学易金卷：高二物理下学期第一次月考（上海专用·新题型）

2025-2026学年高二物理下学期第一次月考卷 答题卡 姓 名： 准考证号： 贴条形码区 注意事项 1.答题前，考生先将自己的姓名，准考证号填写清楚，并认真核准 考生禁填： 缺考标记 ▣ 条形码上的姓名、准考证号，在规定位置贴好条形码。 违纪标记 ✉ 2. 选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题必须用0.5m黑色签字笔 以上标志由监考人员用2B铅笔填涂 答题，不得用铅笔或圆珠笔答题：字体工整、笔迹清晰。 3.请按题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出区域书写的答案 选择题填涂样例： 无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。 正确填涂■ 4. 保持卡面清洁，不要折叠、不要弄破。 错误填涂[×1【√1[/1 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ ■ 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ a 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ a 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… 此卷只装订不密封 ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… … 学校：______________姓名：_____________班级：_______________考号：______________________ 2025-2026学年高二物理下学期第一次月考卷 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 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．测试范围：选择性必修第二册。 磁传感器是根据霍尔效应用半导体材料制成霍尔元件，它可以用来测量磁感应强度。 1．如图，在“用DIS研究通电螺线管的磁感应强度”的实验中，通电前对磁传感器调零后。当把磁传感器的探测头从的正中间（设为）逐渐拉出螺线管过程中，测量通电螺线管轴线上各点的磁感应强度并绘出图，则最符合实际的图像是（　　） A． B． C． D． 2．若将通电螺线管内部的磁场近似看作匀强磁场，磁感应强度为，已知螺线管长度为、匝数为、横截面积为，则穿过通电螺线管的磁通量为 。 3．如图所示，磁传感器中霍尔元件的主要部分由一块边长为、厚度为的正方形半导体薄片构成，和、和是相互两两正对的面。半导体薄片水平放置并通以从到的电流后，施加磁感应强度为的竖向上的匀强磁场。 （1）已知该半导体薄片的自由电荷是电子，则电子( ) A．在安培力作用下向侧积聚    B．在洛伦兹力作用下向侧积聚 C．在安培力作用下向侧积聚    D．在洛伦兹力作用下向侧积聚 （2）若电子沿方向的定向移动速率为，电子电荷量为，则稳定后的上正对两点间的电势差 。 （3）若仅稍微改变磁感应强度的方向与电流方向的夹角，则的绝对值将 。（选：A．增大、B．不变、C．减小），理由为： 。 4．若磁传感器位于通电螺线管外部位置时，如图，磁传感器读数为，则该位置的磁感应强度一定（　　） A． B． C． D． 带电粒子以不同的速度进入磁场，受到力的作用不同，从而表现出不同的运动情况。 5．一个带电粒子以速度射入某一匀强磁场，速度方向与磁场方向垂直，请大致画出该带电粒子受到洛伦兹力的大小和入射速度的大小关系图像。 6．足够大的匀强磁场中有两个电子从出发点同时射出，分别以速度和垂直于磁场方向运动，两个电子回到出发点的时间关系是 （选择：A，同时回到出发点、B，速度大的电子先回到出发点、C，速度小的电子先回到出发点） 7．质谱仪是用来测量带电粒子质量的一种仪器，有一种环形质谱仪。由速度选择器、偏转磁场和圆形角度尺组成，如图所示。其中速度选择器两板间电压为，两板长度，相距，该区域所加的磁场为匀强磁场。偏转磁场是一个匀强磁场，磁感应强度为，方向垂直纸面向里，分布在半径为且与角度尺构成同心圆的区域内。一离子以一定的速度经过速度选择器后，正对偏转磁场区域的圆心射入的偏转磁场。 （1）已知射入偏转磁场的一不计重力的离子的速度为，则速度选择器中磁场的磁感应强度 （用题中已知的物理量表示）； （2）（计算）若一不计重力的离子以速度射入偏转磁场，电荷量为，飞出磁场后打在角度尺上的位置，求离子的质量 。 （3）一群电荷量大小相等，质量不同的离子加速后经过此装置，将打在角度尺上不同的地方，若将角度值换成对应离子的质量，并制成测量离子质量的表盘（每两小刻度间质量差值相同），则可能为( ) A．   B．    C．    D． 电能生磁，磁也能生电，电与磁紧密联系而又相互作用，在生活及很多领域都有重要的应用。 8．如图甲是法拉第当年发现电磁感应现象的实验示意图。两个线圈A、B分别绕在一个铁环中，线圈A接电源，线圈B接灵敏电流计G． （1）线圈A接直流电源，当开关S闭合瞬间，G表中的电流情况为 （选涂：A．无电流、B．方向由b指向a、C．方向由a指向b），c、d两点电势高低情况为 （选涂：A．c点电势高、B．d点电势高、C．c、d电势一样高） （2）若测得线圈B中两端的电压随时间如图乙变化，则A线圈中的电流随时间变化可能为( ) 9．我校科技兴趣小组设计了一个模拟电磁弹射和电磁阻尼系统，其简易原理图如图甲所示。系统左侧有电源、单刀三掷开关S，电容为的电容器和电阻R，右侧是水平固定的、足够长的光滑平行金属导轨，导轨间距为L，电阻不计，且处于方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中，导体棒模拟电磁车，质量为m，电阻也为R。在模拟过程中，导体棒与导轨始终紧密接触，且不计一切阻力，不考虑电流产生的磁场的影响。 （1）开关接a点，若电源为恒流源，输出电流恒为I，导体棒从静止开始到速度为v所需的时间为 （用题中已知的物理量表示）。 （2）（论证）当导体棒具有某一速度时，将开关接c点，棒将减速，最后逐渐停下来，已知棒从该速度到停下过程中通过电阻R的电荷量为q，请分析论证，导体棒在这个过程总的位移为 。 （3）开关接a点，若电源为恒压源，电动势为，内阻为r，导体棒从静止开始运动。 ①导体棒运动情况的图像可能为( ) ②请分析说明第①小问中选择该选项的原因 。 ③导体棒从静止到具有某一速度过程中，电源的电能转化为 。 （4）（计算）若导体棒达到最大速度（此小问中作为已知量）后，开关瞬间接b点，此后电容器开始充电，导体棒做减速运动，最后速度达到稳定，求导体棒的稳定速度v 。 10．某同学设计了一个如下图所示的电磁弹射的模型。图中，电源电动势为E＝6V，内阻为r＝0.5Ω，MN与为水平放置的足够长的金属导轨，间距为L＝0.5m。战斗机简化为导体棒ab，垂直放置在金属导轨上，与阻值为1Ω的定值电阻R并联在电源两端。整个导轨平面处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度B＝1T。闭合开关S，导体棒ab在安培力的作用下向右加速运动，达到电磁弹射的效果。若运动过程中，导体棒ab始终与导轨垂直，导体棒接入电路部分的阻值为，不计其他电阻。 (1)开关S闭合瞬间，流过导体棒的电流 A； (2)若导体棒ab运动过程中受到的阻力恒定，当导体棒运动稳定时，流过电源的电流为5A，求： Ⅰ、导体棒ab运动过程中受到的阻力； Ⅱ、导体棒运动的最大速度； Ⅲ、运动过程中，导体棒ab可等效为一直流“电动机”，求稳定时“电动机”的效率。 模拟电车启动和刹车 某兴趣小组用如下的装置来模拟电车启动和刹车。足够长的水平平行导轨间距为，虚线MN左边的导轨是粗糙的，连接了开关、直流电源和电流电压传感器；右边的导轨是光滑的，连接了开关和滑动变阻器。整个装置处于磁感应强度为的足够大的竖直匀强磁场中。重力加速度取。最初开关是闭合的，质量为、内阻为的导体棒放在左边导轨上，与MN平行。闭合开关，导体棒恰好没有运动，传感器示数分别为和。时刻断开开关，传感器示数瞬间变为和，导体棒开始向右加速。此后，导体棒逐渐达到匀速。此后施加外力、断开开关并将滑动变阻器调为，撤去外力并闭合开关，然后观察到导体棒以经过MN，模拟刹车的过程。 11．该匀强磁场的方向（　　） A．竖直向上 B．竖直向下 12．（计算）求直流电源的电动势和内阻。 13．导体棒的阻值 ，滑动变阻器接入的阻值 。 14．（计算）求导体棒和粗糙导轨之间的动摩擦因数。 15．导体棒在时刻的加速度大小 。 16．匀速时的速度大小 17．（计算）求导体棒停下的位置到虚线MN的距离。 世界上第一台发电机 图1为世界上第一台发电机：法拉第圆盘发电机。圆心处固定一个摇柄，圆盘的边缘和圆心处各与一个黄铜电刷紧贴，用导线把电刷与电流表连接起来；紫铜圆盘放置在蹄形磁铁的磁场中。当法拉第转动摇柄，使紫铜圆盘旋转起来时，电流表的指针偏向一边，这说明电路中产生了持续的电流。 18．依据法拉第电磁感应定律，当穿过单匝线圈回路的磁通量发生变化时，产生的感应电动势大小与 成正比，请依据该定律，写出图2中导体棒ab以速度向右切割磁感线时产生的感应电动势表达式的推导过程： （已知导轨间距为，磁感应强度为，方向与导轨平面垂直）； 19．图1的圆盘发电机正常发电时，黄铜电刷的电势比黄铜电刷的电势 （选填“高”或“低”）；若已知圆盘半径为，圆盘转动的角速度为，圆盘所在处的磁场可看成磁感应强度为的匀强磁场，电阻器的阻值为，其它电阻均忽略不计，则电流表的示数为 。 20．如图所示，在铁芯上绕着两个线圈甲和乙，如果线圈甲中电流与时间的关系如图A、B、C、D所示，图D为正弦曲线。则在这段时间内能使线圈乙中的电流计G有向右的恒定电流的是图（　　） A． B． C．    D． 21．（多选）如图所示，要使金属环C向线圈A运动，导线ab在金属导轨上应（　　） A．向右做减速运动 B．向左做减速运动 C．向右做匀速运动 D．向左做加速运动 在城市街头，我们时常看到新能源汽车在路上行驶。某兴趣小组尝试设计新能源汽车的电磁缓冲装置——利用电磁阻尼对汽车碰撞进行保护的安全装置。 22．某新能源汽车质量为，额定功率为，运动时所受阻力大小与运动速度大小成正比，比例系数为。该汽车在平直道路上行驶的最大速度为 。以最大速度行驶时，若该汽车突然关闭发动机，则其滑行距离为 。 23．兴趣小组设计新能源汽车的电磁缓冲装置，简化结构俯视图如图所示。无动力装置的模型车上固定两条绝缘滑轨、，滑轨与车身总质量为，滑轨之间有竖直向下、磁感应强度大小为的匀强磁场（磁场始终与车保持相对静止）。嵌在滑轨上的轻质矩形线框abcd绕有匝导线，可沿滑轨滑动，总电阻为，边长度为。车与线框一起以速度沿水平地面运动时，撞到静止于地面上、质量为的障碍物，线框与障碍物接触后始终与障碍物保持相对静止，当点滑到间某一点时，障碍物、线框与车恰好速度相同。（不计一切摩擦） （1）（作图）在边上用箭头标出该边切割磁感线过程中感应电流的方向。 （2）（计算）求边开始切割磁感线的瞬间，线框所受安培力的大小。 （3）（计算）求线框相对滑轨滑动过程中所产生的焦耳热。 24．请你对下列四个实验进行正确分析或操作。 (1)图甲是在“探究影响感应电流方向的因素”实验中：先闭合开关S1，再闭合开关S2时发现灵敏电流计的指针向左偏了一下，则闭合开关S1、S2后，将B线圈迅速插入A线圈中，电流计指针将向 （选填“左”或“右”）偏。 (2)图乙是在“用双缝干涉测量光的波长”实验中：发现目镜中干涉条纹与分划板中心刻线始终有一定的角度， 可以使得分划板中心刻线与干涉条纹平行；（单选） A．仅旋转单缝 B．仅旋转双缝 C．仅左右拨动拨杆 D．仅旋转测量头 (3)图丙是在“插针法测定玻璃的折射率”实验中：a同学在画界面时，不小心将两界面间距画得比玻璃砖宽度大些，如图a所示，则他测得的折射率 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 (4)图丁是在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中：若把10.0V的学生电源cd接到原线圈“0”、“800”接线柱，副线圈接到“0”、“400”接线柱，则接在副线圈两端的电压表示数最有可能是 。（单选） A．20.0V B．5.0V C．5.2V D．4.9V 风力发电 风力发电，是清洁电力供应的重要方式。 25．（不定项）叶片转动形成一圆面，则叶片边缘上的点N比中点M A．速度更大 B．角速度更大 C．向心加速度更大 26．当风速恒为v时，t时间内垂直经过圆面空气动能为E。 （1）发电机在2t时间内发出了0.8E的电能，则发电机的发电效率为 ； （2）当风速恒为2v时，t时间内垂直经过圆面空气动能为 。 27．风力发电可简化为叶片带动线框abcd在水平的匀强磁场中顺时针匀速转动。 （1）角速度为，则产生的正弦式交流电的频率为 ； （2）该交流电的有效值为E，还已知线框面积S和匝数N，则磁感应强度大小B= ； （3）如图，线框平面与磁场平行，则此时 A．线框处于中性面位置    B．线框的磁通量最小 C． 线框中电流方向发生改变    D．线框ab边受力竖直向下 28．将发电机发出的电通过如图线路输送给附近的用户。升压变压器和降压变压器的原、副线圈匝数比分别为和。输电线总电阻为，消耗功率为1kW。用户端获得的交流电与家庭电路相同，则： （1）发电机发出的电的频率为 Hz； （2）用户的交流电压 V； （3）电流表的示数为 ； （4）该线路的输电效率为 。 电磁感应的发现，是电磁学领域最伟大的成就之一，它不仅揭示了电与磁之间的内在联系，还为电与磁之间的相互转化奠定了实验基础，为人类获取巨大而廉价的电能开辟了道路。 29．下列现象属于电磁感应现象的是（　　） A．电磁炮发射出膛 B．通电导线在磁场中受到力的作用 C．一些物体在磁体或电流的作用下会显现磁性 D．当交变电流通过变压器的原线圈，能使副线圈中产生感应电动势 30．石锅鱼味道鲜美，不仅保留了食物的自然味道，还含有多种微量元素和矿物质。某种铁合金复合石锅在电磁炉上也能使用。已知电磁炉只能加热含有磁性材料的锅具。下列相关说法正确的是（　　） A．将该石锅换成陶瓷锅后也一定能通过电磁炉加热食物 B．电磁炉接电压合适的直流电源后也能正常加热该石锅内的食物 C．该石锅放置在电磁炉上能加热食物的原理是电磁感应现象 D．该石锅放置在电磁炉上能加热食物的原理是电流的磁效应 31．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0。A和B是两个相同的小灯泡。实验过程中两灯泡均未烧坏，下列说法正确的是（　　） A．开关S由断开变为闭合时，A灯保持亮度不变 B．开关S由断开变为闭合时，B灯保持亮度不变 C．开关S由闭合变为断开时，A灯泡逐渐变暗 D．开关S由闭合变为断开时，B灯先变亮再逐渐变暗，直到熄灭 32．如图所示，某水电站发电机的输出功率P=100kW，发电机的输出电压U1=250V，经变压器升压后向远处输电，在用户端用降压变压器将电压降为U4=220V。已知输电电流I线=25A，两条输电线路总电阻R线=8Ω，变压器均视为理想变压器，则（　　） A．用户得到电功率为98kW B．升压变压器的匝数比 C．降压变压器的匝数比 D．发电机的输出的电流I1=40A 33．某模型小组用小车探究电磁阻拦的效果。如图所示（俯视），在遥控小车底面安装有单匝矩形金属线框（线框与水平地面平行），小车以初速度v0向右通过竖直向下的有界磁场。已知小车总质量m=0.2kg，金属框宽为0.1m、长为0.2m，电阻R=2Ω，磁场宽度D=0.4m，磁感应强度B=1.2T，不计摩擦。 （1）线框穿过磁场的过程中，感应电流的方向 A．均为abcda B．均为adcba C．先abcda再adcba D．先adcba再abcda （2）求线框在进入磁场的过程中，通过导线截面的电量q= C。 A．0.012    B．0.3    C．0.04    D．0.02 电磁振荡 如图，某时刻振荡电路中的电流、电场均向上。 34．此时，①电容器上极板带 A．正电    B．负电 ②电流的变化情况是 A．增大    B．不变    C．减小 ③回路中的能量转化情况是 。 35．在线圈中插入铁芯后，①该回路的振荡周期将 A．增大    B．不变    C． 减小 ②实验发现，电流最大值随时间减小得更快了，原因是 36．麦克斯韦指出，电场变化得越快，其产生的磁场越强。那么，此时电容器中某处磁场的磁感应强度______ A．正在增大 B．保持不变 C．正在减小 37．若不考虑能量损耗，记回路的振荡周期为，令此时为，且电容器和电感器上的能量相等，则接下来两个元件上能量相等的时刻是 。 四、LED灯 发光二极管（LED）是继油灯、白炽灯和荧光灯之后照明技术的又一次突破。蓝色发光二极管的诞生使得白光LED成为可能，其能源效率达到白炽灯的20倍，使用寿命超过10万小时。 38．小悟将家中的8盏白炽灯替换为同样数量的5W  LED灯，每年节省的电费约为________。（每盏灯日照明时间约6h，电费0.62元/kW∙h） A．4元 B．40元 C．400元 D．4000元 39．在宇宙飞船上安装一盏LED灯，它每隔一定时间亮一次。 （1）飞船上的人测得两次亮灯的时间间隔为；地球上的人测得两次亮灯的时间间隔为。则与的关系是( ) A．    B．    C． （2）地球上的人通过观测发现，LED灯的光谱存在向波长增大方向移动的“红移现象”，这表明飞船与地球间的距离正在逐渐 。 40．如图所示的LC振荡电路中，电容器C右侧放置一个用导线与LED灯连接成的闭合回路。先将单刀双掷开关置于接线柱a，使电容器充满电。再将开关置于接线柱b的瞬间，LED灯发光，此时通过电感器L的电流变化率（　　） A．最小 B．最大 C．为零 41．小理将动感单车改装为如图（a）所示的旋转电枢式发电机，骑行时线圈在磁铁间的匀强磁场中转动，产生交流电。如图（b）所示，某次匀速骑行时，穿过线圈的磁通量满足，线圈匝数为100，保护电阻R的阻值为1kΩ，灵敏电流计G的内阻不计。则线圈中产生的感应电动势随时间变化的关系式为e= V。若骑行速度减半，线圈的内阻不计，则感应电流的有效值为 mA（保留2位有效数字）。 42．如图（a），将一LED气嘴灯沿车轮半径方向安装在自行车的前轮上，气嘴灯的下端固定在车轮内圈，气嘴灯的大小远小于车轮的半径。气嘴灯内固定有一内壁光滑的感应装置，装置A端通过劲度系数为k的轻弹簧连接质量为m的重物，弹簧与重物均套在固定的光滑杆上，重物可沿杆滑动。重物下端有触点C，装置B端有触点D，两触点大小不计，接触时LED灯发光。当B端朝下竖直静置时，触点C、D间的距离为。现将自行车如图（b）所示竖直倒放在地面上，研究前轮旋转时的LED发光情况。（已知前轮的内径R，重力加速度g）       （1）当气嘴灯转动到最低点时，线速度的大小为，求此时重物对B端的弹力； （2）为使LED灯能一直发光，求前轮匀速转动的最小角速度大小。 43．如图（a）所示，将LED灯、电阻R和电动势为E、内阻为零的电源串联连接。该LED灯的伏安特性如图（b）所示，当灯两端的电压小于时，电流为零；当灯两端的电压时，灯两端的电压不随电流变化而变化。 （1）电动势E为5.0V，需利用电阻将LED灯的电流限制在24mA，求电阻R的阻值； （2）将电源替换为一个可变电源，其所提供的电压U随时间t线性上升后垂直下降，如图（c）所示，周期为40ms，施加电压的最大值为5.0V。求： ①LED灯首次点亮的时刻； ②画出两个周期内通过LED灯的电流I随时间t变化的图像，并在坐标轴上标出相应数值； ③40ms内LED灯的平均电功率。 试题 第7页（共8页） 试题 第8页（共8页） 试题 第1页（共8页） 试题 第2页（共8页） 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年高二物理下学期第一次月考卷 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 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．测试范围：选择性必修第二册。 磁传感器是根据霍尔效应用半导体材料制成霍尔元件，它可以用来测量磁感应强度。 1．如图，在“用DIS研究通电螺线管的磁感应强度”的实验中，通电前对磁传感器调零后。当把磁传感器的探测头从的正中间（设为）逐渐拉出螺线管过程中，测量通电螺线管轴线上各点的磁感应强度并绘出图，则最符合实际的图像是（　　） A． B． C． D． 2．若将通电螺线管内部的磁场近似看作匀强磁场，磁感应强度为，已知螺线管长度为、匝数为、横截面积为，则穿过通电螺线管的磁通量为 。 3．如图所示，磁传感器中霍尔元件的主要部分由一块边长为、厚度为的正方形半导体薄片构成，和、和是相互两两正对的面。半导体薄片水平放置并通以从到的电流后，施加磁感应强度为的竖向上的匀强磁场。 （1）已知该半导体薄片的自由电荷是电子，则电子( ) A．在安培力作用下向侧积聚    B．在洛伦兹力作用下向侧积聚 C．在安培力作用下向侧积聚    D．在洛伦兹力作用下向侧积聚 （2）若电子沿方向的定向移动速率为，电子电荷量为，则稳定后的上正对两点间的电势差 。 （3）若仅稍微改变磁感应强度的方向与电流方向的夹角，则的绝对值将 。（选：A．增大、B．不变、C．减小），理由为： 。 4．若磁传感器位于通电螺线管外部位置时，如图，磁传感器读数为，则该位置的磁感应强度一定（　　） A． B． C． D． 带电粒子以不同的速度进入磁场，受到力的作用不同，从而表现出不同的运动情况。 5．一个带电粒子以速度射入某一匀强磁场，速度方向与磁场方向垂直，请大致画出该带电粒子受到洛伦兹力的大小和入射速度的大小关系图像。 6．足够大的匀强磁场中有两个电子从出发点同时射出，分别以速度和垂直于磁场方向运动，两个电子回到出发点的时间关系是 （选择：A，同时回到出发点、B，速度大的电子先回到出发点、C，速度小的电子先回到出发点） 7．质谱仪是用来测量带电粒子质量的一种仪器，有一种环形质谱仪。由速度选择器、偏转磁场和圆形角度尺组成，如图所示。其中速度选择器两板间电压为，两板长度，相距，该区域所加的磁场为匀强磁场。偏转磁场是一个匀强磁场，磁感应强度为，方向垂直纸面向里，分布在半径为且与角度尺构成同心圆的区域内。一离子以一定的速度经过速度选择器后，正对偏转磁场区域的圆心射入的偏转磁场。 （1）已知射入偏转磁场的一不计重力的离子的速度为，则速度选择器中磁场的磁感应强度 （用题中已知的物理量表示）； （2）（计算）若一不计重力的离子以速度射入偏转磁场，电荷量为，飞出磁场后打在角度尺上的位置，求离子的质量 。 （3）一群电荷量大小相等，质量不同的离子加速后经过此装置，将打在角度尺上不同的地方，若将角度值换成对应离子的质量，并制成测量离子质量的表盘（每两小刻度间质量差值相同），则可能为( ) A．   B．    C．    D． 电能生磁，磁也能生电，电与磁紧密联系而又相互作用，在生活及很多领域都有重要的应用。 8．如图甲是法拉第当年发现电磁感应现象的实验示意图。两个线圈A、B分别绕在一个铁环中，线圈A接电源，线圈B接灵敏电流计G． （1）线圈A接直流电源，当开关S闭合瞬间，G表中的电流情况为 （选涂：A．无电流、B．方向由b指向a、C．方向由a指向b），c、d两点电势高低情况为 （选涂：A．c点电势高、B．d点电势高、C．c、d电势一样高） （2）若测得线圈B中两端的电压随时间如图乙变化，则A线圈中的电流随时间变化可能为( ) 9．我校科技兴趣小组设计了一个模拟电磁弹射和电磁阻尼系统，其简易原理图如图甲所示。系统左侧有电源、单刀三掷开关S，电容为的电容器和电阻R，右侧是水平固定的、足够长的光滑平行金属导轨，导轨间距为L，电阻不计，且处于方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中，导体棒模拟电磁车，质量为m，电阻也为R。在模拟过程中，导体棒与导轨始终紧密接触，且不计一切阻力，不考虑电流产生的磁场的影响。 （1）开关接a点，若电源为恒流源，输出电流恒为I，导体棒从静止开始到速度为v所需的时间为 （用题中已知的物理量表示）。 （2）（论证）当导体棒具有某一速度时，将开关接c点，棒将减速，最后逐渐停下来，已知棒从该速度到停下过程中通过电阻R的电荷量为q，请分析论证，导体棒在这个过程总的位移为 。 （3）开关接a点，若电源为恒压源，电动势为，内阻为r，导体棒从静止开始运动。 ①导体棒运动情况的图像可能为( ) ②请分析说明第①小问中选择该选项的原因 。 ③导体棒从静止到具有某一速度过程中，电源的电能转化为 。 （4）（计算）若导体棒达到最大速度（此小问中作为已知量）后，开关瞬间接b点，此后电容器开始充电，导体棒做减速运动，最后速度达到稳定，求导体棒的稳定速度v 。 10．某同学设计了一个如下图所示的电磁弹射的模型。图中，电源电动势为E＝6V，内阻为r＝0.5Ω，MN与为水平放置的足够长的金属导轨，间距为L＝0.5m。战斗机简化为导体棒ab，垂直放置在金属导轨上，与阻值为1Ω的定值电阻R并联在电源两端。整个导轨平面处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度B＝1T。闭合开关S，导体棒ab在安培力的作用下向右加速运动，达到电磁弹射的效果。若运动过程中，导体棒ab始终与导轨垂直，导体棒接入电路部分的阻值为，不计其他电阻。 (1)开关S闭合瞬间，流过导体棒的电流 A； (2)若导体棒ab运动过程中受到的阻力恒定，当导体棒运动稳定时，流过电源的电流为5A，求： Ⅰ、导体棒ab运动过程中受到的阻力； Ⅱ、导体棒运动的最大速度； Ⅲ、运动过程中，导体棒ab可等效为一直流“电动机”，求稳定时“电动机”的效率。 模拟电车启动和刹车 某兴趣小组用如下的装置来模拟电车启动和刹车。足够长的水平平行导轨间距为，虚线MN左边的导轨是粗糙的，连接了开关、直流电源和电流电压传感器；右边的导轨是光滑的，连接了开关和滑动变阻器。整个装置处于磁感应强度为的足够大的竖直匀强磁场中。重力加速度取。最初开关是闭合的，质量为、内阻为的导体棒放在左边导轨上，与MN平行。闭合开关，导体棒恰好没有运动，传感器示数分别为和。时刻断开开关，传感器示数瞬间变为和，导体棒开始向右加速。此后，导体棒逐渐达到匀速。此后施加外力、断开开关并将滑动变阻器调为，撤去外力并闭合开关，然后观察到导体棒以经过MN，模拟刹车的过程。 11．该匀强磁场的方向（　　） A．竖直向上 B．竖直向下 12．（计算）求直流电源的电动势和内阻。 13．导体棒的阻值 ，滑动变阻器接入的阻值 。 14．（计算）求导体棒和粗糙导轨之间的动摩擦因数。 15．导体棒在时刻的加速度大小 。 16．匀速时的速度大小 17．（计算）求导体棒停下的位置到虚线MN的距离。 世界上第一台发电机 图1为世界上第一台发电机：法拉第圆盘发电机。圆心处固定一个摇柄，圆盘的边缘和圆心处各与一个黄铜电刷紧贴，用导线把电刷与电流表连接起来；紫铜圆盘放置在蹄形磁铁的磁场中。当法拉第转动摇柄，使紫铜圆盘旋转起来时，电流表的指针偏向一边，这说明电路中产生了持续的电流。 18．依据法拉第电磁感应定律，当穿过单匝线圈回路的磁通量发生变化时，产生的感应电动势大小与 成正比，请依据该定律，写出图2中导体棒ab以速度向右切割磁感线时产生的感应电动势表达式的推导过程： （已知导轨间距为，磁感应强度为，方向与导轨平面垂直）； 19．图1的圆盘发电机正常发电时，黄铜电刷的电势比黄铜电刷的电势 （选填“高”或“低”）；若已知圆盘半径为，圆盘转动的角速度为，圆盘所在处的磁场可看成磁感应强度为的匀强磁场，电阻器的阻值为，其它电阻均忽略不计，则电流表的示数为 。 20．如图所示，在铁芯上绕着两个线圈甲和乙，如果线圈甲中电流与时间的关系如图A、B、C、D所示，图D为正弦曲线。则在这段时间内能使线圈乙中的电流计G有向右的恒定电流的是图（　　） A． B． C．    D． 21．（多选）如图所示，要使金属环C向线圈A运动，导线ab在金属导轨上应（　　） A．向右做减速运动 B．向左做减速运动 C．向右做匀速运动 D．向左做加速运动 在城市街头，我们时常看到新能源汽车在路上行驶。某兴趣小组尝试设计新能源汽车的电磁缓冲装置——利用电磁阻尼对汽车碰撞进行保护的安全装置。 22．某新能源汽车质量为，额定功率为，运动时所受阻力大小与运动速度大小成正比，比例系数为。该汽车在平直道路上行驶的最大速度为 。以最大速度行驶时，若该汽车突然关闭发动机，则其滑行距离为 。 23．兴趣小组设计新能源汽车的电磁缓冲装置，简化结构俯视图如图所示。无动力装置的模型车上固定两条绝缘滑轨、，滑轨与车身总质量为，滑轨之间有竖直向下、磁感应强度大小为的匀强磁场（磁场始终与车保持相对静止）。嵌在滑轨上的轻质矩形线框abcd绕有匝导线，可沿滑轨滑动，总电阻为，边长度为。车与线框一起以速度沿水平地面运动时，撞到静止于地面上、质量为的障碍物，线框与障碍物接触后始终与障碍物保持相对静止，当点滑到间某一点时，障碍物、线框与车恰好速度相同。（不计一切摩擦） （1）（作图）在边上用箭头标出该边切割磁感线过程中感应电流的方向。 （2）（计算）求边开始切割磁感线的瞬间，线框所受安培力的大小。 （3）（计算）求线框相对滑轨滑动过程中所产生的焦耳热。 24．请你对下列四个实验进行正确分析或操作。 (1)图甲是在“探究影响感应电流方向的因素”实验中：先闭合开关S1，再闭合开关S2时发现灵敏电流计的指针向左偏了一下，则闭合开关S1、S2后，将B线圈迅速插入A线圈中，电流计指针将向 （选填“左”或“右”）偏。 (2)图乙是在“用双缝干涉测量光的波长”实验中：发现目镜中干涉条纹与分划板中心刻线始终有一定的角度， 可以使得分划板中心刻线与干涉条纹平行；（单选） A．仅旋转单缝 B．仅旋转双缝 C．仅左右拨动拨杆 D．仅旋转测量头 (3)图丙是在“插针法测定玻璃的折射率”实验中：a同学在画界面时，不小心将两界面间距画得比玻璃砖宽度大些，如图a所示，则他测得的折射率 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 (4)图丁是在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中：若把10.0V的学生电源cd接到原线圈“0”、“800”接线柱，副线圈接到“0”、“400”接线柱，则接在副线圈两端的电压表示数最有可能是 。（单选） A．20.0V B．5.0V C．5.2V D．4.9V 风力发电 风力发电，是清洁电力供应的重要方式。 25．（不定项）叶片转动形成一圆面，则叶片边缘上的点N比中点M A．速度更大 B．角速度更大 C．向心加速度更大 26．当风速恒为v时，t时间内垂直经过圆面空气动能为E。 （1）发电机在2t时间内发出了0.8E的电能，则发电机的发电效率为 ； （2）当风速恒为2v时，t时间内垂直经过圆面空气动能为 。 27．风力发电可简化为叶片带动线框abcd在水平的匀强磁场中顺时针匀速转动。 （1）角速度为，则产生的正弦式交流电的频率为 ； （2）该交流电的有效值为E，还已知线框面积S和匝数N，则磁感应强度大小B= ； （3）如图，线框平面与磁场平行，则此时 A．线框处于中性面位置    B．线框的磁通量最小 C． 线框中电流方向发生改变    D．线框ab边受力竖直向下 28．将发电机发出的电通过如图线路输送给附近的用户。升压变压器和降压变压器的原、副线圈匝数比分别为和。输电线总电阻为，消耗功率为1kW。用户端获得的交流电与家庭电路相同，则： （1）发电机发出的电的频率为 Hz； （2）用户的交流电压 V； （3）电流表的示数为 ； （4）该线路的输电效率为 。 电磁感应的发现，是电磁学领域最伟大的成就之一，它不仅揭示了电与磁之间的内在联系，还为电与磁之间的相互转化奠定了实验基础，为人类获取巨大而廉价的电能开辟了道路。 29．下列现象属于电磁感应现象的是（　　） A．电磁炮发射出膛 B．通电导线在磁场中受到力的作用 C．一些物体在磁体或电流的作用下会显现磁性 D．当交变电流通过变压器的原线圈，能使副线圈中产生感应电动势 30．石锅鱼味道鲜美，不仅保留了食物的自然味道，还含有多种微量元素和矿物质。某种铁合金复合石锅在电磁炉上也能使用。已知电磁炉只能加热含有磁性材料的锅具。下列相关说法正确的是（　　） A．将该石锅换成陶瓷锅后也一定能通过电磁炉加热食物 B．电磁炉接电压合适的直流电源后也能正常加热该石锅内的食物 C．该石锅放置在电磁炉上能加热食物的原理是电磁感应现象 D．该石锅放置在电磁炉上能加热食物的原理是电流的磁效应 31．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0。A和B是两个相同的小灯泡。实验过程中两灯泡均未烧坏，下列说法正确的是（　　） A．开关S由断开变为闭合时，A灯保持亮度不变 B．开关S由断开变为闭合时，B灯保持亮度不变 C．开关S由闭合变为断开时，A灯泡逐渐变暗 D．开关S由闭合变为断开时，B灯先变亮再逐渐变暗，直到熄灭 32．如图所示，某水电站发电机的输出功率P=100kW，发电机的输出电压U1=250V，经变压器升压后向远处输电，在用户端用降压变压器将电压降为U4=220V。已知输电电流I线=25A，两条输电线路总电阻R线=8Ω，变压器均视为理想变压器，则（　　） A．用户得到电功率为98kW B．升压变压器的匝数比 C．降压变压器的匝数比 D．发电机的输出的电流I1=40A 33．某模型小组用小车探究电磁阻拦的效果。如图所示（俯视），在遥控小车底面安装有单匝矩形金属线框（线框与水平地面平行），小车以初速度v0向右通过竖直向下的有界磁场。已知小车总质量m=0.2kg，金属框宽为0.1m、长为0.2m，电阻R=2Ω，磁场宽度D=0.4m，磁感应强度B=1.2T，不计摩擦。 （1）线框穿过磁场的过程中，感应电流的方向 A．均为abcda B．均为adcba C．先abcda再adcba D．先adcba再abcda （2）求线框在进入磁场的过程中，通过导线截面的电量q= C。 A．0.012    B．0.3    C．0.04    D．0.02 电磁振荡 如图，某时刻振荡电路中的电流、电场均向上。 34．此时，①电容器上极板带 A．正电    B．负电 ②电流的变化情况是 A．增大    B．不变    C．减小 ③回路中的能量转化情况是 。 35．在线圈中插入铁芯后，①该回路的振荡周期将 A．增大    B．不变    C． 减小 ②实验发现，电流最大值随时间减小得更快了，原因是 36．麦克斯韦指出，电场变化得越快，其产生的磁场越强。那么，此时电容器中某处磁场的磁感应强度______ A．正在增大 B．保持不变 C．正在减小 37．若不考虑能量损耗，记回路的振荡周期为，令此时为，且电容器和电感器上的能量相等，则接下来两个元件上能量相等的时刻是 。 四、LED灯 发光二极管（LED）是继油灯、白炽灯和荧光灯之后照明技术的又一次突破。蓝色发光二极管的诞生使得白光LED成为可能，其能源效率达到白炽灯的20倍，使用寿命超过10万小时。 38．小悟将家中的8盏白炽灯替换为同样数量的5W  LED灯，每年节省的电费约为________。（每盏灯日照明时间约6h，电费0.62元/kW∙h） A．4元 B．40元 C．400元 D．4000元 39．在宇宙飞船上安装一盏LED灯，它每隔一定时间亮一次。 （1）飞船上的人测得两次亮灯的时间间隔为；地球上的人测得两次亮灯的时间间隔为。则与的关系是( ) A．    B．    C． （2）地球上的人通过观测发现，LED灯的光谱存在向波长增大方向移动的“红移现象”，这表明飞船与地球间的距离正在逐渐 。 40．如图所示的LC振荡电路中，电容器C右侧放置一个用导线与LED灯连接成的闭合回路。先将单刀双掷开关置于接线柱a，使电容器充满电。再将开关置于接线柱b的瞬间，LED灯发光，此时通过电感器L的电流变化率（　　） A．最小 B．最大 C．为零 41．小理将动感单车改装为如图（a）所示的旋转电枢式发电机，骑行时线圈在磁铁间的匀强磁场中转动，产生交流电。如图（b）所示，某次匀速骑行时，穿过线圈的磁通量满足，线圈匝数为100，保护电阻R的阻值为1kΩ，灵敏电流计G的内阻不计。则线圈中产生的感应电动势随时间变化的关系式为e= V。若骑行速度减半，线圈的内阻不计，则感应电流的有效值为 mA（保留2位有效数字）。 42．如图（a），将一LED气嘴灯沿车轮半径方向安装在自行车的前轮上，气嘴灯的下端固定在车轮内圈，气嘴灯的大小远小于车轮的半径。气嘴灯内固定有一内壁光滑的感应装置，装置A端通过劲度系数为k的轻弹簧连接质量为m的重物，弹簧与重物均套在固定的光滑杆上，重物可沿杆滑动。重物下端有触点C，装置B端有触点D，两触点大小不计，接触时LED灯发光。当B端朝下竖直静置时，触点C、D间的距离为。现将自行车如图（b）所示竖直倒放在地面上，研究前轮旋转时的LED发光情况。（已知前轮的内径R，重力加速度g）       （1）当气嘴灯转动到最低点时，线速度的大小为，求此时重物对B端的弹力； （2）为使LED灯能一直发光，求前轮匀速转动的最小角速度大小。 43．如图（a）所示，将LED灯、电阻R和电动势为E、内阻为零的电源串联连接。该LED灯的伏安特性如图（b）所示，当灯两端的电压小于时，电流为零；当灯两端的电压时，灯两端的电压不随电流变化而变化。 （1）电动势E为5.0V，需利用电阻将LED灯的电流限制在24mA，求电阻R的阻值； （2）将电源替换为一个可变电源，其所提供的电压U随时间t线性上升后垂直下降，如图（c）所示，周期为40ms，施加电压的最大值为5.0V。求： ①LED灯首次点亮的时刻； ②画出两个周期内通过LED灯的电流I随时间t变化的图像，并在坐标轴上标出相应数值； ③40ms内LED灯的平均电功率。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年高二物理下学期第一次月考卷 全解全析 磁传感器是根据霍尔效应用半导体材料制成霍尔元件，它可以用来测量磁感应强度。 1．如图，在“用DIS研究通电螺线管的磁感应强度”的实验中，通电前对磁传感器调零后。当把磁传感器的探测头从的正中间（设为）逐渐拉出螺线管过程中，测量通电螺线管轴线上各点的磁感应强度并绘出图，则最符合实际的图像是（　　） A． B． C． D． 2．若将通电螺线管内部的磁场近似看作匀强磁场，磁感应强度为，已知螺线管长度为、匝数为、横截面积为，则穿过通电螺线管的磁通量为 。 3．如图所示，磁传感器中霍尔元件的主要部分由一块边长为、厚度为的正方形半导体薄片构成，和、和是相互两两正对的面。半导体薄片水平放置并通以从到的电流后，施加磁感应强度为的竖向上的匀强磁场。 （1）已知该半导体薄片的自由电荷是电子，则电子( ) A．在安培力作用下向侧积聚    B．在洛伦兹力作用下向侧积聚 C．在安培力作用下向侧积聚    D．在洛伦兹力作用下向侧积聚 （2）若电子沿方向的定向移动速率为，电子电荷量为，则稳定后的上正对两点间的电势差 。 （3）若仅稍微改变磁感应强度的方向与电流方向的夹角，则的绝对值将 。（选：A．增大、B．不变、C．减小），理由为： 。 4．若磁传感器位于通电螺线管外部位置时，如图，磁传感器读数为，则该位置的磁感应强度一定（　　） A． B． C． D． 【答案】1．B 2． 3． D C 见解析 4．D 【解析】1．通电螺线管内部的磁场相当于匀强磁场，因此磁传感器移动到通电螺线管内部时磁感应强度保持不变；通电螺线管外部轴线两端的磁感应强度随离螺线管距离的增大而减小，故B符合描述。 故选B。 2．磁通量只与面积有关与线圈匝数无关，因此通电螺线管的磁通量为 3．[1]电子运动方向和电流方向相反，从霍尔元件的向面移动，在竖直向上的匀强磁场中运动，受到洛伦兹力，根据左手定则电子向面偏转，因此电子向霍尔元件面聚集。 故选D。 [2]电子向霍尔元件面聚集，、面间产生电势差且面较高，两个面间产生匀强电场，电子受到电场力的作用；稳定后，电子所受的电场力和洛伦兹力等大反向，有 解得 因此稳定后的上正对两点间的电势差 [3][4]稍微改变磁感应强度的方向与电流方向的夹角，磁感应强度的方向与电子运动方向将不垂直，将磁感应强度沿电子运动方向和垂直于电子运动方向分解，沿电子运动方向的磁感应强度分量对电子没有洛伦兹力，垂直于电子运动方向的磁感应强度分量小于磁感应强度，因此，故绝对值将减小。 4．磁传感器测量的是磁感应强度的矢量和。磁传感器的霍尔元件位于通电螺线管外部某位置时，该位置除了有通电螺线管产生的磁场，还可能有地磁场等其他磁场，磁传感器读数为，所以该位置的磁感应强度一定。 故选D。 带电粒子以不同的速度进入磁场，受到力的作用不同，从而表现出不同的运动情况。 5．一个带电粒子以速度射入某一匀强磁场，速度方向与磁场方向垂直，请大致画出该带电粒子受到洛伦兹力的大小和入射速度的大小关系图像。 6．足够大的匀强磁场中有两个电子从出发点同时射出，分别以速度和垂直于磁场方向运动，两个电子回到出发点的时间关系是 （选择：A，同时回到出发点、B，速度大的电子先回到出发点、C，速度小的电子先回到出发点） 7．质谱仪是用来测量带电粒子质量的一种仪器，有一种环形质谱仪。由速度选择器、偏转磁场和圆形角度尺组成，如图所示。其中速度选择器两板间电压为，两板长度，相距，该区域所加的磁场为匀强磁场。偏转磁场是一个匀强磁场，磁感应强度为，方向垂直纸面向里，分布在半径为且与角度尺构成同心圆的区域内。一离子以一定的速度经过速度选择器后，正对偏转磁场区域的圆心射入的偏转磁场。 （1）已知射入偏转磁场的一不计重力的离子的速度为，则速度选择器中磁场的磁感应强度 （用题中已知的物理量表示）； （2）（计算）若一不计重力的离子以速度射入偏转磁场，电荷量为，飞出磁场后打在角度尺上的位置，求离子的质量 。 （3）一群电荷量大小相等，质量不同的离子加速后经过此装置，将打在角度尺上不同的地方，若将角度值换成对应离子的质量，并制成测量离子质量的表盘（每两小刻度间质量差值相同），则可能为( ) A．   B．    C．    D． 【答案】5． 6．A 7． B 【解析】5．粒子受到洛伦兹力 因此带电粒子受到洛伦兹力的大小和入射速度的大小关系图像为过原点的直线，如图 6．洛伦兹力提供向心力 角速度 解得 带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期与粒子速度无关，因此只有速度不同的粒子同时回到出发点。 故选A。 7．[1]速度选择器沿水平方向射出的粒子洛伦兹力等于电场力 推导得 [2]粒子在磁场中运动的轨迹如图 由几何关系 洛伦兹力提供向心力 推导出 [3]令带电荷量为的离子，离子离开速度选择器后速度均相同，某一质量为的离子从圆形角度尺上角度为的点射出，根据几何关系可知离子在磁场中运动的半径 洛伦兹力提供向心力 推导出 因此趋于零时，质量趋于无穷大；质量与角度不成正比，正切函数的变化(斜率)随角度的增大而增大，因此随的增大的变化减小(斜率减小)，质量变化减小，质量表盘两个相邻刻度的质量差相同，因此随的增大质量表盘刻度间距增大。 故选B。 电能生磁，磁也能生电，电与磁紧密联系而又相互作用，在生活及很多领域都有重要的应用。 8．如图甲是法拉第当年发现电磁感应现象的实验示意图。两个线圈A、B分别绕在一个铁环中，线圈A接电源，线圈B接灵敏电流计G． （1）线圈A接直流电源，当开关S闭合瞬间，G表中的电流情况为 （选涂：A．无电流、B．方向由b指向a、C．方向由a指向b），c、d两点电势高低情况为 （选涂：A．c点电势高、B．d点电势高、C．c、d电势一样高） （2）若测得线圈B中两端的电压随时间如图乙变化，则A线圈中的电流随时间变化可能为( ) 9．我校科技兴趣小组设计了一个模拟电磁弹射和电磁阻尼系统，其简易原理图如图甲所示。系统左侧有电源、单刀三掷开关S，电容为的电容器和电阻R，右侧是水平固定的、足够长的光滑平行金属导轨，导轨间距为L，电阻不计，且处于方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中，导体棒模拟电磁车，质量为m，电阻也为R。在模拟过程中，导体棒与导轨始终紧密接触，且不计一切阻力，不考虑电流产生的磁场的影响。 （1）开关接a点，若电源为恒流源，输出电流恒为I，导体棒从静止开始到速度为v所需的时间为 （用题中已知的物理量表示）。 （2）（论证）当导体棒具有某一速度时，将开关接c点，棒将减速，最后逐渐停下来，已知棒从该速度到停下过程中通过电阻R的电荷量为q，请分析论证，导体棒在这个过程总的位移为 。 （3）开关接a点，若电源为恒压源，电动势为，内阻为r，导体棒从静止开始运动。 ①导体棒运动情况的图像可能为( ) ②请分析说明第①小问中选择该选项的原因 。 ③导体棒从静止到具有某一速度过程中，电源的电能转化为 。 （4）（计算）若导体棒达到最大速度（此小问中作为已知量）后，开关瞬间接b点，此后电容器开始充电，导体棒做减速运动，最后速度达到稳定，求导体棒的稳定速度v 。 【答案】8． C B C 9． 见解析 C 见第①小问的解析 导体棒的动能、导体棒的内能和电源内阻的内能 ，计算见解析 【解析】8．[1]当开关S闭合瞬间，根据右手定则线圈A中的磁场方向向上，线圈A的磁通量从无到有；线圈B的磁场向下，线圈B的磁通量从无到有，根据楞次定律，线圈B产生的电流将阻碍磁通量的增大，根据右手定则可知线圈B的电流由流向，G表中的电流由指向； 故选C。 [2]线圈B的电流由流向，线圈B相当于电源，因此点电势高。 故选B。 [3]由图乙可知，线圈B的电压为水平线段，最大值和最小值的绝对值相等，线圈B面积不变，因此图像的每一段直线表明线圈B的磁感应强度随时间均匀变化（为定值），正负电压表明线圈B的磁感应强度变化方向改变。根据互感原理，线圈A的磁感应强度变化情况和线圈B的变化相同，线圈A的磁感应强度和线圈A中的电流成正比，因此图乙的每一段直线反映线圈A中的电流随时间均匀变化（为定值）且图乙不同线段反映电流变化方向会发生改变。 故选C。 9．[1]由牛顿第二定律有 导体棒从静止开始到速度为所需的时间为 [2]令某一时刻的速度为，电流 在极小时间段内通过电阻的电荷量为 对棒从初速度到停下的过程进行求和有 推导得 [3][4]导体棒在磁场中运动将切割磁感线产生动生电动势， 电路电流大小 导体棒所受的安培力为 根据牛顿第二定律，导体棒加速度 可以发现导体棒加速度随速度的增大而减小，最终为零，因此图斜率随时间增大而减小，最终斜率为零。 故选C。 [5]导体棒静止时，动能为零，到具有某一速度后动能不为零，运动过程中电流作用使电阻产生焦耳热，因此电源电能转化为导体棒的动能、导体棒的内能和电源内阻的内能。 [6]根据牛顿第二定律有 将和代入得 对整个过程求和有 稳定时电容器的电压等于动生电动势 电容器电压和电荷量关系式 联立解得 10．某同学设计了一个如下图所示的电磁弹射的模型。图中，电源电动势为E＝6V，内阻为r＝0.5Ω，MN与为水平放置的足够长的金属导轨，间距为L＝0.5m。战斗机简化为导体棒ab，垂直放置在金属导轨上，与阻值为1Ω的定值电阻R并联在电源两端。整个导轨平面处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度B＝1T。闭合开关S，导体棒ab在安培力的作用下向右加速运动，达到电磁弹射的效果。若运动过程中，导体棒ab始终与导轨垂直，导体棒接入电路部分的阻值为，不计其他电阻。 (1)开关S闭合瞬间，流过导体棒的电流 A； (2)若导体棒ab运动过程中受到的阻力恒定，当导体棒运动稳定时，流过电源的电流为5A，求： Ⅰ、导体棒ab运动过程中受到的阻力； Ⅱ、导体棒运动的最大速度； Ⅲ、运动过程中，导体棒ab可等效为一直流“电动机”，求稳定时“电动机”的效率。 【答案】(1)3 (2)Ⅰ、0.75N；Ⅱ、；Ⅲ、 【详解】（1）导体棒接入电路部分的阻值与定值电阻相等，则回路总电阻 开关S闭合瞬间，回路的干路电流 流过导体棒的电流 （2）[1]依据闭合电路欧姆定律有 此时通过定值电阻的电流 则此时通过导体棒的电流 稳定时，导体棒所受阻力大小等于安培力，则有 解得阻力 [2]稳定时，导体棒速度达到最大值，结合上述有 解得 [3]运动过程中，导体棒可等效为一直流“电动机”，稳定时“电动机”效率 解得 模拟电车启动和刹车 某兴趣小组用如下的装置来模拟电车启动和刹车。足够长的水平平行导轨间距为，虚线MN左边的导轨是粗糙的，连接了开关、直流电源和电流电压传感器；右边的导轨是光滑的，连接了开关和滑动变阻器。整个装置处于磁感应强度为的足够大的竖直匀强磁场中。重力加速度取。最初开关是闭合的，质量为、内阻为的导体棒放在左边导轨上，与MN平行。闭合开关，导体棒恰好没有运动，传感器示数分别为和。时刻断开开关，传感器示数瞬间变为和，导体棒开始向右加速。此后，导体棒逐渐达到匀速。此后施加外力、断开开关并将滑动变阻器调为，撤去外力并闭合开关，然后观察到导体棒以经过MN，模拟刹车的过程。 11．该匀强磁场的方向（　　） A．竖直向上 B．竖直向下 12．（计算）求直流电源的电动势和内阻。 13．导体棒的阻值 ，滑动变阻器接入的阻值 。 14．（计算）求导体棒和粗糙导轨之间的动摩擦因数。 15．导体棒在时刻的加速度大小 。 16．匀速时的速度大小 17．（计算）求导体棒停下的位置到虚线MN的距离。 【答案】11．B 12．， 13． 30 20 14．0.08 15．0.2 16．9 17． 【解析】11．由题意可知，时刻断开开关时，导体棒开始向右加速，说明导体棒受到的安培力应水平向右，则根据左手定则可判断匀强磁场的方向为竖直向下。 故选B。 12．根据闭合电路欧姆定律有 当时，则有 当时，则有 联立解得直流电源的电动势为 内阻为 13．[1] 由题图可知，断开开关时，传感器的示数瞬间变为和，所以根据欧姆定律可得导体棒的电阻为 [2] 当开关闭合时，导体棒和滑动变阻器并联，传感器的示数分别为和，则根据欧姆定律可知 又因为 解得滑动变阻器接入的阻值为 14．开关闭合时，流过导体棒的电流为 由于导体棒恰好没有运动，说明此时导体棒与导轨间的静摩擦力恰好达到最大值，则根据平衡关系有 解得导体棒和粗糙导轨之间的动摩擦因数为 15．时刻断开开关时，对导体棒进行受力分析列牛顿第二定律方程有 解得导体棒在时刻的加速度大小为 16．断开开关后，当导体棒匀速运动时，安培力与摩擦力再次平衡，设此时电路中的电流为，则有 解得 此时导体棒切割磁感线产生反电动势，则根据闭合电路欧姆定律有 解得匀速时导体棒的速度为 17．对导体棒从经过MN到停下来的过程列动量定理方程有 又因为 代入数据联立解得导体棒停下的位置到虚线MN的距离为 世界上第一台发电机 图1为世界上第一台发电机：法拉第圆盘发电机。圆心处固定一个摇柄，圆盘的边缘和圆心处各与一个黄铜电刷紧贴，用导线把电刷与电流表连接起来；紫铜圆盘放置在蹄形磁铁的磁场中。当法拉第转动摇柄，使紫铜圆盘旋转起来时，电流表的指针偏向一边，这说明电路中产生了持续的电流。 18．依据法拉第电磁感应定律，当穿过单匝线圈回路的磁通量发生变化时，产生的感应电动势大小与 成正比，请依据该定律，写出图2中导体棒ab以速度向右切割磁感线时产生的感应电动势表达式的推导过程： （已知导轨间距为，磁感应强度为，方向与导轨平面垂直）； 19．图1的圆盘发电机正常发电时，黄铜电刷的电势比黄铜电刷的电势 （选填“高”或“低”）；若已知圆盘半径为，圆盘转动的角速度为，圆盘所在处的磁场可看成磁感应强度为的匀强磁场，电阻器的阻值为，其它电阻均忽略不计，则电流表的示数为 。 20．如图所示，在铁芯上绕着两个线圈甲和乙，如果线圈甲中电流与时间的关系如图A、B、C、D所示，图D为正弦曲线。则在这段时间内能使线圈乙中的电流计G有向右的恒定电流的是图（　　） A． B． C．    D． 21．（多选）如图所示，要使金属环C向线圈A运动，导线ab在金属导轨上应（　　） A．向右做减速运动 B．向左做减速运动 C．向右做匀速运动 D．向左做加速运动 【答案】18． 磁通量的变化率 见解析 19． 低 20．C 21．AB 【解析】18．[1]由题知线圈是单匝的，根据法拉第电磁感应定律 可知产生的感应电动势大小与磁通量的变化率成正比； [2]设经过时间，导体棒ab向右运动的距离为 由法拉第电磁感应定律可得，导体棒ab以速度v向右切割磁感线时产生的感应电动势表达式为 19．[1]从左向右看，圆盘顺时针转动，根据右手定则，可知在圆盘上电流由C到D，即D点电势高，则黄铜电刷C的电势比黄铜电刷D的电势低； [2]圆盘转动时产生的感应电动势为 根据闭合电路欧姆定律可知电路中电流为 故电流表示数为 20．A．如果甲中通以A图电流，则穿过乙回路磁通量不变，没有感应电流，故A错误； B．如果甲中通以B图电流，根据右手螺旋定则可知，穿过乙的磁通量向左增大，根据楞次定律可知，则乙中电流计G中有向左的恒定电流通过，故B错误； C．如果甲中通以C图电流，根据右手螺旋定则可知，穿过乙的磁通量向左减小，根据楞次定律可知，则乙中电流计G中有向右的恒定电流通过，故C正确； D．如果甲中通以D图电流，在时间段内，甲中电流为正且逐渐减小，根据右手螺旋定则可知，穿过乙的磁通量向左减小，则乙中电流计G中电流中有向右的变化电流通过，故D错误。 故选C。 21．由楞次定律可知，感应电流的磁场总是阻碍原磁场磁通量的变化，由于金属环C向线圈A运动，说明原磁场在减小，由于线圈A中的电流是由导线切割磁场产生的，由于原磁场在减小，只需要导线ab减速运动即可。 故选AB。 在城市街头，我们时常看到新能源汽车在路上行驶。某兴趣小组尝试设计新能源汽车的电磁缓冲装置——利用电磁阻尼对汽车碰撞进行保护的安全装置。 22．某新能源汽车质量为，额定功率为，运动时所受阻力大小与运动速度大小成正比，比例系数为。该汽车在平直道路上行驶的最大速度为 。以最大速度行驶时，若该汽车突然关闭发动机，则其滑行距离为 。 23．兴趣小组设计新能源汽车的电磁缓冲装置，简化结构俯视图如图所示。无动力装置的模型车上固定两条绝缘滑轨、，滑轨与车身总质量为，滑轨之间有竖直向下、磁感应强度大小为的匀强磁场（磁场始终与车保持相对静止）。嵌在滑轨上的轻质矩形线框abcd绕有匝导线，可沿滑轨滑动，总电阻为，边长度为。车与线框一起以速度沿水平地面运动时，撞到静止于地面上、质量为的障碍物，线框与障碍物接触后始终与障碍物保持相对静止，当点滑到间某一点时，障碍物、线框与车恰好速度相同。（不计一切摩擦） （1）（作图）在边上用箭头标出该边切割磁感线过程中感应电流的方向。 （2）（计算）求边开始切割磁感线的瞬间，线框所受安培力的大小。 （3）（计算）求线框相对滑轨滑动过程中所产生的焦耳热。 【答案】22． 23．（1）；（2）；（3） 【解析】22．[1] 当汽车速度为最大时设为，则满足 解得 [2] 设汽车滑行时间为，平均速度为，滑行距离为，取初速度方向为正方向，由动量定理可得 由速度定义 代入[1]中 解得 23．（1）车向左运动，相当于导线向右切割磁感线，由右手定则可知中电流从到，箭头如图所示。 （2）由法拉第电磁感应定律得，产生的感应电动势 闭合电路欧姆定律 根据安培力的公式，其安培力为 解得 （3）最终障碍物、线框与车速度相同，设为，产生的焦耳热为，系统动量守恒 由能量守恒可得 联立解得 24．请你对下列四个实验进行正确分析或操作。 (1)图甲是在“探究影响感应电流方向的因素”实验中：先闭合开关S1，再闭合开关S2时发现灵敏电流计的指针向左偏了一下，则闭合开关S1、S2后，将B线圈迅速插入A线圈中，电流计指针将向 （选填“左”或“右”）偏。 (2)图乙是在“用双缝干涉测量光的波长”实验中：发现目镜中干涉条纹与分划板中心刻线始终有一定的角度， 可以使得分划板中心刻线与干涉条纹平行；（单选） A．仅旋转单缝 B．仅旋转双缝 C．仅左右拨动拨杆 D．仅旋转测量头 (3)图丙是在“插针法测定玻璃的折射率”实验中：a同学在画界面时，不小心将两界面间距画得比玻璃砖宽度大些，如图a所示，则他测得的折射率 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 (4)图丁是在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中：若把10.0V的学生电源cd接到原线圈“0”、“800”接线柱，副线圈接到“0”、“400”接线柱，则接在副线圈两端的电压表示数最有可能是 。（单选） A．20.0V B．5.0V C．5.2V D．4.9V 【答案】(1)左 (2)D (3)偏小 (4)D 【详解】（1）闭合开关S2时穿过线圈A的磁通量增加，灵敏电流计的指针向左偏了一下；则闭合开关S1、S2后，将B线圈迅速插入A线圈中，穿过线圈A的磁通量也增加，电流计指针将向左偏。 （2）目镜中干涉条纹与分划板中心刻线始终有一定的角度，若使得分划板中心刻线与干涉条纹平行，只需仅旋转测量头；故选D。 （3）光路图如图所示，其中O1O1′为真实的折射光线，O2O2′为边界画宽后的折射光线； 根据光路图可知，某同学测得的折射角比真实的偏大；根据折射定律可知，折射率的测量值偏小。 （4）若为理想变压器，则 解得U2=5V 考虑到不是理想电压器，有漏磁现象，则副线圈的电压应略小于5V，所以最有可能的是D选项。 故选D。 风力发电 风力发电，是清洁电力供应的重要方式。 25．（不定项）叶片转动形成一圆面，则叶片边缘上的点N比中点M A．速度更大 B．角速度更大 C．向心加速度更大 26．当风速恒为v时，t时间内垂直经过圆面空气动能为E。 （1）发电机在2t时间内发出了0.8E的电能，则发电机的发电效率为 ； （2）当风速恒为2v时，t时间内垂直经过圆面空气动能为 。 27．风力发电可简化为叶片带动线框abcd在水平的匀强磁场中顺时针匀速转动。 （1）角速度为，则产生的正弦式交流电的频率为 ； （2）该交流电的有效值为E，还已知线框面积S和匝数N，则磁感应强度大小B= ； （3）如图，线框平面与磁场平行，则此时 A．线框处于中性面位置    B．线框的磁通量最小 C． 线框中电流方向发生改变    D．线框ab边受力竖直向下 28．将发电机发出的电通过如图线路输送给附近的用户。升压变压器和降压变压器的原、副线圈匝数比分别为和。输电线总电阻为，消耗功率为1kW。用户端获得的交流电与家庭电路相同，则： （1）发电机发出的电的频率为 Hz； （2）用户的交流电压 V； （3）电流表的示数为 ； （4）该线路的输电效率为 。 【答案】25．AC 26． 40 8E 27． BD 28． 95.65 【解析】25．MN两点共轴，角速度相同，且； 由，有 由向心加速度，有，故AC正确，B错误。 故选AC。 26．[1]发电机的发电效率为 [2]当风速恒为v时，t时间内垂直经过圆面空气动能为E，有 当风速恒为2v时，t时间内垂直经过圆面空气动能为 27．[1]角速度为，则产生的正弦式交流电的频率为 [2]该交流电的有效值为E，最大值为 磁感应强度大小 [3]线框平面与磁场平行，则此时处于垂直中性面位置，磁通量最小，磁通量变化率最大，电流最大，电流方向未改变； 由右手定则，感应电流方向由b指向a，由左手定则可得线框ab边受力竖直向下，故AC错误，BD正确。 故选BD。 28．[1]角速度为，则产生的正弦式交流电的频率为 [2]该交流电的有效值为E，最大值为 磁感应强度大小 [3]输电线电流 电流表的示数为 [4]用户端获得的交流电与家庭电路相同，则 用户端电流 用户端功率 该线路的输电效率为 电磁感应的发现，是电磁学领域最伟大的成就之一，它不仅揭示了电与磁之间的内在联系，还为电与磁之间的相互转化奠定了实验基础，为人类获取巨大而廉价的电能开辟了道路。 29．下列现象属于电磁感应现象的是（　　） A．电磁炮发射出膛 B．通电导线在磁场中受到力的作用 C．一些物体在磁体或电流的作用下会显现磁性 D．当交变电流通过变压器的原线圈，能使副线圈中产生感应电动势 30．石锅鱼味道鲜美，不仅保留了食物的自然味道，还含有多种微量元素和矿物质。某种铁合金复合石锅在电磁炉上也能使用。已知电磁炉只能加热含有磁性材料的锅具。下列相关说法正确的是（　　） A．将该石锅换成陶瓷锅后也一定能通过电磁炉加热食物 B．电磁炉接电压合适的直流电源后也能正常加热该石锅内的食物 C．该石锅放置在电磁炉上能加热食物的原理是电磁感应现象 D．该石锅放置在电磁炉上能加热食物的原理是电流的磁效应 31．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0。A和B是两个相同的小灯泡。实验过程中两灯泡均未烧坏，下列说法正确的是（　　） A．开关S由断开变为闭合时，A灯保持亮度不变 B．开关S由断开变为闭合时，B灯保持亮度不变 C．开关S由闭合变为断开时，A灯泡逐渐变暗 D．开关S由闭合变为断开时，B灯先变亮再逐渐变暗，直到熄灭 32．如图所示，某水电站发电机的输出功率P=100kW，发电机的输出电压U1=250V，经变压器升压后向远处输电，在用户端用降压变压器将电压降为U4=220V。已知输电电流I线=25A，两条输电线路总电阻R线=8Ω，变压器均视为理想变压器，则（　　） A．用户得到电功率为98kW B．升压变压器的匝数比 C．降压变压器的匝数比 D．发电机的输出的电流I1=40A 33．某模型小组用小车探究电磁阻拦的效果。如图所示（俯视），在遥控小车底面安装有单匝矩形金属线框（线框与水平地面平行），小车以初速度v0向右通过竖直向下的有界磁场。已知小车总质量m=0.2kg，金属框宽为0.1m、长为0.2m，电阻R=2Ω，磁场宽度D=0.4m，磁感应强度B=1.2T，不计摩擦。 （1）线框穿过磁场的过程中，感应电流的方向 A．均为abcda B．均为adcba C．先abcda再adcba D．先adcba再abcda （2）求线框在进入磁场的过程中，通过导线截面的电量q= C。 A．0.012    B．0.3    C．0.04    D．0.02 【答案】29．D 30．C 31．D 32．C 33． D A 【解析】29．AB．电磁炮发射出膛，是由于通电导体在磁场中受到安培力作用，不是电磁感应现象，故AB错误； C．一些物体在磁体或电流的作用下会显现磁性，属于电流的磁效应，故C错误； D．当交变电流通过变压器的原线圈，由于电磁感应，能使副线圈中产生感应电动势，故D正确。 故选D。 30．A．由于电磁炉只能加热含有磁性材料的锅具，所以将该石锅换成陶瓷锅后将不能通过电磁炉加热食物，故A错误； BCD．由于电磁炉的工作原理是电磁感应，所以电磁炉接电压合适的直流电源后不会产生涡流，不能正常加热该石锅内的食物，故BD错误，C正确。 故选C。 31．AB．开关S由断开变为闭合时，AB灯均瞬间变亮，由于线圈电阻几乎为0，所以之后B灯逐渐熄灭，A灯更亮，故AB错误； CD．若开关由闭合变为断开时，A灯立即熄灭，但由于线圈自感作用，灯先变亮再逐渐变暗，直到熄灭，故C错误，D正确。 故选D。 32．A．用户得到电功率为，故A错误； BD．根据发电机的输出功率 可得 所以升压变压器的匝数比为，故BD错误； C．根据用户得到电功率为 可得 所以降压变压器的匝数比，故C正确。 故选C。 33．[1]根据右手定则可知，当线框进入磁场过程中，感应电流方向为adcba，当线框离开磁场过程中，感应电流方向为abcda。 故选D。 [2]根据法拉第电磁感应定律可得 根据闭合电路欧姆定律可得 通过导线截面的电量 故选A。 电磁振荡 如图，某时刻振荡电路中的电流、电场均向上。 34．此时，①电容器上极板带 A．正电    B．负电 ②电流的变化情况是 A．增大    B．不变    C．减小 ③回路中的能量转化情况是 。 35．在线圈中插入铁芯后，①该回路的振荡周期将 A．增大    B．不变    C． 减小 ②实验发现，电流最大值随时间减小得更快了，原因是 36．麦克斯韦指出，电场变化得越快，其产生的磁场越强。那么，此时电容器中某处磁场的磁感应强度______ A．正在增大 B．保持不变 C．正在减小 37．若不考虑能量损耗，记回路的振荡周期为，令此时为，且电容器和电感器上的能量相等，则接下来两个元件上能量相等的时刻是 。 【答案】34． B C 电场能在增加，磁场能在减小 35． A 铁芯引入了额外的能量损耗 36．A 37． 【解析】34．[1] ①电场强度方向竖直向上，故下极板带正电，上极板带负电。 故选B。 [2] 由图中电流方向可知，电容器在充电，电容器所带电荷量在增加，故电流在减小。 故选C。 [3] 电容器在充电，回路中的能量转化情况是电场能在增加，磁场能在减少。 35．[1] 由，可知在线圈中插入铁芯后，自感系数增大，该回路的振荡周期将增大。 故选A。 [2] 实验发现，电流最大值随时间减小得更快了，原因是铁芯引入了额外的能量损耗。主要包括磁滞损耗（铁芯在交变磁场中反复磁化消耗能量）和涡流损耗（铁芯中感应涡流产生焦耳热），这些损耗使电路的等效电阻增大，阻尼增强，因此振幅衰减更快。 36．振荡电路电流和电荷量变化图像如图所示 麦克斯韦指出，电场变化得越快，其产生的磁场越强。此时电容器正在充电，由图像可知电流随时间变化率在逐渐增大，那么，此时电容器中某处磁场的磁感应强度在增大。 故选A。 37．若不考虑能量损耗，记回路的振荡周期为，电场能和磁场能变化的周期为，令此时为，且电容器和电感器上的能量相等，则接下来两个元件上能量相等的时刻是。 四、LED灯 发光二极管（LED）是继油灯、白炽灯和荧光灯之后照明技术的又一次突破。蓝色发光二极管的诞生使得白光LED成为可能，其能源效率达到白炽灯的20倍，使用寿命超过10万小时。 38．小悟将家中的8盏白炽灯替换为同样数量的5W  LED灯，每年节省的电费约为________。（每盏灯日照明时间约6h，电费0.62元/kW∙h） A．4元 B．40元 C．400元 D．4000元 39．在宇宙飞船上安装一盏LED灯，它每隔一定时间亮一次。 （1）飞船上的人测得两次亮灯的时间间隔为；地球上的人测得两次亮灯的时间间隔为。则与的关系是( ) A．    B．    C． （2）地球上的人通过观测发现，LED灯的光谱存在向波长增大方向移动的“红移现象”，这表明飞船与地球间的距离正在逐渐 。 40．如图所示的LC振荡电路中，电容器C右侧放置一个用导线与LED灯连接成的闭合回路。先将单刀双掷开关置于接线柱a，使电容器充满电。再将开关置于接线柱b的瞬间，LED灯发光，此时通过电感器L的电流变化率（　　） A．最小 B．最大 C．为零 41．小理将动感单车改装为如图（a）所示的旋转电枢式发电机，骑行时线圈在磁铁间的匀强磁场中转动，产生交流电。如图（b）所示，某次匀速骑行时，穿过线圈的磁通量满足，线圈匝数为100，保护电阻R的阻值为1kΩ，灵敏电流计G的内阻不计。则线圈中产生的感应电动势随时间变化的关系式为e= V。若骑行速度减半，线圈的内阻不计，则感应电流的有效值为 mA（保留2位有效数字）。 42．如图（a），将一LED气嘴灯沿车轮半径方向安装在自行车的前轮上，气嘴灯的下端固定在车轮内圈，气嘴灯的大小远小于车轮的半径。气嘴灯内固定有一内壁光滑的感应装置，装置A端通过劲度系数为k的轻弹簧连接质量为m的重物，弹簧与重物均套在固定的光滑杆上，重物可沿杆滑动。重物下端有触点C，装置B端有触点D，两触点大小不计，接触时LED灯发光。当B端朝下竖直静置时，触点C、D间的距离为。现将自行车如图（b）所示竖直倒放在地面上，研究前轮旋转时的LED发光情况。（已知前轮的内径R，重力加速度g）       （1）当气嘴灯转动到最低点时，线速度的大小为，求此时重物对B端的弹力； （2）为使LED灯能一直发光，求前轮匀速转动的最小角速度大小。 43．如图（a）所示，将LED灯、电阻R和电动势为E、内阻为零的电源串联连接。该LED灯的伏安特性如图（b）所示，当灯两端的电压小于时，电流为零；当灯两端的电压时，灯两端的电压不随电流变化而变化。 （1）电动势E为5.0V，需利用电阻将LED灯的电流限制在24mA，求电阻R的阻值； （2）将电源替换为一个可变电源，其所提供的电压U随时间t线性上升后垂直下降，如图（c）所示，周期为40ms，施加电压的最大值为5.0V。求： ①LED灯首次点亮的时刻； ②画出两个周期内通过LED灯的电流I随时间t变化的图像，并在坐标轴上标出相应数值； ③40ms内LED灯的平均电功率。 【答案】38．C 39． A 远离 40．B 41． 8.9 42．（1）大小为mg，方向竖直向下；（2） 43．（1）；（2）①；②；③ 【解析】38．8盏40W白炽灯，每年电费 8盏5WLED灯，每年电费 可节约 故选C。 39．（1）[1]根据爱因斯坦相对论的“时间延缓效应”可知，地球上的人测得两次亮灯的时间间隔较大，即 故选A。 （2）[2]根据多普勒原理可知，当波源与接收者相对靠近时，接收到的频率大于波源发出的频率，当波源与接收者相对远离时，接收到的频率小于波源发出的频率，“红移现象”是指接收到的波长增大，即频率减小说明该飞船正在逐渐远离地球。 40．开关打到b瞬间，通过电感的电流最小，电流变化率最大。 故选B。 41．[1]由题意可知， 则感应电动势的最大值为 初始时刻，磁通量最小，线圈位于垂直中性面位置，电动势最大。根据法拉第电磁感应定律 [2]感应电动势的最大值为 若骑行速度减半，即减半，所以此时感应电动势的最大值为 则有效值为 则感应电流的有效值为 42．（1）重物静止时，弹簧弹力 在最低点时，弹簧形变量为 以重物为研究对象，根据牛顿第二定律 解得 根据牛顿第三定律可知，重物对B端的弹力大小为mg，方向竖直向下； （2）若气嘴灯运动到最高点时恰能发光，则 在最高点时，根据牛顿第二定律 解得 为使LED灯能一直发光，前轮匀速转动的最小角速度为。 43．（1）根据欧姆定律可得 （2）①LED的电压为时点亮，首次点亮的时刻为 ②由以上分析可知14.4ms时，通过LED灯的电流开始从0增大，结合（1）中的计算可知，当电动势增大到5.0V时，LED灯的电流为24mA，所以通过LED灯的电流I随时间t变化的图像如图所示 ③根据可知，40ms内通过LED的电荷量可用图线与坐标轴所围面积来表示，即 平均电流为 平均电功率为 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年高一物理下学期第一次月考卷01 参考答案 一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题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。注意修改题头、分值等，要与当地考试模式相符 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 C D D C B C C C BC CD AD BD 二、实验题：本题共2小题，共15分。注意修改分值 13．（1）1.770（2分） （2）A1（1分） E1（1分） 外接法（1分） 14．（1）8.600（2分） （2）×10挡（1分） 欧姆调零（1分） 220（1分） （3）V1（1分） A2（1分） R1（1分） 如图所示（2分） 三、计算题：本题共3小题，共37分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 只放答案，不要解析，答案中需加上具体分值，如下所示。 15．（1）A、B碰撞过程系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得： mv0=2mv①（1分） 碰后水平方向：qE=2max②（1分） ③（1分） 由速度位移公式得：0–v2=–2axxm④（1分） 由①②③④解得：（1分） （2）由能量守恒定律可知，碰撞过程中A损失的机械能 （2分） 碰后到距平台边缘最大水平距离的过程中A损失的机械能 （2分） 从A、B碰撞前到A、B运动到距离平台边缘最大水平距离的过程中A损失的机械能为： （2分） 16．（1）设金属棒ab的速度为v时金属棒cd刚要滑动 由（1分） 解得v=5 m/s（1分） 由v=at知t=2 s 匀加速时段内金属棒ab的位移为x1=at2=5 m（1分） 对金属棒ab：（1分） 故（1分） 带入数据可知F随t线性变化，且最大值为F1=22.5 N，最小值F2=12.5 N 因此外力F的冲量为 解得I=35 N∙s（1分） （2）撤力后金属棒cd仍静止，设金属棒ab减速滑行的位移为x2 由和（1分） 解得x2=1 m（1分） 设金属棒ab返回到出发点时的速度为v1，对金属棒cd，由（1分） 解得v1=3 m/s（1分） 由能量守恒：（1分） 解得Q=3.75 J（1分） 17．（1）电场中，根据牛顿第二定律有，（1分） 由运动学公式（1分） （1分） 得（2分） （2）在左侧磁场中偏转半圆，根据牛顿第二定律有 得（1分） 经历时间（1分） 在电场中加速到v，经历时间（1分） 又 有（1分） 得（1分） 在右侧磁场中偏转半圆，根据牛顿第二定律有（1分） 得（1分） 经历时间 在电场中减速到v0，经历时间仍为（1分） 之后经历4次循环，再在左侧磁场中偏转半周，回到了出发点O 故总时间为（1分） 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $2025-2026学年高二物理下学期第一次月考卷 答题卡 姓 名： 准考证号： 贴条形码区 注意事项 1.答题前，考生先将自己的姓名，准考证号填写清楚，并认真核准 考生禁填： 缺考标记 条形码上的姓名、准考证号，在规定位置贴好条形码。 违纪标记 号 2.选择题必须用2B铅笔填涂非选择题必须用0.5mm黑色签字笔 以上标志由监考人员用2B铅笔填涂 答题，不得用铅笔或圆珠笔答题；字体工整、笔迹清晰。 3.请按题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出区域书写的答案 选择题填涂样例： 无效：在草稿纸、试题卷上答题无效。 正确填涂■ 4. 保持卡面清洁，不要折叠、不要弄破。 错误填涂[]【]【/] 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ ■ 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ ■ 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ ■ ■ 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！