精品解析：山东省潍坊市2025-2026学年高二下学期期中质量监测物理试题

高二物理 注意事项： 1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间90分钟。 2.答题前，考生务必将姓名、班级等个人信息填写在答题卡指定位置。 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。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 根据分子动理论的基本观点，下列说法正确的是（　　） A. -2℃时水结为冰，部分水分子停止了热运动 B. 0℃的冰熔化为0℃的水，分子平均动能不变 C. 沸水中胡椒粉的不断翻滚，说明温度越高布朗运动越激烈 D. 水很难被压缩，是因为压缩时分子间距离变小，相邻分子间只存在斥力 2. 如图所示，a、b两个同心圆线圈位于同一平面内，b线圈上连接直流电源E和开关S，闭合或断开开关S瞬间，下列说法正确的是（　　） A. 闭合瞬间，a线圈中有逆时针方向的感应电流 B. 闭合瞬间，a线圈有扩张趋势 C. 断开瞬间，a线圈有收缩趋势 D. 断开瞬间，a线圈中有逆时针方向的感应电流 3. 使用蓝牙耳机接听手机来电，手机与基站及耳机的通信如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 基站发射的电磁波在不同介质中传播的频率不同 B. 蓝牙通信电磁波的波长比可见光的波长短 C. 在真空中手机通信的电磁波比蓝牙通信的电磁波波速大 D. 手机通信的电磁波比蓝牙通信的电磁波更容易发生明显衍射 4. 如图甲所示，“上海慧眼”是中国自主研发的世界首个摆式调谐质量阻尼器，是中国一项创新技术。阻尼器的原理如图乙所示，摆锤底部附着永磁体，当摩天大楼晃动时摆锤在导体板上方摆动，导体板对摆锤产生阻尼减弱摆动，提高楼体安全。下列说法正确的是（　　） A. 将图乙中的导体板换成花岗岩，阻尼效果更好 B. 将整块的导体板分割成多块，阻尼效果更好 C. 将导体板由铝板换成相同形状和尺寸的铜板，阻尼效果更好 D. 摆锤在导体板上方摆动时，导体板中产生恒定电流 5. 如图所示，a和b是两个相同的小灯泡，L是自感系数很大、直流电阻为零的线圈，当开关S闭合或断开时，下列说法正确的是（　　） A. 闭合瞬间a灯泡先亮，b灯泡后亮，最后两灯一样亮 B. 闭合瞬间a、b两灯泡同时亮，最后两灯一样亮 C. 断开瞬间a、b两灯泡同时熄灭 D. 断开瞬间a灯泡立即熄灭，b灯泡亮起后逐渐熄灭 6. 利用霍尔元件制作的位移传感器如图甲所示，将霍尔元件abcf置于两磁性强弱相同、同极相对放置的磁体间，两磁体中间位置的磁感应强度B为0，以该点为坐标原点建立如图乙所示的空间坐标系，磁感应强度B的大小和坐标z成正比（在小范围内）。给霍尔元件通入沿x轴方向的恒定电流I，霍尔元件可能在c、f表面产生霍尔电压Ucf，当霍尔元件沿z轴移动时，由于不同位置处磁感应强度不同，c、f表面产生的电势差Ucf不同，可根据Ucf测出物体沿z方向的微小位移。c、f之间的电势差Ucf与坐标z之间关系图像正确的是（　　） A. B. C. D. 7. 某兴趣小组设计了一款金属探测仪，如图甲所示。探测仪内部的线圈L与电容器C构成的LC振荡电路如图乙所示。当探测仪检测到金属物体时，探测仪线圈的自感系数将发生变化，从而引起振荡电路中的电流频率发生变化，探测仪检测到这个变化就会驱动蜂鸣器发出声响。若此时线圈中的磁场方向如图乙所示，大小正在减弱，则（　　） A. 电容器下极板带负电荷 B. 电容器内的电场强度正在增加 C. 线圈的自感电动势在减小 D. 若内部线圈的自感系数变大，则振荡电流的频率变大 8. 如图甲为浮桶式波浪发电机，桶内的磁体通过支柱固定在暗礁上，浮桶内置线圈始终处于均匀辐射磁场中，内置线圈随波浪沿竖直方向运动时，产生如图乙所示的正弦交流电。已知浮桶内置线圈的匝数，线圈电阻，理想变压器原副线圈匝数比为。下列说法正确的是（　　） A. 该发电机产生交流电的电动势有效值为 B. 穿过浮桶内线圈的磁通量变化率最大值为 C. 当滑动变阻器阻值时，发电机输出的电功率最大 D. 滑片P向下滑动时，电流表示数变小 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 甲、乙两分子的分子势能与分子间距离的关系图像如图所示，若甲分子固定在坐标原点，乙分子位于轴上，下列说法正确的是（　　） A. 将乙分子从处由静止释放，乙分子将保持静止 B. 将乙分子从处由静止释放，乙分子将先沿轴的正方向运动 C. 将乙分子从沿轴移动到的过程中，甲、乙间的分子力一直减小 D. 将乙分子从沿轴移动到的过程中，甲、乙间的分子力先增大后减小 10. 如图所示，金属线框abcd为等腰梯形，右侧有一宽度为、方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为。已知线框的电阻，ab、cd的长度分别为、，点到cd边的距离也为。现使线框在纸面内以速度水平向右匀速穿过磁场区域，运动过程中ab边始终与磁场的左边界MN平行。从ab边进入磁场开始计时，在线框穿过磁场区域的过程中，线框中的感应电流（沿顺时针方向为正）、受到的安培力（水平向左为正）随时间的变化关系图像可能是（　　） A. B. C. D. 11. 两单匝线框与电阻、电容器连接而成的电路如图甲所示，线框内部边长分别为0.5 m和1.0 m的正方形区域、内充满垂直线框平面向外的匀强磁场，两磁场的磁感应强度随时间变化的关系图线分别如图乙中倾斜直线、所示。已知定值电阻，，电容器的电容，线框及导线的电阻均不计。当电容器充电稳定后，下列说法正确的是（　　） A. 电容器右极板带正电 B. 电容器极板带电量为 C. 电阻的电功率为 D. 电阻的电功率为 12. 如图甲所示，在磁感应强度为的匀强磁场中，一形状不规则的单匝线圈绕垂直于磁场方向的固定轴匀速转动，图乙是线圈中磁通量随时间变化的图像。线圈电阻不计，磁感应强度，、是与线圈连接的两个输出端，下列说法正确的是（　　） A. 线圈的转速为 B. 、端输出的最大电压为10V C. 时，、端输出的瞬时电压值为 D. 若将一个定值电阻和一个二极管串联后接在、输出端，则定值电阻两端电压的有效值为10V 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 某同学做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验，具体操作如下： a.将1mL纯油酸溶于酒精，制成1000mL的油酸酒精溶液，用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，并测得1mL这样的溶液有100滴，由此计算出1滴油酸酒精溶液的体积，再根据油酸酒精溶液的浓度计算出油酸的体积； b.往浅盘里倒入约2cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上； c.将1滴油酸酒精溶液滴在水面上，稳定后形成如图甲所示的油酸膜； d.将玻璃板放在浅盘上，然后将油酸膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上； e.将画有油酸膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油酸膜的面积，根据油酸的体积和油酸膜的面积计算出油酸分子直径的大小。 请根据以上操作，完成以下问题： （1）该实验中1滴油酸酒精溶液含有的纯油酸的体积为___________；（保留1位有效数字） （2）描出的油酸膜的轮廓如图乙所示，图中正方形小方格的边长为1cm，则油酸分子的直径为___________m；（保留1位有效数字） （3）某同学实验中得到的油酸分子直径数据偏大，可能是因为___________。 A. 油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化 B. 将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算 C. 水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开 D. 计算油膜面积时，不完整的方格作为完整方格处理 14. 物理兴趣小组进行探究“影响感应电流方向的因素”，实验如下： （1）首先按图甲所示方式连接电路，闭合开关后，发现电流计指针向左偏转；再按图乙所示方式连接电路，闭合开关后，发现电流计指针向右偏转。进行上述操作最主要的目的是___________； （2）接下来用如图丙所示的装置做实验，将条形磁铁S极向下插入螺线管时，发现电流计的指针向左偏转，螺线管的绕线方向如图丁所示。通过螺线管中的感应电流方向为___________；（选填“”或“”） （3）又将实验装置改造，如图戊所示。连接好实验电路并检查无误后，观察在闭合开关的瞬间和断开瞬间以及闭合开关后以不同速度移动滑动变阻器的滑片过程中，指针摆动情况，由此实验可以得出恰当的结论是___________； A. 螺线管D的磁场变强或变弱影响感应电流方向 B. 螺线管D的磁场变强或变弱影响感应电流大小 C. 螺线管D的磁场强弱变化快慢影响感应电流大小 D. 螺线管D的磁场强弱变化快慢影响感应电流方向 （4）某同学又对教材中断电自感实验做了如下改动：在两条支路上分别串联电流传感器，再按教材要求，断开电路并记录下两支路的电流情况如图己所示。由图可知：断电瞬间，灯泡电流瞬间___________（选填“增大”“减小”或“不变”）。在不改变线圈电阻等其他条件的情况下，只将铁芯拔出后重做上述实验，可观察到灯泡在断电后的发光时间将___________（选填“变长”“变短”或“不变”）。 15. 如图所示，KLMN是一个竖直放置的单匝矩形导线框，处于磁感应强度大小为的水平方向的匀强磁场中，线框面积为，电阻为，MN边水平，线框绕某一竖直轴以角速度匀速转动（俯视逆时针方向转动）。从线框平面与磁场方向平行时开始计时，在MN边与磁场方向的夹角到达时（图示位置）。求： （1）图示位置导线框产生的瞬时电动势的大小； （2）此过程中，通过线框横截面的电荷量。 16. 如图所示，固定的两光滑平行导轨（电阻不计）与水平面的夹角为，导轨足够长且间距为，顶端有阻值为的电阻，整个装置处于垂直于导轨斜向上的匀强磁场中，磁感应强度为。现将一质量为、电阻为、长度也为的导体棒ab从导轨上由静止释放，经过一段时间导体棒达到最大速度。已知重力加速度为。求： （1）下滑过程中导体棒ab的最大速度； （2）导体棒两端的最大电压。 17. 如图所示，匝数匝的方形金属线框置于水平向右的匀强磁场中，线框通过导线连接一理想变压器，变压器原线圈和两个副线圈上分别连接阻值相同的定值电阻R1、R2、R3。已知线框的AB边长，BC边长，线框的直流电阻，磁场磁感应强度的大小，理想变压器原副线圈的匝数比，不计导线电阻。现使金属线框绕中心转轴以的角速度匀速转动。当开关断开时，理想电压表的示数为。求： （1）开关断开时，电阻R2中的电流大小； （2）电阻 R2的阻值； （3）开关闭合后，电阻R1中的电流。 18. 如图所示，倾角为θ=37°的倾斜导轨EFHG与足够长的水平导轨FNMH平滑连接，导轨均光滑，宽度L=1.0m，倾斜导轨顶端连接一定值电阻R1=12Ω，整个区域充满竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小B=3.0T。一质量m=0.8kg、电阻R0=3Ω的金属棒甲垂直导轨放在倾斜导轨上，与导轨始终接触良好，水平导轨上距倾斜导轨底端H点x1=2.0m处有一压力开关P，初始时处于闭合状态，导体棒乙到开关P的距离x2=4.5m处的水平导轨上，处于锁定状态。当导体棒甲滑过开关P时开关自动断开，同时导体棒乙解除锁定。已知导体棒乙的质量M=1.2kg，电阻R2=12Ω，g取10m/s2，导轨电阻不计，sin37°=0.6，cos37°=0.8。将金属棒甲由静止释放，向下运动一段时间后达到匀速，求： （1）金属棒甲运动的最大速度； （2）金属棒进入水平轨道后电阻R1产生的焦耳热； （3）金属棒甲、乙间的最小距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二物理 注意事项： 1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间90分钟。 2.答题前，考生务必将姓名、班级等个人信息填写在答题卡指定位置。 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。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 根据分子动理论的基本观点，下列说法正确的是（　　） A. -2℃时水结为冰，部分水分子停止了热运动 B. 0℃的冰熔化为0℃的水，分子平均动能不变 C. 沸水中胡椒粉的不断翻滚，说明温度越高布朗运动越激烈 D. 水很难被压缩，是因为压缩时分子间距离变小，相邻分子间只存在斥力 【答案】B 【解析】 【详解】A．分子永不停息地做无规则热运动，水结冰后水分子仍在平衡位置附近做振动，不会停止热运动，故A错误； B．温度是分子平均动能的唯一标志，0℃的冰和0℃的水温度相同，因此分子平均动能不变，故B正确； C．胡椒粉是宏观可见的较大颗粒，其翻滚是水的对流运动导致的，不属于布朗运动（布朗运动是悬浮的微小颗粒受液体分子无规则撞击产生的运动），故C错误； D．分子间引力和斥力是同时存在的，水很难被压缩是因为分子间距较小时斥力大于引力，对外表现为斥力，并非只存在斥力，故D错误。 故选B。 2. 如图所示，a、b两个同心圆线圈位于同一平面内，b线圈上连接直流电源E和开关S，闭合或断开开关S瞬间，下列说法正确的是（　　） A. 闭合瞬间，a线圈中有逆时针方向的感应电流 B. 闭合瞬间，a线圈有扩张趋势 C. 断开瞬间，a线圈有收缩趋势 D. 断开瞬间，a线圈中有逆时针方向的感应电流 【答案】A 【解析】 【详解】AB．闭合开关S前，线圈b中无电流，穿过线圈a的磁通量为零，闭合开关S的瞬间，线圈b中有顺时针方向的电流，穿过线圈a的磁通量增加、磁场垂直纸面向里，根据楞次定律可知，线圈a中的感应电流的磁场垂直纸面向外，a线圈有收缩的趋势，根据右手螺旋定则可知，线圈a中有逆时针方向的感应电流，故A正确，B错误； CD．断开开关S前，线圈b中有顺时针方向的电流，穿过线圈a的磁场垂直纸面向里，断开开关S的瞬间，穿过线圈a的磁通量减少，根据楞次定律可知，线圈a中的感应电流的磁场垂直纸面向里，a线圈有扩张趋势,根据右手螺旋定则可知，线圈a中有顺时针方向的感应电流，故CD错误。 故选A。 3. 使用蓝牙耳机接听手机来电，手机与基站及耳机的通信如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 基站发射的电磁波在不同介质中传播的频率不同 B. 蓝牙通信电磁波的波长比可见光的波长短 C. 在真空中手机通信的电磁波比蓝牙通信的电磁波波速大 D. 手机通信的电磁波比蓝牙通信的电磁波更容易发生明显衍射 【答案】D 【解析】 【详解】A．电磁波的频率由波源决定，和传播介质无关，同一电磁波在不同介质中传播时频率不变，故A错误； B．由图可知，蓝牙通信电磁波的频率远小于可见光的频率，根据真空中公式 频率越小波长越长，因此蓝牙通信电磁波的波长比可见光长，故B错误； C．真空中所有电磁波的传播速度都等于光速，因此手机通信和蓝牙通信的电磁波波速相等，故C错误； D．手机通信电磁波的频率小于蓝牙通信电磁波的频率，根据 可得手机通信电磁波波长更长；而波长越长，越容易发生明显衍射，因此手机通信的电磁波更容易发生明显衍射，故D正确。 故选D。 4. 如图甲所示，“上海慧眼”是中国自主研发的世界首个摆式调谐质量阻尼器，是中国一项创新技术。阻尼器的原理如图乙所示，摆锤底部附着永磁体，当摩天大楼晃动时摆锤在导体板上方摆动，导体板对摆锤产生阻尼减弱摆动，提高楼体安全。下列说法正确的是（　　） A. 将图乙中的导体板换成花岗岩，阻尼效果更好 B. 将整块的导体板分割成多块，阻尼效果更好 C. 将导体板由铝板换成相同形状和尺寸的铜板，阻尼效果更好 D. 摆锤在导体板上方摆动时，导体板中产生恒定电流 【答案】C 【解析】 【详解】A．阻尼器摆动时，永磁体在导体板上方摆动，磁通量发生变化，从而在导体板内产生涡电流，属于电磁感应现象，花岗岩不是导体，没有阻尼效果，故A错误； B．将整块的导体板分割成多块，则导体板的电阻增大，感应电流减小，阻尼效果减弱，故B错误； C．将导体板由铝板换成相同形状和尺寸的铜板，铜导体板电阻率小，导体的电阻小，电流变大，阻尼效果更好，故C正确； D．摆锤摆动的快慢不断变化，导致穿过导体板的磁感应强度变化率不断变化，导体板中产生的电流大小也不断变化，故D错误。 故选C。 5. 如图所示，a和b是两个相同的小灯泡，L是自感系数很大、直流电阻为零的线圈，当开关S闭合或断开时，下列说法正确的是（　　） A. 闭合瞬间a灯泡先亮，b灯泡后亮，最后两灯一样亮 B. 闭合瞬间a、b两灯泡同时亮，最后两灯一样亮 C. 断开瞬间a、b两灯泡同时熄灭 D. 断开瞬间a灯泡立即熄灭，b灯泡亮起后逐渐熄灭 【答案】D 【解析】 【详解】AB．闭合开关时，自感线圈L会阻碍自身电流的增大，初始时L中电流近似为0，电流几乎全部从小灯泡b流过，流向干路的小灯泡a。因此，闭合开关瞬间a、b两灯泡同时亮，电路稳定后，线圈L的直流电阻为零，将小灯泡b短路，b中电流减为0，b熄灭，干路电流全部流过线圈L，小灯泡a保持发光，故AB错误； CD．断开开关后，电源被切断，干路小灯泡a的回路直接断开，因此a立即熄灭，此时线圈L中的电流要减小，自感效应会阻碍电流的减小，线圈L和原本并联的小灯泡b形成闭合回路，L中原来的电流会流过b，使b重新亮起，随着L中电流逐渐减小，b逐渐熄灭，故C错误，D正确。 故选D。 6. 利用霍尔元件制作的位移传感器如图甲所示，将霍尔元件abcf置于两磁性强弱相同、同极相对放置的磁体间，两磁体中间位置的磁感应强度B为0，以该点为坐标原点建立如图乙所示的空间坐标系，磁感应强度B的大小和坐标z成正比（在小范围内）。给霍尔元件通入沿x轴方向的恒定电流I，霍尔元件可能在c、f表面产生霍尔电压Ucf，当霍尔元件沿z轴移动时，由于不同位置处磁感应强度不同，c、f表面产生的电势差Ucf不同，可根据Ucf测出物体沿z方向的微小位移。c、f之间的电势差Ucf与坐标z之间关系图像正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设自由电荷的定向移动速度为v，单位体积内自由电荷数为n，自由电荷的电荷量为q，霍尔元件沿y轴方向的长度为y0，沿z轴方向的长度为z0，当霍尔元件在y轴方向的上、下表面间产生的霍尔电压达到稳定时，则有 根据电流微观表达式可得 联立可得 由题意可知，在小范围内，磁感应强度B的大小和坐标z成正比，则霍尔电压Ucf的大小和坐标z成正比，故c、f之间的电势差Ucf与坐标z的关系图线为过原点的倾斜直线。 故选A。 7. 某兴趣小组设计了一款金属探测仪，如图甲所示。探测仪内部的线圈L与电容器C构成的LC振荡电路如图乙所示。当探测仪检测到金属物体时，探测仪线圈的自感系数将发生变化，从而引起振荡电路中的电流频率发生变化，探测仪检测到这个变化就会驱动蜂鸣器发出声响。若此时线圈中的磁场方向如图乙所示，大小正在减弱，则（　　） A. 电容器下极板带负电荷 B. 电容器内的电场强度正在增加 C. 线圈的自感电动势在减小 D. 若内部线圈的自感系数变大，则振荡电流的频率变大 【答案】B 【解析】 【详解】AB．根据右手螺旋定则可知此时电流为逆时针，此时电流强度正在减弱，则电场能正在增强，电荷量正在增加，电容器正在充电，电容器下极板带正电荷，电容器板间电压增大，电场强度增强，故A错误，B正确； C．电流强度正在减弱，电流变化得越来越快，则此时线圈的自感电动势正在增大，故C错误； D．根据公式 若内部线圈的自感系数变大，则振荡电流的频率变小，故D错误。 故选B。 8. 如图甲为浮桶式波浪发电机，桶内的磁体通过支柱固定在暗礁上，浮桶内置线圈始终处于均匀辐射磁场中，内置线圈随波浪沿竖直方向运动时，产生如图乙所示的正弦交流电。已知浮桶内置线圈的匝数，线圈电阻，理想变压器原副线圈匝数比为。下列说法正确的是（　　） A. 该发电机产生交流电的电动势有效值为 B. 穿过浮桶内线圈的磁通量变化率最大值为 C. 当滑动变阻器阻值时，发电机输出的电功率最大 D. 滑片P向下滑动时，电流表示数变小 【答案】C 【解析】 【详解】A．该发电机产生交流电的电动势有效值为，A错误； B．根据可得，穿过浮桶内线圈的磁通量变化率最大值为，B错误； C．变压器的等效电阻 则当，即当滑动变阻器阻值时，发电机输出的电功率最大，C正确； D．滑片P向下滑动时，R阻值减小，变压器次级电流变大，则初级电流也变大，即电流表示数变大，D错误。 故选C。 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 甲、乙两分子的分子势能与分子间距离的关系图像如图所示，若甲分子固定在坐标原点，乙分子位于轴上，下列说法正确的是（　　） A. 将乙分子从处由静止释放，乙分子将保持静止 B. 将乙分子从处由静止释放，乙分子将先沿轴的正方向运动 C. 将乙分子从沿轴移动到的过程中，甲、乙间的分子力一直减小 D. 将乙分子从沿轴移动到的过程中，甲、乙间的分子力先增大后减小 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．当分子力为零的时候，分子间势能有最小值，则由图像可知，为平衡位置，当分子间距离小于时，分子间作用力为斥力，可知将乙分子从处由静止释放，乙分子将先沿轴的正方向运动，故A错误，B正确； CD．为平衡位置，根据功能关系可知，即图像斜率的大小表示分子力的大小，由图可知，将乙分子从沿轴移动到的过程中，甲、乙间的分子力先增大后减小，故C错误，D正确。 故选BD。 10. 如图所示，金属线框abcd为等腰梯形，右侧有一宽度为、方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为。已知线框的电阻，ab、cd的长度分别为、，点到cd边的距离也为。现使线框在纸面内以速度水平向右匀速穿过磁场区域，运动过程中ab边始终与磁场的左边界MN平行。从ab边进入磁场开始计时，在线框穿过磁场区域的过程中，线框中的感应电流（沿顺时针方向为正）、受到的安培力（水平向左为正）随时间的变化关系图像可能是（　　） A. B. C. D. 【答案】BD 【解析】 【详解】ab边进入磁场到cd边进入磁场（） 线框向右匀速运动，切割磁感线的有效长度随时间线性增加 感应电动势 感应电流 t=0时，；时， 由楞次定律可知电流方向为逆时针（负方向）， 安培力 安培力方向水平向左（正方向），大小随时间呈二次函数增长，t=0时， 时， ab边离开磁场到cd边离开磁场（），切割磁感线的有效长度随时间线性减小 感应电动势 感应电流 电流方向均为顺时针（正方向），ab边刚出场时，；cd边刚要出场时， 安培力 方向仍水平向左（正方向），大小随时间呈二次函数增大。ab边刚出场时，；cd边刚要出场时，，综合以上分析BD符合题意。 故选BD。 11. 两单匝线框与电阻、电容器连接而成的电路如图甲所示，线框内部边长分别为0.5 m和1.0 m的正方形区域、内充满垂直线框平面向外的匀强磁场，两磁场的磁感应强度随时间变化的关系图线分别如图乙中倾斜直线、所示。已知定值电阻，，电容器的电容，线框及导线的电阻均不计。当电容器充电稳定后，下列说法正确的是（　　） A. 电容器右极板带正电 B. 电容器极板带电量为 C. 电阻的电功率为 D. 电阻的电功率为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据楞次定律，两个区域的磁场都垂直纸面向外且均匀增强，因此感应电流产生的磁场方向都应垂直纸面向内，以阻碍磁通量的增加。根据右手螺旋定则，两个区域产生的感应电动势方向都是顺时针，经过后到达并联电路的节点。因此，电容器的左极板接在电势较高的节点，右极板接在电势较低的节点。所以，电容器左极板带正电，右极板带负电，故A错误； B．根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小为 区域a面积为，从图乙可知，磁感应强度的变化率为 产生的感应电动势为 区域b面积，从图乙可知，磁感应强度的变化率 产生的感应电动势 故电路中总的感应电动势为 当电容器充电稳定后，电容器所在支路相当于断路，没有电流通过。电路简化为电阻与、的并联部分串联,和并联的等效电阻为 电路的总电阻为 电路中的总电流为 电容器两端的电压等于并联电阻两端的电压为 电容器所带的电荷量为，故B正确； C．电阻的电功率为，故C正确； D．通过电阻的电流为。由于，总电流在并联部分平分 电阻的电功率为，故D错误。 故选BC。 12. 如图甲所示，在磁感应强度为的匀强磁场中，一形状不规则的单匝线圈绕垂直于磁场方向的固定轴匀速转动，图乙是线圈中磁通量随时间变化的图像。线圈电阻不计，磁感应强度，、是与线圈连接的两个输出端，下列说法正确的是（　　） A. 线圈的转速为 B. 、端输出的最大电压为10V C. 时，、端输出的瞬时电压值为 D. 若将一个定值电阻和一个二极管串联后接在、输出端，则定值电阻两端电压的有效值为10V 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．由乙图可知，线圈转动的周期 转速，故A正确； B．单匝线圈旋转切割磁场产生的感应电动势最大值 其中角速度 磁通量最大值 故可知，故B错误； C．时磁通量为0，线圈处于与中性面垂直的平面上，瞬时电动势表达式为 将代入，解得，故C正确； D．二极管单向导电性，仅半个周期有电流通过定值电阻。根据有效值定义，设电阻两端电压有效值为，一个周期内满足 代入，解得，故D正确。 故选ACD。 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 某同学做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验，具体操作如下： a.将1mL纯油酸溶于酒精，制成1000mL的油酸酒精溶液，用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，并测得1mL这样的溶液有100滴，由此计算出1滴油酸酒精溶液的体积，再根据油酸酒精溶液的浓度计算出油酸的体积； b.往浅盘里倒入约2cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上； c.将1滴油酸酒精溶液滴在水面上，稳定后形成如图甲所示的油酸膜； d.将玻璃板放在浅盘上，然后将油酸膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上； e.将画有油酸膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油酸膜的面积，根据油酸的体积和油酸膜的面积计算出油酸分子直径的大小。 请根据以上操作，完成以下问题： （1）该实验中1滴油酸酒精溶液含有的纯油酸的体积为___________；（保留1位有效数字） （2）描出的油酸膜的轮廓如图乙所示，图中正方形小方格的边长为1cm，则油酸分子的直径为___________m；（保留1位有效数字） （3）某同学实验中得到的油酸分子直径数据偏大，可能是因为___________。 A. 油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化 B. 将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算 C. 水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开 D. 计算油膜面积时，不完整的方格作为完整方格处理 【答案】（1） （2） （3）BC 【解析】 【小问1详解】 1滴油酸酒精溶液含有的纯油酸的体积为 【小问2详解】 图中油膜中大约有211个小方格，则油膜面积为 则油酸分子的直径为 【小问3详解】 某同学实验中得到的油酸分子直径数据偏大，根据 A．油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度变大，则代入计算的浓度偏小，1溶液中纯油酸的体积测量值偏小，使得油酸分子直径测量值偏小，故A错误； B．将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算，则1滴溶液中纯油酸的体积测量值偏大，使得油酸分子直径测量值偏大，故B正确； C．水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开，则油膜面积测量值偏小，使得油酸分子直径测量值偏大，故C正确； D．计算油膜面积时，不完整的方格作为完整方格处理，则油膜面积测量值偏大，使得油酸分子直径测量值偏小，故D错误。 故选BC。 14. 物理兴趣小组进行探究“影响感应电流方向的因素”，实验如下： （1）首先按图甲所示方式连接电路，闭合开关后，发现电流计指针向左偏转；再按图乙所示方式连接电路，闭合开关后，发现电流计指针向右偏转。进行上述操作最主要的目的是___________； （2）接下来用如图丙所示的装置做实验，将条形磁铁S极向下插入螺线管时，发现电流计的指针向左偏转，螺线管的绕线方向如图丁所示。通过螺线管中的感应电流方向为___________；（选填“”或“”） （3）又将实验装置改造，如图戊所示。连接好实验电路并检查无误后，观察在闭合开关的瞬间和断开瞬间以及闭合开关后以不同速度移动滑动变阻器的滑片过程中，指针摆动情况，由此实验可以得出恰当的结论是___________； A. 螺线管D的磁场变强或变弱影响感应电流方向 B. 螺线管D的磁场变强或变弱影响感应电流大小 C. 螺线管D的磁场强弱变化快慢影响感应电流大小 D. 螺线管D的磁场强弱变化快慢影响感应电流方向 （4）某同学又对教材中断电自感实验做了如下改动：在两条支路上分别串联电流传感器，再按教材要求，断开电路并记录下两支路的电流情况如图己所示。由图可知：断电瞬间，灯泡电流瞬间___________（选填“增大”“减小”或“不变”）。在不改变线圈电阻等其他条件的情况下，只将铁芯拔出后重做上述实验，可观察到灯泡在断电后的发光时间将___________（选填“变长”“变短”或“不变”）。 【答案】（1）判断指针偏转方向与电流方向的关系 （2） （3）AC （4） ①. 增大 ②. 变短 【解析】 【小问1详解】 进行上述操作最主要的目的是判断指针偏转方向与电流方向的关系； 【小问2详解】 电流计的指针向左偏转，说明电流从负极流入电流表，则通过螺线管中的感应电流方向为。 【小问3详解】 观察在开关闭合瞬间和断开瞬间指针偏转方向不同，说明螺线管D的磁场变强或变弱影响感应电流方向；闭合开关后以不同速度移动滑动变阻器的滑片过程中，指针摆动幅度不同，说明螺线管D的磁场强弱变化快慢影响感应电流大小。故AC正确，BD错误。 故选AC。 【小问4详解】 [1][2]由图可知：断电瞬间，灯泡电流瞬间增大。只将铁芯拔出后重做上述实验，线圈的自感系数变小，储存的磁场能变小，可观察到灯泡在断电后发光的时间将变短。 15. 如图所示，KLMN是一个竖直放置的单匝矩形导线框，处于磁感应强度大小为的水平方向的匀强磁场中，线框面积为，电阻为，MN边水平，线框绕某一竖直轴以角速度匀速转动（俯视逆时针方向转动）。从线框平面与磁场方向平行时开始计时，在MN边与磁场方向的夹角到达时（图示位置）。求： （1）图示位置导线框产生的瞬时电动势的大小； （2）此过程中，通过线框横截面的电荷量。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 从垂直中性面开始计时感应电动势的瞬时表达式为 当线圈平面与垂直中性面夹角为时，即 则瞬时电动势大小为 【小问2详解】 根据 平均电动势为 平均电流为 联立解得通过线框横截面的电荷量 16. 如图所示，固定的两光滑平行导轨（电阻不计）与水平面的夹角为，导轨足够长且间距为，顶端有阻值为的电阻，整个装置处于垂直于导轨斜向上的匀强磁场中，磁感应强度为。现将一质量为、电阻为、长度也为的导体棒ab从导轨上由静止释放，经过一段时间导体棒达到最大速度。已知重力加速度为。求： （1）下滑过程中导体棒ab的最大速度； （2）导体棒两端的最大电压。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 导体棒速度最大速度为，产生的电动势为 回路的电流为 根据平衡条件，有 联立解得 【小问2详解】 当导体棒速度达到最大时两端的电压最大 解得 17. 如图所示，匝数匝的方形金属线框置于水平向右的匀强磁场中，线框通过导线连接一理想变压器，变压器原线圈和两个副线圈上分别连接阻值相同的定值电阻R1、R2、R3。已知线框的AB边长，BC边长，线框的直流电阻，磁场磁感应强度的大小，理想变压器原副线圈的匝数比，不计导线电阻。现使金属线框绕中心转轴以的角速度匀速转动。当开关断开时，理想电压表的示数为。求： （1）开关断开时，电阻R2中的电流大小； （2）电阻 R2的阻值； （3）开关闭合后，电阻R1中的电流。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 金属线框产生电动势的最大值 原线圈中的电流 断开时，由理想变压器电压与匝数成反比，有 解得 【小问2详解】 原线圈的输入电压为 又有 由理想变压器电压与匝数成正比，有 联立解得 【小问3详解】 当闭合后，R2中电流为 R3中电流为 ，所以有 由输入功率等于输出功率，有 由理想变压器电压与匝数成正比，有 可知 根据闭合电路欧姆定律，有， 由理想变压器电压与匝数成正比，有 联立可得 18. 如图所示，倾角为θ=37°的倾斜导轨EFHG与足够长的水平导轨FNMH平滑连接，导轨均光滑，宽度L=1.0m，倾斜导轨顶端连接一定值电阻R1=12Ω，整个区域充满竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小B=3.0T。一质量m=0.8kg、电阻R0=3Ω的金属棒甲垂直导轨放在倾斜导轨上，与导轨始终接触良好，水平导轨上距倾斜导轨底端H点x1=2.0m处有一压力开关P，初始时处于闭合状态，导体棒乙到开关P的距离x2=4.5m处的水平导轨上，处于锁定状态。当导体棒甲滑过开关P时开关自动断开，同时导体棒乙解除锁定。已知导体棒乙的质量M=1.2kg，电阻R2=12Ω，g取10m/s2，导轨电阻不计，sin37°=0.6，cos37°=0.8。将金属棒甲由静止释放，向下运动一段时间后达到匀速，求： （1）金属棒甲运动的最大速度； （2）金属棒进入水平轨道后电阻R1产生的焦耳热； （3）金属棒甲、乙间的最小距离。 【答案】（1）7.5m/s （2） （3）0.5m 【解析】 【小问1详解】 如图所示 设导体棒最大速度大小为v0，此时导体棒甲中电流为I，对棒甲受力分析可得 根据闭合电路欧姆定律，， 解得 【小问2详解】 滑过底端后到P点过程中，设导体棒甲到P点的速度为v1，根据动量定理可得， 解得 此过程中产生的总焦耳热为 电阻R1产生的焦耳热为 解得 【小问3详解】 跨过P点后导体棒甲减速、乙加速，设经∆t′两者达到共同速度，根据动量守恒定律可得 解得 此过程中甲乙两棒间距离缩小∆x′，对乙棒，由动量定理， 解得 故甲乙两棒间的最小距离为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $