精品解析：福建省厦门市湖滨中学2024-2025学年高二下学期期中考试物理试卷

厦门市湖滨中学2024-2025学年第二学期期中考试 高二物理 命题人：陈晓山审核人：孔文生 本试卷满分100分，考试时间75分钟 一、单项选择题（共4题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，选对的得4分，选错的得0分，答案需填涂在答题卡中。） 1. 对如图所示的示意图或实验装置，下列说法正确的是（　　） A. 图甲是小孔衍射的图样，也被称为“泊松亮斑” B. 图乙若只减小屏到挡板的距离L，则相邻亮条纹间距离将减小 C. 图丙是薄膜干涉的应用，若得到如图所示的条纹说明被检测工件表面平整 D. 图丁是佩戴特殊眼镜观看立体电影，利用了光的干涉现象 2. 如图甲为茂名浮山岭上的发电风车，图乙为风车简化的发电模型，风车扇叶带动内部铜质线圈绕垂直于磁场的水平转轴顺时针匀速转动产生交流电，图丙为风车转速为ω时线圈输出电流i与时间t的关系，下列说法正确的是（ ） A. 线圈输出电流的有效值是 B. 当线圈转到竖直位置时电流表的示数为 C. 当线圈转到图乙所示位置时产生的感应电流方向为 D. 若风车转速变为时，则线圈输出最大电流为 3. 关于分子动理论，下列说法正确的是（　　） A. 图甲“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，应先滴油酸酒精溶液，再撒痱子粉 B. 图乙为水中炭粒运动位置的连线图，连线表示炭粒做布朗运动的轨迹 C. 图丙为分子力与分子间距的关系图，分子间距从增大时，分子力先变大后变小 D. 图丁为大量气体分子热运动的速率分布图，曲线②对应的温度较低 4. 在如图甲所示的电路中，螺线管匝数n＝1500匝，横截面积S＝20 cm2螺线管导线电阻r=1Ω，R1=4Ω，R2=5 Ω，C=30 μF。在一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按如图乙所示的规律变化，则下列说法中正确的是（　　） A. 螺线管中产生的感应电动势为1 V B. 电路中的电流稳定后，电阻R1的电功率为 C. 闭合S，电路中的电流稳定后电容器上极板带正电 D. S断开后，通过R2的电荷量为 二、双项选择题（共4小题，每小题6分，共24分，有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分，答案需填涂在答题卡中。） 5. 如图所示为等臂电流天平，可以用来测量匀强磁场的磁感应强度。它的右臂挂着矩形线圈，匝数为n，线圈的水平边长为l，处于匀强磁场内，磁感应强度B的方向与线圈平面垂直。当线圈中通过电流I时，初始电流方向如图所示，调节砝码使两臂达到平衡。然后使电流反向，大小不变。这时需要在左盘中减小质量为m的砝码，才能使两臂再达新的平衡。已知重力加速度为g。下列说法中正确的是（ ） A. 电流未反向时，安培力的方向竖直向上 B. 电流反向时，安培力的方向竖直向上 C. 若用n、m、l、I、g表示磁感应强度B的大小，则 D. 若用n、m、l、I、g表示磁感应强度B的大小，则 6. 如图所示，边长为L的单匝均匀金属线框置于光滑水平桌面上，在拉力作用下以恒定速度通过宽度为D（）、方向竖直向下的有界匀强磁场，在整个过程中线框的ab边始终与磁场的边界平行，若以F表示拉力大小、以表示线框ab两点间的电势差、I表示通过线框的电流（规定逆时针为正）、P表示拉力的功率，则下列反映这些物理量随时间变化的图象中可能正确的是（　　） A. B. C. D. 7. 超市中有一种“强力吸盘挂钩”，其工作原理如下：如甲图所示，使用时按住锁扣把吸盘紧压在墙上，吸盘内封闭的理想气体的体积为，压强为。然后再把锁扣扳下，吸盘向外拉出，使吸盘内封闭气体的体积变为，如乙图所示，安装过程中封闭气体的质量和温度保持不变。已知吸盘与墙面的有效面积为，强力挂钩的总质量为，与墙面间的最大静摩擦力是压力的倍，外界大气压强为，重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A. 安装过程中，吸盘内气体向外界放出热量 B. 安装完毕后，吸盘内气体的压强变为 C. 安装完毕后，挂钩对墙面的压力为 D. 安装完毕后，挂质量为的物体，挂钩会脱落 8. 如图所示，真空中有区域I和II，区域I中存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向下（与纸面平行），磁场方向垂直纸面向里。边长为的正三角形区域（区域II）内存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外。图中、A两点在同一直线上，与垂直且与电场和磁场方向均垂直。点处的粒子源持续将比荷一定但速率不同的粒子射入区域I中，只有沿直线运动的粒子才能进入区域II。若区域I中电场强度大小为、磁感应强度大小为，区域II中磁感应强度大小为，则粒子从的中点射出。不计粒子的重力及粒子之间的相互作用，下列说法正确的是（　　） A. 该带电粒子的比荷为 B. 若仅将区域I中电场强度大小变为，粒子将从区域II中的点射出 C. 若仅将区域I中磁感应强度大小变为，粒子在区域II中的运动时间为 D. 若仅将变为原来的，粒子在区域II中的运动时间不变 三、非选择题：共60分，其中9-11题为填空题，12、13题为实验题，14-16题为计算题。考生根据要求作答。 9. 一定质量的理想气体由状态A经过状态B变为状态C，其p-T图像如图所示。已知气体在状态C时的体积为0.9m3。气体在状态B时的体积为__________m3；从状态A到状态C的过程中气体__________（填“吸收”或“释放”）热量。 10. 回旋加速器两个D形金属盒分别和一高频交流电源两极相接，两盒放在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面，粒子源置于盒的圆心附近。若粒子源射出的粒子电荷量为q，质量为m，粒子最大回旋半径为R，则所加交流电源的频率___________；粒子加速后获得的最大动能___________。（用题目中所给字母表示） 11. 某同学用如图甲所示的装置探究气体等温变化的规律。在橡胶塞和柱塞间封闭着一段空气柱，空气柱的长度可以从刻度尺上读取，空气柱的压强可以从与空气柱相连的压力表上读取。改变并记录空气柱的长度及对应的压强。 （1）处理数据时，某同学分别绘制了乙、丙两种图像，为了快速判断本实验中气体压强和体积的关系，应选择_____（填“乙”或“丙”）图像处理数据。 （2）在相同温度下，、B两个小组分别进行了实验，并在同一坐标纸上作出了如图丁所示的图像，两组同学实验所用注射器内的气体质量分别为和，由图像可知_____（填“＞”“＝”或“＜”）。 12. 某物理兴趣小组用可拆变压器探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系。 （1）可拆变压器如图1所示。下列说法正确的是_______。 A. 实验采用控制变量法进行探究 B. 变压器的铁芯是用整块硅钢制成的 C. 匝数多的线圈，要用粗一些的导线绕制 （2）关于实验操作，下列说法正确的是_______。 A. 实验可以用多节干电池串联起来作为电源 B. 实验中手不能接触裸露的导线、接线柱 C. 用交流电压表测副线圈两端电压时，副线圈应接小灯泡 （3）某次实验中用多用电表的交流电压10V挡测线圈两端电压，其示数如图2所示，则电压为_______V。 （4）若变压器为理想变压器，由原、副线圈若干组电压比与匝数比作出如图3所示的关系图像，该图像的斜率为________。 （5）实际实验中测得的原、副线圈的电压比________原、副线圈的匝数比。（选填“大于”、“等于”、“小于”） 13. （1）探究电磁感应现象应选用如图______（选填“甲”或“乙”）所示的装置进行实验。 （2）在下图甲中，当闭合S时，观察到电流表指针向左偏（不通电时指针停在正中央）；在图乙中，磁体N极插入线圈A过程中观察到电流表的指针将向左偏转。则：在图丙中，导体棒ab向左移动过程中，电流表的指针将______偏转；（选填“向左”、“向右”或“不发生”）。 （3）在图丁中，R为光敏电阻（光照增强时，光敏电阻的阻值减小），轻质金属环A用轻绳悬挂，与长直螺线管共轴（A线圈平面与螺线管线圈平面平行），并位于螺线管左侧。当光照增强时，从左向右看，金属环A中电流方向为______（选填“顺时针”或“逆时针”），金属环A将______（选填“向左”或“向右”）运动。 三、解答题 14. 如图甲所示为某小型水电站的发电机示意图，已知正方形线圈边长，匝数匝，线圈电阻不计；线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动，转速；已知电动势最大值。 （1）求发电机中匀强磁场的磁感应强度大小； （2）从线圈在图甲所示位置开始计时，写出感应电动势随时间变化的函数表达式； （3）如图乙所示，将发电机通过升压变压器升压后向远处输电，发电机的输出功率为200kW，输电线的总电阻为4Ω，在用户端用降压变压器把电压降为220V，要求在输电线上损失的功率控制在10kW，则、的原副线圈匝数比和分别为多少？ 15. 如图甲所示，两根足够长的平行光滑金属导轨固定在水平面内，导轨间距L=1.0m，左端连接阻值R=3.0Ω的电阻（导轨电阻不计），匀强磁场的磁感应强度B=0.5T，方向竖直向下。质量m=0.2kg、长度L=1.0m、电阻r=1.0Ω的金属杆获得一速度在导轨上向右运动，并与导轨始终保持垂直且接触良好。某时刻开始对杆施加一水平向右的力，此时记为时刻，杆运动的图像如图乙所示。 （1）时，金属杆两端的电压； （2）内，求金属杆位移的大小和流经电阻的电荷量； （3）内，若电阻产生的焦耳热为，求拉力F做的功。 16. 如图，竖直平面将地面上方空间分为Ⅰ、II两个区域，界线左侧的Ⅰ区域内存在着竖直向上的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场B，右侧的II区域内存在与大小相等、方向水平向左的匀强电场。有一个质量为、带电量为的微粒，从距离点左侧处的水平地面上的A点斜向右上方抛出，抛出速度、与水平面成角，微粒在Ⅰ区域做匀速圆周运动一段时间后，从C点水平射入II区域，最后落在II区域地面上的D点（图中未标出）。不计空气阻力，重力加速度。 （1）求电场强度的大小和磁感应强度的大小； （2）求微粒从A到D的运动时间； （3）求微粒在II区域内运动过程中动能最小时离地面的高度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 厦门市湖滨中学2024-2025学年第二学期期中考试 高二物理 命题人：陈晓山审核人：孔文生 本试卷满分100分，考试时间75分钟 一、单项选择题（共4题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，选对的得4分，选错的得0分，答案需填涂在答题卡中。） 1. 对如图所示的示意图或实验装置，下列说法正确的是（　　） A. 图甲是小孔衍射的图样，也被称为“泊松亮斑” B. 图乙若只减小屏到挡板的距离L，则相邻亮条纹间距离将减小 C. 图丙是薄膜干涉的应用，若得到如图所示的条纹说明被检测工件表面平整 D. 图丁是佩戴特殊眼镜观看立体电影，利用了光的干涉现象 【答案】B 【解析】 【详解】A．图甲是“泊松亮斑”，是圆盘衍射的图样，A错误； B．由于条纹间距，可知只减小屏到挡板的距离L，相邻亮条纹间距离将减小，B正确； C．被检测工件的上表面和样板件的下表面间的空气膜，形成一个空气劈，从空气劈上下表面反射的光线发生薄膜干涉，条纹不平行，说明被检测工件表面不平整，C错误； D．图丁是佩戴特殊眼镜观看立体电影，利用了光的偏振现象，选项D错误。 故选B。 2. 如图甲为茂名浮山岭上的发电风车，图乙为风车简化的发电模型，风车扇叶带动内部铜质线圈绕垂直于磁场的水平转轴顺时针匀速转动产生交流电，图丙为风车转速为ω时线圈输出电流i与时间t的关系，下列说法正确的是（ ） A. 线圈输出电流的有效值是 B. 当线圈转到竖直位置时电流表的示数为 C. 当线圈转到图乙所示位置时产生的感应电流方向为 D. 若风车转速变为时，则线圈输出最大电流为 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据交流电最大值与有效值的关系可知，A错误； B．当线圈转到竖直位置时，电动势最大，电流最大，但电流表测量的是电流的有效值，B错误； C．根据右手定则可知，线圈转到图乙所示位置时产生的感应电流方向为，C错误； D．由丙图可知，线圈感应电流的瞬时表达式为 故当风车转速变为时，线圈输出最大电流为，D正确。 故选D。 3. 关于分子动理论，下列说法正确的是（　　） A. 图甲“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，应先滴油酸酒精溶液，再撒痱子粉 B. 图乙为水中炭粒运动位置的连线图，连线表示炭粒做布朗运动的轨迹 C. 图丙为分子力与分子间距的关系图，分子间距从增大时，分子力先变大后变小 D. 图丁为大量气体分子热运动的速率分布图，曲线②对应的温度较低 【答案】C 【解析】 【详解】A．“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，应先撒痱子粉，再滴油酸酒精溶液，否则很难形成单分子油膜，A错误； B．图中的折线是炭粒在不同时刻的位置的连线，并不是固体小颗粒的运动轨迹，也不是分子的运动轨迹，由图可以看出小炭粒在不停地做无规则运动，B错误； C．根据分子力与分子间距的关系图，可知分子间距从增大时，分子力表现为引力，分子力先变大后变小，C正确； D．由图可知，②中速率大分子占据的比例较大，则说明②对应的平均动能较大，故②对应的温度较高，即 D错误； 故选C。 4. 在如图甲所示的电路中，螺线管匝数n＝1500匝，横截面积S＝20 cm2螺线管导线电阻r=1Ω，R1=4Ω，R2=5 Ω，C=30 μF。在一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按如图乙所示的规律变化，则下列说法中正确的是（　　） A. 螺线管中产生的感应电动势为1 V B. 电路中的电流稳定后，电阻R1的电功率为 C. 闭合S，电路中的电流稳定后电容器上极板带正电 D. S断开后，通过R2的电荷量为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由法拉第电磁感应定律，可得螺线管内产生的电动势为 故A错误； B．电路中的电流稳定后，电流为 则电阻R1的电功率为 故B错误； C．闭合S，电路中的电流稳定后，对通电螺线管分析，可知通过它的磁场向下增大，则磁量增大，根据楞次定律可知，会产生一个向上的感应磁场，以阻碍其增大，则根据安培定则 可知，感应电流从螺线管的上端流到下端，此时通电螺线管相当于电源，则下端是正极，上端是负极，故电容器下板带正电，故C错误； D．闭合S，电路中的电流稳定后，因电容器与并联，故电容器两端的电压等于两端的电压，则有 故充入电容器的电荷量为 S断开后，电容器放电，直到电荷量为零，故S断开后，通过R2的电荷量为 故D正确。 故选D。 二、双项选择题（共4小题，每小题6分，共24分，有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分，答案需填涂在答题卡中。） 5. 如图所示为等臂电流天平，可以用来测量匀强磁场的磁感应强度。它的右臂挂着矩形线圈，匝数为n，线圈的水平边长为l，处于匀强磁场内，磁感应强度B的方向与线圈平面垂直。当线圈中通过电流I时，初始电流方向如图所示，调节砝码使两臂达到平衡。然后使电流反向，大小不变。这时需要在左盘中减小质量为m的砝码，才能使两臂再达新的平衡。已知重力加速度为g。下列说法中正确的是（ ） A. 电流未反向时，安培力的方向竖直向上 B. 电流反向时，安培力的方向竖直向上 C. 若用n、m、l、I、g表示磁感应强度B的大小，则 D. 若用n、m、l、I、g表示磁感应强度B的大小，则 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．由左手定则可知，电流未反向时，安培力的方向竖直向下，电流反向后，安培力的方向竖直向上。故A错误；B正确； CD．设左盘砝码质量为，右盘砝码质量为，电流方向未改变时，因安培力的方向向下，故 同理，电流方向改变后 联立，解得 故C正确；D错误。 故选BC。 6. 如图所示，边长为L的单匝均匀金属线框置于光滑水平桌面上，在拉力作用下以恒定速度通过宽度为D（）、方向竖直向下的有界匀强磁场，在整个过程中线框的ab边始终与磁场的边界平行，若以F表示拉力大小、以表示线框ab两点间的电势差、I表示通过线框的电流（规定逆时针为正）、P表示拉力的功率，则下列反映这些物理量随时间变化的图象中可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】BC 【解析】 【详解】A．线框做匀速直线运动，进入磁场和出磁场过程中根据楞次定律阻碍相对运动的条件，可知拉力与安培力等大反向，即 即线圈进入磁场和出离磁场的过程中拉力相同；线框完全进入磁场运动过程中，闭合线框中，线框中无感应电流，所以安培力为0，拉力大小为0，故A错误； B．线框进入磁场时，导体棒切割磁感线，即电源，根据右手定则可知 所以两端电势差为路端电压 完全进入磁场，线框中无电流，所以 线框穿出磁场过程中，边切割磁感线，根据楞次定律判断感应电流可知 则 对应图像可知，选项B正确； C．线框进入磁场时，根据右手定则可知线框中电流为逆时针方向，线框离开磁场时，电流为顺时针方向，且电流大小相同，结合上述分析可知，选项C正确； D．线框完全进入磁场运动过程中，拉力为0，根据可知拉力功率为0，选项D错误。 故选BC。 7. 超市中有一种“强力吸盘挂钩”，其工作原理如下：如甲图所示，使用时按住锁扣把吸盘紧压在墙上，吸盘内封闭的理想气体的体积为，压强为。然后再把锁扣扳下，吸盘向外拉出，使吸盘内封闭气体的体积变为，如乙图所示，安装过程中封闭气体的质量和温度保持不变。已知吸盘与墙面的有效面积为，强力挂钩的总质量为，与墙面间的最大静摩擦力是压力的倍，外界大气压强为，重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A. 安装过程中，吸盘内气体向外界放出热量 B. 安装完毕后，吸盘内气体的压强变为 C. 安装完毕后，挂钩对墙面的压力为 D. 安装完毕后，挂质量为的物体，挂钩会脱落 【答案】CD 【解析】 【详解】A．吸盘内的气体温度不变，内能不变，但体积增大对外做功，根据热力学第一定律可知，气体要从外界吸收热量，故A错误； B．吸盘内封闭的气体发生等温变化，由玻意耳定律可知 解得，故B错误； C．安装完毕后，挂钩对墙面的压力为，故C正确； D．由物体的平衡条件可知 解得最大质量 所以挂质量超过的物体，挂钩会脱落，故D正确。 故选CD。 8. 如图所示，真空中有区域I和II，区域I中存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向下（与纸面平行），磁场方向垂直纸面向里。边长为的正三角形区域（区域II）内存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外。图中、A两点在同一直线上，与垂直且与电场和磁场方向均垂直。点处的粒子源持续将比荷一定但速率不同的粒子射入区域I中，只有沿直线运动的粒子才能进入区域II。若区域I中电场强度大小为、磁感应强度大小为，区域II中磁感应强度大小为，则粒子从的中点射出。不计粒子的重力及粒子之间的相互作用，下列说法正确的是（　　） A. 该带电粒子的比荷为 B. 若仅将区域I中电场强度大小变为，粒子将从区域II中的点射出 C. 若仅将区域I中磁感应强度大小变为，粒子在区域II中的运动时间为 D. 若仅将变为原来的，粒子在区域II中的运动时间不变 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由题意知粒子沿着做直线运动，则有 解得 在区域中粒子从中点射出，粒子在区域II中运动的半径 解得该粒子的比荷为 故A错误； B．若仅将区域中电场强度大小变为，则粒子在区域中做直线运动的速度满足 结合上述解得 根据 解得 可知粒子轨迹半径变为原来的2倍，则粒子从点射出，故B正确； C．若仅将区域中磁感应强度大小变为，则粒子在区域中做直线运动的速度满足 结合上述解得 根据 解得 可知粒子轨迹半径减半，则粒子仍然从边射出，粒子转过的圆心角仍为，则有 其中为粒子在区域II中运动的周期，则有 可知 故C正确； D．若仅将变为原来的，结合上述可知，由于粒子在区域II中的轨迹半径 则半径变为原来的2倍，可知，粒子从点射出，粒子转过的圆心角仍为，则有 其中为粒子在区域II中运动的周期，即有 由于变为原来的一半，则周期变为原来的二倍，由于圆心角不变，则运动时间也变为原来的二倍，故D错误。 故选BC。 三、非选择题：共60分，其中9-11题为填空题，12、13题为实验题，14-16题为计算题。考生根据要求作答。 9. 一定质量的理想气体由状态A经过状态B变为状态C，其p-T图像如图所示。已知气体在状态C时的体积为0.9m3。气体在状态B时的体积为__________m3；从状态A到状态C的过程中气体__________（填“吸收”或“释放”）热量。 【答案】 ①. 0.6 ②. 吸收 【解析】 【详解】[1]由题中图像可知，从状态B变为状态C为等压变化，则 解得m3 [2]从状态A到状态C温度增大，则内能增大，即，气体体积增大，则气体对外界做功，即0，则根据可知，从状态A到状态C，气体吸收热量。 10. 回旋加速器两个D形金属盒分别和一高频交流电源两极相接，两盒放在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面，粒子源置于盒的圆心附近。若粒子源射出的粒子电荷量为q，质量为m，粒子最大回旋半径为R，则所加交流电源的频率___________；粒子加速后获得的最大动能___________。（用题目中所给字母表示） 【答案】 ①. ②. 【解析】 【详解】[1]所加交流电压频率等于粒子在磁场中的频率，根据 、 得 故频率 [2]粒子速度增加则半径增加，当轨道半径达到最大半径时速度最大，由 得 得 则其最大动能为 11. 某同学用如图甲所示的装置探究气体等温变化的规律。在橡胶塞和柱塞间封闭着一段空气柱，空气柱的长度可以从刻度尺上读取，空气柱的压强可以从与空气柱相连的压力表上读取。改变并记录空气柱的长度及对应的压强。 （1）处理数据时，某同学分别绘制了乙、丙两种图像，为了快速判断本实验中气体压强和体积的关系，应选择_____（填“乙”或“丙”）图像处理数据。 （2）在相同温度下，、B两个小组分别进行了实验，并在同一坐标纸上作出了如图丁所示的图像，两组同学实验所用注射器内的气体质量分别为和，由图像可知_____（填“＞”“＝”或“＜”）。 【答案】（1）丙 （2）＞ 【解析】 【小问1详解】 由于注射器横截面积各处相同，所以可用空气柱长度定性表示空气柱的体积，题图丙中图像为直线，可以直观地表示出压强与成正比关系，即说明压强与体积成反比，题图乙中图像为曲线，不通过计算不能直接由图判断出压强与体积成反比，故为了快速判断本实验中压强和体积的关系，应选择丙图像处理数据。 【小问2详解】 由题图丁及题意可知，体积和温度相同时 由气体压强的微观意义可知组中气体分子数密度较大，故 12. 某物理兴趣小组用可拆变压器探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系。 （1）可拆变压器如图1所示。下列说法正确的是_______。 A. 实验采用控制变量法进行探究 B. 变压器的铁芯是用整块硅钢制成的 C. 匝数多的线圈，要用粗一些的导线绕制 （2）关于实验操作，下列说法正确的是_______。 A. 实验可以用多节干电池串联起来作为电源 B. 实验中手不能接触裸露的导线、接线柱 C. 用交流电压表测副线圈两端电压时，副线圈应接小灯泡 （3）某次实验中用多用电表的交流电压10V挡测线圈两端电压，其示数如图2所示，则电压为_______V。 （4）若变压器为理想变压器，由原、副线圈若干组电压比与匝数比作出如图3所示的关系图像，该图像的斜率为________。 （5）实际实验中测得的原、副线圈的电压比________原、副线圈的匝数比。（选填“大于”、“等于”、“小于”） 【答案】（1）A （2）B （3）7.4 （4）1 （5）大于 【解析】 【小问1详解】 A．探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系时，应采用控制变量法进行探究，A正确； B．变压器的铁芯是用硅钢片叠装而成，B错误； C．匝数少的线圈电流较大，为减小电能损失，应用粗一些的电阻较小的导线绕制，C错误。 故选A。 【小问2详解】 A．该实验应使用交流电源，A错误； B．手接触裸露导线、接线柱，会使人体接入电路中，导致数据不准确，B正确； C．若副线圈接小灯泡，测得电压为小灯泡两端电压，小于副线圈电压，C错误。 故选B。 【小问3详解】 选择1-10V一排读数，精度为，读数为7.4V。 【小问4详解】 由于是理想变压器，则，故图像的斜率为1。 【小问5详解】 由于实际上变压器的铁芯会损失一部分能量，所以副线圈的电压真实值会小于理论值，故原线圈与副线圈的电压比大于原线圈与副线圈的匝数比。 13. （1）探究电磁感应现象应选用如图______（选填“甲”或“乙”）所示的装置进行实验。 （2）在下图甲中，当闭合S时，观察到电流表指针向左偏（不通电时指针停在正中央）；在图乙中，磁体N极插入线圈A过程中观察到电流表的指针将向左偏转。则：在图丙中，导体棒ab向左移动过程中，电流表的指针将______偏转；（选填“向左”、“向右”或“不发生”）。 （3）在图丁中，R为光敏电阻（光照增强时，光敏电阻的阻值减小），轻质金属环A用轻绳悬挂，与长直螺线管共轴（A线圈平面与螺线管线圈平面平行），并位于螺线管左侧。当光照增强时，从左向右看，金属环A中电流方向为______（选填“顺时针”或“逆时针”），金属环A将______（选填“向左”或“向右”）运动。 【答案】（1）甲 （2）向右 （3） ①. 逆时针 ②. 向左 【解析】 【小问1详解】 乙图中有电源，是探究通电导线在磁场中运动问题；则探究电磁感应现象应选用如图甲所示的装置通过导体棒的运动，观察电流表中的电流变化情况。 【小问2详解】 在图甲中，当闭合S时，观察到电流表指针向左偏，说明电流从负接线柱流入时，电流表指针向左偏。在图丙中，导体棒ab向左移动过程中，根据右手定则可知感应电流从电流表正接线柱流入，则电流表的指针将向右偏转。 【小问3详解】 [1][2]当光照增强时，热敏电阻的阻值减小，回路电流增大，螺线管产生的磁场增大，穿过金属环A的磁通量向右增大，根据楞次定律可知，从左向右看，金属环A中电流方向为逆时针；金属环A电流方向为逆时针，而螺线管电流方向为顺时针，根据反向电流相互排斥，可知金属环将向左运动。 三、解答题 14. 如图甲所示为某小型水电站的发电机示意图，已知正方形线圈边长，匝数匝，线圈电阻不计；线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动，转速；已知电动势最大值。 （1）求发电机中匀强磁场的磁感应强度大小； （2）从线圈在图甲所示位置开始计时，写出感应电动势随时间变化的函数表达式； （3）如图乙所示，将发电机通过升压变压器升压后向远处输电，发电机的输出功率为200kW，输电线的总电阻为4Ω，在用户端用降压变压器把电压降为220V，要求在输电线上损失的功率控制在10kW，则、的原副线圈匝数比和分别为多少？ 【答案】（1）；（2）；（3）， 【解析】 【详解】（1）线圈转动的角速度 由 得 （2）线圈与中性面位置垂直，则感应电动势随时间变化的函数表达式 （3）输电线上的电流 的输入电流 则原、副线圈匝数比 副线圈两端电压 原线圈两端电压 则原、副线圈匝数比 15. 如图甲所示，两根足够长的平行光滑金属导轨固定在水平面内，导轨间距L=1.0m，左端连接阻值R=3.0Ω的电阻（导轨电阻不计），匀强磁场的磁感应强度B=0.5T，方向竖直向下。质量m=0.2kg、长度L=1.0m、电阻r=1.0Ω的金属杆获得一速度在导轨上向右运动，并与导轨始终保持垂直且接触良好。某时刻开始对杆施加一水平向右的力，此时记为时刻，杆运动的图像如图乙所示。 （1）时，金属杆两端的电压； （2）内，求金属杆位移的大小和流经电阻的电荷量； （3）内，若电阻产生的焦耳热为，求拉力F做的功。 【答案】（1）0.375V （2）0.8m，0.1C （3）1.68J 【解析】 【小问1详解】 t=0时，金属杆产生的电动势为 电路中的电流大小为 金属杆两端的电压为 【小问2详解】 根据图像与横轴围成的面积表示位移，可知0~0.4s内，金属杆位移的大小为 流经电阻R的电荷量为 代入数据解得 【小问3详解】 0~0.4s内，若电阻产生的焦耳热为0.66J，则回路产生总焦耳热为 根据功能关系可得 解得 16. 如图，竖直平面将地面上方空间分为Ⅰ、II两个区域，界线左侧的Ⅰ区域内存在着竖直向上的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场B，右侧的II区域内存在与大小相等、方向水平向左的匀强电场。有一个质量为、带电量为的微粒，从距离点左侧处的水平地面上的A点斜向右上方抛出，抛出速度、与水平面成角，微粒在Ⅰ区域做匀速圆周运动一段时间后，从C点水平射入II区域，最后落在II区域地面上的D点（图中未标出）。不计空气阻力，重力加速度。 （1）求电场强度的大小和磁感应强度的大小； （2）求微粒从A到D的运动时间； （3）求微粒在II区域内运动过程中动能最小时离地面的高度。 【答案】（1）， （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 微粒在Ⅰ区域内做匀速圆周运动，所以重力与电场力平衡，洛伦兹力提供向心力，有 解得 根据几何关系可得微粒做匀速圆周运动的半径为 根据牛顿第二定律，有 解得 【小问2详解】 微粒从A到C点的时间为 从C点水平射入II区域微粒做类平抛运动，根据运动的分解，有 解得 1s 微粒从A到D的运动时间为 【小问3详解】 因为在II区域微粒受到的重力和电场力相等，所以合力方向与水平方向成45°角斜向左下，所以当微粒速度方向与水平成45°斜向右下时动能最小，即 ，， 解得 此时下落的高度为 离地面的高度 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $