精品解析：江苏省苏州第一中学校2025-2026学年下学期高二下学期4月自主学习能力检测物理试卷

**基本信息** 以P4实验室流量计、磁传感器等科技情境为载体，结合物理学史与实验探究，覆盖电磁学核心知识，注重科学思维与问题解决能力考查。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单项选择题|10题/40分|磁场、电磁感应、物理学史、霍尔效应|第1题以P4实验室污水流量计为情境，考查洛伦兹力与电磁感应应用，体现科技前沿| |非选择题|5题/60分|电磁感应实验、磁场力学综合、导轨问题|第11题探究自感现象与电磁感应实验，第15题结合复合场与圆形磁场，考查模型建构与科学推理|

江苏省苏州第一中学校2025—2026学年第二学期四月自主学习能力检测高二年级物理试卷 （考试时间：75分钟 总分100分） 一、单项选择题：共19题，每题4分，共40分，每题只有一个选项最符合题意 1. 武汉的病毒研究所内的实验室是我国防护等级最高的P4实验室，在该实验室中有一种污水流量计如图甲所示，其原理可以简化为如图乙所示模型：废液内含有大量正、负离子，从直径为d的圆柱形容器右侧流入，左侧流出，流量值Q等于单位时间通过横截面的液体的体积，空间有垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，下列说法正确的是（　　） A. 图乙中M点的电势高于N点的电势 B. 正、负离子所受洛伦兹力方向相同 C. 只需要测量两点电压就能够推算废液的流量 D. 当污水中离子浓度降低，MN两点电压将减小 【答案】C 【解析】 【详解】AB．根据左手定则，带正电荷的离子受到向下的洛伦兹力，带负电荷的离子受到向上的洛伦兹力，所以M点电势低于N点电势，A、B错误； CD．废液流速稳定后，离子受力平衡，有 解得 MN两点电压与污水中离子浓度无关，废液流量 解得 故只需要测量MN两点电压就能够推算废液的流量，C正确，D错误。 故选C。 2. 物理学家通过艰苦的实验来探究自然的物理规律，为人类的科学做出了巨大贡献，值得我们敬仰。下列描述中符合物理学史实的是（　　） A. 奥斯特发现了电流的磁效应并提出了分子电流假说 B. 洛伦兹通过实验测定了磁场对电流的作用力 C. 楞次发现了确定感应电流方向的楞次定律 D. 法拉第发现了电磁感应现象并总结出了法拉第电磁感应定律 【答案】C 【解析】 【详解】A．奥斯特发现了电流的磁效应，安培提出了分子电流假说，故A错误； B．安培通过实验测定了磁场对电流的作用力，故B错误； C．楞次发现了确定感应电流方向的楞次定律，故C正确； D．法拉第发现了电磁感应现象，韦伯和纽曼总结出了法拉第电磁感应定律，故D错误。 故选C。 3. 如图所示为利用霍尔元件制成的磁传感器。已知该长方体金属导体宽为d，高为h，上下表面接线柱MN连线与导体竖直边平行，上表面过M点的水平虚线与导体水平边平行，当导体通过一定电流，且电流与磁场方向垂直时，下列说法正确的是（　　） A. 电压表a端接“+”接线柱 B. 为提升磁传感器的灵敏度，可减小导体的宽度d C. 将电压的表盘改装为磁传感器的表盘，则刻度线不均匀 D. 若上表面接线柱M沿虚线向右移动少许，则电压表示数不变 【答案】B 【解析】 【详解】A．金属导体中载流子为自由电子，其定向移动方向与电流方向相反，根据左手定则可知电子将向上表面偏转，所以电压表a端接“-”接线柱，故A错误； C．当MN间的电压为U时，根据电场力和洛伦兹力的等量关系可得 根据电流的微观表达式有 解得 所以电压U与B成正比例关系，而电压表盘上电压刻度线均匀，所以由电压表盘改装的磁传感器刻度线均匀，故C错误； B．磁传感器的灵敏度即U随B的变化量，为 所以磁传感器的灵敏度与导体的高度h无关，为提升磁传感器的灵敏度，可减小导体的宽度d，故B正确； D．在电源之外的电路中沿电流方向电势降低，若上表面接线柱沿虚线向右移动少许，则N、M在沿电流方向也会存在电势差，且N点电势高于M点电势，所以电压表示数会变大，故D错误。 故选B。 4. 两个完全相同的超导金属环水平平行放置，圆心在同一竖直线上，两环中有等大反向电流，电流方向如图所示，另一个与环半径相同的绝缘光滑管道平行两环固定在两环之间，管道面与两环面距离相等，金属环与管道的圆心在同一竖直线上。在管道内有一个带正电的球，其直径略小于管道内径，且可以视作质点。给小球沿管切向方向初速度，小球在管道内运动，下列说法正确的是（　　） A. 小球的速度逐渐减小 B. 小球的速度逐渐增加 C. 小球受到管道的弹力不一定指向圆心 D. 小球受到管道的弹力可能沿管的半径向外 【答案】C 【解析】 【详解】AB．两平行圆环是两平行导线弯成，平行导线通反向电流时中点处的磁场与两导线面垂直，则图示的两通电圆环在中点处（圆管）的磁场垂直圆环沿半径方向向里。带正电小球在管道中运动时，受到竖直向下重力，竖直向上洛伦兹力，圆管对小球的弹力，洛伦兹力不做功，小球做匀速圆周运动，故AB错误； CD．圆管对小球弹力的水平分力指向圆心，提供向心力，若洛伦兹力大小等于重力大小，弹力竖直分力为零，则弹力方向指向圆心，若洛伦兹力大小小于重力大小，弹力竖直分力向上，则弹力斜向内上方，若洛伦兹力大小大于重力大小，弹力竖直分力向下，则弹力斜向内下方，C正确，D错误。 故选C。 5. 如图，圆心为O、半径为R的圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场。从圆周上的P点在纸面内沿不同方向射入各种速率的同种粒子，粒子的质量为m、电荷量为。其中速率为且沿方向射入的粒子，经时间t后从A点离开磁场，。则（ ） A. 磁场方向垂直纸面向里 B. 粒子在磁场中运动的周期为 C. 速率为的粒子在磁场中的运动最长时间为 D. 从A点离开磁场的速率最小值为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由题意知该粒子带正电，结合左手定则可知，磁场方向垂直纸面向外，故A错误； B．由题意知粒子在磁场中偏转了，则可知周期为，故B错误； C．速率为且沿方向射入的粒子，从A点离开磁场，由几何关系可知，运动的轨迹半径为，而由洛伦兹力充当向心力有 得 由此可知，当粒子速率为时，粒子运动得轨迹半径为，根据几何关系可知，当粒子轨迹的弦长等于 圆形磁场的直径时，对应得圆心角最大，为，因此可得运动得最长时间为 故C错误； D．当AP连线为粒子在磁场中运动轨迹的直径时，从A点离开磁场的速率最小，由几何关系可知，此时粒子的轨迹半径为 由洛伦兹力充当向心力可得 而速度为的粒子沿方向射入恰好从A点离开，有 联立可得 故D正确。 故选D。 6. 如图所示，一段圆心角为的圆弧形导线，通以电流I。若导线所在平面与纸面平行，匀强磁场方向垂直纸面向里，导线所受安培力的大小为；若磁感应强度大小不变方向改为平行于纸面沿半径向右，导线所受安培力的大小为。则为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】当磁场方向垂直纸面向里时，通电导线的有效长度如下图中红线所示 根据安培力的定义，结合几何关系，可得导线所受安培力大小为 当磁场方向水平向右时，通电导线的有效长度如下图中红线所示 根据安培力的定义，结合几何关系，可得导线所受安培力大小为 所以 故选A。 7. 如图所示电路中，电阻阻值相同，电源电动势为E，内阻不计，电容为C，电感线圈直流电阻为零。闭合开关S（　　） A. 电路稳定后，R1和R2中的电流一样大 B. 电路稳定后，电容器带电量为CE C. 断开S瞬间，R1和R2中电流方向相同 D. 断开S瞬间，R1中的电流较大 【答案】B 【解析】 【详解】A．电路稳定后，被短路，流过的电流为0，可知R1和R2中的电流不一样大，故A错误； B．电路稳定后，电容器电压为路端电压，由于电源内阻不计，可知路端电压为E，则电容器带电量为 故B正确； C．断开S瞬间，电容器与构成回路，电容器放电，电流从左向右流过；断开S瞬间，电感线圈与构成回路，在自感作用下，电流从左向右流过电感线圈，即电流从右向左流过，故C错误； D．断开S前，流过和电感的电流相同，断开S瞬间电感电流从原电流减小，而两端电压等于电容电压等于电动势，则电流大小不变，两者电流大小相等，故D错误。 故选B。 8. 关于下列四幅课本上的插图的说法正确的是（　　） A. 图甲是速度选择器示意图，由图可以判断出带电粒子的电性，不计重力的粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是 B. 图乙是磁流体发电机结构示意图，由图可以判断出A极板是发电机的正极 C. 图丙是质谱仪结构示意图，打在底片上的位置越靠近狭缝说明粒子的比荷越大 D. 图丁是回旋加速器示意图，要使粒子飞出加速器时的动能增大，可仅增加电压U 【答案】C 【解析】 【详解】A．图甲是速度选择器示意图，根据 解得 可知，速度选择器无法判断出带电粒子的电性，不计重力的粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是，故A错误； B．图乙是磁流体发电机结构示意图，由左手定则知正离子向下偏转，所以下极板带正电，故A板是发电机的负极，B板是发电机的正极，故B错误； C．图丙是质谱仪结构示意图，带电粒子经质谱仪的加速电场后，有 在磁场中由洛伦兹力提供向心力，有 联立可得 可知，r越小，比荷越大，即打在底片上的位置越靠近狭缝说明粒子的比荷越大，故C正确； D．图丁是回旋加速器示意图，根据 可得最大动能 可知，最大动能与加速电压U无关，故D错误。 故选C。 9. 下列与电磁感应有关的现象中说法正确的是（　　） A. 甲图中，当蹄形磁体顺时针转动（从上往下看）时，铝框将沿逆时针方向转动 B. 乙图中，真空冶炼炉的炉外线圈通入高频交流电时，线圈会产生大量热量使金属熔化，从而冶炼金属 C. 丙图中，用互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯可以减小变压器铁芯中的涡流 D. 丁图中，铜盘在转动过程中，当手持蹄形磁体靠近铜盘时，铜盘的转速不变 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据电磁驱动原理可知，当蹄形磁体顺时针转动（从上往下看）时，铝框也顺时针转动，故A错误； B．真空冶炼炉外线圈通入高频交流电时，周围空间产生高频磁场，炉内的金属内部就产生很强的涡流，从而冶炼金属，故B错误； C．用互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯可以减小变压器铁芯中的涡流，故C正确； D．铜盘在转动过程中，当手持蹄形磁体靠近铜盘时，铜盘中产生涡流，铜盘受到电磁阻尼作用，铜盘的转速变小，故D错误。 故选C。 10. 如图所示，一根足够长的粗糙绝缘细直杆，固定在竖直平面内，与水平面的夹角为，磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场充满直杆所在的空间，杆与磁场方向垂直。质量为m的带负电小环（可视为质点）套在直杆上，与直杆之间有一个极小的空隙，小环与直杆之间动摩擦因数，将小环从直杆上的P点由静止释放，下降高度为h之前速度已达到最大值。已知小环和直杆之间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，小环的电荷量为，重力加速度大小为g，不计空气阻力，取，下列说法中正确的是（ ） A. 小环释放后，一直做加速度减小的加速运动 B. 小环释放后，小环的速度先增大后减小 C. 小环释放后，加速度的最大值为0.6g，速度的最大值为 D. 小环下降高度h的过程中，因摩擦产生的热量为 【答案】C 【解析】 【详解】AB．刚开始阶段，小环受到重力、支持力沿斜面向上的摩擦力作用，下滑后，由于小环速度逐渐增大，所以还会受到洛伦兹力作用 根据力的合成与分解，垂直于杆方向，有 沿杆方向，有 随着小环速度增大，支持力逐渐减小，摩擦力减小，所以加速度增大，故小环会做加速度增大的加速运动，之后洛伦兹力大于重力垂直于杆的分力，支持力垂直于杆向下，根据 ， 小环做加速度减小的加速运动，最后做匀速运动，故AB错误； C．小环释放后，支持力为零，洛伦兹力等于重力垂直于斜面的分力，加速度最大，根据牛顿第二定律，有 即 当合力为零时，速度最大，根据共点力平衡，有 解得 故C正确； D．因为下降高度为h之前速度已达到最大值，小环下降高度h的过程中，根据能量守恒，有 解得 故D错误。 故选C。 二、非选择题：共5题，共60分。其中第12题~第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 在探究电磁感应有关现象及规律的实验中，某同学选择的灵敏电流计G，在没有电流通过的情况下，指针恰好指在刻度盘中央。请根据该同学的实验操作，回答问题： （1）首先，将灵敏电流计G连接在图甲所示电路中，电流计的指针如图甲中所示。 （2）然后，将灵敏电流计G与一螺线管串联，当条形磁铁运动时，灵敏电流计G指针偏转情况如图乙所示。则条形磁铁的运动情况是__________。（选填“向上拔出”或“向下插入”） （3）接着，将灵敏电流计G接入图丙所示的电路。闭合开关后，灵敏电流计的指针向右偏了一下。请问：灵敏电流计指针向右偏与螺线管B中导线的绕向__________（选填“有”或“没有”）关系：若要使灵敏电流计的指针向左偏转，可采取的操作是__________（填序号）。 A.断开开关 B.在A线圈中插入铁芯 C.变阻器的滑片向右滑动 D.变阻器的滑片向左滑动 （4）最后，该同学用电流传感器研究自感现象，电路如图丁所示。电源内阻不可忽略，线圈的自感系数较大，其直流电阻小于电阻R的阻值。 ①在时刻，闭合开关S，电路稳定后，在时刻断开S，电流传感器连接计算机描绘了整个过程线圈中的电流随时间t变化的图像。图丁中的A、B图像，可能正确的是__________。（选填“A”或“B”） ②在“闭合开关—稳定一小段时间—断开开关”这个过程中，通过电流传感器得到图像如图戊所示。比较与的大小关系，有__________。（选填“>”“<”或“=”） 【答案】 ①. 向下插入 ②. 有 ③. AC##CA ④. A ⑤. 【解析】 【详解】（2）[1]由图甲可知，电流从灵敏电流计的左接线柱流入，指针往左偏；由图乙可知，螺线管中的电流方向为逆时针方向（从下往上看），根据安培定则，螺线管中感应电流的磁场方向竖直向下；条形磁铁在螺线管中的磁场方向（原磁场方向）竖直向上，可见感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，根据楞次定律可知穿过线圈的原磁通量增加，所以条形磁铁向下插入线圈。 （3）[2]由右手螺旋定则可知，用右手握住螺线管，四指的方向和电流方向相同，大拇指指的方向为N极方向，螺线管B中导线的绕向不同，则灵敏电流计中电流方向不同，故灵敏电流计中电流方向与螺线管B中导线的绕向有关。 [3]A．合上开关后，灵敏电流计的指针向右偏了，说明B线圈中磁通量增加时，电流计指针右偏：现在要使灵敏电流计的指针向左偏转，因此穿过B线圈的磁通量应该减小；断开开关，则穿过B线圈的磁通量减小，根据楞次定律可知，线圈B中产生的感应电流方向与开关合上瞬间，B线圈中的感应电流方向相反，灵敏电流计左偏，故A项正确； B．在A线圈中插入铁芯，穿过B线圈的磁通量增大，根据楞次定律可知，线圈中产生的电流方向与开关合上瞬间，B线圈中的电流方向相同，灵敏电流计指针右偏，故B项错误； C．由图丙可知，变阻器的滑片向右滑动，电路中的电流减小，线圈A的磁感应强度减小，穿过B线圈的磁通量减小，根据楞次定律，线圈B中产生的感应电流方向与开关合上瞬间，B线圈中的感应电流方向相反，灵敏电流计左偏，故C项正确； D．由图丙可知，变阻器的滑片向左滑动，电路中的电流增大，线圈A的磁感应强度增大，穿过B线圈的磁通量增大，根据楞次定律，线圈B中产生的感应电流方向与开关合上瞬间，B线圈中的感应电流方向相同，灵敏电流计右偏，故D项错误。 故选AC。 （4）[4]当时刻闭合开关S的瞬间，电路中的电流突然增大，在线圈L中要产生自感电动势阻碍电流的增加，所以线圈L中的电流会逐渐增加到稳定值，当时刻断开开关S时，线圈L中由于自感电动势阻碍电流的减小，所以磁电流会在线圈L和电阻R中形成回路，然后逐渐减到零。所以其A图像符合题意。 [5]刚闭合开关时，由于线圈L中自感电动势很大，所以线圈L所在支路相当于断路，由闭合电路欧姆定律有 当电路稳定时，由闭合电路欧姆定律有 由于 所以有 三、解答题 12. 如图，磁场中有一正方形闭合线圈与磁场垂直，已知线圈的匝数匝，边长，电阻。磁感应强度随时间变化的关系图像如图。取垂直纸面向里为磁场的正方向，导线长度保持不变。 （1）求在内线圈产生的焦耳热； （2）在内，将正方形闭合线圈迅速地拉变成圆形闭合线圈，求通过导线横截面的电荷量。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）根据题意，由法拉第电磁感应定律可知，在内线圈中感应电动势 感应电流为 在内产生的感应电动势大小与内的感应电动势相同，则在内线圈产生的焦耳热 （2）在内，将正方形闭合线圈迅速地拉变成圆形闭合线圈，则有 可得 通过导线横截面的电荷量 解得 13. 如图所示，空间有一垂直纸面向外的磁感应强度为的匀强磁场，且足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上，在木板左端放置、带电荷量的滑块，滑块与绝缘木板之间的动摩擦因数，滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力。现对木板施加方向水平向左，的恒力，取，求： （1）滑块匀加速运动的时间及匀加速结束时的速度？ （2）滑块最终的速度？ 【答案】（1）3s，6m/s；（2） 【解析】 【详解】（1）由题意知长木板的质量为，滑块的质量，滑块与木板间动摩擦因数，当作用于长木板时，对于木板由拉力和摩擦力的合力产生加速度，对于滑块由摩擦力产生加速度，由题意知滑块与木板间的最大静摩擦力，产生的最大加速度 当的恒力单独对长木板产生的加速度 所以力作用时，和一起匀加速运动，所以根据牛顿第二定律有开始时木板和滑块的共同加速度为 当物体受到的最大静摩擦力小于时，物块将相对于木板滑动， 则有 解得 则加速时间 （2）滑块在木板对滑块的摩擦力作用下做加速运动，当速度最大时木板对滑块的摩擦力为0，对滑块进行受力分析有：滑块受到向上的洛伦兹力，木板的支持力、重力和木板的滑动摩擦力，根据分析知，滑动摩擦力 ， 当滑块速度最大时，，即 所以此时滑块速度 代入数据得 14. 如图所示，PMN和是两条足够长、相距为L的平行金属导轨，左侧圆弧轨道表面光滑，右侧水平轨道表面粗糙，并且右侧空间存在一竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。在左侧圆弧轨道上高为h处垂直导轨放置一导体棒AB，在右侧水平轨道上某位置垂直导轨放置另一导体棒CD。已知AB棒和CD棒的质量分别为m和2m，接入回路部分的电阻均为R，AB棒与水平轨道间的动摩擦因数为，圆弧轨道与水平轨道平滑连接且电阻不计。现将AB棒由静止释放，让其沿轨道下滑并进入磁场区域，最终在棒CD左侧距为d处停下，此过程中CD棒因摩擦一直处于静止状态。重力加速度为g，求： （1）AB棒刚进入磁场时AB两端的电压U； （2）AB棒从进入磁场到最终停止运动的过程中流过CD棒的电荷量q； （3）若水平轨道光滑，为使两棒不相碰，求棒CD初始位置与的最小距离。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 AB棒下滑过程，根据动能定理有 AB棒刚进入磁场时，产生的电动势为 AB棒两端的电压大小为 联立解得 【小问2详解】 从AB棒进入磁场到停止运动过程中，感应电动势的平均值 根据闭合电路欧姆定律有 根据电流的定义式有 解得 【小问3详解】 若水平轨道光滑，AB棒与CD棒构成的系统动量守恒，最终达到共速，设其为，则有 双棒均运动时，感应电动势的平均值 感应电流的平均值 对CD棒进行分析，根据动量定理有 结合上述解得 为使两棒不相碰，棒CD初始位置与的最小距离 解得 15. 如图所示，水平金属板M、N间距为d，其间存在正交的匀强电场和磁场，磁感应强度方向垂直纸面向里、大小为，M、N右侧有一半径为d的圆形磁场区域，磁感应强度方向垂直纸面向外、大小为B，圆心O位于M、N中轴线上，水平虚线PQ与圆形区域相切于C点，PQ下方存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小也为B。大量同种带正电粒子以水平速度v向右射入M、N，恰能沿直线通过两板，其中射向O点的粒子经磁场偏转后从C点射出，不计粒子重力及粒子间相互作用。求： （1）金属板M、N间电场强度大小E及带电粒子的比荷； （2）粒子在圆形磁场区域内运动的最长时间和最短时间的差值； （3）PO下方有带电粒子经过的区域的面积S。 【答案】（1）， （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 带电粒子在M、N间做匀速直线运动时受力平衡，有 可解得 进入圆形磁场区域后做圆周运动，沿着MN中线射入圆形磁场的粒子能够从C点射出，说明运动半径，有 可解得 【小问2详解】 贴着M、N板飞出的粒子在圆形磁场区域内运动时间分别最长和最短的运动，轨迹见下图 由于，根据几何关系可知对应的圆心角分别为和。 粒子在圆形磁场中运动的周期为 所以运动时间分别为 所以 【小问3详解】 所有粒子经圆形磁场偏转后均从C点进入PQ下方磁场，有粒子经过的区域如图阴影部分所示。由几何知识，有 易知粒子做圆周运动的轨道半径依然是d， 可解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 江苏省苏州第一中学校2025—2026学年第二学期四月自主学习能力检测高二年级物理试卷 （考试时间：75分钟 总分100分） 一、单项选择题：共19题，每题4分，共40分，每题只有一个选项最符合题意 1. 武汉的病毒研究所内的实验室是我国防护等级最高的P4实验室，在该实验室中有一种污水流量计如图甲所示，其原理可以简化为如图乙所示模型：废液内含有大量正、负离子，从直径为d的圆柱形容器右侧流入，左侧流出，流量值Q等于单位时间通过横截面的液体的体积，空间有垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，下列说法正确的是（　　） A. 图乙中M点的电势高于N点的电势 B. 正、负离子所受洛伦兹力方向相同 C. 只需要测量两点电压就能够推算废液的流量 D. 当污水中离子浓度降低，MN两点电压将减小 2. 物理学家通过艰苦的实验来探究自然的物理规律，为人类的科学做出了巨大贡献，值得我们敬仰。下列描述中符合物理学史实的是（　　） A. 奥斯特发现了电流的磁效应并提出了分子电流假说 B. 洛伦兹通过实验测定了磁场对电流的作用力 C. 楞次发现了确定感应电流方向的楞次定律 D. 法拉第发现了电磁感应现象并总结出了法拉第电磁感应定律 3. 如图所示为利用霍尔元件制成的磁传感器。已知该长方体金属导体宽为d，高为h，上下表面接线柱MN连线与导体竖直边平行，上表面过M点的水平虚线与导体水平边平行，当导体通过一定电流，且电流与磁场方向垂直时，下列说法正确的是（　　） A. 电压表a端接“+”接线柱 B. 为提升磁传感器的灵敏度，可减小导体的宽度d C. 将电压的表盘改装为磁传感器的表盘，则刻度线不均匀 D. 若上表面接线柱M沿虚线向右移动少许，则电压表示数不变 4. 两个完全相同的超导金属环水平平行放置，圆心在同一竖直线上，两环中有等大反向电流，电流方向如图所示，另一个与环半径相同的绝缘光滑管道平行两环固定在两环之间，管道面与两环面距离相等，金属环与管道的圆心在同一竖直线上。在管道内有一个带正电的球，其直径略小于管道内径，且可以视作质点。给小球沿管切向方向初速度，小球在管道内运动，下列说法正确的是（　　） A. 小球的速度逐渐减小 B. 小球的速度逐渐增加 C. 小球受到管道的弹力不一定指向圆心 D. 小球受到管道的弹力可能沿管的半径向外 5. 如图，圆心为O、半径为R的圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场。从圆周上的P点在纸面内沿不同方向射入各种速率的同种粒子，粒子的质量为m、电荷量为。其中速率为且沿方向射入的粒子，经时间t后从A点离开磁场，。则（ ） A. 磁场方向垂直纸面向里 B. 粒子在磁场中运动的周期为 C. 速率为的粒子在磁场中的运动最长时间为 D. 从A点离开磁场的速率最小值为 6. 如图所示，一段圆心角为的圆弧形导线，通以电流I。若导线所在平面与纸面平行，匀强磁场方向垂直纸面向里，导线所受安培力的大小为；若磁感应强度大小不变方向改为平行于纸面沿半径向右，导线所受安培力的大小为。则为（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示电路中，电阻阻值相同，电源电动势为E，内阻不计，电容为C，电感线圈直流电阻为零。闭合开关S（　　） A. 电路稳定后，R1和R2中的电流一样大 B. 电路稳定后，电容器带电量为CE C. 断开S瞬间，R1和R2中电流方向相同 D. 断开S瞬间，R1中的电流较大 8. 关于下列四幅课本上的插图的说法正确的是（　　） A. 图甲是速度选择器示意图，由图可以判断出带电粒子的电性，不计重力的粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是 B. 图乙是磁流体发电机结构示意图，由图可以判断出A极板是发电机的正极 C. 图丙是质谱仪结构示意图，打在底片上的位置越靠近狭缝说明粒子的比荷越大 D. 图丁是回旋加速器示意图，要使粒子飞出加速器时的动能增大，可仅增加电压U 9. 下列与电磁感应有关的现象中说法正确的是（　　） A. 甲图中，当蹄形磁体顺时针转动（从上往下看）时，铝框将沿逆时针方向转动 B. 乙图中，真空冶炼炉的炉外线圈通入高频交流电时，线圈会产生大量热量使金属熔化，从而冶炼金属 C. 丙图中，用互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯可以减小变压器铁芯中的涡流 D. 丁图中，铜盘在转动过程中，当手持蹄形磁体靠近铜盘时，铜盘的转速不变 10. 如图所示，一根足够长的粗糙绝缘细直杆，固定在竖直平面内，与水平面的夹角为，磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场充满直杆所在的空间，杆与磁场方向垂直。质量为m的带负电小环（可视为质点）套在直杆上，与直杆之间有一个极小的空隙，小环与直杆之间动摩擦因数，将小环从直杆上的P点由静止释放，下降高度为h之前速度已达到最大值。已知小环和直杆之间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，小环的电荷量为，重力加速度大小为g，不计空气阻力，取，下列说法中正确的是（ ） A. 小环释放后，一直做加速度减小的加速运动 B. 小环释放后，小环的速度先增大后减小 C. 小环释放后，加速度的最大值为0.6g，速度的最大值为 D. 小环下降高度h的过程中，因摩擦产生的热量为 二、非选择题：共5题，共60分。其中第12题~第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 在探究电磁感应有关现象及规律的实验中，某同学选择的灵敏电流计G，在没有电流通过的情况下，指针恰好指在刻度盘中央。请根据该同学的实验操作，回答问题： （1）首先，将灵敏电流计G连接在图甲所示电路中，电流计的指针如图甲中所示。 （2）然后，将灵敏电流计G与一螺线管串联，当条形磁铁运动时，灵敏电流计G指针偏转情况如图乙所示。则条形磁铁的运动情况是__________。（选填“向上拔出”或“向下插入”） （3）接着，将灵敏电流计G接入图丙所示的电路。闭合开关后，灵敏电流计的指针向右偏了一下。请问：灵敏电流计指针向右偏与螺线管B中导线的绕向__________（选填“有”或“没有”）关系：若要使灵敏电流计的指针向左偏转，可采取的操作是__________（填序号）。 A.断开开关 B.在A线圈中插入铁芯 C.变阻器的滑片向右滑动 D.变阻器的滑片向左滑动 （4）最后，该同学用电流传感器研究自感现象，电路如图丁所示。电源内阻不可忽略，线圈的自感系数较大，其直流电阻小于电阻R的阻值。 ①在时刻，闭合开关S，电路稳定后，在时刻断开S，电流传感器连接计算机描绘了整个过程线圈中的电流随时间t变化的图像。图丁中的A、B图像，可能正确的是__________。（选填“A”或“B”） ②在“闭合开关—稳定一小段时间—断开开关”这个过程中，通过电流传感器得到图像如图戊所示。比较与的大小关系，有__________。（选填“>”“<”或“=”） 三、解答题 12. 如图，磁场中有一正方形闭合线圈与磁场垂直，已知线圈的匝数匝，边长，电阻。磁感应强度随时间变化的关系图像如图。取垂直纸面向里为磁场的正方向，导线长度保持不变。 （1）求在内线圈产生的焦耳热； （2）在内，将正方形闭合线圈迅速地拉变成圆形闭合线圈，求通过导线横截面的电荷量。 13. 如图所示，空间有一垂直纸面向外的磁感应强度为的匀强磁场，且足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上，在木板左端放置、带电荷量的滑块，滑块与绝缘木板之间的动摩擦因数，滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力。现对木板施加方向水平向左，的恒力，取，求： （1）滑块匀加速运动的时间及匀加速结束时的速度？ （2）滑块最终的速度？ 14. 如图所示，PMN和是两条足够长、相距为L的平行金属导轨，左侧圆弧轨道表面光滑，右侧水平轨道表面粗糙，并且右侧空间存在一竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。在左侧圆弧轨道上高为h处垂直导轨放置一导体棒AB，在右侧水平轨道上某位置垂直导轨放置另一导体棒CD。已知AB棒和CD棒的质量分别为m和2m，接入回路部分的电阻均为R，AB棒与水平轨道间的动摩擦因数为，圆弧轨道与水平轨道平滑连接且电阻不计。现将AB棒由静止释放，让其沿轨道下滑并进入磁场区域，最终在棒CD左侧距为d处停下，此过程中CD棒因摩擦一直处于静止状态。重力加速度为g，求： （1）AB棒刚进入磁场时AB两端的电压U； （2）AB棒从进入磁场到最终停止运动的过程中流过CD棒的电荷量q； （3）若水平轨道光滑，为使两棒不相碰，求棒CD初始位置与的最小距离。 15. 如图所示，水平金属板M、N间距为d，其间存在正交的匀强电场和磁场，磁感应强度方向垂直纸面向里、大小为，M、N右侧有一半径为d的圆形磁场区域，磁感应强度方向垂直纸面向外、大小为B，圆心O位于M、N中轴线上，水平虚线PQ与圆形区域相切于C点，PQ下方存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小也为B。大量同种带正电粒子以水平速度v向右射入M、N，恰能沿直线通过两板，其中射向O点的粒子经磁场偏转后从C点射出，不计粒子重力及粒子间相互作用。求： （1）金属板M、N间电场强度大小E及带电粒子的比荷； （2）粒子在圆形磁场区域内运动的最长时间和最短时间的差值； （3）PO下方有带电粒子经过的区域的面积S。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $