精品解析：上海市闵行区实验高级中学2025-2026学年高二上学期期末质量检测物理试卷

闵行实高2025学年第一学期期末质量检测 高二物理等级性试卷 考生注意： 1．除特殊说明外，本卷所用重力加速度g大小均取 2．本试卷共6页，考试时间60分钟，满分100分。 一、单选题（共26分） 1. 在国际单位制中磁感应强度的单位是“T”，若用国际单位制的基本单位来表示，正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】根据 可知 故选D。 2. 如图，在两根平行直导线中，通以相反的电流I1和I2，且I1＞I2，设两导线所受磁场力的大小分别为F1和F2，则两导线（ ） A. 相互吸引，且F1＞F2 B. 相互排斥，且F1＞F2 C. 相互吸引，且F1＝F2 D. 相互排斥，且F1＝F2 【答案】D 【解析】 【分析】物体间力的作用是相互的，物体间的相互作用力大小相等；磁场是由通电导线产生的，一通电导线在另一导线电流的磁场中，会受到安培力作用，由安培定则判断出电流的磁场方向，然后由左手定则判断出安培力方向． 【详解】A、通电导线在其周围产生磁场，通电导线在磁场中受到安培力作用，两导线所受安培力是作用力与反作用力，它们大小相等，故AB错误； C、由右手螺旋定则可知：I1在I2处产生的磁场垂直纸面向里，由左手定则可知，I2所所受安培力向左；由右手螺旋定则可知：I2在I1处产生的磁场垂直纸面向外，由左手定则可知，I1所所受安培力向右；则两导线相互远离；故C错误，D正确； 3. 假设太阳风中的一电子以一定的速度竖直向下运动穿过处的地磁场，如图所示。则该电子受到的洛伦兹力方向为（　　） A. 向东 B. 向南 C. 向西 D. 向北 【答案】C 【解析】 【详解】电子带负电，处的地磁场方向由南指向北，根据左手定则可知，该电子受到的洛伦兹力方向为向西。 故选C。 4. 如图所示，金属线框abcd处于垂直纸面向里的足够大的匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直。线框做下列几种运动时，可以产生感应电流的是（　　） A. 绕线框中心垂直于纸面的轴转动 B. 以cd边为轴转动 C. 向左匀速运动 D. 向右加速运动 【答案】B 【解析】 【详解】A．绕线框中心垂直于纸面的轴转动，线框中的磁通量不变，不会产生感应电流，A错误； B．以cd边为轴转动，线框中的磁通量会发生变化，会产生感应电流，B正确； CD．由于磁场范围足够大，当线圈向左匀速运动或向右加速运动，线框中的磁通量不变，不会产生感应电流，CD错误。 故选B。 5. 一质量为2kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图线如图所示，则（　　） A. t=1s时物块的速率为1m/s B. t=2s时物块的动量大小为2kg·m/s C. t=3s时物块的动量大小为5kg·m/s D. t=4s时物块的速度为零 【答案】A 【解析】 【详解】A．由动量定理可得 解得 t=1s时物块的速率为 故A正确； BCD．t=2s时物块的动量大小 t=3s时物块的动量大小为 t=4s时物块的动量大小为 所以t=4s时物块的速度为1m/s，故BCD错误。 故选A。 6. 振荡回路中电流随时间变化关系如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 时刻电场能最大 B. 时刻磁场能最小 C. 时刻电容器极板所带电量最大 D. ~时间，电容器处于放电过程 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图可知，时刻，电路中的电流最大，则线圈中磁场能最大，电容器中电场能最小，故A错误； B．由图可知，时刻，电路中的电流为零，则线圈中磁场能最小，电容器中电场能最大，故B正确； C．由图可知，时刻，电路中的电流最大，则线圈中磁场能最大，电容器中电场能最小，即电容器极板所带电量最小，故C错误； D．从到，电路中的电流逐渐减小，则线圈中磁场能逐渐减小，电容器中电场能逐渐增大，电容器处于充电过程，故D错误。 故选B。 7. 在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图甲所示，产生的交变电动势随时间变化的规律如图乙所示，已知线框内阻为，外接一只电阻为的灯泡，则（　　） A. 电压表的示数为 B. 电路中的电流方向每秒改变10次 C. 时，线圈处于中性面 D. 电动势的瞬时值表达式为 【答案】B 【解析】 【详解】B．从乙图可知，周期T=0.2s，频率5Hz，所以电路中的电流方向每秒改变10次，选项B正确； A．从乙图可知，电动势最大值 电动势有效值 故电路电流 电压表V的示数 U=IR=18V 选项A错误； C．0.1s时，感应电动势最大，此时磁通量为零，线圈与中性面垂直，故C错误； D．角速度 故电动势e的瞬时值表达式 故D错误。 故选B。 8. 如图所示，ACD为一边长为L的等边三角形，两根完全相同的无限长直导线分别垂直纸面固定于A、D两个顶点，两根长直导线中的电流大小相等且方向均垂直纸面向里，此时C处的磁感应强度大小为。已知通电长直导线在其周围某点处产生的磁感应强度大小为（k为常量，r为该点到通电直导线的距离），若仅将D处长直导线中的电流方向改为垂直纸面向外，则C处磁感应强度大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】初始时A、D两处的长直导线在C处产生的磁场磁感应强度大小相等，设为，根据安培定则可知A、D两处的长直导线在C处产生的磁场方向的夹角为60°，根据矢量的合成可知 若将D处长导线中的电流方向改为垂直纸面向外，则A、D两处的长直导线在C处产生的磁场方向的夹角为120°，根据矢量的合成可知，C处磁感应强度大小 故选A。 9. 如图所示，间距为L的足够长平行光滑导轨所在平面与水平面之间的夹角为，匀强磁场的方向是竖直方向，磁感应强度大小为B。将一根长为L、质量为m的导体棒垂直放置在导轨上，导体棒中通以方向从a向b的电流，此时金属棒静止在轨道上，则下列说法正确的是（　　） A. 匀强磁场的方向竖直向下 B. 导体棒所受安培力方向竖直向上 C. 导体棒中电流大小为 D. 其他条件不变，仅电流方向突然反向，则金属棒可能继续保持静止 【答案】A 【解析】 【详解】AB．如果磁场方向竖直向上，由左手定则可知，安培力水平向右，导体棒所受合力不可能为零，导体棒不可能静止，则磁场方向竖直向下，故A正确，B错误： C．磁场的方向为竖直向下时，导体棒受到水平向左的安培力作用，同时还受竖直向下的重力和垂直于导轨向上的支持力作用，三力合力可以为零，由力的平衡有 F=BIL =mgtan 解得 故C错误； D．其他条件不变，仅电流方向突然反向，则安培力水平向右，导体棒所受合力不可能为零，导体棒不可能静止，故D错误。 故选A。 10. 如图所示的电路中，A1、A2是完全相同的两个灯泡，电感线圈L的自感系数很大，电阻与灯泡电阻相等，下列说法正确的是（ ） A. 闭合开关时，灯泡A1、A2同时缓慢变亮直至稳定 B. 闭合开关瞬间，灯泡A1的电流为零，线圈的自感电动势也为零 C. 断开开关时，通过灯泡A1的电流方向不变，亮度逐渐变暗 D. 断开开关时，通过灯泡A2的电流方向改变，亮度先变亮后逐渐变暗 【答案】C 【解析】 【详解】AB．闭合开关S瞬时，电源的电压同时加到两支路的两端，A2灯立即发光。闭合开关瞬间，由于线圈的自感电动势很大，阻碍A1灯电流增加，则开始时灯泡A1的电流为零，而后逐渐亮起来，由于线圈的电阻与灯泡的电阻相等，灯A1逐渐变亮但最后也不如L2一样亮，故AB错误； CD．断开开关S时，线圈与两灯一起构成一个自感回路，由于线圈的自感作用，A1灯逐渐熄灭，通过灯泡A1的电流方向不变，通过灯泡A2的电流方向改变，亮度逐渐变暗，不会先变亮后逐渐变暗，故C正确，D错误。 故选C。 11. 如图所示，质量为m的小球从距离地面高H的A点由静止释放，落到地面上后又陷入泥潭中，由于受到阻力作用到达距地面深度为h的B点时速度减为零。不计空气阻力，重力加速度为g。关于小球从释放到速度变为的过程，下列说法中正确的有（　　） A. 小球的机械能减少了 B. 小球克服阻力做的功大于 C. 小球所受阻力的冲量等于 D. 在小球刚落到地面到速度变为零的过程中，小球动量的改变量大小等于 【答案】D 【解析】 【详解】A．小球初、末时刻的速度都为零，这个过程中小球的动能没有发生变化，重力势能减小了，减小量为 小球的机械能的减小量为重力势能的减小量，故A错误； B．小球克服阻力做功大小等于小球机械能的减小量，即小球克服阻力做的功等于 mg(H+h)，故B错误； C．小球刚落到地面时，重力势能全部转化为动能，由机械能守恒定律可得 而整个过程中，小球的动量变化量为零，由动量定理可得 即阻力的冲量大小等于重力的冲量大小，记小球落到地面前的时间为t，落到地面后的运动时间为t1，则重力的冲量为 落到地面前小球做自由落体运动，运动时间为 所以，重力的冲量 故C错误； D．由上述分析可知，小球落到地面时的速度为v，则小球刚落到地面到速度变为零的过程中动量的改变量为 即小球动量的改变量大小等于 ，故D正确。 故选D。 二、多选题（共12分） 12. 关于电磁波的下列说法，正确的是（　　） A. 电磁波不能在空气中传播 B. 电磁波可以在真空中传播 C. 赫兹第一次通过实验验证了电磁波的存在 D. 麦克斯韦第一次通过实验验证了电磁波的存在 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．电磁波的传播不需要靠介质，可以在真空中传播，也可在很多介质中传播，如在水、空气、光导纤维中等，故A错误，B正确； CD．赫兹第一次通过实验验证了电磁波的存在，麦克斯韦只是预言了电磁波的存在，故C正确，D错误。 故选BC。 13. 如图所示，通电螺线管置于闭合金属环a的轴线上，当螺线管中电流I减小时，从左向右看（ ） A. 环中有顺时针方向的电流 B. 环中有逆时针方向的电流 C. 环有缩小的趋势 D. 环有扩大的趋势 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．当螺线管中通过的电流逐渐变小时，电流产生的磁场逐渐变弱，故穿过金属环a的磁通量减小，根据楞次定律可知，为阻碍原磁通量减小，金属环a产生的磁场的方向与螺线管产生的磁场的方向相同，所以环中有顺时针方向的电流，故A正确，B错误； CD．金属环a产生的磁场的方向与螺线管产生的磁场的方向相同，所以感应电流的方向与发生变化的原电流I的方向相同，根据同向电流相互吸引，所以金属环a有缩小的趋势，故C正确，D错误。 故选AC。 【点睛】该题可以使用楞次定律的四个步骤逐步分析解答，也可以根据楞次定律“阻碍变化”快速做出正确的解答；正确理解楞次定律即可正确解题。 14. 如图所示，木块B与水平面间的摩擦不计，子弹A沿水平方向射入木块并在极短时间内相对于木块静止下来，然后木块压缩弹簧至弹簧最短。将子弹射入木块到刚相对于木块静止的过程称为Ⅰ，此后木块压缩弹簧的过程称为Ⅱ，则（　　） A. 过程Ⅰ中，子弹、弹簧和木块所组成的系统机械能不守恒，动量也不守恒 B. 过程Ⅰ中，子弹和木块所组成的系统机械能不守恒，动量守恒 C. 过程Ⅱ中，子弹、弹簧和木块所组成的系统机械能守恒，动量也守恒 D. 过程Ⅱ中，子弹、弹簧和木块所组成的系统机械能守恒，动量不守恒 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．子弹射入木块到刚相对于木块静止的过程，子弹和木块（或子弹、弹簧和木块）组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒，但要克服摩擦力做功，产生热量，系统机械能不守恒，故A错误，B正确； CD．过程Ⅱ中，子弹、弹簧和木块所组成的系统受到墙壁的作用力，外力之和不为零，则系统动量不守恒，但系统只有弹簧弹力做功，机械能守恒，故C错误，D正确。 故选BD。 三、填空题（共21分） 15. 理想变压器的原线圈应该与_______电源相连 (选填“直流”、“交流”)。如果原线圈两端的电压为220V，匝数为110匝，副线圈的匝数为22匝，则副线圈两端的电压是______V。 【答案】 ①. 交流 ②. 44 【解析】 【详解】[1][2]变压器的工作原理是电磁感应现象，只能实现交流电的变压。根据 得 16. 电磁炮的工作原理如图，水平面上放置两根间距为、长度为的平行导轨，导轨上放有质量为的炮弹，通上电流后，炮弹沿导轨水平加速运动。设炮弹与导轨间的弹力沿竖直方向，导轨间的磁感应强度为，方向垂直导轨平面向下，不计空气阻力，已知重力加速度大小为。当电流为时（不考虑电流对磁场的影响），炮弹恰好做匀速直线运动。则炮弹受到安培力的大小为___________，炮弹与导轨间的动摩擦因数为___________；若将电流增大一倍，则静止的炮弹可在导轨上获得的最大速度的大小为___________。 【答案】 ①. ②. ③. 【解析】 【详解】[1][2]当电流为时（不考虑电流对磁场的影响），炮弹恰好做匀速直线运动，则炮弹受到安培力的大小为 根据受力平衡可得 解得炮弹与导轨间的动摩擦因数为 [3]若将电流增大一倍，根据动能定理可得 联立解得静止的炮弹可在导轨上获得的最大速度的大小为 17. 如图所示，M、N为水平位置的两块平行金属板，板间距离为d，两板间电势差为U，当带电荷量为q、质量为m的正离子流以速度v0沿水平方向从两板左端的中央O点处射入，因受电场力作用，离子做曲线运动，偏向M板（重力忽略不计）；今在两板间再加一匀强磁场，使从中央O处射入的正离子流在两板间做直线运动，则磁场的方向_______，磁感应强度B＝_______。 【答案】 ①. 垂直于纸面向外 ②. 【解析】 【详解】[1][2]要想正离子流在两板之间做直线运动，粒子的合力必须为零，因为电场力向上，所以所加的磁场使正离子受的洛伦兹力方向向下，根据左手定则，磁场方向垂直于纸面向外，大小满足 所以 18. 如图所示是“研究电磁感应现象”的实验装置： （1）如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后，将A线圈迅速插入B线圈中，电流计指针将______（填“向左”、 “向右”或“不”）偏转； （2）连好电路后，并将A线圈插入B线圈中后，若要使灵敏电流计的指针向左偏转，变阻器的滑片应_____（填“向左”或“向右）移动 （3）G为指针零刻度在中央的灵敏电流表，连接在直流电路中时的偏转情况如图（1）所示，即电流从电流表G的左接线柱进时，指针也从中央向左偏。今把它与一线圈串联进行电磁感应实验，则图（2）中的条形磁铁的运动方向是向______（填“上”或“下”）；图（4）中的条形磁铁下端为_____（填“N”或“S”）极。 【答案】 ①. 向右 ②. 向右 ③. 下 ④. S 【解析】 【详解】（1）[1]闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，说明磁通量增大，灵敏电流计的指针向右偏，合上开关后，将A线圈迅速插入B线圈中，磁通量增大，电流计指针将向右偏； （2）[2] 若要使灵敏电流计的指针向左偏转，则需磁通量减小，则需要电路电流减小，变阻器的滑片应向右移动； （3）[3] [4]电流从电流表G的左接线柱进时，指针也从中央向左偏，图（2）中的条形磁铁的运动方向是向下运动，磁通量增大，感应电流从左到右流过G；图（4）中的感应电流从右到左流过G，线圈磁通量减小，根据楞次定律可知下端为S极。 五、解答题（共21分） 19. 空间某区域存在水平方向的匀强磁场，磁感应强度为。在磁场的区域内有两根距离 的平行金属导轨PQ、MN，固定在竖直平面内，如图所示。PM间连接有的电阻。导体棒cd沿导轨平面向右匀速运动，在回路中产生的电流 。求： （1）导体棒cd所受安培力F的大小； （2） 内电流在电阻R上产生的焦耳热。 【答案】（1）0.25N；（2）40.0J 【解析】 【详解】（1）导体棒cd所受安培力的大小 （2）感应电流恒定，由焦耳定律，内电流在电阻R上产生的焦耳热 20. 高速列车上安装有电磁制动系统，其原理可简单描述为线框进出磁场受电磁阻尼作用。某同学进行了模拟研究：用同种导线制成边长为L、质量为m的正方形线框abcd，将其放置在光滑绝缘的水平面内。线框abcd以初速度进入磁感应强度大小为B、方向竖直向下，宽度为d的匀强磁场，测得当线框完全穿过磁场时，其速度大小为，如图所示。 （1）线框abcd刚进入磁场和刚要离开磁场时，ab两点间的电势差分别为和，求？ （2）求线框abcd的电阻大小R。（提示：可结合动量定理） 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据 由于线框abcd进入磁场过程和离开磁场过程的磁通量变化大小相等，则通过线框的电荷量大小相等。设线框abcd完全进入磁场时的速度大小为，进入磁场过程，根据动量定理可得 离开磁场过程，根据动量定理可得 联立解得 线框abcd刚进入磁场时，ab产生的电动势为 此时ab两点间的电势差等于外电压，则有 线框abcd刚要离开磁场时，cd产生的电动势为 此时ab两点间的电势差为 则有 【小问2详解】 线框abcd进入磁场过程，根据动量定理可得 其中 解得 六、综合题（共12分） 洛伦兹力在现代科学技术中的应用 21. 上海光源的核心之一是加速电子的回旋加速器，如图所示，两个D形金属盒分别和某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向下，两D形盒间加速电场的电势差大小恒为U，电子源置于盒的圆心附近。已知电子的初速度不计，质量为m，电荷量大小为e，最大回旋半径为R。不计电子在电场中加速的时间。 （1）所加交流电源的频率为（ ） A. B. C. D. （2）电子加速后获得的最大速度_________。 （3）仅增大加速电压U，则（ ） A.电子的最大动能增大 B.电子达到最大动能所用时间增大 C.电子的最大动能减小 D.电子达到最大动能所用时间减少 22. 如图，从粒子源P无初速度释放出的正离子经M和N之间的电压U加速后，以一定速率从S缝射入磁场B。 （1）（多选）与正离子在磁场B中的运动时间有关的物理量是（ ） A.粒子电荷量 B.粒子质量 C.粒子速度 D.加速电场电压 E.磁感应强度 （2）打在荧光屏上同一点的粒子（ ） A.是同种粒子 B.不一定是同种粒子 C.不是同种粒子 【答案】21. ①. B ②. ③. D 22. ①. ABE ②. B 【解析】 【21题详解】 （1）[1]电子在磁场中的运动周期和电压的变化周期相同，则有 解得所加交流电源的频率为 故选B。 （2）[2]电子在磁场中以最大速度运动时，有 解得 （3）[3]AC．电子的最大动能为 可知电子的最大动能与加速电压U无关，故AC错误； BD．电子的最大动能是一定的，增大加速电压U，电子被加速的次数减少，电子在磁场中偏转的次数减少，则达到最大动能的时间减少，故B错误，D正确。 故选D。 【22题详解】 （1）[1]正离子在磁场B中的运动时间为 可知与正离子在磁场B中的运动时间有关的物理量是粒子电荷量、质量和磁感应强度。 故选ABE。 （2）[2]在加速电场中，有 在磁场中有 联立解得 可知打在荧光屏上同一点的粒子的比荷相等，但不一定是同种粒子 。 故选B。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 闵行实高2025学年第一学期期末质量检测 高二物理等级性试卷 考生注意： 1．除特殊说明外，本卷所用重力加速度g大小均取 2．本试卷共6页，考试时间60分钟，满分100分。 一、单选题（共26分） 1. 在国际单位制中磁感应强度的单位是“T”，若用国际单位制的基本单位来表示，正确的是（　　） A. B. C. D. 2. 如图，在两根平行直导线中，通以相反的电流I1和I2，且I1＞I2，设两导线所受磁场力的大小分别为F1和F2，则两导线（ ） A. 相互吸引，且F1＞F2 B. 相互排斥，且F1＞F2 C. 相互吸引，且F1＝F2 D. 相互排斥，且F1＝F2 3. 假设太阳风中的一电子以一定的速度竖直向下运动穿过处的地磁场，如图所示。则该电子受到的洛伦兹力方向为（　　） A. 向东 B. 向南 C. 向西 D. 向北 4. 如图所示，金属线框abcd处于垂直纸面向里的足够大的匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直。线框做下列几种运动时，可以产生感应电流的是（　　） A. 绕线框中心垂直于纸面的轴转动 B. 以cd边为轴转动 C. 向左匀速运动 D. 向右加速运动 5. 一质量为2kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图线如图所示，则（　　） A. t=1s时物块的速率为1m/s B. t=2s时物块的动量大小为2kg·m/s C. t=3s时物块的动量大小为5kg·m/s D. t=4s时物块的速度为零 6. 振荡回路中电流随时间变化关系如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 时刻电场能最大 B. 时刻磁场能最小 C. 时刻电容器极板所带电量最大 D. ~时间，电容器处于放电过程 7. 在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图甲所示，产生的交变电动势随时间变化的规律如图乙所示，已知线框内阻为，外接一只电阻为的灯泡，则（　　） A. 电压表的示数为 B. 电路中的电流方向每秒改变10次 C. 时，线圈处于中性面 D. 电动势的瞬时值表达式为 8. 如图所示，ACD为一边长为L的等边三角形，两根完全相同的无限长直导线分别垂直纸面固定于A、D两个顶点，两根长直导线中的电流大小相等且方向均垂直纸面向里，此时C处的磁感应强度大小为。已知通电长直导线在其周围某点处产生的磁感应强度大小为（k为常量，r为该点到通电直导线的距离），若仅将D处长直导线中的电流方向改为垂直纸面向外，则C处磁感应强度大小为（　　） A. B. C. D. 9. 如图所示，间距为L的足够长平行光滑导轨所在平面与水平面之间的夹角为，匀强磁场的方向是竖直方向，磁感应强度大小为B。将一根长为L、质量为m的导体棒垂直放置在导轨上，导体棒中通以方向从a向b的电流，此时金属棒静止在轨道上，则下列说法正确的是（　　） A. 匀强磁场的方向竖直向下 B. 导体棒所受安培力方向竖直向上 C. 导体棒中电流大小为 D. 其他条件不变，仅电流方向突然反向，则金属棒可能继续保持静止 10. 如图所示的电路中，A1、A2是完全相同的两个灯泡，电感线圈L的自感系数很大，电阻与灯泡电阻相等，下列说法正确的是（ ） A. 闭合开关时，灯泡A1、A2同时缓慢变亮直至稳定 B. 闭合开关瞬间，灯泡A1的电流为零，线圈的自感电动势也为零 C. 断开开关时，通过灯泡A1的电流方向不变，亮度逐渐变暗 D. 断开开关时，通过灯泡A2的电流方向改变，亮度先变亮后逐渐变暗 11. 如图所示，质量为m的小球从距离地面高H的A点由静止释放，落到地面上后又陷入泥潭中，由于受到阻力作用到达距地面深度为h的B点时速度减为零。不计空气阻力，重力加速度为g。关于小球从释放到速度变为的过程，下列说法中正确的有（　　） A. 小球的机械能减少了 B. 小球克服阻力做的功大于 C. 小球所受阻力的冲量等于 D. 在小球刚落到地面到速度变为零的过程中，小球动量的改变量大小等于 二、多选题（共12分） 12. 关于电磁波的下列说法，正确的是（　　） A. 电磁波不能在空气中传播 B. 电磁波可以在真空中传播 C. 赫兹第一次通过实验验证了电磁波的存在 D. 麦克斯韦第一次通过实验验证了电磁波的存在 13. 如图所示，通电螺线管置于闭合金属环a的轴线上，当螺线管中电流I减小时，从左向右看（ ） A. 环中有顺时针方向的电流 B. 环中有逆时针方向的电流 C. 环有缩小的趋势 D. 环有扩大的趋势 14. 如图所示，木块B与水平面间的摩擦不计，子弹A沿水平方向射入木块并在极短时间内相对于木块静止下来，然后木块压缩弹簧至弹簧最短。将子弹射入木块到刚相对于木块静止的过程称为Ⅰ，此后木块压缩弹簧的过程称为Ⅱ，则（　　） A. 过程Ⅰ中，子弹、弹簧和木块所组成的系统机械能不守恒，动量也不守恒 B. 过程Ⅰ中，子弹和木块所组成的系统机械能不守恒，动量守恒 C. 过程Ⅱ中，子弹、弹簧和木块所组成的系统机械能守恒，动量也守恒 D. 过程Ⅱ中，子弹、弹簧和木块所组成的系统机械能守恒，动量不守恒 三、填空题（共21分） 15. 理想变压器的原线圈应该与_______电源相连 (选填“直流”、“交流”)。如果原线圈两端的电压为220V，匝数为110匝，副线圈的匝数为22匝，则副线圈两端的电压是______V。 16. 电磁炮的工作原理如图，水平面上放置两根间距为、长度为的平行导轨，导轨上放有质量为的炮弹，通上电流后，炮弹沿导轨水平加速运动。设炮弹与导轨间的弹力沿竖直方向，导轨间的磁感应强度为，方向垂直导轨平面向下，不计空气阻力，已知重力加速度大小为。当电流为时（不考虑电流对磁场的影响），炮弹恰好做匀速直线运动。则炮弹受到安培力的大小为___________，炮弹与导轨间的动摩擦因数为___________；若将电流增大一倍，则静止的炮弹可在导轨上获得的最大速度的大小为___________。 17. 如图所示，M、N为水平位置的两块平行金属板，板间距离为d，两板间电势差为U，当带电荷量为q、质量为m的正离子流以速度v0沿水平方向从两板左端的中央O点处射入，因受电场力作用，离子做曲线运动，偏向M板（重力忽略不计）；今在两板间再加一匀强磁场，使从中央O处射入的正离子流在两板间做直线运动，则磁场的方向_______，磁感应强度B＝_______。 18. 如图所示是“研究电磁感应现象”的实验装置： （1）如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后，将A线圈迅速插入B线圈中，电流计指针将______（填“向左”、 “向右”或“不”）偏转； （2）连好电路后，并将A线圈插入B线圈中后，若要使灵敏电流计的指针向左偏转，变阻器的滑片应_____（填“向左”或“向右）移动 （3）G为指针零刻度在中央的灵敏电流表，连接在直流电路中时的偏转情况如图（1）所示，即电流从电流表G的左接线柱进时，指针也从中央向左偏。今把它与一线圈串联进行电磁感应实验，则图（2）中的条形磁铁的运动方向是向______（填“上”或“下”）；图（4）中的条形磁铁下端为_____（填“N”或“S”）极。 五、解答题（共21分） 19. 空间某区域存在水平方向的匀强磁场，磁感应强度为。在磁场的区域内有两根距离 的平行金属导轨PQ、MN，固定在竖直平面内，如图所示。PM间连接有的电阻。导体棒cd沿导轨平面向右匀速运动，在回路中产生的电流 。求： （1）导体棒cd所受安培力F的大小； （2） 内电流在电阻R上产生的焦耳热。 20. 高速列车上安装有电磁制动系统，其原理可简单描述为线框进出磁场受电磁阻尼作用。某同学进行了模拟研究：用同种导线制成边长为L、质量为m的正方形线框abcd，将其放置在光滑绝缘的水平面内。线框abcd以初速度进入磁感应强度大小为B、方向竖直向下，宽度为d的匀强磁场，测得当线框完全穿过磁场时，其速度大小为，如图所示。 （1）线框abcd刚进入磁场和刚要离开磁场时，ab两点间的电势差分别为和，求？ （2）求线框abcd的电阻大小R。（提示：可结合动量定理） 六、综合题（共12分） 洛伦兹力在现代科学技术中的应用 21. 上海光源的核心之一是加速电子的回旋加速器，如图所示，两个D形金属盒分别和某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向下，两D形盒间加速电场的电势差大小恒为U，电子源置于盒的圆心附近。已知电子的初速度不计，质量为m，电荷量大小为e，最大回旋半径为R。不计电子在电场中加速的时间。 （1）所加交流电源的频率为（ ） A. B. C. D. （2）电子加速后获得的最大速度_________。 （3）仅增大加速电压U，则（ ） A.电子的最大动能增大 B.电子达到最大动能所用时间增大 C.电子的最大动能减小 D.电子达到最大动能所用时间减少 22. 如图，从粒子源P无初速度释放出的正离子经M和N之间的电压U加速后，以一定速率从S缝射入磁场B。 （1）（多选）与正离子在磁场B中的运动时间有关的物理量是（ ） A.粒子电荷量 B.粒子质量 C.粒子速度 D.加速电场电压 E.磁感应强度 （2）打在荧光屏上同一点的粒子（ ） A.是同种粒子 B.不一定是同种粒子 C.不是同种粒子 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $