精品解析：河南开封五校2025-2026学年高二下学期期中考试物理试题

开封五校2025~2026学年下学期期中考试 高二物理 考生注意： 1、本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。 2、答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 3、考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 4、本卷命题范围：人教版选择性必修第二册。 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. 下面有关四幅闭合回路的描述正确的是（　　） A. 图甲中，感应电流方向沿顺时针 B. 图乙中，感应电流方向沿顺时针 C. 图丙中，导体棒中的电流从M到N D. 图丁中，导体棒中的电流从M到N 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据楞次定律的“增反减同”及右手螺旋定则， 感应电流方向沿顺时针，故A正确； B．线圈向右运动时，穿过其的磁通量减少，根据楞次定律的“增反减同”， 感应电流方向沿逆时针，故B错误； C．由，B减小，则穿过闭合回路的磁通量减少，根据楞次定律的“增反减同”， 感应电流方向沿逆时针，即导体棒中的电流从N到M，故C错误； D．导体棒做切割磁感线运动时，由右手定则，即导体棒中的电流从N到M，故D错误。 故选A。 2. 如图所示，一根通电导线弯折后固定在匀强磁场中，电流大小为，磁感应强度为，的长度为，为，与磁感线垂直，连线与磁感线平行，下列说法正确的是（　　） A. 导线所受安培力大小为 B. 导线所受安培力大小为 C. 导线所受安培力大小为 D. 导线所受安培力大小为0 【答案】D 【解析】 【详解】由图可知导线垂直于磁感线方向的长度与导线的长度相等，由可知导线、所受安培力大小均为，方向相反，故导线所受安培力大小为0。 故选D。 3. 匝数为的矩形闭合线圈在某磁场中转动的过程中，穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图所示，线圈的电阻值为。则0~0.4s的时间内，线圈中产生的焦耳热为（　　） A. 4J B. C. 8J D. 【答案】C 【解析】 【详解】从图像可得，线圈转动的周期，因此角速度 磁通量按正弦规律变化，0~0.2s的时间内，最大磁通量 0.2s~0.4s的时间内，最大磁通量 根据法拉第电磁感应定律，感应电动势最大值 代入得 正弦式交变电流的有效值 焦耳热公式为 代入， 得 故选C。 4. 如图甲所示为一振荡电路在某时刻的情景，该时刻线圈的磁场能正在逐渐减弱，图乙为振荡过程的图像，已知线圈的自感系数为，电容器的电容为，规定回路中的电流沿顺时针方向为正方向。下列说法正确的是（　　） A. 该时刻流过电流计的电流方向向右 B. 该时刻应介于之间 C. 两极板之间的电压正在减小 D. 若仅减小两极板间的距离，则振荡周期减小 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据图示磁场由安培定则可知，电路电流沿逆时针（俯视图）方向，故该时刻流过电流计的电流方向向左，A错误； B．该时刻线圈的磁场能正在逐渐减弱，磁场能正在转化为电场能，则此时正处于充电过程，电路电流逐渐减小，故该时刻应介于之间，B正确； C．该时刻线圈正处于充电过程，电容器带电量不断增大，由 可知，极板间电压增大，C错误； D．减小极板间距，由电容决定式​ 可知减小，增大，LC振荡周期公式为 因此周期增大，D错误。 故选B。 5. 晓强在研究通电自感和断电自感时，设计了如图所示的电路，其中、为两个完全相同的灯泡，L为电感线圈且直流电阻不能忽略，R为定值电阻，两灯泡的电阻不受温度影响。下列说法正确的是（　　） A. 开关闭合瞬间，两灯泡均立即变亮 B. 开关闭合后，灯泡逐渐变亮，灯泡立即变亮 C. 开关断开后，灯泡逐渐变暗，灯泡闪亮一下再逐渐熄灭 D. 开关闭合与断开瞬间，流过灯泡的电流均向右 【答案】B 【解析】 【详解】AB．开关闭合瞬间，由于自感线圈L的存在，灯泡L1逐渐变亮，灯泡L2立刻变亮，A错误，B正确； C．开关断开的瞬间，自感线圈L、L1、L2组成闭合回路，由于自感线圈阻碍原电流的变化，所以灯泡L1和L2都逐渐熄灭，故C错误； D．开关闭合瞬间，通过灯泡L2的电流向右，开关断开瞬间，由于自感线圈产生感应电流，通过灯泡L2的电流向左，故D错误。 故选B。 6. 如图所示，足够长的粗糙绝缘直杆倾角为，杆上套一带正电的小球，匀强磁场的方向垂直于杆所在竖直平面向里。小球与杆之间的动摩擦因数，重力加速度为，现给小球一沿杆向上的初速度，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 上升过程中，小球的加速度一定一直增大 B. 上升过程中，小球最终可能达到匀速 C. 下滑过程中，小球的加速度一直减小 D. 下滑过程中，小球先加速后匀速 【答案】D 【解析】 【详解】A．上升过程中，小球速度沿杆向上，由左手定则可知洛伦兹力 垂直杆向上。 若 ，则杆对小球的支持力 ，方向垂直杆向上，随着减小，增大，摩擦力增大，由牛顿第二定律 可知加速度一直增大； 若 ，则 ，方向垂直杆向下，随着减小，先减小后反向增大，加速度先减小后增大。故A错误； B．上升过程中，小球受重力沿杆向下的分力和沿杆向下的摩擦力，合力沿杆向下，小球做减速运动，不可能达到匀速。故B错误； CD．下滑过程中，小球速度沿杆向下，由左手定则可知洛伦兹力 垂直杆向下。杆对小球的支持力 摩擦力 方向沿杆向上。由牛顿第二定律得 即 由于，即 初始时刻时，小球加速下滑。随着增大，增大，加速度减小。当时，，小球做匀速运动。所以下滑过程中小球先加速后匀速，加速度先减小后不变。故C错误，D正确。 故选D。 7. 如图甲所示，水平虚线的正下方存在垂直纸面方向的磁场（包括边界），时刻磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示，直径为d、匝数为N的圆形导体线圈竖直固定，线圈有一半在磁场中，已知线圈单位长度的电阻值为r。下列说法正确的是（　　） A. 时间内线圈中的电流沿逆时针方向 B. 时间内，线圈所受的安培力方向先竖直向下后竖直向上 C. 线圈中产生的感应电流大小为 D. 时线圈所受的安培力大小为 【答案】B 【解析】 【详解】A．在时间内磁场方向垂直纸面向里且磁感应强度减小，穿过线圈的磁通量减小，根据楞次定律可知线圈内感应电流沿顺时针方向，故A错误； B．由楞次定律可知，在时间内线圈内感应电流始终沿顺时针方向，在时间内磁场方向垂直纸面向里，可知线圈所受的安培力方向竖直向下；时间内磁场方向垂直纸面向外，可知线圈所受的安培力方向竖直向上，故B正确； C．由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势 线圈单位长度的电阻值为r，可知总电阻为 可得线圈中感应电流的大小，故C错误； D．时的磁感应强度为，感应电流的大小 可知线圈所受的安培力大小为，故D错误。 故选B。 8. 2025年6月21日，四川甘孜藏族自治州金上至湖北±800千伏特高压直流输电工程进入最后验收阶段，直流输电的最大特点是能减少能量的损耗，直流输电时首先通过整流器将交流电变为直流电，然后再通过逆变器将直流电变为交流电，其中交流电的有效值等于直流电。如图所示为远距离输电的简易图，发电厂输出电压的有效值为，输出功率为，输电线的总电阻为。已知用户的电压为，降压变压器的匝数比为，升压变压器和降压变压器均为理想变压器。下列说法正确的是（ ） A. 图中X为逆变器，Y为整流器 B. 升压变压器的匝数比为 C. 用户得到的功率为44kW D. 增加用户时，用户得到的电压升高 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由于变压器的工作原理是互感现象，因此变压器原线圈的输入电压为交流电，由题意可知，X为整流器，Y为逆变器，A错误； B．对于降压变压器有 解得 设输电线的电流为，由能量守恒定律得 解得 又 对于升压变压器有 解得，B正确； C．输电线上损耗的功率为 用户得到的功率为 解得，C正确； D．用户增加时，用户的总电阻R减小，将降压变压器和用户等效为一个电阻，则该等效电阻为 所以等效电阻减小，由于升压变压器的输出电压不变，则输电线上的电流增大，输电线上分得的电压增大，降压变压器原线圈的输入电压减小，副线圈的输出电压减小，用户得到的电压减小，D错误。 故选BC。 9. 如图所示，正方形线框放在绝缘水平面上，其中与虚线重合，虚线左侧存在竖直向上的匀强磁场（其中边界处不存在磁场），欲使线框离开磁场可采用两种方式：①在外力作用下保持线框向右匀速运动，直到边与虚线重合；②在外力作用下使线框绕轴沿顺时针方向匀速转动，保持边的线速度大小与①中匀速运动的速度大小相等，直到边转到虚线的正上方。下列说法正确的是（　　） A. ①、②两种方式，线框离开磁场瞬间两端的电压不同 B. ①、②两过程中，流过某一横截面的电荷量不同 C. ①、②两过程中，线框产生的焦耳热之比为 D. ①、②两过程中，流过线框的平均电流之比为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．两种方式离开磁场瞬间（末态）只有边切割磁感线，且边切割磁感线的速度相同，则边产生的感应电动势相等，两端的电压等于感应电动势的，所以线框离开瞬间两端的电压相同，A错误； B．由法拉第电磁感应定律可知线框中产生的平均感应电动势为 由闭合电路欧姆定律得平均感应电流为 流过横截面的电荷量 且 整理得 所以两种方式流过某一横截面的电荷量相同，B错误； C．方式①：感应电动势 平均感应电流为 运动时间 焦耳热 方式②：感应电动势最大值 感应电动势有效值 感应电流有效值为 运动时间 焦耳热 因此，C正确。 D．平均电流， 因此，D正确。 故选 CD。 10. 如图甲所示，圆心在x轴上的圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场，时刻在O点沿x轴正方向发射一个速度为v、比荷为k的带正电粒子，粒子运动过程x、y方向的速度分量随时间变化的图像如图乙、丙所示，粒子所受重力不计，则（　　） A. 磁场方向垂直纸面向里 B. 图丙中的最大值为v C. 粒子的轨迹半径为 D. 圆形磁场的圆心到O点的距离为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．图像可知正电粒子进入磁场后y轴正方向的速度分量增大，可知进入磁场时正电粒子受到的洛伦兹力向上，左手定则可知粒子垂直于纸面向里，故A正确； B．粒子做圆周运动如图所示 转过的圆心角范围为，速度分量满足，， 只有当时，，达到最大值，而出磁场时（），则不能为，故B错误； C．粒子出磁场时速度偏转角等于圆心角，即，粒子在磁场中运动时间 得周期 轨迹半径 故C正确； D．设磁场圆心坐标为（即所求距离为）粒子入射点，出射点坐标可由圆周运动几何关系得 因为、都在磁场边界上，，代入坐标化简 代入 ​得 故D错误。 故选AC。 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 如图甲所示为研究霍尔效应的实验装置，在一矩形金属薄片的、间通入电流，同时外加与薄片垂直的磁场，在、两侧面间出现电压，这个现象称为霍尔效应，称为霍尔电压。某校物理学习小组对霍尔现象进行了如下研究，请完成下列填空： （1）用螺旋测微器测出薄片厚度，如图乙所示，则_______。 （2）已知金属薄片内单位体积中导电的电子数为，电子电荷量的绝对值为，则霍尔电压_______。（用题中所给字母表示） （3）在如图甲所示的磁场中，金属薄片面的电势_______（选填“高”或“低”）于面的电势；若金属薄片垂直于电流方向的横截面积为，要让通入电流后电子不发生偏转，需要在间加上的匀强电场的电场强度大小为_______（用，，，，表示）。 【答案】（1）0.520 （2） （3） ①. 高 ②. 【解析】 【小问1详解】 螺旋测微器的分度值为，由图乙可知薄片厚度为。 【小问2详解】 当电场力与洛伦兹力平衡时，有 根据电流的微观表达式 可得 【小问3详解】 [1]金属薄片中的自由电荷为电子，由左手定则判断，电子会偏向端，使其电势低，同时相对的端电势高，故端的电势比端的电势高； [2]由 可得，要让电子不发生偏转，需满足洛伦兹力等于电场力，则有 解得 12. 某实验小组的同学在进行“探究变压器原、副线圈电压与匝数关系”的实验时，设计了如图甲所示的电路，其中触头1、2、3对应的线圈匝数分别为300匝、600匝、1200匝，触头4、5对应的线圈匝数分别为100匝、200匝。 （1）实验室为其准备的实验器材有学生电源、可拆变压器、多用电表、开关和导线若干。学生电源如图乙所示，实验时变压器原线圈的两端应接________（选填“ab”或“cd”）； （2）若变压器原线圈的输入电压为18V，原线圈的单刀多掷开关接触头2，此时副线圈多用电表的旋钮旋至10V挡位，多用电表的指针偏转如图丙所示，则副线圈的输出电压为________V（保留一位小数），此时副线圈单刀多掷开关接的是触头________（选填“4”或“5”）； （3）若将原线圈的单刀多掷开关接触头3，副线圈的单刀多掷开关接5，则当原线圈接入的电压为12V时，接入副线圈多用电表的示数可能为________（选填“3V”“2V”或“1.9V”），其原因可能为________（说出一种理由即可）。 【答案】（1）cd （2） ①. 6.0 ②. 5 （3） ①. 1.9V ②. 变压器并非理想变压器，存在漏磁、线圈电阻分压、铁芯涡流等因素 【解析】 【小问1详解】 变压器的工作原理是互感现象，需要原线圈中通入变化的电流产生变化的磁场，从而在副线圈中产生感应电动势。直流电产生恒定磁场，无法在副线圈产生感应电压。图乙中，ab端标有“+”、“-”，为直流输出端；cd端标有“~”，为交流输出端。因此，实验时变压器原线圈的两端应接交流电源，即cd端。 【小问2详解】 [1][2]多用电表旋钮旋至10V挡位，由图丙可知，读数为。根据理想变压器电压与匝数的关系 其中匝，解得匝。 题目已知触头5对应的线圈匝数为200匝，故此时副线圈单刀多掷开关接的是触头5。 【小问3详解】 [1][2]原线圈接触头3，对应匝数匝；副线圈接触头5，对应匝数匝。原线圈电压。若为理想变压器，根据 解得副线圈电压为2.00V，但在实际实验中，变压器并非理想变压器，存在漏磁、线圈电阻分压、铁芯涡流等因素，导致能量损失，副线圈的实际输出电压会略低于理论计算值，故示数可能为。 13. 如图所示，矩形线框ABCD的匝数为匝，其中，，矩形线框的电阻值，矩形线框在M、N两点通过两个电刷连接如图所示的电路，其中两电表均为理想交流电表，定值电阻的阻值为，线圈所在空间存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为，为过AD边和BC边中点的轴线。现让线框绕以恒定周期转动，导线的电阻不计，图示位置记为时刻。求： （1）电压表的示数； （2）从时刻开始，线框转过180°的过程中，流过电流表的电荷量； （3）从时刻开始，在1min的时间内定值电阻上产生的焦耳热。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 线框的角速度为 线框在匀强磁场中转动产生的感应电动势的最大值为 线框中产生感应电动势的瞬时值为 电压表的示数 【小问2详解】 线框从图示位置转过180°所用的时间为 则磁通量变化量的绝对值为 由法拉第电磁感应定律得 由闭合电路欧姆定律得 又 整理得 代入数据解得 【小问3详解】 感应电动势的有效值为 电路中感应电流的有效值为 1min的时间内定值电阻上产生的焦耳热为 代入数据解得 14. 如图所示，倾角为的固定斜面足够长，斜面光滑且绝缘，水平虚线1、2间存在垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B=2T。质量为m=1kg、阻值为r=2Ω、边长为L=1m的正方形导体框abcd由静止释放，释放时线框的cd边水平，且 cd边与虚线1相距s=0.1m， cd边越过虚线2时线框刚好匀速运动。已知cd边刚越过虚线1到ab边运动到虚线1所用的时间为t=0.6s，重力加速度g=10m/s2，导体框不转动。求：, （1） cd边刚越过虚线1瞬间导体框的加速度大小a； （2）虚线1、2之间的距离x。 【答案】（1）3m/s2 （2）1.225m 【解析】 【小问1详解】 设cd边刚越过虚线1时的速度为，根据机械能守恒定律有 解得v0=1m/s 感应电动势 感应电流 对导体框，根据牛顿第二定律有 解得，cd边刚越过虚线1瞬间加速度的大小 【小问2详解】 设框ab边刚越过虚线1时的速度为，cd边刚越过虚线2时的速度为， cd边越过虚线1到ab边运动到虚线1的过程中，根据动量定理有，其中 联立解得v1=2m/s cd边刚越过虚线2时导体框做匀速运动，则 解得v=2.5m/s ab边刚越过虚线1到cd边刚越过虚线2的过程中，根据动能定理有 解得，虚线1、2间的距离x=1.225m 15. 如图所示，足够大的空间内存在竖直向下的匀强电场，空间内存在垂直纸面向外的匀强磁场，其中O、、分别为、、的中心，比荷为k的正电粒子由O点沿平行于ab的方向以初速度射入电场，经过一段时间粒子从面的M点（图中未画出）进入区域，当粒子第2次进入磁场时又经过M点，已知，足够长。粒子的重力忽略不计。求： （1）电场强度的大小； （2）磁感应强度的大小； （3）若仅将区域内的磁感应强度加倍，粒子能否第二次通过M点？若能，求出粒子从O点到第二次通过M的时间；若不能，求出第四次经过面时到点的距离。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由题意可得，粒子在电场以及磁场中运动的轨迹如图所示 粒子从O到M做类平抛运动，在竖直方向上，由牛顿第二定律得 可得 由运动学公式得 水平方向做匀速直线运动，则有 解得， 【小问2详解】 粒子经过M点竖直速度为 联立以上解得 则粒子进入磁场瞬间的速度大小为 设粒子的速度与水平方向的夹角为，则 则 粒子第2次进入磁场时又经过M点，说明粒子恰好回到点，轨迹是对称的，在磁场中做圆周运动的圆心在上，由几何关系可得，粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径为 粒子在磁场中做圆周运动有 联立解得 【小问3详解】 若仅将区域内的磁感应强度加倍，则由 可知粒子的轨道半径为 由以上解析可知，粒子第二次通过面时刚好从点经过，粒子再次进入电场后做类斜抛运动，由对称性可知粒子第三次通过面时到M点的距离为，则粒子第四次通过面时经过M点，作出粒子的运动轨迹，如图所示 所以粒子能第二次通过M点，粒子在磁场中运动的周期为 整理得 粒子第一次在磁场中运动的时间为 由对称性可知，粒子第二次在电场中运动的时间为 粒子从O点到第二次通过M点的时间为 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 开封五校2025~2026学年下学期期中考试 高二物理 考生注意： 1、本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。 2、答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 3、考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 4、本卷命题范围：人教版选择性必修第二册。 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. 下面有关四幅闭合回路的描述正确的是（　　） A. 图甲中，感应电流方向沿顺时针 B. 图乙中，感应电流方向沿顺时针 C. 图丙中，导体棒中的电流从M到N D. 图丁中，导体棒中的电流从M到N 2. 如图所示，一根通电导线弯折后固定在匀强磁场中，电流大小为，磁感应强度为，的长度为，为，与磁感线垂直，连线与磁感线平行，下列说法正确的是（　　） A. 导线所受安培力大小为 B. 导线所受安培力大小为 C. 导线所受安培力大小为 D. 导线所受安培力大小为0 3. 匝数为的矩形闭合线圈在某磁场中转动的过程中，穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图所示，线圈的电阻值为。则0~0.4s的时间内，线圈中产生的焦耳热为（　　） A. 4J B. C. 8J D. 4. 如图甲所示为一振荡电路在某时刻的情景，该时刻线圈的磁场能正在逐渐减弱，图乙为振荡过程的图像，已知线圈的自感系数为，电容器的电容为，规定回路中的电流沿顺时针方向为正方向。下列说法正确的是（　　） A. 该时刻流过电流计的电流方向向右 B. 该时刻应介于之间 C. 两极板之间的电压正在减小 D. 若仅减小两极板间的距离，则振荡周期减小 5. 晓强在研究通电自感和断电自感时，设计了如图所示的电路，其中、为两个完全相同的灯泡，L为电感线圈且直流电阻不能忽略，R为定值电阻，两灯泡的电阻不受温度影响。下列说法正确的是（　　） A. 开关闭合瞬间，两灯泡均立即变亮 B. 开关闭合后，灯泡逐渐变亮，灯泡立即变亮 C. 开关断开后，灯泡逐渐变暗，灯泡闪亮一下再逐渐熄灭 D. 开关闭合与断开瞬间，流过灯泡的电流均向右 6. 如图所示，足够长的粗糙绝缘直杆倾角为，杆上套一带正电的小球，匀强磁场的方向垂直于杆所在竖直平面向里。小球与杆之间的动摩擦因数，重力加速度为，现给小球一沿杆向上的初速度，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 上升过程中，小球的加速度一定一直增大 B. 上升过程中，小球最终可能达到匀速 C. 下滑过程中，小球的加速度一直减小 D. 下滑过程中，小球先加速后匀速 7. 如图甲所示，水平虚线的正下方存在垂直纸面方向的磁场（包括边界），时刻磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示，直径为d、匝数为N的圆形导体线圈竖直固定，线圈有一半在磁场中，已知线圈单位长度的电阻值为r。下列说法正确的是（　　） A. 时间内线圈中的电流沿逆时针方向 B. 时间内，线圈所受的安培力方向先竖直向下后竖直向上 C. 线圈中产生的感应电流大小为 D. 时线圈所受的安培力大小为 8. 2025年6月21日，四川甘孜藏族自治州金上至湖北±800千伏特高压直流输电工程进入最后验收阶段，直流输电的最大特点是能减少能量的损耗，直流输电时首先通过整流器将交流电变为直流电，然后再通过逆变器将直流电变为交流电，其中交流电的有效值等于直流电。如图所示为远距离输电的简易图，发电厂输出电压的有效值为，输出功率为，输电线的总电阻为。已知用户的电压为，降压变压器的匝数比为，升压变压器和降压变压器均为理想变压器。下列说法正确的是（ ） A. 图中X为逆变器，Y为整流器 B. 升压变压器的匝数比为 C. 用户得到的功率为44kW D. 增加用户时，用户得到的电压升高 9. 如图所示，正方形线框放在绝缘水平面上，其中与虚线重合，虚线左侧存在竖直向上的匀强磁场（其中边界处不存在磁场），欲使线框离开磁场可采用两种方式：①在外力作用下保持线框向右匀速运动，直到边与虚线重合；②在外力作用下使线框绕轴沿顺时针方向匀速转动，保持边的线速度大小与①中匀速运动的速度大小相等，直到边转到虚线的正上方。下列说法正确的是（　　） A. ①、②两种方式，线框离开磁场瞬间两端的电压不同 B. ①、②两过程中，流过某一横截面的电荷量不同 C. ①、②两过程中，线框产生的焦耳热之比为 D. ①、②两过程中，流过线框的平均电流之比为 10. 如图甲所示，圆心在x轴上的圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场，时刻在O点沿x轴正方向发射一个速度为v、比荷为k的带正电粒子，粒子运动过程x、y方向的速度分量随时间变化的图像如图乙、丙所示，粒子所受重力不计，则（　　） A. 磁场方向垂直纸面向里 B. 图丙中的最大值为v C. 粒子的轨迹半径为 D. 圆形磁场的圆心到O点的距离为 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 如图甲所示为研究霍尔效应的实验装置，在一矩形金属薄片的、间通入电流，同时外加与薄片垂直的磁场，在、两侧面间出现电压，这个现象称为霍尔效应，称为霍尔电压。某校物理学习小组对霍尔现象进行了如下研究，请完成下列填空： （1）用螺旋测微器测出薄片厚度，如图乙所示，则_______。 （2）已知金属薄片内单位体积中导电的电子数为，电子电荷量的绝对值为，则霍尔电压_______。（用题中所给字母表示） （3）在如图甲所示的磁场中，金属薄片面的电势_______（选填“高”或“低”）于面的电势；若金属薄片垂直于电流方向的横截面积为，要让通入电流后电子不发生偏转，需要在间加上的匀强电场的电场强度大小为_______（用，，，，表示）。 12. 某实验小组的同学在进行“探究变压器原、副线圈电压与匝数关系”的实验时，设计了如图甲所示的电路，其中触头1、2、3对应的线圈匝数分别为300匝、600匝、1200匝，触头4、5对应的线圈匝数分别为100匝、200匝。 （1）实验室为其准备的实验器材有学生电源、可拆变压器、多用电表、开关和导线若干。学生电源如图乙所示，实验时变压器原线圈的两端应接________（选填“ab”或“cd”）； （2）若变压器原线圈的输入电压为18V，原线圈的单刀多掷开关接触头2，此时副线圈多用电表的旋钮旋至10V挡位，多用电表的指针偏转如图丙所示，则副线圈的输出电压为________V（保留一位小数），此时副线圈单刀多掷开关接的是触头________（选填“4”或“5”）； （3）若将原线圈的单刀多掷开关接触头3，副线圈的单刀多掷开关接5，则当原线圈接入的电压为12V时，接入副线圈多用电表的示数可能为________（选填“3V”“2V”或“1.9V”），其原因可能为________（说出一种理由即可）。 13. 如图所示，矩形线框ABCD的匝数为匝，其中，，矩形线框的电阻值，矩形线框在M、N两点通过两个电刷连接如图所示的电路，其中两电表均为理想交流电表，定值电阻的阻值为，线圈所在空间存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为，为过AD边和BC边中点的轴线。现让线框绕以恒定周期转动，导线的电阻不计，图示位置记为时刻。求： （1）电压表的示数； （2）从时刻开始，线框转过180°的过程中，流过电流表的电荷量； （3）从时刻开始，在1min的时间内定值电阻上产生的焦耳热。 14. 如图所示，倾角为的固定斜面足够长，斜面光滑且绝缘，水平虚线1、2间存在垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B=2T。质量为m=1kg、阻值为r=2Ω、边长为L=1m的正方形导体框abcd由静止释放，释放时线框的cd边水平，且 cd边与虚线1相距s=0.1m， cd边越过虚线2时线框刚好匀速运动。已知cd边刚越过虚线1到ab边运动到虚线1所用的时间为t=0.6s，重力加速度g=10m/s2，导体框不转动。求：, （1） cd边刚越过虚线1瞬间导体框的加速度大小a； （2）虚线1、2之间的距离x。 15. 如图所示，足够大的空间内存在竖直向下的匀强电场，空间内存在垂直纸面向外的匀强磁场，其中O、、分别为、、的中心，比荷为k的正电粒子由O点沿平行于ab的方向以初速度射入电场，经过一段时间粒子从面的M点（图中未画出）进入区域，当粒子第2次进入磁场时又经过M点，已知，足够长。粒子的重力忽略不计。求： （1）电场强度的大小； （2）磁感应强度的大小； （3）若仅将区域内的磁感应强度加倍，粒子能否第二次通过M点？若能，求出粒子从O点到第二次通过M的时间；若不能，求出第四次经过面时到点的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $