精品解析：江西部分校2025-2026学年高二下学期4月期中素养检测物理试卷

高二年级期中物理素养训练 本试卷满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 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.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 4.本试卷主要考试内容：选择性必修第二册第一章、第二章、第三章。 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题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 下列有关科学家及他们贡献描述不相符的是（　　） A. 楞次得到了感应电流方向的规律 B. 奥斯特发现了电流可以使周围的小磁针偏转 C. 法拉第发现了电流的磁效应，证实了电与磁是有联系的 D. 富兰克林将自然界的两种电荷，命名为正电荷和负电荷 2. 如图所示，李辉用多用电表的欧姆挡测量变压器线圈的电阻，为方便操作，刘伟用两手分别握住线圈裸露的两端，完成读数后，李辉把多用电表的表笔与被测线圈脱离，此时刘伟感觉有电击感。下列说法正确的是（　　） A. 发生电击是因为多用电表损坏了 B. 发生电击前后，通过刘伟的电流方向不变 C. 刘伟有电击感是因为两手间有瞬间的高电压 D. 若李辉握住表笔金属部分，也会有电击感 3. 甲、乙两种交流电的电流I随时间t变化的关系分别如图甲、乙所示，则甲、乙电流的有效值之比为（　　） A. B. C. D. 4. 高层建筑中的电梯系统安装了电磁缓冲装置。在电梯轿厢底部对称安装了8台永久强磁铁，磁铁极均朝上，电梯井道内壁上铺设若干金属线圈，当电梯轿厢超速下降时会迅速启动缓冲系统，使线圈立即闭合。当电梯轿厢超速下降到如图所示位置时，下列说法正确的是（　　） A. 超速下降时只有轿厢下方线圈对轿厢有阻碍作用 B. 轿厢上方与下方金属线圈中感应电流方向相同 C. 上、下方线圈都有扩张的趋势 D. 上方线圈有扩张的趋势，下方线圈有收缩的趋势 5. 下列图片源于教科书。关于它们情景的说法中正确的是（　　） A. 图甲是磁电式电流表的内部结构图，里面的线圈常常用铝框做骨架，把线圈绕在铝框上，因为铝框中能产生感应电流，磁场对该感应电流的安培力使指针偏转 B. 图乙是动圈式扬声器的结构示意图，随声音变化的电流通过线圈，在安培力作用下线圈发生振动，从而带动纸盆振动发出声音，如果我们对着纸盆说话，扬声器也能把声音变成相应的电流 C. 图丙是闭合线圈竖直向下通过水平放置的条形磁铁，闭合线圈在A位置的加速度小于g，在B（该位置与磁感线平行）位置的加速度等于g，在C位置的加速度大于g D. 图丁是两根空心铝管，左管完好，右管右侧开有竖直裂缝，现让一块磁性很强的小磁铁依次从两管上端由静止释放，小磁铁在左侧铝管下落的快，在右侧铝管中下落的慢 6. 如图所示，圆心为O、直径d=2m的圆形金属导轨内存在方向垂直纸面向里、磁感应强度大小B=1T的匀强磁场。金属杆PQ长度与导轨直径相等，单位长度电阻，PQ绕O点以角速度逆时针匀速转动并与导轨保持良好接触。O、M两点用导线相连，A是理想电流表，阻值R=8Ω的电阻和电容的电容器并联在电路中，圆形导轨与导线电阻不计。下列说法正确的是（ ） A. 流过电阻R的电流方向为 B. 电流表的读数为2.5A C. 电容器的电荷量为9.6×10-10C D. 为了维持金属杆匀速转动，外力做功的功率为6.25W 7. 航母舰载机返回甲板时有多种减速方式，其中一种电磁减速方式简要模型如图所示，足够长的平行光滑导轨CE、DF的间距为L，左端接有阻值为R的定值电阻，导轨（电阻不计）固定在水平面上，且处在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中。将舰载机等效为质量为m、电阻为r的导体棒ab，导体棒ab垂直导轨放置，给导体棒ab一个水平向右的速度v，向右减速运动直至速度为0，则此过程中（　　） A. 导体棒ab做匀减速直线运动 B. 电阻R上产生的焦耳热为 C. 导体棒ab减速过程中通过的位移大小为 D. 通过导体棒ab横截面的电荷量为 8. 如图所示，甲是回旋加速器，乙是磁流体发电机，丙是速度选择器，丁是霍尔元件，下列说法正确的是（　　） A. 甲图可通过增加磁感应强度来增大粒子的最大动能 B. 乙图可通过增加磁感应强度来增大电源电动势 C. 丙图无法判断出带电粒子的电性，粒子能够从左右两个方向沿直线匀速通过速度选择器 D. 丁图中产生霍尔效应时，无论载流子带正电或负电，稳定时都是板电势高 9. 如图所示，在倾角为的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L，质量为m的直导体棒，当导体棒中的电流I垂直纸面向里时，欲使导体棒静止在斜面上，可加平行纸面的匀强磁场中，下列有关磁场的描述中正确的是（　　） A. 若磁场方向竖直向上，则 B. 若磁场方向平行斜面向上，则 C. 若磁场方向垂直斜面向上，则 D. 若磁场方向垂直斜面向上，则 10. 某同学研究远距离输电的电路如图所示，a、b端接入电压为U0的交流电源，升压变压器T1和降压变压器T2均为理想变压器，且。已知R1=R2=R3，三个电阻消耗的功率相同，电表均为理想交流电表，则（　　） A. 升压变压器T1的匝数比为 B. 电压表的示数小于U0 C. 若R1短路，电流表示数将变为原来的1.5倍 D. 若R3断路，电压表示数将减小 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某小组利用如图所示电路研究自感线圈L对小灯泡亮暗变化的影响，已知线圈自身电阻几乎为0，A、B是两个相同的小灯泡。 对于观察到的小灯泡A、B的现象，请在横线上填入最相匹配的现象前的字母。 A.立即变亮，然后亮度不变 B.立即变亮，然后逐渐更亮 C.立即变亮，然后慢慢熄灭 D.稍微变暗，然后亮度不变 E.立即熄灭 F.闪亮一下，然后熄灭 G.逐渐熄灭 （1）闭合开关S瞬间，看到A电灯________，B灯泡________； （2）闭合开关S一段时间后，待电路稳定，再断开开关S的瞬间，看到A电灯________，B灯泡________。 （3）开关原先闭合，电路处于稳定状态，在某一时刻突然断开开关S，则通过灯泡B中的电流I随时间变化的图线最可能是图中的（　　） A. B. C. D. 12. 某学习小组在“研究回路中感应电动势大小与磁通量变化快慢的关系”的实验中采用了如图甲所示的实验装置。 （1）实验需用螺旋测微器测量挡光片的宽度，如图乙所示，则___________；若实验中没有现成的遮光条，某同学用金属片替代，用20分度的游标卡尺测量金属片的宽度如图丙所示，其读数为___________，这种做法是否合理？___________（填“合理”或“不合理”）。 （2）在实验中，让小车以不同速度靠近螺线管，记录下光电门挡光时间内感应电动势的平均值，改变速度多次实验，得到多组数据。 （3）得到多组与数据之后，若以为纵坐标、以为横坐标作出图像，发现图像是一条曲线，不容易得出清晰的实验结论，为了使画出的图像为一条直线，最简单的改进办法是以___________为横坐标。 （4）其他条件都不变，若换用匝数加倍的线圈做实验，根据实验数据所作出的那条直线图像斜率_______（填“减半”“不变”或“加倍”）。 13. 如图所示，在平面直角坐标系xOy的第一象限内存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外。y轴上有一个粒子源P，OP=L，从P点沿x轴正方向发射速度大小不同的带正电的粒子，不计粒子的重力。已知带电粒子的质量为m、电荷量为q，试求： （1）通过O点的粒子速度的大小； （2）速度大小为的粒子在磁场中运动的时间。 14. 如图所示为一个小型交流发电机的示意图，其线框ABCD匝数n=100匝，面积为，总电阻r=10Ω，绕垂直于磁场的轴匀速转动，角速度。已知匀强磁场磁感应强度，矩形线框通过滑环与理想变压器相连，副线圈与电阻相接，电表均为理想电表，电压表示数为U=180V。从线框转至中性面位置开始计时，求： （1）线框中感应电动势的瞬时值表达式； （2）电流表的示数； （3）当原、副线圈匝数比为3：1时，电阻R的阻值。 15. 如图所示，足够长的两平行光滑金属导轨、固定在水平桌面上，其间矩形区域内有方向竖直向上、磁感应强度的匀强磁场。水平导轨左侧平滑连接有倾角、动摩擦因数的倾斜金属导轨，倾斜导轨最上端接有一个阻值的电阻。水平导轨右侧平滑连接竖直放置的光滑半圆弧导轨，圆弧半径。现有一质量为、接入阻值的金属棒在倾斜导轨上离水平桌面高处静止释放，最终恰好能沿圆弧轨道通过半圆弧最高点。已知重力加速度，导轨间距均为，感应电流产生的磁场及导轨的电阻忽略不计，运动过程中金属棒始终与导轨垂直且接触良好。求： （1）金属棒刚进入磁场时受到安培力F的大小； （2）金属棒整个运动过程中电阻R产生的焦耳热； （3）矩形磁场沿导轨方向的长度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二年级期中物理素养训练 本试卷满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 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.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 4.本试卷主要考试内容：选择性必修第二册第一章、第二章、第三章。 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题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 下列有关科学家及他们贡献描述不相符的是（　　） A. 楞次得到了感应电流方向的规律 B. 奥斯特发现了电流可以使周围的小磁针偏转 C. 法拉第发现了电流的磁效应，证实了电与磁是有联系的 D. 富兰克林将自然界的两种电荷，命名为正电荷和负电荷 【答案】C 【解析】 【详解】A．楞次得到了感应电流方向的规律即楞次定律，故A正确，不符合题意； BC．奥斯特发现了电流可以使周围的小磁针偏转，即电流的磁效应，故B正确，不符合题意，C错误，符合题意； D．富兰克林将自然界的两种电荷，命名为正电荷和负电荷，故D正确，符合题意。 故选C。 2. 如图所示，李辉用多用电表的欧姆挡测量变压器线圈的电阻，为方便操作，刘伟用两手分别握住线圈裸露的两端，完成读数后，李辉把多用电表的表笔与被测线圈脱离，此时刘伟感觉有电击感。下列说法正确的是（　　） A. 发生电击是因为多用电表损坏了 B. 发生电击前后，通过刘伟的电流方向不变 C. 刘伟有电击感是因为两手间有瞬间的高电压 D. 若李辉握住表笔金属部分，也会有电击感 【答案】C 【解析】 【详解】A．发生电击是变压器线圈的断电自感现象导致的，与多用电表是否损坏无关，故A错误； B．测量时电流来自多用电表内部电源，人体与变压器并联接入该电路；电击时线圈因自感产生的电流方向是阻碍原电流减小，线圈中产生的感应电动势方向与原来电流方向相同，此时人体与线圈串联，通过人体的电流方向与测试时的电流方向相反，故B错误； C．变压器线圈是电感元件，当表笔脱离、电流突然消失时，线圈会产生很高的自感电动势，使两手间出现瞬间高压，从而产生电击感，故C正确； D．表笔与线圈脱离后，表笔已与线圈断开，自感电动势不会加在表笔上，因此李辉握住表笔金属部分不会有电击感，故D错误。 故选：C。 3. 甲、乙两种交流电的电流I随时间t变化的关系分别如图甲、乙所示，则甲、乙电流的有效值之比为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】设甲、乙电流的有效值分别为、，乙是正弦交流电，其有效值，由交流电有效值的定义可得 解得 则有 故C正确。 故选C。 4. 高层建筑中的电梯系统安装了电磁缓冲装置。在电梯轿厢底部对称安装了8台永久强磁铁，磁铁极均朝上，电梯井道内壁上铺设若干金属线圈，当电梯轿厢超速下降时会迅速启动缓冲系统，使线圈立即闭合。当电梯轿厢超速下降到如图所示位置时，下列说法正确的是（　　） A. 超速下降时只有轿厢下方线圈对轿厢有阻碍作用 B. 轿厢上方与下方金属线圈中感应电流方向相同 C. 上、下方线圈都有扩张的趋势 D. 上方线圈有扩张的趋势，下方线圈有收缩的趋势 【答案】D 【解析】 【详解】B．电梯轿厢底部安装了永磁铁，故上、下方线圈在电梯轿厢下降时会产生感应电流，根据楞次定律，从上往下看可知，上方线圈电流方向为顺时针，下方线圈电流方向为逆时针，两线圈相互排斥，故B错误； ACD．上、下方线圈均对轿厢有阻碍作用，轿厢向下运动，远离上方线圈，故上方线圈有扩张的趋势，轿厢靠近下方线圈，故下方线圈有收缩的趋势，故AC错误，D正确。 故选D。 5. 下列图片源于教科书。关于它们情景的说法中正确的是（　　） A. 图甲是磁电式电流表的内部结构图，里面的线圈常常用铝框做骨架，把线圈绕在铝框上，因为铝框中能产生感应电流，磁场对该感应电流的安培力使指针偏转 B. 图乙是动圈式扬声器的结构示意图，随声音变化的电流通过线圈，在安培力作用下线圈发生振动，从而带动纸盆振动发出声音，如果我们对着纸盆说话，扬声器也能把声音变成相应的电流 C. 图丙是闭合线圈竖直向下通过水平放置的条形磁铁，闭合线圈在A位置的加速度小于g，在B（该位置与磁感线平行）位置的加速度等于g，在C位置的加速度大于g D. 图丁是两根空心铝管，左管完好，右管右侧开有竖直裂缝，现让一块磁性很强的小磁铁依次从两管上端由静止释放，小磁铁在左侧铝管下落的快，在右侧铝管中下落的慢 【答案】B 【解析】 【详解】A．通电线圈在磁场中受力转动，线圈的转动可以带动指针的偏转，线圈绕在铝框上，铝框也一起转动，铝框中产生涡电流，起到电磁阻尼的作用，让线圈快速稳定下来，故A错误； B．动圈式扬声器也可以当话筒使用，声音使纸盆振动，带动线圈切割磁感线，从而产生感应电流，故B正确； C．闭合线圈从A到B过程和从B到C过程，磁通量均有发生变化，产生感应电流，据楞次定律的推论可知，线框受到的安培阻力的作用使线框在A、C位置的加速度均小于g；经过B位置时，由于线框恰好与磁感线平行，磁通量为零且不变，根据法拉第电磁感应定律可知此时闭合回路没有感应电动势，故此时线框内没有感应电流，没有受到安培力作用，故线框只受自身重力，故加速度等于g，故C错误； D．左管没有裂缝，存在涡流，从而阻碍小磁铁的下落，而右管有裂缝，涡流仍旧存在，只不过没有完好时那么大，所以在右侧铝管中比左侧铝管中下落的快，故D错误。 故选B。 6. 如图所示，圆心为O、直径d=2m的圆形金属导轨内存在方向垂直纸面向里、磁感应强度大小B=1T的匀强磁场。金属杆PQ长度与导轨直径相等，单位长度电阻，PQ绕O点以角速度逆时针匀速转动并与导轨保持良好接触。O、M两点用导线相连，A是理想电流表，阻值R=8Ω的电阻和电容的电容器并联在电路中，圆形导轨与导线电阻不计。下列说法正确的是（ ） A. 流过电阻R的电流方向为 B. 电流表的读数为2.5A C. 电容器的电荷量为9.6×10-10C D. 为了维持金属杆匀速转动，外力做功的功率为6.25W 【答案】C 【解析】 【详解】A．PQ绕O点逆时针匀速转动，根据右手定则可知，电流从PQ两点流向O点，所以流过电阻R的电流方向为a→b，故A错误； B．电流从PQ两点流向O点，则PO与QO并联，则产生的电动势为 PO与QO并联产生的等效内阻 电流表的读数为 故B错误； C．电容器两端电压 电容器的电荷量为 故C正确； D．为了维持金属杆匀速转动，外力做功的功率为 故D错误。 故选C。 7. 航母舰载机返回甲板时有多种减速方式，其中一种电磁减速方式简要模型如图所示，足够长的平行光滑导轨CE、DF的间距为L，左端接有阻值为R的定值电阻，导轨（电阻不计）固定在水平面上，且处在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中。将舰载机等效为质量为m、电阻为r的导体棒ab，导体棒ab垂直导轨放置，给导体棒ab一个水平向右的速度v，向右减速运动直至速度为0，则此过程中（　　） A. 导体棒ab做匀减速直线运动 B. 电阻R上产生的焦耳热为 C. 导体棒ab减速过程中通过的位移大小为 D. 通过导体棒ab横截面的电荷量为 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据右手定则能够确定感应电流的方向，根据左手定则能够确定安培力的方向，速度减小，感应电动势减小，感应电流减小，安培力减小，根据牛顿第二定律可知，加速度减小，即导体棒向右做加速度减小的减速运动，故A错误； B．回路产生的总的焦耳热 根据电热分配规律可知，电阻R上产生的焦耳热为 故B错误； C．感应电动势的平均值 感应电流的平均值 根据动量定理有 其中 解得 故C正确； D．根据电流的定义式有 结合上述解得 故D错误。 故选C。 8. 如图所示，甲是回旋加速器，乙是磁流体发电机，丙是速度选择器，丁是霍尔元件，下列说法正确的是（　　） A. 甲图可通过增加磁感应强度来增大粒子的最大动能 B. 乙图可通过增加磁感应强度来增大电源电动势 C. 丙图无法判断出带电粒子的电性，粒子能够从左右两个方向沿直线匀速通过速度选择器 D. 丁图中产生霍尔效应时，无论载流子带正电或负电，稳定时都是板电势高 【答案】AB 【解析】 【详解】A．粒子在磁场中满足 设回旋加速器型盒的半径为，可推导出粒子的最大动能为 则增大磁感应强度可以增大粒子的最大动能，故A正确； B．当磁流体发电机达到稳定时，电荷在、板间受到的电场力和洛伦兹力平衡，满足 则可得电源电动势 所以增加磁感应强度，可以增大电源电动势，故B正确； C．粒子从左到右通过时，电场力与洛伦兹力方向相反。但粒子从右到左通过时，电场力与洛伦兹力方向相同，所以粒子无法从右向左通过速度选择器，故C错误； D．若载流子带正电，洛伦兹力指向板，载流子向板聚集，板电势高。若载流子带负电，洛伦兹力指向板，载流子向板聚集，板电势低，故D错误。 故选AB。 9. 如图所示，在倾角为的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L，质量为m的直导体棒，当导体棒中的电流I垂直纸面向里时，欲使导体棒静止在斜面上，可加平行纸面的匀强磁场中，下列有关磁场的描述中正确的是（　　） A. 若磁场方向竖直向上，则 B. 若磁场方向平行斜面向上，则 C. 若磁场方向垂直斜面向上，则 D. 若磁场方向垂直斜面向上，则 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】A．若磁场方向竖直向上，导体棒受到竖直向下的重力、垂直斜面向上的支持力和水平向右的安培力，由平衡条件可知，安培力 解得 故A正确； B．若磁场方向平行斜面向上，安培力垂直斜面向下，沿斜面的合力不为0，导体棒不会静止，故B错误； CD．若磁场方向垂直斜面向上，安培力沿斜面向上，由平衡条件可知：安培力 解得 故C正确，D错误。 故选AC。 10. 某同学研究远距离输电的电路如图所示，a、b端接入电压为U0的交流电源，升压变压器T1和降压变压器T2均为理想变压器，且。已知R1=R2=R3，三个电阻消耗的功率相同，电表均为理想交流电表，则（　　） A. 升压变压器T1的匝数比为 B. 电压表的示数小于U0 C. 若R1短路，电流表示数将变为原来的1.5倍 D. 若R3断路，电压表示数将减小 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由于三个电阻消耗的功率相同，根据 流过每个电阻的电流相等，因此 可得 A错误； B．由于R1两端存在一定的电压，因此 又 可得 B正确； C．在R1未短路时，流过电流表的电流为，可得 而 可知 当R1短路后，流过电流表的电流为，可得 而 由于 可知 C正确； D．当R3断路时，流过n4的电流I4减小，导致I3减小，电阻R1分得的电压减小，U3增大，从而U4增大，D错误。 故选BC。 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某小组利用如图所示电路研究自感线圈L对小灯泡亮暗变化的影响，已知线圈自身电阻几乎为0，A、B是两个相同的小灯泡。 对于观察到的小灯泡A、B的现象，请在横线上填入最相匹配的现象前的字母。 A.立即变亮，然后亮度不变 B.立即变亮，然后逐渐更亮 C.立即变亮，然后慢慢熄灭 D.稍微变暗，然后亮度不变 E.立即熄灭 F.闪亮一下，然后熄灭 G.逐渐熄灭 （1）闭合开关S瞬间，看到A电灯________，B灯泡________； （2）闭合开关S一段时间后，待电路稳定，再断开开关S的瞬间，看到A电灯________，B灯泡________。 （3）开关原先闭合，电路处于稳定状态，在某一时刻突然断开开关S，则通过灯泡B中的电流I随时间变化的图线最可能是图中的（　　） A. B. C. D. 【答案】（1） ①. B ②. C （2） ①. E ②. F （3）D 【解析】 【小问1详解】 [1]电键S闭合后，线圈L中产生自感电动势阻碍电流的增加，小灯泡A将瞬间变亮，电路稳定后，线圈电阻可以忽略，小灯泡B被短路，小灯泡A亮度增大。 故选B。 [2]电键S闭合后，小灯泡B瞬间变亮，然后由于线圈短路，则B灯逐渐熄灭。 故选C。 【小问2详解】 [1]S断开后，小灯泡A电路中没有闭合回路，小灯泡A将立即熄灭。 故选E。 [2]S断开后，线圈L中产生自感电动势阻碍电流的减小，在线圈与小灯泡B构成的闭合回路中产生感应电流，故S断开后，小灯泡B闪亮一下，然后熄灭。 故选F。 【小问3详解】 开关S原来闭合时，电路处于稳定状态，灯泡B被短路，当某一时刻开关S突然断开时，线圈L中向右的电流要减小，由于自感现象，线圈L产生自感电动势，在线圈与小灯泡B构成闭合回路中产生感应电流，通过小灯泡B的电流方向与电路没有稳定时相反，变为向左且逐渐减小到零。 故选D。 12. 某学习小组在“研究回路中感应电动势大小与磁通量变化快慢的关系”的实验中采用了如图甲所示的实验装置。 （1）实验需用螺旋测微器测量挡光片的宽度，如图乙所示，则___________；若实验中没有现成的遮光条，某同学用金属片替代，用20分度的游标卡尺测量金属片的宽度如图丙所示，其读数为___________，这种做法是否合理？___________（填“合理”或“不合理”）。 （2）在实验中，让小车以不同速度靠近螺线管，记录下光电门挡光时间内感应电动势的平均值，改变速度多次实验，得到多组数据。 （3）得到多组与数据之后，若以为纵坐标、以为横坐标作出图像，发现图像是一条曲线，不容易得出清晰的实验结论，为了使画出的图像为一条直线，最简单的改进办法是以___________为横坐标。 （4）其他条件都不变，若换用匝数加倍的线圈做实验，根据实验数据所作出的那条直线图像斜率_______（填“减半”“不变”或“加倍”）。 【答案】 ①. 4.800##4.799##4.801 ②. 70.15 ③. 不合理 ④. ⑤. 加倍 【解析】 【详解】（1）[1]螺旋测微器的精确值为，由图乙可知挡光片的宽度为 [2]20分度游标卡尺的精确值为，由图丙可知金属片的宽度为 [3]遮光条的宽度越小，小车经过遮光条时的平均速度越接近小车的瞬时速度，遮光条的宽度越大，小车的速度误差越大，不能用宽金属片替代遮光条,这种做法不合理； （3）[4]在挡光片每次经过光电门的过程中，磁铁与线圈之间相对位置的改变量都一样，穿过线圈磁通量的变化量都相同； 根据 因不变，与成正比，横坐标应该是； （4）[5]匝数加倍后，产生的感应电动势加倍，图像纵坐标加倍，横坐标不变，所以新图像的斜率加倍。 13. 如图所示，在平面直角坐标系xOy的第一象限内存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外。y轴上有一个粒子源P，OP=L，从P点沿x轴正方向发射速度大小不同的带正电的粒子，不计粒子的重力。已知带电粒子的质量为m、电荷量为q，试求： （1）通过O点的粒子速度的大小； （2）速度大小为的粒子在磁场中运动的时间。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）通过O点的粒子半径为 由牛顿第二定律得 联立，解得 （2）若粒子的速度为，由牛顿第二定律得 解得粒子的半径为 代入数据解得 粒子运动轨迹如图所示 由几何关系得 解得 粒子在磁场中运动的时间为 14. 如图所示为一个小型交流发电机的示意图，其线框ABCD匝数n=100匝，面积为，总电阻r=10Ω，绕垂直于磁场的轴匀速转动，角速度。已知匀强磁场磁感应强度，矩形线框通过滑环与理想变压器相连，副线圈与电阻相接，电表均为理想电表，电压表示数为U=180V。从线框转至中性面位置开始计时，求： （1）线框中感应电动势的瞬时值表达式； （2）电流表的示数； （3）当原、副线圈匝数比为3：1时，电阻R的阻值。 【答案】（1）；（2）2A；（3） 【解析】 【详解】（1）线圈中感应电动势的峰值 由于从线框转至中性面位置开始计时，故瞬时值表达式为 （2）感应电动势的有效值为 线圈自身分到的电压为 又 所以电流表示数为 （3）设副线圈两端电压为，电流为则有 所以 15. 如图所示，足够长的两平行光滑金属导轨、固定在水平桌面上，其间矩形区域内有方向竖直向上、磁感应强度的匀强磁场。水平导轨左侧平滑连接有倾角、动摩擦因数的倾斜金属导轨，倾斜导轨最上端接有一个阻值的电阻。水平导轨右侧平滑连接竖直放置的光滑半圆弧导轨，圆弧半径。现有一质量为、接入阻值的金属棒在倾斜导轨上离水平桌面高处静止释放，最终恰好能沿圆弧轨道通过半圆弧最高点。已知重力加速度，导轨间距均为，感应电流产生的磁场及导轨的电阻忽略不计，运动过程中金属棒始终与导轨垂直且接触良好。求： （1）金属棒刚进入磁场时受到安培力F的大小； （2）金属棒整个运动过程中电阻R产生的焦耳热； （3）矩形磁场沿导轨方向的长度。 【答案】（1）；（2）；（3）。 【解析】 【详解】（1）根据动能定理有 根据法拉第电磁感应定律有 根据欧姆定律有 金属棒刚进入磁场时受到安培力 （2）设金属棒在位置的速度为，则有 金属棒从位置运动到位置的过程，由动能定理得 又 ， 故 （3）设金属棒穿过磁场区域时的速度为，金属棒从该位置运动到位置的过程，由动能定理得 金属棒穿过磁场区域的过程，由动量定理得 又有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $