精品解析：安徽六安第二中学河西校区2026年春学期高二年级期中考试物理试卷

六安二中河西校区2026年春学期高二年级期中考试 物理试卷 时间：75分钟 满分：100分 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共42分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~10题有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 关于分子动理论，下列说法正确的是（　　） A. 图甲中，状态①的温度比状态②的温度低 B. 图甲中，两条曲线如果完整，下方的面积不相等 C. 由图乙可知，当分子间的距离从逐渐减小为时，分子势能不断增大 D. 图丙中分子间作用力与分子间距的关系图中，阴影部分面积表示分子势能差值，与零势能点的选取有关 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图甲可知，状态①中速率大的分子占据比例较大，说明状态①对应的平均动能较大，故状态①的温度比状态②的温度高，故A错误； B．在图甲中，由于在两种不同情况下各速率区间的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系图线与横轴所围面积都应该等于1，所以两条曲线如果完整，下方的面积应相等，故B错误； C．由图乙可知，当分子间的距离从逐渐减小为时，分子间作用力表现为斥力，分子间的距离减小时，分子力做负功，分子势能不断增大，故C正确； D．在图丙分子间作用力与分子间距的关系图中，阴影部分面积是分子力做功的大小，由于分子力做功等于分子势能变化的负值，所以阴影部分面积表示分子势能差值，虽然分子势能的大小与零势能点的选取有关，但分子势能的差值与零势能点的选取无关，故D错误。 故选C。 2. 下列有关电磁振荡、电磁波、电磁驱动、电磁感应现象的四幅图像说法正确的是（　　） A. 对甲图，电容器处于充电状态，磁场能正在向电场能转化 B. 对乙图，电磁波是横波，在传播方向上的任一点，E和B彼此垂直且均与传播方向垂直 C. 对丙图，从上向下看，当蹄形磁体绕竖直轴逆时针转动时，线圈也逆时针转动，且转速比磁体大 D. 对丁图，圆环由磁体N极向下平移到磁体S极的过程中，磁感应强度先减小后增大，磁通量先减小后增大 【答案】B 【解析】 【详解】A．对甲图，电流流向负极板，可知电容器处于放电状态，电场能正在向磁场能转化，故A错误； B．对乙图，电磁波是横波，在传播方向上的任一点，E和B彼此垂直且均与传播方向垂直，故B正确； C．对丙图，根据电磁驱动原理，从上向下看，当蹄形磁体绕竖直轴逆时针转动时，线圈也逆时针转动，且转速比磁体小，否则就不会有感应电流产生，故C错误； D．对丁图，圆环由磁体N极向下平移到磁体S极的过程中，磁感线先疏后密，则磁感应强度先减小后增大；磁铁内部向上穿过线圈的磁感线条数不变，外部向下穿过线圈的磁感线先减小后增加，可知磁通量先增大后减小，故D错误。 故选B。 3. 如图，从通电无限长直导线外一点P垂直于导线沿纸面射出一正离子（其所受重力不计），该正离子的运动轨迹大致是（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】据右手螺旋定则,直线电流在其右侧产生的磁场是垂直纸面向里的,且离其越近磁场越强,对粒子由 得 离子运动过程中洛伦兹力不做功，其速率不变，其比荷也不变，粒子垂直射入非匀强磁场中，做类似匀速圆周运动，但因靠近直线电流时磁场增强，半径减小；远离直线电流时磁场减弱，半径增大, 轨迹趋于平缓。 故选D。 4. 如图所示，为理想变压器示意图，左侧线圈与光滑导轨相连，导轨处于垂直纸面向里的匀强磁场中，导轨上有一金属棒PQ，在外力作用下可沿水平方向做各种运动，右侧线圈与定值电阻相连。下列关于导体棒PQ运动与右侧电阻上的电流情况，正确的是（ ） A. 导体棒向右匀速运动时，上有电流 B. 导体棒向右匀加速运动时，上电流增大 C. 导体棒向右做加速度减小的加速运动时，上电流增大 D. 导体棒来回做简谐运动时，上电流为正弦交流电 【答案】D 【解析】 【详解】A．导体棒向右匀速运动，感应电动势，感应电动势不变，理想变压器原线圈回路产生恒定的电流，由楞次定律知，理想变压器副线圈回路不产生感应电流，上无电流，故A错误； B．导体棒向右匀加速运动，感应电动势均匀增大，理想变压器原线圈回路电流均匀增大，穿过闭合铁芯的磁通量均匀增大，副线圈产生稳定的感应电动势，副线圈回路产生稳定的感应电流，上电流不变，故B错误； C．导体棒向右做加速度减小的加速运动，感应电动势增大，但增大的速度减小，理想变压器原线圈回路电流增大，但增大的速度减小，穿过闭合铁芯的磁通量增大，但增大的速度减小，所以副线圈产生的感应电动势减小，副线圈回路产生的感应电流减小，上电流减小，故C错误； D．导体棒来回做简谐运动，根据右手定则可得，理想变压器原线圈回路电流为正弦交流电，则副线圈产生的感应电流为正弦交流电，上电流为正弦交流电，故D正确。 故选D。 5. 关于下列四幅图的说法正确的是（ ） A. 图甲是回旋加速器的结构示意图，若仅增大加速电场的大小，则被加速后的粒子从回旋加速器中射出的动能变大 B. 图乙是磁流体发电机的结构示意图，可以判断出B极板是发电机的负极，极板是正极 C. 图丙是某一霍尔元件的原理示意图，若磁感应强度增大，则、两表面间的电压增大 D. 图丁为速度选择器和质谱仪的组合装置示意图，不改变各区域的电场及磁场，从板间向下射入的粒子若能在板间做直线运动，则击中底片同一位置的这些粒子一定是同种粒子 【答案】C 【解析】 【详解】A．粒子在磁场中做圆周运动有 动能 整理得 可知若仅增大加速电场的大小，被加速后的粒子从回旋加速器中射出的动能不变，故A错误； B．图乙根据左手定则可知，正电荷向下偏转，所以B极板带正电，为发电机的正极，A极板是发电机的负极，故B错误； C．图丙最终带电粒子在电场力和洛伦兹力作用下平衡，有 整理得 若磁感应强度增大，则、两表面间的电压增大，故C正确； D．图丁在速度选择器中，有 在偏转磁场中有 整理得 可知击中底片同一位置的粒子比荷相同，但不一定是同种粒子，故D错误。 故选C。 6. 在图示的直角坐标系xOy中，有四个点，分别为A（2L，2L）、B（ - 2L，L） 、C（ - 2L，-L） 、D（2L，-L）。无限长直导线a固定在x轴上，且通入大小为I、方向沿x轴正方向的电流 ，无限长直导线b固定在y轴上，且通入大小为3I、方向沿y轴正方向的电流 两导线间绝缘。已知无限长通电直导线在某点产生磁场的磁感应强度 （其中k 是常量，I0 是导线中电流，r是该点到导线的距离）。A、B、C、D四点中磁感应强度最小的是（　　） A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】根据，直导线a在A点产生的磁感应强度，方向垂直坐标系平面向外，在B点产生的磁感应强度，方向垂直坐标系平面向外，在C点产生的磁感应强度，方向垂直坐标系平面向里，在D点产生的磁感应强度，方向垂直坐标系平面向里。 同理，直导线b在A点产生的磁感应强度，方向垂直坐标系平面向里，B点产生的磁感应强度，方向垂直坐标系平面向外，在C点产生的磁感应强度，方向垂直坐标系平面向外，在D点产生的磁感应强度，方向垂直坐标系平面向里。 根据磁场的叠加原理，A点的合磁感应强度，方向垂直坐标系平面向里，B点的合磁感应强度，方向垂直坐标系平面向外，C点的合磁感应强度，方向垂直坐标系平面向外，D点的合磁感应强度，方向垂直坐标系平面向里，综上可知C点的磁感应强度最小，ABD错误，C正确。 故选C。 7. 如图所示，一带电粒子在M点以速度v垂直射入宽度为d的匀强磁场，速度方向垂直于磁场边界。穿出磁场时速度方向和原来射入方向的夹角为。根据上述信息可以得出（　　） A. 带电粒子在磁场中运动的时间 B. 该匀强磁场的磁感应强度 C. 带电粒子的电荷量 D. 带电粒子的比荷 【答案】A 【解析】 【详解】BCD．带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，由几何关系可知 解得 根据洛伦兹力提供向心力 可得 题干中未给出磁感应强度B，因此无法求出带电粒子的比荷、电荷量，也无法单独求出该匀强磁场的磁感应强度，故BCD不符合题意； A．带电粒子在磁场中运动的时间 则带电粒子在磁场中运动的时间可以求出，故A符合题意。 故选A。 8. 如图乙为LC振荡电路的图像。在时刻，回路中电容器C的上极板M带正电。如图甲，在某段时间，LC电路中，电流方向顺时针，且M板正电，则该时间段为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】在时刻，电容器C的上极板M带正电，电路中电流，说明此时电容器充电完毕。随后电容器开始放电，电流从正极板M流出，经线圈L流向下极板，即电流方向为逆时针。由图乙可知，在时间内电流为正值，说明规定逆时针方向为电流的正方向。 A．时间内，电流为逆时针，且电流增大，这是电容器放电过程，故A错误； B．时间内，电流为逆时针，且电流减小，这是线圈给电容器反向充电的过程。电流流向电容器下极板，使下极板带正电，上极板M带负电，故B错误； C．时间内，电流为顺时针，且电流绝对值增大，这是电容器放电过程。在时刻，下极板带正电，M板带负电。放电时电流从下极板流出，沿顺时针方向流动。在此过程中，M板带负电（电荷量逐渐减少至0），故C错误； D．时间内，电流为顺时针，且电流绝对值减小，这是线圈给电容器充电的过程。顺时针电流流向上极板M，使M板带正电，故D正确。 故选D。 9. 如图，某光伏发电站输出频率为50Hz的交流电，经理想升压变压器升压后，通过总电阻的线路输送到电动汽车充电站，经原、副线圈匝数比为48∶1的理想降压变压器降压后给充电桩供电（系统带有输出稳压装置，图中未画出）。每台充电桩输入电压为220V，输入电流为16A，则（　　） A. 充电桩输入的交流电周期为0.02s B. 只有一台充电桩工作时，输电线损耗的功率为2W C. 工作的充电桩越多，输电线损耗的电压越小 D. 10台充电桩同时工作时，降压变压器输出功率为35.2kW 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．光伏发电站输出频率为50Hz的交流电，交流电频率，周期为 理想变压器不改变交流电频率和周期，可知充电桩输入的交流电周期为0.02s，故A正确； B．只有一台充电桩工作时，充电桩的电流为，根据 可得输电线电流 可知输电线损耗的功率为，故B正确； C．工作的充电桩越多，副线圈总电流越大，输电线电流越大，输电线损耗的电压 可知损耗电压越大，故C错误； D．10台充电桩同时工作时，有 降压变压器输出功率，故D正确。 故选ABD。 10. 电动汽车能量回收装置的简化原理图如图所示。间距为L的足够长平行金属导轨MN、PQ固定在绝缘水平面内，导轨左端通过单刀双掷开关S可分别与电动势为E、内阻为r的电源和电容器相连。虚线右侧存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B。质量为m、长度也为L的金属棒ab垂直导轨静置于虚线右侧，金属棒在导轨上运动时与导轨间的阻力大小始终为。0时刻将开关S拨至1，t时刻金属棒的加速度恰好为0，此时将开关S拨至2，电容器在极短时间内完成充电。已知电容器的电容为，金属棒运动过程中始终与导轨接触良好，导轨与金属棒的电阻均不计。下列说法正确的是（　　） A. 内金属棒做匀加速直线运动 B. 将开关S拨至2前瞬间，金属棒的速度大小为 C. 电容器完成充电瞬间，电容器两端的电压为 D. 电容器充电完成后，金属棒做加速度大小为的匀加速直线运动 【答案】BC 【解析】 【详解】A．开关S接1，金属棒先做加速运动，金属棒受到的安培力 由牛顿第二定律有， 联立解得 可知随着v增大时，a减小，金属棒做加速度减小的加速运动，故A错误； B．将开关S拨至2前瞬间，金属棒的加速度为0，则有 其中 联立解得，故B正确； C．将开关S拨至2后，电容器在极短时间内完成充电，电容器两端电压与金属棒切割磁场产生的感应电动势相等，则有 对金属棒有（极短时间内导轨阻力的冲量可忽略） 联立解得，故C正确； D．设电容器充电完成后内金属棒的速度减小了，则有 对金属棒有 联立解得 可知金属棒做加速度为的匀减速直线运动，故D错误。 故选BC。 第Ⅱ卷（非选择题，共58分） 二、填空题（本题共2小题，共16分） 11. 一物理兴趣小组利用图示的装置“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”，图中变压器为可拆式变压器，并且其铁芯是不完全闭合的（不能视为理想变压器），在原线圈或副线圈中，接0和1时，接入匝数为n，接0和2时，接入匝数为2n，依次类推。 （1）（多选）实验还需下列器材中的________（填选项前的字母）。 A. 交流电流表 B. 交流电压表 C. 学生交流电源 （2）某次实验中，变压器的原线圈接0和14接线柱，副线圈接0和4接线柱，则此变压器为______（选填“升”或“降”）压变压器；若副线圈所接电表的示数为2.0V，则所接电源电压可能为_____（填选项前的字母）。 A. 9.0V B. 7.0V C. 5.0V D. 3V 【答案】（1）BC （2） ①. 降 ②. A 【解析】 【小问1详解】 根据变压器原理可知，变压器的原线圈应接在交流电源上，故需要学生交流电源；为了知道原、副线圈的电压比和线圈匝数比之间的关系，还需要交流电压表测量副线圈的电压。 故选BC。 【小问2详解】 [1]由于原线圈匝数较多，副线圈匝数较少，根据可知，此变压器为降压变压器； [2]某次实验中，变压器的原线圈接0和14接线柱，副线圈接0和4接线柱，副线圈所接电表的示数为2.0V，若变压器为理想变压器，则有 由于实际变压器存在漏磁等现象，要使副线圈所接电压表示数为2.0V，则原线圈电压必须大于7.0V。 故选A。 12. （1）如图1反映“用油膜法估测分子的大小”实验中的4个步骤，将它们按操作先后顺序排列应是___________（用符号表示）； （2）在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中，将油酸溶于酒精，其浓度为每1000mL溶液中有0.6mL油酸。用注射器测得1 mL上述溶液有75滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，画出油膜的形状。如图2所示，坐标纸中正方形方格的边长为1cm，试求： ①油酸膜的面积是___________ cm2： ②每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是___________， ③按以上实验数据估测出油酸分子的直径是___________m。（结果保留两位有效数字） （3）若阿伏加德罗常数为NA，油酸的摩尔质量为M。油酸的密度为。则下列说法正确的是___________。 A．1kg油酸所含有分子数为 B．油酸所含分子数为 C．1个油酸分子的质量为 D．油酸分子的直径约为 【答案】 ①. bcad ②. ③. ④. ⑤. B 【解析】 【详解】（1）[1]用“用油膜法估测分子的大小”的实验步骤为：配制油酸酒精溶液→测定一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积→准备浅水盘→形成油膜→描绘油膜边缘→测量油膜面积→计算分子直径。因此操作先后顺序排列应是bcad。 （2）①[2]图中油膜中大约有个小方格，则油酸膜的面积为 ②[3]每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为 ③[4]油酸分子的直径为 （3）[5] A．1kg油酸所含有分子数为 故A错误； B．油酸所含分子数为 故B正确； C．1个油酸分子的质量为 故C错误； D．设油酸分子的直径为，则有 解得 故D错误。 故选B。 三、计算题（本题共3小题，共42分。要有必要的文字说明和演算步骤。） 13. 如图所示，长方形长，宽，、分别是、的中点，以为直径的半圆内有垂直于纸面向里的匀强磁场（边界上无磁场），磁感应强度。一群不计重力、质量、电荷量的带电粒子。以速度沿垂直方向且垂直于磁场射入磁场区域，不考虑粒子间的相互作用。 （1）若从点射入的带电粒子刚好沿直线射出，求空间所加电场的大小和方向。 （2）若只有磁场时，某带电粒子从点射入，求该粒子从长方形射出的位置。 【答案】（1）125V/m 竖直向下 （2）从e点上方距离e点0.22m射出磁场 【解析】 【小问1详解】 带电粒子刚好沿Oe直线射出，根据平衡条件，有 解得 根据左手定则可知粒子受到竖直向上的洛伦兹力，电场力方向竖直向下，所以电场方向竖直向下。 【小问2详解】 粒子进入磁场后做匀速圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力，得 解得r=0.3m 带电粒子进入磁场时所受的洛伦兹力向上，则粒子轨迹的圆心为a点，如图所示 设粒子从ae弧上f点射出磁场，因为， 所以为等边三角形， 粒子经过磁场速度的偏向角 根据几何知识得 故带电粒子从e点上方距离e点0.22m射出磁场。 14. 如图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图。其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴匀速转动，线圈的匝数，电阻，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻，与R并联的交流电压表为理想电表。在时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量随时间t按图乙所示正弦规律变化。已知。求： （1）交变电流瞬时值表达式及电压表的示数； （2）R上的热功率； （3）从计时开始，线圈转过过程中，通过电阻R的电荷量。 【答案】（1）； （2）1800W （3）0.1C 【解析】 【小问1详解】 由题图乙知，周期，则 电动势的最大值 电流最大值 交变电流瞬时值表达式为 电路中电压表的示数为电阻R两端电压的有效值，则 则电压表的示数为 【小问2详解】 R上的热功率 【小问3详解】 线圈从计时开始转过的过程中，由，， 且 联立得流过电阻R的电荷量 15. 如图所示，两根足够长且电阻不计的光滑平行金属导轨MN、PQ，间距为L，两导轨构成的平面与水平面成角。金属棒ab、cd用绝缘轻绳连接，其接入电路的电阻均为R，质量分别为2m和m。沿导轨平面向上且与棒垂直的力F作用在cd上使两金属棒静止，整个装置处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，重力加速度大小为g。保持力F不变，金属棒始终与导轨垂直且接触良好，将轻绳烧断后。求： （1）力F的大小和轻绳烧断瞬间金属棒cd的加速度大小； （2）金属棒ab的最大速度大小； （3）金属棒ab下滑距离s时已经达到最大速度，求此过程金属棒cd产生的平均发热功率P。 【答案】（1）， （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 以ab、cd棒组成的系统为研究对象，根据受力平衡关系可得 烧断轻绳后，以cd为研究对象，根据牛顿第二定律 解得 【小问2详解】 烧断轻绳后，设ab棒达到的最大速度为，此时cd棒的速度为 ab、cd棒组成的系统所受合外力为零，满足动量守恒 当ab棒加速度为0时，速度最大，根据牛顿第二定律 欧姆定律 根据电磁感应定律 联立可得 【小问3详解】 金属棒ab下滑s的过程中，cd棒的位移为，ab、cd棒组成的系统任何时刻动量都守恒 累加求和，即： 根据能量关系 解得 则 对ab棒应用动量定理得 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 六安二中河西校区2026年春学期高二年级期中考试 物理试卷 时间：75分钟 满分：100分 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共42分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~10题有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 关于分子动理论，下列说法正确的是（　　） A. 图甲中，状态①的温度比状态②的温度低 B. 图甲中，两条曲线如果完整，下方的面积不相等 C. 由图乙可知，当分子间的距离从逐渐减小为时，分子势能不断增大 D. 图丙中分子间作用力与分子间距的关系图中，阴影部分面积表示分子势能差值，与零势能点的选取有关 2. 下列有关电磁振荡、电磁波、电磁驱动、电磁感应现象的四幅图像说法正确的是（　　） A. 对甲图，电容器处于充电状态，磁场能正在向电场能转化 B. 对乙图，电磁波是横波，在传播方向上的任一点，E和B彼此垂直且均与传播方向垂直 C. 对丙图，从上向下看，当蹄形磁体绕竖直轴逆时针转动时，线圈也逆时针转动，且转速比磁体大 D. 对丁图，圆环由磁体N极向下平移到磁体S极的过程中，磁感应强度先减小后增大，磁通量先减小后增大 3. 如图，从通电无限长直导线外一点P垂直于导线沿纸面射出一正离子（其所受重力不计），该正离子的运动轨迹大致是（ ） A. B. C. D. 4. 如图所示，为理想变压器示意图，左侧线圈与光滑导轨相连，导轨处于垂直纸面向里的匀强磁场中，导轨上有一金属棒PQ，在外力作用下可沿水平方向做各种运动，右侧线圈与定值电阻相连。下列关于导体棒PQ运动与右侧电阻上的电流情况，正确的是（ ） A. 导体棒向右匀速运动时，上有电流 B. 导体棒向右匀加速运动时，上电流增大 C. 导体棒向右做加速度减小的加速运动时，上电流增大 D. 导体棒来回做简谐运动时，上电流为正弦交流电 5. 关于下列四幅图的说法正确的是（ ） A. 图甲是回旋加速器的结构示意图，若仅增大加速电场的大小，则被加速后的粒子从回旋加速器中射出的动能变大 B. 图乙是磁流体发电机的结构示意图，可以判断出B极板是发电机的负极，极板是正极 C. 图丙是某一霍尔元件的原理示意图，若磁感应强度增大，则、两表面间的电压增大 D. 图丁为速度选择器和质谱仪的组合装置示意图，不改变各区域的电场及磁场，从板间向下射入的粒子若能在板间做直线运动，则击中底片同一位置的这些粒子一定是同种粒子 6. 在图示的直角坐标系xOy中，有四个点，分别为A（2L，2L）、B（ - 2L，L） 、C（ - 2L，-L） 、D（2L，-L）。无限长直导线a固定在x轴上，且通入大小为I、方向沿x轴正方向的电流 ，无限长直导线b固定在y轴上，且通入大小为3I、方向沿y轴正方向的电流 两导线间绝缘。已知无限长通电直导线在某点产生磁场的磁感应强度 （其中k 是常量，I0 是导线中电流，r是该点到导线的距离）。A、B、C、D四点中磁感应强度最小的是（　　） A. A B. B C. C D. D 7. 如图所示，一带电粒子在M点以速度v垂直射入宽度为d的匀强磁场，速度方向垂直于磁场边界。穿出磁场时速度方向和原来射入方向的夹角为。根据上述信息可以得出（　　） A. 带电粒子在磁场中运动的时间 B. 该匀强磁场的磁感应强度 C. 带电粒子的电荷量 D. 带电粒子的比荷 8. 如图乙为LC振荡电路的图像。在时刻，回路中电容器C的上极板M带正电。如图甲，在某段时间，LC电路中，电流方向顺时针，且M板正电，则该时间段为（　　） A. B. C. D. 9. 如图，某光伏发电站输出频率为50Hz的交流电，经理想升压变压器升压后，通过总电阻的线路输送到电动汽车充电站，经原、副线圈匝数比为48∶1的理想降压变压器降压后给充电桩供电（系统带有输出稳压装置，图中未画出）。每台充电桩输入电压为220V，输入电流为16A，则（　　） A. 充电桩输入的交流电周期为0.02s B. 只有一台充电桩工作时，输电线损耗的功率为2W C. 工作的充电桩越多，输电线损耗的电压越小 D. 10台充电桩同时工作时，降压变压器输出功率为35.2kW 10. 电动汽车能量回收装置的简化原理图如图所示。间距为L的足够长平行金属导轨MN、PQ固定在绝缘水平面内，导轨左端通过单刀双掷开关S可分别与电动势为E、内阻为r的电源和电容器相连。虚线右侧存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B。质量为m、长度也为L的金属棒ab垂直导轨静置于虚线右侧，金属棒在导轨上运动时与导轨间的阻力大小始终为。0时刻将开关S拨至1，t时刻金属棒的加速度恰好为0，此时将开关S拨至2，电容器在极短时间内完成充电。已知电容器的电容为，金属棒运动过程中始终与导轨接触良好，导轨与金属棒的电阻均不计。下列说法正确的是（　　） A. 内金属棒做匀加速直线运动 B. 将开关S拨至2前瞬间，金属棒的速度大小为 C. 电容器完成充电瞬间，电容器两端的电压为 D. 电容器充电完成后，金属棒做加速度大小为的匀加速直线运动 第Ⅱ卷（非选择题，共58分） 二、填空题（本题共2小题，共16分） 11. 一物理兴趣小组利用图示的装置“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”，图中变压器为可拆式变压器，并且其铁芯是不完全闭合的（不能视为理想变压器），在原线圈或副线圈中，接0和1时，接入匝数为n，接0和2时，接入匝数为2n，依次类推。 （1）（多选）实验还需下列器材中的________（填选项前的字母）。 A. 交流电流表 B. 交流电压表 C. 学生交流电源 （2）某次实验中，变压器的原线圈接0和14接线柱，副线圈接0和4接线柱，则此变压器为______（选填“升”或“降”）压变压器；若副线圈所接电表的示数为2.0V，则所接电源电压可能为_____（填选项前的字母）。 A. 9.0V B. 7.0V C. 5.0V D. 3V 12. （1）如图1反映“用油膜法估测分子的大小”实验中的4个步骤，将它们按操作先后顺序排列应是___________（用符号表示）； （2）在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中，将油酸溶于酒精，其浓度为每1000mL溶液中有0.6mL油酸。用注射器测得1 mL上述溶液有75滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，画出油膜的形状。如图2所示，坐标纸中正方形方格的边长为1cm，试求： ①油酸膜的面积是___________ cm2： ②每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是___________， ③按以上实验数据估测出油酸分子的直径是___________m。（结果保留两位有效数字） （3）若阿伏加德罗常数为NA，油酸的摩尔质量为M。油酸的密度为。则下列说法正确的是___________。 A．1kg油酸所含有分子数为 B．油酸所含分子数为 C．1个油酸分子的质量为 D．油酸分子的直径约为 三、计算题（本题共3小题，共42分。要有必要的文字说明和演算步骤。） 13. 如图所示，长方形长，宽，、分别是、的中点，以为直径的半圆内有垂直于纸面向里的匀强磁场（边界上无磁场），磁感应强度。一群不计重力、质量、电荷量的带电粒子。以速度沿垂直方向且垂直于磁场射入磁场区域，不考虑粒子间的相互作用。 （1）若从点射入的带电粒子刚好沿直线射出，求空间所加电场的大小和方向。 （2）若只有磁场时，某带电粒子从点射入，求该粒子从长方形射出的位置。 14. 如图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图。其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴匀速转动，线圈的匝数，电阻，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻，与R并联的交流电压表为理想电表。在时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量随时间t按图乙所示正弦规律变化。已知。求： （1）交变电流瞬时值表达式及电压表的示数； （2）R上的热功率； （3）从计时开始，线圈转过过程中，通过电阻R的电荷量。 15. 如图所示，两根足够长且电阻不计的光滑平行金属导轨MN、PQ，间距为L，两导轨构成的平面与水平面成角。金属棒ab、cd用绝缘轻绳连接，其接入电路的电阻均为R，质量分别为2m和m。沿导轨平面向上且与棒垂直的力F作用在cd上使两金属棒静止，整个装置处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，重力加速度大小为g。保持力F不变，金属棒始终与导轨垂直且接触良好，将轻绳烧断后。求： （1）力F的大小和轻绳烧断瞬间金属棒cd的加速度大小； （2）金属棒ab的最大速度大小； （3）金属棒ab下滑距离s时已经达到最大速度，求此过程金属棒cd产生的平均发热功率P。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $