精品解析：山东临沂第一中学2025-2026学年高二下学期第一次教学检测物理试题

临沂一中高二年级下学期第一次教学检测 物理试题 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 对电磁感应的理解，下列说法正确的是（　　） A. 线圈的磁通量与线圈中的感应电动势都与线圈匝数有关 B. 感应电流沿着楞次定律所述的方向，是能量守恒定律的必然结果 C. 感应电流产生的磁场会阻止引起感应电流的磁通量的变化 D. 穿过线圈的磁通量均匀变化时，感应电动势也均匀变化 2. 如图所示为某一交变电压的图像，曲线部分为正弦式交流电的部分图像，其峰值为U1=10V，直线部分的电压大小为U2=10V，则该交变电压的有效值为（　　） A. B. 10V C. D. 3. 关于下列四幅图的说法正确的是（　　） A. 图甲是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图，要想粒子获得的最大动能增大，可增加电压U B. 图乙是磁流体发电机的结构示意图，可以判断出A极板是发电机的正极，B极板是发电机的负极 C. 图丙是速度选择器的示意图，带电粒子（不计重力）能够沿直线从右侧进入并匀速通过速度选择器的条件是，即 D. 图丁是质谱仪的主要原理图。其中、、在磁场中偏转半径最大的是 4. 如图所示，a、b、c三个线圈是同心圆，b线圈上连接有直流电源和开关K，则下列说法正确的是（　　） A. K闭合电路稳定后，在断开K的一瞬间，线圈c中有感应电流，线圈a中没有感应电流 B. K闭合电路稳定后，在断开K的一瞬间，线圈a中有感应电流，线圈c中没有感应电流 C. 在K闭合的一瞬间，线圈a中有逆时针方向的瞬时电流，有扩张趋势 D. 在K闭合的一瞬间，线圈c中有顺时针方向的瞬时电流，有收缩趋势 5. 如图所示的电路中，L为一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈，、是两个完全相同的灯泡，E是内阻不计的电源。时刻，闭合开关S，经过一段时间后，电路达到稳定，时刻断开开关S。、分别表示灯泡和中的电流，规定图中箭头所示方向为电流正方向，以下各图中能定性描述电流I随时间t变化关系的是（ ） A. B. C. D. 6. 如图甲、乙、丙中，除导体棒ab可动外，其余部分均固定不动，甲图中的电容器C原来不带电。设导体棒、导轨和直流电源的电阻均可忽略，导体棒和导轨间的摩擦也不计，图中装置均在水平面内，且都处于方向垂直水平面（即纸面）向里的匀强磁场中，导轨足够长。现给导体棒ab一个向右的初速度v0，在图甲、乙、丙三种情形下关于导体棒ab的运动状态，下列说法正确的是（　　） A. 图甲中，ab棒先做匀减速运动，最终做匀速运动 B. 图乙中，ab棒先做加速度越来越大的减速运动，最终静止 C. 图丙中，ab棒先做初速度为v0的变减速运动，然后反向做变加速运动，最终做匀速运动 D. 三种情形下导体棒ab最终都匀速运动 7. 如图所示，MNQP是边长为L和2L的矩形，在其由对角线划分的两个三角形区域内充满磁感应强度大小相等、方向相反的匀强磁场。边长为L的正方形导线框，在外力作用下水平向左匀速运动，线框左边始终与MN平行。设导线框中感应电流i逆时针流向为正。若时左边框与PQ重合，则左边框由PQ运动到MN的过程中，下列图像正确的是（　　） A. B. C. D. 8. 如图所示，整个区域内有竖直向下的匀强磁场（图中未画出），磁感应强度大小，两根间距为、半径为的光滑四分之一圆弧金属导轨竖直放置（底端切线水平），顶端连接阻值为的电阻。长为、质量为、阻值为的金属棒从导轨顶端处以恒定速率下滑，整个过程中金属棒与导轨接触良好，且始终与导轨垂直。导轨电阻忽略不计，重力加速度为。下列说法正确的是（　　） A. 金属棒在处时两端电压为1.0V B. 金属棒运动到处时两端电压为1.0V C. 金属棒从导轨处运动至处的过程中，通过的电荷量为 D. 金属棒从导轨处运动至处的过程中，电阻产生的热量为 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 两虚线之间存在如图所示方向的匀强磁场，磁感应强度大小为B。由同一规格的导线制成单匝边长为L的正方形导线框MQHN，电阻为r。线框沿与磁场边界成角的方向进入磁场，当导线框运动到图示位置时速度大小为v，则（　　） A. 线框中感应电流方向HNMQH B. 线框受到安培力的大小是 C. 线框所受安培力的方向是由N指向Q D. HN两端的电势差 10. 如图所示，边长为L、电阻为R、匝数为N的正方形线框，绕OO′轴以角速度ω匀速转动，OO′为中轴线，其右侧空间存在磁感应强度大小为B、方向水平向右的匀强磁场，线框通过电刷与阻值为3R的定值电阻和可变变压器相连，副线圈接有阻值为R的定值电阻，原线圈和副线圈初始接入电路的匝数之比为3：1，副线圈的总匝数与原线圈的匝数相等。下列说法正确的是（　　） A. 线框从图示转过60°时，电动势的瞬时值为 B. 交流电压表的示数为 C. 滑动触头P向上移动时，电源的输出功率逐渐变大后变小 D. 若原、副线圈的匝数之比调节为2:1时，变压器的输入功率最大 11. 如图，空间中存在着竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B=2 T，足够长的“U”形金属导轨与电阻R连接后倾斜放置，导轨间距L=1 m，与水平面的夹角θ=37°，现将质量m=0.1 kg 的金属棒从导轨上由静止释放。已知R=6 Ω，金属棒的阻值r=2 Ω，导轨的电阻不计，金属棒与导轨间的摩擦不计，sin37°=0.6， cos37°=0.8， g=10 m/s2，则（　　） A. 金属棒的最大加速度为6 m/s2 B. 金属棒的最大速度为1. 875 m/s C. 金属棒的最大速度为2.5 m/s D. 1秒钟内通过电阻R的最大电量为0.375 C 12. 在倾角为足够长的光滑斜面上，存在着两个磁感应强度大小相等的匀强磁场，磁场方向一个垂直斜面向上，另一个垂直斜面向下，宽度均为L，如图所示，一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形线框，在时刻以速度进入磁场，恰好做匀速直线运动，若经过时间，线框ab边到达与中间位置时，线框又恰好做匀速直线运动，已知重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A. 当ab边刚越过时，线框加速度的大小为 B. 时刻线框匀速运动的速度为 C. 时间内线框中产生的焦耳热为 D. 离开磁场的过程中线框将做匀速直线运动 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 如图1所示是“研究电磁感应现象”的实验装置。 在闭合开关时发现灵敏电流表的指针向右偏了一下 （1）连接好电路后，并将A线圈插入B线圈中，若要使灵敏电流表的指针向左偏转，可采取的操作有_________。 A. 插入铁芯 B. 拔出A线圈 C. 变阻器的滑片向右匀速滑动 D. 变阻器的滑片向右加速滑动 （2）G为指针零刻度在中央的灵敏电流表，连接在直流电路中时的偏转情况如图2甲所示，即电流从电流表G的左接线柱进入时，指针也从中央左偏。今把它与一线圈串联进行电磁感应实验，则图乙中的条形磁体的运动方向是向_________（选填“上”或“下”）；图丙中的条形磁体下端为_________（选填“N”或“S”）极。 （3）临沂一中的同学在操场上将一根长为20m的铜芯导线两端与电流传感器的两个接线柱连接，构成闭合回路，两同学沿东西方向面对面站立摇动这条导线，_________（填“能”或“不能”）观察到“摇绳发电”的现象。 14. 某物理小组欲探究变压器线圈两端电压与匝数的关系，提供的实验器材有：学生电源、可拆变压器、交流电压表、导线若干。 图甲为实验原理图在线圈A、B两端加上电压，用电压表分别测量原、副线圈两端的电压，测量数据如表： 实验序号 原线圈匝数n1=400 原线圈两端电压U1（V） 副线圈匝数n2=200 副线圈两端电压U2（V） 副线圈匝数n2=1400 副线圈两端电压U2（V） 1 5.8 2.9 20.3 2 8.0 4.0 28.1 3 12.6 6.2 44.0 请回答下列问题： （1）为了确保实验的安全，下列做法正确的是（　　） A. 连接好电路后，可不经检查电路是否正确，直接接通电源 B. 因为使用电压较低，通电时可用手直接接触裸露的导线、接线柱 C. 为了保证多用电表的安全，使用交流电压挡测电压时，先用最大量程挡试测 （2）应将图甲中的A、B分别与图乙中的__________（填“a、b”或“c、d”）连接。 （3）由表中数据得出的结论是：变压器原、副线圈的电压之比等于_________。 （4）在实验序号为2的测量中，若把图丙中的可动铁芯取走，副线圈匝数n2=200，则副线圈两端电压（　　） A. 一定小于4.0V B. 一定等于4.0V C. 一定大于4.0V （5）图丁为某电学仪器原理图，图中变压器为理想变压器。左侧虚线框内的交流电源与串联的定值电阻R0可等效为该电学仪器电压输出部分，该部分与一理想变压器的原线圈连接；一可变电阻R与该变压器的副线圈相连，原、副线圈的匝数分别为n1、n2，在交流电源的电压有效值U0不变的情况下，调节可变电阻R的过程中，当=__________时，R获得的功率最大。 15. 如图所示是某同学模拟远距离输电的实验示意图，矩形线圈abcd电阻不计，面积，匝数匝，在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴以角速度匀速转动。已知磁感应强度大小，输电线路等效电阻，输电功率保持不变，电压表是理想交流电压表，升压变压器和降压变压器均为理想变压器。从图示位置开始计时，求： （1）写出感应电动势随时间变化的关系式； （2）若用户得到的功率为396W，升压变压器原、副线圈的匝数比。 16. 如图甲所示，水平面上的两光滑金属导轨平行固定放置，间距d=0.5m，电阻不计，左端通过导线与阻值R=2Ω的电阻连接，右端通过导线与阻值RL=4Ω的小灯泡L连接。在CDFE矩形区域内有垂直于导轨平面向上的匀强磁场，CE长L=2m，有一阻值r=2Ω的金属棒PQ放置在靠近磁场边界CD处（恰好不在磁场中）。CDFE区域内磁场的磁感应强度B随时间变化的图象如图乙所示。在t=0至t=4s内，金属棒PQ保持静止，在t=4s时使金属棒PQ以某一速度进入磁场区域并施加一外力保持匀速运动。已知从t=0开始到金属棒运动到磁场边界EF处的整个过程中，小灯泡的亮度没有发生变化。求： (1)通过小灯泡的电流； (2)金属棒PQ在磁场区域中运动的速度大小。 17. 如图所示，半径为R的圆形区域内有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外。一带电粒子从图中P点以速度v沿直径方向射入磁场，经磁场偏转后从Q点射出磁场。忽略粒子的重力，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8。求： （1）粒子的比荷； （2）粒子在磁场中运动时间； （3）若圆形区域半径和圆心位置可变，要实现带电粒子从P点射入，仍从Q点射出，则圆形磁场的最小面积为？ 18. 如图所示，一个半径为的圆形金属导轨固定在水平面上，一根长也为、电阻的金属棒的一端与导轨接触良好，另一端固定在圆心处的导电转轴上。圆形导轨边缘和圆心处分别引出两条导线，与倾角、间距的两足够长的平行金属导轨相连，导轨处为一小段绝缘材料。金属棒放置在导轨上，与导轨垂直并接触良好，长度均为、质量均为、电阻均为。已知圆形金属导轨区域有竖直向上的匀强磁场，倾斜导轨处有垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度大小均为。刚开始锁定金属棒，并使金属棒以的角速度绕转轴逆时针匀速转动，不计电路中其他电阻和一切阻力，取。 （1）求金属棒中产生的感应电动势大小； （2）某时刻起，保持金属棒c的锁定，解除金属棒的锁定。金属棒b在经过MN之前达到稳定速度，求该稳定速度的值； （3）金属棒经过MN的瞬间，解除金属棒的锁定，此后过程中金属棒恰好没有发生相撞，求金属棒c开始锁定的位置与MN之间的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 临沂一中高二年级下学期第一次教学检测 物理试题 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 对电磁感应的理解，下列说法正确的是（　　） A. 线圈的磁通量与线圈中的感应电动势都与线圈匝数有关 B. 感应电流沿着楞次定律所述的方向，是能量守恒定律的必然结果 C. 感应电流产生的磁场会阻止引起感应电流的磁通量的变化 D. 穿过线圈的磁通量均匀变化时，感应电动势也均匀变化 【答案】B 【解析】 【详解】A．磁通量的定义为（是线圈在垂直磁场方向的投影面积），与线圈匝数无关；感应电动势遵循法拉第电磁感应定律，感应电动势与匝数有关，故A错误； B．楞次定律规定感应电流的效果总是阻碍产生感应电流的原因，该过程中克服安培力做功，将其他形式的能转化为电能，是能量守恒定律在电磁感应现象中的体现，故B正确； C．感应电流的磁场仅会阻碍引起感应电流的磁通量的变化，仅能延缓磁通量的变化、无法阻止磁通量的变化，故C错误； D．根据法拉第电磁感应定律，磁通量均匀变化时为定值，感应电动势大小恒定，不会均匀变化，故D错误。 故选B。 2. 如图所示为某一交变电压的图像，曲线部分为正弦式交流电的部分图像，其峰值为U1=10V，直线部分的电压大小为U2=10V，则该交变电压的有效值为（　　） A. B. 10V C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据电流的热效应，在一个周期内，有 解得 故选A。 3. 关于下列四幅图的说法正确的是（　　） A. 图甲是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图，要想粒子获得的最大动能增大，可增加电压U B. 图乙是磁流体发电机的结构示意图，可以判断出A极板是发电机的正极，B极板是发电机的负极 C. 图丙是速度选择器的示意图，带电粒子（不计重力）能够沿直线从右侧进入并匀速通过速度选择器的条件是，即 D. 图丁是质谱仪的主要原理图。其中、、在磁场中偏转半径最大的是 【答案】D 【解析】 【详解】A．粒子射出回旋加速度器时 ， 得 可知，粒子的最大动能与加速度电压无关，A错误； B．根据左手定则，正离子向下偏转，负离子向上偏转，则A极板是发电机的负极，B极板是发电机的正极，B错误； C．根据左手定则可知，电场力与洛伦兹力同向，则图丙不是速度选择器，C错误； D．粒子经过速度选择器后的速度相同，根据 得 的比荷最小，则运动半径最大，D正确。 故选D。 4. 如图所示，a、b、c三个线圈是同心圆，b线圈上连接有直流电源和开关K，则下列说法正确的是（　　） A. K闭合电路稳定后，在断开K的一瞬间，线圈c中有感应电流，线圈a中没有感应电流 B. K闭合电路稳定后，在断开K的一瞬间，线圈a中有感应电流，线圈c中没有感应电流 C. 在K闭合的一瞬间，线圈a中有逆时针方向的瞬时电流，有扩张趋势 D. 在K闭合的一瞬间，线圈c中有顺时针方向的瞬时电流，有收缩趋势 【答案】C 【解析】 【详解】AB．在K闭合电路稳定后，再断开K的一瞬间，穿过线圈a、c中的磁通量均发生变化，均有感应电流产生，故AB错误； CD．在K闭合的一瞬间，线圈b中有顺时针方向的瞬时电流，线圈a、c内磁场垂直纸面向里增大，根据楞次定律、右手螺旋定则和左手定则，可知线圈a、c中均有逆时针方向的瞬时电流，a有扩张的趋势,c有收缩的趋势，故C正确，D错误。 故选C。 5. 如图所示的电路中，L为一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈，、是两个完全相同的灯泡，E是内阻不计的电源。时刻，闭合开关S，经过一段时间后，电路达到稳定，时刻断开开关S。、分别表示灯泡和中的电流，规定图中箭头所示方向为电流正方向，以下各图中能定性描述电流I随时间t变化关系的是（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】当S闭合时，L的自感作用会阻碍通过其本身的电流变大，电流从流过，当L的阻碍作用变小时，L中的电流变大，中的电流变小至零；中的电流为电路总电流，电流流过时，电路总电阻较大，电流较小，当中电流为零时，电流流过L与，总电阻变小，电流变大至稳定。当S断开时，马上熄灭，与L组成回路，由于L的自感作用，闪亮后慢慢熄灭，电流反向且减小，BCD错误， A正确，故选A。 6. 如图甲、乙、丙中，除导体棒ab可动外，其余部分均固定不动，甲图中的电容器C原来不带电。设导体棒、导轨和直流电源的电阻均可忽略，导体棒和导轨间的摩擦也不计，图中装置均在水平面内，且都处于方向垂直水平面（即纸面）向里的匀强磁场中，导轨足够长。现给导体棒ab一个向右的初速度v0，在图甲、乙、丙三种情形下关于导体棒ab的运动状态，下列说法正确的是（　　） A. 图甲中，ab棒先做匀减速运动，最终做匀速运动 B. 图乙中，ab棒先做加速度越来越大的减速运动，最终静止 C. 图丙中，ab棒先做初速度为v0的变减速运动，然后反向做变加速运动，最终做匀速运动 D. 三种情形下导体棒ab最终都匀速运动 【答案】C 【解析】 【详解】A．题图甲中，导体棒向右运动切割磁感线产生感应电流而使电容器充电，由于充电电流不断减小，安培力减小，则导体棒做变减速运动，当电容器C极板间电压与导体棒产生的感应电动势相等时，电路中没有电流，ab棒不受安培力，向右做匀速运动，故A错误； B．题图乙中，导体棒向右运动切割磁感线产生感应电流，导体棒受向左的安培力而做减速运动，随速度的减小，电流减小，安培力减小，加速度减小，最终ab棒静止，故B错误； C．题图丙中，导体棒先受到向左的安培力作用向右做变减速运动，速度减为零后再在安培力作用下向左做变加速运动，当导体棒产生的感应电动势与电源的电动势相等时，电路中没有电流，ab棒向左做匀速运动，故C正确； D．由以上分析可知，故D错误。 故选C。 7. 如图所示，MNQP是边长为L和2L的矩形，在其由对角线划分的两个三角形区域内充满磁感应强度大小相等、方向相反的匀强磁场。边长为L的正方形导线框，在外力作用下水平向左匀速运动，线框左边始终与MN平行。设导线框中感应电流i逆时针流向为正。若时左边框与PQ重合，则左边框由PQ运动到MN的过程中，下列图像正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】内是线框的左边框由PQ向左进入磁场，根据右手定则知感应电流为顺时针（负），而切割磁感线的有效长度随着水平位移而均匀减小，则感应电流的大小均匀减小； 内，线框的前后双边同向同速切割相反的磁场，双源相加为总电动势，电流方向为逆时针（正），两边的有效长度之和等于L，则电流大小恒定。 故选D。 8. 如图所示，整个区域内有竖直向下的匀强磁场（图中未画出），磁感应强度大小，两根间距为、半径为的光滑四分之一圆弧金属导轨竖直放置（底端切线水平），顶端连接阻值为的电阻。长为、质量为、阻值为的金属棒从导轨顶端处以恒定速率下滑，整个过程中金属棒与导轨接触良好，且始终与导轨垂直。导轨电阻忽略不计，重力加速度为。下列说法正确的是（　　） A. 金属棒在处时两端电压为1.0V B. 金属棒运动到处时两端电压为1.0V C. 金属棒从导轨处运动至处的过程中，通过的电荷量为 D. 金属棒从导轨处运动至处的过程中，电阻产生的热量为 【答案】D 【解析】 【详解】A．金属棒在处时与平行，金属棒不切割磁感线，无电动势产生，即两端电压为0，故A错误； B．金属棒在处时，金属棒产生的电动势 则此时两端电压，故B错误； C．金属棒从导轨处运动至处的过程中，感应电动势的平均值 感应电流的平均值 根据电流的定义式有 解得，故C错误； D.金属棒从导轨处运动至处的过程中，金属棒做匀速圆周运动的角速度 则电动势瞬时值为 则电流有效值 电阻产生的热量为 其中 解得，故D正确。 故选D。 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 两虚线之间存在如图所示方向的匀强磁场，磁感应强度大小为B。由同一规格的导线制成单匝边长为L的正方形导线框MQHN，电阻为r。线框沿与磁场边界成角的方向进入磁场，当导线框运动到图示位置时速度大小为v，则（　　） A. 线框中感应电流方向HNMQH B. 线框受到安培力的大小是 C. 线框所受安培力的方向是由N指向Q D. HN两端的电势差 【答案】AC 【解析】 【详解】A．线框中磁通量在增大，根据楞次定律可得感应电流方向HNMQH，A正确； BC．导线框此时产生的感应电动势大小为 此时线框中边MN和HN都受到安培力的作用，大小相等为 根据左手定则可知两边受到的安培力夹角为，所以合力为 方向由N指向Q，B错误，C正确； D．HN两端的电势差即为电路的路端电压，根据电路规律有 D错误。 故选AC。 10. 如图所示，边长为L、电阻为R、匝数为N的正方形线框，绕OO′轴以角速度ω匀速转动，OO′为中轴线，其右侧空间存在磁感应强度大小为B、方向水平向右的匀强磁场，线框通过电刷与阻值为3R的定值电阻和可变变压器相连，副线圈接有阻值为R的定值电阻，原线圈和副线圈初始接入电路的匝数之比为3：1，副线圈的总匝数与原线圈的匝数相等。下列说法正确的是（　　） A. 线框从图示转过60°时，电动势的瞬时值为 B. 交流电压表的示数为 C. 滑动触头P向上移动时，电源的输出功率逐渐变大后变小 D. 若原、副线圈的匝数之比调节为2:1时，变压器的输入功率最大 【答案】BD 【解析】 【详解】A．从图示计时，电动势的瞬时值表达式为 线框从图示转过60°时，电动势的瞬时值为，故A错误； B．电动势的最大值为 有效值为 副线圈电路中的电阻在原线圈电路中的等效电阻为 电压表的示数为，故B正确； C．当滑动触头向上滑动时，变压器原、副线圈的匝数比减小，则副线圈电路中的电阻在原线圈电路中的等效电阻变小，则在原线圈电路中的外电阻一直减小，但一直大于线圈的电阻，当外电阻大于电源内阻时，外电阻越大，电源的输出功率越小，外电阻越小，电源的输出功率越大，所以滑动触头P向上移动时，电源的输出功率逐渐变大，故C错误； D．若原、副线圈的匝数之比调节为2:1时，副线圈电路中的电阻在原线圈电路中的等效电阻为 把定值电阻3R看作电源内阻的一部分，当外电阻和内电阻相等时，电源的输出功率最大，所以当副线圈电路中的等效电阻和电源内阻相等时，变压器的输入功率最大，即变压器的输出功率最大，故D正确。 故选BD。 11. 如图，空间中存在着竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B=2 T，足够长的“U”形金属导轨与电阻R连接后倾斜放置，导轨间距L=1 m，与水平面的夹角θ=37°，现将质量m=0.1 kg 的金属棒从导轨上由静止释放。已知R=6 Ω，金属棒的阻值r=2 Ω，导轨的电阻不计，金属棒与导轨间的摩擦不计，sin37°=0.6， cos37°=0.8， g=10 m/s2，则（　　） A. 金属棒的最大加速度为6 m/s2 B. 金属棒的最大速度为1. 875 m/s C. 金属棒的最大速度为2.5 m/s D. 1秒钟内通过电阻R的最大电量为0.375 C 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．根据右手定则可知：流过金属棒的电流垂直于导轨向外，受到的安培力方向向右，根据 再由牛顿第二定律 得 初始时刻 加速度最大，为 故A正确； BC．金属棒做加速度减小的加速运动，当加速度为0时速度最大，为 故B正确，C错误； D．当速度最大时，1秒钟内通过电阻R的电量最大，为 故D正确。 故选ABD。 12. 在倾角为足够长的光滑斜面上，存在着两个磁感应强度大小相等的匀强磁场，磁场方向一个垂直斜面向上，另一个垂直斜面向下，宽度均为L，如图所示，一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形线框，在时刻以速度进入磁场，恰好做匀速直线运动，若经过时间，线框ab边到达与中间位置时，线框又恰好做匀速直线运动，已知重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A. 当ab边刚越过时，线框加速度的大小为 B. 时刻线框匀速运动的速度为 C. 时间内线框中产生的焦耳热为 D. 离开磁场的过程中线框将做匀速直线运动 【答案】AB 【解析】 【详解】A．时刻以速度进入磁场，恰好做匀速直线运动，感应电动势 此时的感应电流 根据平衡条件有 当ab边刚越过时，产生的感应电动势 此时的感应电流 根据牛顿第二定律有 解得 故A正确； B．时刻，产生的感应电动势 此时的感应电流 根据平衡条件有 结合上述解得 故B正确； C．根据能量守恒定律有 解得 故C错误； D．线框离开磁场前以做匀速直线运动，则离开磁场过程中感应电动势、感应电流均小于开始进入磁场时的感应电动势与感应电流，即离开下方磁场过程中安培力小于开始进入下方磁场时的安培力，可知离开时的安培力小于重力沿斜面向下的分力，即离开下方磁场的过程中线框将做加速直线运动，故D错误。 故选AB。 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 如图1所示是“研究电磁感应现象”的实验装置。 在闭合开关时发现灵敏电流表的指针向右偏了一下 （1）连接好电路后，并将A线圈插入B线圈中，若要使灵敏电流表的指针向左偏转，可采取的操作有_________。 A. 插入铁芯 B. 拔出A线圈 C. 变阻器的滑片向右匀速滑动 D. 变阻器的滑片向右加速滑动 （2）G为指针零刻度在中央的灵敏电流表，连接在直流电路中时的偏转情况如图2甲所示，即电流从电流表G的左接线柱进入时，指针也从中央左偏。今把它与一线圈串联进行电磁感应实验，则图乙中的条形磁体的运动方向是向_________（选填“上”或“下”）；图丙中的条形磁体下端为_________（选填“N”或“S”）极。 （3）临沂一中的同学在操场上将一根长为20m的铜芯导线两端与电流传感器的两个接线柱连接，构成闭合回路，两同学沿东西方向面对面站立摇动这条导线，_________（填“能”或“不能”）观察到“摇绳发电”的现象。 【答案】（1）BCD （2） ①. 下 ②. S （3）能 【解析】 【小问1详解】 闭合开关时，穿过线圈B的磁通量增加，灵敏电流表指针向右偏，说明磁通量增加时指针右偏，磁通量减少时指针左偏。 A．插入铁芯，磁场增强，磁通量增加，指针向右偏，故A错误； B．拔出A线圈，磁场减弱，磁通量减少，指针向左偏，故B正确； C．由图1可知，滑动变阻器接左下接线柱，滑片向右滑动时，接入电路电阻变大，电流减小，磁场减弱，磁通量减少，指针向左偏，故C正确； D．滑片向右加速滑动，电阻变大，电流减小，磁通量减少，指针向左偏，故D正确。 故选BCD。 【小问2详解】 [1]由图2甲可知，电流从左接线柱流入时指针左偏。图乙中指针左偏，说明电流从左接线柱流入，即从线圈下端流出。根据安培定则，感应电流产生的磁场方向向下。条形磁铁下端为S极，原磁场方向向上。感应磁场与原磁场反向，根据楞次定律，磁通量在增大，即磁铁向下运动。 [2]图丙中指针右偏，说明电流从右接线柱流入。由图可知线圈上端与电流表右接线柱相连，故电流从线圈上端流出。根据安培定则，感应磁场方向向上。磁铁向上运动，磁通量减少。根据楞次定律，感应磁场与原磁场同向，故原磁场方向向上。所以下端为S极。 【小问3详解】 地磁场在北半球有竖直向下的分量。两同学沿东西方向站立，导线沿东西方向。摇动导线时，导线切割地磁场的竖直分量，产生感应电动势。由于导线与电流传感器构成闭合回路，回路中产生感应电流，所以能观察到“摇绳发电”的现象。 14. 某物理小组欲探究变压器线圈两端电压与匝数的关系，提供的实验器材有：学生电源、可拆变压器、交流电压表、导线若干。 图甲为实验原理图在线圈A、B两端加上电压，用电压表分别测量原、副线圈两端的电压，测量数据如表： 实验序号 原线圈匝数n1=400 原线圈两端电压U1（V） 副线圈匝数n2=200 副线圈两端电压U2（V） 副线圈匝数n2=1400 副线圈两端电压U2（V） 1 5.8 2.9 20.3 2 8.0 4.0 28.1 3 12.6 6.2 44.0 请回答下列问题： （1）为了确保实验的安全，下列做法正确的是（　　） A. 连接好电路后，可不经检查电路是否正确，直接接通电源 B. 因为使用电压较低，通电时可用手直接接触裸露的导线、接线柱 C. 为了保证多用电表的安全，使用交流电压挡测电压时，先用最大量程挡试测 （2）应将图甲中的A、B分别与图乙中的__________（填“a、b”或“c、d”）连接。 （3）由表中数据得出的结论是：变压器原、副线圈的电压之比等于_________。 （4）在实验序号为2的测量中，若把图丙中的可动铁芯取走，副线圈匝数n2=200，则副线圈两端电压（　　） A. 一定小于4.0V B. 一定等于4.0V C. 一定大于4.0V （5）图丁为某电学仪器原理图，图中变压器为理想变压器。左侧虚线框内的交流电源与串联的定值电阻R0可等效为该电学仪器电压输出部分，该部分与一理想变压器的原线圈连接；一可变电阻R与该变压器的副线圈相连，原、副线圈的匝数分别为n1、n2，在交流电源的电压有效值U0不变的情况下，调节可变电阻R的过程中，当=__________时，R获得的功率最大。 【答案】（1）C （2）c、d （3）两个线圈的匝数之比 （4）A （5） 【解析】 【小问1详解】 A．实验接通电源前必须先检查电路，故A错误； B．无论电压高低，通电时都不能用手接触裸露接线柱/导线，故B错误； C．使用交流电压挡测电压时，为了防止超量程损坏电表，需先用最大量程试测，故C正确。 故选C。 【小问2详解】 变压器原线圈需要接交流电源，图乙中是学生电源的交流输出端，为直流输出端，因此应接。 【小问3详解】 分析表格数据，误差允许范围内满足​​ 因此结论为变压器原、副线圈的电压之比等于匝数之比。 【小问4详解】 取走可动铁芯后，变压器漏磁增加，穿过副线圈的磁通量减少，副线圈感应电动势降低，因此副线圈电压一定小于原有的，故A正确。 【小问5详解】 副线圈电阻R等效到原线圈侧，等效电阻为 根据电源输出功率最大的条件，外电阻等于等效内阻，可得 整理得 此时获得的功率最大。 15. 如图所示是某同学模拟远距离输电的实验示意图，矩形线圈abcd电阻不计，面积，匝数匝，在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴以角速度匀速转动。已知磁感应强度大小，输电线路等效电阻，输电功率保持不变，电压表是理想交流电压表，升压变压器和降压变压器均为理想变压器。从图示位置开始计时，求： （1）写出感应电动势随时间变化的关系式； （2）若用户得到的功率为396W，升压变压器原、副线圈的匝数比。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 由图可知，线圈从垂直于中性面的位置开始计时，则 代入题中数据，解得 【小问2详解】 感应电动势的有效值 电流有效值 因为 联立解得 则升压变压器原、副线圈的匝数比 16. 如图甲所示，水平面上的两光滑金属导轨平行固定放置，间距d=0.5m，电阻不计，左端通过导线与阻值R=2Ω的电阻连接，右端通过导线与阻值RL=4Ω的小灯泡L连接。在CDFE矩形区域内有垂直于导轨平面向上的匀强磁场，CE长L=2m，有一阻值r=2Ω的金属棒PQ放置在靠近磁场边界CD处（恰好不在磁场中）。CDFE区域内磁场的磁感应强度B随时间变化的图象如图乙所示。在t=0至t=4s内，金属棒PQ保持静止，在t=4s时使金属棒PQ以某一速度进入磁场区域并施加一外力保持匀速运动。已知从t=0开始到金属棒运动到磁场边界EF处的整个过程中，小灯泡的亮度没有发生变化。求： (1)通过小灯泡的电流； (2)金属棒PQ在磁场区域中运动的速度大小。 【答案】(1)0.1A；(2)1m/s 【解析】 【详解】(1)在t=0至t=4s内，金属棒PQ保持静止，磁场变化导致电路中产生感应电动势。等效电路为r与R并联，再与RL串联，电路的总电阻 此时感应电动势 通过小灯泡的电流 (2)当棒在磁场区域中运动时，由导体棒切割磁感线产生电动势，等效电路为R与RL并联，再与r串联，此时电路的总电阻 由于灯泡中电流不变，所以灯泡的电流，则流过金属棒的电流为 电动势为 解得 v=1m/s 17. 如图所示，半径为R的圆形区域内有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外。一带电粒子从图中P点以速度v沿直径方向射入磁场，经磁场偏转后从Q点射出磁场。忽略粒子的重力，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8。求： （1）粒子的比荷； （2）粒子在磁场中运动时间； （3）若圆形区域半径和圆心位置可变，要实现带电粒子从P点射入，仍从Q点射出，则圆形磁场的最小面积为？ 【答案】（1） （2）t = （3） 【解析】 【详解】（1）粒子轨迹如图 几何关系可知粒子轨迹圆半径R 根据 联立解得 （2） 粒子在磁场中运动的时间为T= （3）当PQ为圆形磁场直径时，圆形磁场面积最小， 几何关系可知PQ长为， 则最小面积为 18. 如图所示，一个半径为的圆形金属导轨固定在水平面上，一根长也为、电阻的金属棒的一端与导轨接触良好，另一端固定在圆心处的导电转轴上。圆形导轨边缘和圆心处分别引出两条导线，与倾角、间距的两足够长的平行金属导轨相连，导轨处为一小段绝缘材料。金属棒放置在导轨上，与导轨垂直并接触良好，长度均为、质量均为、电阻均为。已知圆形金属导轨区域有竖直向上的匀强磁场，倾斜导轨处有垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度大小均为。刚开始锁定金属棒，并使金属棒以的角速度绕转轴逆时针匀速转动，不计电路中其他电阻和一切阻力，取。 （1）求金属棒中产生的感应电动势大小； （2）某时刻起，保持金属棒c的锁定，解除金属棒的锁定。金属棒b在经过MN之前达到稳定速度，求该稳定速度的值； （3）金属棒经过MN的瞬间，解除金属棒的锁定，此后过程中金属棒恰好没有发生相撞，求金属棒c开始锁定的位置与MN之间的距离。 【答案】（1）2.5V （2）1m/s （3）0.8m 【解析】 【小问1详解】 根据 则由法拉第电磁感应定律得 解得 【小问2详解】 b棒受到沿斜面向上的安培力，大小 故b棒刚开始向下加速运动，根据右手定则b棒上产生的感应电动势方向与a棒同向，回路中电流为 当b棒速度最大时，加速度为零，则 联立解得 【小问3详解】 设金属棒b经过时间t与金属棒c速度相等，一起做匀加速直线运动。以沿斜面向下为正方向，根据动量定理，对金属棒b，有 对金属棒c，有 且 解得 金属棒c开始锁定的位置与MN之间的距离为0.8m。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $