，但由于不是闭合回路，线圈中没有感应电流，故C正确； D．若线圈匀速移动，线圈的磁通量会发生改变，根据楞次定律可知，线圈中产生感应电动势，线圈是闭合的回路，有感应电流，故D错误。 故选C。 5. 关于教材中插图所涉及的物理知识，下列描述正确的是（　　） A. 图甲为电磁波调制过程中采用调频方法产生的波形图 B. 图乙为可变电容器，通过改变铝片之间距离改变电容 C. 图丙为真空冶炼炉，通入线圈的高频电流在线圈中产生热量，从而冶炼金属 D. 图丁为应变片测力原理图，当梁受力向下弯曲，应变片a变长左右两端间的电阻变大 【答案】D 【解析】 【详解】A．图甲为电磁波调制过程中采用调幅方法产生的波形图，故A错误； B．图乙为可变电容器，通过改变铝片之间正对面积改变电容，故B错误； C．真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，在铁块中会产生涡流，铁块中就会产生大量热量，从而冶炼金属，故C错误； D．图丁为应变片测力原理图，当梁受力向下弯曲，长度变长，应变片左右两端间的电阻变大，故D正确。 故选D。 6. 图甲为磁电式电流表的结构图，极靴和铁质圆柱间的磁场分布如图乙所示，磁感应强度大小只与到转轴的距离有关。测量某恒定电流时，线圈a、b两边的电流方向如图乙所示，则下列说法正确的是（　　） A. 线圈将逆时针转动 B. 线圈转动过程中，a边所受安培力方向不变 C. 线圈转动过程中，a边所受安培力大小不变 D. 线圈转动过程中，a边与b边所受安培力方向始终相同 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据左手定则可知，a边受到的安培力向上，b边受到的安培力向下，线圈顺时针转动，A错误； B．转动过程中，磁场方向发生改变，安培力的方向发生变化，B错误； C．磁感应强度和电流大小不变，故安培力的大小不变，C正确； D．根据左手定则可知，线圈转动过程中，边与边所受安培力方向始终相反，D错误。 故选C。 7. 如图所示，是自感系数很大的线圈，其直流电阻忽略不计。和是两个相同的小灯泡。下列说法正确的是（　　） A. 开关由断开变为闭合后，灯泡先亮一下后逐渐熄灭 B. 开关由断开变为闭合后，灯泡先亮一下后逐渐熄灭 C. 开关刚断开时，点电势高于点电势 D. 开关刚断开时，流过灯泡的电流方向向右 【答案】B 【解析】 【详解】AB．闭合开关，灯泡A、B立即变亮，但灯泡B由于线圈L自感现象逐渐消失，通过L的电流逐渐增大，B上电流逐渐减小到零，B会慢慢变暗最后熄灭，此时A灯变得更亮，故A错误，B正确； CD．断开开关，灯泡B与线圈L形成回路，由于线圈L产生自感电动势，电流方向为顺时针方向，则点电势低于点电势，流过灯泡的电流方向向左，故CD错误。 故选B。 8. 如图所示为某振荡电路，电流流向极板且逐渐减小的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 极板带负电 B. 电场能正转化为磁场能 C. 线圈的自感电动势增大 D. 减小自感系数，电磁振荡的频率不变 【答案】C 【解析】 【详解】ABC．由题可知电流正在减小，表明电容器正在充电，所以A板带正电，磁场能在减小，电场能正在增大，磁场能正转化为电场能，且电流放电变快，线圈中感应电动势正在增大，故AB错误，C正确； D．电磁振荡的频率 可知减小自感系数，电磁振荡的频率变大，故D错误。 故选C。 9. 如图甲所示，在某电场中建立坐标轴，为轴上的两点，其坐标分别为。一电荷量为的带电粒子仅在电场力作用下沿轴运动，该粒子的动能随其坐标变化的关系如图乙所示。下列说法中正确的是（　　） A. 点的场强小于点的场强 B. 点的场强 C. 该带电粒子在点时的电势能比在点时小 D. 点的电势高于点的电势 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据动能定理可知电场力做功等于粒子动能的变化，则有 则图线的斜率 图乙可知图像斜率不变，q保持不变，说明电场强度不变，所以该电场一定是匀强电场，则有，故A错误； B．图乙可知斜率 解得 故B正确； C．图乙可知A点到B点动能增加，电场力做正功，电势能减少，所以该带电粒子在A点时的电势能比在点时大，故C错误； D．由于A点到B点电场力做正功，则知电场力方向从A指向B，则电场线方向从B指向A，根据顺着电场线方向电势降低，则A点的电势低于点的电势，故D错误。 故选B。 10. 图甲是某型号酒精测试仪，其工作原理如图乙所示，R为气敏电阻，其阻值随所处气体酒精浓度的增大而减小，电源的电动势为E、内阻为r，电路中的电表均为理想电表，为定值电阻。当酒驾司机对着测试仪吹气时，电压表的示数变化量为，电流表的示数变化量为。下列说法正确的是（　　） A. 电压表的示数增大 B. 电流表的示数减小 C. 吹出气体的酒精浓度越大，则越小 D. 与吹出气体的酒精浓度无关 【答案】D 【解析】 【详解】AB．由于酒精浓度越大，气敏电阻R的阻值越小，故电路中的电流越大，电流表的示数增大，根据欧姆定律可得，电压表的示数为 可知，电流增大时，电压表的示数减小，AB错误； CD．根据 可得 故C错误，D正确。 故选D。 11. 如图所示为描述甲、乙两个点电荷在空间产生的电场的部分电场线，下列说法正确的是（　　） A. 甲、乙带同种电荷 B. 甲的电荷量小于乙的电荷量 C. 除无穷远处外，乙的右侧还有一处的电场强度为0 D. 除无穷远处外，甲的左侧还有一处的电场强度为0 【答案】C 【解析】 【详解】A．电场线由正电荷出发到负电荷，由题图可知，甲带正电，乙带负电，故A错误； B．两电荷附近电场线密集程度不同，所带电荷量不同，根据题图可知，甲的电荷量大于乙的电荷量，故B错误； CD．由于甲带正电，乙带负电，且甲电荷量大于乙的电荷量，根据点电荷场强公式结合场强叠加原理可知，除无穷远处外，乙的右侧还有一处的电场强度为0，故C正确，D错误。 故选C。 12. 我国已投产运行的1100kV特高压直流输电工程是目前世界上电压等级最高、输送容量最大、输送距离最远、技术水平最先进的输电工程。输电线路流程和数据可简化为如图所示，若直流线路的输电线总电阻为10Ω，变压与整流等造成的能量损失均不计，直流和交流逆变时有效值不发生改变。当输送功率为时，下列说法正确的是（　　） A. 直流输电线上的电流为 B. 降压变压器的原副线圈匝数比大于 C. 直流输电线上损失的功率为，损失的电压为40kV D. 若保持输送电功率不变，改用550kV输电，直流输电线上损失的功率为 【答案】D 【解析】 【详解】A．直流输电线上的电流为 故A错误； B．降压器的输入电压为 则降压变压器的原副线圈匝数比为 故B错误； C．直流输电线上损失的功率为 损失的电压为 故C错误； D．若保持输送电功率不变，改用输电，直流输电线的电流 则直流输电线上损失的功率为 故D正确。 故选D。 13. 如图所示，在平面内，有一粒子源沿正方向发射速率相等的质量为、电荷量为的带电粒子。粒子射入一个半径为、中心位于原点的圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直平面向里，磁感应强度的大小为。已知沿轴入射的粒子经磁场偏转后从点射出。下列说法正确的是（　　） A. 粒子的速率 B. 沿轴入射的粒子在磁场中的运动时间 C. 不同位置入射的粒子会从不同位置离开磁场 D. 关于轴对称入射的两个粒子从磁场中离开时的速度方向关于轴对称 【答案】D 【解析】 【详解】A．粒子源沿轴正方向射入的粒子经圆形磁场区域偏转后从点射出，则该粒子的轨道半径与磁场区域的半径相等，偏转角为，故粒子做圆周运动的轨道半径 粒子在磁场中做匀速圆周运动洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得 解得 A错误； B．粒子源沿轴正方向射入的粒子经圆形磁场区域偏转后从点射出，则偏转角为，沿轴入射的粒子在磁场中的运动时间 B错误； C．如图所示，粒子的轨道半径与磁场区域的半径相等，由几何关系可知粒子源沿轴正方向射入的粒子经圆形磁场区域偏转后均从点射出，C错误； D．如图所示。 设关于轴对称入射的两个粒子从、点进入磁场，从磁场中离开时的速度方向与轴夹角分别为，两个粒子做圆周运动的圆心分别是、，过点做、点连线的垂线段，垂足为点。由几何关系可得， 根据 可知 证得 即关于轴对称入射的两个粒子从磁场中离开时的速度方向关于轴对称，D正确。 故选D。 二、选择题II（本题共2小题，每小题3分，共6分。每小题列出的四个备选项中至少有一个符合题目要求，全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 14. 下列四幅图分别是等离子体发电机、质谱仪、回旋加速器、霍尔元件的示意图，进入装置的带电粒子重力均不计，下列说法正确的是（　　） A. 图甲中A板是电源的负极 B. 图乙中粒子打在照相底片D上的位置越靠近，粒子的比荷越小 C. 图丙中若增大回旋加速器的加速电压，粒子获得的最大动能增大 D. 图丁中若导体中的载流子是电子，则导体左右两侧电势 【答案】AD 【解析】 【详解】A．图甲中，根据左手定则，正电荷向下偏转，所以B极板带正电，为电源的正极，极板是电源的负极，故A正确； B．图乙中，由牛顿第二定律 可得 知越小，粒子打在照相底片D上位置越靠近，说明比荷越大，故B错误； C．丙图中，根据牛顿第二定律 可知 当时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C错误； D．图丁中，若导体中的载流子是电子，根据左手定则可知，电子运动到N板，则导体左右两侧电势 故D正确。 故选AD。 15. 如图所示为交流发电机的示意图。一矩形线圈在两磁极间的匀强磁场中绕轴逆时针匀速转动，线圈匝数，线圈电阻，定值电阻，其余电阻不计。线圈绕垂直于磁场的轴以角速度逆时针匀速转动，线圈转动过程中最大磁通量。从图示位置（线圈平面与磁场方向平行）开始计时，下列说法正确的是（　　） A. 时，线圈位于中性面位置 B. 该交流电电流的有效值为 C. 线圈转动一周，通过电阻的电流方向改变两次 D. 在内，通过电阻的电荷量为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．由题可知，线圈转动的周期为 由于线圈经过即可经过中性面，当，线圈已过中性面，A错误； B．该交流电的最大电动势 电动势的有效值 故交流电电流的有效值 B错误； C．线圈每转动一周，经过两次中性面，电流方向改变两次，C正确； D．根据法拉第电磁感应定律可知 又因为 故有 D正确。 故选CD。 非选择题部分 三、非选择题（本题共5小题，共55分） 实验题（I、II、III三题共14分） 16. 某学习小组设计如图1所示电路探究电容器的充、放电过程。 （1）按图1所示连接电路，将开关拨到1时，通过电流表的电流方向_____（选填“向左”或“向右”）。 （2）等待充电完成后，将开关拨到2，每隔5s读出电流表的示数并记录在表格中，若在图2中作出的-图像与坐标轴围成的面积为95格，则电容器放电前所带的电荷量为_____C（结果保留三位有效数字）。 （3）若作出的-图像为图3中的曲线，现仅增大的阻值，重复（1）（2）步骤，作出的图可能是图3中的曲线_____（选填“”、“”或“”）。 【答案】（1）向右 （2）##0.00380 （3） 【解析】 【小问1详解】 图1可知，将开关拨到1时，通过电流表的电流方向向右； 【小问2详解】 根据可知图像与横轴围成的面积表示电荷量，图2中每一小格表示的电量为 故电容器放电前所带的电荷量为 【小问3详解】 因图像的面积等于电容器带电量，则整个放电过程图线与坐标轴所围面积不变，仅增大的阻值，电容器放电电流越小，则放电时间越长，故图可能是图3中的曲线b。 17. 为了测量干电池的电动势和内阻，某学习小组设计了图1所示的电路（定值电阻）： （1）若只考虑系统误差，电动势测量值与真实值相比将_____（选填“偏大”、“偏小”或“相等”）。 （2）正确连接电路，闭合开关，进行实验，过程中操作准确规范。根据实验所测得5组电压和电流的数据画出的图像如图2所示，则干电池的电动势_____V，干电池的内阻_____（结果均保留三位有效数字）。 【答案】（1）偏小 （2） ①. 1.43 ②. 0.554 【解析】 【小问1详解】 实验的误差来源于电压表的分流作用，根据闭合电路的欧姆定律 变形得 因此电动势测量值与真实值相比将偏小； 【小问2详解】 根据闭合电路欧姆定律有 变形得 根据图像斜率与截距可知， 解得 18. 下列说法正确的是（　　） A. 用多用电表测量电阻时，若指针偏角过大，应换成倍率较小的挡位 B. 在“研究斜槽末端小球碰撞时的动量守恒”实验中，需调节斜槽末端水平 C. 在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，去掉铁芯不影响实验结果 D. 在“测定金属丝的电阻率”实验中，可用螺旋测微器测量金属丝长度来提高实验精度 【答案】AB 【解析】 【详解】A．用多用电表测量电阻时，若指针偏角过大，说明待测电阻阻值较小，应更换倍率较小的挡位，A正确； B．在“研究斜槽末端小球碰撞时的动量守恒”实验中，需调节斜槽末端水平，B正确； C．在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，变压器的铁芯可以减少能量损失，对实验结果有影响，C错误； D．在“测定金属丝的电阻率”实验中，可用螺旋测微器测量金属丝的直径来提高实验精度，D错误。 故选AB。 19. 如图所示，水平面内两金属导轨平行放置，间距，两导轨左端连接电动势、内阻的直流电源。一质量的金属棒垂直放置于导轨上并保持静止，与导轨及电源构成一个面积的闭合回路。整个装置置于磁感应强度的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面成θ角斜向下。已知，金属棒接入电路的电阻，导轨电阻忽略不计。求： （1）穿过闭合回路的磁通量Φ； （2）金属棒中的电流大小I； （3）金属棒所受摩擦力的大小和方向。 【答案】（1） （2） （3），水平向左 【解析】 【小问1详解】 由磁通量计算公式 解得 【小问2详解】 由闭合电路欧姆定律 解得 【小问3详解】 由导体棒受力平衡 解得，方向水平向左 20. 如图所示，竖直平面内有一光滑绝缘轨道，其中段水平，段为半径的半圆形轨道，半圆轨道与直轨道相切于点，为半圆轨道最高点。空间中存在匀强电场，电场强度，方向竖直向上。可视为质点的小球从端以速度向右运动，沿轨道运动至点飞出。已知小球的质量，带电量。求： （1）两点间的电势差； （2）小球在轨道处受到的弹力大小； （3）小球初次落到水平轨道时与的距离。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据电势差与电场强度的关系有 解得 【小问2详解】 对小球从A到D，由动能定理 解得 小球在D处，根据牛顿第二定律 解得 小问3详解】 小球从D点飞出，根据牛顿第二定律有 解得 竖直方向有 解得： 水平方向有 解得 21. 在坐标平面内，轴右侧有垂直坐标平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为。第一象限有一半径为的中空型薄收集盒，直径紧贴轴放置，圆心位于，如图所示。在坐标原点处有一粒子源，可同时沿轴正方向持续发射各种不同速率的带正电的粒子，粒子质量均为，电荷量均为，忽略粒子间的相互作用，且不计重力，。求： （1）刚好到达型盒点的粒子速率； （2）能沿型盒半径方向到达型盒的粒子速率； （3）求（2）中的粒子到达D型盒前在磁场中运动的时间。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 打到点的粒子运动半径为 由洛伦兹力提供向心力有 得 【小问2详解】 作出粒子的运动轨迹如图 由几何关系有 解得 由洛伦兹力提供向心力有 解得 【小问3详解】 由几何关系可知 根据洛伦兹力提供向心力有 根据周期的计算公式 粒子在磁场运动的时间为 解得： 22. 间距为的光滑平行金属导轨置于同一水平面内，右端连接阻值为的电阻，如图所示（俯视图），CDEF区域有存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为。导轨上一根质量为、长为、电阻为的金属杆以速度向右运动，与另一相同的静止金属杆发生弹性碰撞，金属杆进入磁场区域经过一段时间后停止运动。金属杆与导轨始终接触良好，导轨的电阻不计，求： （1）金属杆在磁场中运动时，通过电阻的电流方向（选填“到”或“到”）； （2）金属杆刚进入磁场时，电阻两端的电压； （3）整个过程中电阻产生的热量。 【答案】（1）到 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 右手定则可知通过电阻的电流方向“F到E”； 【小问2详解】 设碰后ab速度分别为，根据动量守恒有 能量守恒有 联立解得 可知金属杆刚进入磁场区域时，产生的电动势为 金属杆与电阻并联，并联电阻 根据电路关系，可得电阻两端电压 联立解得 【小问3详解】 根据能量守恒，金属杆进入磁场区域到停止运动的过程中回路产生的总热量 根据电路关系，电阻产生的热量 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$