精品解析：海南省海口市琼山区海南中学2024-2025学年高二下学期3月月考物理试题

高二年级第一次月考物理试题 注意事项：1、本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。 2、请将自己的姓名、学号填在答题卷指定的地方，同时请阅读答题卷上的注意事项。 3、第Ⅰ卷用铅笔涂在答题卡上，第Ⅱ卷用钢笔或圆珠笔答在答题卷上。 4、全卷共100分。考试用时90分钟。 第Ⅰ卷 一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求的） 1. 一根直导线放在的足够大的匀强磁场中，如图所示，导线，当导线以5m/s垂直边的速度做切割磁感线运动时产生的感应电动势的值为（　　） A. 0.6伏 B. 0.8伏 C. 1.0伏 D. 1.4伏 【答案】C 【解析】 【详解】感应电动势 故选C。 2. 如图所示的电路中，三个灯泡A、B、C完全相同，电感L的自感系数很大，其直流电阻与定值电阻R相等，D为理想二极管，下列判断中正确的是（　　） A. 闭合开关S的瞬间，灯泡A和C同时亮 B. 闭合开关S的瞬间，只有灯泡C亮 C. 闭合开关S稳定后，灯泡A、B、C一样亮 D. 在电路稳定后，断开开关S的瞬间，灯泡B要亮一下再熄灭 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．闭合开关S的瞬间，由于二极管的单向导电性，无电流通过B，所以B灯不亮；由于线圈中自感电动势的阻碍，A灯逐渐变亮。所以闭合开关S瞬间，只有灯泡C亮，故A错误，B正确； C．闭合开关S稳定后，由于二极管的单向导电性，无电流通过B，B灯不亮；电感L的直流电阻与定值电阻R相等，故AC一样亮。故C错误； D．在电路稳定后，断开开关S的瞬间，L由于产生自感电动势，相当于电源，电流从右向左流过B，所以灯泡B要亮一下再熄灭。故D正确。 故选BD。 3. 电磁技术的应用非常广泛：图甲是磁流体发电机的原理图、图乙是回旋加速器的示意图、图丙是磁电式电流表的内部结构、图丁是利用电磁炉加热食物。下列说法正确的是（　　） A. 磁流体发电机的A板是电源的正极，B板是电源的负极 B. 仅增大回旋加速器狭缝间的电压，被加速粒子获得的最大动能不变 C. 磁电式仪表中的铝框可使指针较快停止摆动，这是利用了电磁驱动的原理 D. 将电磁炉的电源换成电动势更大的直流电源，可以增加锅具的发热功率 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据左手定则，满足正电荷向下偏转，所以B板带正电，为发电机的正极，A极板是发电机的负极，故A错误； B．粒子离开回旋加速器时动能最大，根据 可得 粒子获得的最大动能为 所以仅增大回旋加速器狭缝间的电压，被加速粒子获得的最大动能不变，故B正确； C．磁电式仪表中的铝框可使指针较快停止摆动，是利用了电磁阻尼的原理，故C错误； D．电磁炉使用交流电作为电源，则将电磁炉的电源换成电动势更大的直流电源，锅具无法发热，故D错误。 故选B。 4. 如图，空间某区域存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向上（与纸面平行），磁场方向垂直于纸面向里。三个带正电的微粒a、b、c电荷量相等，质量分别为、、。已知在该区域内，a在纸面内做匀速圆周运动，b在纸面内向右做匀速直线运动，c在纸面内向左做匀速直线运动。下列选项正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】带正电的微粒a在纸面内做匀速圆周运动，必有 带正电的微粒b向右做匀速直线运动，电场力竖直向上，左手定则判断洛伦兹力竖直向上，重力竖直向下，平衡条件得 得 带正电的微粒c向左做匀速直线运动，电场力竖直向上，左手定则判断洛伦兹力竖直向下，重力竖直向下，平衡条件得 得 可得 故选B。 5. 如图所示，矩形线圈abcd与理想电压表V、理想电流表A和定值电阻R组成闭合电路。线圈在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的cd边匀速转动，若已知线圈转动的角速度，匝数，边长、，线圈总电阻，定值电阻。若磁场只分布在cd边的左侧，磁感应强度大小。下列说法正确的是（　　） A. 该线圈产生的感应电动势有效值为 B. 电压表的示数为6.4V C. 1s内，线圈中的电流方向变化50次 D. 从图示位置（线圈在纸面内）转过90°的过程中，通过R的电荷量是 【答案】A 【解析】 【详解】A．由题可知，线圈转动产生感应电动势的峰值 感应电动势瞬时值随时间变化图像如图所示 根据电流的热效应有 解得 故A正确； B．电压表示数为线圈输出电压的有效值 故B错误； C．由 得f=50Hz 由B中图像知一个周期内电流方向变化两次，所以1s内，线圈中的电流方向变化100次，故C错误； D．根据 代入数值得 故D错误。 故选A。 6. 等腰三角形内有垂直纸面向外的匀强磁场，它的底边在x轴上且长为2L，高为L，t=0时刻，边长为L的正方形导线框从图示位置沿x轴匀速穿过磁场，取顺时针方向为电流的正方向，则能够正确表示导线框中电流-位移（i-x）关系的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】位移在0-L过程：磁通量增大，由楞次定律判断感应电流方向为顺时针方向，为正值。设线框的四个顶点为a、b、c、d。线圈bc边的位置坐标为x，当x在0-L过程，线框bc边有效切线长度为l=x，感应电动势为 E=Blv=Bxv 感应电流为 可知i与x成正比； 当x在L-L过程中，bc边和ad边同时切割磁感线，且切割磁感线的长度bc＞ad，感应电动势为 E=B（2L-x）v-B（x-L）v=B（3L-2x）v 感应电流为 根据楞次定律判断出来感应电流方向沿顺时针，为正值，且随x增大i减小； 当x在L-2L过程中，bc边和ad边同时切割磁感线，且切割磁感线的长度bc＜ad，感应电动势为 E=B（x-L）v-B（2L-x）v=B（2x-3L）v 感应电流为 根据楞次定律判断出来感应电流方向沿逆时针，为负值，且随x增大i增大； 当x在2L-3L过程，线框bc边有效切线长度为 l=3L-x 感应电动势为 E=Blv=B（3L-x）v 感应电流为 ； 根据楞次定律判断出来感应电流方向沿逆时针，为负值，且随x增大i减小； 综合以上由数学知识可得A符合，故A正确，BCD错误。 7. 一种改进后的回旋加速器示意图如图所示，加速电场的电场强度大小恒定，且被限制在A、C板间，虚线中间不须加电场，如图所示，带电粒子在处由静止经加速电场加速后进入D形盒中的匀强磁场做匀速圆周运动，对该回旋加速器（忽略相对论的影响），下列说法正确的是（　　） A. 带电粒子每运动周被加速两次 B. 加速粒子的最大速度与D形盒的尺寸无关 C. A、C板间的加速电场方向需要做周期性变化 D. 右侧相邻圆弧间距离与的比值为 【答案】D 【解析】 【详解】AC．带电粒子只有经过AC板间时被加速，即带电粒子每运动一周被加速一次，电场方向没有改变，只在AC间加速，故AC错误； B．当粒子从D形盒中出来时，速度最大，根据洛伦兹力提供向心力有 解得 可知加速粒子的最大速度与D形盒的尺寸有关，故B错误； D．根据洛伦兹力提供向心力有 解得 所以 同理 因为每转一圈被加速一次，速度变化量为 经过相同位移用的时间根据运动学规律可得 即 故D正确。 故选D。 8. 电动汽车无线充电示意图如图，若发射线圈的输入电压为、匝数为1100匝，接收线圈的匝数为2200匝。由于漏磁，穿过接收线圈的磁通量约为发射线圈的90%，下列说法正确的是（　　） A. 发射线圈采用直流电也能为电动汽车充电 B. 接收线圈中电流的大小由原线圈电流决定 C. 接收线圈输出电压有效值为396V D. 接收线圈输出电压的有效值为440V 【答案】C 【解析】 【详解】A．变压器是利用电磁感应原理，必须通过交流电产生变化的磁场，才能产生感应电流，故A错误； B．接收线圈中的电流大小还与其所接的负载有关，并非仅由原线圈(发射线圈)的电流决定，故B错误； CD．根据正弦式交流电中有效值和峰值的关系可知，原线圈的电压有效值为 根据变压器的工作原理有， 联立可得 解得U2=396V 故C正确，D错误。 故选C。 二、多项选择题：（本题共5小题，每题4分，共20分。在每小题给出的选项中，有多个选项是符合题目要求的，全部选对的，得4分；选对但不全的，得2分；有选错的，得0分） 9. 如图，金属棒ab、cd放在水平金属导轨上，条形磁铁从abcd上方某处由静止开始下落，在加速接近导轨过程中，金属棒ab、cd均未滑动。下列说法正确是（　　） A. 磁铁加速度小于g B. 金属棒cd有c指向d的感应电流 C. 闭合回路abcd中磁通量不变 D. 金属棒ab受到向右的摩擦力 【答案】AB 【解析】 【详解】AC．条形磁铁向下运动，穿过回路的磁通量增大，回路中产生感应电流，根据楞次定律，感应电流激发的磁场对条形磁铁的磁场力阻碍条形磁铁的相对运动，即该磁场力方向向上，可知，磁铁加速度小于g，A正确，C错误; B．条形磁铁的磁场在回路所在位置的方向整体向下，磁通量增大，根据楞次定律可知，金属棒cd有c指向d的感应电流，B正确; D．结合上述可知，条形磁铁的磁场对金属棒中的感应电流有安培力的作用，由于磁通量增大，根据楞次定律可知，该安培力使金属棒ab有向回路内侧运动的趋势，则金属棒受到向左的摩擦力，D错误。 故选AB。 10. 图（乙）中，理想变压器原、副线圈匝数比，原线圈连接的发电机产生的交流电如图（甲）所示，电路中电表均为理想电表，定值电阻，热敏电阻的阻值随温度的升高而减小则（　　） A. 0.01s时刻电压表示数为0V B. 变压器原线圈两端电压的瞬时值表达式为 C. 处温度升高时，电流表示数大 D. 的电功率为0.2W 【答案】CD 【解析】 【详解】B．根据图像可知，电压最大值为，周期为0.02s，则角速度 所以可得变压器原线圈两端电压的瞬时值表达式为 B错误； A．电压表显示的为电压的有效值，且正弦式交流电的有效值等于峰值的，再结合理想变压器的原副线圈的端电压之比等于匝数之比，即 所以电压表的示数 A错误； C．R2处温度升高时，R2的电阻减小，所以副线圈的总电阻减小，又副线圈的端电压不变，所以副线圈的电流增大，再结合理想变压器的电流特点，可知原线圈的电流即电流表示数变大，C正确； D．R1两端的电压为1V，根据，可得R1的电功率为0.2W，D正确； 故选CD。 11. 如图所示，质量均为长度相同的两直导体棒用绝缘等长的细线栓接，悬挂于天花板上的点，并处于斜向下的匀强磁场中（图中未画出）。当棒中通以图示方向、大小相同的电流，系统保持静止时，悬线与水平方向成角，重力加速度为，则（　　） A. 线中的张力大小为 B. 线中的张力大于 C. 仅增大磁感应强度，线中的张力不变 D. 仅减小磁感应强度，线中的张力变小 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．对两根导线的整体分析，因两导线通以等大反向的电流，可知受安培力等大反向，则整体受安培力的合力为零，此时整体所受的重力与两根细线ab的拉力等大反向，可知 2T=2mg 即每根细线的张力大小均为mg，选项A正确，B错误； CD．仅增大磁感应强度B，两导线受的安培力的合力仍为零，可知竖直方向两个细线的拉力之和仍等于两根导线的重力，则两根细线中的张力不变，选项C正确，D错误。 故选AC。 12. 如图中，边长为L正六边形内有一匀强磁场，方向如图，正中央有一粒子源O，它朝纸面各个方向发射质量为m、电荷量为、速度为v的粒子，恰好没有一个粒子飞出边界。不计所有粒子的重力，不计所有粒子之间的相互作用，则下列说法正确的是（ ） A. 所有粒子能到达的区域面积为 B. 磁感应强度 C. 若磁感应强度调整为，将有粒子从A点离开磁场 D. 若竖直向上射出的粒子，刚好没有离开磁场，则磁感应强度调整为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由于恰没有一个粒子飞出，所以粒子在磁场中运动的半径 所有粒子能到达的区域是一个以O为圆心、半径为的圆，所以面积 故A错误： B．又因 所以磁感应强度 故B正确： C．若磁感应强度调整为，则粒子在磁场中运动的半径为，轨迹如图中①轨迹由于边界是一个正六边形，所以粒子会从六边形的边上飞出，从而打不到A点，故C错误； D．粒子的轨迹如图中②轨迹所示，设粒子的运动半径为，则有 由几何关系得 解得 故D正确； 故选BD。 13. 如图所示，水平放置的粗糙金属导轨相距，导轨左端接有的电阻，空间存在斜向右上且与水平面的夹角为60°的匀强磁场，磁感应强度大小为。现有一根质量的导体棒，在平行导轨方向、大小为的恒力作用下以速度沿导轨匀速运动，某时刻撤去力F，导体棒继续运动距离s后停止。整个运动过程中导体棒始终和导轨垂直，导轨足够长，且导轨和导体棒的电阻均忽略不计，重力加速度g取，下列说法正确的是（　　） A. 导体棒和导轨之间的动摩擦因数为 B. 若将电阻R减小，其他保持不变，则导体棒可能以某个更大的速度匀速运动 C. 撤去力F以后，导体棒运动距离为时，其速度大于 D. 撤去力F以后，导体棒运动距离为时，其速度小于 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．导体棒受力如图所示 导体棒匀速运动时，回路的感应电流 由平衡条件 解得 故A正确： B．导体棒匀速运动有 知导体棒匀速运动时的电流恒为 又 知将电阻R减小，导体棒匀速运动的速度减小。故B错误： CD．撤去力F以后，设导体棒运动距离为过程所用的时间为t，此过程回路的平均电流为，末速度为v，此过程安培力的冲量 摩擦力的冲量大小 由动量定理有 可得 设导体棒运动距离s过程所用的时间为，此过程回路的平均电流为，同理可得 其中 同理 联立可得 可得 由于撤去F后导体棒一直做减速运动，则 即 可见 故C正确，D错误。 故选AC。 第Ⅱ卷 三、实验题（本题共2小题，每空2分，共18分） 14. 甲、乙、丙三位同学利用如图所示装置探究影响感应电流方向的因素。 （1）如图，甲同学在断开开关时发现灵敏电流计指针向右偏转，下列操作中同样能使指针向右偏转的有________。 A．闭合开关 B. 开关闭合时将滑动变阻器的滑片向左滑动 C. 开关闭合时将线圈从线圈中拔出 D. 开关闭合时将线圈倒置再重新插入线圈中 （2）为确切判断线圈中的感应电流方向，应在实验前先查明灵敏电流计_____________的关系。 （3）如图，乙同学将条形磁铁从线圈上方由静止释放，使其笔直落入线圈中，多次改变释放高度，发现释放高度越高，灵敏电流计指针偏转过的角度越大。该现象说明了线圈中_________（选填“磁通量”“磁通量变化量”或“磁通量变化率”）越大，产生的感应电流越大。 （4）丙同学设计了如图所示的装置来判断感应电流的方向。他先使用多用电表的欧姆挡对二极管正负极进行确认，某次测量时发现多用电表指针几乎没有偏转，说明此时黑表笔接触的是二极管的_________（选填“正极”或“负极”）。实验操作时将磁铁插入线圈时，只有灯____________（选填“C”或“D”）短暂亮起。 【答案】 ①. CD##DC ②. 指针偏转方向与流入电流方向 ③. 磁通量变化率 ④. 负极 ⑤. C 【解析】 【详解】（1）[1]断开开关时，线圈中电流迅速减小，则B线圈中磁通减小，出现感应电流，使灵敏电流计指针向右偏转；为了同样使指针向右偏转，应减小B线圈中的磁通量或增加B线圈中反向的磁通量。 A．闭合开关，线圈中的电流突然增大，则B线圈中的磁通量增大，故A错误； B．开关闭合时将滑动变阻器的滑片向左滑动，线圈中的电流增大，则B线圈中的磁通量增大，故B错误； C．开关闭合时将线圈从B线圈中拔出，则B线圈中的磁通量减小，故C正确； D．开关闭合时将线圈倒置，再重新插入B线圈中，则B线圈中反向的磁通量增加，故D正确。 故选CD。 （2）[2]判断感应电流具体流向，应先查明灵敏电流计指针偏转方向与电流流入方向的关系。 （3）[3]释放高度越高，磁铁落入线圈的速度越快，则线圈中磁通量变化率越大，产生的感应电流越大。 （4）[5]欧姆挡指针没有偏转时，说明二极管的负极与电源正极相连，根据多用电表红进黑出的操作原则，此时黑表笔接触的是二极管的负极； [6]当磁铁插入线圈时，线圈中出现如图所示方向的电流，灯C短暂亮起。 15. 某同学利用如图甲所示器材做探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系实验。 （1）该同学按图乙连接电路，变压器的左侧线圈接线柱0、8与学生电源的“稳压6V”接线柱相连。闭合开关，用多用电表测得右侧线圈0、4接线柱之间的电压为______ A. 0 B. 3.0V C. 6.0V D. 12.0V （2）正确连接电路后，变压器选用左侧0、2接线柱和右侧0、4接线柱进行实验，用多用电表测得左侧0、2之间的电压为，右侧0、4之间的电压为，数据如下表所示，可判断学生电源接在了接线柱______上（选填“左侧0、2”或“右侧0、4”）。 实验次数 1 2 3 4 5 1.00 1.90 3.00 4.00 4.80 2.10 4.00 6.10 8.20 1000 （3）实验室中还有一个变压器，如图丙所示。现要测量A、B线圈的匝数，实验步骤如下： ①取一段漆包线，一端与A线圈上端接线柱相连，顺着原来的绕制方向在变压器的铁芯上再绕制n匝线圈，漆包线另一端与交流电源一端相连，A线圈下方接线柱与交流电源另一端相连接。 ②用多用电表的交流电压挡先后测出交流电源两端的电压和B线圈的输出电压U； ③用多用电表的交流电压挡测出A线圈两端的电压。 如果把该变压器看作理想变压器，则A、B线圈的匝数____，____。（用题中给出的字母表示） 【答案】（1）A （2）右侧0、4 （3） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 变压器是根据互感现象进行工作的，由题图可知，原线圈连接的电压为直流电压，因此副线圈两端的电压为0。 故选A。 【小问2详解】 由于有漏磁，副线圈测量电压小于理论值，所以为副线圈，可判断连接交流电源的原线圈是右侧0、4。 【小问3详解】 [1][2] 根据变压器电压比等于匝数比，有 ， 解得 ， 四、计算题（本题共3小题，16题10分；17题每题12分；18题16分总共38分。要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，只有结果不得分。） 16. 如图所示，空间中有水平方向的匀强磁场，磁感应强度大小，一个匝数，边长，阻值不计的正方形金属线框置于磁场中的竖直平面内，现使线框绕中央竖直对称轴匀速转动，线框匀速转动的周期，并将线框与一理想变压器连接，理想变压器原、副线圈的匝数比为3∶1，副线圈中接有两个阻值均为的定值电阻，π取3，求： （1）线框产生的交变电压的有效值； （2）在线框转动100圈的时间内，线框输出的电能。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）线框产生的交变电压的最大值 其中 联立可得 有效值为 （2）设副线圈的输出电压为，则 解得 线框输出的电能为 17. 如图甲，列车进站时利用电磁制动技术产生的电磁力来刹车。某种列车制动系统核心部分的模拟原理图如图乙所示，一闭合正方形刚性单匝均匀导线框abcd放在水平面内，其质量为m，阻值为R，边长为L；左、右两边界平行且宽度为L的区域内有磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场。当线框运动到ab边与磁场左边界间的距离为L时，线框具有水平向右的速度，当cd，边离开磁场右边界时线框速度恰好为零。已知运动中ab边始终与磁场左边界平行，线框始终还受到与运动方向相反、大小恒为的阻力作用，求： （1）线框进入磁场的过程中通过线框某一横截面的电荷量绝对值q； （2）线框通过磁场过程中产生的总焦耳热Q； （3）线框ab边刚进入磁场时受到的安培力的大小及此时a、b间的电压。 【答案】（1） （2） （3）； 【解析】 【小问1详解】 线框进入磁场的过程中，根据法拉第电磁感应定律有 根据闭合电路欧姆定律有 通过导体得电荷量 【小问2详解】 对全过程，根据能量守恒定律有 解得 【小问3详解】 设线框边刚进入磁场时的速度大小为，根据动能定理有 解得 根据闭合电路欧姆定律有 受到的安培力的大小 间的电压 解得 18. 如图所示，空间存在互相平行的边界、、、，相邻边界的间距均为d，边界的左右距离足够长。边界与之间分布着垂直于边界的匀强电场，电场强度大小为E，方向由指向边界与之间分布着垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小边界与之间分布着垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小未知。在边界上有间距为的P、Q两点，质量为m、电荷量为的带电粒子由P点静止释放，不计粒子的重力。 （1）求粒子进入磁场时的速度大小 （2）若粒子恰好能回到P点，求磁感应强度的大小； （3）若改变的大小，粒子能以最短的时间到达Q点，求粒子从P运动到Q的时间t。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设粒子进入磁场时速度为，根据动能定理有 解得 【小问2详解】 设粒子在磁场中运动的半径为，在磁场中运动的半径为 根据牛顿第二定律 联立解解得 设粒于在磁场中速度的偏转角为，则 解得 若粒子能回到P点，轨迹如图所示 由几何关系，有 解得 显然 即在磁场中轨迹刚好与边界相切，所以粒子能回到P点。 根据牛顿第二定律 解得 【小问3详解】 改变磁感应强度的大小，粒子能到达 Q点，轨迹如图 设粒子完成 n次周期性运动，根据几何关系有，且，2，3， 解得 因为，可得，即时，t有最小值，此时 由前面分析，粒子在与之间加速的时间 粒子在磁场中运动周期 粒子在磁场中运动的周期 则有 粒子从P运动到Q的最短时间 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 高二年级第一次月考物理试题 注意事项：1、本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。 2、请将自己的姓名、学号填在答题卷指定的地方，同时请阅读答题卷上的注意事项。 3、第Ⅰ卷用铅笔涂在答题卡上，第Ⅱ卷用钢笔或圆珠笔答在答题卷上。 4、全卷共100分。考试用时90分钟。 第Ⅰ卷 一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求的） 1. 一根直导线放在的足够大的匀强磁场中，如图所示，导线，当导线以5m/s垂直边的速度做切割磁感线运动时产生的感应电动势的值为（　　） A. 0.6伏 B. 0.8伏 C. 1.0伏 D. 1.4伏 2. 如图所示的电路中，三个灯泡A、B、C完全相同，电感L的自感系数很大，其直流电阻与定值电阻R相等，D为理想二极管，下列判断中正确的是（　　） A. 闭合开关S的瞬间，灯泡A和C同时亮 B. 闭合开关S的瞬间，只有灯泡C亮 C. 闭合开关S稳定后，灯泡A、B、C一样亮 D. 在电路稳定后，断开开关S的瞬间，灯泡B要亮一下再熄灭 3. 电磁技术的应用非常广泛：图甲是磁流体发电机的原理图、图乙是回旋加速器的示意图、图丙是磁电式电流表的内部结构、图丁是利用电磁炉加热食物。下列说法正确的是（　　） A. 磁流体发电机的A板是电源的正极，B板是电源的负极 B. 仅增大回旋加速器狭缝间的电压，被加速粒子获得的最大动能不变 C. 磁电式仪表中的铝框可使指针较快停止摆动，这是利用了电磁驱动的原理 D. 将电磁炉的电源换成电动势更大的直流电源，可以增加锅具的发热功率 4. 如图，空间某区域存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向上（与纸面平行），磁场方向垂直于纸面向里。三个带正电的微粒a、b、c电荷量相等，质量分别为、、。已知在该区域内，a在纸面内做匀速圆周运动，b在纸面内向右做匀速直线运动，c在纸面内向左做匀速直线运动。下列选项正确的是（　　） A. B. C. D. 5. 如图所示，矩形线圈abcd与理想电压表V、理想电流表A和定值电阻R组成闭合电路。线圈在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的cd边匀速转动，若已知线圈转动的角速度，匝数，边长、，线圈总电阻，定值电阻。若磁场只分布在cd边的左侧，磁感应强度大小。下列说法正确的是（　　） A. 该线圈产生的感应电动势有效值为 B. 电压表示数为6.4V C. 1s内，线圈中的电流方向变化50次 D. 从图示位置（线圈在纸面内）转过90°的过程中，通过R的电荷量是 6. 等腰三角形内有垂直纸面向外的匀强磁场，它的底边在x轴上且长为2L，高为L，t=0时刻，边长为L的正方形导线框从图示位置沿x轴匀速穿过磁场，取顺时针方向为电流的正方向，则能够正确表示导线框中电流-位移（i-x）关系的是（　　） A. B. C. D. 7. 一种改进后回旋加速器示意图如图所示，加速电场的电场强度大小恒定，且被限制在A、C板间，虚线中间不须加电场，如图所示，带电粒子在处由静止经加速电场加速后进入D形盒中的匀强磁场做匀速圆周运动，对该回旋加速器（忽略相对论的影响），下列说法正确的是（　　） A. 带电粒子每运动周被加速两次 B. 加速粒子的最大速度与D形盒的尺寸无关 C. A、C板间的加速电场方向需要做周期性变化 D. 右侧相邻圆弧间距离与的比值为 8. 电动汽车无线充电示意图如图，若发射线圈的输入电压为、匝数为1100匝，接收线圈的匝数为2200匝。由于漏磁，穿过接收线圈的磁通量约为发射线圈的90%，下列说法正确的是（　　） A. 发射线圈采用直流电也能为电动汽车充电 B. 接收线圈中电流的大小由原线圈电流决定 C. 接收线圈输出电压的有效值为396V D. 接收线圈输出电压的有效值为440V 二、多项选择题：（本题共5小题，每题4分，共20分。在每小题给出的选项中，有多个选项是符合题目要求的，全部选对的，得4分；选对但不全的，得2分；有选错的，得0分） 9. 如图，金属棒ab、cd放在水平金属导轨上，条形磁铁从abcd上方某处由静止开始下落，在加速接近导轨过程中，金属棒ab、cd均未滑动。下列说法正确的是（　　） A. 磁铁加速度小于g B. 金属棒cd有c指向d的感应电流 C. 闭合回路abcd中磁通量不变 D. 金属棒ab受到向右的摩擦力 10. 图（乙）中，理想变压器原、副线圈匝数比，原线圈连接的发电机产生的交流电如图（甲）所示，电路中电表均为理想电表，定值电阻，热敏电阻的阻值随温度的升高而减小则（　　） A. 0.01s时刻电压表示数0V B. 变压器原线圈两端电压的瞬时值表达式为 C. 处温度升高时，电流表示数大 D. 的电功率为0.2W 11. 如图所示，质量均为长度相同两直导体棒用绝缘等长的细线栓接，悬挂于天花板上的点，并处于斜向下的匀强磁场中（图中未画出）。当棒中通以图示方向、大小相同的电流，系统保持静止时，悬线与水平方向成角，重力加速度为，则（　　） A. 线中的张力大小为 B. 线中的张力大于 C. 仅增大磁感应强度，线中的张力不变 D. 仅减小磁感应强度，线中的张力变小 12. 如图中，边长为L的正六边形内有一匀强磁场，方向如图，正中央有一粒子源O，它朝纸面各个方向发射质量为m、电荷量为、速度为v的粒子，恰好没有一个粒子飞出边界。不计所有粒子的重力，不计所有粒子之间的相互作用，则下列说法正确的是（ ） A. 所有粒子能到达区域面积为 B. 磁感应强度 C. 若磁感应强度调整为，将有粒子从A点离开磁场 D. 若竖直向上射出的粒子，刚好没有离开磁场，则磁感应强度调整为 13. 如图所示，水平放置的粗糙金属导轨相距，导轨左端接有的电阻，空间存在斜向右上且与水平面的夹角为60°的匀强磁场，磁感应强度大小为。现有一根质量的导体棒，在平行导轨方向、大小为的恒力作用下以速度沿导轨匀速运动，某时刻撤去力F，导体棒继续运动距离s后停止。整个运动过程中导体棒始终和导轨垂直，导轨足够长，且导轨和导体棒的电阻均忽略不计，重力加速度g取，下列说法正确的是（　　） A. 导体棒和导轨之间的动摩擦因数为 B. 若将电阻R减小，其他保持不变，则导体棒可能以某个更大的速度匀速运动 C. 撤去力F以后，导体棒运动距离为时，其速度大于 D. 撤去力F以后，导体棒运动距离为时，其速度小于 第Ⅱ卷 三、实验题（本题共2小题，每空2分，共18分） 14. 甲、乙、丙三位同学利用如图所示装置探究影响感应电流方向的因素。 （1）如图，甲同学在断开开关时发现灵敏电流计指针向右偏转，下列操作中同样能使指针向右偏转的有________。 A．闭合开关 B. 开关闭合时将滑动变阻器的滑片向左滑动 C. 开关闭合时将线圈从线圈中拔出 D. 开关闭合时将线圈倒置再重新插入线圈中 （2）为确切判断线圈中的感应电流方向，应在实验前先查明灵敏电流计_____________的关系。 （3）如图，乙同学将条形磁铁从线圈上方由静止释放，使其笔直落入线圈中，多次改变释放高度，发现释放高度越高，灵敏电流计指针偏转过的角度越大。该现象说明了线圈中_________（选填“磁通量”“磁通量变化量”或“磁通量变化率”）越大，产生的感应电流越大。 （4）丙同学设计了如图所示的装置来判断感应电流的方向。他先使用多用电表的欧姆挡对二极管正负极进行确认，某次测量时发现多用电表指针几乎没有偏转，说明此时黑表笔接触的是二极管的_________（选填“正极”或“负极”）。实验操作时将磁铁插入线圈时，只有灯____________（选填“C”或“D”）短暂亮起。 15. 某同学利用如图甲所示器材做探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系实验。 （1）该同学按图乙连接电路，变压器的左侧线圈接线柱0、8与学生电源的“稳压6V”接线柱相连。闭合开关，用多用电表测得右侧线圈0、4接线柱之间的电压为______ A. 0 B. 3.0V C. 6.0V D. 12.0V （2）正确连接电路后，变压器选用左侧0、2接线柱和右侧0、4接线柱进行实验，用多用电表测得左侧0、2之间的电压为，右侧0、4之间的电压为，数据如下表所示，可判断学生电源接在了接线柱______上（选填“左侧0、2”或“右侧0、4”）。 实验次数 1 2 3 4 5 1.00 1.90 3.00 4.00 4.80 2.10 4.00 6.10 8.20 10.00 （3）实验室中还有一个变压器，如图丙所示。现要测量A、B线圈的匝数，实验步骤如下： ①取一段漆包线，一端与A线圈上端接线柱相连，顺着原来的绕制方向在变压器的铁芯上再绕制n匝线圈，漆包线另一端与交流电源一端相连，A线圈下方接线柱与交流电源另一端相连接。 ②用多用电表的交流电压挡先后测出交流电源两端的电压和B线圈的输出电压U； ③用多用电表的交流电压挡测出A线圈两端的电压。 如果把该变压器看作理想变压器，则A、B线圈的匝数____，____。（用题中给出的字母表示） 四、计算题（本题共3小题，16题10分；17题每题12分；18题16分总共38分。要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，只有结果不得分。） 16. 如图所示，空间中有水平方向的匀强磁场，磁感应强度大小，一个匝数，边长，阻值不计的正方形金属线框置于磁场中的竖直平面内，现使线框绕中央竖直对称轴匀速转动，线框匀速转动的周期，并将线框与一理想变压器连接，理想变压器原、副线圈的匝数比为3∶1，副线圈中接有两个阻值均为的定值电阻，π取3，求： （1）线框产生的交变电压的有效值； （2）在线框转动100圈的时间内，线框输出的电能。 17. 如图甲，列车进站时利用电磁制动技术产生的电磁力来刹车。某种列车制动系统核心部分的模拟原理图如图乙所示，一闭合正方形刚性单匝均匀导线框abcd放在水平面内，其质量为m，阻值为R，边长为L；左、右两边界平行且宽度为L的区域内有磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场。当线框运动到ab边与磁场左边界间的距离为L时，线框具有水平向右的速度，当cd，边离开磁场右边界时线框速度恰好为零。已知运动中ab边始终与磁场左边界平行，线框始终还受到与运动方向相反、大小恒为的阻力作用，求： （1）线框进入磁场的过程中通过线框某一横截面的电荷量绝对值q； （2）线框通过磁场过程中产生的总焦耳热Q； （3）线框ab边刚进入磁场时受到的安培力的大小及此时a、b间的电压。 18. 如图所示，空间存在互相平行的边界、、、，相邻边界的间距均为d，边界的左右距离足够长。边界与之间分布着垂直于边界的匀强电场，电场强度大小为E，方向由指向边界与之间分布着垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小边界与之间分布着垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小未知。在边界上有间距为的P、Q两点，质量为m、电荷量为的带电粒子由P点静止释放，不计粒子的重力。 （1）求粒子进入磁场时的速度大小 （2）若粒子恰好能回到P点，求磁感应强度的大小； （3）若改变的大小，粒子能以最短的时间到达Q点，求粒子从P运动到Q的时间t。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$