精品解析：山东省威海市乳山市银滩高级中学2024-2025学年高二上学期10月月考物理试题

2024-2025学年度高二级部十月份模块检测 物理试题 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。满分100分，考试时间90分钟。考试结束后，将答卷纸和答题卡一并交回。 第Ⅰ卷（共40分） 注意事项 1．答题前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的班级、姓名、座号、准考证号填写在答题卡和试卷规定的位置上，并将答题卡上的考号、科目、试卷类型涂好。 2．第Ⅰ卷每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号，答案不能答在试卷上。 3．第Ⅱ卷必须用0.5毫米黑色签字笔在答卷纸各题的答题区域内作答；不能写在试题卷上，不按以上要求作答的答案无效。 一、选择题（1-8单选，每题3分；9-12多选，每题4分，漏选2分，错选0分） 1. 下列说法正确的是（　　） A. 电磁波的波长越大，光子能量越大 B. 一切物体都能辐射电磁波，但黑体除外 C. 安培定则不但可以判断通电直导线周围的磁场方向，还可以判断通电螺线管轴线上的磁场方向 D. 穿过线圈的磁通量发生变化时，线圈中一定产生感应电流，与线圈是否闭合无关 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据电磁波的波长越大，频率越小，根据可知光子能量越小，故A错误； B．一切物体都能辐射电磁波，黑体也能辐射电磁波，故B错误； C．安培定则不但可以判断通电直导线周围的磁场方向，还可以判断通电螺线管轴线上的磁场方向，故C正确； D．穿过线圈的磁通量发生变化时，如果线圈没有构成闭合回路，线圈中不会产生感应电流，故D错误。 故选C。 2. 下列关于四种仪器的说法正确的是（　　） A. 甲图中当加大加速极电压时，电子打在玻璃泡右侧上的位置将上移 B. 乙图中不改变质谱仪各区域的电场、磁场时，击中光屏同一位置的粒子比荷不相同 C. 丙图中载流子为负电荷的霍尔元件有如图所示的电流和磁场时，N侧电势高 D. 丁图中长、宽、高分别为a、b、c的电磁流量计在如图所示的匀强磁场中，若流量Q恒定，前后两个金属侧面的电压与a、b无关 【答案】D 【解析】 【详解】A．甲图中，电子经电压加速，有 解得 在磁场中做圆周运动，有 可得 当加大加速极电压时，电子射出的速度增大，圆周运动的半径增大，圆周的弯曲程度将减小，根据左手定则，可判断电子受到洛伦兹力而逆时针运动，所以电子打在玻璃泡右侧上的位置将下移，A错误； B．乙图，粒子经过速度选择器后速度均相同，经偏转磁场打在光屏同一位置的粒子，在磁场中的半径相同，根据 得 所以，击中光屏同一位置的粒子比荷一定相同，故B错误； C．根据左手定则可判断负电荷受到洛伦兹力向N侧偏转，因此，N侧电势低，故C错误； D．经过电磁流量计的带电粒子受洛伦兹力作用，向前后两个表面偏转，在前后两个表面形成电压，带电粒子同时受到洛伦兹力和电场力作用最终平衡，有 由于流量为 可得 所以若流量Q恒定，前后两个金属侧面的电压与a、b无关，故D正确。 故选D。 3. 通以逆时针方向电流的圆形线圈悬挂在细线下。若在竖直直径上圆心O正上方，放一根垂直圆平面向内的固定直电流，如图所示，圆形线圈将会（　　） A. 从上往下看，顺时针转 B. 从左往右看，顺时针转 C. 使细线拉力增大 D. 向左或向右摆动 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】ABD．根据右手螺旋定则可知，通电线圈等效一个放在圆心O处的一个N极在外，S在里的条形磁铁，而直导线电流在O点的磁场方向水平向左，可知N极应该向左转动，即从上往下看，线圈顺时针转动，A正确BD错误； C．当圆环转过90°时，圆环和导线共面，采用微元法，在圆环的左侧和圆环的右侧对称的取一小段电流元，由左手定则可知左侧电流元的安培力左下，右侧右下，因此整体可知圆环竖直向下的安培力，所以竖直方向拉力变大，C正确。 故选AC。 4. 如图为一海上风电厂的照片，该海上风电厂的风力发电机的叶片长为50米，有400个发电机组。假设一年中有约100天左右时间可以发电，且发电时风速约；发电机将风能转变为电能的效率约为。空气密度为，试通过估算判断：该海上风电厂年发电量与下列选项中哪一个最接近（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】风力发电是利用动能转化成电能，假设在时间内，吹到风叶上的空气质量为，有 每台发电机发电功率为 一年发电量为 故选C。 5. 如图所示，在图甲的电路中，是可变电阻，是定值电阻，其阻值为4Ω。实验时调节的阻值，得到各组电压表和电流表数据，用这些数据在坐标纸上描点、拟合，作出的图像如图乙中AB所示。a和b分别为的滑片在不同位置时，其接入电路的电阻的图像。电压表和电流表均看作理想电表。下列说法中正确的是（　　） A. 该电源电动势为2.5V，内阻5Ω B. 的值为1Ω C. A、B状态对应的电源的效率 D. 当电流为0.25A时，滑动变阻器R的功率为 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据闭合电路的欧姆定律可得 由图可知，当时，，当时，，代入上式解得 ， 故A错误； B．结合上述可知 故B错误； C．电源的效率： 代入数据可知 ， 则有 故C错误； D．当电流为0.25A时，根据图像可知 则有 故D正确。 故选D。 6. 如图所示，我国的球面射电望远镜是世界上最大的单口径射电望远镜，被称为“超级天眼”，并通过随地球自转指向太空不同方向。“天眼眼眶”的直径为 D，其边缘圆周处于同一水平面内，其所在处地磁场的磁感应强度大小为B，与“眼眶”平面平行、垂直的分量大小分别为、，则（　　） A. 穿过“眼眶”的磁通量大小为 B. B、、三者大小关系满足 C. 在地球自转90°的过程中，穿过“眼眶”磁通量的变化量为0 D. 在地球自转180°的过程中，穿过“眼眶”磁通量的变化量为 【答案】C 【解析】 【详解】A．地磁场的磁感应强度大小为B，与“眼眶”平面垂直的分量大小为，穿过“眼眶”的磁通量大小为，故A错误； B．B、、三者大小关系满足 故B错误； CD．在地球自转90°、180°的过程中，“眼眶”相对地磁场静止，穿过“眼眶”磁通量的变化量为0，故C正确，D错误。 故选C。 7. 如图所示，电源的电动势为E，电源内阻为r，定值电阻，M为直流电动机，其线圈电阻也为，电动机正常运转时，理想电压表读数为，则（ ） A. 通过电动机M的电流为 B. 电阻R消耗的功率为 C. 电源的输出功率为 D. 电动机M的输出功率为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由闭合电路的欧姆定律得电路中的电流为 故A错误； B．电阻消耗的功率为 故B错误； C．电源的输出功率为 故C错误； D．电动机的输出功率为 故D正确。 故选D。 8. 如图所示，在直角坐标系xOy第一象限内x轴上方存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，在y轴上S处有一粒子源，它可向右侧纸面内各个方向射出速率相等的质量均为m，电荷量均为q的同种带电粒子，所有粒子射出磁场时离S最远的位置是x轴上的P点。已知粒子带负电，==d，粒子重力及粒子间的相互作用均不计，则（　　） A. 粒子的速度大小为 B. 从O点射出的粒子在磁场中的运动时间为 C. 从x轴上射出磁场的粒子在磁场中运动的最长时间与最短时间之比为9∶2 D. 沿平行x轴正方向射入的粒子离开磁场时的位置到O点的距离为 【答案】C 【解析】 【详解】A．由题意可知，带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，粒子射出磁场时离S最远的位置是x轴上的P点，可以画出其轨迹1，如图所示，可知SP为直径，由几何关系则有 得 由洛伦兹力提供向心力可得 得 A错误； B．粒子的运动周期 得 从O点射出的粒子如轨迹3，由几何知识可得轨迹3所对应的圆心角为60°，在磁场中的运动时间 故B错误； C．从x轴上射出磁场的粒子中，运动时间最长的粒子为运动轨迹与x轴相切的粒子（轨迹2），对应的圆心角为270°，得 运动时间最短的粒子为从原点飞出的粒子（轨迹3），此时对应的圆心角为60°，得到 所以 故C正确； D．沿平行x轴正方向射入的粒子，圆心在原点处，运动轨迹为四分之一圆，离开磁场时的位置到O点的距离为d，故D错误。 故选C。 9. 1931年建成了第一个回旋加速器，如图所示，它的主要结构是在磁极间的真空室内有两个半圆形的金属扁盒（D形盒）隔开相对放置，D形盒上加交变电压，交变电压大小为U、周期为T，D形盒的半径为R，D形盒的间隙为d，磁感应强度的大小为B，该回旋加速器为粒子（）加速器，不计粒子的初速度，已知粒子的质量为m，电荷量为q。粒子在D形盒间隙运动的时间很短，一般可忽略，下列说法正确的是（　　） A. 若将粒子换成质子，其他条件不变，该回旋加速器不能让质子一直回旋加速 B. 粒子最后从D形盒被引出的速度大小为 C. 粒子在D形盒中运动的总时间为 D. 若考虑粒子在D形盒间隙中运动的总时间，该时间为 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．粒子在磁场中做匀速圆周运动，回旋加速器正常工作时，粒子在磁场中圆周运动的周期等于交变电压的周期，则有 由于粒子与质子的比荷不相等，可知，该回旋加速器不能够让质子一直回旋加速，故A正确； B．粒子在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，粒子飞出加速器后的最大半径等于加速度的半径，则有 粒子最后从D形盒被引出的速度大小为 故B正确； C．根据动能定理有 结合上述解得 则粒子在D形盒中运动的时间为 故C错误； D．粒子在电场中后一次加速可以看为前一次加速的一个延续部分，即粒子在电场中运动过程可以看为匀加速直线运动，则有 根据牛顿第二定律有 解得 故D正确。 故选ABD。 10. 如图所示，两平行光滑金属导轨CD、EF间距为L，与电动势为的电源相连，质量为m、电阻为R的金属棒ab垂直于导轨放置，构成闭合回路，回路平面与水平面成角，回路其余部分电阻不计。整个回路处于匀强磁场中，为使ab棒保持静止，磁场的磁感应强度大小和方向可能为（已知重力加速度为g）（　　） A. ，沿导轨向上 B. ，水平向右 C. ，水平向右 D. ，垂直于回路平面向下 【答案】BD 【解析】 【详解】A．当磁场方向沿导轨向上时，ab棒所受安培力方向垂直于导轨向上，此时ab棒不可能保持静止，A错误； B．当磁场方向水平向右时，ab棒所受安培力方向竖直向上，要使ab棒保持静止，应有安培力 又 解得 B正确； C．当磁场方向竖直向下时，ab棒所受安培力方向水平向右。此时ab棒的受力情况如图甲所示，根据平衡条件有安培力 可得 C错误； D．当磁场方向垂直于四路平面向下时；ab棒所受安培力方向沿导轨向上，此时ab棒的受力情况如图乙所示。根据平衡条件有安培力，可得 D正确。 故选BD。 11. 如图所示，在垂直纸面向外的匀强磁场中，一质量为m、电荷量为的带电滑块从光滑绝缘斜面的顶端由静止释放，滑至底端时恰好不受弹力，已知磁感应强度的大小为B，斜面的倾角为，重力加速度为g，滑块可视为质点，下列说法正确的是（　　） A. 滑块滑至底端时的速率为 B. 滑块滑至底端时的速率为 C. 滑块经过斜面中点时的速率为 D. 斜面的高度为 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．由左手定则可知，滑块所受洛伦兹力垂直斜面向上，滑块滑至底端时恰不受弹力，则有 解得 故A正确，B错误； C．设斜面的高度为，设滑块经过斜面中点时的速率为，由动能定理得 解得 故C正确； D．滑块从斜面顶端运动到底端的过程中，由动能定理得 代入数据解得 故D错误。 故选AC。 12. 如图所示，竖直平面内半径为R、圆心为O的圆形区域内充满磁感应强度为B的匀强磁场，MN是一竖直放置的收集板。三角形MON为边长为2R的等边三角形，从圆形磁场最高点P沿PO方向向圆形区域内射入大量速率不同的同种粒子，粒子所带电荷量为，质量为m。不计粒子之间的相互作用力及粒子重力，关于打在MN区域的粒子，下列说法正确的是（　　） A. 在磁场中运动时间最长的粒子速率为 B. 速率最大的粒子的速率 C. 整个过程中位移最小的粒子速率 D. 速率最大的粒子在整个过程中的运动时间 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．粒子在磁场中运动的周期为 由可知，在磁场中运动时间最长的粒子轨迹对应的圆心角最大，如图所示 设出射点为，粒子在磁场中运动轨迹对应的圆心角为，根据几何关系有 则粒子射到M点时，最小，最大，粒子在磁场中运动的时间最长，根据几何关系有 根据洛伦兹力提供向心力 可得在磁场中运动时间最长的粒子速率为 故A正确； B．根据洛伦兹力提供向心力，有 可得 可知轨迹半径r越大的粒子，速度v越大，故射到N点的粒子速度最大，由几何关系可知 解得 故B正确； C．点、点在同一高度上，整个过程中粒子位移最小的粒子打在M点，轨迹半径为 位移最小的粒子速率为 故C错误； D．速率最大的粒子打在N点，粒子在磁场中运动的时间为 粒子在磁场外运动的时间为 速率最大的粒子在整个过程中的运动时间 故D正确。 故选ABD。 二、实验题 13. 逆向思维是一种重要的思想方法，在这种思想方法的引领下，许多重要的科学定律被发现。“电生磁，磁生电”这种逆向互生的关系，体现了物理学中的一种对称美。请思考： （1）1831年，物理学家法拉第用如图所示的实验，成功发现了磁生电现象，当开关始终处于闭合状态时，a线圈中______（选填“有”或“无”）感应电流产生，当开关闭合或断开瞬间，a线圈中______（选填“有”或“无”）感应电流产生。 （2）如图是某兴趣小组研究磁生电现象所准备的器材。 请你协助该小组完成如下工作，用实线将带有铁芯的线圈A、电源、滑动变阻器和开关连接成原线圈回路_____，将小量程电流表和线圈B连接成副线圈回路，并列举出在实验中改变副线圈回路磁通量，使副线圈回路产生感应电流的三种方式： ①______； ②______； ③______。 【答案】（1） ①. 无 ②. 有 （2） ①. ②. 将原线圈A插入副线圈B中，合上（或断开）开关瞬间 ③. 合上开关后，将原线圈A插入副线圈B中或从副线圈B中抽出 ④. 合上开关，将原线圈A插入副线圈B后，移动滑动变阻器的滑片 【解析】 【小问1详解】 [1][2]当开关始终处于闭合状态时，因穿过a线圈的磁通量不变，所以无感应电流产生。闭合开关瞬间，穿过a线圈的磁通量突然增大，所以有感应电流产生。断开开关瞬间，穿过a线圈的磁通量突然减小，所以有感应电流产生。 【小问2详解】 [1]实物连接如图所示。 ①[2]略； ②[3]略； ③[4]略。 14. 在测量电源的电动势和内阻的实验中，实验室提供的器材有： 干电池一节（电动势约，内阻小于）； 电压表V（量程，内阻约）； 电流表A（量程，内阻约）； 滑动变阻器R（最大阻值为）； 定值电阻R（阻值）； 开关一个，导线若干。 （1）小明同学按照如图所示的电路进行实验，结果发现电压表示数的变化范围比较小，出现该现象的主要原因是_______。 A. 电压表分流 B. 干电池内阻较小 C. 电流表内阻较小 （2）针对电压表示数的变化范围比较小的问题，小明利用现有的器材改进了实验方案，重新测量得到的数据如下表所示。 序号 1 2 3 4 5 6 7 0.08 0.14 0.20 0.26 0.32 0.36 0.40 1.35 1.20 1.05 0.88 0.73 0.71 0.52 用笔画线代替导线，请按照改进后的方案，将图1中的实物图连接成完整电路______。 （3）根据表中数据画出的图像（如图2所示）可得，电源的内阻为________（保留2位有效数字）。 （4）考虑到电压表分流会引起测量误差，小明用作图的方法进行误差分析，图中实线对应测量值，虚线对应真实值，所作的图像中正确的是_______。 A. B. C. D. 【答案】（1）B （2） （3）0.67 （4）C 【解析】 【小问1详解】 根据闭合电路的欧姆定律 U=E-Ir U-I图像斜率的绝对值表示电源的内阻，如果电源内阻较小，则图像斜率绝对值就会很小，即相同的电流变化量时，电压表的读数变化范围就会较小。 故选B。 【小问2详解】 将定值电阻与电源串联即可解决上述问题，电路如图 【小问3详解】 由图像的斜率可知电源内阻 【小问4详解】 由于电压表的分流作用电流的测量值小于流过电源的真实值，当外电路短路时电流的测量值等于真实值。 故选C。 三、解答题 15. 如图所示的电路图，电源的电动势，内阻r未知，电动机的内阻为，定值电阻的阻值，电容器的电容，当把两个开关都闭合，电容器的带电量为，电动机正常工作，流过电动机的电流为，求： （1）电源的内阻； （2）电动机正常工作时输出的机械功率； （3）两开关都闭合时电源的效率。 【答案】（1） （2）45W （3）90.9％ 【解析】 【小问1详解】 设路端电压为U，由电容的定义可得 路端电压为 由欧姆定律可得R的电流为 由闭合电路欧姆定律可得 联立解得，电源内阻为 【小问2详解】 电动机正常工作时输出的机械功率 【小问3详解】 两开关都合上电源的效率为 16. 如图所示，一根足够长的光滑绝缘杆MN，与水平面夹角为37°，固定在竖直平面内，垂直纸面向里的匀强磁场B充满杆所在的空间，杆与B垂直，质量为m的带电小环沿杆下滑到图中的P处时，对杆有垂直杆向下的压力作用，压力大小为0.4mg，已知小环的带电荷量为q，已知重力加速度为g。问： （1）小环带什么电？ （2）小环滑到P处时的速度多大？ （3）小环滑到离P多远处，环与杆之间没有正压力？ 【答案】（1）小环带负电； （2）； （3） 【解析】 【小问1详解】 因 mgcos37°=0.8mg 而此时环对杆有垂直杆向下的0.4mg压力作用，则环受到的洛伦兹力垂直于杆向上时，由左手定则可知环带负电。 【小问2详解】 在垂直杆的方向上，设小环滑到P点的速度为vP，在P点小环的受力如图甲所示，根据平衡条件得 qvPB+FN=mgcos37° 解得 【小问3详解】 环与杆之间没有正压力时洛伦兹力等于重力垂直于斜面向下的压力，则 qv′B=mgcos37° 得 小球向下运动的过程中只有重力做功，洛伦兹力不做功，设两点之间的距离是L，则： 17. 如图所示，两平行金属导轨的距离 ，金属导轨所在的平面与水平面夹角，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度 、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势 、内阻的直流电源。现把一个质量 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。金属导轨的其它电阻不计，g取 ，已知，。求： （1）导体棒受到的摩擦力的大小和方向； （2）若磁感应强度的方向不变而大小可以变化，要使导体棒能静止，求磁感应强度B的取值范围。 （3）若磁感应强度的大小不变，在垂直导体棒的平面内，将磁场沿顺时针方向转过角度（＜90度），使导体棒和金属导轨之间的摩擦力恰好为0，导体棒仍处于静止状态，求角度的大小。 【答案】（1）0.06N；方向沿斜面向下；（2） ；（3）37° 【解析】 【详解】（1）导体棒中由从b端流向a端的电流为 由左手定则可得导体棒受到的安培力沿斜面向上，安培力为 导体棒受力平衡可得 方向沿斜面向下。 （2）导体杆刚好不上滑，由题意 导体杆刚好不下滑，有 电流 联立得 故磁场的大小范围是：。 （3）导体不受摩擦力，仍处于静止状态则有 解得 18. 芯片制造中的重要工序之一是离子的注入，实际生产中利用电场和磁场来控制离子的运动。如图所示，MN为竖直平面内的一条水平分界线，MN的上方有方向竖直向下的匀强电场，电场强度大小为E，MN的下方有垂直于竖直平面向外的匀强磁场。一质量为m，电荷量为q（）的带正电粒子从MN上的A点射入电场，从MN上的C点射入磁场，此后在电场和磁场中沿闭合轨迹做周期性运动。粒子射入电场时的速度方向与MN的夹角，速度大小为，不计带电粒子受到的重力。 （1）求A、C两点间的距离L； （2）求电场强度与磁感应强度大小之比； （3）若只通过减小电场强度的大小，使粒子能从下往上经过C点，求电场强度的最小值。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 带正电粒子在电场中做类斜抛运动，则水平方向有 竖直方向 由牛顿第二定律 联立可得，A、C两点间的距离为 【小问2详解】 如图 粒子在磁场中做匀速圆周运动，由几何关系 由洛伦兹力提供向心力 联立可得电场强度与磁感应强度大小之比为 【小问3详解】 如图 粒子第一次从磁场返回电场时经过C点，此时电场强度最小，则电场中从A点到D点，有 由牛顿第二定律 粒子在磁场中做匀速圆周运动，半径不变，则有 由几何关系 联立可得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年度高二级部十月份模块检测 物理试题 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。满分100分，考试时间90分钟。考试结束后，将答卷纸和答题卡一并交回。 第Ⅰ卷（共40分） 注意事项 1．答题前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的班级、姓名、座号、准考证号填写在答题卡和试卷规定的位置上，并将答题卡上的考号、科目、试卷类型涂好。 2．第Ⅰ卷每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号，答案不能答在试卷上。 3．第Ⅱ卷必须用0.5毫米黑色签字笔在答卷纸各题的答题区域内作答；不能写在试题卷上，不按以上要求作答的答案无效。 一、选择题（1-8单选，每题3分；9-12多选，每题4分，漏选2分，错选0分） 1. 下列说法正确的是（　　） A. 电磁波的波长越大，光子能量越大 B. 一切物体都能辐射电磁波，但黑体除外 C. 安培定则不但可以判断通电直导线周围的磁场方向，还可以判断通电螺线管轴线上的磁场方向 D. 穿过线圈的磁通量发生变化时，线圈中一定产生感应电流，与线圈是否闭合无关 2. 下列关于四种仪器的说法正确的是（　　） A. 甲图中当加大加速极电压时，电子打在玻璃泡右侧上的位置将上移 B. 乙图中不改变质谱仪各区域的电场、磁场时，击中光屏同一位置的粒子比荷不相同 C. 丙图中载流子为负电荷的霍尔元件有如图所示的电流和磁场时，N侧电势高 D. 丁图中长、宽、高分别为a、b、c的电磁流量计在如图所示的匀强磁场中，若流量Q恒定，前后两个金属侧面的电压与a、b无关 3. 通以逆时针方向电流的圆形线圈悬挂在细线下。若在竖直直径上圆心O正上方，放一根垂直圆平面向内的固定直电流，如图所示，圆形线圈将会（　　） A. 从上往下看，顺时针转 B. 从左往右看，顺时针转 C. 使细线拉力增大 D. 向左或向右摆动 4. 如图为一海上风电厂的照片，该海上风电厂的风力发电机的叶片长为50米，有400个发电机组。假设一年中有约100天左右时间可以发电，且发电时风速约；发电机将风能转变为电能的效率约为。空气密度为，试通过估算判断：该海上风电厂年发电量与下列选项中哪一个最接近（　　） A. B. C. D. 5. 如图所示，在图甲的电路中，是可变电阻，是定值电阻，其阻值为4Ω。实验时调节的阻值，得到各组电压表和电流表数据，用这些数据在坐标纸上描点、拟合，作出的图像如图乙中AB所示。a和b分别为的滑片在不同位置时，其接入电路的电阻的图像。电压表和电流表均看作理想电表。下列说法中正确的是（　　） A. 该电源电动势为2.5V，内阻5Ω B. 的值为1Ω C. A、B状态对应的电源的效率 D. 当电流为0.25A时，滑动变阻器R的功率为 6. 如图所示，我国的球面射电望远镜是世界上最大的单口径射电望远镜，被称为“超级天眼”，并通过随地球自转指向太空不同方向。“天眼眼眶”的直径为 D，其边缘圆周处于同一水平面内，其所在处地磁场的磁感应强度大小为B，与“眼眶”平面平行、垂直的分量大小分别为、，则（　　） A. 穿过“眼眶”的磁通量大小为 B. B、、三者大小关系满足 C. 在地球自转90°的过程中，穿过“眼眶”磁通量的变化量为0 D. 在地球自转180°的过程中，穿过“眼眶”磁通量的变化量为 7. 如图所示，电源的电动势为E，电源内阻为r，定值电阻，M为直流电动机，其线圈电阻也为，电动机正常运转时，理想电压表读数为，则（ ） A. 通过电动机M的电流为 B. 电阻R消耗的功率为 C. 电源的输出功率为 D. 电动机M的输出功率为 8. 如图所示，在直角坐标系xOy第一象限内x轴上方存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，在y轴上S处有一粒子源，它可向右侧纸面内各个方向射出速率相等的质量均为m，电荷量均为q的同种带电粒子，所有粒子射出磁场时离S最远的位置是x轴上的P点。已知粒子带负电，==d，粒子重力及粒子间的相互作用均不计，则（　　） A. 粒子的速度大小为 B. 从O点射出的粒子在磁场中的运动时间为 C. 从x轴上射出磁场的粒子在磁场中运动的最长时间与最短时间之比为9∶2 D. 沿平行x轴正方向射入的粒子离开磁场时的位置到O点的距离为 9. 1931年建成了第一个回旋加速器，如图所示，它的主要结构是在磁极间的真空室内有两个半圆形的金属扁盒（D形盒）隔开相对放置，D形盒上加交变电压，交变电压大小为U、周期为T，D形盒的半径为R，D形盒的间隙为d，磁感应强度的大小为B，该回旋加速器为粒子（）加速器，不计粒子的初速度，已知粒子的质量为m，电荷量为q。粒子在D形盒间隙运动的时间很短，一般可忽略，下列说法正确的是（　　） A. 若将粒子换成质子，其他条件不变，该回旋加速器不能让质子一直回旋加速 B. 粒子最后从D形盒被引出的速度大小为 C. 粒子在D形盒中运动的总时间为 D. 若考虑粒子在D形盒间隙中运动的总时间，该时间为 10. 如图所示，两平行光滑金属导轨CD、EF间距为L，与电动势为的电源相连，质量为m、电阻为R的金属棒ab垂直于导轨放置，构成闭合回路，回路平面与水平面成角，回路其余部分电阻不计。整个回路处于匀强磁场中，为使ab棒保持静止，磁场的磁感应强度大小和方向可能为（已知重力加速度为g）（　　） A. ，沿导轨向上 B. ，水平向右 C. ，水平向右 D. ，垂直于回路平面向下 11. 如图所示，在垂直纸面向外的匀强磁场中，一质量为m、电荷量为的带电滑块从光滑绝缘斜面的顶端由静止释放，滑至底端时恰好不受弹力，已知磁感应强度的大小为B，斜面的倾角为，重力加速度为g，滑块可视为质点，下列说法正确的是（　　） A. 滑块滑至底端时的速率为 B. 滑块滑至底端时的速率为 C. 滑块经过斜面中点时的速率为 D. 斜面的高度为 12. 如图所示，竖直平面内半径为R、圆心为O的圆形区域内充满磁感应强度为B的匀强磁场，MN是一竖直放置的收集板。三角形MON为边长为2R的等边三角形，从圆形磁场最高点P沿PO方向向圆形区域内射入大量速率不同的同种粒子，粒子所带电荷量为，质量为m。不计粒子之间的相互作用力及粒子重力，关于打在MN区域的粒子，下列说法正确的是（　　） A. 在磁场中运动时间最长的粒子速率为 B. 速率最大的粒子的速率 C. 整个过程中位移最小的粒子速率 D. 速率最大的粒子在整个过程中的运动时间 二、实验题 13. 逆向思维是一种重要的思想方法，在这种思想方法的引领下，许多重要的科学定律被发现。“电生磁，磁生电”这种逆向互生的关系，体现了物理学中的一种对称美。请思考： （1）1831年，物理学家法拉第用如图所示的实验，成功发现了磁生电现象，当开关始终处于闭合状态时，a线圈中______（选填“有”或“无”）感应电流产生，当开关闭合或断开瞬间，a线圈中______（选填“有”或“无”）感应电流产生。 （2）如图是某兴趣小组研究磁生电现象所准备的器材。 请你协助该小组完成如下工作，用实线将带有铁芯的线圈A、电源、滑动变阻器和开关连接成原线圈回路_____，将小量程电流表和线圈B连接成副线圈回路，并列举出在实验中改变副线圈回路磁通量，使副线圈回路产生感应电流的三种方式： ①______； ②______； ③______。 14. 在测量电源的电动势和内阻的实验中，实验室提供的器材有： 干电池一节（电动势约，内阻小于）； 电压表V（量程，内阻约）； 电流表A（量程，内阻约）； 滑动变阻器R（最大阻值为）； 定值电阻R（阻值）； 开关一个，导线若干。 （1）小明同学按照如图所示的电路进行实验，结果发现电压表示数的变化范围比较小，出现该现象的主要原因是_______。 A. 电压表分流 B. 干电池内阻较小 C. 电流表内阻较小 （2）针对电压表示数的变化范围比较小的问题，小明利用现有的器材改进了实验方案，重新测量得到的数据如下表所示。 序号 1 2 3 4 5 6 7 0.08 0.14 0.20 0.26 0.32 0.36 0.40 1.35 1.20 1.05 0.88 0.73 0.71 0.52 用笔画线代替导线，请按照改进后的方案，将图1中的实物图连接成完整电路______。 （3）根据表中数据画出的图像（如图2所示）可得，电源的内阻为________（保留2位有效数字）。 （4）考虑到电压表分流会引起测量误差，小明用作图的方法进行误差分析，图中实线对应测量值，虚线对应真实值，所作的图像中正确的是_______。 A. B. C. D. 三、解答题 15. 如图所示的电路图，电源的电动势，内阻r未知，电动机的内阻为，定值电阻的阻值，电容器的电容，当把两个开关都闭合，电容器的带电量为，电动机正常工作，流过电动机的电流为，求： （1）电源的内阻； （2）电动机正常工作时输出的机械功率； （3）两开关都闭合时电源的效率。 16. 如图所示，一根足够长的光滑绝缘杆MN，与水平面夹角为37°，固定在竖直平面内，垂直纸面向里的匀强磁场B充满杆所在的空间，杆与B垂直，质量为m的带电小环沿杆下滑到图中的P处时，对杆有垂直杆向下的压力作用，压力大小为0.4mg，已知小环的带电荷量为q，已知重力加速度为g。问： （1）小环带什么电？ （2）小环滑到P处时的速度多大？ （3）小环滑到离P多远处，环与杆之间没有正压力？ 17. 如图所示，两平行金属导轨的距离 ，金属导轨所在的平面与水平面夹角，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度 、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势 、内阻的直流电源。现把一个质量 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。金属导轨的其它电阻不计，g取 ，已知，。求： （1）导体棒受到的摩擦力的大小和方向； （2）若磁感应强度的方向不变而大小可以变化，要使导体棒能静止，求磁感应强度B的取值范围。 （3）若磁感应强度的大小不变，在垂直导体棒的平面内，将磁场沿顺时针方向转过角度（＜90度），使导体棒和金属导轨之间的摩擦力恰好为0，导体棒仍处于静止状态，求角度的大小。 18. 芯片制造中的重要工序之一是离子的注入，实际生产中利用电场和磁场来控制离子的运动。如图所示，MN为竖直平面内的一条水平分界线，MN的上方有方向竖直向下的匀强电场，电场强度大小为E，MN的下方有垂直于竖直平面向外的匀强磁场。一质量为m，电荷量为q（）的带正电粒子从MN上的A点射入电场，从MN上的C点射入磁场，此后在电场和磁场中沿闭合轨迹做周期性运动。粒子射入电场时的速度方向与MN的夹角，速度大小为，不计带电粒子受到的重力。 （1）求A、C两点间的距离L； （2）求电场强度与磁感应强度大小之比； （3）若只通过减小电场强度的大小，使粒子能从下往上经过C点，求电场强度的最小值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $