精品解析：吉林市长春市第一五O中学2025-2026学年高二上学期期末物理试卷

高二物理 （试卷满分：100分，考试时间：75分钟） 注意事项： 1、答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2、回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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，用0.5mm的黑色字迹签字笔将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3、考试结束后，请将答题卡上交。 4、本卷主要命题范围：必修第三册，选择性必修第二册第一~三章。 一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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. 磁力刹车是游乐场中过山车采用的一种新型刹车装置，比靠摩擦力刹车更稳定。如图为该新型装置的原理图（从后面朝前看），过山车的两侧装有铜片，停车区的轨道两侧装有强力磁铁，当过山车进入停车区时，铜片与磁铁的相互作用能使过山车很快停下来。下列说法正确的是（　　） A. 磁力刹车属于电磁驱动现象 B. 磁力刹车的过程中电能转化为动能 C. 磁力刹车过程需要给车通入合适电流 D. 过山车的速度越大，进入停车区时由电磁作用引起的刹车阻力越大 2. 如图所示，一带正电的点电荷固定于O点，两虚线圆均以O为圆心，两条实线分别为带电粒子M和N先后在电场中运动的轨迹，a、b、c、d、e为轨迹和虚线圆的交点，不计重力，下列说法中正确的是（　　） A. M、N都带负电荷 B. M在b点的电势能小于它在a点的电势能 C. N在d点的动能等于它在e点的动能 D. N在从c点运动到d点的过程中克服电场力做功 3. 如图所示，将阻值为4Ω的定值电阻接到内阻不计的交变电源上，已知电源电动势（V），则下列说法中正确的是（　　） A. 通过该电阻的电流为A B. 电路中交变电流的频率为50Hz C. 电阻消耗电功率为5kW D. 用交流电压表测得电阻两端的电压为V 4. 质量为m、电荷量为q的微粒以与水平方向成θ角的初速度从O点进入方向如图所示的匀强电场和磁感应强度为B的匀强磁场正交组成的复合场区，恰好沿直线运动，A点为轨迹上一点，重力加速度为g。下列说法中正确的是（　　） A. 该微粒可能带负电荷 B. 该微粒可以以同样大小的初速度从A运动到O C. 该微粒的初速度大小为 D. 该电场的场强大小为 5. 两个完全相同的竖直弹簧秤，下方悬挂一粗细均匀的水平直导线ab，长度为L。整个装置处在垂直于纸面向里的匀强磁场中，如图所示。若在ab中通入由a到b的恒定电流，电流强度为I，稳定后弹簧秤的示数为，若将电流反向，电流强度变为，稳定后弹簧秤的示数为，两次弹簧均处于伸长状态，重力加速度大小为g。则下列说法正确的是（　　） A. B. C. 直导线ab的质量为 D. 匀强磁场的磁感应强度B的大小为 6. 为了打击酒驾醉驾行为，保障交通安全，交警常用酒精浓度检测仪对驾驶员进行酒精测试。图1是某型号酒精测试仪，其工作原理如图2所示，R为气敏电阻，其阻值随酒精气体浓度的增大而减小。电源的电动势为E、内阻为r，电路中的电表均为理想电表，R0为定值电阻且R0=r。酒驾驾驶员对着测试仪吹气过程中，下列说法正确的是（　　） A. 饮酒量越多，电源输出功率一定越小 B. 饮酒量越多，气敏电阻R消耗的功率一定越小 C. 电压表和电流表的示数都变小 D. 电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之比不变 7. 如图所示，虚线框中存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，正方形金属框MNQP边长为d、总电阻为R。若金属框以恒定速度v沿x轴运动，并穿过图中所示的宽度为3d的匀强磁场区域。设当MN边刚进入磁场时，金属框受到的安培力的大小为F；金属框穿过磁场区域的全过程产生的电能为，则（　　） A. ； B. ； C. ； D. ； 二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图甲是某种静电矿料分选器的原理示意图，带电矿粉经漏斗落入水平匀强电场后，分落在收集板中央的两侧。如图乙是喷涂原理示意图，静电喷涂利用了电荷之间的相互作用。下列表述正确的有（　　） A. 图甲中，对矿粉分离的过程，带正电的矿粉落在左侧，静电力对矿粉做正功 B. 图甲中，对矿粉分离的过程，带正电的矿粉落在右侧，静电力对矿粉做负功 C. 图乙中，涂料微粒一定带正电，喷嘴与工件之间的电场为匀强电场 D. 图乙中，涂料微粒一定带负电，喷嘴与工件之间的电场为非匀强电场 9. 如图甲所示，用绝缘细绳将边长为L、总电阻为R的n匝正方形闭合导线框吊在天花板下，线框上下两边水平，在线框的中间位置以下区域分布有与线框平面垂直的匀强磁场，磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示，则下列说法中正确的是（　　） A. 0~2t0时间内，线圈中的电流方向为逆时针 B. 0~3t0时间内，绳子的拉力都小于线框的重力 C. 2t0~3t0时间内，穿过线圈的磁通量变化量大小为 D. 2t0~3t0时间内，流过线圈某横截面电荷量为 10. 如图甲所示，竖直放置的“”形光滑导轨宽为L，导轨上端连接阻值为R的电阻。导轨间存在两个完全相同的矩形匀强磁场Ⅰ、Ⅱ。质量为m的金属杆在重力作用下向下运动，金属杆始终与导轨垂直且接触良好，其速度v随时间t变化图像如图乙所示。时刻金属杆恰好进入磁场Ⅱ，图中物理量均为已知量，不计其他电阻。下列说法正确的是（　　） A. 金属杆初始位置与磁场Ⅰ上边界距离为 B. 通过两磁场区域时，流经金属杆的电荷量相等 C. 金属杆在磁场Ⅱ中回路产生的焦耳热比金属杆在磁场Ⅰ中的少 D. 磁场的磁感应强度大小为 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 用如图所示装置探究感应电流产生的条件，线圈A通过滑动变阻器和开关连接到电源上，线圈B通过开关连到电流表上，把线圈A装在线圈B的里面。若处于闭合状态，在闭合瞬间，电流表的指针_________（填“会偏转”或“不偏转”）；若处于闭合状态，在闭合瞬间，电流表的指针_________（填“会偏转”或“不偏转”）；若两开关均处于闭合状态，电路稳定后移动滑动变阻器的滑片，电流表的指针_________（填“会偏转”或“不偏转”）。 12. 干电池不仅适用于手电筒、半导体收音机、收录机、照相机、电子钟、玩具等，而且也适用于国防、科研、电信、航海、航空、医学等国民经济中的各个领域。某兴趣小组设计如图甲所示的电路，准备利用下列器材测量干电池的电动势和内电阻。 （1）实验室提供的器材如下： A.待测干电池（电动势约为1.5V） B.电流表A1（量程0~0.6A，内阻约0.125Ω） C.电流表A2（量程0~3A，内阻约0.025Ω） D.电压表V1（量程0~3V，内阻约3kΩ） E.电压表V2（量程0~15V，内阻约15kΩ） F.滑动变阻器（R1）（最大阻值约20Ω） G.开关（S），导线若干 实验中电流表应选用__________（填“B”或“C”）；电压表应选用___________（填“D”或“E”）。 （2）在图乙中将所选器材，用笔画线代替导线进行实物连线_____。 （3）闭合开关后，多次移动滑动变阻器的滑片，测得多组电压表和电流表的示数U和I，在坐标纸上以U为纵轴、I为横轴，选择适当的标度建立坐标，并画出U-I图线。作出的图像与纵轴的截距为d，横轴的截距为s。由此求出电池的电动势为E=___________，电池的内阻为r=___________。（结果用字母表示） 13. 小明同学设计了一个“电磁天平”，如图甲所示，等臂天平的左臂为挂盘（开始时不放砝码），右臂挂有矩形线圈，线圈没有电流时，两臂平衡。线圈的水平边长L＝0.1m，匝数为N＝200匝，总电阻R＝10Ω。线圈的下边处于匀强磁场内，磁感应强度大小T。方向垂直线圈平面向里。在线圈上部另加垂直纸面的可变匀强磁场，且磁感应强度大小B随时间t的变化图像如图乙所示，可变磁场区域宽度d＝0.1m。当挂盘中放质量为m（未知）的砝码时，天平平衡，重力加速度取，求： （1）可变磁场的方向以及挂盘中放入的砝码的质量m； （2）若挂盘中放入的砝码质量为2m，为保持两侧平衡，可变磁场的磁感应强度的变化率。 14. 如图所示，一小型交流发电机中匀强磁场的磁感应强度T，线圈abcd匝数n＝100匝，面积S＝0.022，总电阻r＝10Ω，线圈以角速度ω＝50rad/s绕垂直于磁场的轴OO＇匀速转动。线圈通过滑环与理想变压器原线圈相连，原、副线圈匝数比为2∶1，变压器副线圈与定值电阻相接，电表均为理想交流电表，电流表示数I＝5A。从图中位置（线圈平面平行于磁场方向）开始计时。求： （1）线圈中感应电动势瞬时值表达式； （2）电压表的示数； （3）电阻R的阻值及消耗的电功率P。 15. 如图所示，平面直角坐标系xOy中，在第Ⅰ象限内存在方向沿y轴负方向的匀强电场，在第Ⅳ象限内区域存在方向垂直于纸面向外的匀强磁场。一质量为m、电荷量为的带电粒子以初速度从y轴上点沿x轴正方向开始运动，经过电场后从x轴上的点进入磁场，粒子恰好不能从磁场的下边界离开磁场。不计粒子重力。求： （1）粒子在Q点位置的速度和速度方向与x轴正方向夹角； （2）匀强磁场磁感应强度大小B； （3）粒子从P点开始运动至第一次到达磁场下边界所需要的时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二物理 （试卷满分：100分，考试时间：75分钟） 注意事项： 1、答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2、回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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，用0.5mm的黑色字迹签字笔将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3、考试结束后，请将答题卡上交。 4、本卷主要命题范围：必修第三册，选择性必修第二册第一~三章。 一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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. 磁力刹车是游乐场中过山车采用的一种新型刹车装置，比靠摩擦力刹车更稳定。如图为该新型装置的原理图（从后面朝前看），过山车的两侧装有铜片，停车区的轨道两侧装有强力磁铁，当过山车进入停车区时，铜片与磁铁的相互作用能使过山车很快停下来。下列说法正确的是（　　） A. 磁力刹车属于电磁驱动现象 B. 磁力刹车的过程中电能转化为动能 C. 磁力刹车过程需要给车通入合适的电流 D. 过山车的速度越大，进入停车区时由电磁作用引起的刹车阻力越大 【答案】D 【解析】 【详解】A．磁力刹车过程会产生涡流，属于电磁感应现象，不属于电磁驱动现象，故A错误； BC．磁力刹车的过程中，铜片穿过磁铁时产生涡流，在磁场中受到安培力作用，阻碍过山车的运动，故磁力刹车的过程中动能转化为电能，最终转化成内能，故BC错误； D．过山车的速度越大，铜片穿过磁铁时产生涡流越大，在磁场中受到安培力越大，进入停车区时由电磁作用引起的刹车阻力越大，故D正确。 故选D。 2. 如图所示，一带正电的点电荷固定于O点，两虚线圆均以O为圆心，两条实线分别为带电粒子M和N先后在电场中运动的轨迹，a、b、c、d、e为轨迹和虚线圆的交点，不计重力，下列说法中正确的是（　　） A. M、N都带负电荷 B. M在b点的电势能小于它在a点的电势能 C. N在d点的动能等于它在e点的动能 D. N在从c点运动到d点的过程中克服电场力做功 【答案】C 【解析】 【详解】A．由粒子运动轨迹可知，M受到的是吸引力，N受到的是排斥力，则M带负电荷，N带正电荷，故A错误； B．由于O点点电荷带正电，则离O点越近，电势越高，所以a点电势高于b点电势，且M带负电，所以M在b点的电势能大于它在a点的电势能，故B错误； C．由于e、d两点电势相等，所以N在e、d两点电势能相等，根据能量守恒定律可知，N在d点的动能等于它在e点的动能，故C正确； D．由于c点电势高于d点电势，N带正电，所以N在c点电势能大于在d点的电势能，所以N在从c点运动到d点的过程中电势能减小，电场力做正功，故D错误。 故选C。 3. 如图所示，将阻值为4Ω的定值电阻接到内阻不计的交变电源上，已知电源电动势（V），则下列说法中正确的是（　　） A. 通过该电阻电流为A B. 电路中交变电流的频率为50Hz C. 电阻消耗的电功率为5kW D. 用交流电压表测得电阻两端的电压为V 【答案】B 【解析】 【详解】A．交流电源电动势的有效值 通过该电阻的电流为，A错误； B．电路中交变电流的频率为，B正确； C．电阻消耗的电功率为，C错误； D．用交流电压表测得电阻两端的电压为交流电的有效值，则为100V，D错误。 故选B。 4. 质量为m、电荷量为q的微粒以与水平方向成θ角的初速度从O点进入方向如图所示的匀强电场和磁感应强度为B的匀强磁场正交组成的复合场区，恰好沿直线运动，A点为轨迹上一点，重力加速度为g。下列说法中正确的是（　　） A. 该微粒可能带负电荷 B. 该微粒可以以同样大小的初速度从A运动到O C. 该微粒的初速度大小为 D. 该电场的场强大小为 【答案】C 【解析】 【详解】A．若粒子带正电，电场力向右，洛伦兹力垂直于OA线斜向左上方，则电场力、洛伦兹力和重力可能平衡；粒子受力如图 若粒子带负电，类比前面分析得电场力、洛伦兹力和重力不可能平衡，故A错误； B．该微粒以同样大小的初速度沿AO从A发出，则粒子在A点洛伦兹力垂直于OA线斜向右下方，三力不平衡，且三力的合力与初速度不共线，粒子要做曲线运动，故B错误； CD．由平衡条件竖直方向有 解得 ， 故C正确； 水平方向有   解得，故D错误。 故选C。 5. 两个完全相同的竖直弹簧秤，下方悬挂一粗细均匀的水平直导线ab，长度为L。整个装置处在垂直于纸面向里的匀强磁场中，如图所示。若在ab中通入由a到b的恒定电流，电流强度为I，稳定后弹簧秤的示数为，若将电流反向，电流强度变为，稳定后弹簧秤的示数为，两次弹簧均处于伸长状态，重力加速度大小为g。则下列说法正确的是（　　） A. B. C. 直导线ab的质量为 D. 匀强磁场的磁感应强度B的大小为 【答案】C 【解析】 【详解】设直导线ab的质量为m，匀强磁场的磁感应强度为B。 根据题意，和是单个弹簧秤的示数，由于有两个完全相同的弹簧秤，所以弹簧秤对导线的总拉力在两种情况下分别为和。 情况一： 电流由a到b，强度为。 根据左手定则，导线ab受到的安培力方向竖直向上，大小为 导线处于平衡状态，受力分析可得 情况二： 电流反向，由b到a，强度变为。 根据左手定则，导线ab受到的安培力方向竖直向下，大小为 导线处于平衡状态，受力分析可得 联立方程进行求解， 即，， 故选C。 6. 为了打击酒驾醉驾行为，保障交通安全，交警常用酒精浓度检测仪对驾驶员进行酒精测试。图1是某型号酒精测试仪，其工作原理如图2所示，R为气敏电阻，其阻值随酒精气体浓度的增大而减小。电源的电动势为E、内阻为r，电路中的电表均为理想电表，R0为定值电阻且R0=r。酒驾驾驶员对着测试仪吹气过程中，下列说法正确的是（　　） A. 饮酒量越多，电源的输出功率一定越小 B. 饮酒量越多，气敏电阻R消耗的功率一定越小 C. 电压表和电流表的示数都变小 D. 电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之比不变 【答案】D 【解析】 【详解】A．当电源的内阻和外电阻相等时，电源的输出功率最大，当外电阻大于内电阻时，电源的输出功率随外电阻的减小而增大。由图像可知，因为，所以 所以当饮酒量越多时R越小，导致外电路总电阻会减小，但外电路的总电阻始终是大于内阻的，所以随着的减小电源的输出功率变大，故A错误； B．将和看成等效内阻，即 所以气敏电阻消耗的功率相当于等效电源的输出功率。则当时气敏电阻R消耗的功率最大。但由于的初始阻值与的大小关系未知，所以当R减小时，R消耗的功率不确定，即消耗的功率不一定减小也可能增大，故B错误； C．因为气敏电阻的阻值随酒精气体浓度的增大而减小，当酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，气敏电阻的阻值减小，根据闭合电路的欧姆定律有 所以电路中的电流增大，即电流表示数变大；电压表示数为 所以电压表示数变小，故C错误； D．根据电压表示数为 可得电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之比为 所以保持不变，故D正确。 故选D。 7. 如图所示，虚线框中存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，正方形金属框MNQP边长为d、总电阻为R。若金属框以恒定速度v沿x轴运动，并穿过图中所示的宽度为3d的匀强磁场区域。设当MN边刚进入磁场时，金属框受到的安培力的大小为F；金属框穿过磁场区域的全过程产生的电能为，则（　　） A. ； B. ； C. ； D. ； 【答案】B 【解析】 【详解】MN边刚进入磁场时，金属框中产生的电动势 金属框中的电流 金属框受到的安培力 金属框穿过磁场区域的全过程产生的电能 其中 得 故选B。 二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图甲是某种静电矿料分选器的原理示意图，带电矿粉经漏斗落入水平匀强电场后，分落在收集板中央的两侧。如图乙是喷涂原理示意图，静电喷涂利用了电荷之间的相互作用。下列表述正确的有（　　） A. 图甲中，对矿粉分离的过程，带正电的矿粉落在左侧，静电力对矿粉做正功 B. 图甲中，对矿粉分离的过程，带正电的矿粉落在右侧，静电力对矿粉做负功 C. 图乙中，涂料微粒一定带正电，喷嘴与工件之间的电场为匀强电场 D. 图乙中，涂料微粒一定带负电，喷嘴与工件之间的电场为非匀强电场 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．图甲中，对矿粉分离的过程，因匀强电场水平向左，可知带正电的矿粉受到向左的电场力落在左侧，静电力对矿粉做正功，A正确，B错误； CD．图乙中，因工件带正电，涂料微粒在电场力作用下向工件运动，则涂料微粒一定带负电，喷嘴与工件之间的电场线大多为曲线，则为非匀强电场，C错误，D正确。 故选AD。 9. 如图甲所示，用绝缘细绳将边长为L、总电阻为R的n匝正方形闭合导线框吊在天花板下，线框上下两边水平，在线框的中间位置以下区域分布有与线框平面垂直的匀强磁场，磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示，则下列说法中正确的是（　　） A. 0~2t0时间内，线圈中的电流方向为逆时针 B. 0~3t0时间内，绳子的拉力都小于线框的重力 C. 2t0~3t0时间内，穿过线圈的磁通量变化量大小为 D. 2t0~3t0时间内，流过线圈某横截面的电荷量为 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．0~2t0时间内，线框中向里的磁通量增大，根据楞次定律，线圈中的电流方向为逆时针，故A正确； B．0~2t0时间内，线框受到的安培力向上，绳子的拉力小于线框的重力，2t0~3t0时间内，线框中向里的磁通量减小，线圈中的电流方向为顺时针，线框受到的安培力向下，绳子的拉力大于线框的重力，故B错误； C．2t0~3t0时间内，穿过线圈的磁通量变化量为，故C正确； D．2t0~3t0时间内，流过线圈某横截面的电荷量为 线框内的感应电动势为 联立解得，故D正确。 故选ACD。 10. 如图甲所示，竖直放置的“”形光滑导轨宽为L，导轨上端连接阻值为R的电阻。导轨间存在两个完全相同的矩形匀强磁场Ⅰ、Ⅱ。质量为m的金属杆在重力作用下向下运动，金属杆始终与导轨垂直且接触良好，其速度v随时间t变化图像如图乙所示。时刻金属杆恰好进入磁场Ⅱ，图中物理量均为已知量，不计其他电阻。下列说法正确的是（　　） A. 金属杆初始位置与磁场Ⅰ上边界距离为 B. 通过两磁场区域时，流经金属杆的电荷量相等 C. 金属杆在磁场Ⅱ中回路产生的焦耳热比金属杆在磁场Ⅰ中的少 D. 磁场的磁感应强度大小为 【答案】AB 【解析】 【详解】A．金属杆从静止开始做匀加速运动，v-t图像面积等于位移，则金属杆初始位置与磁场Ⅰ上边界距离为，A正确； B．设磁场区域的竖直高度为d，则电荷量为 两磁场相同，则通过两磁场区域时，流经金属杆的电荷量相等，B正确； C．根据能量守恒 穿过磁场Ⅰ的过程做匀速运动 穿过磁场Ⅱ的过程中 由于进入磁场Ⅱ的速度大于进入磁场Ⅰ的速度，则金属杆进入磁场Ⅱ时，产生的感应电动势更大，感应电流更大，安培力更大，金属杆做减速运动，则，故 C错误； D．金属杆在磁场Ⅰ匀速运动，则 得 又 得 D错误。 故选AB。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 用如图所示装置探究感应电流产生的条件，线圈A通过滑动变阻器和开关连接到电源上，线圈B通过开关连到电流表上，把线圈A装在线圈B的里面。若处于闭合状态，在闭合瞬间，电流表的指针_________（填“会偏转”或“不偏转”）；若处于闭合状态，在闭合瞬间，电流表的指针_________（填“会偏转”或“不偏转”）；若两开关均处于闭合状态，电路稳定后移动滑动变阻器的滑片，电流表的指针_________（填“会偏转”或“不偏转”）。 【答案】 ①. 会偏转 ②. 不偏转 ③. 会偏转 【解析】 【详解】[1]处于闭合状态，则线圈B与电流表构成回路。在闭合瞬间，线圈A中电流增大，A产生的磁场增强，则穿过线圈B的磁通量变大，所以B中会产生感应电流，电流表的指针会发生偏转。 [2]处于闭合状态，线圈A中的电流不变，产生的磁场不变，穿过线圈B的磁通量不变，所以在闭合瞬间，线圈B中没有感应电流，电流表指针不偏转。 [3]两开关均处于闭合状态，电路稳定后移动滑动变阻器的滑片，则线圈A中电流变化，线圈A产生的磁场变化，则穿过线圈B的磁通量变化，所以B中会产生感应电流，电流表的指针会发生偏转。 12. 干电池不仅适用于手电筒、半导体收音机、收录机、照相机、电子钟、玩具等，而且也适用于国防、科研、电信、航海、航空、医学等国民经济中的各个领域。某兴趣小组设计如图甲所示的电路，准备利用下列器材测量干电池的电动势和内电阻。 （1）实验室提供的器材如下： A.待测干电池（电动势约为1.5V） B.电流表A1（量程0~0.6A，内阻约0.125Ω） C.电流表A2（量程0~3A，内阻约0.025Ω） D.电压表V1（量程0~3V，内阻约3kΩ） E.电压表V2（量程0~15V，内阻约15kΩ） F滑动变阻器（R1）（最大阻值约20Ω） G.开关（S），导线若干 实验中电流表应选用__________（填“B”或“C”）；电压表应选用___________（填“D”或“E”）。 （2）在图乙中将所选器材，用笔画线代替导线进行实物连线_____。 （3）闭合开关后，多次移动滑动变阻器的滑片，测得多组电压表和电流表的示数U和I，在坐标纸上以U为纵轴、I为横轴，选择适当的标度建立坐标，并画出U-I图线。作出的图像与纵轴的截距为d，横轴的截距为s。由此求出电池的电动势为E=___________，电池的内阻为r=___________。（结果用字母表示） 【答案】（1） ①. B ②. D （2） （3） ①. d ②. 【解析】 【小问1详解】 [1][2]实验中测量一节干电池的电动势和内阻，则电流表应选用量程为0.6A的B即可；电压表应选用D。 【小问2详解】 电路连线如图 【小问3详解】 [1][2]根据U=E-Ir，由题意可知E=d， 13. 小明同学设计了一个“电磁天平”，如图甲所示，等臂天平的左臂为挂盘（开始时不放砝码），右臂挂有矩形线圈，线圈没有电流时，两臂平衡。线圈的水平边长L＝0.1m，匝数为N＝200匝，总电阻R＝10Ω。线圈的下边处于匀强磁场内，磁感应强度大小T。方向垂直线圈平面向里。在线圈上部另加垂直纸面的可变匀强磁场，且磁感应强度大小B随时间t的变化图像如图乙所示，可变磁场区域宽度d＝0.1m。当挂盘中放质量为m（未知）的砝码时，天平平衡，重力加速度取，求： （1）可变磁场的方向以及挂盘中放入的砝码的质量m； （2）若挂盘中放入的砝码质量为2m，为保持两侧平衡，可变磁场的磁感应强度的变化率。 【答案】（1）垂直纸面向外， （2） 【解析】 【小问1详解】 当挂盘中放质量为m的砝码时，天平平衡，可知线圈的下边受到的安培力向下，由左手定则可知，电流方向为顺时针。根据安培定则可知感应电流的磁场方向垂直纸面向里，因为原磁场增强，根据楞次定律得原磁场方向垂直纸面向外。 由法拉第电磁感应定律得 感应电流 由平衡条件得 解得 【小问2详解】 由，，得 可知，若挂盘中放入的砝码质量为2m，为保持两侧平衡，可变磁场的磁感应强度的变化率变为原来的两倍，即 14. 如图所示，一小型交流发电机中匀强磁场的磁感应强度T，线圈abcd匝数n＝100匝，面积S＝0.022，总电阻r＝10Ω，线圈以角速度ω＝50rad/s绕垂直于磁场的轴OO＇匀速转动。线圈通过滑环与理想变压器原线圈相连，原、副线圈匝数比为2∶1，变压器副线圈与定值电阻相接，电表均为理想交流电表，电流表示数I＝5A。从图中位置（线圈平面平行于磁场方向）开始计时。求： （1）线圈中感应电动势的瞬时值表达式； （2）电压表的示数； （3）电阻R的阻值及消耗的电功率P。 【答案】（1） （2） （3）， 【解析】 【小问1详解】 线圈中感应电动势的最大值为 由于从线圈转至与中性面垂直位置开始计时，故瞬时值表达式为 【小问2详解】 感应电动势的有效值为 故电压表的示数为 【小问3详解】 根据理想变压器输入功率等于输出功率，可知电阻R上消耗的电功率为 根据理想变压器电压比等于匝数比，可得 解得 又因为 解得 15. 如图所示，平面直角坐标系xOy中，在第Ⅰ象限内存在方向沿y轴负方向的匀强电场，在第Ⅳ象限内区域存在方向垂直于纸面向外的匀强磁场。一质量为m、电荷量为的带电粒子以初速度从y轴上点沿x轴正方向开始运动，经过电场后从x轴上的点进入磁场，粒子恰好不能从磁场的下边界离开磁场。不计粒子重力。求： （1）粒子在Q点位置的速度和速度方向与x轴正方向夹角； （2）匀强磁场磁感应强度大小B； （3）粒子从P点开始运动至第一次到达磁场下边界所需要时间。 【答案】（1）2v0， （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设粒子从到的过程中，加速度大小为，运动时间为，在点进入磁场时速度大小为，方向与轴正方向间的夹角为沿轴方向的大小为，则水平方向上 竖直方向上 解得 点的合速度 解得 【小问2详解】 设粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径为，据洛伦兹力提供向心力 解得 粒子运动轨迹如图所示，根据几何关系得 解得 小问3详解】 根据几何关系，粒子从进入磁场到到达下边界在磁场中转过的圆心角为 在磁场中运动的周期 在磁场中运动的时间 粒子运动总时间 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $