精品解析：福建省泉州市第六中学2024-2025学年高二下学期期末测试物理试卷

泉州六中2024-2025学年下学期高二年级物理科 期末模块测试 一、单选题（每题4分，共16分） 1. 日晕是一种大气光学现象。该现象是日光通过卷层云时，受到冰晶的折射或反射而形成的。当光线射入卷层云中的冰晶后，经过两次折射，分散成不同方向的各色光。如图为一束太阳光射到六角形冰晶上的光路图，、为其折射出的光线中的两种单色光，比较、两种单色光，下列说法正确的是（ ） A. 光比光更容易发生明显衍射现象 B. 在冰晶中，光的传播速度小于光的传播速度 C. 、两种光分别从水射入空气发生全反射时，光的临界角比光的小 D. 用同一双缝干涉实验装置做实验，光的干涉条纹间距大于光的条纹间距 2. 如图是质谱仪的工作原理示意图。带电粒子被加速电场加速后，经过速度选择器，垂直平板从狭缝进入下方的匀强磁场。速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为 和E，平板上有记录粒子位置的胶片。若粒子在磁场中做圆周运动的周期为 ，则下列表述错误的是（　　） A. 速度选择器中的磁场方向垂直于纸面向外 B. 能通过狭缝的带电粒子的速率等于 C. 粒子在磁场中运动时间为 D. 粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝，粒子的比荷越小 3. 一个质量为2kg的物体在合力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 时物体的加速度是 B. 时物体的开始反向运动 C. 时物体的动量大小是5kg·m/s D. 时物体的速度大小是1m/s 4. 如图所示，光滑水平面上放有质量为的足够长的木板B，通过水平轻弹簧与竖直墙壁相连的物块A叠放在B上，A的质量为，弹簧的劲度系数。初始时刻系统静止，弹簧处于原长。现用一水平向右的拉力作用在B上，已知A、B间动摩擦因数。弹簧振子的周期为，取。。则（　　） A. A的摩擦力先增大后不变 B. 拉力F作用瞬间，A的加速度大小为 C. 当A的总位移为时，B的位移可能为 D. 当A的总位移为时，弹簧对A的冲量大小不可能为 二、双选题（每题6分，共24分） 5. 艺术体操作为体育项目同时又具有观赏性。艺术体操运动员以5Hz的频率上下抖动长绸带的一端，“抖”出了一列以O点为波源、水平向右传播的正弦波。 时刻的波形如图所示，质点P恰处于波谷位置，下列说法正确的是（　） A. 该波的波速大小为 B. 从 至质点P通过的路程为150cm C. 质点P的振动方程为 D. 若运动员保持抖动幅度不变，增大抖动频率，则波长变长 6. 如图所示为某小型发电站高压输电示意图，发电站输出的电压不变；升压变压器输出电压为，输电线电流为，降压变压器原、副线圈两端的电压分别为和，为了测高压电路的电压和电流，在输电线路的起始端接入电压互感器和电流互感器，若不考虑变压器和互感器自身的能量损耗，所有的电表均为理想电表，则（　　） A. ①为电流表，②为电压表 B. 采用高压输电可以增大输电线中的电能损耗 C. 提高输送电压，则输电线电流减小 D. 电厂输送电功率为 7. 如图所示，在磁感应强度B=0.50T的匀强磁场中，导体PQ在力F作用下在U型导轨上以速度v=10m／s向右匀速滑动，两导轨间距离L=1m，电阻R=1Ω，导体和导轨电阻忽略不计，则以下说法正确的是 A. 导体PQ切割磁感线产生的感应电动势的大小为5V B. 导体PQ受到的安培力方向水平向右 C. 作用力F大小是0.50N D. 作用力F的功率是25W 8. 如图所示，质量均为m的物块A、B用轻弹簧相连，置于光滑水平面上，在水平力F的作用下，弹簧处于压缩状态，A紧压在竖直墙壁上。现撤去力F，在以后的运动过程中B的最大的速度为v，对撤去力F以后的过程，以下说法正确的是（　　） A. 物块A离开竖直墙壁之前，竖直墙壁对A的冲量大小为mv B. 物块A离开竖直墙壁之前，竖直墙壁对A做功的大小为mv2 C. 物块A、B和弹簧组成的系统总动量守恒，机械能守恒 D. 物块A的最大速度为v 三、填空题（每题3分，共9分） 9. 劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如图1所示，将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夹入两张纸片，从而在两片玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜，当光垂直入射后，从上往下看到的干涉条纹如图2所示，干涉条纹有如下特点： （1）任意一条明条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度_______ A. 相等 B. 不相等 （2）任意相邻明条纹或暗条纹所对应的薄膜厚度差_______ A. 不恒定 B. 恒定 （3）现若将图甲装置中抽去一张纸片，则当光垂直入射到新的劈形空气膜后，从上往下观察到的干涉条纹___ A. 变疏 B. 变密 C. 不变 D. 消失 10. 如图所示，条形磁铁位于固定的半圆光滑轨道的圆心位置。一半径为R、质量为m的金属球从半圆轨道的一端沿半圆轨道由静止下滑。重力加速度大小为。下滑过程中，金属球___________（填“会”或“不会”）产生感应电流；金属球受到的安培力做___________（填“正功”或“负功”或“不做功”）；系统产生的总热量为___________。 11. 清洗汽车时经常使用高压水枪，设水枪喷出水柱的直径为D，水流速度为v，水柱垂直汽车表面，水柱冲击汽车后水的速度为零，手持高压水枪操作，进入水枪的水流速度可忽略不计，已知水的密度为ρ。则高压水枪单位时间内喷出的水的质量为___________，水柱对汽车的平均冲力为___________。 四、实验题（12题5分，17题7分，共12分） 12. 如图所示，用插针法测定玻璃砖折射率： （1）如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择，为了减小误差，应选用宽度______________（填“大”或“小”）的玻璃砖来测量； （2）该实验小组选取了操作正确的实验记录，在白纸上画出光线的径迹，以入射点O为圆心作圆，与入射光线、折射光线的延长线分别交于A、B点，再过A、B点作法线的垂线，垂足分别为C、D点，如图甲所示，则玻璃的折射率 __________（用图中线段的字母表示）； （3）在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，甲、乙两位同学在纸上画出的界面与玻璃砖位置的关系分别如图乙中①、②所示，其中甲同学用的是矩形玻璃砖，乙同学用的是梯形玻璃砖．他们的其他操作均正确，且均以为界面画光路图．则甲同学测得的折射率与真实值相比______________（填“偏大”“偏小”或“不变”）；乙同学测得的折射率与真实值相比______________（填“偏大”“偏小”或“不变”）． 13. 在“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中，可拆变压器如图所示。 （1）观察变压器的铁芯，它的结构和材料是 ；（填字母） A. 整块硅钢铁芯 B. 整块不锈钢铁芯 C. 绝缘的铜片叠成 D. 绝缘的硅钢片叠成 （2）以下给出的器材中，本实验需要用到的是 ；（填字母） A. 干电池 B. 学生电源 C. 直流电压表 D. 多用电表 （3）为实现探究目的，保持原线圈输入的电压一定，通过改变原、副线圈匝数，测量副线圈上的电压。这个探究过程采用的科学探究方法是 。 A. 演绎法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 D. 理想实验法 （4）某次实验中得到实验数据如下表所示，表中分别为原、副线圈的匝数，、分别为原、副线圈的电压，通过实验数据分析，你的结论是___________。 实验次数 n1/匝 n2/匝 U1/V U2/V 1 1200 400 12.1 3.98 2 800 400 12.0 5.96 3 200 100 11.9 5.95 （5）原、副线圈上的电压之比是否等于它们的匝数之比呢？发现上述实验数据没有严格遵从这样的规律，分析下列可能的原因，你认为正确的是 。（填字母） A. 变压器线圈中有电流通过时会发热 B. 原、副线圈的电压不同步 C. 铁芯在交变磁场的作用下会发热 D. 原线圈中电流产生的磁场能在向副线圈转移过程中有损失 五、解答题（14题10分，15题13分，16题16分，共39分） 14. 如图，矩形线圈可绕过边中点且垂直于匀强磁场方向的水平轴匀速转动。线圈在转动过程中与电阻 保持连接。已知矩形线圈 长长，匝数匝，线圈的总电阻，转动的角速度，，磁感应强度。从图示位置开始计时，求： （1）流过线圈内的电流大小 ； （2）电压表的示数大小 ； 15. 如图为真空中平面直角坐标系xOy，y轴右侧存在沿y轴正向的匀强电场和垂直平面向外的匀强磁场，y轴左侧存在沿x轴正向的匀强电场，第二象限内还存在垂直平面向里的匀强磁场B1。一比荷为k的带电微粒从x轴上的A点飞入第二象限，恰好做直线运动，到达y轴的C点后做匀速圆周运动，到达y轴上的D点（图中未画出），最终从D点恰能回到A点，已知OA=OC=L，重力加速度为g。求： （1）求微粒的电性及微粒从A点飞入时的速度； （2）求y轴右侧匀强磁场的大小B2； （3）求从A点出发回到A点所用的总时间t。 16. 如图，两根间距为 的固定平行光滑金属导轨和，水平部分与倾斜部分 、分别在、平滑连接，倾斜轨道与水平面夹角为。水平导轨和倾斜导轨间分别存在宽度均为，磁感应强度大小均为的磁场区域和，区域I磁场方向竖直向上，区域磁场方向垂直平面向下。两根质量均为，电阻分别为和的金属棒、与导轨垂直放置，棒置于水平导轨、 处。棒以速度进入磁场区域，从磁场穿出时的速度大小，与棒发生弹性碰撞。棒从、处沿倾斜轨道穿过磁场区域并返回、 处时，速度大小，所用时间为 （ 未知）。两金属棒始终与导轨垂直且接触良好，导轨电阻不计。求： （1）棒第一次穿过磁场区域I的过程中，金属棒上产生的焦耳热 （2）a棒、b棒第一次弹性碰撞后，金属棒a、b的速度大小、分别为多少 （3）b棒从开始运动到返回、 处所用时间 （4）最终a棒停在磁场区域I中距区域I右边界的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 泉州六中2024-2025学年下学期高二年级物理科 期末模块测试 一、单选题（每题4分，共16分） 1. 日晕是一种大气光学现象。该现象是日光通过卷层云时，受到冰晶的折射或反射而形成的。当光线射入卷层云中的冰晶后，经过两次折射，分散成不同方向的各色光。如图为一束太阳光射到六角形冰晶上的光路图，、为其折射出的光线中的两种单色光，比较、两种单色光，下列说法正确的是（ ） A. 光比光更容易发生明显衍射现象 B. 在冰晶中，光的传播速度小于光的传播速度 C. 、两种光分别从水射入空气发生全反射时，光的临界角比光的小 D. 用同一双缝干涉实验装置做实验，光的干涉条纹间距大于光的条纹间距 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图看出，两种单色光的折射角根据折射率公式 可知 即 根据 可知 故光的衍射现象更明显，故A错误； B．因为 联立，解得 故B错误； C．因为 可知光的临界角较小，故C错误； D．根据 可知，光的干涉条纹间距大于光的条纹间距，故D正确。 故选D。 2. 如图是质谱仪的工作原理示意图。带电粒子被加速电场加速后，经过速度选择器，垂直平板从狭缝进入下方的匀强磁场。速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为和E，平板上有记录粒子位置的胶片。若粒子在磁场中做圆周运动的周期为 ，则下列表述错误的是（　　） A. 速度选择器中的磁场方向垂直于纸面向外 B. 能通过狭缝的带电粒子的速率等于 C. 粒子在磁场中运动时间为 D. 粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝，粒子的比荷越小 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据原理图中在磁场中向左偏转，由左手定则可知粒子带正电，则粒子在速度选择器内受电场力向右，故洛伦兹力必向左，由左手定则可判断磁场方向垂直直面向外，表述正确，故A不符合题意； B．由 得 此时离子受力平衡，可沿直线穿过选择器，表述正确，故B不符合题意； C．粒子在磁场中做圆周运动的周期为 ，其在磁场中的运动轨迹为半圆，故粒子在磁场中运动时间为，表述正确，故C不符合题意； D．由 可得 知粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝，越小，荷质比越大，即粒子的比荷越大，表述错误，故D符合题意。 故选D。 3. 一个质量为2kg的物体在合力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 时物体的加速度是 B. 时物体的开始反向运动 C. 时物体的动量大小是5kg·m/s D. 时物体的速度大小是1m/s 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．由图可知，t=1s时F=2N，由牛顿第二定律可得，物体加速度为 故A错误； B．时物体的开始反向运动，加速度开始变向，物体达到最大速度，即将开始匀减速运动，故B错误； C．由动量定理可得 代入数据，解得 故C错误； D．由动量定理可得 代入数据，解得 故D正确。 故选D。 4. 如图所示，光滑水平面上放有质量为的足够长的木板B，通过水平轻弹簧与竖直墙壁相连的物块A叠放在B上，A的质量为，弹簧的劲度系数。初始时刻系统静止，弹簧处于原长。现用一水平向右的拉力作用在B上，已知A、B间动摩擦因数。弹簧振子的周期为，取。。则（　　） A. A的摩擦力先增大后不变 B. 拉力F作用瞬间，A的加速度大小为 C. 当A的总位移为时，B的位移可能为 D. 当A的总位移为时，弹簧对A的冲量大小不可能为 【答案】D 【解析】 【详解】AB．拉力作用瞬间，整体加速度为 A的最大加速度为 则开始运动时，二者就会发生相对滑动，A所受摩擦力大小不变，AB错误； C．A的位移为2cm时，经过时间为 （n=0，1，2，3…） 或 （n=0，1，2，3…） 由题意，周期为。B的加速度为 则此时B的位移为 或 说明当A的总位移为2cm时，B的位移不可能为10cm，C错误； D．当A的总位移为4cm时，速度为零，即动量的变化量为零。说明弹簧与摩擦力对A的冲量最大，即 此时A的运动时间为 （n=0，1，2，3…） 代入得 （n=0，1，2，3…） 即当A的总位移为4cm时，弹簧对A的冲量大小不可能为，D正确； 故选D。 二、双选题（每题6分，共24分） 5. 艺术体操作为体育项目同时又具有观赏性。艺术体操运动员以5Hz的频率上下抖动长绸带的一端，“抖”出了一列以O点为波源、水平向右传播的正弦波。 时刻的波形如图所示，质点P恰处于波谷位置，下列说法正确的是（　） A. 该波的波速大小为 B. 从 至质点P通过的路程为150cm C. 质点P的振动方程为 D. 若运动员保持抖动幅度不变，增大抖动频率，则波长变长 【答案】AC 【解析】 【详解】A．从波动图像，可以得到波长，振幅，结合题意中的振动频率，可得周期 根据波速，代入数据得 故A正确； B．由图可知，此时P点在波谷，P点在时间内的路程为 代入得 故B错误； C．在0时刻，P点处于波谷，即 可知 即初始相位为 又由于，根据，得 故质点P的振动方程为 故C正确； D．机械波的波速在相同的介质中保持不变，根据 可知，在频率加快后，波长减小，故D错误。 故选AC。 6. 如图所示为某小型发电站高压输电示意图，发电站输出的电压不变；升压变压器输出电压为，输电线电流为，降压变压器原、副线圈两端的电压分别为和，为了测高压电路的电压和电流，在输电线路的起始端接入电压互感器和电流互感器，若不考虑变压器和互感器自身的能量损耗，所有的电表均为理想电表，则（　　） A. ①为电流表，②为电压表 B. 采用高压输电可以增大输电线中的电能损耗 C. 提高输送电压，则输电线电流减小 D. 电厂输送电功率为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．由图可知①和互感器接在火线和零线之间，为电压表，②及互感器接在同一条线上，测得是电流，为电流表，故A错误； BC．由，可知采用高压输电减少输电线中的电流，由 可知减少输电线路上的损耗，故B错误，C正确； D．若不考虑变压器自身的能量损耗，电厂输送电功率为，故D正确。 故选CD。 7. 如图所示，在磁感应强度B=0.50T的匀强磁场中，导体PQ在力F作用下在U型导轨上以速度v=10m／s向右匀速滑动，两导轨间距离L=1m，电阻R=1Ω，导体和导轨电阻忽略不计，则以下说法正确的是 A. 导体PQ切割磁感线产生的感应电动势的大小为5V B. 导体PQ受到的安培力方向水平向右 C. 作用力F大小是0.50N D. 作用力F的功率是25W 【答案】AD 【解析】 【详解】A．导体PQ切割磁感线产生的感应电动势的大小为 E=BLv=0.5×1×10=5V 故A正确； B．根据右手定则可判断电流方向是从Q到P，再根据左手定则可知安培力方向向左，故B错误； C．作用力F大小是 故C错误； D．作用力F的功率是 P=Fv=2.5×10=25W 故D正确。 故选AD。 8. 如图所示，质量均为m的物块A、B用轻弹簧相连，置于光滑水平面上，在水平力F的作用下，弹簧处于压缩状态，A紧压在竖直墙壁上。现撤去力F，在以后的运动过程中B的最大的速度为v，对撤去力F以后的过程，以下说法正确的是（　　） A. 物块A离开竖直墙壁之前，竖直墙壁对A的冲量大小为mv B. 物块A离开竖直墙壁之前，竖直墙壁对A做功的大小为mv2 C. 物块A、B和弹簧组成的系统总动量守恒，机械能守恒 D. 物块A的最大速度为v 【答案】AD 【解析】 【详解】A．撤去力F，B物块在弹力作用下加速，弹簧恢复原长时，B物块的速度达到最大，此过程中，A、B受到弹簧的弹力大小相等，方向相反，作用时间相同，则A、B的冲量大小相等，由动量定理可知 所以物块A离开竖直墙壁之前，竖直墙壁对A的冲量大小为mv，故A正确； B．物块A离开竖直墙壁之前，由于物块A没有发生位移，则竖直墙壁对A不做功，故B错误； C．此过程中只有系统内的弹力做功，则机械能守恒，但竖直墙壁对A有力的作用，即系统的外力不为0，则系统动量不为0，故C错误； D．弹簧恢复原长时，B物块的速度达到最大，此时系统的总动量为mv，接着B减速，A加速弹簧被拉长，当B物块速度减为0时，A物块速度达最大，由动量守恒定律可知，A的最大速度也为v，故D正确。 故选AD。 三、填空题（每题3分，共9分） 9. 劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如图1所示，将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夹入两张纸片，从而在两片玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜，当光垂直入射后，从上往下看到的干涉条纹如图2所示，干涉条纹有如下特点： （1）任意一条明条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度_______ A. 相等 B. 不相等 （2）任意相邻明条纹或暗条纹所对应的薄膜厚度差_______ A. 不恒定 B. 恒定 （3）现若将图甲装置中抽去一张纸片，则当光垂直入射到新的劈形空气膜后，从上往下观察到的干涉条纹___ A. 变疏 B. 变密 C. 不变 D. 消失 【答案】 ①. A ②. B ③. A 【解析】 【详解】（1）[1]光线在空气薄膜上下表面反射并发生干涉，形成干涉条纹，发生干涉时光程差为半波长的奇数倍出现暗条纹，光程差为半波长的偶数倍出现亮条纹。所以任意一条明条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等。 故选A。 （2）[2]根据光程差为半波长的奇数倍出现暗条纹，光程差是波长的整数倍时，出现明条纹，则任意相邻明或暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定。 故选B。 （3）[3]从空气膜的上下表面分别反射的两列光是相干光，其光程差为，即光程差为空气层厚度的2倍，当光程差时此处表现为亮条纹，故相邻亮条纹之间的空气层的厚度差为，显然抽去一张纸后空气层的倾角变小，故相邻亮条纹（或暗条纹）之间的距离变大。故干涉条纹条纹变疏。 故选A。 10. 如图所示，条形磁铁位于固定的半圆光滑轨道的圆心位置。一半径为R、质量为m的金属球从半圆轨道的一端沿半圆轨道由静止下滑。重力加速度大小为。下滑过程中，金属球___________（填“会”或“不会”）产生感应电流；金属球受到的安培力做___________（填“正功”或“负功”或“不做功”）；系统产生的总热量为___________。 【答案】 ①. 会 ②. 负功 ③. 【解析】 【详解】[1]由条形磁铁的磁场分布可知，金属球下滑过程中，穿过小球的磁通量会变化，所以金属球中会产生感应电流； [2]根据产生的焦耳热等克服安培力所做的功可知，金属球受到的安培力做负功； [3]由于小球下滑过程机械能转化为内能，所以小球的高度越来越低，最后停止在半圆的最低点，由能量守恒可得，产生的总热量为减小的重力势能即为mgR。 11. 清洗汽车时经常使用高压水枪，设水枪喷出水柱的直径为D，水流速度为v，水柱垂直汽车表面，水柱冲击汽车后水的速度为零，手持高压水枪操作，进入水枪的水流速度可忽略不计，已知水的密度为ρ。则高压水枪单位时间内喷出的水的质量为___________，水柱对汽车的平均冲力为___________。 【答案】 ①. πρvD2 ②. πρv2D2 【解析】 【详解】[1]高压水枪单位时间内喷出水的质量 m0=ρV=ρπ·v=πρvD2 [2]设水柱对汽车的平均冲力为F，由动量定理得 Ft=mv 即 Ft=πρvD2tv 解得 F=πρv2D2 四、实验题（12题5分，17题7分，共12分） 12. 如图所示，用插针法测定玻璃砖折射率： （1）如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择，为了减小误差，应选用宽度______________（填“大”或“小”）的玻璃砖来测量； （2）该实验小组选取了操作正确的实验记录，在白纸上画出光线的径迹，以入射点O为圆心作圆，与入射光线、折射光线的延长线分别交于A、B点，再过A、B点作法线的垂线，垂足分别为C、D点，如图甲所示，则玻璃的折射率 __________（用图中线段的字母表示）； （3）在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，甲、乙两位同学在纸上画出的界面与玻璃砖位置的关系分别如图乙中①、②所示，其中甲同学用的是矩形玻璃砖，乙同学用的是梯形玻璃砖．他们的其他操作均正确，且均以为界面画光路图．则甲同学测得的折射率与真实值相比______________（填“偏大”“偏小”或“不变”）；乙同学测得的折射率与真实值相比______________（填“偏大”“偏小”或“不变”）． 【答案】（1）大 （2） （3） ①. 偏小 ②. 不变 【解析】 【小问1详解】 为了减小折射角的测量误差，应使折射光线适当长些，即应选用宽度大的玻璃砖来测量。 【小问2详解】 根据折射定理 【小问3详解】 [1]甲同学所作折射光线与实际折射光线如图所示，此时所测折射角比实际折射角偏大，所以甲同学测得的折射率与真实值相比偏小。 [2]虽然乙同学所用的是梯形玻璃砖，但在操作正确的情况下不影响入射角和折射角的测量，所以乙同学测得的折射率与真实值相比不变。 13. 在“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中，可拆变压器如图所示。 （1）观察变压器的铁芯，它的结构和材料是 ；（填字母） A. 整块硅钢铁芯 B. 整块不锈钢铁芯 C. 绝缘的铜片叠成 D. 绝缘的硅钢片叠成 （2）以下给出的器材中，本实验需要用到的是 ；（填字母） A. 干电池 B. 学生电源 C. 直流电压表 D. 多用电表 （3）为实现探究目的，保持原线圈输入的电压一定，通过改变原、副线圈匝数，测量副线圈上的电压。这个探究过程采用的科学探究方法是 。 A. 演绎法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 D. 理想实验法 （4）某次实验中得到实验数据如下表所示，表中分别为原、副线圈的匝数，、分别为原、副线圈的电压，通过实验数据分析，你的结论是___________。 实验次数 n1/匝 n2/匝 U1/V U2/V 1 1200 400 12.1 3.98 2 800 400 12.0 5.96 3 200 100 11.9 5.95 （5）原、副线圈上的电压之比是否等于它们的匝数之比呢？发现上述实验数据没有严格遵从这样的规律，分析下列可能的原因，你认为正确的是 。（填字母） A. 变压器线圈中有电流通过时会发热 B. 原、副线圈的电压不同步 C. 铁芯在交变磁场的作用下会发热 D. 原线圈中电流产生的磁场能在向副线圈转移过程中有损失 【答案】（1）D （2）BD （3）C （4）在误差允许的范围内，变压器原副线圈的电压比与匝数比相等，即 （5）ACD 【解析】 【小问1详解】 观察变压器的铁芯，它的结构和材料是绝缘的硅钢片叠成。 故选D。 【小问2详解】 变压器正常工作需要交流电，因此本实验中需要用交流电源和交流电压表（多用电表），不需要干电池和直流电压表。 故选BD。 【小问3详解】 为实现探究目的，保持原线圈输入的电压一定，通过改变原、副线圈匝数，测量副线圈上的电压。这个探究过程采用的科学探究方法是控制变量法。 故选C。 【小问4详解】 由实验数据可知：第1次有 第2次有 第3次有 由以上计算可知，在误差允许的范围内，变压器原副线圈的电压比与匝数比相等，即。 【小问5详解】 A．变压器线圈中有电流通过时会发热，线圈则有直流电阻，在线圈上会产生电压降，使输出电压减小，故A正确； B．原、副线圈的电压是否同步，对输出电压无影响，故B错误； C．铁芯在交变磁场的作用下会发热，使变压器输出的电能小于输入电能，使输出的电压减小，故C正确； D．原线圈中电流产生的磁场能在向副线圈转移过程中有损失，即有漏磁现象，由能量守恒定律可知，使输出电压减小，故D正确。 故选ACD。 五、解答题（14题10分，15题13分，16题16分，共39分） 14. 如图，矩形线圈可绕过边中点且垂直于匀强磁场方向的水平轴匀速转动。线圈在转动过程中与电阻保持连接。已知矩形线圈 长长，匝数匝，线圈的总电阻，转动的角速度，，磁感应强度。从图示位置开始计时，求： （1）流过线圈内的电流大小； （2）电压表的示数大小 ； 【答案】（1）2A （2）90V 【解析】 【小问1详解】 根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的瞬时值为 电动势的有效值为 流过线圈内的电流大小 解得 【小问2详解】 电压表的示数大小为 解得 15. 如图为真空中平面直角坐标系xOy，y轴右侧存在沿y轴正向的匀强电场和垂直平面向外的匀强磁场，y轴左侧存在沿x轴正向的匀强电场，第二象限内还存在垂直平面向里的匀强磁场B1。一比荷为k的带电微粒从x轴上的A点飞入第二象限，恰好做直线运动，到达y轴的C点后做匀速圆周运动，到达y轴上的D点（图中未画出），最终从D点恰能回到A点，已知OA=OC=L，重力加速度为g。求： （1）求微粒的电性及微粒从A点飞入时的速度； （2）求y轴右侧匀强磁场的大小B2； （3）求从A点出发回到A点所用的总时间t。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 带电微粒从x轴上的A点飞入第二象限，恰好做直线运动，则粒子应受竖直向下的重力，水平向右的电场力与运动方向垂直指向右上方的洛伦兹力，三力合力为零，根据左手定则可知，粒子带正电，且 所以 【小问2详解】 根据题意可知，粒子的运动轨迹如图所示 在第三象限只受重力和电场力，做直线运动，因此D点、C点关于O点对称，则粒子做圆周运动的半径 在一、四象限内运动时，对微粒受力分析，有 洛伦兹力提供向心力有 联立解得 【小问3详解】 粒子从A运动到C点的时间为 则 粒子做匀速圆周运动的时间为 由 解得 从D点恰能回到A点，粒子做匀减速直线运动直到速度为零，运动时间为 所以 16. 如图，两根间距为 的固定平行光滑金属导轨和，水平部分与倾斜部分 、分别在、平滑连接，倾斜轨道与水平面夹角为。水平导轨和倾斜导轨间分别存在宽度均为，磁感应强度大小均为的磁场区域和，区域I磁场方向竖直向上，区域磁场方向垂直平面向下。两根质量均为，电阻分别为和的金属棒、与导轨垂直放置，棒置于水平导轨、处。棒以速度进入磁场区域，从磁场穿出时的速度大小，与棒发生弹性碰撞。棒从、处沿倾斜轨道穿过磁场区域并返回、处时，速度大小，所用时间为（未知）。两金属棒始终与导轨垂直且接触良好，导轨电阻不计。求： （1）棒第一次穿过磁场区域I的过程中，金属棒上产生的焦耳热 （2）a棒、b棒第一次弹性碰撞后，金属棒a、b的速度大小、分别为多少 （3）b棒从开始运动到返回、处所用时间 （4）最终a棒停在磁场区域I中距区域I右边界的距离。 【答案】（1） （2）， （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 棒第一次穿过磁场区域I的过程中，整个回路产生的焦耳热 金属棒上产生的焦耳热为 【小问2详解】 棒与棒第一次弹性碰撞时，由动量守恒定律得 由能量守恒定律得 得：， 【小问3详解】 b棒从开始运动到返回到 时的速度为，取沿斜面向下为正方向，则由动量定理 解得 【小问4详解】 当导体棒经过水平磁场时 其中 当回到底端时，再次与交换速度，此时以速度进入水平磁场，设进入 后停止，则由动量定理 其中 解得 即最终棒停在磁场区域I中距区域I右边界处 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $