甘肃甘南州临潭县第一中学2025-2026学年高二下学期期中物理模拟卷

临潭县第一中学2025-2026学年下学期期中模拟卷 高二 物理 (考试时间：75分钟试卷满分：100分） 班级： 姓名： 成绩： 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.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 4.考试范围：人教版选择性必修第二册第1-4章 第一部分（选择题共43分） 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只 有一项是符合题目要求的. 1.如图所示是用阴极射线管演示电子在磁场中受洛伦兹力的实验装置，图上管中虚线是电 子的运动轨迹，那么下列相关说法中正确的有() A- A.阴极射线管的A端应接正极 B.C端是蹄形磁铁的N极 C.无法确定磁极C的极性 D.洛伦兹力对电子做正功 【答案】B 【详解】A.如图，电子从A极射向B极，电子带负电，则B端应接正极，A端应接负极.故 A错误； BC电子束向下偏转，洛伦兹力方向向下，根据左手定则判断可知，C端是蹄形磁铁的N极.故 B正确，C错误； D.洛伦兹力方向总是与电子速度方向垂直，不做功.故D错误： 故选B。 2.下列各图中，通电直导线或带电粒子所受磁场力F方向正确的是() -g B B D ⑧ 十 F 【答案】A 【详解】根据左手定则分析可知A正确，BCD错误。故选A。 3.如图所示是通过电容器电容的变化来检测容器内液面高低的仪器原理图，容器中装有导 电液体，是电容器的一个电极，中间的导电芯柱是电容器的另一个电极，芯柱外面套有绝缘 管作为电介质，电容器的这两个电极分别用导线与一个线圈的两端相连，组成LC振荡电路， 根据其振荡频率的高低（用与该电路相连的频率计显示）就可知道容器内液面位置的高低.如 果频率计显示该振荡电路的振荡频率变大了，则液面() 中导电芯 绝缘管 容器 导电液体 A.降低 B.升高 C.不变 D.无法判断 【答案】A 【详解】导电液体看作电容器的一个极板，导体芯柱是电容器的另一个极板，芯柱外面套有 绝缘管作为电容器内的电介质，电容器两个极板分别与一个线圈的两端相连组成LC振荡电 路，现振荡电路的频率变大，根据=， 可知电容 2πWLC ,知电容C减小，根据C= 4πa’ 器面积减小，即容器内液面位置降低，故选A。 4.图甲、乙分别表示两种电流的波形，其中图乙所示电流按正弦规律变化。甲、乙两种电 流有效值之比为() 1 210 -Io -Io -2 -210 甲 A.2:1 B.2:1 C.5: D.5:2 【答案】D 【详解】根据有效值定义可得RT-IR+(,广R了，可得甲的电流有效值为1，一、 而乙的电流有效值为12= 治=2以，则甲、乙两种电流有效值之比为1，：12=5：2 √5 故选D。 5.如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一根水平放置的金属棒以某一水平速度抛出， 金属棒在运动过程中始终保持水平且未离开磁场区域。不计空气阻力，金属棒在运动过程中， 下列说法正确的是( ) A.感应电动势越来越大 B.单位时间内，金属棒的动量增量变大 C.金属棒中的机械能越来越小 D.单位时间内金属棒扫过的曲面中的磁通量不变 【答案】D 【详解】A.金属棒做平抛运动，水平速度不变，根据E=BL可知，棒中的感应电动势不 变，故A错误： B.根据动量定理可知，单位时间内，金属棒的动量增量为△p=g,大小不变，故B错误： C.金属棒在运动过程只有重力做功，则机械能守恒，故C错误： D.单位时间内ab的水平位移为，则扫过的曲面中的磁通量不变，故D正确：故选D。 6.质量为、电荷量为q的微粒以速度v与水平方向成0角从O点进入方向如图所示的正 交的匀强电场和匀强磁场组成的混合场区，该微粒在电场力、洛伦兹力和重力的共同作用下， 恰好沿直线运动到A点，下列说法中正确的是() E ● 。B ● ● A.该微粒可能带正电荷 B.微粒从O到A的运动可能是匀变速运动 C.该磁场的磁感应强度大小为"g g coso D。该电场的电场强度为”g qtanθ 【答案】C 【详解】AB,若微粒带正电荷，它受竖直向下的重力，向左的电场力和斜向右下方的洛伦 兹力，此时合力不可能为零，故可知微粒不能做直线运动，据此可知微粒应带负电荷，且只 能做匀速运动，故AB错误： CD.由题意可得微粒受力情况如下图所示 Bqv 0 96 mg 由平衡条件有Bg=mg tan 0,gB="g cosθ 解得E=mg tan0 ncos日，故C正确，D错误。故选C。 7.关于下列四幅图的说法正确的是( 永久磁体 线圈 甲 A.甲图中话筒应用了磁场对电流的作用 B.乙图是演示电磁感应现象的实验装置 C.丙图实验说明磁场能产生电流 D.丁图的实验所揭示的原理可以制成发电机 【答案】D 【详解】A.甲图是动感线圈式话筒，当人对话筒说话时，引起膜片的振动，膜片的振动会 引起线圈的运动，切割永磁铁的磁感线而产生相对应的变化的电流，从而在扬声器产生与说 话者相同的声音，动圈式话筒是根据电磁感应原理工作的，故A错误： B.乙图是磁场对电流作用的实验，通电后通电导体在磁场中受到力的作用而运动，故B错 误：C.丙图是奥斯特实验，通电后小磁针偏转，说明了通电导线周围存在磁场，故C错误： D.丁图是电磁感应实验，根据此原理可以制成发电机，故D正确。故选D。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分.在每小题给出的选项中，有多项 符合题目要求。全部选对的得5分，部分选对的得3分，有选错的得0分， 8.实际应用中需要改变交流电压的场合很多，以下说法正确的有() A.手机充电器能将220V市电转变成5V的充电电压，其内部的变压器是降压变压器 B.电视机显像管需要10KV以上的高电压，其内部的变压器是升压变压器 C.机床上的照明灯用的电压是36V的安全电压，这个电压是将380V的电压降压后得到 的.如果变压器原线圈是570匝，副线圈的匝数应该是108匝 D.交流电表有一定的量度范围，不能直接测量过高的电压电流，可以利用互感器将高 电压大电流变成低电压和小电流.图中甲是电流互感器，乙是电压互感器 甲 【答案】AB 【详解】根据题意将它接到220V的市电上能给手机提供5V的充电电压，所以该充电器内 变压器能够降低交流电压，故A正确：电视机显像管需要1OkV以上的高电压，而正常的电 压为220V,则其内部的变压器是升压变压器，故B正确：根据：，=U,:U2=380:36=95:9, 解得以-570x36=54,故C错误；甲图的原线圈两端接电源两端的电压，所以是电乐互感 380 器，乙图中的原线圈串联接入输电线的一根导线，所以是电流互感器，故D错误：故选AB 9.如图是质谱仪的工作原理示意图，带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器内相互 正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E,平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记 录粒子位置的胶片AA2,平板S下方有磁感应强度为Bo的匀强磁场.下列说法正确的是 () 加速电场 速度选择器 A.质谱仪是分析同位素的重要工具 B.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里 C.速度选择器只能一种电性，且速度等于马的粒子 D.打在A1处的粒子比打在A2处的粒子的比荷小 【答案】AD 【详解】A,粒子进入磁场后做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得 1y2 gvB=m 解得 =Y m Br 知道粒子电量后，便可求出的质量，所以质谱仪可以用来分析同位素，故A正确： B.假设粒子带正电，则在速度选择器中受到向右的电场力，所以磁场力的方向应该向左， 由左手定则知，磁场方向应该垂直纸面向外，故B错误： C.在速度选择器中做匀速直线运动的粒子能进入偏转磁场，由平衡条件得 TvB=gE 解得 B 则能通过速度选择器的与电荷的电性无关，故C错误： D.粒子在磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得 12 gvB=m 解得 9-p m Br 由此可知，r越小，荷质比越大，粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P,所以打在A,处的粒 子比打在A2处的粒子的比荷小，故D正确。故选AD。 10.质谱仪是一种测定带电离子质量和分析同位素的重要工具，它的构造原理如图所示，离 子源S产生的各种不同正离子束（速度可看作为零），经加速电场加速后垂直进入有界匀强 磁场，到达记录它的照相底片P上。设离子在P上的位置到入口处S,的距离为x,则() ● A.只要x相同，则离子质量一定相同 B.若离子为质子，B一定时，x与U成正比 C.若离子为质子，一定时，x与B成反比 D.若离子束是同位素，则x越大，离子质量越大 【答案】CD 【详解】粒子在电场中加速过程，根据动能定理得 qU-1m 2 得 2qU 在磁场中，由洛伦兹力提供向心力，则有 1v2 TvB=mY 得 gB 联立得 2mU 则有 222md BV g A,当x相同，离子的荷质比相同，但质量不一定相同，故A错误； BC.若离子为质子，B一定，x与√U成正比，U一定时，x与B成反比，故B错误，C正 确： D.若离子束是同位素，则x越大，离子质量越大，故D正确。故选CD。 第二部分（非选择题共57分） 三、实验题（本题共2小题，每小题9分，共18分）。 11.用如图甲的实验装置“探究影响感应电流方向的因素”，螺线管的绕线方向如图乙所示。 B 图甲 图乙 (1)实验现象：将条形磁铁按如图甲方式S极向下匀速插入螺线管时，请在图乙中标出螺线 管中的感应电流方向。 (2)实验结论：当穿过闭合线圈的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场方向 (填 写“相同”或相反”)。 (3)总结提炼：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的 (4)拓展应用：如图丙所示是一种延时继电器的示意图。铁芯上有两个线圈A和B。线圈A 和电源连接，线圈B与直导线b构成一个闭合回路。弹簧K与衔铁D相连，D的右端触头 C连接工作电路（未画出）。开关S闭合状态下，工作电路处于导通状态。S断开瞬间，延 时功能启动，此时直导线b中电流方向为 (填写“a到b'或b到d)。说明延时 继电器的延时工作原理： K C 图丙 A 【答案】(1) B (2)相反 (3)磁通量的变化 (4) a到b 见解析 【详解】(1)由图可知，条形磁铁$向下插入线圈，则穿过线圈的磁通量向上增大，根据楞 次定律可知，感应电流的磁场竖直向下，因此感应电流的方向如图 B (2)实验结论：当穿过闭合线圈的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场方向相反。 (3)总结提炼：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁 通量的变化。 (4)[1]S断开瞬间，延时功能启动，此时穿过线圈B的磁通量向下减小，根据楞次定律可 知，线圈B中产生的感应电流磁场为向下，则此时直导线ab中电流方向为a到b: [2]延时继电器的延时工作原理：S断开瞬间，线圈B中产生感应电流，保持铁芯中的磁性， 所以衔铁不会马上被弹簧拉起，达到延时的作用。 12.在探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系实验中，小李同学采用了如图所示的可拆式 变压器（铁芯不闭合）进行研究。 /匝 100 100 400 400 及/匝 200 800 100 800 UN 1.60 1.60 5.20 5.20 UNV 3.18 12.67 1.2610.28 甲 乙 (1)以下给出的器材中，本实验需要用到的是 A.干电池 B.学生电源 C.直流电压表 D.多用电表 (2)为实现探究目的，保持原线圈输入的电压一定，通过改变原、副线圈匝数，测量副线圈 上的电压。这个探究过程采用的科学探究方法是 A.演绎法 B.等效替代法 C.控制变量法 D.理想实验法 (3)实验过程中，变压器的原、副线圈选择不同的匝数，利用多用电表测量相应电压，记录 如图乙，根据表格中的数据，在实验误差允许的范围内，可得出原、副线圈两端电压与匝数 的关系为 (用An2U和U2表示)。 (④)实验中原、副线圈的电压之比总是略大于对应的匝数之比，请写出一条你认为可能的原 因： 【答案】(I)BD (2)C 从=乃 ③)U, (④)由于铁芯在交变磁场的作用下会发热，交变电流产生的磁场不可能完全限制在铁芯内， 存在着漏磁现象，理想变压器是一个理想模型，实际用的变压器会有铜损和铁损等原因，所 以原线圈与副线圈的电压之比总是稍大于原线圈与副线圈的匝数之比。 【详解】(1)实验中需要学生交流电源和多用电表，不需要干电池和直流电压表。故选BD (2)保持原线圈输入的电压一定，通过改变原、副线圈匝数，测量副线圈上的电压，所用 的探究方法是控制变量法。故选C。 (3)根据表格中的数据，在实验误差允许的范围内，原、副线圈两端电压之比等于匝数之 比哈路 (4)由于铁芯在交变磁场的作用下会发热，交变电流产生的磁场不可能完全限制在铁芯内， 存在着漏磁现象，理想变压器是一个理想模型，实际用的变压器会有铜损和铁损等原因，所 以原线圈与副线圈的电压之比总是稍大于原线圈与副线圈的匝数之比。 四、解答题（本题共3小题，共39分） 13.(12分)如图是“电磁炮”模型的原理结构示意图。光滑水平平行金属导轨M、N的间 距L=0.2,电阻不计，在导轨间有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度B=1×10T。装有弹体 的导体棒ab垂直放在导轨MN上的最左端，且始终与导轨接触良好，导体棒b(含弹体) 的质量=0.2kg,在导轨M、N间部分的电阻R=0.82,可控电源的内阻0.22。在某次模 拟发射时，可控电源为导体棒b提供的电流恒为=4×10A,不计空气阻力，导体棒b由 静止加速到=4km/s后发射弹体。求： (1)导体棒ab所受安培力大小： (2)光滑水平导轨最小长度： (3)该过程系统产生的焦耳热。 个↑千M 可控 电源 【答案】(1)8×104N;(2)20n:(3)1.6×10J 【详解】(1)b受到的安培力 F=BIL 代入数据得 F=8×104N (2)根据动能定理，有 F=2mn2-0 代入数据得 x=20m (3)设导体棒经时间t加速到v,对导体棒由牛顿第二定律有 F安a,v=t 系统产生的焦耳热 Q=P(R+r)t 联解上式，代入数据得 0=1.6×10J 14.（13分)如图甲所示，在真空中，半径为R的圆形区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直 纸面向外.在磁场左侧有一对平行金属板M、N,两板间距离也为R,板长为L,板的中心 线002与磁场的圆心0在同一直线上.置于01处的粒子源可连续以速度1。沿002发射电荷 量为q、质量为的带正电的粒子（不计粒子重力），MN两板不加电压时，粒子经磁场偏转 后恰好从圆心O的正下方P点离开磁场；若在M、N板间加如图乙所示周期为。的交变电 1 压Uw,且在t=O时刻入射的粒子恰好贴着N板右侧水平射出.求： M UMN U 01 Vo (1)匀强磁场的磁感 0 3L 甲 应强度B的大小： (2)交变电压电压U。的大小； (3)若粒子在磁场中运动的最长、最短时间分别为1、t2,则它们的差值△t为多大？ 【答案】(R 'o 21R2d R (2) 92 ③)3 【详解】【分析】当U=0时粒子沿O1O2方向射入磁场，由几何关系得R1=R,根据牛顿 第二定律求出匀强磁场的磁感应强度B的大小；在O时刻入射粒子恰好贴着N板右侧水 平射出，由内平抛运动求出交变电压电压U。的大小， 解：(1)当U=0时粒子沿O1O2方向射入磁场轨迹如图圆O3,设其半径为R1 M 由几何关系得RR 又Bqem及 解得：B= gR (2)在0时刻入射粒子满足： R1xU4x(L)x2 2-2mR 解得U,=2mR q 心汽分析可知所有粒子经电场后其速度仍为，1=（必+D子c=0123.)时刻入时的粒 子贴M板平行射入磁场轨迹如圆O4,偏转角为α 由几何知识可知四边形Q0P04为菱形，故a-120° t2= (k=0,1,2,3..)时刻入射 0 的粒子贴N板平行射入磁场轨迹如图O5;偏转角为邮 M 由几何知识可知SOPO5为菱形，故B=60° ，故△1=1-1，=迟 31o 15.(14分)一座小型水电站，水以3m/s的速度流入水轮机，而以1m/s的速度流出，流出 水位比流入水位低1.6m,水的流量为1m/s,如果水流机械能减少量的75%供给发电机。 求： (1)若发电机效率为80%，则发电机的输出功率为多大？ (2)发电机的输出电压为240V,输电线路电阻为16.72，允许损失的电功率为5%，用户 所需电压为220V,如图所示，则升压变压器和降压变压器的原、副线圈匝数比各是多少？ (变压器为理想变压器，水的密度p=1×103kg/m3,g取10m/s2) R线 交流 用 U 发电机 户 升压变压器 降压变压器 395 【答案】(1)12kW;(2) 25'11 【详解】(1)每秒水流机械能损失为 2m兮-)+mgh=2a0灯 4E= 发电机的输出功率为 h-7564 ×80%=12kW t (2)根据题意可知 P线=5%=600W 因为 P我=IR饿 所以 I线=6A 又因 出=50A 1,=1=6A,1F元 所以对升压变压器有 Lm I,n 即 4-1-3 h125 又因为 13=1线=6A,1,= -P生=570A U 11 所以对降压变压器有 丛= 1 即 h=1=570_95 I,6611 临潭县第一中学2025-2026学年下学期期中模拟卷 高二 物理 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 班级： 姓名： 成绩： 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．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 4．考试范围：人教版选择性必修第二册第1-4章 第一部分（选择题 共43分） 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的． 1．如图所示是用阴极射线管演示电子在磁场中受洛伦兹力的实验装置，图上管中虚线是电子的运动轨迹，那么下列相关说法中正确的有（  ） A．阴极射线管的A端应接正极 B．C端是蹄形磁铁的N极 C．无法确定磁极C的极性 D．洛伦兹力对电子做正功 2．下列各图中，通电直导线或带电粒子所受磁场力F方向正确的是（　　） A． B． C． D． 3．如图所示是通过电容器电容的变化来检测容器内液面高低的仪器原理图，容器中装有导电液体，是电容器的一个电极，中间的导电芯柱是电容器的另一个电极，芯柱外面套有绝缘管作为电介质，电容器的这两个电极分别用导线与一个线圈的两端相连，组成LC振荡电路，根据其振荡频率的高低(用与该电路相连的频率计显示)就可知道容器内液面位置的高低．如果频率计显示该振荡电路的振荡频率变大了，则液面（　　） A．降低 B．升高 C．不变 D．无法判断 4．图甲、乙分别表示两种电流的波形，其中图乙所示电流按正弦规律变化。甲、乙两种电流有效值之比为（　　） A． B． C． D． 5．如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一根水平放置的金属棒以某一水平速度抛出，金属棒在运动过程中始终保持水平且未离开磁场区域。不计空气阻力，金属棒在运动过程中，下列说法正确的是（　　） A．感应电动势越来越大 B．单位时间内，金属棒的动量增量变大 C．金属棒中的机械能越来越小 D．单位时间内金属棒扫过的曲面中的磁通量不变 6．质量为m、电荷量为q的微粒以速度v与水平方向成θ角从O点进入方向如图所示的正交的匀强电场和匀强磁场组成的混合场区，该微粒在电场力、洛伦兹力和重力的共同作用下，恰好沿直线运动到A点，下列说法中正确的是（　　） A．该微粒可能带正电荷 B．微粒从O到A的运动可能是匀变速运动 C．该磁场的磁感应强度大小为 D．该电场的电场强度为 7．关于下列四幅图的说法正确的是（　　） A．甲图中话筒应用了磁场对电流的作用 B．乙图是演示电磁感应现象的实验装置 C．丙图实验说明磁场能产生电流 D．丁图的实验所揭示的原理可以制成发电机 二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分．在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得5分，部分选对的得3分，有选错的得0分． 8．实际应用中需要改变交流电压的场合很多，以下说法正确的有（    ） A．手机充电器能将220V市电转变成5V的充电电压，其内部的变压器是降压变压器 B．电视机显像管需要10KV以上的高电压，其内部的变压器是升压变压器 C．机床上的照明灯用的电压是36V的安全电压，这个电压是将380V的电压降压后得到的．如果变压器原线圈是570匝，副线圈的匝数应该是108匝 D．交流电表有一定的量度范围，不能直接测量过高的电压电流，可以利用互感器将高电压大电流变成低电压和小电流．图中甲是电流互感器，乙是电压互感器 9．如图是质谱仪的工作原理示意图，带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E，平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2，平板S下方有磁感应强度为B0的匀强磁场．下列说法正确的是（　　） A．质谱仪是分析同位素的重要工具 B．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里 C．速度选择器只能一种电性，且速度等于的粒子 D．打在A1处的粒子比打在A2处的粒子的比荷小 10．质谱仪是一种测定带电离子质量和分析同位素的重要工具，它的构造原理如图所示，离子源S产生的各种不同正离子束（速度可看作为零），经加速电场加速后垂直进入有界匀强磁场，到达记录它的照相底片P上。设离子在P上的位置到入口处S1的距离为x，则（　　） A．只要x相同，则离子质量一定相同 B．若离子为质子，B一定时，x与U成正比 C．若离子为质子，U一定时，x与B成反比 D．若离子束是同位素，则x越大，离子质量越大 第二部分（非选择题 共57分） 三、实验题（本题共2小题，每小题9分，共18分）。 11．用如图甲的实验装置“探究影响感应电流方向的因素”，螺线管的绕线方向如图乙所示。 (1)实验现象：将条形磁铁按如图甲方式S极向下匀速插入螺线管时，请在图乙中标出螺线管中的感应电流方向。 (2)实验结论：当穿过闭合线圈的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场方向_________（填写“相同”或“相反”）。 (3)总结提炼：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的_________。 (4)拓展应用：如图丙所示是一种延时继电器的示意图。铁芯上有两个线圈A和B。线圈A和电源连接，线圈B与直导线ab构成一个闭合回路。弹簧K与衔铁D相连，D的右端触头C连接工作电路（未画出）。开关S闭合状态下，工作电路处于导通状态。S断开瞬间，延时功能启动，此时直导线ab中电流方向为_________（填写“a到b”或“b到a”）。说明延时继电器的“延时”工作原理：__________________。 12．在探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系实验中，小李同学采用了如图所示的可拆式变压器（铁芯不闭合）进行研究。 (1)以下给出的器材中，本实验需要用到的是______。 A．干电池 B．学生电源 C．直流电压表 D．多用电表 (2)为实现探究目的，保持原线圈输入的电压一定，通过改变原、副线圈匝数，测量副线圈上的电压。这个探究过程采用的科学探究方法是______。 A．演绎法 B．等效替代法 C．控制变量法 D．理想实验法 (3)实验过程中，变压器的原、副线圈选择不同的匝数，利用多用电表测量相应电压，记录如图乙，根据表格中的数据，在实验误差允许的范围内，可得出原、副线圈两端电压与匝数的关系为______（用和表示）。 (4)实验中原、副线圈的电压之比总是略大于对应的匝数之比，请写出一条你认为可能的原因：______。 四、解答题（本题共3小题，共39分） 13．（12分）如图是 “电磁炮”模型的原理结构示意图。光滑水平平行金属导轨M、N的间距L=0.2m，电阻不计，在导轨间有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度B=1×102T。装有弹体的导体棒ab垂直放在导轨M、N上的最左端，且始终与导轨接触良好，导体棒ab（含弹体）的质量m=0.2kg，在导轨M、N间部分的电阻R=0.8Ω，可控电源的内阻r=0.2Ω。在某次模拟发射时，可控电源为导体棒ab提供的电流恒为I=4×103A，不计空气阻力，导体棒ab由静止加速到v=4km/s后发射弹体。求： (1)导体棒ab所受安培力大小； (2)光滑水平导轨最小长度； (3)该过程系统产生的焦耳热。 14．（13分）如图甲所示，在真空中，半径为R的圆形区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外．在磁场左侧有一对平行金属板M、N，两板间距离也为R，板长为L，板的中心线0102与磁场的圆心O在同一直线上．置于01处的粒子源可连续以速度沿0102发射电荷量为q、质量为m的带正电的粒子(不计粒子重力)，MN两板不加电压时，粒子经磁场偏转后恰好从圆心O的正下方P点离开磁场；若在M、N板间加如图乙所示周期为的交变电压，且在t=0时刻入射的粒子恰好贴着N板右侧水平射出．求： (1)匀强磁场的磁感应强度B的大小； (2)交变电压电压的大小； (3)若粒子在磁场中运动的最长、最短时间分别为、，则它们的差值Δt为多大? 15．（14分）一座小型水电站，水以3的速度流入水轮机，而以1的速度流出，流出水位比流入水位低1.6m，水的流量为1，如果水流机械能减少量的75%供给发电机。求： （1）若发电机效率为80%，则发电机的输出功率为多大？ （2）发电机的输出电压为240V，输电线路电阻为16.7Ω，允许损失的电功率为5%，用户所需电压为220V，如图所示，则升压变压器和降压变压器的原、副线圈匝数比各是多少？（变压器为理想变压器，水的密度，g取10） 学科网（北京）股份有限公司 $ 临潭县第一中学2025-2026学年下学期期中模拟卷 高二 物理 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 班级： 姓名： 成绩： 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．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 4．考试范围：人教版选择性必修第二册第1-4章 第一部分（选择题 共43分） 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的． 1．如图所示是用阴极射线管演示电子在磁场中受洛伦兹力的实验装置，图上管中虚线是电子的运动轨迹，那么下列相关说法中正确的有（  ） A．阴极射线管的A端应接正极 B．C端是蹄形磁铁的N极 C．无法确定磁极C的极性 D．洛伦兹力对电子做正功 【答案】B 【详解】A．如图，电子从A极射向B极，电子带负电，则B端应接正极，A端应接负极．故A错误； BC电子束向下偏转，洛伦兹力方向向下，根据左手定则判断可知，C端是蹄形磁铁的N极．故B正确，C错误； D．洛伦兹力方向总是与电子速度方向垂直，不做功．故D错误； 故选B。 2．下列各图中，通电直导线或带电粒子所受磁场力F方向正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】根据左手定则分析可知A正确，BCD错误。故选A。 3．如图所示是通过电容器电容的变化来检测容器内液面高低的仪器原理图，容器中装有导电液体，是电容器的一个电极，中间的导电芯柱是电容器的另一个电极，芯柱外面套有绝缘管作为电介质，电容器的这两个电极分别用导线与一个线圈的两端相连，组成LC振荡电路，根据其振荡频率的高低(用与该电路相连的频率计显示)就可知道容器内液面位置的高低．如果频率计显示该振荡电路的振荡频率变大了，则液面（　　） A．降低 B．升高 C．不变 D．无法判断 【答案】A 【详解】导电液体看作电容器的一个极板，导体芯柱是电容器的另一个极板，芯柱外面套有绝缘管作为电容器内的电介质，电容器两个极板分别与一个线圈的两端相连组成LC振荡电路，现振荡电路的频率变大，根据，知电容C减小，根据，可知电容器面积减小，即容器内液面位置降低，故选A。 4．图甲、乙分别表示两种电流的波形，其中图乙所示电流按正弦规律变化。甲、乙两种电流有效值之比为（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】根据有效值定义可得，可得甲的电流有效值为 而乙的电流有效值为，则甲、乙两种电流有效值之比为 故选D。 5．如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一根水平放置的金属棒以某一水平速度抛出，金属棒在运动过程中始终保持水平且未离开磁场区域。不计空气阻力，金属棒在运动过程中，下列说法正确的是（　　） A．感应电动势越来越大 B．单位时间内，金属棒的动量增量变大 C．金属棒中的机械能越来越小 D．单位时间内金属棒扫过的曲面中的磁通量不变 【答案】D 【详解】A．金属棒做平抛运动，水平速度不变，根据E=BLv0可知，棒中的感应电动势不变，故A错误； B．根据动量定理可知，单位时间内，金属棒的动量增量为，大小不变，故B错误； C．金属棒在运动过程只有重力做功，则机械能守恒，故C错误； D．单位时间内ab的水平位移为v0，则扫过的曲面中的磁通量不变，故D正确；故选D。 6．质量为m、电荷量为q的微粒以速度v与水平方向成θ角从O点进入方向如图所示的正交的匀强电场和匀强磁场组成的混合场区，该微粒在电场力、洛伦兹力和重力的共同作用下，恰好沿直线运动到A点，下列说法中正确的是（　　） A．该微粒可能带正电荷 B．微粒从O到A的运动可能是匀变速运动 C．该磁场的磁感应强度大小为 D．该电场的电场强度为 【答案】C 【详解】AB．若微粒带正电荷，它受竖直向下的重力，向左的电场力和斜向右下方的洛伦兹力，此时合力不可能为零，故可知微粒不能做直线运动，据此可知微粒应带负电荷，且只能做匀速运动，故AB错误； CD．由题意可得微粒受力情况如下图所示 由平衡条件有 解得，故C正确，D错误。故选C。 7．关于下列四幅图的说法正确的是（　　） A．甲图中话筒应用了磁场对电流的作用 B．乙图是演示电磁感应现象的实验装置 C．丙图实验说明磁场能产生电流 D．丁图的实验所揭示的原理可以制成发电机 【答案】D 【详解】A．甲图是动感线圈式话筒，当人对话筒说话时，引起膜片的振动，膜片的振动会引起线圈的运动，切割永磁铁的磁感线而产生相对应的变化的电流，从而在扬声器产生与说话者相同的声音，动圈式话筒是根据电磁感应原理工作的，故A错误； B．乙图是磁场对电流作用的实验，通电后通电导体在磁场中受到力的作用而运动，故B错误；C．丙图是奥斯特实验，通电后小磁针偏转，说明了通电导线周围存在磁场，故C错误； D．丁图是电磁感应实验，根据此原理可以制成发电机，故D正确。故选D。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分．在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得5分，部分选对的得3分，有选错的得0分． 8．实际应用中需要改变交流电压的场合很多，以下说法正确的有（    ） A．手机充电器能将220V市电转变成5V的充电电压，其内部的变压器是降压变压器 B．电视机显像管需要10KV以上的高电压，其内部的变压器是升压变压器 C．机床上的照明灯用的电压是36V的安全电压，这个电压是将380V的电压降压后得到的．如果变压器原线圈是570匝，副线圈的匝数应该是108匝 D．交流电表有一定的量度范围，不能直接测量过高的电压电流，可以利用互感器将高电压大电流变成低电压和小电流．图中甲是电流互感器，乙是电压互感器 【答案】AB 【详解】根据题意将它接到220V的市电上能给手机提供5V的充电电压，所以该充电器内变压器能够降低交流电压，故A正确；电视机显像管需要10kV以上的高电压，而正常的电压为220V，则其内部的变压器是升压变压器，故B正确；根据，解得，故C错误；甲图的原线圈两端接电源两端的电压，所以是电压互感器，乙图中的原线圈串联接入输电线的一根导线，所以是电流互感器，故D错误；故选AB. 9．如图是质谱仪的工作原理示意图，带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E，平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2，平板S下方有磁感应强度为B0的匀强磁场．下列说法正确的是（　　） A．质谱仪是分析同位素的重要工具 B．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里 C．速度选择器只能一种电性，且速度等于的粒子 D．打在A1处的粒子比打在A2处的粒子的比荷小 【答案】AD 【详解】A．粒子进入磁场后做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得 解得 知道粒子电量后，便可求出m的质量，所以质谱仪可以用来分析同位素，故A正确； B．假设粒子带正电，则在速度选择器中受到向右的电场力，所以磁场力的方向应该向左，由左手定则知，磁场方向应该垂直纸面向外，故B错误； C．在速度选择器中做匀速直线运动的粒子能进入偏转磁场，由平衡条件得 解得 则能通过速度选择器的与电荷的电性无关，故C错误； D．粒子在磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得 解得 由此可知，r越小，荷质比越大，粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，所以打在A1处的粒子比打在A2处的粒子的比荷小，故D正确。故选AD。 10．质谱仪是一种测定带电离子质量和分析同位素的重要工具，它的构造原理如图所示，离子源S产生的各种不同正离子束（速度可看作为零），经加速电场加速后垂直进入有界匀强磁场，到达记录它的照相底片P上。设离子在P上的位置到入口处S1的距离为x，则（　　） A．只要x相同，则离子质量一定相同 B．若离子为质子，B一定时，x与U成正比 C．若离子为质子，U一定时，x与B成反比 D．若离子束是同位素，则x越大，离子质量越大 【答案】CD 【详解】粒子在电场中加速过程，根据动能定理得 qU= 得 v= 在磁场中，由洛伦兹力提供向心力，则有 qvB=m 得 r= 联立得 r= 则有 x=2r= A．当x相同，离子的荷质比相同，但质量不一定相同，故A错误； BC．若离子为质子，B一定，x与成正比，U一定时，x与B成反比，故B错误，C正确； D．若离子束是同位素，则x越大，离子质量越大，故D正确。故选CD。 第二部分（非选择题 共57分） 三、实验题（本题共2小题，每小题9分，共18分）。 11．用如图甲的实验装置“探究影响感应电流方向的因素”，螺线管的绕线方向如图乙所示。 (1)实验现象：将条形磁铁按如图甲方式S极向下匀速插入螺线管时，请在图乙中标出螺线管中的感应电流方向。 (2)实验结论：当穿过闭合线圈的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场方向_________（填写“相同”或“相反”）。 (3)总结提炼：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的_________。 (4)拓展应用：如图丙所示是一种延时继电器的示意图。铁芯上有两个线圈A和B。线圈A和电源连接，线圈B与直导线ab构成一个闭合回路。弹簧K与衔铁D相连，D的右端触头C连接工作电路（未画出）。开关S闭合状态下，工作电路处于导通状态。S断开瞬间，延时功能启动，此时直导线ab中电流方向为_________（填写“a到b”或“b到a”）。说明延时继电器的“延时”工作原理：__________________。 【答案】(1) (2)相反 (3)磁通量的变化 (4) a到b 见解析 【详解】（1）由图可知，条形磁铁S向下插入线圈，则穿过线圈的磁通量向上增大，根据楞次定律可知，感应电流的磁场竖直向下，因此感应电流的方向如图 （2）实验结论：当穿过闭合线圈的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场方向相反。 （3）总结提炼：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。 （4）[1]S断开瞬间，延时功能启动，此时穿过线圈B的磁通量向下减小，根据楞次定律可知，线圈B中产生的感应电流磁场为向下，则此时直导线中电流方向为到； [2]延时继电器的“延时”工作原理：S断开瞬间，线圈B中产生感应电流，保持铁芯中的磁性，所以衔铁不会马上被弹簧拉起，达到延时的作用。 12．在探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系实验中，小李同学采用了如图所示的可拆式变压器（铁芯不闭合）进行研究。 (1)以下给出的器材中，本实验需要用到的是______。 A．干电池 B．学生电源 C．直流电压表 D．多用电表 (2)为实现探究目的，保持原线圈输入的电压一定，通过改变原、副线圈匝数，测量副线圈上的电压。这个探究过程采用的科学探究方法是______。 A．演绎法 B．等效替代法 C．控制变量法 D．理想实验法 (3)实验过程中，变压器的原、副线圈选择不同的匝数，利用多用电表测量相应电压，记录如图乙，根据表格中的数据，在实验误差允许的范围内，可得出原、副线圈两端电压与匝数的关系为______（用和表示）。 (4)实验中原、副线圈的电压之比总是略大于对应的匝数之比，请写出一条你认为可能的原因：______。 【答案】(1)BD (2)C (3) (4)由于铁芯在交变磁场的作用下会发热，交变电流产生的磁场不可能完全限制在铁芯内，存在着漏磁现象，理想变压器是一个理想模型，实际用的变压器会有铜损和铁损等原因，所以原线圈与副线圈的电压之比总是稍大于原线圈与副线圈的匝数之比。 【详解】（1）实验中需要学生交流电源和多用电表，不需要干电池和直流电压表。故选BD （2）保持原线圈输入的电压一定，通过改变原、副线圈匝数，测量副线圈上的电压，所用的探究方法是控制变量法。故选C。 （3）根据表格中的数据，在实验误差允许的范围内，原、副线圈两端电压之比等于匝数之比，即 （4）由于铁芯在交变磁场的作用下会发热，交变电流产生的磁场不可能完全限制在铁芯内，存在着漏磁现象，理想变压器是一个理想模型，实际用的变压器会有铜损和铁损等原因，所以原线圈与副线圈的电压之比总是稍大于原线圈与副线圈的匝数之比。 四、解答题（本题共3小题，共39分） 13．（12分）如图是 “电磁炮”模型的原理结构示意图。光滑水平平行金属导轨M、N的间距L=0.2m，电阻不计，在导轨间有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度B=1×102T。装有弹体的导体棒ab垂直放在导轨M、N上的最左端，且始终与导轨接触良好，导体棒ab（含弹体）的质量m=0.2kg，在导轨M、N间部分的电阻R=0.8Ω，可控电源的内阻r=0.2Ω。在某次模拟发射时，可控电源为导体棒ab提供的电流恒为I=4×103A，不计空气阻力，导体棒ab由静止加速到v=4km/s后发射弹体。求： (1)导体棒ab所受安培力大小； (2)光滑水平导轨最小长度； (3)该过程系统产生的焦耳热。 【答案】(1)N；(2)20m；(3)1.6 【详解】(1)ab受到的安培力 F安=BIL 代入数据得 F安=N (2)根据动能定理，有 F安x=mv2－0 代入数据得 x=20m (3)设导体棒经时间t加速到v，对导体棒由牛顿第二定律有 F安=ma，v=at 系统产生的焦耳热 Q=I2(R+r)t 联解上式，代入数据得 Q=1.6 14．（13分）如图甲所示，在真空中，半径为R的圆形区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外．在磁场左侧有一对平行金属板M、N，两板间距离也为R，板长为L，板的中心线0102与磁场的圆心O在同一直线上．置于01处的粒子源可连续以速度沿0102发射电荷量为q、质量为m的带正电的粒子(不计粒子重力)，MN两板不加电压时，粒子经磁场偏转后恰好从圆心O的正下方P点离开磁场；若在M、N板间加如图乙所示周期为的交变电压，且在t=0时刻入射的粒子恰好贴着N板右侧水平射出．求： (1)匀强磁场的磁感应强度B的大小； (2)交变电压电压的大小； (3)若粒子在磁场中运动的最长、最短时间分别为、，则它们的差值Δt为多大? 【答案】(1) (2)   (3) 【详解】【分析】当UMN =0时粒子沿O1`O2方向射入磁场，由几何关系得R1=R，根据牛顿第二定律求出匀强磁场的磁感应强度B的大小；在t=0时刻入射粒子恰好贴着N板右侧水平射出，由内平抛运动求出交变电压电压的大小， 解：(1)当UMN =0时粒子沿O1`O2方向射入磁场轨迹如图 圆O3，设其半径为R1 由几何关系得R1=R 又Bqv= 解得：   (2)在t=0时刻入射粒子满足： 解得 (3)经分析可知所有粒子经电场后其速度仍为v0，时刻入射的粒子贴M板平行射入磁场轨迹如圆O4，偏转角为α 由几何知识可知四边形QOPO4为菱形，故α=120° ( k= 0，1，2，3…）时刻入射的粒子贴N板平行射入磁场轨迹如图O5；偏转角为β 由几何知识可知SOPO5为菱形，故β=60° ，又 ，故 15．（14分）一座小型水电站，水以3的速度流入水轮机，而以1的速度流出，流出水位比流入水位低1.6m，水的流量为1，如果水流机械能减少量的75%供给发电机。求： （1）若发电机效率为80%，则发电机的输出功率为多大？ （2）发电机的输出电压为240V，输电线路电阻为16.7Ω，允许损失的电功率为5%，用户所需电压为220V，如图所示，则升压变压器和降压变压器的原、副线圈匝数比各是多少？（变压器为理想变压器，水的密度，g取10） 【答案】（1）12kW；（2）， 【详解】（1）每秒水流机械能损失为 发电机的输出功率为 （2）根据题意可知 因为 所以 又因 ， 所以对升压变压器有 即 又因为 ， 所以对降压变压器有 即 学科网（北京）股份有限公司 $临潭县第一中学2025-2026学年下学期期中模拟卷 高二 物理 (考试时间：75分钟试卷满分：100分） 班级： 姓名： 成绩： 注意率项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。 如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答 题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 4.考试范围：人教版选择性必修第二册第1-4章 第一部分（选择题共43分） 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只 有一项是符合题目要求的. 1.如图所示是用阴极射线管演示电子在磁场中受洛伦兹力的实验装置，图上管中虚线是电 子的运动轨迹，那么下列相关说法中正确的有() A.阴极射线管的A端应接正极 B.C端是蹄形磁铁的N极 C.无法确定磁极C的极性 D.洛伦兹力对电子做正功 2.下列各图中，通电直导线或带电粒子所受磁场力F方向正确的是( -g B 。 XX B. D ● ☒ ·B F 3.如图所示是通过电容器电容的变化来检测容器内液面高低的仪器原理图，容器中装有导 电液体，是电容器的一个电极，中间的导电芯柱是电容器的另一个电极，芯柱外面套有绝缘 管作为电介质，电容器的这两个电极分别用导线与一个线圈的两端相连，组成LC振荡电路， 根据其振荡频率的高低（用与该电路相连的频率计显示）就可知道容器内液面位置的高低.如 果频率计显示该振荡电路的振荡频率变大了，则液面() 导电芯 绝缘管 容器 导电液体 A.降低 B.升高 C.不变 D.无法判断 4.图甲、乙分别表示两种电流的波形，其中图乙所示电流按正弦规律变化。甲、乙两种电 流有效值之比为() 21 0 0 21o 乙 A.V2:1 B.2:1 C.5:√2 D.5:2 5.如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一根水平放置的金属棒以某一水平速度抛出， 金属棒在运动过程中始终保持水平且未离开磁场区域。不计空气阻力，金属棒在运动过程中， 下列说法正确的是() A.感应电动势越来越大 B.单位时间内，金属棒的动量增量变大 C.金属棒中的机械能越来越小 D.单位时间内金属棒扫过的曲面中的磁通量不变 6.质量为、电荷量为q的微粒以速度v与水平方向成角从O点进入方向如图所示的正 交的匀强电场和匀强磁场组成的混合场区，该微粒在电场力、洛伦兹力和重力的共同作用下， 恰好沿直线运动到A点，下列说法中正确的是() A ● E ● 。B。 A.该微粒可能带正电荷 B.微粒从O到A的运动可能是匀变速运动 C.该磁场的磁感应强度大小为”"g g D.该电场的电场强度为 g cose gtane 7.关于下列四幅图的说法正确的是( ) 永久磁体 线圈 甲 A.甲图中话筒应用了磁场对电流的作用 B.乙图是演示电磁感应现象的实验装置 C.丙图实验说明磁场能产生电流 D.丁图的实验所揭示的原理可以制成发电机 二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分.在每小题给出的选项中，有多项 符合题目要求。全部选对的得5分，部分选对的得3分，有选错的得0分： 8.实际应用中需要改变交流电压的场合很多，以下说法正确的有() A.手机充电器能将220V市电转变成5V的充电电压，其内部的变压器是降压变压器 B.电视机显像管需要10KV以上的高电压，其内部的变压器是升压变压器 C.机床上的照明灯用的电压是36V的安全电压，这个电压是将380V的电压降压后得到 的.如果变压器原线圈是570匝，副线圈的匝数应该是108匝 D.交流电表有一定的量度范围，不能直接测量过高的电压电流，可以利用互感器将高 电压大电流变成低电压和小电流.图中甲是电流互感器，乙是电压互感器 甲 9.如图是质谱仪的工作原理示意图，带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器内相互 正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E,平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记 录粒子位置的胶片AA2,平板S下方有磁感应强度为Bo的匀强磁场.下列说法正确的是 () 加速电场 A.质谱仪是分析同位素的重要工具 速度选择器 B.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里 c。选度选样器只能一种电性，且速度等于君的粒子 B D.打在A1处的粒子比打在A2处的粒子的比荷小 10.质谱仪是一种测定带电离子质量和分析同位素的重要工具，它的构造原理如图所示，离 子源$产生的各种不同正离子束（速度可看作为零），经加速电场加速后垂直进入有界匀强 磁场，到达记录它的照相底片P上。设离子在P上的位置到入口处S的距离为x,则() ● S口 A.只要x相同，则离子质量一定相同 B.若离子为质子，B一定时，x与U成正比 C.若离子为质子，U一定时，x与B成反比 D.若离子束是同位素，则x越大，离子质量越大 第二部分（非选择题共57分） 三、实验题（本题共2小题，每小题9分，共18分）。 11.用如图甲的实验装置“探究影响感应电流方向的因素”，螺线管的绕线方向如图乙所示。 图甲 B 图乙 (1)实验现象：将条形磁铁按如图甲方式S极向下匀速插入螺线管时，请在图乙中标出螺线 管中的感应电流方向。 (2)实验结论：当穿过闭合线圈的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场方向 (填 写“相同”或“相反”)。 (3)总结提炼：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的 (4)拓展应用：如图丙所示是一种延时继电器的示意图。铁芯上有两个线圈A和B。线圈A 和电源连接，线圈B与直导线b构成一个闭合回路。弹簧K与衔铁D相连，D的右端触头 C连接工作电路（未画出）。开关$闭合状态下，工作电路处于导通状态。S断开瞬间，延 时功能启动，此时直导线b中电流方向为 (填写“a到b或b到d)。说明延时 继电器的“延时”工作原理： K D C 图丙 12.在探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系实验中，小李同学采用了如图所示的可拆式 变压器（铁芯不闭合）进行研究。 %匝 100 100 400 400 %/匝 200 800 100 800 UN 1.60 1.60 5.20 5.20 3.18 12.67 1.26 10.28 甲 (1)以下给出的器材中，本实验需要用到的是 A.干电池 B.学生电源 C.直流电压表 D.多用电表 (2)为实现探究目的，保持原线圈输入的电压一定，通过改变原、副线圈匝数，测量副线圈 上的电压。这个探究过程采用的科学探究方法是 A.演绎法 B.等效替代法 C.控制变量法 D.理想实验法 (3)实验过程中，变压器的原、副线圈选择不同的匝数，利用多用电表测量相应电压，记录 如图乙，根据表格中的数据，在实验误差允许的范围内，可得出原、副线圈两端电压与匝数 的关系为 (用n2、U和U2表示)。 (4)实验中原、副线圈的电压之比总是略大于对应的匝数之比，请写出一条你认为可能的原 因： 四、解答题（本题共3小题，共39分） 13.(12分)如图是“电磁炮模型的原理结构示意图。光滑水平平行金属导轨M、N的间 距L=0.2m,电阻不计，在导轨间有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度B=1×10T。装有弹体 的导体棒b垂直放在导轨MN上的最左端，且始终与导轨接触良好，导体棒b(含弹体) 的质量=0.2水g,在导轨MN间部分的电阻R=0.82,可控电源的内阻-0.22。在某次模 拟发射时，可控电源为导体棒ab提供的电流恒为4×10A,不计空气阻力，导体棒ab由 静止加速到=4km/s后发射弹体。求： (1)导体棒b所受安培力大小： (2)光滑水平导轨最小长度： (3)该过程系统产生的焦耳热。 可控 电源 14.(13分)如图甲所示，在真空中，半径为R的圆形区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直 纸面向外.在磁场左侧有一对平行金属板M、N,两板间距离也为R,板长为L,板的中心 线002与磁场的圆心0在同一直线上.置于01处的粒子源可连续以速度。沿0102发射电荷 量为q、质量为的带正电的粒子（不计粒子重力），MN两板不加电压时，粒子经磁场偏转 后恰好从圆心0的正下方P点离开磁场：若在M、N板间加如图乙所示周期为，。的交变电 压Uw,且在=0时刻入射的粒子恰好贴着N板右侧水平射出.求： M UMN U. (1)匀强磁场的磁感 N U 甲 乙 应强度B的大小： (2)交变电压电压U的大小： (3)若粒子在磁场中运动的最长、最短时间分别为、t2,则它们的差值△t为多大？ 15.(14分)一座小型水电站，水以3/s的速度流入水轮机，而以1/s的速度流出，流出 水位比流入水位低1.6m,水的流量为1m/s,如果水流机械能减少量的75%供给发电机。 求： (1)若发电机效率为80%，则发电机的输出功率为多大？ (2)发电机的输出电压为240V,输电线路电阻为16.72，允许损失的电功率为5%，用户 所需电压为220V,如图所示，则升压变压器和降压变压器的原、副线圈匝数比各是多少？ (变压器为理想变压器，水的密度p=1×10kg/m3,g取10m/s2) I线 U损 R线 交流 U 发电机 户 升压变压器 降压变压器