精品解析：山东省枣庄市第八中学2024-2025学年高二下学期期中考试物理试卷

高二物理试题 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，只有一项是符合题目要求的。 1. 关于电磁波下列说法正确的是（　　） A. 赫兹预言了电磁波的存在 B. 红外线有较高的能量，可以用红外线灭菌消毒 C. 紫外线具有较强的穿透能力，可以用来金属探伤 D. 用电磁波传递信息，需要经过调制、调谐、解调等步骤 【答案】D 【解析】 【详解】A．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹用实验验证了电磁波，故A错误； B．紫外线有较高的能量，可以用紫外线灭菌消毒，故B错误； C．γ射线具有较强的穿透能力，可以用来金属探伤，故C错误； D．用电磁波传递信息，需要经过调制、调谐、解调等步骤，故D正确。 故选D。 2. 如图所示是LC振荡电路和通过电路中P点的电流i随时间t变化的规律。若规定流过P点向左为电流的正方向，则下列说法中正确的是（　　） A. 在0～t1内，电容器C在放电 B. 在t1～t2内，电容器C上极板带负电 C. 在t2～t3内，磁场能在向电场能转化 D. 在t3～t4内，P点电势比Q点电势高 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，在内，电流值正在减小，所以电容器正在充电，故A错误； B．由图可知，在内，电流值正在负向增大，所以电容器正在放电，且电流为顺时针，所以电容器C上极板带正电，故B错误； C．由图可知，在内，电流值正在减小，所以电容器正在充电，所以磁场能在向电场能转化，故C正确； D．由图可知，在内，电流值正在正向增大，所以电容器正在放电，且电流为逆时针，电容器C下极板带正电，所以P点电势比Q点电势低，故D错误。 故选C。 3. 如图所示，三个相同的灯泡、、，电阻可忽略的电感线圈L，D为理想二极管，下列说法正确的是（　　） A. 闭合开关S的瞬间，立即变亮，、逐渐变亮 B. 闭合开关S的瞬间，立即变亮，、逐渐变亮 C. 断开开关S的瞬间，立即熄灭，、逐渐熄灭 D. 断开开关S的瞬间，立即熄灭，、先闪亮一下然后逐渐熄灭 【答案】C 【解析】 【详解】AB．闭合开关S的瞬间，立即变亮，因通过二极管的电流为正向电流，所以灯泡立刻亮，而线圈产生自感电动势阻碍灯泡所在支路的电流增大，所以灯泡慢慢变亮，综上分析可知，逐渐变亮，、均立即变亮，故AB错误； CD．断开开关S的瞬间，流过二极管的电流为反向电流，则立即熄灭，线圈与灯泡、构成回路，因线圈产生感应电动势阻碍电流的减小；由于的电阻不计，则闭合开关S稳定后各支路的电流是相等的，所以断开S后通过、的电流从原来的大小开始减小，与都不会闪亮一下；综上分析可知，断开开关S的瞬间，立即熄灭，、逐渐熄灭，故C正确，D错误。 故选C。 4. 如图所示为周期为0.04s的交变电流，让该电流通过R=10Ω的电阻，则（　　） A. 前0.04s内电阻的发热量为640J B. 前0.03s内电阻的发热量为300J C. 电阻的电功率为1625W D. 电阻的电功率为1000W 【答案】C 【解析】 【详解】AB．根据有效值的定义可知 代入数据解得 则前0.4s内电阻的发热量为J，故A错误； B．前0.3s内电阻的发热量为，故B错误； CD．电阻的电功率为W，故C正确，D错误； 故选C。 5. 如图所示甲，正方形线框ABCD边长为L，绕轴OO′匀速转动，O'O到AD边的距离为，左侧有磁感应强度为B的匀强磁场，线圈转到图示位置时开始计时，此时BC边正向里转动，规定电流沿ADCBA方向为正，线圈中的电流随时间的变化关系图像正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】根据题意此时BC边正向里转动，根据楞次定律可知电流方向为顺时针方向，则开始时电流方向为负，呈正弦变化，当线框转过后，另一部分线框进入磁场，此时电流方向发生变化，由于另一部分的面积较大，所以感应电流最大值较前四分之一周期大。 故选D。 6. 某电子秤的原理简图如图所示。AB为一均匀的滑动变阻器，长度为L，两边分别有P1、P2两个滑动头，轻质弹簧上端与P1及秤盘底部相连，下端固定。弹簧原长时P1、和P2均指在A端。若P1、P2间出现电压时，该电压经过放大，通过信号转换后在显示屏上就能显示出被称物体的质量。已知弹簧的劲度系数为k，托盘质量为，电源电动势为E，内阻不计。重力加速度为g。在托盘上未放物体时需要先校准零点，即未放被称物体时电压为零。则（　　） A. 校准零点时，不需要移动滑动头P2 B. 校准零点时，两滑动头间的距离为 C. 滑动头P1滑至B端时，被称物体的质量为 D. 被称物体的质量m与两滑动头间电压U的关系为 【答案】D 【解析】 【详解】AB．未放被称物体时电压为零，即P1、P2两点等势，校准零点时，需要移动滑动头P2，让两滑动头间的距离为0，故AB错误； C．放被称物体质量为m1时P1滑至B端，则有 解得 故C错误； D．未放被称物体时，两滑动头P1、P2距A点的距离为x0 放被称物体质量为m时，两滑动头P1、P2间距离为x，有 由欧姆定律知两滑动头P1、P2间的电压为 又由 联立解得 故D正确。 故选D。 7. 如图所示，甲是一个带正电的小物块，乙是一个不带电的绝缘物块。甲、乙叠放在一起置于粗糙水平面上，水平面上方有垂直于纸面向里的足够大的匀强磁场。现用一个水平恒力F拉乙物块，使甲、乙无相对滑动地一起向左运动。下列说法中正确的是（　　） A. 甲、乙两物块间的静摩擦力大小不变 B. 甲、乙两物块间的静摩擦力不断增大 C. 要满足题干中甲、乙两物块无相对滑动，甲、乙之间动摩擦系数应大于等于乙与地面之间的动摩擦系数（最大静摩擦力等于滑动摩擦力） D. 甲、乙两物块做加速度逐渐减小的加速运动，最后做匀速直线运动 【答案】D 【解析】 【详解】ABD．对甲乙整体，当甲乙开始向左运动后，甲受到竖直向下的洛伦兹力，甲乙整体对地面的正压力增加，地面对乙向右的摩擦力增加，由受力分析，牛顿第二定律可得：合外力减小，加速度减小，做加速度逐渐减小的加速运动。隔离甲可知，甲、乙两物块间的静摩擦力不断减小，当地面给乙的摩擦力大小增大到外力F时，受力平衡，整体做匀速直线运动，故D正确，AB错误； C．设甲乙之间动摩擦系数为，乙与地面动摩擦系数为。若满足甲乙无相对滑动，由整体隔离法可得 整理可得 可知并不需要 故C错误。 故选D。 8. 如图甲所示为磁电式电流表的结构图，图乙为内部结构示意图，在极靴和铁质圆柱间存在磁场，电流通过电表接线柱流入线圈，在安培力作用下发生偏转，与螺旋弹簧的反向作用平衡后，指针指示电流大小。下列说法正确的是（　　） A. 运输过程中把电表正负接线柱用导线相连可减小表针摆动幅度 B. 为了节约成本，可以将铝框骨架换成轻质的塑料框 C. 为了使电流表表盘的刻度均匀，极靴与圆柱间的磁场为匀强磁场 D. 线圈中的电流方向发生改变时，指针偏转方向不变 【答案】A 【解析】 【详解】A．运输过程中把电表正负接线柱用导线相连，使线圈构成闭合回路，指针摆动时产生感应电流，磁场对感应电流产生安培力作用，这样可减小表针摆动幅度，故A正确； B．用金属铝做线圈框架，主要原因有：铝不导磁，用铝做框架可以减小对磁场的影响，使仪表的准确性更高；铝材料较轻，电阻率较小，能更好地利用电磁阻尼现象，使指针迅速停下来，所以不能用塑料框，故B错误； C．极靴与圆柱间的磁场是均匀地辐向分布，并不是匀强磁场，这样可以保证线圈转动过程中各个位置的磁感应强度的大小不变，从而使电流表表盘刻度均匀，故C错误； D．线圈中通过的是直流电流，由左手定则可知，当线圈中的电流方向发生改变时，线圈受到的安培力方向改变，可知指针偏转方向改变，故D错误。 故选A。 二、多项选择题：本题共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. 历史上曾经用安培力来定义电流的单位：真空中相距1m的两根无限长且圆截面可忽略的平直导线，通过相等的恒定电流，当两导线之间产生的力在每米上等于2×10-7N时，每根导线中通过的电流为1A。已知无线长导线产生的磁场，I为导线中的电流大小，r为到无限长导线的距离。则下列说法正确的是（　　） A. K为静电力常数 B. K的大小为 C. K的单位为 D. 到通电导线等距离的点的磁感应强度相同 【答案】BC 【解析】 【详解】ABC．根据题意当时，相距1m时有 代入数据可得 结合 可知 所以K的单位为； 根据 可得 结合 可知静电力常数的单位为，所以K不是静电力常数，故BC正确，A错误； D．磁感应强度是矢量，到通电导线等距离的点的磁感应强度大小相等，方向不同，故D错误。 故选BC。 10. 如图所示，a、b、c、d为4个正离子，电荷量相等均为，同时沿图示方向进入速度选择器后，a粒子射向P1板，b粒子射向板，c、d两粒子通过速度选择器后，进入另一磁感应强度为的磁场，分别打在和两点，和两点相距。已知速度选择器两板电压为，两板距离为l，板间磁感应强度为，则下列判断正确的是（　　） A. 粒子a、b、c、d的速度关系 B. 粒子a、b、c、d的速度关系 C. 粒子c、d的质量关系是 D. 粒子c、d的质量差 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．粒子进入速度选择器，只有满足 qvB=qE 即速度满足 才能通过速度选择器，不发生偏转。 当粒子的速度大于，洛伦兹力大于电场力，粒子向右偏转；粒子的速度小于，洛伦兹力小于电场力，粒子向左偏转。 c、d不偏转，故满足电场力等于洛伦兹力 Eq=Bqv 即 vc=vd= 故 va＜vc=vd＜vb 故A正确，B错误； C．c、d进入磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力 得 由于Rc＜Rd，故 mc＜md 故C错误； D．c、d两粒子分别打在A1和A2两点，A1和A2两点相距△x．根据几何关系得 把 代入上式中，化简得 故D正确； 故选AD。 11. 磁流体发电技术是目前世界上正在研究的新兴技术，太阳风含有大量高速运动的质子和电子，可用于发电，如图所示，太阳风进入两平行极板之间的区域，速度为v，两金属板的板长（沿初速度方向）为L，板间距离为d，金属板的正对面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于太阳风初速度方向，并与极板平行，负载电阻为R，太阳风充满两板间的空间，当发电机稳定发电时，电流表的示数为I，则（　　） A. 发电机稳定发电时，带电粒子受到洛伦兹力和电场力作用 B. 发电机稳定发电时，正电荷受洛伦兹力向下，负电荷受洛伦兹力向上 C. 发电机稳定发电时，下极板带负电，上极板带正电 D. 发电机稳定发电时，板间气体的电阻率为 【答案】AB 【解析】 【详解】A．太阳风进入两极板之间的匀强磁场中，稳定后，带电粒子受到洛伦兹力和电场力作用，故A正确； B．根据左手定则，正电荷受洛伦兹力向下，负电荷受洛伦兹力向上，故B正确； C．下极板带正电，上极板带负电，故C错误； D．当发电机稳定时，质子和电子做匀速直线运动，所以 即 由 得 故D错误。 故选AB。 12. 如图所示，有一宽为2L的匀强磁场区域，磁场方向垂直于纸面向里。现有一边长为L、粗细均匀的正方形金属线框MNPQ，以恒定速度穿过磁场区域。在运动过程中，金属线框MN边始终与磁场区域边界平行，取MN边刚进入磁场为计时起点，规定顺时针方向为电流正方向，则在下列选项中，能正确反映线框中感应电流i以及MN两点间电势差UMN随时间变化规律的是（　　） A. B. C. D. 【答案】AD 【解析】 【详解】线框进入磁场过程由楞次定律可知电流方向为逆时针方向，感应电动势大小和感应电流大小分别为 ， MN两点间电势差为 进入过程所用时间为 完全进入后至恰要出磁场过程，线圈内磁通量未变化，所以感应电流为零。MN两点间电势差为 该过程所用时间为 出磁场过程由楞次定律可知电流方向为顺时针方向，感应电动势大小和感应电流大小分别为 ， MN两点间电势差为 进入过程所用时间为 故选AD。 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. (1)如图甲所示为某实验小组探究感应电流方向的规律的实验装置，关于实验过程中应该注意的事项和实验现象，以下说法正确的是___________。 A.实验前应该先仔细观察，清楚线圈的绕向 B.开关闭合后，将滑动变阻器的滑片匀速滑动使接入电路的阻值逐渐减小，会观察到电流计指针不发生偏转 C.开关闭合后，线圈A从线圈B中拔出和插入过程中会观察到电流计指针偏转方向相反 D.开关闭合与断开瞬间，电流计指针都会偏转，但偏转方向相同 (2) 当电流从灵敏电流计正接线柱流入时指针向正接线柱一侧偏转。现将其与线圈相连之后，将上端为S极的磁铁插入线圈中，如图乙所示电流计指针偏转的方向应为偏向___________接线柱（填“正”或“负”）。根据图丙中电流计指针偏转方向可以判断出插入线圈磁铁下端的磁极为___________极（填“N”或“S”）。 【答案】 ①. AC ②. 正 ③. S 【解析】 【详解】(1)[1]A．实验是探究感应电流方向的规律的，因此实验前要仔细观察，弄清楚线圈绕向，搞清线圈电流方向与电流计指针偏转方向的关系，故A正确； B．开关闭合后，将滑动变阻器的滑片匀速滑动使接入电路的阻值逐渐减小，导致穿过线圈B的磁通量变化，从而产生感应电流，会观察到电流计指针发生偏转，故B错误； C．开关闭合后线圈A从线圈B中拔出和插入过程中，穿过线圈B的磁通量变化不同，前者减少，后者增加，依据楞次定律“增反减同”。会观察到电流计指针偏转方向相反，故C正确； D．开关闭合与断开瞬间，穿过线圈B的磁通量都会变化且变化不同，开关闭合瞬间磁通量增加，断开瞬间磁通量减少，依据楞次定律“增反减同”。会观察到电流计指针偏转，而且偏转方向不同，故D错误。 故选AC。 (2)[2] 当电流从灵敏电流计正接线柱流入时指针向正接线柱一侧偏转，若将上端为S极的磁铁插入线圈中，原磁场方向向下且磁通量增加，根据楞次定律可知，感应电流的磁场方向向上，根据安培定则可知感应电流从电流计正接线柱流入，故指针偏向正接线柱一侧； [3]根据图丙中电流计指针偏向负接线柱一侧，可知感应电流是从负接线柱流入电流计的，根据安培定则，可知感应电流的磁场方向向下，因条形磁铁向下运动，磁通量增加，根据楞次定律，可知原磁场方向向上，则插入线圈磁铁下端的磁极为S极。 14. 某同学从家里旧电器上拆得一环形变压器（如图），但变压器的铭牌已经污损无法看清参数。该同学利用高中所学知识来探究该变压器原、副线圈两端的电压与匝数之间的关系，操作步骤如下： （1）确定绕组：结合铭牌残存数据可知图中1、2为输入端，3、4和5、6为两次级绕组输出端，用多用电表___________（填“电压”“电流”或“欧姆”）挡测量发现都导通。 （2）测量变压器的初级（原）与两次级（副）线圈匝数分别为n1、n2和n3：先在该变压器闭合铁芯上紧密缠绕n=100匝漆包细铜线，并将理想交流电压表接在细铜线两端；然后在初级线圈（1、2端）上输入有效值为220V的交流电，若理想交流电压表的示数为55.0V，则初级线圈的匝数n1=___________匝；把理想交流电压表接在3、4接线柱上，n2=240匝，则交流电压表的示数U2=___________V。 （3）该同学通过裸露部分观察，发现该变压器使用了两种规格的铜线绕制，结合前面数据可以推想其中较粗的铜线属于___________（填“原线圈”或“副线圈”）。 【答案】（1）欧姆 （2） ①. 400 ②. 132 （3）副线圈 【解析】 【小问1详解】 多用表欧姆挡有内置电源，因此用欧姆挡测量是否导通。 【小问2详解】 根据理想变压器变压规律得 解得 ， 【小问3详解】 由实验数据可知变压器为降压变压器，次级线圈（副线圈）电流大一些，所以需要较粗铜线绕制。 15. 某水电站的配电设施，该电站发电机组的输出电压为500V，输出电功率为50kW，如果用总电阻为的输电线向远处用户送电，要求输电线上损失的电功率是发电机组输出功率的，该电站安装了一台升压变压器，到达用户前再用降压变压器变为220V供用户使用，不考虑变压器的能量损失求： 画出此输电线路的示意图． 用户得到的电功率是多少． 在输电线路中设置的升、降压变压器原、副线圈的匝数比． 【答案】此输电线路的示意图如图所示． 用户得到的电功率是49400W 在输电线路中设置的升、降压变压器原、副线圈的匝数比分别为1：：1 【解析】 【详解】（1）此输电线路的示意图如图所示， （2）设输电线上损失功率为，输电电流为I，升压变压器输入电压为，输出电压为U，原、副线圈的匝数分别是和，则 解得： 故； （3）因为，解得：； 根据，解得：，故； 设输电线上损失电压为，降压变压器输入电压为，输出电压为，原、副线圈的匝数分别是和，则：，， 解得：，故． 【点睛】用户的得到的功率等于发电机输出功率减去输电线路上损失的功率；先根据求出输电线上的电流；然后根据输电线上的电流和升压变压器的输出功率，求出输出电压，根据原副线圈的电压比等于匝数比求出升压变压器的匝数比求出输电线上的电压损失，从而得出降压变压器的输入电压，根据降压变压器原副线圈电压比等于匝数比求出降压变压器的匝数比，解决本题的关键知道升压变压器的输出电压、损失电压和降压变压器的输入电压的关系，以及知道输出功率和输出电流和输出电压的关系． 16. 如图（甲）为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO'按如图所示方向匀速转动，线圈的匝数、电阻，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻R=90Ω，与R并联的交流电压表为理想电表，在t=0时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t按图（乙）所示正弦规律变化（取）求： （1）交流发电机产生的电动势的最大值； （2）从t=0时刻开始计时，线圈转过60°时线圈中感应电流瞬时值及回路中的电流方向； （3）从图示位置转过90°，通过线圈的电量及整个回路的焦耳热? 【答案】（1）200V （2）1A，电流方向abcda （3）0.02C，3.14J 【解析】 【小问1详解】 由图线可知， 因为 所以 【小问2详解】 因为（V） 可得（A） 所以 电流方向为abcda。 【小问3详解】 电动势的有效值 根据焦耳定律可得 根据公式 可得 17. 如图所示，xOy坐标系的第三象限有一对正交的匀强电场和匀强磁场，磁场的磁感应强度为B1，方向垂直纸面向里，电场强度E1=2.0×105V/m，第二象限内有一边界OP与x轴负方向的夹角为45°，该边界线的左边为垂直纸面向外的匀强磁场B2=0.1T，边界线的右边有方向水平向左的匀强电场E2=1.0×105V/m，一个比荷 的带正电的粒子从M点以v=4.0×105m/s射入板间，沿中线MN做直线运动，穿出后从x轴上的N点垂直x轴射入磁场区，随后第一次沿水平方向进入电场，之后多次穿越边界线OP，不计粒子重力，求： （1）磁感应强度B1的大小； （2）ON间的距离L； （3）粒子第四次到达分界线OP时离x轴的距离。 【答案】（1）0.5T （2）0.8m （3）1.12m 【解析】 【小问1详解】 粒子在复合场中沿中线MN做直线运动，表明粒子做匀速直线运动，则根据平衡条件有 解得T 【小问2详解】 粒子进入后做匀速圆周运动，由于随后第一次沿水平方向进入电场，根据几何关系有 根据洛伦兹力提供向心力有 解得m 【小问3详解】 根据上述第三次到达分界线距离O距离 之后做类平抛运动，根据几何关系，水平与竖直分位移大小相等，则有， 解得m 粒子第四次到达分界线OP时离x轴的距离为 解得m 18. 如图所示空间中有一足够长、间距为、电阻不计的光滑平行金属导轨，导轨平面与水平面间的夹角为，导轨所在区域存在方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为。质量均为、长度均为、电阻均为的金属棒M、N紧挨着放在平行光滑金属导轨上，现固定金属棒N，由静止释放金属棒M，在时金属棒M开始匀速下滑，运动中金属棒始终与导轨垂直且接触良好，重力加速度为。求： （1）金属棒M匀速下滑时的速度大小； （2）金属棒M从释放至速度达到最大的过程中回路中产生的焦耳热； （3）若金属棒N不固定，由静止释放金属棒M的同时，给金属棒N施加平行于导轨平面向上、大小为10N的恒力，求金属棒N匀速运动时的速度大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设金属棒M匀速下滑时的速度大小为v，金属棒M切割磁感线产生的电动势为 通过金属棒M的电流为 金属棒M做匀速直线运动时受到的安培力和重力分力平衡 解得 【小问2详解】 从开始释放到金属棒M的速度最大，由动量定理得 平均电流 金属棒M发生的位移 联立求解得 由能量守恒定律可得 代入数据解得 【小问3详解】 对金属棒M进行受力分析，可得 对金属棒N进行受力分析，可得 可得金属棒M、N的加速度大小始终满足 分析可得，金属棒M、N同时做匀速直线运动，且金属棒M、N的速度大小相等，设匀速运动时 回路中电流为 金属棒M匀速直线运动时受到的安培力和重力分力平衡 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二物理试题 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，只有一项是符合题目要求的。 1. 关于电磁波下列说法正确的是（　　） A. 赫兹预言了电磁波的存在 B. 红外线有较高的能量，可以用红外线灭菌消毒 C. 紫外线具有较强的穿透能力，可以用来金属探伤 D. 用电磁波传递信息，需要经过调制、调谐、解调等步骤 2. 如图所示是LC振荡电路和通过电路中P点的电流i随时间t变化的规律。若规定流过P点向左为电流的正方向，则下列说法中正确的是（　　） A. 在0～t1内，电容器C在放电 B. 在t1～t2内，电容器C上极板带负电 C. 在t2～t3内，磁场能在向电场能转化 D. 在t3～t4内，P点电势比Q点电势高 3. 如图所示，三个相同的灯泡、、，电阻可忽略的电感线圈L，D为理想二极管，下列说法正确的是（　　） A. 闭合开关S的瞬间，立即变亮，、逐渐变亮 B. 闭合开关S的瞬间，立即变亮，、逐渐变亮 C. 断开开关S的瞬间，立即熄灭，、逐渐熄灭 D. 断开开关S的瞬间，立即熄灭，、先闪亮一下然后逐渐熄灭 4. 如图所示为周期为0.04s的交变电流，让该电流通过R=10Ω的电阻，则（　　） A. 前0.04s内电阻的发热量为640J B. 前0.03s内电阻的发热量为300J C. 电阻的电功率为1625W D. 电阻的电功率为1000W 5. 如图所示甲，正方形线框ABCD边长为L，绕轴OO′匀速转动，O'O到AD边的距离为，左侧有磁感应强度为B的匀强磁场，线圈转到图示位置时开始计时，此时BC边正向里转动，规定电流沿ADCBA方向为正，线圈中的电流随时间的变化关系图像正确的是（　　） A. B. C. D. 6. 某电子秤的原理简图如图所示。AB为一均匀的滑动变阻器，长度为L，两边分别有P1、P2两个滑动头，轻质弹簧上端与P1及秤盘底部相连，下端固定。弹簧原长时P1、和P2均指在A端。若P1、P2间出现电压时，该电压经过放大，通过信号转换后在显示屏上就能显示出被称物体的质量。已知弹簧的劲度系数为k，托盘质量为，电源电动势为E，内阻不计。重力加速度为g。在托盘上未放物体时需要先校准零点，即未放被称物体时电压为零。则（　　） A. 校准零点时，不需要移动滑动头P2 B. 校准零点时，两滑动头间的距离为 C. 滑动头P1滑至B端时，被称物体的质量为 D. 被称物体的质量m与两滑动头间电压U的关系为 7. 如图所示，甲是一个带正电的小物块，乙是一个不带电的绝缘物块。甲、乙叠放在一起置于粗糙水平面上，水平面上方有垂直于纸面向里的足够大的匀强磁场。现用一个水平恒力F拉乙物块，使甲、乙无相对滑动地一起向左运动。下列说法中正确的是（　　） A. 甲、乙两物块间的静摩擦力大小不变 B. 甲、乙两物块间的静摩擦力不断增大 C. 要满足题干中甲、乙两物块无相对滑动，甲、乙之间动摩擦系数应大于等于乙与地面之间的动摩擦系数（最大静摩擦力等于滑动摩擦力） D. 甲、乙两物块做加速度逐渐减小的加速运动，最后做匀速直线运动 8. 如图甲所示为磁电式电流表的结构图，图乙为内部结构示意图，在极靴和铁质圆柱间存在磁场，电流通过电表接线柱流入线圈，在安培力作用下发生偏转，与螺旋弹簧的反向作用平衡后，指针指示电流大小。下列说法正确的是（　　） A. 运输过程中把电表正负接线柱用导线相连可减小表针摆动幅度 B. 为了节约成本，可以将铝框骨架换成轻质的塑料框 C. 为了使电流表表盘的刻度均匀，极靴与圆柱间的磁场为匀强磁场 D. 线圈中的电流方向发生改变时，指针偏转方向不变 二、多项选择题：本题共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. 历史上曾经用安培力来定义电流的单位：真空中相距1m的两根无限长且圆截面可忽略的平直导线，通过相等的恒定电流，当两导线之间产生的力在每米上等于2×10-7N时，每根导线中通过的电流为1A。已知无线长导线产生的磁场，I为导线中的电流大小，r为到无限长导线的距离。则下列说法正确的是（　　） A. K为静电力常数 B. K的大小为 C. K的单位为 D. 到通电导线等距离的点的磁感应强度相同 10. 如图所示，a、b、c、d为4个正离子，电荷量相等均为，同时沿图示方向进入速度选择器后，a粒子射向P1板，b粒子射向板，c、d两粒子通过速度选择器后，进入另一磁感应强度为的磁场，分别打在和两点，和两点相距。已知速度选择器两板电压为，两板距离为l，板间磁感应强度为，则下列判断正确的是（　　） A. 粒子a、b、c、d的速度关系 B. 粒子a、b、c、d的速度关系 C. 粒子c、d的质量关系是 D. 粒子c、d的质量差 11. 磁流体发电技术是目前世界上正在研究的新兴技术，太阳风含有大量高速运动的质子和电子，可用于发电，如图所示，太阳风进入两平行极板之间的区域，速度为v，两金属板的板长（沿初速度方向）为L，板间距离为d，金属板的正对面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于太阳风初速度方向，并与极板平行，负载电阻为R，太阳风充满两板间的空间，当发电机稳定发电时，电流表的示数为I，则（　　） A. 发电机稳定发电时，带电粒子受到洛伦兹力和电场力作用 B. 发电机稳定发电时，正电荷受洛伦兹力向下，负电荷受洛伦兹力向上 C. 发电机稳定发电时，下极板带负电，上极板带正电 D. 发电机稳定发电时，板间气体的电阻率为 12. 如图所示，有一宽为2L的匀强磁场区域，磁场方向垂直于纸面向里。现有一边长为L、粗细均匀的正方形金属线框MNPQ，以恒定速度穿过磁场区域。在运动过程中，金属线框MN边始终与磁场区域边界平行，取MN边刚进入磁场为计时起点，规定顺时针方向为电流正方向，则在下列选项中，能正确反映线框中感应电流i以及MN两点间电势差UMN随时间变化规律的是（　　） A. B. C. D. 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. (1)如图甲所示为某实验小组探究感应电流方向的规律的实验装置，关于实验过程中应该注意的事项和实验现象，以下说法正确的是___________。 A.实验前应该先仔细观察，清楚线圈的绕向 B.开关闭合后，将滑动变阻器的滑片匀速滑动使接入电路的阻值逐渐减小，会观察到电流计指针不发生偏转 C.开关闭合后，线圈A从线圈B中拔出和插入过程中会观察到电流计指针偏转方向相反 D.开关闭合与断开瞬间，电流计指针都会偏转，但偏转方向相同 (2) 当电流从灵敏电流计正接线柱流入时指针向正接线柱一侧偏转。现将其与线圈相连之后，将上端为S极的磁铁插入线圈中，如图乙所示电流计指针偏转的方向应为偏向___________接线柱（填“正”或“负”）。根据图丙中电流计指针偏转方向可以判断出插入线圈磁铁下端的磁极为___________极（填“N”或“S”）。 14. 某同学从家里旧电器上拆得一环形变压器（如图），但变压器的铭牌已经污损无法看清参数。该同学利用高中所学知识来探究该变压器原、副线圈两端的电压与匝数之间的关系，操作步骤如下： （1）确定绕组：结合铭牌残存数据可知图中1、2为输入端，3、4和5、6为两次级绕组输出端，用多用电表___________（填“电压”“电流”或“欧姆”）挡测量发现都导通。 （2）测量变压器的初级（原）与两次级（副）线圈匝数分别为n1、n2和n3：先在该变压器闭合铁芯上紧密缠绕n=100匝漆包细铜线，并将理想交流电压表接在细铜线两端；然后在初级线圈（1、2端）上输入有效值为220V的交流电，若理想交流电压表的示数为55.0V，则初级线圈的匝数n1=___________匝；把理想交流电压表接在3、4接线柱上，n2=240匝，则交流电压表的示数U2=___________V。 （3）该同学通过裸露部分观察，发现该变压器使用了两种规格的铜线绕制，结合前面数据可以推想其中较粗的铜线属于___________（填“原线圈”或“副线圈”）。 15. 某水电站的配电设施，该电站发电机组的输出电压为500V，输出电功率为50kW，如果用总电阻为的输电线向远处用户送电，要求输电线上损失的电功率是发电机组输出功率的，该电站安装了一台升压变压器，到达用户前再用降压变压器变为220V供用户使用，不考虑变压器的能量损失求： 画出此输电线路的示意图． 用户得到的电功率是多少． 在输电线路中设置的升、降压变压器原、副线圈的匝数比． 16. 如图（甲）为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO'按如图所示方向匀速转动，线圈的匝数、电阻，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻R=90Ω，与R并联的交流电压表为理想电表，在t=0时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t按图（乙）所示正弦规律变化（取）求： （1）交流发电机产生的电动势的最大值； （2）从t=0时刻开始计时，线圈转过60°时线圈中感应电流瞬时值及回路中的电流方向； （3）从图示位置转过90°，通过线圈的电量及整个回路的焦耳热? 17. 如图所示，xOy坐标系的第三象限有一对正交的匀强电场和匀强磁场，磁场的磁感应强度为B1，方向垂直纸面向里，电场强度E1=2.0×105V/m，第二象限内有一边界OP与x轴负方向的夹角为45°，该边界线的左边为垂直纸面向外的匀强磁场B2=0.1T，边界线的右边有方向水平向左的匀强电场E2=1.0×105V/m，一个比荷 的带正电的粒子从M点以v=4.0×105m/s射入板间，沿中线MN做直线运动，穿出后从x轴上的N点垂直x轴射入磁场区，随后第一次沿水平方向进入电场，之后多次穿越边界线OP，不计粒子重力，求： （1）磁感应强度B1的大小； （2）ON间的距离L； （3）粒子第四次到达分界线OP时离x轴的距离。 18. 如图所示空间中有一足够长、间距为、电阻不计的光滑平行金属导轨，导轨平面与水平面间的夹角为，导轨所在区域存在方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为。质量均为、长度均为、电阻均为的金属棒M、N紧挨着放在平行光滑金属导轨上，现固定金属棒N，由静止释放金属棒M，在时金属棒M开始匀速下滑，运动中金属棒始终与导轨垂直且接触良好，重力加速度为。求： （1）金属棒M匀速下滑时的速度大小； （2）金属棒M从释放至速度达到最大的过程中回路中产生的焦耳热； （3）若金属棒N不固定，由静止释放金属棒M的同时，给金属棒N施加平行于导轨平面向上、大小为10N的恒力，求金属棒N匀速运动时的速度大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $