精品解析：四川成都外国语学校2025-2026学年度高二下学期4月第一次阶段检测物理试题

成都外国语学校高2024级高二下第一次月考 物理试卷 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。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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，写在试卷上无效。 3．考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。 第Ⅰ卷（选择题） 一、单选题：本大题共7小题，每题4分，共28分。 1. 管道高频焊机可以对由钢板卷成的圆管的接缝实施焊接。焊机的原理如图所示，圆管通过一个接有高频交流电源的线圈，线圈所产生的交变磁场使圆管中产生交变电流，电流产生的热量使接缝处的材料熔化将其焊接。焊接过程中所利用的电磁学规律的发现者为（　　） A. 库仑 B. 霍尔 C. 洛伦兹 D. 法拉第 【答案】D 【解析】 【详解】由题意可知，圆管为金属导体，导体内部自成闭合回路，且有电阻，当周围的线圈中产生出交变磁场时，就会在导体内部感应出涡电流，电流通过电阻要发热。该过程利用原理的是电磁感应现象，其发现者为法拉第。故选D。 2. 如图所示，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管b与电源、滑动变阻器连接成如图所示的电路。若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列表述正确的是（　　） A. 线圈a中将产生沿顺时针方向（俯视）的感应电流 B. 穿过线圈a的磁通量减小 C. 线圈a有扩张的趋势 D. 线圈a对水平桌面的压力FN将增大 【答案】D 【解析】 【详解】AB．当滑动触头P向下移动时电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知通过线圈b的电流增大，穿过线圈a的磁通量增加，方向向下；根据楞次定律即可判断出线圈a中感应电流方向俯视应为逆时针，故AB错误； C．根据楞次定律，感应电流的产生总是阻碍引起感应电流的原因，因为滑动触头向下滑动导致穿过线圈a的磁通量增加，故只有线圈面积减少时才能阻碍磁通量的增加，故线圈a应有收缩的趋势，故C错误； D．开始时线圈a对桌面的压力等于线圈a的重力，当滑动触头向下滑动时，可以用“等效法”，即将线圈a和b看作两个条形磁铁，判断知此时两磁铁的N极相对，互相排斥，故线圈a对水平桌面的压力将增大，故D正确。 故选D。 3. 如图所示，空间有一匀强磁场，一直金属棒与磁感应强度方向垂直，当它以速度v沿与棒和磁感应强度都垂直的方向运动时，棒两端的感应电动势大小ε，将此棒弯成两段长度相等且相互垂直的折弯，置于磁感应强度相垂直的平面内，当它沿两段折线夹角平分线的方向以速度v运动时，棒两端的感应电动势大小为 ，则 等于（ ） A. 1/2 B. C. 1 D. 【答案】B 【解析】 【详解】设折弯前导体切割磁感线的长度为，折弯后，导体切割磁场的有效长度为 故产生的感应电动势为 所以，故ACD错误，B正确。 4. 为防止航天员在长期失重状态下肌肉萎缩，我国在空间站中安装了用于锻炼肌肉的“太空自行车”，其工作原理可简化成如图所示的模型。航天员锻炼时，半径为r的金属圆盘在磁感应强度大小为B、方向垂直盘面向里的匀强磁场中以角速度匀速转动，电阻R连接在从圆盘中心和边缘处引出的两根导线上，不计圆盘电阻，此时通过电阻R的电流为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】金属圆盘转动时，圆盘中心和边缘处产生的电动势为 通过电阻R的电流为 故选B。 5. 合肥市某中学的一个科技兴趣小组为研究和观察线圈通电和断电自感实验现象，设计了如图所示的电路，、是两个规格相同的小灯泡，闭合开关S后，调节滑动变阻器电阻R，使两个灯泡的亮度相同，再通过调节滑动变阻器，使两灯都正常发光，然后断开开关S，再重新闭合开关S，则（　　） A. 闭合瞬间，立刻变亮，逐渐变亮 B. 闭合瞬间，立刻变亮，逐渐变亮 C. 稳定后，L和两端电势差一定相同 D. 稳定后，和两端电势差不相同 【答案】A 【解析】 【详解】AB．根据题设条件可知，闭合开关S，调节电阻R，使两个灯泡的亮度相同，说明此时电阻R接入电路的阻值与线圈L的电阻一样大，断开开关S，再重新闭合开关S的瞬间，根据自感原理，可判断立刻变亮，而逐渐变亮，故A正确，B错误； CD．稳定后，自感现象消失，根据题设条件，可判断线圈L和R两端的电势差一定相同，和两端电势差也相同，但两端电势差与L的两端的电势差无法确定，故CD错误。 故选A。 6. 在匀强磁场中放置一金属圆环，磁场方向与圆环平面垂直。规定图甲所示磁场方向为正，磁感应强度随时间按图乙所示的正弦规律变化时，下列说法正确的是（　　） A. 时刻，圆环中无感应电流 B. 时刻，圆环上某一小段受到的安培力最大 C. 圆环上某一小段所受安培力最大的时刻也是感应电流最大的时刻 D. 时间内，圆环中感应电流方向沿顺时针方向 【答案】D 【解析】 【详解】A．在根据法拉第电磁感应定律 可知时刻，磁通量变化率最大，圆环中感应电流最大，时刻，磁通量变化率为零，圆环中感应电流为零，故A错误； B．在时刻，磁感应强度最大，但是磁通量的变化率为零，则感应电流为零，圆环上各点受到的安培力为零，故B错误； C．由上述可知，当感应电流最大时此时的磁感应强度为0，根据 可知此时圆环上某一小段所受安培力为0，故C错误； D．时间内，磁感应强度垂直圆环向里，磁通量逐渐减小，根据楞次定律可知圆环中感应电流方向始终沿顺时针方向，时间内，磁感应强度垂直圆环向外，磁通量逐渐增大，根据楞次定律可知圆环中感应电流方向始终沿顺时针方向，故D正确。 故选D。 7. 如图所示，将质量为m的闭合矩形导线框先后两次从图示位置由静止释放，穿过其下方垂直于纸面向里的匀强磁场。第一次线框恰好匀速进入磁场。已知边长为，边长为L，磁场的宽度。不计空气阻力。下列判断正确的是（　　） A. 第一次进入磁场过程中，线框减少的重力势能为 B. 第二次刚进入磁场时，线框的加速度大小为 C. 先后两次刚进入磁场时，线圈中的感应电动势之比为 D. 先后两次刚进入磁场时，两点间的电势差之比为 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据题意可知，线框第一进入磁场的过程中，线框下降的高度为，则线框减少的重力势能为 故A错误； C．根据题意可知，由于线框两次从同一高度下降，则线框进入磁场时速度相等，设速度为，线框第一次进入磁场时，感应电动势为 线框第二次进入磁场时，感应电动势为 则先后两次刚进入磁场时，线圈中的感应电动势之比为 故C错误； B．设线框的电阻为，则线框进入磁场过程中，感应电流为 线框受到的安培力为 由题意可知，线框第一次进入磁场过程中，安培力与线框的重力大小相等，则有 则线框第二次刚进入磁场时的安培力为 设第二次刚进入磁场时，线框的加速度大小为，由牛顿第二定律有 解得 故B错误； D．根据题意可知，ab间的电阻为，第一次进入磁场时，两点间的电势差为 第二次进入磁场时，两点间的电势差为 则先后两次刚进入磁场时，两点间的电势差之比为 故D正确。 故选D。 二、多选题：本大题共3小题，共18分。全部选对得6分，部分选对得3分，有错选得0分。 8. 电磁感应现象在科技和生活中有着广泛的应用，下列说法正确的是（　　） A. 图甲中，发射线圈接入恒定电流也能实现手机充电 B. 图乙中，电磁炉不能使用陶瓷锅，是因为陶瓷不能产生涡流 C. 图丙中，冶炼炉的炉外线圈通入高频交流电时，线圈产生大量热量，冶炼金属 D. 图丁中，电流表在运输时要用导线把两个接线柱连在一起，这是为了保护电表指针，利用了电磁阻尼原理 【答案】BD 【解析】 【详解】A．充电设备中的发射线圈通恒定电流，其产生的磁场是恒定的，不能使手机产生感应电流，不能实现无线充电，故A错误； B．电磁炉不能用陶瓷锅是因为陶瓷锅属于绝缘材料，不会产生涡流，故B正确； C．真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，线圈产生交变磁场，被冶炼的金属产生涡流，产生大量的热从而冶炼金属，故C错误； D．电流表在运输时要用导线把两个接线柱连在一起，这是为了保护电表指针，利用了电磁阻尼原理，故D正确。 故选BD。 9. 如图，一矩形金属导线框，放在光滑绝缘的水平面上。整个装置放在方向竖直向下的匀强磁场中，它的一边与磁场的边界重合，在水平外力作用下由静止开始向右做匀加速直线运动。用F、v、i、P分别表示水平外力、框运动速度、框中电流、安培力的瞬时功率，用x、t分别表示运动位移和时间，在金属线框被拉出的过程中，下列图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】BD 【解析】 【分析】考查电磁感应导体棒切割磁感线运动有关知识应用，意在考查模型构建能力和分析综合能力，体现物理观念和科学思维的学科素养。 【详解】A．线框运动速度为v时，线框受到的安培力 由于线框被拉出过程中做匀加速直线运动，根据 可知 不可能从零开始，A错误； B．根据图像的斜率 可知加速度不变，速度从0开始越来越大，斜率越来越小，B正确； C．根据图像的斜率 可知，图线为线性关系，C错误； D．根据 P与t为二次函数曲线，D正确。 故选BD。 10. 如图，P、Q是两根固定在水平面内的光滑平行金属导轨，间距为L，导轨足够长且电阻可忽略不计。图中矩形区域有一方向垂直导轨平面向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。在时刻，两均匀金属棒a、b分别从磁场边界、进入磁场，速度大小均为；一段时间后，流经a棒的电流为0，此时，b棒仍位于磁场区域内。已知金属棒a、b相同材料制成，长度均为L，电阻分别为R和，a棒的质量为m。在运动过程中两金属棒始终与导轨垂直且接触良好，a、b棒没有相碰，则（　　） A. 时刻a棒加速度大小为 B. 时刻b棒的速度为0 C. 时间内，通过a棒横截面的电荷量是b棒的2倍 D. 时间内，a棒产生的焦耳热为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由题知，a进入磁场的速度方向向右，b的速度方向向左，根据右手定则可知，a产生的感应电流方向是E到F，b产生的感应电流方向是H到G，即两个感应电流方向相同，所以流过a、b的感应电流是两个感应电流之和，则有 对a，根据牛顿第二定律有 解得 故A正确； B．根据左手定则，可知a受到的安培力向左，b受到的安培力向右，由于流过a、b的电流一直相等，故两个力大小相等，则a与b组成的系统动量守恒。由题知，时刻流过a的电流为零时，说明a、b之间的磁通量不变，即a、b在时刻达到了共同速度，设为v。由题知，金属棒a、b相同材料制成，长度均为L，电阻分别为R和，根据电阻定律有 ， 解得 已知a的质量为m，设b的质量为，则有 ， 联立解得 取向右为正方向，根据系统动量守恒有 解得 故B错误； C．在时间内，根据 因通过两棒的电流时刻相等，所用时间相同，故通过两棒横截面的电荷量相等，故C错误； D．在时间内，对a、b组成的系统，根据能量守恒有 解得回路中产生的总热量为 对a、b，根据焦耳定律有 因a、b流过的电流一直相等，所用时间相同，故a、b产生的热量与电阻成正比，即 又 解得a棒产生的焦耳热为 故D正确。 故选AD。 第Ⅱ卷（非选择题） 三、实验题：本大题共2小题，共12分。 11. 在“探究楞次定律”的实验中。某同学用试触法判断电流计指针偏转方向与电流方向的关系时，将电池的负极与电流计的A接线柱连接，连接B接线柱的导线试触电池正极，发现指针指在如图甲中的b位置。 （1）现将电流计的两接线柱与图乙中线圈的两个接线柱连接（A与C连接，B与D连接），将磁铁N极从线圈中拔出，线圈中原磁通量的方向为___________（选填“向上”或“向下”，线圈中的原磁通量___________（选填“变大”或“减小”），你所看到的指针___________（选填“不偏”、“向a位置偏转”或“向b位置偏转”）。 （2）若将电流计的A、B接线柱分别与图丙中线圈的E、F接线柱连接，将磁铁从线圈中抽出时，电流计指针指示位置如图甲中a所示，则磁铁的Q端是___________（选填“N”或“S”）极。 【答案】 ①. 向下 ②. 减少 ③. 向b位置偏转 ④. S 【解析】 【详解】（1）[1][2][3]将磁铁N极从线圈中拔出，线圈中原磁通量的方向向下，线圈中的原磁通量减小，根据楞次定律，可知D端为感应电动势的正极，A与C连接，B与D连接，电流从B流入，指针向b位置偏转。 （2）[4]指针向a位置偏转，则电流从A流入，E为感应电动势的正极，根据安培定则可知，感应电流的磁场向上，根据楞次定律可知，磁铁的Q端是S极。 12. 小徐同学在完成“测量金属丝的电阻率”的实验中，进行了以下实验过程： （1）用多用电表欧姆挡测量金属丝的电阻，开始时选用“”的挡位测量发现指针偏转角太大，挡位应调整为___________（选填“”或“”）挡，正确调整挡位后经过欧姆调零重新测量，指针如图甲所示，此时电阻的测量值为___________。 （2）为了精确地测量金属丝的电阻。除了待测金属丝外，实验室还有下列器材： 电压表，量程。内阻约为； 电流表，量程，内阻约为； 滑动变阻器（阻值范围，允许通过的最大电流为； 滑动变阻器（阻值范围，允许通过的最大电流为； 干电池两节，开关一个，导线若干 ①若实验中要求电压从0开始变化，滑动变阻器应该选择___________（选填“”或“”），根据以上器材，请以笔画线代替导线，将图乙中未连接的导线补充完整___________。 ②多次改变金属丝接入电路的长度，测量不同长度时的电阻，作图像如图丙所示，已知金属丝的直径为，并测得图像中直线的斜率为，则该金属丝的电阻率为___________（用和表示）。 【答案】（1） ①. ②. 11##11.0 （2） ①. ②. ③. 【解析】 【小问1详解】 [1][2]用多用电表测电阻时选用的挡位发现指针偏转角太大，说明表盘上电阻示数较小，要使指针指向中间位置，即要使表盘上电阻示数变大，需要把倍率调小，则挡位应调整为读数为 【小问2详解】 ①[1]由于滑动变阻器允许通过的最大电流只有，而滑动变阻器允许通过的最大电流为，则滑动变阻器应该选； [2]完整的实物连线如图所示 ②[3]根据电阻定律可得 则可知图像的斜率为 可得该金属材料的电阻率为 四、计算题：本大题共3小题，共42分。 13. 如图所示，一个匝、内阻的正方形线圈与的定值电阻串成闭合回路，正方形线圈的内切圆半径，内切圆区域存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度由经时间均匀增加到。在上述过程中，求： （1）正方形线圈内磁通量的变化量。 （2）流经定值电阻R的电流大小I。 【答案】（1） （2） 【解析】 【分析】 【小问1详解】 正方形线圈内磁场区域的面积 则正方形线圈内磁通量的变化量 【小问2详解】 由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势大小 由闭合电路的欧姆定律，可得 【点睛】 14. 如图所示，两根足够长平行金属导轨、固定在倾角的绝缘斜面上，顶部接有一阻值的定值电阻，下端开口，轨道间距。整个装置处于磁感应强度的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向上，质量的金属棒置于导轨上，在导轨之间的电阻，电路中其余电阻不计。金属棒由静止释放后沿导轨运动时始终垂直于导轨，且与导轨接触良好。不计空气阻力影响。已知金属棒与导轨间动摩擦因数，取。 （1）求金属棒沿导轨向下运动的最大速度； （2）求金属棒沿导轨向下运动过程中，电阻上的最大电功率： （3）若从金属棒开始运动至达到最大速度过程中，整个回路产生的总焦耳热为2J，求流过电阻的电荷量。 【答案】（1）4m/s；（2）；（3）2.25C 【解析】 【详解】（1）金属棒静止释放后，向下运动，切割磁感线的感应电动势为 根据闭合电路欧姆定律可得，产生的感应电流为 则受到的安培力为 由于安培力与运动方向相反，则有 可知金属棒沿斜面向下做加速度减小的加速运动，当加速为零时，金属棒的速度最大，然后做匀速直线运动，故有 代入数据解得，金属棒沿导轨向下运动的最大速度为 （2）由电路中的电流 可知，当金属棒达到最大速度时，电路中的电流最大，即为 故金属棒沿导轨向下运动过程中，电阻上的最大电功率为 （3）设金属棒从开始运动至达到最大速度过程中，沿导轨下滑的距离为，根据能量守恒定律有 解得，金属棒沿导轨下滑的距离为 则流过电阻的电荷量为 15. 如图（甲）所示，相距为L的平行金属导轨置于水平面内，导轨间接有定值电阻R。质量为m的金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触，整个装置放在磁感应强度大小为B、方向垂直导轨平面向下的匀强磁场中。t=0时刻，对金属棒ab施加一与导轨平行的恒定拉力F，使其由静止开始做加速直线运动。不计金属棒与导轨的电阻及金属棒与导轨间的摩擦。 （1）从t=0时刻开始计时，在图（乙）所示的坐标系中定性画出金属棒ab的速度大小v随时间t变化的图像；并求出金属棒ab的最大速度vm。 （2）已知金属棒ab从开始运动到速度达到最大时的位移为x，求在此过程中安培力对金属棒ab所做的功WA。 （3）本题中通过安培力做功实现了能量转化。我们知道安培力是洛伦兹力的宏观表现，洛伦兹力对运动电荷不做功，这似乎出现了矛盾，请结合图（丙）所示情境，分析说明当金属棒ab以速度v向右运动时，自由电子所受洛伦兹力是如何在能量转化过程中起作用的？ 【答案】（1）见解析，；（2）；（3）见解析 【解析】 【详解】（1）金属棒ab的速度大小v随时间t变化的图像如图所示： 金属棒切割磁感线产生的感应电动势 回路中的感应电流 金属棒受到的安培力 当速度v最大时，有 解得 （2）根据动能定理有 解得 （3）自由电子所受洛伦兹力的示意图如图所示： 设自由电子电荷量为e，垂直导体棒运动的速度为v时，受到沿棒方向的洛伦兹力 该力使自由电子以速度u向b端移动，对自由电子做正功。在时间内，做功 垂直棒方向的洛伦兹力 该力阻碍电荷向右运动，对电荷做负功。在时间内，做功 可见 即导体棒中一个自由电荷所受的洛伦兹力合力做功为零。 f1做正功，是产生电动势的非静电力，使电源的电能增加；f2做负功，宏观上表现为安培力做负功，使机械能减少。大量自由电荷所受洛伦兹力做功的宏观表现是将机械能转化为等量的电能，在此过程中洛伦兹力通过两个分力做功起到“传递”能量的作用。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 成都外国语学校高2024级高二下第一次月考 物理试卷 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。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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，写在试卷上无效。 3．考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。 第Ⅰ卷（选择题） 一、单选题：本大题共7小题，每题4分，共28分。 1. 管道高频焊机可以对由钢板卷成的圆管的接缝实施焊接。焊机的原理如图所示，圆管通过一个接有高频交流电源的线圈，线圈所产生的交变磁场使圆管中产生交变电流，电流产生的热量使接缝处的材料熔化将其焊接。焊接过程中所利用的电磁学规律的发现者为（　　） A. 库仑 B. 霍尔 C. 洛伦兹 D. 法拉第 2. 如图所示，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管b与电源、滑动变阻器连接成如图所示的电路。若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列表述正确的是（　　） A. 线圈a中将产生沿顺时针方向（俯视）的感应电流 B. 穿过线圈a的磁通量减小 C. 线圈a有扩张的趋势 D. 线圈a对水平桌面的压力FN将增大 3. 如图所示，空间有一匀强磁场，一直金属棒与磁感应强度方向垂直，当它以速度v沿与棒和磁感应强度都垂直的方向运动时，棒两端的感应电动势大小ε，将此棒弯成两段长度相等且相互垂直的折弯，置于磁感应强度相垂直的平面内，当它沿两段折线夹角平分线的方向以速度v运动时，棒两端的感应电动势大小为 ，则 等于（ ） A. 1/2 B. C. 1 D. 4. 为防止航天员在长期失重状态下肌肉萎缩，我国在空间站中安装了用于锻炼肌肉的“太空自行车”，其工作原理可简化成如图所示的模型。航天员锻炼时，半径为r的金属圆盘在磁感应强度大小为B、方向垂直盘面向里的匀强磁场中以角速度匀速转动，电阻R连接在从圆盘中心和边缘处引出的两根导线上，不计圆盘电阻，此时通过电阻R的电流为（　　） A. B. C. D. 5. 合肥市某中学的一个科技兴趣小组为研究和观察线圈通电和断电自感实验现象，设计了如图所示的电路，、是两个规格相同的小灯泡，闭合开关S后，调节滑动变阻器电阻R，使两个灯泡的亮度相同，再通过调节滑动变阻器，使两灯都正常发光，然后断开开关S，再重新闭合开关S，则（　　） A. 闭合瞬间，立刻变亮，逐渐变亮 B. 闭合瞬间，立刻变亮，逐渐变亮 C. 稳定后，L和两端电势差一定相同 D. 稳定后，和两端电势差不相同 6. 在匀强磁场中放置一金属圆环，磁场方向与圆环平面垂直。规定图甲所示磁场方向为正，磁感应强度随时间按图乙所示的正弦规律变化时，下列说法正确的是（　　） A. 时刻，圆环中无感应电流 B. 时刻，圆环上某一小段受到的安培力最大 C. 圆环上某一小段所受安培力最大的时刻也是感应电流最大的时刻 D. 时间内，圆环中感应电流方向沿顺时针方向 7. 如图所示，将质量为m的闭合矩形导线框先后两次从图示位置由静止释放，穿过其下方垂直于纸面向里的匀强磁场。第一次线框恰好匀速进入磁场。已知边长为，边长为L，磁场的宽度。不计空气阻力。下列判断正确的是（　　） A. 第一次进入磁场过程中，线框减少的重力势能为 B. 第二次刚进入磁场时，线框的加速度大小为 C. 先后两次刚进入磁场时，线圈中的感应电动势之比为 D. 先后两次刚进入磁场时，两点间的电势差之比为 二、多选题：本大题共3小题，共18分。全部选对得6分，部分选对得3分，有错选得0分。 8. 电磁感应现象在科技和生活中有着广泛的应用，下列说法正确的是（　　） A. 图甲中，发射线圈接入恒定电流也能实现手机充电 B. 图乙中，电磁炉不能使用陶瓷锅，是因为陶瓷不能产生涡流 C. 图丙中，冶炼炉的炉外线圈通入高频交流电时，线圈产生大量热量，冶炼金属 D. 图丁中，电流表在运输时要用导线把两个接线柱连在一起，这是为了保护电表指针，利用了电磁阻尼原理 9. 如图，一矩形金属导线框，放在光滑绝缘的水平面上。整个装置放在方向竖直向下的匀强磁场中，它的一边与磁场的边界重合，在水平外力作用下由静止开始向右做匀加速直线运动。用F、v、i、P分别表示水平外力、框运动速度、框中电流、安培力的瞬时功率，用x、t分别表示运动位移和时间，在金属线框被拉出的过程中，下列图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 10. 如图，P、Q是两根固定在水平面内的光滑平行金属导轨，间距为L，导轨足够长且电阻可忽略不计。图中矩形区域有一方向垂直导轨平面向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。在时刻，两均匀金属棒a、b分别从磁场边界、进入磁场，速度大小均为；一段时间后，流经a棒的电流为0，此时，b棒仍位于磁场区域内。已知金属棒a、b相同材料制成，长度均为L，电阻分别为R和，a棒的质量为m。在运动过程中两金属棒始终与导轨垂直且接触良好，a、b棒没有相碰，则（　　） A. 时刻a棒加速度大小为 B. 时刻b棒的速度为0 C. 时间内，通过a棒横截面的电荷量是b棒的2倍 D. 时间内，a棒产生的焦耳热为 第Ⅱ卷（非选择题） 三、实验题：本大题共2小题，共12分。 11. 在“探究楞次定律”的实验中。某同学用试触法判断电流计指针偏转方向与电流方向的关系时，将电池的负极与电流计的A接线柱连接，连接B接线柱的导线试触电池正极，发现指针指在如图甲中的b位置。 （1）现将电流计的两接线柱与图乙中线圈的两个接线柱连接（A与C连接，B与D连接），将磁铁N极从线圈中拔出，线圈中原磁通量的方向为___________（选填“向上”或“向下”，线圈中的原磁通量___________（选填“变大”或“减小”），你所看到的指针___________（选填“不偏”、“向a位置偏转”或“向b位置偏转”）。 （2）若将电流计的A、B接线柱分别与图丙中线圈的E、F接线柱连接，将磁铁从线圈中抽出时，电流计指针指示位置如图甲中a所示，则磁铁的Q端是___________（选填“N”或“S”）极。 12. 小徐同学在完成“测量金属丝的电阻率”的实验中，进行了以下实验过程： （1）用多用电表欧姆挡测量金属丝的电阻，开始时选用“”的挡位测量发现指针偏转角太大，挡位应调整为___________（选填“”或“”）挡，正确调整挡位后经过欧姆调零重新测量，指针如图甲所示，此时电阻的测量值为___________。 （2）为了精确地测量金属丝的电阻。除了待测金属丝外，实验室还有下列器材： 电压表，量程。内阻约为； 电流表，量程，内阻约为； 滑动变阻器（阻值范围，允许通过的最大电流为； 滑动变阻器（阻值范围，允许通过的最大电流为； 干电池两节，开关一个，导线若干 ①若实验中要求电压从0开始变化，滑动变阻器应该选择___________（选填“”或“”），根据以上器材，请以笔画线代替导线，将图乙中未连接的导线补充完整___________。 ②多次改变金属丝接入电路的长度，测量不同长度时的电阻，作图像如图丙所示，已知金属丝的直径为，并测得图像中直线的斜率为，则该金属丝的电阻率为___________（用和表示）。 四、计算题：本大题共3小题，共42分。 13. 如图所示，一个匝、内阻的正方形线圈与的定值电阻串成闭合回路，正方形线圈的内切圆半径，内切圆区域存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度由经时间均匀增加到。在上述过程中，求： （1）正方形线圈内磁通量的变化量。 （2）流经定值电阻R的电流大小I。 14. 如图所示，两根足够长平行金属导轨、固定在倾角的绝缘斜面上，顶部接有一阻值的定值电阻，下端开口，轨道间距。整个装置处于磁感应强度的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向上，质量的金属棒置于导轨上，在导轨之间的电阻，电路中其余电阻不计。金属棒由静止释放后沿导轨运动时始终垂直于导轨，且与导轨接触良好。不计空气阻力影响。已知金属棒与导轨间动摩擦因数，取。 （1）求金属棒沿导轨向下运动的最大速度； （2）求金属棒沿导轨向下运动过程中，电阻上的最大电功率： （3）若从金属棒开始运动至达到最大速度过程中，整个回路产生的总焦耳热为2J，求流过电阻的电荷量。 15. 如图（甲）所示，相距为L的平行金属导轨置于水平面内，导轨间接有定值电阻R。质量为m的金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触，整个装置放在磁感应强度大小为B、方向垂直导轨平面向下的匀强磁场中。t=0时刻，对金属棒ab施加一与导轨平行的恒定拉力F，使其由静止开始做加速直线运动。不计金属棒与导轨的电阻及金属棒与导轨间的摩擦。 （1）从t=0时刻开始计时，在图（乙）所示的坐标系中定性画出金属棒ab的速度大小v随时间t变化的图像；并求出金属棒ab的最大速度vm。 （2）已知金属棒ab从开始运动到速度达到最大时的位移为x，求在此过程中安培力对金属棒ab所做的功WA。 （3）本题中通过安培力做功实现了能量转化。我们知道安培力是洛伦兹力的宏观表现，洛伦兹力对运动电荷不做功，这似乎出现了矛盾，请结合图（丙）所示情境，分析说明当金属棒ab以速度v向右运动时，自由电子所受洛伦兹力是如何在能量转化过程中起作用的？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $