精品解析：河南信阳高级中学（贤岭校区）2025-2026学年高二上学期2月期末物理试题

河南省信阳高级中学新校（贤岭校区）2025-2026学年 高二上期02月期末测试物理试题 一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一个选项正确，每小题4分；第8~10题有多个选项正确，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 1. 下列说法正确的是（　　） A. 图甲是洛伦兹力演示仪的示意图，仅增大励磁线圈的电流，则电子运动的周期增大 B. 图乙是回旋加速器的示意图，仅增大加速电压U，则粒子从加速器射出的最大动能增大 C. 图丙是磁流体发电机的示意图，B极板是发电机的正极 D. 图丁是质谱仪的示意图，粒子打在底片上的位置越靠近狭缝，粒子的比荷越小 【答案】C 【解析】 【详解】A．图甲中，仅增大励磁线圈的电流，产生的磁感应强度B增大，根据洛伦兹力提供向心力有 电子运动周期为 可知磁感应强度B增大时，电子运动的周期变小，故A错误； B．图乙中，当粒子在磁场中运动的轨道半径等于D形盒半径时，粒子从加速器射出的动能最大，则由 可得粒子从加速器射出的最大动能为 由此可知粒子从加速器射出最大动能与加速电压U无关，故B错误； C．图丙中，等离子体进入A、B极板之间后，受到洛伦兹力作用，由左手定则可知，带正电粒子向B极板偏转，带负电的粒子向A极板偏转，则B极板是发电机的正极，A极板是发电机的负极，故C正确； D．图丁中，粒子经过加速电场后，由动能定理可得 解得 粒子在磁场中，由洛伦兹力提供向心力得 可得 所以 由此可知，打在照相底片上的位置越靠近狭缝，轨道半径r越小，此时粒子的比荷越大，故D错误。 故选C。 2. 如图所示为匀强电场中的立方体，边长为2m，中心为O点，P是CD的中点。已知，，，，由此可以判断（　　） A. 场强的方向由B指向A B. 场强的方向由G指向A C. 场强的大小为 D. 场强的大小为2V/m 【答案】C 【解析】 【详解】AB．由于，可知 V 则POH组成的面为等势面，由于电场线与等势面垂直可知，场强的方向不是由B指向A，或者由G指向A，故AB错误； CD．根据匀强电场电势差与电场强度的关系可知HG的中点M的电势为 V D的电势满足 解得 V 则根据U=Ed可知，沿着PM、PD、DA方向的电场强度分别为 V/m=V/m V/m=V/m V/m=V/m 则合场强为 V/m 故C正确，D错误； 故选C。 3. 如图所示，平行边界区域内存在匀强磁场，比荷相同带电粒子a和b依次从O点垂直于磁场的左边界射入，经磁场偏转后从右边界射出，带电粒子a和b射出磁场时与磁场右边界的夹角分别为和，不计粒子的重力，下列判断正确的是（　　） A. 粒子a带负电，粒子b带正电 B. 粒子a和b在磁场中运动的半径之比为 C. 粒子a和b在磁场中运动的速率之比为 D. 粒子a和b在磁场中运动的时间之比为1∶2 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】 A．a粒子向上偏转，由 得，a粒子带正电；b粒子向下偏转，b粒子带负电；故A错误； B．由几何关系可知，磁场水平距离 故B正确； C．由 得 比荷相同，磁场相同，则 故C错误； D．粒子运动周期 a运动时间 b运动时间 故 故D错误。 故选B。 4. 如图甲所示，有两个相邻的有界匀强磁场区域，磁感应强度的大小均为B，磁场方向相反，且与纸面垂直，两磁场边界均与x轴垂直且宽度均为L，在y轴方向足够宽。现有一高和底均为L的等腰三角形导线框，顶点a在y轴上，从图示x=0位置开始，在外力F的作用下向右沿x轴正方向匀速穿过磁场区域。在运动过程中，线框bc边始终与磁场的边界平行。线框中感应电动势E大小、线框所受安培力F安大小、感应电流i大小、外力F大小这四个量分别与线框顶点a移动的位移x的关系图像中正确的是 （　　） A B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】线框从开始进入到全部进入第一个磁场时，因切割的有效长度均匀减小，故由E=BLv可知，电动势也均匀减小；由闭合电路欧姆定律得，感应电流也均匀减小；匀速运动，外力F与安培力大小相等 外力F与安培力不是均匀减小，不是线性关系，故B正确，ACD错误。 故选B。 5. 如图甲所示为一种“自动旋转电玩小球”玩具模型的简化图。内侧半径为的光滑绝缘轨道竖直固定放置，轨道内部存在与轨道平面平行的匀强电场（方向未知）。轨道内侧有一质量为，带电量为的五彩小球从轨道最低点以某一初速度启动，在轨道平面内沿逆时针方向恰好能做完整的圆周运动。运动过程中，小球与轨道圆心的连线与方向的夹角记为，乙图所示为小球在运动过程中的电势能随角度的变化情况，已知重力加速度为，则（　　） A. 匀强电场的方向水平向右 B. 电场强度的大小为 C. 小球运动过程中动能的最小值为 D. 小球运动过程中对轨道压力的最大值为 【答案】C 【解析】 【详解】A．如图所示 设M、N分别为圆环上与圆心O等高的两点，根据乙图，当和时，小球的电势能均为0，则P、Q两点的连线为等势线，当时，小球运动到N点，电势能 当时，小球运动到M点，电势能 综上所得，电场线的方向由N指向M，即水平向左，A错误； B．小球从N点运动到M点，由动能定理得 解得 B错误； C．小球所受电场力 则小球所受合力，即小球在圆环内受到的等效重力为，方向与MN成45°角，根据题意，小球运动到“最高点”时动能最小，由牛顿第二定律得 解得 即 C正确； D．当小球运动到“最低点”时对轨道的压力最大，小球从“最高点”到“最低点”的过程，根据动能定理得 小球在“最低点”时，根据牛顿第二定律得 联立以上两式，解得 D错误。 故选C。 6. 如图所示，一边长为、阻值为的粗线均匀的等边三角形单匝金属线圈，绕轴以角速度逆时针匀速转动，的左侧有方向垂直纸面向里、磁感应强度为的匀强磁场，EF的右侧无磁场，则（　　） A. 图示位置线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最小 B. 从图示位置转出磁场的过程中，线圈中产生逆时针方向的感应电流 C. 线圈转动一周的过程中，产生的感应电动势的有效值为 D. 从图示位置转过后，两点间的电势差 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据中性面的性质可知，图示位置线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最小，故A正确； B．从图示位置转出磁场的过程中，由楞次定律和安培定则可知，线圈中产生顺时针方向的感应电流，故B错误； C．线圈中产生的感应电动势的最大值为 线圈在转动一个周期的过程中，只有半个周期产生感应电流，根据有效值定义有 解得感应电动势的有效值 故C错误； D．从图示位置转过后，产生的电动势 联立解得 则两点间的电势差 故D正确。 故选AD。 7. 某新农村供电系统采用智能调压装置，其核心为自耦变压器。已知线圈总匝数n1=100匝，a、P间接入有效值为220V的交流电源，a、b间连接智能路灯系统，如图所示。电流表、电压表均为理想交流电表，变压器为理想变压器， R是光敏电阻其阻值随照射光强度增大而减小。下列说法正确的是（ ） A. 保持照射R的光强度不变，滑片P下滑时，电压表示数变小 B. 保持照射R的光强度不变，滑片P下滑时，灯泡变得更亮 C. 保持滑片P位置不变，照射R的光强度减小时，电压表示数变大 D. 保持滑片P位置不变，照射R的光强度减小时，灯泡消耗功率变大 【答案】B 【解析】 【详解】AB．R阻值不变，滑片下滑原线圈匝数减少，副线圈的电压变大，副线圈电流变大，电压表示数变大，灯泡更亮，故A错误，B正确； C．照射R的光强度减小时，其阻值变大，副线圈的电流减小，灯泡两端的电压减小，则电压表示数变小，故C错误； D．灯泡两端的电压减小，则灯泡的功率变小，故D错误。 故选B。 8. 某同学利用电压传感器来研究电感线圈工作时的特点。图1中三个灯泡完全相同，不考虑温度对灯泡电阻的影响。在闭合开关的同时开始采集数据，当电路达到稳定状态后断开开关。图2是由传感器得到的电压随时间变化的图像。电感线圈自感系数较大，不计线圈的电阻及电源内阻。下列说法正确的是（　　） A. 开关S闭合瞬间，灯、的瞬时功率相等 B. 开关S断开瞬间，灯闪亮一下再熄灭 C. 根据题中信息可推出与的比值为2∶3 D. 根据题中信息可推出与的比值为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．开关S闭合瞬间，由于电感线圈自感系数较大，电感线圈的阻碍作用比较大，电路电流流经D2和D1，之后灯D3才逐渐变亮，所以开关S闭合瞬间，流经D2和D1的电流相同，灯、的瞬时功率相等，故A正确； B．开关S断开瞬间，灯D1所在回路为断路，故灯D1立刻熄灭，而灯D2、D3和电感线圈形成闭合回路，由于电感线圈阻碍电流的减小，电感线圈充当电源，产生的感应电动势与流过D3原电流的方向相同，继续为灯D2和D3提供电流，所以D2和D3逐渐熄灭，故B错误； CD．设电源电动势为E，灯泡电阻为R，S闭合瞬间，灯D1、D2与电源串联，电压传感器所测电压为D2两端电压，有 电路稳定后，流过D3的电流为 开关S断开瞬间，电感线圈能够提供与之前等大电流，故其两端电压为 则，故C错误，D正确。 故选AD。 9. 如图甲所示，两平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上，左端连接阻值为的电阻，导轨间距为。一长为，阻值为的导体棒垂直放置在导轨上，到导轨左端的距离为，空间中有垂直导轨平面向里均匀分布的磁场，磁感应强度随时间变化的图线如图乙所示。从时刻开始，导体棒在外力作用下向左做初速度为零的匀加速直线运动，速度随时间变化的关系如图丙所示，在导体棒离开导轨前的过程，已知净电荷量等于沿两个方向通过的电荷量代数差的绝对值，下列说法正确的是（　　） A. 回路中的电流先逐渐增大后逐渐减小 B. 2~3s内某时刻回路中电流方向发生变化 C. 时导体棒所受安培力大小为、方向向左 D. 导体棒从开始到导轨左端过程中通过定值电阻R的净电荷量为0 【答案】BCD 【解析】 【详解】AB．根据题意，由图乙可知，磁感应强度随时间变化的关系式为 由图丙可知，导体棒运动速度与时间的关系式 导体棒运动位移与时间的关系式 解得 磁感应强度变化产生的感生电动势为 导体棒运动产生的动生电动势为 由楞次定律和右手定则可知，感生电动势与动生电动势方向相反，则回路中感应电动势为 感应电流为 可知，随着增大，感应电流减小，当 即 感应电流方向改变，电流开始反向增大，即回路中的电流先逐渐减小后逐渐增大，内某时刻回路中电流方向发生变化，故A错误，B正确； C．结合AB分析可知，时，感应电流为 方向为逆时针，磁感应强度为 导体棒所受安培力大小为 由左手定则可知，方向向左，故C正确； D．根据题意可知，初状态穿过线圈的磁通量为零，末状态穿过线圈的磁通量也为零，则整个过程通过定值电阻的净电荷量为0，故D正确。 故选BCD。 10. 如图所示，将两根质量均为的金属棒、分别垂直地放在光滑水平金属导轨和上，左右两部分导轨间距分别为，，导轨间存在磁感应强度大小相等方向相反的竖直匀强磁场，磁感应强度。两棒电阻与棒长成正比，不计导轨电阻。金属棒用绝缘细线绕过光滑定滑轮和一质量为物块相连，物块开始时距地面的高度，此时绝缘细线刚好伸直。现将物块由静止释放，物块触地前瞬间两棒速率之比，触地后不反弹，此过程中棒上产生的焦耳热为。设导轨足够长且两棒始终在不同的磁场中运动，，整个过程中导轨和金属棒接触良好。下列说法正确的是（ ） A. 物块触地时，金属棒的速度大小为 B. 物块下落过程中，通过金属棒的电量为 C. 物块触地后，金属棒稳定运动时，a棒的速度为 D. 从物块触地后开始，到两棒匀速运动过程中系统产生的热量为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．流过金属棒a、b的电流相同，金属棒a、b的电阻之比为，所以a棒上产生的焦耳热 根据能量守恒有 解得 A错误； B．对金属棒a分析，设向右运动为正方向，根据动量定理 解得 B正确； C．c触地后，绳子无拉力，金属棒稳定运动时满足 解得 根据动量定理 联立解得 C错误； D．触地后到金属棒匀速运动过程中能量守恒，有 D正确。 故选BD。 二、实验题（每空2分，共计16分） 11. 学习小组想较准确地测量一节干电池的电动势和内阻。 （1）先利用图甲所示的电路测量电流表的内阻，闭合开关，若滑动变阻器的滑片移到中间附近时，电流表的指针接近满偏，但电流表的指针偏转过小。经过调节后两个电流表的指针都接近满偏。下列调节恰当的是_______（填标号）。 A. 减小电阻箱的阻值，滑动变阻器的滑片向右移 B. 减小电阻箱的阻值，滑动变阻器的滑片向左移 C. 增加电阻箱的阻值，滑动变阻器的滑片向右移 D. 增加电阻箱的阻值，滑动变阻器的滑片向左移 （2）调节完成后，电流表的读数为，的读数为，此时电阻箱的阻值为，则电流表的内阻_______。（用、和表示） （3）利用图乙所示的电路测量电池的电动势和内阻。前述步骤测得电流表的内阻，与电流表并联的定值电阻。当电阻箱的阻值为时，电流表的读数为，改变电阻箱的阻值，得到多组数据。作出图像为一条直线，如图丙所示。则待测电源的电动势_______，内阻_______。（结果均保留两位有效数字） 【答案】（1）B （2） （3） ①. 1.5V ②. 1.5 【解析】 【小问1详解】 在保证电流表的电流基本不变的情况下，增加电流表的电流，需要电阻箱分担更多的电流，所以需减小电阻箱的阻值。若只减小电阻箱的阻值，并联电阻减小，分压减小，电流表的示数减小，这时需减小滑动变阻器的阻值，可让电流表的读数再次接近满偏，电流表的读数也会增加。若调节合适，两个电流表的指针都接近满偏。 故选B。 【小问2详解】 通过电阻箱的电流为，电阻箱两端的电压为，电流表的电压等于电阻箱两端的电压。由欧姆定律可得，电流表的内阻 【小问3详解】 [1][2]电流表与定值电阻的并联电阻为 通过电池的电流 当电阻箱的阻值为时，由闭合电路欧姆定律可知 两边同时取倒数，可得 即 可得 可知图像为一条直线，直线的斜率 可得 与纵轴的截距 可知 12. 某物理小组欲探究变压器原、副线圈两端电压与匝数关系，提供的实验器材有：学生电源、可拆变压器、交流电压表、若干导线。 图甲为实验原理图，原线圈A、B两端与学生电源相连，用电压表分别测量原、副线圈两端的电压，测量数据如表： 实验序号 原线圈匝数 原线圈两端电压（V） 副线圈匝数 副线圈两端电压（V） 副线圈匝数 副线圈两端电压（V） 1 5.8 2.9 20.3 2 8.0 4.0 27.9 3 12.6 6.2 44.0 请回答下列问题： （1）在图乙中，应将A、B分别与________（选填“a、b”或“c、d”）连接。 （2）根据上表数据得出的实验结论是：在实验误差允许的范围内，变压器原、副线圈的电压之比等于________。 （3）在实验序号为2的测量中，若把图丙中的可移动铁芯取走，副线圈匝数，则副线圈两端电压________。 A. 一定小于4.0V B. 一定等于4.0V C. 一定大于4.0V （4）图丁为某电学仪器原理图，图中变压器为理想变压器。交流电源与定值电阻串联，接在理想变压器的原线圈两端，可变电阻R与该变压器的副线圈连接，原、副线圈的匝数分别为、。在交流电源的电压有效值不变的情况下，调节可变电阻R的过程中，当________时，R获得的功率最大。 【答案】（1）c、d （2）匝数之比 （3）A （4） 【解析】 【小问1详解】 在探究变压器原、副线圈两端电压与匝数关系的实验中，原线圈两端应接入交流电，故应将A、B分别与c、d连接。 【小问2详解】 根据题表中数据可得，在实验误差允许的范围内，变压器原、副线圈的电压之比等于两个线圈的匝数之比。 【小问3详解】 若把题图乙中的可移动铁芯取走，磁损耗变大，原线圈中磁通量变化率比副线圈磁通量变化率大，根据法拉第电磁感应定律知，副线圈两端电压一定小于4.0V 故选A。 【小问4详解】 设原线圈回路中电流为，副线圈回路电流为，则，，， 所以R获得的功率 根据数学知识可得，当时，R获得的功率最大，此时，， 三、解答题（共计38分） 13. 如图表示，在磁感强度为B的水平匀强磁场中，有一足够长的绝缘细棒OO′在竖直面内垂直磁场方向放置，细棒与水平面夹角为α．一质量为m、带电荷为+q的圆环A套在OO′棒上，圆环与棒间的动摩擦因数为μ，且μ<tanα．现让圆环A由静止开始下滑，试问圆环在下滑过程中： (1)圆环A的最大加速度为多大？获得最大加速度时的速度为多大？ (2)圆环A能够达到的最大速度为多大？ 【答案】(1) gsinα (2) 【解析】 【详解】(1)由于μ＜tanα，所以环将由静止开始沿棒下滑．环A沿棒运动的速度为v1时，受到重力mg、洛伦兹力qv1B、杆的弹力N1和摩擦力f1=μN1． 根据牛顿第二定律，对沿棒的方向有mgsinα-f1=ma 垂直棒的方向有N1+qv1B=mgcosα 所以当f1=0，即N1=0时，a有最大值am，且am=gsinα 此时qv1B=mgcosα 解得 (2)设当环A的速度达到最大值vm时，环受杆的弹力为N2，方向垂直于杆向下，摩擦力为f2=μN2．此时应有a=0，即 mgsinα=f2 N2+mgcosα=qvmB 解得 14. 如图甲所示，一半径为的圆形磁场、其圆心位于平面的坐标原点，磁场左侧水平放置两块长度均为的平行金属板、，两板间距为，轴过平行金属板的中心轴线。平行金属板间加上如图乙所示周期性变化的电压，在紧靠板左侧有一粒子源，从时刻开始连续射出初速度大小为、方向平行于金属板的相同带电粒子，时刻射出的粒子恰好从板右侧边缘离开电场。已知电场变化周期，粒子质量为，电荷量为，磁感应强度，若进入磁场的粒子均能从轴上的点离开磁场，粒子打到金属板上会被吸收，不计粒子重力及相互间的作用力，忽略边缘效应。求： （1）时刻进入的粒子在磁场中运动的时间。 （2）粒子在磁场中运动的轨迹半径。 （3）粒子从点离开磁场时与轴正方向的夹角范围。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 小问1详解】 粒子在极板间做类平抛运动，时刻释放的粒子恰好从Q板右侧边缘离开电场，粒子运动时间 与电场变化周期相同。则粒子在y方向上先加速后减速且时间相同，又因变化电场电压大小不变，则 可知粒子加减速的加速度大小相同，由速度公式得 可知粒子离开电场时y方向上分速度为0，合速度与水平分速度相同，即。粒子以速度平行极板方向离开电场，如图 粒子平行于x轴射入圆形磁场区域，由 结合，解得 则粒子磁场中的轨迹如图 四边形为菱形，边长为d，轨迹对应的圆心角为，速度方向的偏转角也为。粒子在磁场中运动周期 t=0时刻进入的粒子在磁场中运动的时间 【小问2详解】 由（1）得粒子在磁场中运动的轨迹半径 【小问3详解】 由（1）得，时刻进入极板，粒子从下极板边缘射入磁场，从M点射出时速度方向的偏转角为，即与x轴正方向的夹角为。若粒子在时刻进入电场，粒子离开电场时y方向上分速度为 y方向上位移为 则粒子将从上极板的边缘射入磁场，速度方向水平，如图所示 根据几何关系，四边形为菱形，边长为d，轨迹对应的圆心角为，从M点射出速度方向的偏转角为，即与x轴正方向的夹角为。所以粒子从M点离开磁场时与x轴正方向的夹角范围 15. 如图（a）所示，一个电阻不计的平行金属导轨，间距，左半部分倾斜且粗糙，倾角，处于沿斜面向下的匀强磁场中；右半部分水平且光滑，导轨之间存在一个三角形匀强磁场区域，磁场方向竖直向下，其边界与两导轨夹角均为。右半部分俯视图如图（b）。导体棒借助小立柱静置于倾斜导轨上，其与导轨的动摩擦因数。导体棒以的速度向右进入三角形磁场区域时，撤去小立柱，棒开始下滑，同时对棒施加一外力使其始终保持匀速运动。运动过程中，两棒始终垂直于导轨且接触良好。已知两磁场的磁感应强度大小均为，两棒的质量均为，棒电阻，棒电阻不计。重力加速度大小取，以棒开始下滑为计时起点。求 （1）撤去小立柱时，棒的加速度大小； （2）棒中电流随时间变化的关系式； （3）棒达到的最大速度及所用时间。 【答案】（1）；（2）；（3）， 【解析】 【详解】（1）撤去小立柱时，导体棒刚刚进入三角形磁场区域，没有感应电动势，则对Q棒受力分析 （2）只有P棒在切割磁感线，所以感应电动势为 磁场穿过闭合电路的面积与时间的关系为 所以 （3）对Q棒受力分析 当Q棒速度达到最大时 解得此时 ， 三角形磁场总长有 而P棒在4s内运动的位移为2m，小于L1。 Q棒的加速度与时间的关系为 画出Q棒的a-t图，则Q棒速度的变化量等于图线下方与坐标轴围成的面积，则棒达到的最大速度为 所用时间=4s。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 河南省信阳高级中学新校（贤岭校区）2025-2026学年 高二上期02月期末测试物理试题 一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一个选项正确，每小题4分；第8~10题有多个选项正确，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 1. 下列说法正确的是（　　） A. 图甲是洛伦兹力演示仪的示意图，仅增大励磁线圈的电流，则电子运动的周期增大 B. 图乙是回旋加速器的示意图，仅增大加速电压U，则粒子从加速器射出的最大动能增大 C. 图丙是磁流体发电机的示意图，B极板是发电机的正极 D. 图丁是质谱仪的示意图，粒子打在底片上的位置越靠近狭缝，粒子的比荷越小 2. 如图所示为匀强电场中的立方体，边长为2m，中心为O点，P是CD的中点。已知，，，，由此可以判断（　　） A. 场强的方向由B指向A B. 场强的方向由G指向A C. 场强的大小为 D. 场强的大小为2V/m 3. 如图所示，平行边界区域内存在匀强磁场，比荷相同的带电粒子a和b依次从O点垂直于磁场的左边界射入，经磁场偏转后从右边界射出，带电粒子a和b射出磁场时与磁场右边界的夹角分别为和，不计粒子的重力，下列判断正确的是（　　） A. 粒子a带负电，粒子b带正电 B. 粒子a和b在磁场中运动的半径之比为 C. 粒子a和b在磁场中运动的速率之比为 D. 粒子a和b在磁场中运动的时间之比为1∶2 4. 如图甲所示，有两个相邻的有界匀强磁场区域，磁感应强度的大小均为B，磁场方向相反，且与纸面垂直，两磁场边界均与x轴垂直且宽度均为L，在y轴方向足够宽。现有一高和底均为L的等腰三角形导线框，顶点a在y轴上，从图示x=0位置开始，在外力F的作用下向右沿x轴正方向匀速穿过磁场区域。在运动过程中，线框bc边始终与磁场的边界平行。线框中感应电动势E大小、线框所受安培力F安大小、感应电流i大小、外力F大小这四个量分别与线框顶点a移动的位移x的关系图像中正确的是 （　　） A. B. C. D. 5. 如图甲所示为一种“自动旋转电玩小球”玩具模型的简化图。内侧半径为的光滑绝缘轨道竖直固定放置，轨道内部存在与轨道平面平行的匀强电场（方向未知）。轨道内侧有一质量为，带电量为的五彩小球从轨道最低点以某一初速度启动，在轨道平面内沿逆时针方向恰好能做完整的圆周运动。运动过程中，小球与轨道圆心的连线与方向的夹角记为，乙图所示为小球在运动过程中的电势能随角度的变化情况，已知重力加速度为，则（　　） A. 匀强电场的方向水平向右 B. 电场强度的大小为 C. 小球运动过程中动能的最小值为 D. 小球运动过程中对轨道压力的最大值为 6. 如图所示，一边长为、阻值为的粗线均匀的等边三角形单匝金属线圈，绕轴以角速度逆时针匀速转动，的左侧有方向垂直纸面向里、磁感应强度为的匀强磁场，EF的右侧无磁场，则（　　） A. 图示位置线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最小 B. 从图示位置转出磁场的过程中，线圈中产生逆时针方向的感应电流 C. 线圈转动一周的过程中，产生的感应电动势的有效值为 D. 从图示位置转过后，两点间的电势差 7. 某新农村供电系统采用智能调压装置，其核心为自耦变压器。已知线圈总匝数n1=100匝，a、P间接入有效值为220V的交流电源，a、b间连接智能路灯系统，如图所示。电流表、电压表均为理想交流电表，变压器为理想变压器， R是光敏电阻其阻值随照射光强度增大而减小。下列说法正确的是（ ） A. 保持照射R的光强度不变，滑片P下滑时，电压表示数变小 B. 保持照射R的光强度不变，滑片P下滑时，灯泡变得更亮 C. 保持滑片P位置不变，照射R的光强度减小时，电压表示数变大 D. 保持滑片P位置不变，照射R的光强度减小时，灯泡消耗功率变大 8. 某同学利用电压传感器来研究电感线圈工作时的特点。图1中三个灯泡完全相同，不考虑温度对灯泡电阻的影响。在闭合开关的同时开始采集数据，当电路达到稳定状态后断开开关。图2是由传感器得到的电压随时间变化的图像。电感线圈自感系数较大，不计线圈的电阻及电源内阻。下列说法正确的是（　　） A. 开关S闭合瞬间，灯、的瞬时功率相等 B. 开关S断开瞬间，灯闪亮一下再熄灭 C. 根据题中信息可推出与的比值为2∶3 D. 根据题中信息可推出与的比值为 9. 如图甲所示，两平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上，左端连接阻值为电阻，导轨间距为。一长为，阻值为的导体棒垂直放置在导轨上，到导轨左端的距离为，空间中有垂直导轨平面向里均匀分布的磁场，磁感应强度随时间变化的图线如图乙所示。从时刻开始，导体棒在外力作用下向左做初速度为零的匀加速直线运动，速度随时间变化的关系如图丙所示，在导体棒离开导轨前的过程，已知净电荷量等于沿两个方向通过的电荷量代数差的绝对值，下列说法正确的是（　　） A. 回路中的电流先逐渐增大后逐渐减小 B. 2~3s内某时刻回路中电流方向发生变化 C. 时导体棒所受安培力大小为、方向向左 D. 导体棒从开始到导轨左端过程中通过定值电阻R的净电荷量为0 10. 如图所示，将两根质量均为金属棒、分别垂直地放在光滑水平金属导轨和上，左右两部分导轨间距分别为，，导轨间存在磁感应强度大小相等方向相反的竖直匀强磁场，磁感应强度。两棒电阻与棒长成正比，不计导轨电阻。金属棒用绝缘细线绕过光滑定滑轮和一质量为物块相连，物块开始时距地面的高度，此时绝缘细线刚好伸直。现将物块由静止释放，物块触地前瞬间两棒速率之比，触地后不反弹，此过程中棒上产生的焦耳热为。设导轨足够长且两棒始终在不同的磁场中运动，，整个过程中导轨和金属棒接触良好。下列说法正确的是（ ） A. 物块触地时，金属棒的速度大小为 B. 物块下落过程中，通过金属棒的电量为 C. 物块触地后，金属棒稳定运动时，a棒的速度为 D. 从物块触地后开始，到两棒匀速运动过程中系统产生的热量为 二、实验题（每空2分，共计16分） 11. 学习小组想较准确地测量一节干电池的电动势和内阻。 （1）先利用图甲所示电路测量电流表的内阻，闭合开关，若滑动变阻器的滑片移到中间附近时，电流表的指针接近满偏，但电流表的指针偏转过小。经过调节后两个电流表的指针都接近满偏。下列调节恰当的是_______（填标号）。 A. 减小电阻箱的阻值，滑动变阻器的滑片向右移 B. 减小电阻箱的阻值，滑动变阻器的滑片向左移 C. 增加电阻箱的阻值，滑动变阻器的滑片向右移 D. 增加电阻箱的阻值，滑动变阻器的滑片向左移 （2）调节完成后，电流表的读数为，的读数为，此时电阻箱的阻值为，则电流表的内阻_______。（用、和表示） （3）利用图乙所示的电路测量电池的电动势和内阻。前述步骤测得电流表的内阻，与电流表并联的定值电阻。当电阻箱的阻值为时，电流表的读数为，改变电阻箱的阻值，得到多组数据。作出图像为一条直线，如图丙所示。则待测电源的电动势_______，内阻_______。（结果均保留两位有效数字） 12. 某物理小组欲探究变压器原、副线圈两端电压与匝数关系，提供的实验器材有：学生电源、可拆变压器、交流电压表、若干导线。 图甲为实验原理图，原线圈A、B两端与学生电源相连，用电压表分别测量原、副线圈两端的电压，测量数据如表： 实验序号 原线圈匝数 原线圈两端电压（V） 副线圈匝数 副线圈两端电压（V） 副线圈匝数 副线圈两端电压（V） 1 5.8 2.9 20.3 2 8.0 4.0 27.9 3 12.6 6.2 44.0 请回答下列问题： （1）在图乙中，应将A、B分别与________（选填“a、b”或“c、d”）连接。 （2）根据上表数据得出的实验结论是：在实验误差允许的范围内，变压器原、副线圈的电压之比等于________。 （3）在实验序号为2的测量中，若把图丙中的可移动铁芯取走，副线圈匝数，则副线圈两端电压________。 A. 一定小于4.0V B. 一定等于4.0V C. 一定大于4.0V （4）图丁为某电学仪器原理图，图中变压器为理想变压器。交流电源与定值电阻串联，接在理想变压器的原线圈两端，可变电阻R与该变压器的副线圈连接，原、副线圈的匝数分别为、。在交流电源的电压有效值不变的情况下，调节可变电阻R的过程中，当________时，R获得的功率最大。 三、解答题（共计38分） 13. 如图表示，在磁感强度为B的水平匀强磁场中，有一足够长的绝缘细棒OO′在竖直面内垂直磁场方向放置，细棒与水平面夹角为α．一质量为m、带电荷为+q的圆环A套在OO′棒上，圆环与棒间的动摩擦因数为μ，且μ<tanα．现让圆环A由静止开始下滑，试问圆环在下滑过程中： (1)圆环A的最大加速度为多大？获得最大加速度时的速度为多大？ (2)圆环A能够达到的最大速度为多大？ 14. 如图甲所示，一半径为的圆形磁场、其圆心位于平面的坐标原点，磁场左侧水平放置两块长度均为的平行金属板、，两板间距为，轴过平行金属板的中心轴线。平行金属板间加上如图乙所示周期性变化的电压，在紧靠板左侧有一粒子源，从时刻开始连续射出初速度大小为、方向平行于金属板的相同带电粒子，时刻射出的粒子恰好从板右侧边缘离开电场。已知电场变化周期，粒子质量为，电荷量为，磁感应强度，若进入磁场的粒子均能从轴上的点离开磁场，粒子打到金属板上会被吸收，不计粒子重力及相互间的作用力，忽略边缘效应。求： （1）时刻进入的粒子在磁场中运动的时间。 （2）粒子在磁场中运动的轨迹半径。 （3）粒子从点离开磁场时与轴正方向的夹角范围。 15. 如图（a）所示，一个电阻不计的平行金属导轨，间距，左半部分倾斜且粗糙，倾角，处于沿斜面向下的匀强磁场中；右半部分水平且光滑，导轨之间存在一个三角形匀强磁场区域，磁场方向竖直向下，其边界与两导轨夹角均为。右半部分俯视图如图（b）。导体棒借助小立柱静置于倾斜导轨上，其与导轨的动摩擦因数。导体棒以的速度向右进入三角形磁场区域时，撤去小立柱，棒开始下滑，同时对棒施加一外力使其始终保持匀速运动。运动过程中，两棒始终垂直于导轨且接触良好。已知两磁场的磁感应强度大小均为，两棒的质量均为，棒电阻，棒电阻不计。重力加速度大小取，以棒开始下滑为计时起点。求 （1）撤去小立柱时，棒加速度大小； （2）棒中电流随时间变化的关系式； （3）棒达到最大速度及所用时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $