精品解析：四川巴中市南江中学2025-2026学年高二下学期期中测试物理试题

南江中学2025-2026学年高二下学期期中测试 物理试卷 考试时间：75分钟 注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上 第I卷（选择题） 一、单选题（共28分） 1. 下列关于电磁现象的说法中，正确的是（　　） A. 图甲中，转动蹄形磁铁时，原来静止的铝框会受到电磁力的作用而反方向转动 B. 图乙中，金属线圈对条形磁铁的振动没有影响 C. 图丁中，线圈通入高频交流电时，冶炼炉中的金属形成涡流产生大量热量使金属熔化 D. 图丙中，两个相同的小磁体由静止穿过等长的铝管和塑料管，在塑料管中运动时间长 【答案】C 【解析】 【详解】A．当摇动手柄使得蹄形磁铁转动时，根据电磁驱动原理可知，铝框会同方向转动，故A错误； B．振动的条形磁铁在金属线圈中产生感应电流，感应电流对磁铁的相对运动有阻碍作用，使条形磁铁快速停下来，利用了电磁阻尼规律，故B错误； C．真空冶炼炉的炉外线圈通入高频交流电时，由于电磁感应会在金属内部产生很大的涡流使金属产生大量热量使炉内金属熔化，从而冶炼金属，故C正确； D．穿过塑料管的小磁体，只受重力作用，做的是自由落体运动。穿过铝管的小磁体，由于磁体在铝管中运动的过程中，铝管产生感应电流，则小磁体受到重力和向上的电磁阻力作用，小磁体在铝管中运动的加速度小于重力加速度，所以小磁体在塑料管中的运动时间小于在铝管中的运动时间，故D错误。 故选C。 2. “中国天眼”位于贵州的大山深处，是500m口径球面射电望远镜。它通过接收来自宇宙深处的电磁波，探索宇宙。下列关于电磁波的说法正确的是（　） A. 电磁波在任何介质中传播速度均为 B. 红外线的波长比紫外线大 C. 麦克斯韦认为均匀变化的电场能激发出变化的磁场，空间将产生电磁波 D. 法拉第通过实验捕捉到电磁波，证实了麦克斯韦的电磁场理论 【答案】B 【解析】 【详解】A．电磁波仅在真空中的传播速度为，在介质中传播速度为（为介质折射率，），小于，故A错误； B．按电磁波谱波长从长到短的排序：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、射线，可知红外线波长比紫外线大，故B正确； C．根据麦克斯韦电磁场理论，均匀变化的电场会激发出恒定的磁场，恒定磁场无法再激发电场，不能产生电磁波，故C错误； D．赫兹通过实验捕捉到电磁波，证实了麦克斯韦的电磁场理论，故D错误。 故选B。 3. 金属探测仪内部的线圈与电容器构成LC振荡电路，某时刻线圈中的磁场方向和电容器中的电场方向如图所示，则（　　） A. 此时穿过线圈的电流正在减小 B. 此时电容器中的电场能正在增加 C. 若LC振荡电路中的电感减小，则其振荡周期增大 D. 若自感系数和电容C都增大到原来的两倍，其振荡周期变为原来的2倍 【答案】D 【解析】 【详解】AB．根据图中磁场方向结合右手螺旋定则可知，此时电流方向沿顺时针方向，由下极板流向上极板，且下极板带正电，所以此时电容器正在放电，电容器两板间的电压正在减小，电容器中的电场能减小，线圈中磁场能增大，则电路中电流正在增大，故AB错误； CD．根据 可知若LC振荡电路中的电感减小，则其振荡周期减小，若自感系数L和电容C都增大到原来的2倍，则其振荡周期变为原来的2倍，故C错误，D正确。 故选D。 4. 图甲为某感温式火灾报警器，其简化电路如图乙所示。理想变压器原线圈接入电压有效值不变的正弦交流电源，副线圈连接报警系统，为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，为定值电阻，滑动变阻器用于设定报警温度。当流过的电流大于设定临界值时就会触发报警。那么出现火情时（　　） A. 副线圈两端电压会随着副线圈电路端温度的变化而变化 B. 热敏电阻两端电压升高 C. 原线圈输入功率变小 D. 滑片下移一点可以降低报警温度 【答案】D 【解析】 【详解】A．理想变压器副线圈电压由原线圈电压和匝数比决定，原线圈输入电压不变、匝数比不变，因此副线圈两端电压恒定不变，故A错误； B．出现火情时温度升高，热敏电阻阻值减小，副线圈总电阻减小，总电流增大。定值电阻和滑动变阻器​的总电压随增大而升高，因此​两端电压减小，故B错误； C．原线圈输入功率等于副线圈输出功率，总电阻减小、不变，因此输出功率增大，原线圈输入功率也增大，故C错误； D．降低报警温度，即温度更低、​更大时就能触发报警。滑片下移后，接入电路的阻值减小，因此更大时，即温度更低时就能让电流达到临界触发报警，降低了报警温度，故D正确。 故选D。 5. 1827年，英国植物学家布朗首先在显微镜下研究了悬浮在液体中的小颗粒的运动。某同学做了一个类似的实验，用显微镜观察炭粒的运动得到某个观测记录如图。图中记录的是（　　） A. 某个分子无规则运动的情况 B. 某个微粒做布朗运动的轨迹 C. 某个微粒做布朗运动的速度—时间图线 D. 按相等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线 【答案】D 【解析】 【详解】A．布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，而非分子的运动，故A错误； B．布朗运动既然是无规则运动，所以微粒没有固定的运动轨迹，故B错误； C．对于某个微粒而言在不同时刻的速度大小和方向均是不确定的，所以无法确定其在某一个时刻的速度，也就无法描绘其速度-时间图线，故C错误； D．该图记录的是按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线，故D正确。 故选D。 6. 如图所示，两光滑平行长直金属导轨水平固定放置，导轨间存在竖直向下的匀强磁场．两根相同的金属棒ab、cd垂直放置在导轨上，处于静止状态。时刻，对cd棒施加水平向右的恒力F，棒始终与导轨接触良好，导轨电阻不计。两棒的速度vab、vcd和加速度aab、acd随时间t变化的关系图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】金属棒cd在恒力F作用下由静止开始加速，此时金属棒ab、cd加速度 之后回路中出现感应电流，金属棒cd受到的安培力与恒力F反向，金属棒cd的加速度减小，金属棒ab在安培力作用下开始加速，金属棒cd与金属棒ab的速度差逐渐增大，回路中的电动势逐渐增大，安培力 逐渐增大，金属棒cd加速度减小，金属棒ab加速度增大，当 时，不再变化，回路中的电流不再变化，安培力不变，两棒加速度不变，但是两金属棒的速度仍在增大，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 7. 如图所示为某水电站远距离输电的原理图。已知升压变压器的原、副线圈匝数比为k，输电线的总电阻为R，发电机输出的电压恒为U。现由于用户端负载变化，使发电机输出功率增加了，升压变压器和降压变压器均可视为理想变压器，电表均为理想电表，下列说法正确的是（　　） A. 输电线上损失的电压增加了 B. 电压表的示数与电流表的示数之比不变 C. 电压表的示数与电流表的示数之比增大 D. 输电线上损失的功率增加了 【答案】A 【解析】 【详解】A．由于发电机输出电压恒为U，根据理想变压器的规律 故电压表的示数不变，发电厂输出功率增加了，则发电厂输出电流增加了 根据理想变压器的规律，对于升压变压器 根据欧姆定律，输电线上损失的电压增加了 故A正确； BC．由A选项可得，示数增加了 由于示数增加，示数也将增加，降压变压器的输入电压将减少 故示数也将减小，所以电压表的示数与电流表的示数之比减小，电压表的示数与电流表的示数之比减小，故BC错误； D．输电线上损失的功率增加了 由于未知，故无法计算，故D错误。 故选A。 二、多选题（全部选对得6分，漏选得3分，错选不得分，共18分） 8. 电流互感器和电压互感器如图所示，其中分别为四组线圈的匝数，为两只交流电表，则（　　） A. A为电流互感器，且，a是电流表 B. A为电压互感器，且，a是电压表 C. B为电流互感器，且，b是电流表 D. B为电压互感器，且，b是电压表 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．互感器A原线圈两端均接在火线，即串联在电路中，因此可知互感器A为电流互感器，而电表a接在电流互感器副线圈中，由此可知电表a为电流表，根据原副线圈匝数比与电流比之间的关系 可知，考虑到安全因素，则必须满足副线圈电流小于原线圈电流，即有 故A正确，B错误； CD．互感器B原线圈两端分别接零线和火线，即并联在电路中，因此可知互感器B为电压互感器，而电表b接在电压互感器副线圈两端，则电表b为电压表，根据原副线圈两端电压比与匝数比之间的关系 可知，考虑到安全因素，则必须满足副线圈两端电压小于原线圈两端电压，即有 故C错误，D正确。 故选AD。 9. 如图所示电路中，和是两个完全相同的小灯泡，L是一个自感系数相当大的线圈，其直流电阻可不计。在开关S闭合和断开瞬间，下列说法正确的是（ ） A. 当S闭合时，先达到最亮，稳定后熄灭时达到最亮 B. 当S闭合时，先达到最亮，稳定后与亮度相同 C. 电路稳定后断开S时，闪亮后与一起熄灭 D. 电路稳定后断开S时，立即熄灭，闪亮后逐渐熄灭 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．和在S闭合瞬间立即发光，由于线圈L的自感作用，先达到最亮，然后逐渐变暗，亮度会逐渐增强，由于线圈直流电阻不计，电路稳定后被短路而熄灭；熄灭时达到最亮，选项A正确，B错误。 CD．电路稳定后断开S时，立即熄灭，但是线圈L产生自感电动势阻碍电流减小，则线圈相当电源，与组成回路，可知闪亮后逐渐熄灭，选项C错误、D正确。 故选AD。 10. 如图，固定的足够长平行光滑双导轨由水平段和弧形段在处相切构成，导轨的间距为，区域内存在方向竖直向下、磁感应强度为的匀强磁场，间距也为。现将多根长度也为的相同导体棒依次从弧形轨道上高为的处由静止释放（释放前棒均未接触导轨），释放第根棒时，第根棒刚好穿出磁场。已知每根棒的质量均为，电阻均为，重力加速度大小为，且与导轨垂直，导轨电阻不计，棒与导轨接触良好。则（　　） A. 第2根棒刚穿出磁场时的速度大小为 B. 第3根棒刚进入磁场时的加速度大小为 C. 第根棒刚进入磁场时，第1根棒的热功率为 D. 从开始到第根棒刚穿出磁场过程中，回路产生的焦耳热为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．第2根棒刚进入磁场有 解得 将第2个棒在磁场中的运动过程分成若干个过程，设每个过程时间为，刚进入瞬间则有，棒产生的感应电动势为 电流为 设为这段运动的平均速度，对最开始一段运动有 整理有 则整个运动过程，整理后有 解得 故A错误； B．第3根棒刚进入磁场时有 解得 棒产生的感应电动势为 此时第1和第2根棒并联，电阻为，第3根棒等效于电源，电路中总电阻为 电路中电流为 由牛顿第二定律得 解得 故B正确； C．第棒刚进入磁场时，前根棒并联电阻为 电路总电阻为 电路总电流 第1根棒中电流 解得 第1根棒的热功率为 故C正确； D．由A项和C项分析可知，第根棒出磁场时的速度为 若所有金属杆离开磁场时的速度都与第2根杆离开磁场时速度相同，则回路产生的焦耳热为 但是本题中各个金属杆离开磁场的速度不同，离开磁场的速度越来越小，故从释放第1根棒到第n根棒刚穿出磁场的过程中，回路产生的焦耳热不等于，故D错误。 故选BC。 第II卷（非选择题） 三、实验题（共16分） 11. 电流传感器可以在电脑端记录电流随时间变化的图线，探究实验小组设计了如图甲所示的实验电路，探究电容器在不同电路中的充放电现象。 （1）第一次探究中先将开关接1，待电路稳定后再接2.探究电容器充电及通过电阻放电的电流规律。 ①已知电流从右向左流过电流传感器时，电流为正，则与本次实验相符的I‒t图像是___________。 A． B． C． D． ②从I‒t图像的面积可以计算得出电容器电荷量的大小。关于本次实验探究，下列判断正确的是___________。 A．若只增大电阻箱R的阻值，电容器放电的时间将变短 B．若只增大电阻箱R的阻值，I‒t图像的面积将增大 C．在误差允许的范围内，放电和充电图像的面积应大致相等 （2）第二次探究中，该同学先将开关接1给电容器充电，待电路稳定后再接3，探究LC振荡电路的电流变化规律。 ③探究实验小组得到的振荡电路电流波形图像，选取了开关接3之后的LC振荡电流的部分图像，如图乙所示，根据图像中记录的坐标信息可知，振荡电路的周期T=___________s（结果保留两位有效数字）。 ④如果使用电动势更大的电源给电容器充电，则LC振荡电路的频率将_________（填“增大”、“减小”或“不变”）。 【答案】 ①. A ②. C ③. ④. 不变 【解析】 【详解】（1）[1]第一次探究过程为先给电容器充电，后电容器通过R放电，给电容器充电过程中电流从右向左流过传感器，即为正，由于充电后电容器上极板带正电，电容器通过R放电时，电流从左向右流过传感器，即为负； 故选A。 [2] I‒t图像的面积可以计算得出电容器电荷量的大小，则放电和充电图像的面积应大致相等，若只增大电阻箱R的阻值，电容器的电荷量不变，I‒t图像的面积不变，若只增大电阻箱R的阻值，对电流的阻碍作用变大，电容器放电的时间将变长； 故选C。 （2）[3] 由图乙可知 [4] 由振荡周期 可知，如果使用电动势更大的电源给电容器充电，则LC振荡电路的周期不变，则频率也不变。 12. 某同学利用手边的一压敏电阻制作电子秤，又查找资料获得了该压敏电阻的阻值随压力变化的图像如图（a）所示。该同学按图（b）所示电路制作了一个简易电子秤（秤盘质量不计），电路中电源内阻，电流表满偏电流，内阻取。 实验步骤如下： 步骤a．秤盘上不放重物时，闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表指针满偏； 步骤b．保持滑动变阻器接入电路阻值不变，秤盘上放置质量为的物体，读出此时电流表示数； 步骤c．换用不同已知质量的物体，记录每一个质量值对应的电流值； 步骤d．将电流表刻度盘改装为质量刻度盘。 该同学利用所测数据做出了如图（c）所示的图像。回答下列问题： （1）改装后的刻度盘其标注的质量刻度________（填“均匀”或“不均匀”）； （2）若电流表示数为，结合图(c)提供的信息，待测重物质量为_______； （3）电路中电源的电动势为_______，滑动变阻器接入电路的有效阻值_______Ω。 【答案】（1）不均匀 （2）6 （3） ①. 2 ②. 7 【解析】 【小问1详解】 根据闭合电路的欧姆定律可得 可知，电流不是随着线性变化的，而随着F（即mg）线性变化，所以电流不是随着重物的质量m线性变化，则质量刻度是不均匀的。 【小问2详解】 设图（c）中m与的函数关系式为 由图像可知该图线的斜率为 纵轴截距为 所以m与的函数关系式为 当电流I=25mA=0.025A时，代入上式解得重物的质量为 【小问3详解】 [1][2]由图（a）可知压敏电阻R与压力F的函数关系式为 又因为秤盘上放置质量为m的物体时，压力F=mg 代入上式得到压敏电阻R与秤盘上放置物体质量m的关系式为 设电源的电动势为E，滑动变阻器接入电路的阻值为，在图（b）中根据闭合电路欧姆定律则有 整理可得 结合图（c）可得， 解得， 四、解答题（写出详细的解答过程，有必要的文字说明。共38分） 13. 新一代航母阻拦系统采用电磁阻拦技术，实现舰载机的安全拦停。电磁阻拦系统的原理可简化为如图所示的情境，飞机着舰时钩住阻拦索并立即关闭动力系统，然后飞机通过阻拦索拖着一根金属棒ab在匀强磁场中沿着平行导轨滑行减速，阻拦索与金属棒间绝缘。已知，磁场的磁感应强度为B，金属棒质量为m，长度为L，电路的总电阻为R；飞机质量为M，着舰速度为v0，减速过程中受的平均阻力为f（包括甲板摩擦和空气阻力）。忽略阻拦索的质量和金属棒与导轨之间的摩擦阻力。假设飞机钩住阻拦索后，飞机与金属棒在极短时间内达到相同的速度。 （1）求飞机钩住阻拦索瞬间 a.飞机与金属棒的共同速度大小v； b.电路中的电流大小I。 （2）若飞机拖着金属棒通过位移x后速度减为0，求此过程中电路获得的总电能。 【答案】（1）a.，b. （2） 【解析】 【小问1详解】 a．飞机钩住阻拦索后，根据动量守恒定律，有 解得； b．金属棒切割磁感线产生电动势 电路中的电流 解得。 【小问2详解】 飞机拖着金属棒减速到0的过程中，根据能量守恒定律，有 解得。 14. 如图所示，线圈的面积，匝数，线圈总电阻，外接电阻，匀强磁场的磁感应强度。线圈以的角速度绕转轴匀速转动，从图示位置开始计时。 （1）写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式； （2）时间内上产生的热量； （3）线圈从图示位置转过过程中通过电阻的电荷量。 【答案】（1） （2）960J （3） 【解析】 【小问1详解】 电动势最大值 解得 故表达式为 【小问2详解】 电流的有效值为 则的时间内电阻产生的热量为 解得 【小问3详解】 由法拉第电磁感应定律可知 又 解得通过电阻的电荷量 15. 如图为某兴趣小组做电磁驱动和电磁阻尼实验的示意图。分界线将水平面分成左右两部分，左侧平面粗糙，右侧平面光滑。左侧的驱动磁场为方向垂直平面、等间距交替分布的匀强磁场，磁感应强度大小均为，每个磁场宽度为。右侧较远处存在宽度为，方向垂直平面向里的阻尼磁场，磁感应强度（表示到阻尼磁场左边界的距离，且）。两个完全相同的正方形金属线框和，边长均为，质量均为，其中边和边无电阻，其余各边电阻均为。线框与分界线左侧的动摩擦因数为。现使驱动磁场以稳定速度向右运动，线框在图示位置由静止开始运动，经过一段时间后匀速运动，当边匀速运动到时立即撤去驱动磁场，线框完全越过后，与静止线框发生正碰，碰后边和边粘在一起，组成“”型线框后进入阻尼磁场。设整个过程中线框的边和边始终与分界线平行，边和边碰后接触良好。不计两金属框形变，重力加速度为。求： （1）线框由静止开始运动时的感应电流方向和大小； （2）线框在驱动磁场中匀速运动的速度大小； （3）设某次经过驱动磁场加速后，线框以速度（已知）与线框发生正碰，，请分析“”型线框在阻尼磁场作用下运动的位移。 【答案】（1），顺时针方向 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 线框刚开始运动时速度为零，与磁场的相对速度为，根据右手定则可知线框左右两边产生的感应电动势顺接，由法拉第电磁感应定律可得 根据欧姆定律可得线框中的感应电流为 感应电流方向为顺时针方向 【小问2详解】 设线框匀速运动的速度为，回路电动势为 根据欧姆定律有 可求安培力为 根据线框匀速运动，可知安培力和摩擦力平衡 联立解得 【小问3详解】 两线框碰撞，满足动量守恒定律 当边进入阻尼磁场，回路总电阻为 设边刚出磁场时线框速度为，从边刚进入磁场到边刚离开磁场的过程，由动量定理可得 联立解得 从边刚出磁场到边还未进入磁场过程中，回路电阻为 设边刚进磁场时线框速度为，从边刚出磁场到边刚进入磁场的过程，由动量定理可得 若，则，说明未进入磁场线框已经停止运动，即 求得 线框在阻尼磁场作用下运动的位移 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 南江中学2025-2026学年高二下学期期中测试 物理试卷 考试时间：75分钟 注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上 第I卷（选择题） 一、单选题（共28分） 1. 下列关于电磁现象的说法中，正确的是（　　） A. 图甲中，转动蹄形磁铁时，原来静止的铝框会受到电磁力的作用而反方向转动 B. 图乙中，金属线圈对条形磁铁的振动没有影响 C. 图丁中，线圈通入高频交流电时，冶炼炉中的金属形成涡流产生大量热量使金属熔化 D. 图丙中，两个相同的小磁体由静止穿过等长的铝管和塑料管，在塑料管中运动时间长 2. “中国天眼”位于贵州的大山深处，是500m口径球面射电望远镜。它通过接收来自宇宙深处的电磁波，探索宇宙。下列关于电磁波的说法正确的是（　） A. 电磁波在任何介质中传播速度均为 B. 红外线的波长比紫外线大 C. 麦克斯韦认为均匀变化的电场能激发出变化的磁场，空间将产生电磁波 D. 法拉第通过实验捕捉到电磁波，证实了麦克斯韦的电磁场理论 3. 金属探测仪内部的线圈与电容器构成LC振荡电路，某时刻线圈中的磁场方向和电容器中的电场方向如图所示，则（　　） A. 此时穿过线圈的电流正在减小 B. 此时电容器中的电场能正在增加 C. 若LC振荡电路中的电感减小，则其振荡周期增大 D. 若自感系数和电容C都增大到原来的两倍，其振荡周期变为原来的2倍 4. 图甲为某感温式火灾报警器，其简化电路如图乙所示。理想变压器原线圈接入电压有效值不变的正弦交流电源，副线圈连接报警系统，为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，为定值电阻，滑动变阻器用于设定报警温度。当流过的电流大于设定临界值时就会触发报警。那么出现火情时（　　） A. 副线圈两端电压会随着副线圈电路端温度的变化而变化 B. 热敏电阻两端电压升高 C. 原线圈输入功率变小 D. 滑片下移一点可以降低报警温度 5. 1827年，英国植物学家布朗首先在显微镜下研究了悬浮在液体中的小颗粒的运动。某同学做了一个类似的实验，用显微镜观察炭粒的运动得到某个观测记录如图。图中记录的是（　　） A. 某个分子无规则运动的情况 B. 某个微粒做布朗运动的轨迹 C. 某个微粒做布朗运动的速度—时间图线 D. 按相等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线 6. 如图所示，两光滑平行长直金属导轨水平固定放置，导轨间存在竖直向下的匀强磁场．两根相同的金属棒ab、cd垂直放置在导轨上，处于静止状态。时刻，对cd棒施加水平向右的恒力F，棒始终与导轨接触良好，导轨电阻不计。两棒的速度vab、vcd和加速度aab、acd随时间t变化的关系图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示为某水电站远距离输电的原理图。已知升压变压器的原、副线圈匝数比为k，输电线的总电阻为R，发电机输出的电压恒为U。现由于用户端负载变化，使发电机输出功率增加了，升压变压器和降压变压器均可视为理想变压器，电表均为理想电表，下列说法正确的是（　　） A. 输电线上损失的电压增加了 B. 电压表的示数与电流表的示数之比不变 C. 电压表的示数与电流表的示数之比增大 D. 输电线上损失的功率增加了 二、多选题（全部选对得6分，漏选得3分，错选不得分，共18分） 8. 电流互感器和电压互感器如图所示，其中分别为四组线圈的匝数，为两只交流电表，则（　　） A. A为电流互感器，且，a是电流表 B. A为电压互感器，且，a是电压表 C. B为电流互感器，且，b是电流表 D. B为电压互感器，且，b是电压表 9. 如图所示电路中，和是两个完全相同的小灯泡，L是一个自感系数相当大的线圈，其直流电阻可不计。在开关S闭合和断开瞬间，下列说法正确的是（ ） A. 当S闭合时，先达到最亮，稳定后熄灭时达到最亮 B. 当S闭合时，先达到最亮，稳定后与亮度相同 C. 电路稳定后断开S时，闪亮后与一起熄灭 D. 电路稳定后断开S时，立即熄灭，闪亮后逐渐熄灭 10. 如图，固定的足够长平行光滑双导轨由水平段和弧形段在处相切构成，导轨的间距为，区域内存在方向竖直向下、磁感应强度为的匀强磁场，间距也为。现将多根长度也为的相同导体棒依次从弧形轨道上高为的处由静止释放（释放前棒均未接触导轨），释放第根棒时，第根棒刚好穿出磁场。已知每根棒的质量均为，电阻均为，重力加速度大小为，且与导轨垂直，导轨电阻不计，棒与导轨接触良好。则（　　） A. 第2根棒刚穿出磁场时的速度大小为 B. 第3根棒刚进入磁场时的加速度大小为 C. 第根棒刚进入磁场时，第1根棒的热功率为 D. 从开始到第根棒刚穿出磁场过程中，回路产生的焦耳热为 第II卷（非选择题） 三、实验题（共16分） 11. 电流传感器可以在电脑端记录电流随时间变化的图线，探究实验小组设计了如图甲所示的实验电路，探究电容器在不同电路中的充放电现象。 （1）第一次探究中先将开关接1，待电路稳定后再接2.探究电容器充电及通过电阻放电的电流规律。 ①已知电流从右向左流过电流传感器时，电流为正，则与本次实验相符的I‒t图像是___________。 A． B． C． D． ②从I‒t图像的面积可以计算得出电容器电荷量的大小。关于本次实验探究，下列判断正确的是___________。 A．若只增大电阻箱R的阻值，电容器放电的时间将变短 B．若只增大电阻箱R的阻值，I‒t图像的面积将增大 C．在误差允许的范围内，放电和充电图像的面积应大致相等 （2）第二次探究中，该同学先将开关接1给电容器充电，待电路稳定后再接3，探究LC振荡电路的电流变化规律。 ③探究实验小组得到的振荡电路电流波形图像，选取了开关接3之后的LC振荡电流的部分图像，如图乙所示，根据图像中记录的坐标信息可知，振荡电路的周期T=___________s（结果保留两位有效数字）。 ④如果使用电动势更大的电源给电容器充电，则LC振荡电路的频率将_________（填“增大”、“减小”或“不变”）。 12. 某同学利用手边的一压敏电阻制作电子秤，又查找资料获得了该压敏电阻的阻值随压力变化的图像如图（a）所示。该同学按图（b）所示电路制作了一个简易电子秤（秤盘质量不计），电路中电源内阻，电流表满偏电流，内阻取。 实验步骤如下： 步骤a．秤盘上不放重物时，闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表指针满偏； 步骤b．保持滑动变阻器接入电路阻值不变，秤盘上放置质量为的物体，读出此时电流表示数； 步骤c．换用不同已知质量的物体，记录每一个质量值对应的电流值； 步骤d．将电流表刻度盘改装为质量刻度盘。 该同学利用所测数据做出了如图（c）所示的图像。回答下列问题： （1）改装后的刻度盘其标注的质量刻度________（填“均匀”或“不均匀”）； （2）若电流表示数为，结合图(c)提供的信息，待测重物质量为_______； （3）电路中电源的电动势为_______，滑动变阻器接入电路的有效阻值_______Ω。 四、解答题（写出详细的解答过程，有必要的文字说明。共38分） 13. 新一代航母阻拦系统采用电磁阻拦技术，实现舰载机的安全拦停。电磁阻拦系统的原理可简化为如图所示的情境，飞机着舰时钩住阻拦索并立即关闭动力系统，然后飞机通过阻拦索拖着一根金属棒ab在匀强磁场中沿着平行导轨滑行减速，阻拦索与金属棒间绝缘。已知，磁场的磁感应强度为B，金属棒质量为m，长度为L，电路的总电阻为R；飞机质量为M，着舰速度为v0，减速过程中受的平均阻力为f（包括甲板摩擦和空气阻力）。忽略阻拦索的质量和金属棒与导轨之间的摩擦阻力。假设飞机钩住阻拦索后，飞机与金属棒在极短时间内达到相同的速度。 （1）求飞机钩住阻拦索瞬间 a.飞机与金属棒的共同速度大小v； b.电路中的电流大小I。 （2）若飞机拖着金属棒通过位移x后速度减为0，求此过程中电路获得的总电能。 14. 如图所示，线圈的面积，匝数，线圈总电阻，外接电阻，匀强磁场的磁感应强度。线圈以的角速度绕转轴匀速转动，从图示位置开始计时。 （1）写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式； （2）时间内上产生的热量； （3）线圈从图示位置转过过程中通过电阻的电荷量。 15. 如图为某兴趣小组做电磁驱动和电磁阻尼实验的示意图。分界线将水平面分成左右两部分，左侧平面粗糙，右侧平面光滑。左侧的驱动磁场为方向垂直平面、等间距交替分布的匀强磁场，磁感应强度大小均为，每个磁场宽度为。右侧较远处存在宽度为，方向垂直平面向里的阻尼磁场，磁感应强度（表示到阻尼磁场左边界的距离，且）。两个完全相同的正方形金属线框和，边长均为，质量均为，其中边和边无电阻，其余各边电阻均为。线框与分界线左侧的动摩擦因数为。现使驱动磁场以稳定速度向右运动，线框在图示位置由静止开始运动，经过一段时间后匀速运动，当边匀速运动到时立即撤去驱动磁场，线框完全越过后，与静止线框发生正碰，碰后边和边粘在一起，组成“”型线框后进入阻尼磁场。设整个过程中线框的边和边始终与分界线平行，边和边碰后接触良好。不计两金属框形变，重力加速度为。求： （1）线框由静止开始运动时的感应电流方向和大小； （2）线框在驱动磁场中匀速运动的速度大小； （3）设某次经过驱动磁场加速后，线框以速度（已知）与线框发生正碰，，请分析“”型线框在阻尼磁场作用下运动的位移。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $