精品解析：江苏省邗江中学2024-2025学年高二下学期期中考试物理试卷

江苏省邗江中学2024-2025学年度第二学期 高二物理期中试卷 说明：本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分，全卷满分100分，考试时间75分钟。 第I卷（选择题 共44分） 一、选择题：本题包括11小题，每小题4分，共44分。每小题只有一个选项符合题意。 1. “中国天眼”位于贵州的大山深处，是500m口径球面射电望远镜（FAST）。它通过接收来自宇宙深处的电磁波，探索宇宙。下列关于电磁波的说法正确的是（　　） A. 麦克斯韦认为均匀变化的电场能激发出变化的磁场，空间将产生电磁波 B. X射线能使包在黑纸里的照相底片感光 C. 普朗克通过实验捕捉到电磁波，证实了麦克斯韦的电磁理论 D. 紫外线的波长比红外线长 【答案】B 【解析】 【详解】A．麦克斯韦认为周期性变化的电场激发出周期性变化的磁场，空间将产生电磁波，A错误； B． X射线能使包在黑纸里的照相底片感光，B正确； C．赫兹通过实验捕捉到电磁波，证实了麦克斯韦的电磁理论，C错误； D．紫外线的波长比红外线短，D错误。 故选B。 2. 如图甲所示，把一枚磁性较强的圆柱形永磁体在铝管管口静止释放，磁体直径略小于管的内径。则磁体在管中（　　） A. 做自由落体运动 B. 做匀加速直线运动 C. 换一根直径稍大的铝管，运动比图甲中更快 D. 换一根有裂纹的铝管（如图乙所示），运动比图甲中更慢 【答案】C 【解析】 【详解】A．图甲中，磁体在铝管下落时，产生电磁感应，阻碍磁体与导体间的相对运动，所以不会做自由落体运动，故A错误； B．由楞次定律和法拉第电磁感应定律知，在电磁感应现象中产生的感应电流阻碍相对运动，所以刚开始磁体做加速下落，随速度的增大，阻碍力增大，当增大到与磁体的重力相等时，磁体匀速运动，磁体在管中不是匀加速直线运动，故B错误； C．换用一根直径稍大的铝管，磁体外部空间大，所以磁通量变化率相对图甲小，产生的电动势小，感应电流小，阻碍作用小，所以运动比图甲中更快，故C正确。 D．如图乙所示，换用一根有裂纹的铝管，由于断开，所以断开部分没有感应电流，所以相对甲图，阻碍作用小，则运动比图甲中快，故D错误； 故选C。 3. 人体血管状况及血液流速可以反映身体健康状态。血管中的血液通常含有大量的正负离子。如图，血管内径为d，血流速度v方向水平向右。现将方向与血管横截面平行，且垂直纸面向内的匀强磁场施于某段血管，其磁感应强度大小恒为B，当血液的流量（单位时间内流过管道横截面的液体体积）一定时（　　） A. 血管上侧电势低，血管下侧电势高 B. 若血管内径变小，则血液流速变小 C 血管上下侧电势差与血液流速无关 D. 血管上下侧电势差变大，说明血管内径变小 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据左手定则可知正粒子向血管上侧偏转，负离子向血管下侧偏转，则血管上侧电势高，血管下侧电势低，故A错误； B．血液的流量（单位时间内流过管道横截面的液体体积）一定为，若血管内径变小，则血管的横截面积变小，根据可知则血液流速变大，故B错误； CD．稳定时，粒子所受洛伦兹力等于所受的电场力，根据 可得 又 联立可得 根据可知血管上下侧电势差变大，说明血管内径变小，血液的流速变化，则血管内径一定改变，则血管上下侧电势差改变，所以血管上下侧电势差与血液流速有关，故D正确，C错误。 故选D。 4. 图甲为LC振荡电路，电路中的电流i随时间t的变化规律如图乙所示，规定顺时针方向为电流i的正方向，则（ ） A. 电路的振荡周期为1s B. 时，电路中磁场能最大 C. 1s~1.5s之间，电容器两端电压在减小 D. 图甲可能对应时刻 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据题图乙可知电路的振荡周期为2s，故A错误； B．时间内，电流减小，电容器充电，磁场能向电场能转化，时，电流为零，电路中电场能最大，故B错误； C．1s~1.5s之间，电流增大，电容器放电，根据可知电容器两端电压减小，故C正确； D．根据右手螺旋定则可知电流为顺时针方向，电容器上极板带正电，则电容器在充电，电流减小，而图乙中时刻电流在变大，所以图甲不可能对应时刻，故D错误。 故选C。 5. 截面积S=0.5m2，n=100匝的圆形线圈，处在如图甲所示的磁场内，磁场方向与线圈平面垂直，磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示，已知电路中 R=3Ω，C=10μF，线圈电阻r=2Ω，导线电阻忽略不计，t=0时刻磁场方向垂直线圈平面向里，则有（ ） A. 电容器两端电压为10V B. 通过电阻R的感应电流大小为20A C. 通过电阻R的电流方向为b-R-a D. 电容器所带的电荷量6×10-5C 【答案】D 【解析】 【详解】A、由图像乙可知：根据法拉第电磁感应定律： 根据闭合电路欧姆定律，可以得到： 根据欧姆定律可知电阻R两端电压为： 由于电容器与电阻R并联，则可知电容器两端电压为 则电容器带电量为：，故选项AB错误，D正确； C、根据题意，在磁场方向垂直纸面向里并且减弱，根据楞次定律可知，通过电阻的电流方向为： ； 在磁场方向垂直纸面向外并且增强，根据楞次定律可知，通过电阻的电流方向为： ，故选项C错误． 【点睛】本题考查法拉第电磁感应定律、楞次定律的应用、电容器及欧姆定律，解题时注意发生电磁感应的部分看作电源，不能忽略了其内电阻． 6. 如图所示，在光滑水平面上，有一个粗细均匀的单匝正方形闭合线框，时刻，线框在水平外力的作用下，从静止开始向右做匀加速直线运动，边刚进入单边界匀强磁场（虚线为其边界）的时刻为，边刚进入磁场的时刻为，设线框中产生的感应电流的大小为，边两端电压大小为，水平拉力大小为，感应电流的热功率为，则关于、、、随运动时间变化关系图像正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．金属杆做匀加速直线运动，速度为 感应电动势 感应电流为 其中B、L、a均不变，当0-t1时间内，感应电流为零，t1-t2时间内，电流I与t成正比，t2时间后无感应电流，故A错误； B．感应电流 当0-t1时间内，感应电流为零，ad的电压为零，t1-t2时间内 电压随时间均匀增加，t2时间后无感应电流，但有感应电动势，为 电压随时间均匀增加，故B错误； C．金属杆所受的安培力为 由牛顿第二定律得 解得 当0-t1时间内，感应电流为零 为定值，t1-t2时间内， F与t是线性关系，但不过原点，t2时间后无感应电流 为定值，故C正确； D．感应电流的热功率 当0-t1时间内，感应电流为零 t1-t2时间内，功率P与t2成正比，t2时间后无感应电流 故D错误。 故选C。 7. 如图所示，在匀强磁场中有电阻为r的单匝矩形线圈，线圈的两条边ad=L1，ab=L2，转轴OO'垂直磁场且和线圈共面，从上往下看线圈绕转轴OO'以角速度ω逆时针匀速旋转。从图中开始计时，下列说法正确的是（　　） A. 线圈的热功率 B. 线圈由图中位置绕转轴旋转90°的过程中平均电动势为 C. 线圈的磁通量与时间t的变化规律为 D. 线圈在图中位置时，电流方向为a→b→c→d→a 【答案】A 【解析】 【详解】A．由题可知，线圈最大电动势 电动势有效值为 线圈的热功率为 A正确； B．线圈由图中位置绕转轴旋转的过程中平均电动势为 B错误； C．从图中开始计时，线圈的磁通量与时间t的变化规律为 C错误； D．线圈在图中位置时，根据右手定则可知，bc边电流方向由，ad边电流方向由，则线圈中的电流方向为，D错误。 故选A。 8. 在图示电路中，电阻R和线圈L的阻值相同，L1和L2是两个完全相同的灯泡，线圈电感足够大。下列说法正确的是（　　） A. 闭合开关瞬间，L1和L2的亮度相同 B. 闭合开关瞬间， L2比L1更亮 C. 断开开关后，L1慢慢熄灭，L2立即熄灭 D. 断开开关后，L1和L2都慢慢熄灭 【答案】C 【解析】 【详解】AB．闭合开关瞬间，由于线圈自感，通过线圈的电流为0，即通过灯泡L1的电流等于通过灯泡L2的电流与通过电阻R的电流之和，则L1比L2更亮，故AB错误； BC．断开开关后，由于线圈的自感，线圈相当于一个等效电源，线圈与灯泡L1构成新的回路，可知，断开开关后，L1慢慢熄灭，L2立即熄灭，故C正确，D错误。 故选C。 9. 质谱仪在众多科学研究和实际应用领域中都发挥着重要作用。如图所示为某一质谱仪，某种带电粒子从O点由静止出发，经过加速电场和速度选择器，进入磁场后打在荧光屏上，粒子轨迹如图中虚线所示。若、、以及圆周运动的半径为已知量，下列说法正确的是（　　） A. 该粒子带负电 B. 该粒子的速度为 C. 该粒子的比荷为 D. 该速度选择器中电场强度为 【答案】B 【解析】 【详解】A．粒子在磁场中逆时针偏转，根据左手定则可知粒子带正电，选项A错误； BC．在加速电场中 在磁场中有 解得， 选项B正确，C错误； D．在速度选择器中 解得 选项D错误。 故选B。 10. 获得高能粒子要用到回旋加速器。某一回旋加速器的示意图如图所示，两个D形金属盒间的狭缝中有周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速。两D形金属盒处于垂直于盒底面的匀强磁场中，电场的加速电压为U，带电粒子（不计重力）在D型盒中心附近由静止释放，忽略带电粒子在电场中的加速时间，不考虑相对论效应。下列方法中正确的是（　　） A. 同样的装置数据不变，既可以加速氕核也可以加速氘核 B. 为了增大粒子射出时的动能，通过仅增大加速电压来实现 C. 仅增大D形金属盒的半径，可以实现粒子射出时的速率增大 D. 仅增大加速电压U，并不能改变粒子在D型盒中运动的时间 【答案】C 【解析】 【详解】A．周期性变化的电场的周期等于粒子在磁场中运动的周期，则有 由于氕核和氘核的比荷不相等，则周期不相等，所以同样的装置数据不变，不可以既加速氕核也加速氘核，故A错误； BC．当粒子在磁场中的运动半径等于D形盒半径时，粒子的速度最大，动能最大，则有 解得 最大动能为 可知射出加速器时的动能与加速电压无关，仅增大D形金属盒的半径，可以实现粒子射出时的速率增大，故B错误，C正确； D．根据动能定理可得 仅增大加速电压U，粒子在磁场中转动的圈数减少，而粒子的周期不变，所以粒子在D型盒中运动的时间减少，故D错误。 故选C 11. 做过“跳楼机”的游客感觉很刺激，“跳楼机”的电磁式制动原理如图乙所示。“跳楼机”主干柱体上交替分布着方向相反、大小相等的匀强磁场（竖直面内），每块磁场区域的宽度均为1m，高度均相同，磁感应强度的大小均为0.5T，中间座椅后方固定着100匝矩形线圈（竖直面内），线圈的宽度略大于磁场的宽度，高度与每块磁场区域高度相同，总电阻为10Ω。若某次“跳楼机”失去其他保护，由静止从高处突然失控下落（下述问题假设高度足够高），乘客与设备的总质量为1000kg，重力加速度g取10m/s2，忽略摩擦阻力和空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A. “跳楼机”做自由落体运动 B. “跳楼机”的最大速度为10m/s C. “跳楼机”速度最大时，线圈中发热功率是1.25×104W D. 当“跳楼机”的速度为2m/s时，“跳楼机”的加速度大小是2m/s2 【答案】B 【解析】 【详解】A．线圈运动过程中，还受安培力作用，不是自由落体运动，故A错误； BD．跳楼机由静止下落后受安培力与重力，有 由法拉第电磁感应定律与欧姆定律有 可得 随着速度的增加，加速度减小，当加速度为0时，速度达到最大值，以后跳楼机做匀速运动，当跳楼机速度最大时，安培力与重力平衡有 解得 m/s 当“跳楼机”的速度为2m/s时，“跳楼机”的加速度大小是 m/s2 故B正确，D错误； C．当跳楼机速度最大时，根据 解得 A 线圈的发热功率为 W 故C错误； 故选B。 第II卷（非选择题 共56分） 二、非选择题：共5题，共56分。其中第13~16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出过程。 12. 在“探究法拉第电磁感应现象”的实验中， （1）已将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电表及开关按如图所示部分连接，要把电路连接完整正确，则N连接到________（选填“a”“b”“c”或“M”），M连接到________（选填“a”“b”“c”或“N”）。 （2）正确连接电路后，开始实验探究，某同学发现当他将滑动变阻器的滑动端P向右加速滑动时，灵敏电流计指针向右偏转，由此可以判断_________。 A．线圈A向上移动或滑动变阻器滑动端P向左加速滑动，都能引起灵敏电流计指针向左偏转 B．线圈A中铁芯向上拔出或断开开关，都能引起灵敏电流计指针向右偏转 C．滑动变阻器的滑动端P匀速向左或匀速向右滑动，灵敏电流计指针都静止在中央 D．因为线圈A、线圈B的绕线方向未知，故无法判断灵敏电流计指针偏转的方向 （3）某同学第一次将滑动变阻器的触头P慢慢向右移动，第二次将滑动变阻器的触头P快速向右移动，发现电流计的指针摆动的幅度第二次的幅度大，原因是线圈中的____（填“磁通量”或“磁通量的变化”或“磁通量变化率”）第二次比第一次的大。 （4）某同学在实验室重做电磁感应现象的实验，他将电流表、线圈A和B、蓄电池，开关用导线连接成电路。当他接通、断开开关时，电流表的指针都没有偏转，其可能的原因是______。 A．开关的位置接错 B．电流表的正负极接错 C．线圈B的接头接反 D．蓄电池的正负极接反 【答案】 ①. a ②. c ③. B ④. 磁通量的变化率 ⑤. A 【解析】 【分析】 【详解】（1）[1]将电流计与线圈B串联成另一个回路，所以N连接a； [2]将电源、电键、变阻器、线圈A串联成一个回路，注意滑动变阻器接一上一下两个接线柱，所以M连接c； （2）[3]由题意可知：当P向右加速滑动时，线圈A中的电流应越来越小，则其磁场减小，磁通量减少，此时线圈B中产生了电流使指针向右偏转，故可知当B中的磁通量减小时，电流表指向右偏； A．线圈A向上移动时，线圈B中磁通量减小，指针向右偏转；而滑动变阻器滑动端P向左加速滑动时，线圈B中磁通量增大，故指针应向左偏转，故A错误； B．当铁芯拔出或断开开关时，线圈A中磁场减小，故线圈B中磁通量减小，指针向右偏转，故B正确； C．滑片匀速运动时，线圈A中也会产生变化的磁场，线圈B中产生了感应电流使指针向右或向左偏转，故C错误； D．虽然线圈A、线圈B的绕线方向未知，但根据题意可以判断灵敏电流计指针偏转的方向，故D错误。 （3）[4]两种情况下滑动变阻器的触头P移动的快慢不同，说明电流变化快慢不同、线圈B中的磁感应强度变化快慢不同，即磁通量变化率不同，产生的感应电动势大小不同，线圈中的磁通量变化率第二次比第一次的大； （4）[5]A．如果将开关与灵敏电流计构成回路，当他接通、断开开关时，线圈B中的磁通量不变，电流表的指针不会偏转，故A正确； B．电流表的正负极接错、只是偏转方向变化，仍会偏转，故B错误； C．线圈B的接头接反，当他接通、断开开关时，线圈B中的磁通量会发生变化，电流表的指针会偏转，故C错误； D．蓄电池的正负极接反，当他接通、断开开关时，线圈B中的磁通量会发生变化，只是电流表的偏转方向变化，仍会偏转，故D错误。 【点睛】 13. 绿色环保、低碳出行已经成为一种时尚，新能源汽车越来越受市民的喜爱，正在加速“驶入”百姓家。如图为电动汽车安装充电桩的电路，已知总电源的输出电压为，输电线的总电阻，变压器视为理想变压器，其中降压变压器的匝数比为，汽车充电桩获得的电压为50V，用户获得的功率为，求： （1）输电线上的电流I； （2）升压变压器的匝数比。 【答案】（1）100A；（2）1:15 【解析】 【详解】（1）降压变压器副线圈电流 输电线上的电流 （2）降压变压器原线圈电压 输电线上电压降 升压变压器副线圈电压 升压变压器的匝数比 14. 如图所示，一边长为l的正方形单匝线框abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场的ab边匀速转动，线框的电阻为R，线框匀速转动的角速度为ω，匀强磁场的磁感应强度为B，求： （1）在图示实线位置时，线框中感应电动势的大小及从此位置计时感应电动势瞬时表达式； （2）从图示实线位置转过90°的过程中，流过线框的电荷量及线框产生的焦耳热。 【答案】（1）， （2）， 【解析】 【小问1详解】 在图示实线位置时cd边垂直磁感线向下运动，由电磁感应定律可得线框中感应电动势的大小为 因此感应电动势的瞬时表达式为 小问2详解】 由法拉第电磁感应定律可得 由欧姆定律可知，电路中的平均电流 又因为 联立解得从图示实线位置转过90°的过程中，流过线框的电荷量 根据上述结论可知，感应电动势的有效值 电路中的电流 从图示实线位置转过90°所用时间 由焦耳定律可得此过程中线框产生的热量为 15. 如图甲所示，固定光滑平行金属导轨CD、EF间距1m，电阻均不计且足够长的，其下端接有阻值2Ω的电阻R，导轨平面与水平面间的夹角θ=30°，整个装置处于方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中。一质量0.2kg、阻值1Ω的金属棒垂直导轨放置并用绝缘细线通过光滑的定滑轮与质量0.8kg的重物相连，左端细线连接金属棒的中点且沿CD方向。金属棒由静止释放后，在重物M的作用下，沿CD向上的位移x与时间t之间的关系如图乙所示，其中ab为直线。已知在0~0.9s内通过金属棒的电荷量是0.9~1.2s内通过金属棒的电荷量的2倍，重力加速度取10m/s2，金属棒与导轨始终接触良好，求： （1）0~0.9s内金属棒运动的位移大小； （2）磁感应强度的大小； （3）0~1.2s内电阻R上产生的热量（结果保留一位小数）。 【答案】（1）0.6m；（2）T；（3）3.9J 【解析】 【详解】（1）通过金属棒的电荷量 平均感应电流 回路中平均感应电动势 联立，解得 0~0.9s内通过金属棒的电荷量 0.9~1.2s内通过金属板的电荷量 由图乙读出1.2s时刻金属棒的位移大小，又 联立，解得 （2）由图乙知金属棒在0.9~1.2s内做匀速直线运动，速度大小为1m/s，0.9s后金属棒受力平衡，有 根据闭合电路欧姆定律 解得 （3）在0~1.2s内，对整个系统，根据能量守恒定律得 解得 电阻R上产生的热量 代入数据解得 16. “电子光学”是利用电场和磁场改变电荷运动的路径，与光的传播、平移等效果相似。如图所示，在xOy坐标平面上，第一象限内存在着强度为E、方向沿y轴负方向的匀强电场。第三、四象限存在着向外、第二象限向里的匀强磁场，磁感应强度大小均相等。在坐标点A（0，）处有一质量为m、电荷量为e的正电子，以初速度v0=沿着x轴正方向射入匀强电场，该正电子在运动过程中恰好不再返回电场，忽略正电子的重力。求： （1）正电子第一次经过x轴的坐标； （2）正电子在第四象限内运动的时间； （3）现将板长为L的下表面涂荧光粉的薄板水平放置在x轴上，板中心点横坐标x0=-4L，仅将第二象限的磁感应强度增大，求使得薄板的下表面会出现荧光点的磁感应强度范围。 【答案】（1）（L，0）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）正电子在电场中做类平抛运动，则 解得 正电子第一次经过x轴的坐标为（L，0）。 （2）设正电子进入第四象限时的速度方向和水平方向呈角，则有 速度为 解得 ， 根据几何关系可知 根据洛伦兹力提供向心力有 正电子运动的周期为 正电子在第四象限内运动的时间为 解得 （3）第一次击中上表面右端时，如图 由几何关系得 解得 ②第一次击中上表面左端时，如图所示 由几何关系得 解得 ③第二次击中上表面右端时，同理由几何关系得 可知，此时无解，所以磁感应强度范围为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 江苏省邗江中学2024-2025学年度第二学期 高二物理期中试卷 说明：本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分，全卷满分100分，考试时间75分钟。 第I卷（选择题 共44分） 一、选择题：本题包括11小题，每小题4分，共44分。每小题只有一个选项符合题意。 1. “中国天眼”位于贵州的大山深处，是500m口径球面射电望远镜（FAST）。它通过接收来自宇宙深处的电磁波，探索宇宙。下列关于电磁波的说法正确的是（　　） A. 麦克斯韦认为均匀变化的电场能激发出变化的磁场，空间将产生电磁波 B. X射线能使包在黑纸里的照相底片感光 C. 普朗克通过实验捕捉到电磁波，证实了麦克斯韦的电磁理论 D. 紫外线的波长比红外线长 2. 如图甲所示，把一枚磁性较强的圆柱形永磁体在铝管管口静止释放，磁体直径略小于管的内径。则磁体在管中（　　） A. 做自由落体运动 B. 做匀加速直线运动 C. 换一根直径稍大的铝管，运动比图甲中更快 D. 换一根有裂纹的铝管（如图乙所示），运动比图甲中更慢 3. 人体血管状况及血液流速可以反映身体健康状态。血管中的血液通常含有大量的正负离子。如图，血管内径为d，血流速度v方向水平向右。现将方向与血管横截面平行，且垂直纸面向内的匀强磁场施于某段血管，其磁感应强度大小恒为B，当血液的流量（单位时间内流过管道横截面的液体体积）一定时（　　） A. 血管上侧电势低，血管下侧电势高 B. 若血管内径变小，则血液流速变小 C. 血管上下侧电势差与血液流速无关 D. 血管上下侧电势差变大，说明血管内径变小 4. 图甲为LC振荡电路，电路中的电流i随时间t的变化规律如图乙所示，规定顺时针方向为电流i的正方向，则（ ） A. 电路的振荡周期为1s B. 时，电路中磁场能最大 C. 1s~1.5s之间，电容器两端电压在减小 D. 图甲可能对应时刻 5. 截面积S=0.5m2，n=100匝的圆形线圈，处在如图甲所示的磁场内，磁场方向与线圈平面垂直，磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示，已知电路中 R=3Ω，C=10μF，线圈电阻r=2Ω，导线电阻忽略不计，t=0时刻磁场方向垂直线圈平面向里，则有（ ） A. 电容器两端电压为10V B. 通过电阻R的感应电流大小为20A C. 通过电阻R的电流方向为b-R-a D. 电容器所带的电荷量6×10-5C 6. 如图所示，在光滑水平面上，有一个粗细均匀的单匝正方形闭合线框，时刻，线框在水平外力的作用下，从静止开始向右做匀加速直线运动，边刚进入单边界匀强磁场（虚线为其边界）的时刻为，边刚进入磁场的时刻为，设线框中产生的感应电流的大小为，边两端电压大小为，水平拉力大小为，感应电流的热功率为，则关于、、、随运动时间变化关系图像正确的是（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示，在匀强磁场中有电阻为r的单匝矩形线圈，线圈的两条边ad=L1，ab=L2，转轴OO'垂直磁场且和线圈共面，从上往下看线圈绕转轴OO'以角速度ω逆时针匀速旋转。从图中开始计时，下列说法正确的是（　　） A. 线圈的热功率 B. 线圈由图中位置绕转轴旋转90°的过程中平均电动势为 C. 线圈的磁通量与时间t的变化规律为 D. 线圈在图中位置时，电流方向为a→b→c→d→a 8. 在图示电路中，电阻R和线圈L的阻值相同，L1和L2是两个完全相同的灯泡，线圈电感足够大。下列说法正确的是（　　） A. 闭合开关瞬间，L1和L2的亮度相同 B. 闭合开关瞬间， L2比L1更亮 C 断开开关后，L1慢慢熄灭，L2立即熄灭 D. 断开开关后，L1和L2都慢慢熄灭 9. 质谱仪在众多科学研究和实际应用领域中都发挥着重要作用。如图所示为某一质谱仪，某种带电粒子从O点由静止出发，经过加速电场和速度选择器，进入磁场后打在荧光屏上，粒子轨迹如图中虚线所示。若、、以及圆周运动的半径为已知量，下列说法正确的是（　　） A 该粒子带负电 B. 该粒子的速度为 C. 该粒子的比荷为 D. 该速度选择器中电场强度为 10. 获得高能粒子要用到回旋加速器。某一回旋加速器示意图如图所示，两个D形金属盒间的狭缝中有周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速。两D形金属盒处于垂直于盒底面的匀强磁场中，电场的加速电压为U，带电粒子（不计重力）在D型盒中心附近由静止释放，忽略带电粒子在电场中的加速时间，不考虑相对论效应。下列方法中正确的是（　　） A. 同样的装置数据不变，既可以加速氕核也可以加速氘核 B. 为了增大粒子射出时的动能，通过仅增大加速电压来实现 C. 仅增大D形金属盒的半径，可以实现粒子射出时的速率增大 D. 仅增大加速电压U，并不能改变粒子在D型盒中运动的时间 11. 做过“跳楼机”游客感觉很刺激，“跳楼机”的电磁式制动原理如图乙所示。“跳楼机”主干柱体上交替分布着方向相反、大小相等的匀强磁场（竖直面内），每块磁场区域的宽度均为1m，高度均相同，磁感应强度的大小均为0.5T，中间座椅后方固定着100匝矩形线圈（竖直面内），线圈的宽度略大于磁场的宽度，高度与每块磁场区域高度相同，总电阻为10Ω。若某次“跳楼机”失去其他保护，由静止从高处突然失控下落（下述问题假设高度足够高），乘客与设备的总质量为1000kg，重力加速度g取10m/s2，忽略摩擦阻力和空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A. “跳楼机”做自由落体运动 B. “跳楼机”的最大速度为10m/s C. “跳楼机”速度最大时，线圈中发热功率是1.25×104W D. 当“跳楼机”的速度为2m/s时，“跳楼机”的加速度大小是2m/s2 第II卷（非选择题 共56分） 二、非选择题：共5题，共56分。其中第13~16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出过程。 12. 在“探究法拉第电磁感应现象”的实验中， （1）已将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电表及开关按如图所示部分连接，要把电路连接完整正确，则N连接到________（选填“a”“b”“c”或“M”），M连接到________（选填“a”“b”“c”或“N”）。 （2）正确连接电路后，开始实验探究，某同学发现当他将滑动变阻器的滑动端P向右加速滑动时，灵敏电流计指针向右偏转，由此可以判断_________。 A．线圈A向上移动或滑动变阻器滑动端P向左加速滑动，都能引起灵敏电流计指针向左偏转 B．线圈A中铁芯向上拔出或断开开关，都能引起灵敏电流计指针向右偏转 C．滑动变阻器的滑动端P匀速向左或匀速向右滑动，灵敏电流计指针都静止在中央 D．因为线圈A、线圈B的绕线方向未知，故无法判断灵敏电流计指针偏转的方向 （3）某同学第一次将滑动变阻器触头P慢慢向右移动，第二次将滑动变阻器的触头P快速向右移动，发现电流计的指针摆动的幅度第二次的幅度大，原因是线圈中的____（填“磁通量”或“磁通量的变化”或“磁通量变化率”）第二次比第一次的大。 （4）某同学在实验室重做电磁感应现象的实验，他将电流表、线圈A和B、蓄电池，开关用导线连接成电路。当他接通、断开开关时，电流表的指针都没有偏转，其可能的原因是______。 A．开关的位置接错 B．电流表的正负极接错 C．线圈B的接头接反 D．蓄电池的正负极接反 13. 绿色环保、低碳出行已经成为一种时尚，新能源汽车越来越受市民的喜爱，正在加速“驶入”百姓家。如图为电动汽车安装充电桩的电路，已知总电源的输出电压为，输电线的总电阻，变压器视为理想变压器，其中降压变压器的匝数比为，汽车充电桩获得的电压为50V，用户获得的功率为，求： （1）输电线上的电流I； （2）升压变压器的匝数比。 14. 如图所示，一边长为l的正方形单匝线框abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场的ab边匀速转动，线框的电阻为R，线框匀速转动的角速度为ω，匀强磁场的磁感应强度为B，求： （1）在图示实线位置时，线框中感应电动势的大小及从此位置计时感应电动势瞬时表达式； （2）从图示实线位置转过90°的过程中，流过线框的电荷量及线框产生的焦耳热。 15. 如图甲所示，固定光滑平行金属导轨CD、EF间距1m，电阻均不计且足够长的，其下端接有阻值2Ω的电阻R，导轨平面与水平面间的夹角θ=30°，整个装置处于方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中。一质量0.2kg、阻值1Ω的金属棒垂直导轨放置并用绝缘细线通过光滑的定滑轮与质量0.8kg的重物相连，左端细线连接金属棒的中点且沿CD方向。金属棒由静止释放后，在重物M的作用下，沿CD向上的位移x与时间t之间的关系如图乙所示，其中ab为直线。已知在0~0.9s内通过金属棒的电荷量是0.9~1.2s内通过金属棒的电荷量的2倍，重力加速度取10m/s2，金属棒与导轨始终接触良好，求： （1）0~0.9s内金属棒运动的位移大小； （2）磁感应强度的大小； （3）0~1.2s内电阻R上产生的热量（结果保留一位小数）。 16. “电子光学”是利用电场和磁场改变电荷运动的路径，与光的传播、平移等效果相似。如图所示，在xOy坐标平面上，第一象限内存在着强度为E、方向沿y轴负方向的匀强电场。第三、四象限存在着向外、第二象限向里的匀强磁场，磁感应强度大小均相等。在坐标点A（0，）处有一质量为m、电荷量为e的正电子，以初速度v0=沿着x轴正方向射入匀强电场，该正电子在运动过程中恰好不再返回电场，忽略正电子的重力。求： （1）正电子第一次经过x轴的坐标； （2）正电子在第四象限内运动的时间； （3）现将板长为L的下表面涂荧光粉的薄板水平放置在x轴上，板中心点横坐标x0=-4L，仅将第二象限的磁感应强度增大，求使得薄板的下表面会出现荧光点的磁感应强度范围。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$