湖北省武汉市第三中学2025-2026学年高二下学期期中模拟物理试卷

2025-2026学年高二物理下学期期中模拟卷 （测试范围：选择性必修第二册第2-5章） 1、 选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1．关于麦克斯韦的电磁场理论，下列说法中正确的是（　　） A．在电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场 B．周期性变化的电场周围一定产生周期性变化的磁场 C．均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场 D．在变化的电场周围一定产生变化的磁场，变化的磁场周围一定产生变化的电场 2．如图所示，水平放置的两平行金属导轨相距l＝0.50m，左端接一电阻R＝0.2Ω，磁感应强度B＝0.40T的匀强磁场方向垂直于导轨平面向下，一长为l的导体棒ab垂直放在导轨上，并能无摩擦地沿导轨滑动，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。在外力作用下，使导体棒ab以v＝4.0m/s的速度水平向右匀速滑动，则以下说法错误的是（　　） A． ab棒中感应电动势为0.8V B．通过ab棒中感应电流的大小为4A C．通过ab棒中感应电流的方向由a流向b D．运动后的第2s内，回路中磁通量的变化量为0.8Wb 3． 如图甲为某种车辆智能道闸系统的简化原理图：预埋在地面下的自感线圈L和电容器C构成LC振荡电路，当车辆靠近自感线圈时线圈自感系数变大，使得振荡电流频率发生变化，检测器将该信号发送至车牌识别器，从而向闸机发送起杆或落杆指令。某段时间振荡电路中的电流如图乙，则下列有关说法正确的是（　　） A．t1时刻电容器间的电场强度最大 B．t1～t2时间内，电容器处于放电过 C．t2时刻，线圈产生的磁场能最强 D．从图乙波形可判断汽车正远离自感线圈 4．图甲是一台小型发电机的结构示意图，线圈逆时针转动，产生的电动势e随时间t变化的正弦规律图像如图乙所示。发电机线圈的电阻r＝2Ω，外接灯泡的电阻为10Ω。则（　　） A．在t＝0.01s时，理想电压表的示数为0 B．在t＝0.01s时，线圈中磁通量的变化率最大 C．线框消耗的电功率为0.5W D．灯泡两端电压的瞬时值表达式（V） 5．如图甲所示，两个闭合圆形线圈A、B的圆心重合，放在同一水平面内，线圈A中通以如图乙所示的变化电流，设t＝0时电流沿逆时针方向（图中箭头所示）。关于线圈B的电流方向和所受安培力产生的效果，下列说法中正确的是（　　） A．0到t1时间内有顺时针方向的电流，且有收缩的趋势 B．0到t1时间内有逆时针方向的电流，且有扩张的趋势 C．t1到t2时间内有顺时针方向的电流，且有收缩的趋势 D．t1到t2时间内有逆时针方向的电流，且有扩张的趋势 6．某监测动车运动速度的装置如图甲所示，平直轨道中央放置有宽20cm匝数为50的长方形线圈，在动车底部中央固定一磁铁，能产生宽d＝10cm、方向垂直动车底部所在平面向下、磁感应强度大小为0.1T的矩形匀强磁场。动车经过线圈上方时线圈两端电压随时间变化的关系图像如图乙所示，线圈电阻忽略不计。关于动车经过线圈时的运动情况的描述，下列说法正确的是（　　） A． 磁场进入线圈时b端电势高 B．磁铁刚运动到线圈处时动车的速度大小为16.0m/s C.动车以2m/s2的加速度做匀加速直线运动 D．线圈沿铁轨方向的长度约为12m 7．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的关系图象中正确的是（　　） A. B．C．D． 8．在图（a）所示的LC振荡电路中，先给电容器充电，再将开关置于左端，第一个周期内经过电流计的电流随时间变化的关系如图（b）。下列说法正确的是（　　） A．0～t1时间内，电容器电荷量增大 B．0～t1时间内，磁场能增大 B． t3～t4时间内，电流减小，为放电阶段 D．t2时刻，电场能最大，电容器下极板带正电 9．如图所示，某水电站发电机的输出功率P＝100kW，发电机的电压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。已知用户得到的电功率为95kW，输电线路总电阻R线＝8Ω，变压器均视为理想变压器，则（　　） A．发电机输出的电流I1＝40A B．输电线上的电流I线＝25A C．降压变压器的匝数比n3：n4＝190：11 D．降压变压器的匝数比n3：n4＝20：11 10．如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ的间距为2m，其电阻不计，两导轨所在平面与水平面的夹角θ＝37°，N、Q间接有R＝5Ω的电阻。空间有垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场。一质量m＝1kg、电阻r＝2Ω的金属杆ab以v＝10m/s的初速度从导轨某一位置开始沿轨道上滑，直至速度减为零。已知上述过程中电阻R产生的热量为10J，其最大瞬时电功率P＝5W，ab杆向上滑动的过程中始终与导轨保持垂直且接触良好。关于上述过程，下列说法正确的是（重力加速度g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）（　　） A. 感应电动势的最大值E＝7V B．ab杆刚上滑时加速度的大小a＝8m/s2 C．ab杆克服安培力做功W＝14J D．ab杆向上滑动的最大位移x＝6m 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 11．（7分）某同学用下列实验装置“研究电磁感应现象”。 （1）在图甲中，当闭合S后，观察到这个电流计指针向左偏（不通电时指针停在正中央），则在图乙中，磁体N极插入线圈A过程中，通过线圈的磁通量 　 　 （填“增大”或“减小”），电流计的指针将 　 　 （填“向左”“向右”或“不发生”）偏转；在图丙中，导体棒ab向右移动过程中，电流计的指针将 　 　 （填“向左”“向右”或“不发生”）偏转。 （2）在图丁中，R为光敏电阻（光照强度变大，电阻变小），轻质金属环A用轻绳悬挂，与长直螺线管共轴（A线圈平面与螺线管线圈平面平行），并位于螺线管左侧。当光照减弱时，从左向右看，金属环A中电流方向为 　 　 （填“顺时针”或“逆时针”），金属环A将 　 　 （填“向左”或“向右”）运动。 12．（9分）薄膜压力传感器利用现代薄膜制备技术，在金属弹性基体上沉积薄膜应变电阻，具有精度高、蠕变性好、抗干扰力强等性能。 （1）已知某型号薄膜压力传感器RN，在不同压力下其最大阻值不超过几十千欧，为了精确测量压力与阻值的关系，实验室提供以下实验器材： 电源E（电动势为3V，内阻未知） 电流表A1（量程250μA，内阻约为50Ω） 电流表A2（量程10mA，内阻约为5Ω） 电压表V1（量程3V，内阻约为3kΩ） 电压表V2（量程15V，内阻约为15kΩ） 滑动变阻器R1（阻值0～10Ω，额定电流为0.2A） 滑动变阻器R2（阻值0～1000Ω，额定电流为0.1A） （ⅰ）为了尽可能的提高测量准确性，电流表应选 　 　 ，电压表应选 　 　 ，滑动变阻器应选 　 　 （填写器材名称）。 （ⅱ）选出最合理的实验电路 　 　 。 （2）某小组同学在社会实践活动中得到图甲的分拣货物装置图，同学们为了研究分拣不同质量物件时的灵敏度，灵敏度指电阻值随压力的变化率。他们测量得到A和B两个压力传感器在不同压力F的作用下的阻值RN，并描绘在坐标系中得到如图乙所示图像。图中电源电动势为6V（内阻不计），R为滑动变阻器，当蜂鸣器（可视为断路）两端的电压大于3V时会发出警报。分拣时传送带将质量不同的物体运送到压力传感器上，若要将质量超过0.10kg的货物实现报警分拣，则 　 　 （填“A”或“B”）压力传感器的灵敏度更高。（g＝10m/s2） （3）某次分拣产品时安装了A压力传感器，若要将质量大于0.26kg的货物实现分拣，应该将滑动变阻器R接入电路的阻值调为 　 　 kΩ（结果保留3位有效数字）。 13．（10分）如图所示，位于竖直平面内的矩形金属线圈，边长L1＝0.40m，L2＝0.25m，其匝数n＝1000匝，总电阻r＝1.0Ω，线圈的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环C、D（集流环）焊接在一起，并通过电刷和R＝3.0Ω的定值电阻相连接。线圈所在空间存在水平向右的匀强磁场，磁感应强度B＝1.0T，在外力驱动下线圈绕竖直固定中心轴O1O2匀速转动，角速度ω＝4.0rad/s。求： （1）电阻R两端电压的最大值； （2）从线圈通过中性面（即线圈平面与磁场方向垂直的位置）开始计时，经过周期通过电阻R的电荷量； 14．（16分）如图甲所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置，其宽度L＝1m，一磁感应强度B＝0.1T的匀强磁场，垂直穿过导轨平面，导轨的上端M与P之间连接一阻值为R＝0.60Ω的电阻，一根电阻为r＝0.30Ω的金属棒ab紧贴在导轨上。现使金属棒ab由静止开始下滑，下滑过程中ab始终保持水平，且与导轨接触良好，其下滑距离x与时间t的关系如图乙所示，图像中的OA段为曲线，AB段为直线，导轨电阻不计，g取10m/s2（忽略ab棒运动过程中对原磁场的影响，结果均保留一位有效数字）求： （1）第2s末回路中的感应电动势； （2）金属棒ab从静止开始运动的1.5s内，通过电阻R的电量q； （3）金属棒ab从静止开始运动的1.5s内电阻R上产生的焦耳热QR。 15．（18分）如图甲所示，磁感应强度大小为B0的匀强磁场，方向竖直向上。两足够长的固定光滑平行金属导轨置于匀强磁场中，导轨间距为L，电阻不计，左侧连接一定值电阻R和理想电压表。质量为m、长度也为L，电阻为r的金属棒垂直导轨放置，与导轨始终接触良好，金属棒在水平拉力F的作用下运动，其速度v随时间t的变化规律为如图乙所示的正弦曲线，图中v0、T已知，求： （1）理想电压表的示数； （2）0～T的过程中，拉力F做的功； （3）0～T的过程中，拉力F的冲量。 ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年高二物理下学期期中模拟卷 （测试范围：选择性必修第二册第2-5章） 1、 选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1．关于麦克斯韦的电磁场理论，下列说法中正确的是（　B　） A．在电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场 B．周期性变化的电场周围一定产生周期性变化的磁场 C．均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场 D．在变化的电场周围一定产生变化的磁场，变化的磁场周围一定产生变化的电场 【解析】 在电场的周围不一定存在着由该电场产生的磁场，磁场周围也不一定产生电场。原因是若变化的电场就一定产生磁场，若是稳定的电场则不会产生磁场的。故A错误；周期性变化的电场一定产生同周期变化的磁场。故B正确；均匀变化的磁场一定产生稳定的电场，而非均匀变化的电场产生非均匀变化的磁场。故C错误；非均匀变化的电场产生非均匀变化的磁场，而均匀变化的电场产生稳定的磁场。所以变化的电场周围一定产生磁场，变化的磁场周围一定产生电场，故D错误。 2．如图所示，水平放置的两平行金属导轨相距l＝0.50m，左端接一电阻R＝0.2Ω，磁感应强度B＝0.40T的匀强磁场方向垂直于导轨平面向下，一长为l的导体棒ab垂直放在导轨上，并能无摩擦地沿导轨滑动，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。在外力作用下，使导体棒ab以v＝4.0m/s的速度水平向右匀速滑动，则以下说法错误的是（　C　） A． ab棒中感应电动势为0.8V B．通过ab棒中感应电流的大小为4A C．通过ab棒中感应电流的方向由a流向b D．运动后的第2s内，回路中磁通量的变化量为0.8Wb 【解析】 对于A：根据法拉第电磁感应定律，ab棒中的感应电动势为E＝Blv＝0.40×0.50×4.0V＝0.8V，故A正确；对于B：根据闭合电流欧姆定律可知，感应电流的大小，故B正确；对于C：右手定则可知感应电流的方向由b到a，故C错误；对于D：运动后的第2s内，回路中磁通量的变化量为ΔΦ＝BΔS＝BLvt＝（0.40×0.50×4.0×1）Wb＝0.8Wb，故D正确。 3．如图甲为某种车辆智能道闸系统的简化原理图：预埋在地面下的自感线圈L和电容器C构成LC振荡电路，当车辆靠近自感线圈时线圈自感系数变大，使得振荡电流频率发生变化，检测器将该信号发送至车牌识别器，从而向闸机发送起杆或落杆指令。某段时间振荡电路中的电流如图乙，则下列有关说法正确的是（　D　） A．t1时刻电容器间的电场强度最大 B．t1～t2时间内，电容器处于放电过程 C．t2时刻，线圈产生的磁场能最强 D．从图乙波形可判断汽车正远离自感线圈 【解析】 对于A：t1时刻电路中的电流最大，是放电完毕时刻，此时电容器带电荷量为零，电容器间电场强度最小为零，故A错误；对于BC：t2时刻电路中的电流为零，是充电完毕的时刻，t2时刻，线圈产生的磁场能最弱，t1～t2时间内，电容器处于充电过程，故BC错误；对于D：从图乙可以看出，振荡电流的周期变小，根据可知，线圈的自感系数L变小，则汽车是正在远离线圈，故D正确。 4．图甲是一台小型发电机的结构示意图，线圈逆时针转动，产生的电动势e随时间t变化的正弦规律图像如图乙所示。发电机线圈的电阻r＝2Ω，外接灯泡的电阻为10Ω。则（　C 　） A． 在t＝0.01s时，理想电压表的示数为0 B．在t＝0.01s时，线圈中磁通量的变化率最大 C．线框消耗的电功率为0.5W D．灯泡两端电压的瞬时值表达式（V） 【解析】 对于A：理想电压表的示数为有效值，保持不变，并且测量外电路电压，故 故A错误；对于B：在t＝0.01s时刻，电动势为0，则线圈位于中性面，穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率为零，故B错误；对于C：由产生的电动势e随时间t变化的正弦规律图像可知，电动势的最大值为，电路中电流的有效值为，则线框消耗的电功率P＝I2r＝0.25×2W＝0.5W，故C正确；对于D：周期为0.02s，灯泡两端电压的最大值，则电压的瞬时值表达式为，故D错误。 5．如图甲所示，两个闭合圆形线圈A、B的圆心重合，放在同一水平面内，线圈A中通以如图乙所示的变化电流，设t＝0时电流沿逆时针方向（图中箭头所示）。关于线圈B的电流方向和所受安培力产生的效果，下列说法中正确的是（　B　） A．0到t1时间内有顺时针方向的电流，且有收缩的趋势 B．0到t1时间内有逆时针方向的电流，且有扩张的趋势 C．t1到t2时间内有顺时针方向的电流，且有收缩的趋势 D．t1到t2时间内有逆时针方向的电流，且有扩张的趋势 【解析】 根据题意可知，0到t1时间内电流沿逆时针方向减小，穿过线圈B的磁通量垂直纸面向外减小，根据楞次定律可知，线圈B内有逆时针方向的电流，且有扩张的趋势；根据题意可知，t1到t2时间内电流沿顺时针方向增大，穿过线圈B的磁通量垂直纸面向里增大，根据楞次定律可知，线圈B内有逆时针方向的电流，且有扩张的趋势。故ACD错误，B正确。 6．某监测动车运动速度的装置如图甲所示，平直轨道中央放置有宽20cm匝数为50的长方形线圈，在动车底部中央固定一磁铁，能产生宽d＝10cm、方向垂直动车底部所在平面向下、磁感应强度大小为0.1T的矩形匀强磁场。动车经过线圈上方时线圈两端电压随时间变化的关系图像如图乙所示，线圈电阻忽略不计。关于动车经过线圈时的运动情况的描述，下列说法正确的是（　C　） A． 磁场进入线圈时b端电势高 B．磁铁刚运动到线圈处时动车的速度大小为16.0m/s C.动车以2m/s2的加速度做匀加速直线运动 D．线圈沿铁轨方向的长度约为12m 【解析】 长方形线圈宽20cm＝0.2m，矩形匀强磁场宽d＝10cm＝0.1m 对于A：由右手定则可以判断，a端电势高，故A错误；对于BC：磁场进入线圈阶段，线圈的左边切割磁感线，图像斜率kV/s＝1V/s，故电压随时间变化的图象U＝（U0+1t）V 切割磁感线产生的感应电动势U＝nBLv U随时间线性变化则速度v也随时间线性变化，设U＝nBLv0+nBLat 结合图象nBLa＝1V/s 则动车加速度大小a＝2m/s2 根据U0＝nBLv0 v0＝8m/s 故B错误，C正确；对于D：由图象可知，磁铁在1s时刻开始离开线圈，由匀变速直线运动规律 可知，线圈沿铁轨方向的长度为x＝9m，故D错误。 7．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的关系图象中正确的是（　A　） A． B．C．D 【解析】 A、线框刚进入磁场时感应电流为I0，随着线框的进入感应电流逐渐减小；当线框进入磁场的长度为L后，I＝2I0，随后逐渐减小；线框离开磁场时瞬间，感应电流大小为I0，以后感应电动势逐渐减小，感应电流减小，故A正确；B、线框刚进入磁场时有效切割长度为L，感应电动势为E＝BLv，随着线框的进入感应电动势逐渐减小；当线框进入磁场的长度为L后，两边有效切割的长度都为L，感应电动势为线框刚进入磁场时的2倍，即E＝2BLv，随后逐渐减小；线框离开磁场时瞬间，感应电动势为E＝BLv，以后有效切割长度逐渐减小，感应电动势逐渐减小，故B错误；C、线框受安培力F安＝BIL，电流强度和有效切割长度均变化，所以安培力与L不是线性关系，故C错误； D、根据平衡条件可知，外力F大小始终与安培力等大反向，F与L不是线性关系，故D错误。 8． 在图（a）所示的LC振荡电路中，先给电容器充电，再将开关置于左端，第一个周期内经过电流计的电流随时间变化的关系如图（b）。下列说法正确的是（　BD　） A．0～t1时间内，电容器电荷量增大 B．0～t1时间内，磁场能增大 B． t3～t4时间内，电流减小，为放电阶段 D．t2时刻，电场能最大，电容器下极板带正电 【解析】 对于AB：0～t1时间内，回路中的电流电流正在增大，电容器正在放电，两极板所带电荷量逐渐减少，两极板间的电压正在减小，磁场能增大，故A错误，B正确；对于C：t3到t4时间内，回路中的电流沿正在减小，电容器正在充电，故C错误；对于D：t2时刻，回路中电流为0，LC振荡电路的磁场能最小，电容器反向充电完毕，电场能最大，电容器下极板带正电，故D正确。 9．如图所示，某水电站发电机的输出功率P＝100kW，发电机的电压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。已知用户得到的电功率为95kW，输电线路总电阻R线＝8Ω，变压器均视为理想变压器，则（　BC　） A．发电机输出的电流I1＝40A B．输电线上的电流I线＝25A C．降压变压器的匝数比n3：n4＝190：11 D．降压变压器的匝数比n3：n4＝20：11 【解析】 对于A：发电机输出的电流I1400A，故A错误；对于B：由于输电损失功率公式P线R线，则可知I线A＝25A，故B正确；对于CD：升压变压器的输出电压U2V＝4×103V，输电线上的损失的电压U损＝I线R线＝25×8V＝200V，降压变压器的输入电压U3＝U2﹣U线＝4000V﹣200V＝3800V，降压变压器的匝数比为n3：n4＝U3：U4＝3800：220＝190：11，故C正确，D错误。 10．如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ的间距为2m，其电阻不计，两导轨所在平面与水平面的夹角θ＝37°，N、Q间接有R＝5Ω的电阻。空间有垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场。一质量m＝1kg、电阻r＝2Ω的金属杆ab以v＝10m/s的初速度从导轨某一位置开始沿轨道上滑，直至速度减为零。已知上述过程中电阻R产生的热量为10J，其最大瞬时电功率P＝5W，ab杆向上滑动的过程中始终与导轨保持垂直且接触良好。关于上述过程，下列说法正确的是（重力加速度g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）（　ACD　） A． 感应电动势的最大值E＝7V B．ab杆刚上滑时加速度的大小a＝8m/s C．ab杆克服安培力做功W＝14J D．ab杆向上滑动的最大位移x＝6m 【解析】 A.对R，根据P＝I2R解得I＝1A由闭合电路欧姆定律E＝I（R+r）解得E＝7V，故A正确； B.由法拉第电磁感应定律 E＝BLv 解得B＝0.35T ，ab杆刚上滑切割磁感线，产生感应电动势，由右手定则可知感应电流方向为由a→b，由左手定则可得安培力方向沿轨道向下，由牛顿第二定律可得mgsinθ+BIL＝ma 解得金属杆ab刚开始上滑时的加速度大小a＝6.7m/s2，故B错误；C.在ab杆上滑的全过程中，R上产生的热量为10J，则ab杆上产生的热量为 解得Q'＝4J 全过程电路产生的总热量为14J，由功能关系知该过程ab杆克服安培力做功为14J，故C正确；D.当ab杆速度为零时，ab杆向上滑动距离最大，设为x，根据能量转化和守恒定律 解得x＝6m,故D正确。 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 11．某同学用下列实验装置“研究电磁感应现象”。 （1）在图甲中，当闭合S后，观察到这个电流计指针向左偏（不通电时指针停在正中央），则在图乙中，磁体N极插入线圈A过程中，通过线圈的磁通量 　 　 （填“增大”或“减小”），电流计的指针将 ________（填“向左”“向右”或“不发生”）偏转；在图丙中，导体棒ab向右移动过程中，电流计的指针将 　　 （填“向左”“向右”或“不发生”）偏转。 （2）在图丁中，R为光敏电阻（光照强度变大，电阻变小），轻质金属环A用轻绳悬挂，与长直螺线管共轴（A线圈平面与螺线管线圈平面平行），并位于螺线管左侧。当光照减弱时，从左向右看，金属环A中电流方向为 　 　 （填“顺时针”或“逆时针”），金属环A将 　　 （填“向左”或“向右”）运动。 【解析】 （1）由图甲可知，电流从电流计的“﹣”接线柱流入，电流计指针向左偏；图乙中，磁体N极插入线圈A过程中，通过线圈的磁通量增大；根据楞次定律线圈在产生的感应电流方向从电流计的“﹣”接线柱流入，因此电流计指针向左偏；在图丙中，导体棒ab向右移动过程中，由楞次定律可知，感应电流从“﹣”接线柱流入，则电流计的指针将向左偏转。 （2）由安培定则可知，穿过圆环的磁感应强度水平向右；当光照减弱时，通过螺线管的电流减小，螺线管产生的的磁感应强度减小，穿过圆环的磁通量减小，由楞次定律可知，从左向右看，金属环A中电流方向为顺时针，为阻碍磁通量的减少，由楞次定律可知，金属环A将向右运动。 故答案为：（1）增大；向左；向左；（2）顺时针；向右。 12．薄膜压力传感器利用现代薄膜制备技术，在金属弹性基体上沉积薄膜应变电阻，具有精度高、蠕变性好、抗干扰力强等性能。 （1）已知某型号薄膜压力传感器RN，在不同压力下其最大阻值不超过几十千欧，为了精确测量压力与阻值的关系，实验室提供以下实验器材： 电源E（电动势为3V，内阻未知） 电流表A1（量程250μA，内阻约为50Ω） 电流表A2（量程10mA，内阻约为5Ω） 电压表V1（量程3V，内阻约为3kΩ） 电压表V2（量程15V，内阻约为15kΩ） 滑动变阻器R1（阻值0～10Ω，额定电流为0.2A） 滑动变阻器R2（阻值0～1000Ω，额定电流为0.1A） （ⅰ）为了尽可能的提高测量准确性，电流表应选 　 ，电压表应选 ，滑动变阻器应选____（填写器材名称）。 （ⅱ）选出最合理的实验电路 　　 。 （2）某小组同学在社会实践活动中得到图甲的分拣货物装置图，同学们为了研究分拣不同质量物件时的灵敏度，灵敏度指电阻值随压力的变化率。他们测量得到A和B两个压力传感器在不同压力F的作用下的阻值RN，并描绘在坐标系中得到如图乙所示图像。图中电源电动势为6V（内阻不计），R为滑动变阻器，当蜂鸣器（可视为断路）两端的电压大于3V时会发出警报。分拣时传送带将质量不同的物体运送到压力传感器上，若要将质量超过0.10kg的货物实现报警分拣，则 　　 （填“A”或“B”）压力传感器的灵敏度更高。（g＝10m/s2） （3）某次分拣产品时安装了A压力传感器，若要将质量大于0.26kg的货物实现分拣，应该将滑动变阻器R接入电路的阻值调为 　　 kΩ（结果保留3位有效数字）。 【解析】 （1）（i）压力传感器的电阻取30kΩ，电路中的最小电流，因此电流表要选择A1；由于电源的电动势为3V，因此电压表选择V1；实验要求尽可能的提高测量准确性，测量多组数据，滑动变阻器采用分压式接法，为了保证电路安全和方便调节，滑动变阻器选择R1。 （ⅱ）压力传感器的电阻取30kΩ，由于，因此电流表采用内接法；滑动变阻器采用分压式接法，故ABC错误，D正确。 （2）质量为0.10kg的货物对传感器的压力FN＝mg＝0.1×10N＝1.0N 由图乙可知，在0～1.0N的压力范围内，压力传感器B的电阻随压力的变化率更大，因此压力传感器B的灵敏度更高； （3）质量为0.26kg的货物对传感器的压力FN1＝m1g＝0.26×10N＝2.6N 根据图乙可知，此时压力传感器的电阻为RN＝50.0kΩ；根据串联电路电压的分配与电阻成正比代入数据解得R＝50.0kΩ。 故答案为：（1）（i）A1；V1；R1；（ⅱ）D；（2）B；（3）50.0。 13．（10分）如图所示，位于竖直平面内的矩形金属线圈，边长L1＝0.40m，L2＝0.25m，其匝数n＝1000匝，总电阻r＝1.0Ω，线圈的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环C、D（集流环）焊接在一起，并通过电刷和R＝3.0Ω的定值电阻相连接。线圈所在空间存在水平向右的匀强磁场，磁感应强度B＝1.0T，在外力驱动下线圈绕竖直固定中心轴O1O2匀速转动，角速度ω＝4.0rad/s。求： （1）电阻R两端电压的最大值； （2）从线圈通过中性面（即线圈平面与磁场方向垂直的位置）开始计时，经过周期通过电阻R的电荷量. 【解析】 （1）线圈中感应电动势的最大值为Em＝nBSω 又有 S＝L1L2 联立解得 Em＝400V，电阻R两端电压的最大值URmEm400V＝300V （2）由电磁感应定律得nnB，则有 周期内流经电阻R的电荷量 14．（16分）如图甲所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置，其宽度L＝1m，一磁感应强度B＝0.1T的匀强磁场，垂直穿过导轨平面，导轨的上端M与P之间连接一阻值为R＝0.60Ω的电阻，一根电阻为r＝0.30Ω的金属棒ab紧贴在导轨上。现使金属棒ab由静止开始下滑，下滑过程中ab始终保持水平，且与导轨接触良好，其下滑距离x与时间t的关系如图乙所示，图像中的OA段为曲线，AB段为直线，导轨电阻不计，g取10m/s2（忽略ab棒运动过程中对原磁场的影响，结果均保留一位有效数字）求： （1）第2s末回路中的感应电动势； （2）金属棒ab从静止开始运动的1.5s内，通过电阻R的电量q； （3）金属棒ab从静止开始运动的1.5s内电阻R上产生的焦耳热QR。 【解析】 （1）据题图知最终ab棒做匀速直线运动，由乙图的斜率等于速度，可得ab棒匀速运动的速度为： vm/s＝9m/s 第2s末回路中的感应电动势E＝BLv＝0.1×1×9V＝0.9V （2）金属棒ab在开始运动的1.5s内，通过电阻R的电荷量为：qΔtΔtC＝0.62C （3）根据平衡条件得：mg＝BIL＝BL，求得m＝0.01kg，金属棒ab在开始运动的1.5s内，根据能量守恒得：mgxQ 又电阻R上产生的热量为：QRQ（mgx）（0.1×5.6）J＝0.10J 15．如图甲所示，磁感应强度大小为B0的匀强磁场，方向竖直向上。两足够长的固定光滑平行金属导轨置于匀强磁场中，导轨间距为L，电阻不计，左侧连接一定值电阻R和理想电压表。质量为m、长度也为L，电阻为r的金属棒垂直导轨放置，与导轨始终接触良好，金属棒在水平拉力F的作用下运动，其速度v随时间t的变化规律为如图乙所示的正弦曲线，图中v0、T已知，求： （1）理想电压表的示数； （2）0～T的过程中，拉力F做的功； （3）0～T的过程中，拉力F的冲量。 【解析】 （1）由图可知金属棒运动的速度： 金属棒切割磁感线产生的感应电动势： 感应电动势的有效值： 由闭合电路欧姆定律有： 理想电压表的示数：U＝IR 代入数据可得： （2）0～T的过程中，回路中产生的焦耳热：Q＝I2（R+r）T 代入数据可得：，0～T的过程中由功能关系，则有： （3）由正弦式交流电最大值Em′＝BSω和金属棒产生感应电动势最大值Em＝B0Lv0，可得磁通量最大值，电动势按照正弦规律变化，则磁通量按照余弦规律变化，则0～T的时间内回路中通过电荷量：，取水平向右为正方向，0～T的时间内对金属棒利用动量定理有：，其中，代入数据可得：，方向水平向右。 ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $