精品解析：山东省青岛市城阳第三高级中学2024-2025学年高二上学期12月月考物理试题

城阳三中高二级部12月阶段性检测 物理试题 一、单项选择题：本题8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 下列关于电磁感应现象的说法中，错误的是（ ） A. 如图甲所示，当蹄形磁体顺时针转动时，铝框将朝相同方向转动 B. 如图乙所示的真空冶炼炉能在真空环境下，使炉内的金属产生涡流，从而炼化金属 C. 如图丙所示的变压器的铁芯是利用薄硅钢片叠加而成的，而不是采用一整块硅钢，这是为了减小发热量，提高变压器的效率 D. 如图丁所示的是毫安表的表头，运输时要把毫安表的正、负接线柱用导线连在一起，这是为了保护毫安表指针，利用了电磁驱动的原理 【答案】D 【解析】 【详解】A．图甲当蹄形磁体顺时针转动时，通过铝框的磁通量变化，铝框产生感应电流，感应电流的磁场阻碍磁通量变化，则铝框将顺时针转动，故A正确； B．高频交流电产生高频交变磁场，因电磁感应使金属产生涡流，由于电流的热效应，从而炼化金属，故B正确； C．磁场变化越快，感应电动势越大，因而涡流也就越强．涡流能使导体发热．变压器的铁芯是相互绝缘的薄片叠加而成的，从而减小回路的横截面积来减小感应电动势，以降低涡流强度，从而减少能量损耗，提高变压器的效率，故C正确； D．运输时要把毫安表的正、负接线柱用导线连在一起，这是为了保护毫安表指针，这是电磁阻尼原理，故D错误。 本题选择错误的，故选D。 2. 如图所示，通电螺线管两侧各悬挂一个小铜环，铜环平面与螺线管截面平行。当电键S接通瞬间，两铜环的运动情况是（　 　） A. 同时向螺线管靠拢 B. 同时向两侧推开 C. 一个被推开，一个被吸引，但因电源正负极未知，无法具体判断 D. 同时被推开或同时向螺线管靠拢，因电源正负极未知，无法具体判断 【答案】B 【解析】 【详解】当电键S接通瞬间，小铜环中磁通量从无到有增加，根据楞次定律，感应电流的磁场要阻碍磁通量的增加，则两环将向两侧运动。 故选B。 3. 如图所示，两平行的虚线间的区域内存在着有界匀强磁场，有一较小的三角形闭合导线框abc的ab边与磁场边界平行。现使此线框向右匀速穿过磁场区域，运动过程中始终保持速度方向与ab边垂直。则图中哪一个可以定性地表示线框在上述过程中感应电流随时间变化的规律（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】根据感应电动势大小 而导体棒有效长度L等于导体进入磁场过程中与磁场边界相交线的长度，因此进入磁场过程中，感应电动势逐渐减小，从而感应电流逐渐减小；离开磁场时，感应电动势也逐渐减小，从而感应电流也逐渐减小。再根据右手定则，进入磁场过程中感应电流为逆时针方向，离开磁场过程中，感应电流为顺时针方向。 故选D。 4. 某物理兴趣小组的同学进行如图所示的自感现象研究。在图中，L为自感系数较大的电感线圈，且电阻忽略不计，A、B为两个完全相同的灯泡，且它们的额定电压均等于电源的电动势。下列说法正确的是（　　） A. 闭合开关S的瞬间，灯泡A先亮，灯泡B后亮，待电路稳定后，B灯泡熄灭 B. 闭合开关S的瞬间，两灯泡同时亮，待电路稳定后，B灯泡熄灭 C. 闭合开关S，待电路稳定后，断开开关S，则灯泡A立即熄灭，灯泡B不亮 D. 闭合开关S，待电路稳定后，断开开关S，则灯泡A逐渐变暗最后熄灭，灯泡B闪亮后再次熄灭 【答案】B 【解析】 【详解】AB．合上开关S的瞬间，自感线圈产生自感电动势阻碍电流增大，由于电源电压同时加到两灯泡上，灯泡A、B同时亮，待电路稳定后，自感线圈电阻忽略不计，相当于导线，灯泡B被短路熄灭，灯泡A两端电压为电源电压，变得更亮，故A错误，B正确； CD．闭合开关S，待电路稳定后，断开开关S瞬间，灯泡A立即熄灭，自感线圈产生自感电动势阻碍电流减小，在自感线圈与灯泡B间构成的闭合回路中产生感应电流，灯泡B闪亮一下后熄灭，故CD错误。 故选B。 5. 一正方形的中心O和四个顶点均固定着平行长直导线，若所有平行直导线均通入大小相等的恒定电流，电流方向如图中所示，下列截面图中中心长直导线所受安培力最大的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】根据“同向电流相吸引，异向电流相排斥”，设四根导线与中间的导线的相互作用力均为F，则分析如图所示，A受合力为0，B和C受到2F的力，D受到的力； 故选D。 6. 线圈在匀强磁场中匀速转动，产生交变电流的图像如图所示，由图可知（　　） A. 在B、D时刻穿过线圈的磁通量为零 B. 在A、C时刻线圈处于与中性面垂直的位置 C. 从A时刻到D时刻线圈转过的角度为π D. 若从0时刻到D时刻经过0.01s，则在1s内交变电流的方向改变100次 【答案】B 【解析】 【详解】A．从图可知在B和D时刻感应电流为零，感应电动势为零，则磁通量最大，故A错误； B．从图可知在A和C时刻感应电流最大，感应电动势最大，而磁通量为零，线圈处于与中性面垂直的位置，故B正确； C．从图可知从A时刻到D时刻经过时间为，线圈转过的角度为，故C错误； D．若从0时刻到D时刻为一个周期则经过0.01s，交流电的方向在0.01s内改变两次，即周期为0.01s，则在1s内交流电的方向改变200次，故D错误。 故选B。 7. 如图所示，一小水电站输出的电功率为，输出电压，经理想升压变压器变为2000V电压远距离输送，输电线总电阻为，最后经理想降压变压器降为220V向用户供电。下列说法正确的是（　　） A. 变压器原、副线圈的匝数比 B. 输电线上的电流为50A C. 输电线上损失的电功率为25kW D. 变压器原、副线圈的匝数比 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据题意可得，变压器原、副线圈的匝数比 故A错误； B．根据题意可知，理想升压变压器的输出功率为 则输电线上的电流为 故B错误； C．输电线上损失的电功率为 D．变压器原线圈电压为 变压器原、副线圈的匝数比 故D正确。 故选D。 8. 某水枪喷水口的横截面积为S，喷出水流的流速为v，假设水流垂直射向竖直墙壁，冲击墙面后速度变为0。则墙壁受到的平均冲击力大小为（已知水的密度为，重力加速度大小为g）（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据动量定理 其中 可得 则根据牛顿第三定律可知墙壁受到的平均冲击力大小为。 故选A。 二、多项选择题：本题4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，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. 如图所示为圆柱形区域的横截面，在该区域加沿圆柱轴线方向的匀强磁场。带电粒子（不计重力）第一次以速度沿截面直径入射，粒子飞出磁场区域时，速度方向偏转角；该带电粒子第二次以速度从同一点沿同一方向入射，粒子飞出磁场区域时，速度方向偏转角，则带电粒子第一次和第二次在磁场中运动的（　　） A. 半径之比为 B. 速度之比为 C. 时间之比为 D. 时间之比为 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】A．设磁场半径为，当第一次以速度沿截面直径入射时，根据几何知识可得 即 当第二次以速度沿截面直径入射时，根据几何知识可得 所以 故A正确 B．两次情况下都是同一个带电粒子在相等的磁感应强度下运动的，所以根据公式 可得 故B错误； CD．因为周期 与速度无关，所以运动时间比为 故C正确，D错误。 故选AC。 10. 如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比为，原线圈两端接的交流电源，副线圈两端接的负载电阻，电表均为理想交流电表。则下列说法正确的是（ ） A. 副线圈中输出交流电的频率为 B. 副线圈中电压表的示数为 C. 变压器的输入功率为35.2W D. 原线圈中的电流表A的示数为0.25A 【答案】AC 【解析】 【详解】A．变压器不会改变电流的频率，则副线圈输出电流的频率为 故A正确； B．由瞬时值的表达式可知原线圈的电压的有效值为 根据理想变压器电压与匝数成正比 可知，副线圈的电压的有效值为 U2=44V 即电压表的读数为44V，故B错误； C．变压器的输入功率和输出功率相等，副线圈的输出功率为 故C正确； D．副线圈的电流为 根据理想变压器电流与匝数成反比 可得原线圈中的电流表A的示数为 I1=0.16A 故D错误。 故选AC。 11. 如图所示，两只小球在光滑水平面上沿同一直线运动，已知以的速度向右运动，以的速度向左运动。两球相撞后，以的速度向左运动，由此可得（ ） A. 相撞后的速度大小为2m/s，方向向右 B. 相撞后的速度大小为2m/s，方向向左 C. 在相碰过程中，的动量改变大小为，方向向右 D. 在相碰过程中，受到的外力的冲量大小为，方向向左 【答案】BCD 【解析】 【详解】AB．设小球向右运动的方向为正方向，两小球碰撞前后动量守恒 解得相撞后的速度 则相撞后m2的速度大小为2m/s，方向向左，A错误，B正确； C．在相碰过程中，m2的动量改变为 m2的动量改变大小是24kg·m/s，方向向右，C正确； D．由动量守恒定律可得 对m1由动量定理可得 故m1受到的外力的冲量大小是24N·s，方向向左，D正确。 故选BCD。 12. 如图所示，平行金属导轨与水平面间的倾角为，导轨电阻不计，与阻值为R的定值电阻相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面，磁感应强度为B。现有一质量为m、长为l的导体棒在ab位置以初速度v沿斜面向上运动，最远到达处，导体棒向上滑行的最远距离为x。导体棒的电阻也为R，与导轨之间的动摩擦因数为，重力加速度为g。在导体棒向上滑动过程中，下列说法正确的是（ ） A. 导体棒受到的最大安培力为 B. 导体棒损失的机械能为 C. 导体棒运动的时间为 D. 整个电路产生的焦耳热为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．导体棒刚开始向上运动时所受的安培力最大，产生的感应电动势为 根据闭合电路欧姆定律，有 安培力为 FA=BIl 可得最大安培力为 故A错误； B．上滑的过程中导体棒的动能减小，重力势能增加mgxsinθ，所以导体棒损失的机械能为 故B错误； C．上滑的过程中通过回路中的电荷量为 上滑过程中根据动量定理，有 而 解得所用时间为 故C正确； D．根据能量守恒可知，上滑过程中导体棒的动能减小，转化为焦耳热、摩擦生热和重力势能，回路中产生的焦耳热为 故D正确。 故选CD。 三、实验题：本大题共2小题，共15分。 13. (1)在“测定金属的电阻率”的实验中，由于金属丝直径很小，不能使用普通刻度尺，应使用螺旋测微器。螺旋测微器的精确度为_________mm，用螺旋测微器测量某金属丝直径时的刻度位置如图所示，从图中读出金属丝的直径为_________mm。 (2)如果测出金属丝接入电路的长度l、直径d和金属丝接入电路时的电流I和其两端的电压U，就可求出金属丝的电阻率。用以上实验中直接测出的物理量来表示电阻率，其表达式为ρ=___________。 (3)在此实验中，金属丝的电阻大约为4Ω，在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测电阻丝外，选用了如下实验器材： A.直流电源：电动势约4.5 V，内阻不计； B．电流表A：量程0~0.6 A，内阻约0.125Ω； C．电压表V：量程0~3 V，内阻约3 kΩ； D．滑动变阻器R：最大阻值10Ω； E．开关、导线等。 在以下可供选择的实验电路中，应该选图____（填“甲”或“乙”），选择的接法为____接法（填“内”或“外”），此接法测得的电阻值将___________（填“大于”、“小于”或“等于”）被测电阻的实际阻值。 (4)根据所选实验电路图，在实物图中完成其余的连线___________。在闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应置在_________（填“最左”或“最右”）端。 (5)根据所选量程，某次实验两电表的示数如图，则读数分别为_________V和_________A。 (6)若某次实验测得接入电路金属丝的长度为0.810m，算出金属丝的横截面积为0.81×10-6m2，根据伏安法测出电阻丝的电阻为4.1Ω，则这种金属材料的电阻率为__________（保留二位有效数字）。 【答案】 ①. 0.01 ②. 0.640 ③. ④. 甲 ⑤. 外 ⑥. 小于 ⑦. ⑧. 最左 ⑨. 2.15 ⑩. 0.16 ⑪. 4.1×10-6Ω·m 【解析】 【详解】(1)[1]螺旋测微器的精确度为0.01mm [2]金属丝的直径为 0.5mm+0.01mm×14.0=0.640mm。 (2)[3]根据及解得 (3)[4] [5]因待测电阻的阻值较小，故采用电流表外接电路，即甲电路； [6]因电压表的分流作用，使得电流表的测量值大于电阻上的实际电流，故此接法测得的电阻值将小于被测电阻的实际阻值。 (4)[7]连线如图；在闭合开关S前，滑动变阻器的阻值调节到最小，故滑片应置在最左端。 (5)[8]电压表读数为2.15V； [9]电流表读数为0.16A。 (6)[10]根据可得，代入数据可知 ρ=4.1×10-6Ω·m 【点睛】螺旋测微器示数等于固定刻度与可动刻度示数之和，对螺旋测微器读数时要注意估读；实验器材的选择、设计实验电路图是本题的难点，要掌握实验器材的选取原则及电路选择的原则。 14. 在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中： （1）实验室中有下列器材： A．可拆变压器（铁芯、两个已知匝数的线圈，实验时变压器可视为理想变压器） B．开关、导线若干 C．低压交变电源 在本实验中，还需用到的实验器材有______。 （2）某学生做实验时，先保持原线圈的匝数不变，减少副线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压______；然后再保持副线圈的匝数不变，减少原线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压______。（均选填“增大”“减小”或“不变”） （3）实验中使用的可拆变压器如图（a）所示，实验电路图如图（b）所示，某次实验时匝，匝，变压器的有效输入电压为12V，灯泡L的额定电压为6V。接通电源，闭合开关，灯泡L______（选填“能”或“不能”）正常发光。 【答案】 ①. 交流电压表 ②. 减小 ③. 增大 ④. 能 【解析】 【详解】（1）[1]在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，还需使用交流电压表测量变压器原、副线圈电压。 （2）[2][3]根据理想变压器原副线圈电压与线圈匝数的关系 先保持原线圈的匝数不变，减少副线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压减小，然后再保持副线圈的匝数不变，减少原线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压增大 （3）[4]根据理想变压器原副线圈电压与线圈匝数的关系 可得副线圈两端的电压为 副线圈两端的电压等于灯泡L的额定电压，灯泡L能正常发光。 四、计算题（本大题共4小题，共45分。按题目要求作答，解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。） 15. 如图所示，光滑水平地面上放置一块木板，其左端放有一个质量为的小木块，木板质量为，两者初速度均为0，且它们之间动摩擦因数并不为零。一颗质量为的子弹，以的初速度水平射入小木块（未穿出），入射时间极短，取。 （1）求子弹瞬间射入小木块后两者的共同速度v的大小； （2）若最终小木块和木板相对静止，求整个过程中子弹、小木块和木板三者组成的系统动能变化量是多少？ 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 子弹射入小木块过程中，子弹与小木块组成的系统动量守恒，以向右为正方向有 代入数据解得 【小问2详解】 小木块在木板上滑动过程中，子弹、小木块与木板组成的系统动量守恒，以向右为正方向有 解得 整个过程中子弹、小木块和木板三者组成的系统动能变化量是 解得 16. 如图所示，线圈abcd的面积是，共100匝，线圈电阻为，外接电阻，匀强磁场的磁感应强度，当线圈以300r/min的转速匀速旋转时，求：（从线圈转动经过中性面时开始计时） (1)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； (3)电路中电压表和电流表的示数； (4)经通过电阻R的电荷量。 【答案】(1)；(2)；(3)，；(4) 【解析】 【分析】 【详解】(1)由题意可知 则 (2)当时 (3)电动势的有效值 电流表示数 电压表示数 (4)内线圈转过的角度 该过程 所以 ，， 得 17. 如图所示，在xOy平面内的第一象限中存在磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场，x<0范围内存在着平行于y轴向上的匀强电场。一质量为m、电荷量大小为q的带电粒子由x轴上的A点以某一初速度沿x轴正方向射入电场，经y轴上坐标为（0，L）的C点进入匀强磁场，在磁场中偏转后经坐标为（2L，0）的D点垂直于x轴离开磁场。不计带电粒子重力，求： （1）粒子经过C点的时的速度大小； （2）匀强电场电场强度的大小； （3）A点的坐标。 【答案】（1）；（2）；（3）（，0） 【解析】 【详解】（1）设粒子进入磁场时速度大小为v，则粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，轨迹如图所示 由牛顿第二定律 由几何关系得 联立解得 ，，， （2）粒子在匀强电场中做类平抛运动，则 所以 （3）粒子在匀强中做类平抛运动，根据速度偏转角和位移偏转角的关系可得 解得 故A点坐标为（，0）。 18. 为了探究电动机转速与弹簧伸长量之间的关系，小明设计了如图所示的装置。半径为l的圆形金属导轨固定在水平面上，一根长也为l，电阻为R的金属棒ab一端与导轨接触良好，另一端固定在圆心处的导电转轴OO′上，由电动机A带动旋转。在金属导轨区域内存在垂直于导轨平面，大小为B1，方向竖直向下的匀强磁场。另有一质量为m、电阻为R的金属棒cd用轻质弹簧悬挂在竖直平面内，并与固定在竖直平面内的U型导轨保持良好接触，导轨间距为l，底部接阻值也为R的电阻，处于大小为B2，方向垂直导轨平面向里的匀强磁场中。从圆形金属导轨引出导线和通过电刷从转轴引出导线经开关S与U型导轨连接。当开关S断开，棒cd静止时，弹簧伸长量为x0；当开关S闭合，电动机以某一转速匀速转动，棒cd再次静止时，弹簧伸长量变为x（不超过弹性限度）。不计其余电阻和摩擦等阻力，求此时 （1）通过棒cd的电流Icd； （2）电动机对该装置的输出功率P； （3）电动机转动角速度与弹簧伸长量x之间的函数关系。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）S断开时，cd棒静止，有 mg = kx0 S闭合时，cd棒静止，有 mg + B2Icdl = kx 联立解得 （2）回路总电阻为 总电流为 电动机对该装置的输出功率为 （3）由法拉第电磁感应定律可得 回路总电流为 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 城阳三中高二级部12月阶段性检测 物理试题 一、单项选择题：本题8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 下列关于电磁感应现象的说法中，错误的是（ ） A. 如图甲所示，当蹄形磁体顺时针转动时，铝框将朝相同方向转动 B. 如图乙所示的真空冶炼炉能在真空环境下，使炉内的金属产生涡流，从而炼化金属 C. 如图丙所示的变压器的铁芯是利用薄硅钢片叠加而成的，而不是采用一整块硅钢，这是为了减小发热量，提高变压器的效率 D. 如图丁所示的是毫安表的表头，运输时要把毫安表的正、负接线柱用导线连在一起，这是为了保护毫安表指针，利用了电磁驱动的原理 2. 如图所示，通电螺线管两侧各悬挂一个小铜环，铜环平面与螺线管截面平行。当电键S接通瞬间，两铜环的运动情况是（　 　） A. 同时向螺线管靠拢 B. 同时向两侧推开 C. 一个被推开，一个被吸引，但因电源正负极未知，无法具体判断 D. 同时被推开或同时向螺线管靠拢，因电源正负极未知，无法具体判断 3. 如图所示，两平行的虚线间的区域内存在着有界匀强磁场，有一较小的三角形闭合导线框abc的ab边与磁场边界平行。现使此线框向右匀速穿过磁场区域，运动过程中始终保持速度方向与ab边垂直。则图中哪一个可以定性地表示线框在上述过程中感应电流随时间变化的规律（　　） A. B. C. D. 4. 某物理兴趣小组的同学进行如图所示的自感现象研究。在图中，L为自感系数较大的电感线圈，且电阻忽略不计，A、B为两个完全相同的灯泡，且它们的额定电压均等于电源的电动势。下列说法正确的是（　　） A. 闭合开关S的瞬间，灯泡A先亮，灯泡B后亮，待电路稳定后，B灯泡熄灭 B. 闭合开关S的瞬间，两灯泡同时亮，待电路稳定后，B灯泡熄灭 C. 闭合开关S，待电路稳定后，断开开关S，则灯泡A立即熄灭，灯泡B不亮 D. 闭合开关S，待电路稳定后，断开开关S，则灯泡A逐渐变暗最后熄灭，灯泡B闪亮后再次熄灭 5. 一正方形的中心O和四个顶点均固定着平行长直导线，若所有平行直导线均通入大小相等的恒定电流，电流方向如图中所示，下列截面图中中心长直导线所受安培力最大的是（　　） A. B. C. D. 6. 线圈在匀强磁场中匀速转动，产生交变电流的图像如图所示，由图可知（　　） A. 在B、D时刻穿过线圈的磁通量为零 B. 在A、C时刻线圈处于与中性面垂直的位置 C. 从A时刻到D时刻线圈转过的角度为π D. 若从0时刻到D时刻经过0.01s，则在1s内交变电流的方向改变100次 7. 如图所示，一小水电站输出的电功率为，输出电压，经理想升压变压器变为2000V电压远距离输送，输电线总电阻为，最后经理想降压变压器降为220V向用户供电。下列说法正确的是（　　） A. 变压器原、副线圈的匝数比 B. 输电线上的电流为50A C. 输电线上损失的电功率为25kW D. 变压器原、副线圈的匝数比 8. 某水枪喷水口的横截面积为S，喷出水流的流速为v，假设水流垂直射向竖直墙壁，冲击墙面后速度变为0。则墙壁受到的平均冲击力大小为（已知水的密度为，重力加速度大小为g）（　　） A. B. C. D. 二、多项选择题：本题4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，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. 如图所示为圆柱形区域的横截面，在该区域加沿圆柱轴线方向的匀强磁场。带电粒子（不计重力）第一次以速度沿截面直径入射，粒子飞出磁场区域时，速度方向偏转角；该带电粒子第二次以速度从同一点沿同一方向入射，粒子飞出磁场区域时，速度方向偏转角，则带电粒子第一次和第二次在磁场中运动的（　　） A. 半径之比为 B. 速度之比为 C. 时间之比为 D. 时间之比为 10. 如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比为，原线圈两端接的交流电源，副线圈两端接的负载电阻，电表均为理想交流电表。则下列说法正确的是（ ） A. 副线圈中输出交流电的频率为 B. 副线圈中电压表的示数为 C. 变压器的输入功率为35.2W D. 原线圈中的电流表A的示数为0.25A 11. 如图所示，两只小球在光滑水平面上沿同一直线运动，已知以的速度向右运动，以的速度向左运动。两球相撞后，以的速度向左运动，由此可得（ ） A. 相撞后的速度大小为2m/s，方向向右 B. 相撞后的速度大小为2m/s，方向向左 C. 在相碰过程中，的动量改变大小为，方向向右 D. 在相碰过程中，受到的外力的冲量大小为，方向向左 12. 如图所示，平行金属导轨与水平面间的倾角为，导轨电阻不计，与阻值为R的定值电阻相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面，磁感应强度为B。现有一质量为m、长为l的导体棒在ab位置以初速度v沿斜面向上运动，最远到达处，导体棒向上滑行的最远距离为x。导体棒的电阻也为R，与导轨之间的动摩擦因数为，重力加速度为g。在导体棒向上滑动过程中，下列说法正确的是（ ） A. 导体棒受到的最大安培力为 B. 导体棒损失的机械能为 C. 导体棒运动的时间为 D. 整个电路产生的焦耳热为 三、实验题：本大题共2小题，共15分。 13. (1)在“测定金属的电阻率”的实验中，由于金属丝直径很小，不能使用普通刻度尺，应使用螺旋测微器。螺旋测微器的精确度为_________mm，用螺旋测微器测量某金属丝直径时的刻度位置如图所示，从图中读出金属丝的直径为_________mm。 (2)如果测出金属丝接入电路的长度l、直径d和金属丝接入电路时的电流I和其两端的电压U，就可求出金属丝的电阻率。用以上实验中直接测出的物理量来表示电阻率，其表达式为ρ=___________。 (3)在此实验中，金属丝的电阻大约为4Ω，在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测电阻丝外，选用了如下实验器材： A.直流电源：电动势约4.5 V，内阻不计； B．电流表A：量程0~0.6 A，内阻约0.125Ω； C．电压表V：量程0~3 V，内阻约3 kΩ； D．滑动变阻器R：最大阻值10Ω； E．开关、导线等。 在以下可供选择的实验电路中，应该选图____（填“甲”或“乙”），选择的接法为____接法（填“内”或“外”），此接法测得的电阻值将___________（填“大于”、“小于”或“等于”）被测电阻的实际阻值。 (4)根据所选实验电路图，在实物图中完成其余的连线___________。在闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应置在_________（填“最左”或“最右”）端。 (5)根据所选量程，某次实验两电表的示数如图，则读数分别为_________V和_________A。 (6)若某次实验测得接入电路金属丝的长度为0.810m，算出金属丝的横截面积为0.81×10-6m2，根据伏安法测出电阻丝的电阻为4.1Ω，则这种金属材料的电阻率为__________（保留二位有效数字）。 14. 在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中： （1）实验室中有下列器材： A．可拆变压器（铁芯、两个已知匝数的线圈，实验时变压器可视为理想变压器） B．开关、导线若干 C．低压交变电源 在本实验中，还需用到的实验器材有______。 （2）某学生做实验时，先保持原线圈的匝数不变，减少副线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压______；然后再保持副线圈的匝数不变，减少原线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压______。（均选填“增大”“减小”或“不变”） （3）实验中使用的可拆变压器如图（a）所示，实验电路图如图（b）所示，某次实验时匝，匝，变压器的有效输入电压为12V，灯泡L的额定电压为6V。接通电源，闭合开关，灯泡L______（选填“能”或“不能”）正常发光。 四、计算题（本大题共4小题，共45分。按题目要求作答，解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。） 15. 如图所示，光滑水平地面上放置一块木板，其左端放有一个质量为的小木块，木板质量为，两者初速度均为0，且它们之间动摩擦因数并不为零。一颗质量为的子弹，以的初速度水平射入小木块（未穿出），入射时间极短，取。 （1）求子弹瞬间射入小木块后两者的共同速度v的大小； （2）若最终小木块和木板相对静止，求整个过程中子弹、小木块和木板三者组成的系统动能变化量是多少？ 16. 如图所示，线圈abcd的面积是，共100匝，线圈电阻为，外接电阻，匀强磁场的磁感应强度，当线圈以300r/min的转速匀速旋转时，求：（从线圈转动经过中性面时开始计时） (1)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； (3)电路中电压表和电流表的示数； (4)经通过电阻R的电荷量。 17. 如图所示，在xOy平面内的第一象限中存在磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场，x<0范围内存在着平行于y轴向上的匀强电场。一质量为m、电荷量大小为q的带电粒子由x轴上的A点以某一初速度沿x轴正方向射入电场，经y轴上坐标为（0，L）的C点进入匀强磁场，在磁场中偏转后经坐标为（2L，0）的D点垂直于x轴离开磁场。不计带电粒子重力，求： （1）粒子经过C点的时的速度大小； （2）匀强电场电场强度的大小； （3）A点的坐标。 18. 为了探究电动机转速与弹簧伸长量之间的关系，小明设计了如图所示的装置。半径为l的圆形金属导轨固定在水平面上，一根长也为l，电阻为R的金属棒ab一端与导轨接触良好，另一端固定在圆心处的导电转轴OO′上，由电动机A带动旋转。在金属导轨区域内存在垂直于导轨平面，大小为B1，方向竖直向下的匀强磁场。另有一质量为m、电阻为R的金属棒cd用轻质弹簧悬挂在竖直平面内，并与固定在竖直平面内的U型导轨保持良好接触，导轨间距为l，底部接阻值也为R的电阻，处于大小为B2，方向垂直导轨平面向里的匀强磁场中。从圆形金属导轨引出导线和通过电刷从转轴引出导线经开关S与U型导轨连接。当开关S断开，棒cd静止时，弹簧伸长量为x0；当开关S闭合，电动机以某一转速匀速转动，棒cd再次静止时，弹簧伸长量变为x（不超过弹性限度）。不计其余电阻和摩擦等阻力，求此时 （1）通过棒cd的电流Icd； （2）电动机对该装置的输出功率P； （3）电动机转动角速度与弹簧伸长量x之间的函数关系。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $