精品解析：山东省临沂市河东区、费县2024-2025学年高二下学期期中联考物理试题

2023级普通高中学科素养水平监测试卷 物理 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合要求。 1. 当分子间距离为时，分子间的作用力为0。当分子间的距离从0.9增大到10的过程中，分子间的作用力及分子势能大小的变化是（　　） A. 分子间的作用力先变小后变大再变小，分子势能先变小后变大 B. 分子间的作用力先变小后变大再变小，分子势能先变大后变小 C. 分子间的作用力先变小后变大，分子势能先变小后变大再变小 D. 分子间的作用力先变大后变小，分子势能先变小后变大再变小 2. 如图所示，图甲为LC振荡电路，通过A点的电流如图乙所示，规定通过A点向左的电流方向为正方向，下列说法正确的是（　　） A. 在0.5s时，线圈中的磁场能最小 B. 0~1s电容器正在充电，上极板带正电 C. 在第1.5s末，电容器的电场能最小 D. 1~1.5s电容器正在放电，上极板带正电 3. 以下是教材中关于传感器的应用几幅图片，说法不正确的是（　　） A. 如图甲，是测量储罐中不导电液体高度的装置，当储罐中液面高度降低时，回路中振荡电流频率将增大 B. 如图乙，是一种电感式微小位移传感器，当物体1向左移动时，线圈自感系数变大 C. 如图丙，是电容式话筒的原理示意图，当膜片向左运动时，点的电势比点的高 D. 如图丁，是霍尔元件工作原理示意图，在测定地球赤道上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持水平 4. 如图所示，铁芯左边悬挂一个轻质金属环，铁芯上有两个线圈和，线圈和电源、开关、热敏电阻相连，线圈与电流表相连。已知热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，保持开关闭合，下列说法正确的是（　　） A. 当电流从经电流表到时，可知温度升高 B. 当温度不变时，电流表示数不为0 C. 当温度升高时，金属环向右摆动 D. 当电流表示数增大时，可知温度升高 5. 如图描绘了一颗悬浮微粒受到周围液体分子撞击的情景，以下关于布朗运动的说法正确的是（　　） A. 液体温度越低，悬浮微粒运动越剧烈 B. 布朗运动就是液体分子的无规则运动 C. 悬浮微粒越小，液体分子撞击作用的不平衡性表现得越明显 D. 悬浮微粒的无规则运动，是悬浮微粒分子的无规则运动的结果 6. 图甲是某燃气灶点火装置的原理图。转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交流电压，并加在一理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为、，电压表为理想交流电表。当变压器副线圈电压的瞬时值大于时，就会在钢针和金属板间引发电火花点燃气体。开关闭合后，下列说法正确的是（　　） A. 穿过原、副线圈的磁通量之比为 B. 电压表的示数为 C. 若，则可以实现燃气灶点火 D. 若没有转换器则变压器副线圈输出的是直流电 7. 磁流体发电机可简化为如下模型：两块长、宽分别为、的平行板，彼此相距，板间通入已电离的速度为的气流，两板间存在一磁感应强度大小为的匀强磁场，磁场方向与两板平行，并与气流速度方向垂直，如图所示。把两板与外电阻连接起来，在洛伦兹力作用下，气流中的正、负离子分别向两板移动形成电流，设该气流的导电率（电阻率的倒数）为，则（　　） A. 该磁流体发电机模型的内阻为 B. 产生的电动势为 C. 流过外电阻的电流为 D. 该磁流体发电机模型的路端电压为 8. 一匀强磁场的磁感应强度大小为，方向垂直于纸面向外，其边界如图中虚线所示，半圆弧的半径为，、与直径共线，、两点间的距离等于圆的半径。一束质量为、电荷量为（）的粒子，在纸面内从点以大小不同的速率垂直于射入磁场。不计粒子所受重力及粒子之间的相互作用，，下列说法正确的是（　　） A. 若粒子经过圆心，则粒子射入磁场时的速率为 B. 若粒子经过圆心，则粒子在磁场中的运动时间为。 C. 若粒子在磁场中的运动时间最短，则粒子在磁场中的运动时间为 D. 若粒子在磁场中的运动时间最短，则粒子射入磁场时的速率为 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。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，L是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为零。A和B是两个相同的小灯泡。下列说法正确的是 A. 开关S由断开变为闭合，A灯泡先亮，B灯泡后亮 B. 开关S由断开变为闭合，A、B两灯泡同时亮，然后B灯泡逐渐熄灭 C. 开关S由闭合变为断开，A灯泡熄灭，B灯泡闪亮后熄灭 D. 开关S由闭合变为断开，A、B两灯泡同时熄灭 10. 理想变压器的原、副线圈的匝数比为3：1，在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻，原线圈一侧接在电压为的正弦交流电源上，下列说法正确的是（　　） A. 电阻两端电压 B. 电阻两端电压 C. 经过两电阻的电流之比 D. 两电阻消耗的功率之比 11. 如图所示，等腰梯形区域（包含边界）存在匀强磁场，磁感应强度大小为，方向垂直纸面向里，边长，一质量为、带电量为（）的粒子从点沿着方向射入磁场中，粒子仅在洛伦兹力作用下运动，为使粒子不能经过边，粒子的速度可能为（　　） A. B. C. D. 12. 如图所示，间距为的光滑平行金属导轨、由弯曲段和水平段组成，水平段的矩形区域内有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度的大小为，导体棒处在磁场中垂直导轨放置，导体棒静止的位置离的距离为，导体棒在弯曲段导轨上距水平段高处由静止释放，当刚要出磁场时，的加速度为零。已知、两导体棒质量均为，接入电路的电阻均为，两导体棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，导体棒不会离开磁场，且运动中不会与相碰撞，重力加速度为，则下列说法正确的是（　　） A. 整个过程中通过导体棒的电荷量为 B. 导体棒刚进入磁场时加速度大小为 C. 当刚要离开磁场时，导体棒在磁场中运动的距离为 D. 整个过程中回路产生的焦耳热小于 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 在“研究电磁感应现象”的实验中。 （1）为判断线圈绕向，可将灵敏电流计G与线圈M连接，如图甲所示。当电流从电流计G左端流入时，指针向左偏转。将磁体N极向下从线圈上方竖直插入M时，发现指针向左偏转。俯视线圈，其绕向为沿________（选填“顺时针”或“逆时针”）由a端开始绕至b端。 （2）如图乙所示，如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关S后，将A线圈迅速从B线圈拔出时，电流计指针将________；A线圈插入B线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向右移动时，电流计指针将________。（以上两空选填“向左偏”“向右偏”或“不偏转”） 14. 在“油膜法估测分子大小”的实验中，将的纯油酸配制成的油酸酒精溶液，用注射器测得溶液为80滴，再滴入1滴这样的溶液到准备好的浅盘中，描出的油膜轮廓如图所示，每格边长是，根据以上信息，回答下列问题： （1）1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为__________； （2）油膜的面积为__________； （3）油酸分子的直径约为__________；（此小题保留一位有效数字） （4）甲、乙、丙三位同学分别在三个实验小组做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验，但都发生了操作错误。其中会导致所测的分子直径偏小的是（　　） A. 甲同学在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒少了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值大一些 B. 乙在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器把溶液滴在水面上，这个拿错的注射器的针管比原来的粗，每滴油酸酒精溶液的体积比原来的大 C. 丙在计算油膜面积时，把凡是不足一格的油膜都不计，导致计算的面积比实际面积小一些 四、解答题 15. 小型水力发电站的发电机输出功率为，输出电压为，输电线总电阻为，为了使输电线损耗功率为发电机输出功率的5%，需在发电机处设升压变压器。求： （1）输电线上的电流。 （2）升压变压器的原、副线圈的匝数之比。 16. 如图所示，水平导轨间距为，导轨电阻忽略不计。导体棒垂直导轨放置，质量，电阻，与导轨接触良好。电源电动势，内阻，电阻。外加匀强磁场的磁感应强度，方向垂直于，与导轨平面成。与导轨间动摩擦因数为（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），不计其余摩擦。细绳垂直于且沿水平方向跨过一轻质定滑轮悬挂一重物。重力加速度，处于静止状态。已知，。求： （1）受到的安培力大小； （2）重物重力的取值范围。 17. 如下方左图所示，两根间距的光滑平行导轨和所在平面与水平面夹角，导轨左端连接阻值的电阻，垂直导轨平面向上的匀强磁场磁感应强度随时间的变化关系如下方右图所示。质量、电阻的导体棒垂直于导轨放置，棒到导轨左端的距离，导体棒与导轨接触良好，不计导轨的电阻，。 （1）若内棒固定，求电阻上产生的焦耳热； （2）若时释放棒由静止开始运动，时获得最大速度，求棒获得的最大速度的大小，以及此过程中通过电阻上的电荷量和电阻上产生的焦耳热。 18. 在平面内，的区域内有竖直向上的匀强电场，电场强度大小为，在区域内，处于第一象限的匀强磁场，磁感应强度为（未知）；处于第四象限的匀强磁场，磁感应强度为（未知），大小关系为，均垂直于纸面向外，如图所示。一质量为、带电荷量为的粒子，在时刻，从点（点的横坐标为）以速度沿轴正向水平射出，恰好从坐标原点进入第一象限，不计粒子的重力。 （1）求点坐标； （2）若粒子最终垂直磁场右边界射出磁场： ①求磁感应强度的最小值； ②若粒子两次进入第四象限，求粒子在磁场中运动的时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023级普通高中学科素养水平监测试卷 物理 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合要求。 1. 当分子间距离为时，分子间的作用力为0。当分子间的距离从0.9增大到10的过程中，分子间的作用力及分子势能大小的变化是（　　） A. 分子间的作用力先变小后变大再变小，分子势能先变小后变大 B. 分子间的作用力先变小后变大再变小，分子势能先变大后变小 C. 分子间的作用力先变小后变大，分子势能先变小后变大再变小 D. 分子间的作用力先变大后变小，分子势能先变小后变大再变小 【答案】A 【解析】 【详解】当分子间距离为时，分子间的作用力为0。 当分子间距离大于时，分子间的作用力为引力，越远离引力做负功，分子势能增大；当分子间距离大于10时，分子间的引力又很小，接近为0； 当分子间距离小于时，分子间的作用力为斥力，越靠近斥力做负功，分子势能增大。 所以当分子间的距离从0.9增大到10的过程中，分子间的作用力先变小后变大再变小，分子势能先变小后变大。选项A正确，BCD错误。 故选A。 2. 如图所示，图甲为LC振荡电路，通过A点的电流如图乙所示，规定通过A点向左的电流方向为正方向，下列说法正确的是（　　） A. 在0.5s时，线圈中的磁场能最小 B. 0~1s电容器正在充电，上极板带正电 C. 在第1.5s末，电容器的电场能最小 D. 1~1.5s电容器正在放电，上极板带正电 【答案】C 【解析】 【详解】A．在0.5s时，电流最大，线圈中的磁场能最大，故A错误； B．由图乙可知，在0~0.5s内，电流增大，说明电容器正在放电，又因电流为正值，则电流为逆时针方向，可知上极板带正电，下极板带负电；在0.5~1s内，电流减小，说明电容器正在充电，又因电流为正值，则电流为逆时针方向，可知下极板带正电，上极板带负电，故B错误； C．在第1.5s末，电流最大，则线圈磁场能最大，所以电容器的电场能最小，故C正确； D．在1~1.5s内，电流增加，说明电容器正在放电，又因电流为负值，则电流为顺时针方向，可知上极板带负电，故D错误。 故选C。 3. 以下是教材中关于传感器的应用几幅图片，说法不正确的是（　　） A. 如图甲，是测量储罐中不导电液体高度的装置，当储罐中液面高度降低时，回路中振荡电流频率将增大 B. 如图乙，是一种电感式微小位移传感器，当物体1向左移动时，线圈自感系数变大 C. 如图丙，是电容式话筒的原理示意图，当膜片向左运动时，点的电势比点的高 D. 如图丁，是霍尔元件工作原理示意图，在测定地球赤道上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持水平 【答案】D 【解析】 【详解】A．图甲中，不导电液体为电介质，储罐中液面高度降低时，介电常数减小，根据 可知，电容器电容C减小，根据 可知，LC回路中振荡电流频率将增大，故A正确； B．图乙中，当物体1向左移动时，铁芯插入的长度变大，线圈自感系数变大，故B正确； C．图丙中，当膜片向左运动时，膜片与固定电极之间的间距增大，根据 可知电容C减小，由于极板电压不变，根据 可知，电容器电量减小，电容器放电，通过电阻的电流方向由A到B，则A点的电势比B点的高，故C正确； D．图丁中，在测定地球赤道上方的地磁场强弱时，应将元件的工作面保持竖直，让磁场垂直通过，故D错误。 本题选说法不正确项，故选D。 4. 如图所示，铁芯左边悬挂一个轻质金属环，铁芯上有两个线圈和，线圈和电源、开关、热敏电阻相连，线圈与电流表相连。已知热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，保持开关闭合，下列说法正确的是（　　） A. 当电流从经电流表到时，可知温度升高 B. 当温度不变时，电流表示数不为0 C. 当温度升高时，金属环向右摆动 D. 当电流表示数增大时，可知温度升高 【答案】A 【解析】 【详解】A．当电流从a经电流表到b时，可知感应电流产生的磁场水平向左，与原磁场方向相反，根据楞次定律知原磁场的磁通量增大，故电流增大，的阻值减小，说明温度升高，故A正确； B．当温度不变时，电流不变，穿过螺旋管的磁通量不变，无感应电流产生，电流表示数为0，故B错误； C．保持开关闭合，当温度升高时，热敏电阻的阻值减小，电流增大，由右手螺旋定则可得电流产生的磁场方向向右穿过螺旋管，如图所示 穿过小金属环的磁通量向右增大，由楞次定律可得穿过小金属环的感应电流I3的方向，从而使得小金属环在原磁场中受安培力而阻碍磁通量的增大，故小金属环有缩小的趋势和向左摆动，故C错误； D．当电流表示数增大，根据法拉第电磁感应定律知，是穿过线圈的磁通量的变化率增大，故电流的变化率变大，故的阻值变化的快，温度变化的快，温度并不一定升高，故D错误。 故选A。 5. 如图描绘了一颗悬浮微粒受到周围液体分子撞击的情景，以下关于布朗运动的说法正确的是（　　） A. 液体温度越低，悬浮微粒运动越剧烈 B. 布朗运动就是液体分子的无规则运动 C. 悬浮微粒越小，液体分子撞击作用的不平衡性表现得越明显 D. 悬浮微粒的无规则运动，是悬浮微粒分子的无规则运动的结果 【答案】C 【解析】 【详解】A．液体温度越高，布朗运动越剧烈，故A错误； B．布朗运动是悬浮在液体表面的固体颗粒的无规则运动，是液体分子的无规则运动的表现，故B错误； C．悬浮微粒越小，液体分子撞击作用的不平衡性表现得越明显，故C正确； D．悬浮微粒做布朗运动，即悬浮微粒做无规则运动，是液体分子的无规则运动撞击造成的，是液体分子的无规则运动的结果，故D错误。 故选C。 6. 图甲是某燃气灶点火装置的原理图。转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交流电压，并加在一理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为、，电压表为理想交流电表。当变压器副线圈电压的瞬时值大于时，就会在钢针和金属板间引发电火花点燃气体。开关闭合后，下列说法正确的是（　　） A. 穿过原、副线圈的磁通量之比为 B. 电压表的示数为 C. 若，则可以实现燃气灶点火 D. 若没有转换器则变压器副线圈输出的是直流电 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据题意可知该变压器为理想变压器，则穿过原、副线圈的磁通量之比为，故A错误。 B．根据题图可知原线圈两端电压的最大值为5V，电压表示数为电压的有效值，即，故B错误； C．原线圈电压的最大值为5V，变压器副线圈电压的瞬时值大于5000V时，能被点火，即 根据理想变压器原副线圈电压关系 可得 故C正确； D．变压器只能作用于交流电，若没有转换器，则变压器副线圈两端没有电压，故D错误。 故选C。 7. 磁流体发电机可简化为如下模型：两块长、宽分别为、的平行板，彼此相距，板间通入已电离的速度为的气流，两板间存在一磁感应强度大小为的匀强磁场，磁场方向与两板平行，并与气流速度方向垂直，如图所示。把两板与外电阻连接起来，在洛伦兹力作用下，气流中的正、负离子分别向两板移动形成电流，设该气流的导电率（电阻率的倒数）为，则（　　） A. 该磁流体发电机模型的内阻为 B. 产生的电动势为 C. 流过外电阻的电流为 D. 该磁流体发电机模型的路端电压为 【答案】D 【解析】 【详解】B．根据左手定则知正离子向上偏，负离子向下偏，则上极板带正电，下极板带负电，板间产生电场，最终离子处于平衡状态，有 解得电动势为，故B错误； A．根据电阻定律可知内电阻为，故A错误； C．根据闭合电路欧姆定律有，故C错误； D．路端电压为，故D正确。 故选D。 8. 一匀强磁场的磁感应强度大小为，方向垂直于纸面向外，其边界如图中虚线所示，半圆弧的半径为，、与直径共线，、两点间的距离等于圆的半径。一束质量为、电荷量为（）的粒子，在纸面内从点以大小不同的速率垂直于射入磁场。不计粒子所受重力及粒子之间的相互作用，，下列说法正确的是（　　） A. 若粒子经过圆心，则粒子射入磁场时的速率为 B. 若粒子经过圆心，则粒子在磁场中的运动时间为。 C. 若粒子在磁场中的运动时间最短，则粒子在磁场中的运动时间为 D. 若粒子在磁场中的运动时间最短，则粒子射入磁场时的速率为 【答案】C 【解析】 【详解】AB．若粒子经过圆心O，则粒子轨迹如图 有几何关系知 解得 根据 解得 由几何关系可知粒子在磁场中转过的角度为127°，则时间，故AB错误； CD．当轨迹圆弧所对应的弦与bc半圆形边界相切时，轨迹圆弧所对应的弦与ab的夹角最大，那么轨迹的圆心角最小，运动时间最短，其轨迹如图所示 圆心恰好位于b点，此时 根据 解得 由几何关系可知粒子在磁场中转过的角度为120°，则粒子在磁场中的运动时间为，故C正确，D错误。 故选C。 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。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，L是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为零。A和B是两个相同的小灯泡。下列说法正确的是 A. 开关S由断开变为闭合，A灯泡先亮，B灯泡后亮 B. 开关S由断开变为闭合，A、B两灯泡同时亮，然后B灯泡逐渐熄灭 C. 开关S由闭合变为断开，A灯泡熄灭，B灯泡闪亮后熄灭 D. 开关S由闭合变为断开，A、B两灯泡同时熄灭 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．刚闭合S时，电源的电压同时加到两灯上，A、B同时亮，随着L中电流增大，由于线圈L直流电阻可忽略不计，分流作用增大，B逐渐被短路直到熄灭，外电路总电阻减小，总电流增大，A灯更亮，故A错误，B正确。 CD．灯泡B与线圈L构成闭合回路，所以稳定后再断开开关S后，灯泡B由暗变亮再逐渐熄灭，灯泡A立即熄灭，故C正确，D错误。 故选BC。 10. 理想变压器的原、副线圈的匝数比为3：1，在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻，原线圈一侧接在电压为的正弦交流电源上，下列说法正确的是（　　） A. 电阻两端电压 B. 电阻两端电压 C. 经过两电阻的电流之比 D. 两电阻消耗的功率之比 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．变压器等效电阻为 则初级电流 电阻两端电压 则初级电压为 电阻两端电压，选项A错误，B正确； C．经过两电阻的电流之比，选项C正确； D．两电阻消耗的功率之比，选项D错误。 故选BC。 11. 如图所示，等腰梯形区域（包含边界）存在匀强磁场，磁感应强度大小为，方向垂直纸面向里，边长，一质量为、带电量为（）的粒子从点沿着方向射入磁场中，粒子仅在洛伦兹力作用下运动，为使粒子不能经过边，粒子的速度可能为（　　） A. B. C. D. 【答案】BCD 【解析】 【详解】为使粒子不能经过bc边，则粒子可以从ab边或cd边出磁场，其临界点为b、c，其几何关系如图所示 当粒子过b点时，其做圆周运动的圆心在O1点，根据几何关系可知 解得 则为使粒子从ab边出磁场，其运动半径应小于r1，根据牛顿第二定律可知 解得 当粒子过c点时，其做圆周运动的圆心在O2点，根据几何关系可知 则为使粒子从cd边出磁场，其运动半径应大于r2，根据牛顿第二定律可知 解得 所以，为满足要求，粒子的速度范围为或 故选BCD。 12. 如图所示，间距为的光滑平行金属导轨、由弯曲段和水平段组成，水平段的矩形区域内有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度的大小为，导体棒处在磁场中垂直导轨放置，导体棒静止的位置离的距离为，导体棒在弯曲段导轨上距水平段高处由静止释放，当刚要出磁场时，的加速度为零。已知、两导体棒质量均为，接入电路的电阻均为，两导体棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，导体棒不会离开磁场，且运动中不会与相碰撞，重力加速度为，则下列说法正确的是（　　） A. 整个过程中通过导体棒的电荷量为 B. 导体棒刚进入磁场时加速度大小为 C. 当刚要离开磁场时，导体棒在磁场中运动的距离为 D. 整个过程中回路产生的焦耳热小于 【答案】AD 【解析】 【详解】B．设导体棒a刚进磁场时的速度大小为，根据机械能守恒有 解得 根据牛顿第二定律 其中，， 联立，解得，故B错误； C．、共速时加速度为零，设当b的加速度为零时，b的速度为，根据动量守恒有 解得 对b棒，根据动量定理 其中， 解得、导体棒间减小的距离为 当b刚要离开磁场时，导体棒a在磁场中运动的距离为，故C错误； A．b在磁场中运动过程中 其中 解得 b出磁场后，对a研究 其中 解得 因此通过b的总电量为，故A正确； D．根据能量守恒，由于金属棒出磁场后做匀速直线运动，因此回路中产生的总焦耳热小于，故D正确。 故选AD。 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 在“研究电磁感应现象”的实验中。 （1）为判断线圈绕向，可将灵敏电流计G与线圈M连接，如图甲所示。当电流从电流计G左端流入时，指针向左偏转。将磁体N极向下从线圈上方竖直插入M时，发现指针向左偏转。俯视线圈，其绕向为沿________（选填“顺时针”或“逆时针”）由a端开始绕至b端。 （2）如图乙所示，如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关S后，将A线圈迅速从B线圈拔出时，电流计指针将________；A线圈插入B线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向右移动时，电流计指针将________。（以上两空选填“向左偏”“向右偏”或“不偏转”） 【答案】 ①. 顺时针 ②. 向左偏 ③. 向右偏 【解析】 【详解】（1）[1]当N极向下插入时，向下的磁通量增加，根据增反减同，感应磁场方向向上，根据右手定则，电流方向为逆时针，又因为电流计向左偏转，电流由a端流至b端，所以导线沿顺时针由a端开始绕至b端。 （2）[2][3]闭合开关，磁通量增大，灵敏电流计右偏，拔出时，磁通量减少，灵敏电流计应该向左偏；滑动变阻器滑片迅速右移时，电阻减小，电流增大，磁通量增大，灵敏电流计向右偏。 14. 在“油膜法估测分子大小”的实验中，将的纯油酸配制成的油酸酒精溶液，用注射器测得溶液为80滴，再滴入1滴这样的溶液到准备好的浅盘中，描出的油膜轮廓如图所示，每格边长是，根据以上信息，回答下列问题： （1）1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为__________； （2）油膜的面积为__________； （3）油酸分子的直径约为__________；（此小题保留一位有效数字） （4）甲、乙、丙三位同学分别在三个实验小组做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验，但都发生了操作错误。其中会导致所测的分子直径偏小的是（　　） A. 甲同学在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒少了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值大一些 B. 乙在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器把溶液滴在水面上，这个拿错的注射器的针管比原来的粗，每滴油酸酒精溶液的体积比原来的大 C. 丙在计算油膜面积时，把凡是不足一格的油膜都不计，导致计算的面积比实际面积小一些 【答案】（1） （2）138##139##140##141##142 （3） （4）AB 【解析】 【小问1详解】 1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为 【小问2详解】 油膜的面积为 【小问3详解】 油酸分子的直径约为 【小问4详解】 A．甲同学在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒少了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值大一些，则得到油膜的面积S偏大，根据可知，d测量值偏小，选项A正确； B．乙在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器把溶液滴在水面上，这个拿错的注射器的针管比原来的粗，每滴油酸酒精溶液的体积比原来的大，则得到油膜的面积S偏大，根据可知，d测量值偏小，选项B正确； C．丙在计算油膜面积时，把凡是不足一格的油膜都不计，导致计算的面积比实际面积小一些，则根据可知，d测量值偏大，选项C错误。 故选AB。 四、解答题 15. 小型水力发电站的发电机输出功率为，输出电压为，输电线总电阻为，为了使输电线损耗功率为发电机输出功率的5%，需在发电机处设升压变压器。求： （1）输电线上的电流。 （2）升压变压器的原、副线圈的匝数之比。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据输电线上的损耗功率得 解得 【小问2详解】 发电机输出的电流为 根据变压器的电流规律得 解得 16. 如图所示，水平导轨间距为，导轨电阻忽略不计。导体棒垂直导轨放置，质量，电阻，与导轨接触良好。电源电动势，内阻，电阻。外加匀强磁场的磁感应强度，方向垂直于，与导轨平面成。与导轨间动摩擦因数为（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），不计其余摩擦。细绳垂直于且沿水平方向跨过一轻质定滑轮悬挂一重物。重力加速度，处于静止状态。已知，。求： （1）受到的安培力大小； （2）重物重力的取值范围。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 由闭合电路的欧姆定律可得，通过的电流 解得 电流方向由到，则受到的安培力 解得 【小问2详解】 导体棒所受最大静摩擦力 解得 由平衡条件得，当最大静摩擦力方向向右时 当最大静摩擦力方向向左时 则有 解得重物重力的取值范围为 17. 如下方左图所示，两根间距的光滑平行导轨和所在平面与水平面夹角，导轨左端连接阻值的电阻，垂直导轨平面向上的匀强磁场磁感应强度随时间的变化关系如下方右图所示。质量、电阻的导体棒垂直于导轨放置，棒到导轨左端的距离，导体棒与导轨接触良好，不计导轨的电阻，。 （1）若内棒固定，求电阻上产生的焦耳热； （2）若时释放棒由静止开始运动，时获得最大速度，求棒获得的最大速度的大小，以及此过程中通过电阻上的电荷量和电阻上产生的焦耳热。 【答案】（1）0.5J （2）2m/s，0.2C，0.128J 【解析】 【小问1详解】 由法拉第电磁感应定律得 通过的电流为 电阻上产生的焦耳热 联立可得 【小问2详解】 速度达到最大之后，棒做匀速直线运动，则 解得 由动量定理可得 其中 解得 设棒下滑距离为时速度达到最大。则，， 联立解得 可得 从释放到速度最大，由动能定理得 又 联立解得 18. 在平面内，的区域内有竖直向上的匀强电场，电场强度大小为，在区域内，处于第一象限的匀强磁场，磁感应强度为（未知）；处于第四象限的匀强磁场，磁感应强度为（未知），大小关系为，均垂直于纸面向外，如图所示。一质量为、带电荷量为的粒子，在时刻，从点（点的横坐标为）以速度沿轴正向水平射出，恰好从坐标原点进入第一象限，不计粒子的重力。 （1）求点坐标； （2）若粒子最终垂直磁场右边界射出磁场： ①求磁感应强度的最小值； ②若粒子两次进入第四象限，求粒子在磁场中运动的时间。 【答案】（1） （2）①；② 【解析】 【小问1详解】 电场中水平方向匀速运动有 竖直方向做匀变速运动，有， 代入数据得 故点坐标为 (，) 【小问2详解】 ①在点，有， 所以， 粒子进入磁场后，第一次恰好垂直磁场右边界射出，此时最小，如图所示 由几何关系知 又有 解得的最小值 ②要求粒子两次进入第四象限，则运动轨迹如图 由洛伦兹力提供向心力有， 则有 且满足关系 由洛伦兹力提供向心力有 解得 显然，粒子在磁场中的运动时间 粒子在磁场中的运动时间 运动总时间 联立以上各式，可得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $