精品解析：山东聊城第一中学2024-2025学年第二学期期中考试高二物理试题

2024-2025学年第二学期期中考试 高二物理试题 时间：90分钟 分值：100分 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. 一部普通的智能手机就安装有十几种传感器，下列关于传感器的说法中正确的是（　　） A. 如图甲，是应变片测力原理图，在梁的自由端施加向下的力F时，上表面拉伸应变片电阻变小 B. 如图乙，是电容式话筒的原理示意图，当膜片向左运动时，A点的电势比B点的低 C. 如图丙，是一种电感式微小位移传感器，当物体1向左移动时，线圈自感系数变大 D. 如图丁，是霍尔元件工作原理示意图，在测定地球赤道上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持水平 【答案】C 【解析】 【详解】A．应变片粘贴在弹性元件表面。当梁的自由端受向下的力时，上表面发生拉伸形变，导致应变片的电阻丝长度增加、横截面积减小，由可得电阻应增大，故A错误； B．电容式话筒的振膜与固定电极构成平行板电容器，且已由直流电源充电。当膜片向左运动时，板间距增大，由可知电容减小。因电源始终提供恒定电压，由可知电荷量减小，电容器放电，放电电流从原正极板流出，经电阻到达负极板。 由图可知，在电阻左侧，靠近正极板，电流从流过电阻流向，故A点的电势比B点的高，故B错误； C．该传感器利用线圈自感系数随铁芯位置变化的原理。当物体1向左移动时，铁芯更深入线圈，磁路磁阻减小，线圈的自感系数变大，故C正确； D．地球赤道上方的地磁场方向水平指北。霍尔元件的工作原理要求磁场必须垂直穿过元件工作面，才能产生霍尔电压。水平时磁场平行穿过，无霍尔电压因此，测量时工作面应竖直放置，故D错误。 故选C。 2. 如图所示，图像表示振荡电路的电流随时间变化的图像。在时刻，回路中电容器的M板带正电。在某段时间里，回路的磁场能在减小，而M板仍带正电，则这段时间对应图像中哪一段？（ ） A. 段 B. 段 C. 段 D. 段 【答案】D 【解析】 【详解】AC．LC振荡电路中，磁场能与电流大小正相关。磁场能减小说明电流在减小（充电过程，电场能增大，磁场能减小）。 从图可知，电流绝对值减小的区间只有段（从正峰值降到0）和段（从负峰值降到0），因此AC错误；  BD．已知时M板带正电，规定正电荷从M板流出为电流正方向，段：电流方向仍为正，正电荷持续流出M板，M板会积累负电荷，不符合“M板仍带正电”的条件；段：电流方向为负，正电荷持续流入M板，M板积累正电，同时电流减小、磁场能减小，完全符合条件，因此这段时间对应段，故B错误，D正确。 故选D。 3. A、B是两个完全相同的电热器，A通以图甲所示的方波交变电流，B通以图乙所示的正弦式交变电流。则这两个电热器的电功率之比为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据热效应，一个周期内产生的热量满足 ​  约去、后整理得  乙是正弦式交变电流，最大值为​，正弦交流电有效值满足​​，因此 电功率，两个电热器电阻相同，因此 ，故A正确。 故选A。 4. 如图所示，固定在水平面上的半径为r的金属圆环内存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。长为l的金属棒，一端与圆环接触良好，另一端固定在竖直导电转轴上，随轴以角速度匀速转动。在圆环的A点和电刷间接有阻值为R的电阻和电容为C、板间距为d的平行板电容器，有一带电微粒在电容器极板间处于静止状态。已知重力加速度为g，不计其它电阻和摩擦，下列说法正确的是（ ） A. 棒产生的电动势为 B. 电容器所带的电荷量为 C. 电阻消耗的电功率为 D. 微粒的电荷量与质量之比为 【答案】B 【解析】 【详解】A．金属棒转动切割磁感线时，只有长度为的部分在磁场内，有效切割长度是，感应电动势公式为，不是，故A错误； B．电路稳定后电容器相当于断路，电容器两端电压等于感应电动势 电容器带电量，故B正确； C．电阻消耗的电功率，故C错误； D．微粒静止，受力平衡​ 代入，整理得 ，故D错误。 故选B。 5. 如图甲所示是产生正弦交流电的装置示意图，产生的感应电动势如图乙所示，则（ ） A. 线框产生的交变电动势有效值为 B. 线框产生的交变电动势频率为 C. 线框平面与中性面垂直 D. 线框的磁通量变化率为零 【答案】A 【解析】 【详解】A．线框产生的交变电动势有效值为，A正确； B．线框产生的交变电动势频率为，B错误； C．感应电动势为零，此时线框平面位于中性面，C错误； D．线框的感应电动势最大，则磁通量变化率最大，D错误。 故选A。 6. 如图所示，在通有电流I的长直导线附近有一个矩形线圈，且线圈平面与导线在同一平面内，线圈在导线的右侧，线圈的两条边和与导线平行，则下列判断正确的是（ ） A. 导线向左平动时，线圈中电流方向为 B. 导线向右平动时，线圈中电流方向为 C. 线圈向上做平动时，电流方向为 D. 减小导线中的电流，线圈中电流方向 【答案】D 【解析】 【详解】根据安培定则可知，线圈所在的导线右侧的磁场方向为垂直纸面向里，且距离导线越近磁场越强。 A．导线向左平动时，线圈所在位置的磁场变弱，线圈中的磁通量垂直纸面向里变小，根据楞次定律“增反减同”可知，线圈中电流方向为，故A错误； B．导线向右平动时，线圈所在位置的磁场变强，线圈中的磁通量垂直纸面向里变大，根据楞次定律“增反减同”可知，线圈中电流方向为，故B错误； C．线圈向上做平动时，线圈中的磁通量不变，没有电流产生，故C错误； D．减小导线中的电流，线圈中的磁通量垂直纸面向里变小，根据楞次定律“增反减同”可知，线圈中电流方向为，故D正确。 故选D。 7. 下列说法中正确的是（ ） A. 蔗糖受潮后粘在一起形成的糖块没有确定的形状，因此蔗糖糖块是非晶体 B. 液晶显示器是利用了液晶对光具有各向同性的特点 C. 扩散是由于相互接触的两种物质发生了化学反应而彼此进入对方的现象 D. 在高温条件下可以通过分子的扩散在纯净半导体材料中掺入其他元素 【答案】D 【解析】 【详解】A．蔗糖本身属于晶体，受潮粘在一起的糖块是多晶体，由大量蔗糖单晶体无规则排列组成，虽无规则几何外形，但仍为晶体，故A错误； B．液晶的光学性质具有各向异性，液晶显示器是利用了液晶对光的各向异性特点工作，故B错误； C．扩散的本质是物质分子的无规则热运动，不需要发生化学反应即可发生，故C错误； D．分子热运动的剧烈程度随温度升高而增大，扩散速率随温度升高而加快，工业中可在高温下通过扩散向纯净半导体材料掺入其他元素，故D正确。 故选D。 8. 如图甲所示，正方形导线框的边长为a，位于纸面内，匀强磁场区域宽为，磁场方向垂直于纸面向里。导线框以垂直于磁场边界速度v匀速通过该磁场区域，导线框四条边电阻均为R，在运动过程中，线框边始终与磁场区域的边界平行。线框刚进入磁场的时刻为，线框中感应电流随时间变化的规律（即图像）如图乙所示，以下分析正确的是（　　） A. 在第内，线框中感应电流为顺时针方向，大小恒定为 B. 在第内，线框中A、B两点间电压大小为 C. 在第内，边受到的安培力水平向右 D. 在第内，线框中A、B两点间电压大小为0 【答案】B 【解析】 【详解】A．进入磁场时，边切割磁感线。磁场方向垂直纸面向里，由右手定则电流由，为逆时针方向，故A错误； B．进入时，边为电源，内阻，外电路由、、串联，总电阻 电流，总电动势 A、B间电压为路端电压，故B正确； C．由图乙时，边切割磁感线，线框进入磁场；时，导线框完全在磁场内运动；时，边切割磁感线，线框离开磁场 第内（），电流反向，大小为，故边中感应电流为从到，用左手定则可判断边受到的安培力水平向左，故C错误； D．第内线框完全在磁场中，磁通量不变，但、边仍然在切割磁感线，、边两端均有感应电动势大小 在闭合回路中，这两个电动势大小相等、方向相反，串联后总电动势为零，所以回路电流为零。由于无电流，边内阻上无压降，A、B间电压等于边的电动势，故D错误。 故选B。 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. 如图所示，一定质量的理想气体从状态A开始，沿图示路径先后到达状态B和C后回到状态A，其中BA的延长线通过坐标原点，BC和AC分别与T轴和V轴平行。下列说法正确的是（　　） A. 从A到B，气体压强不变 B. 从B到C，气体压强增大 C. 从A到B，气体分子的平均动能增加 D. 从C到A，气体分子的平均动能增加 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据 可知，从A到B，气体压强不变，故A正确； B．根据 可知，从B到C，体积不变，温度降低，则气体压强减小，故B错误； C．从A到B，温度升高，则气体分子的平均动能增加，故C正确； D．从C到A，温度不变，则气体分子的平均动能不变，故D错误。 故选AC。 10. 如图甲所示，匝的线圈，线圈面积，电阻，其两端与一个的电阻相连，线圈内有垂直纸面向里的磁场，以垂直纸面向里为磁场的正方向，其磁感应强度B按图乙所示规律变化，在时间内，下列说法正确的是（　　） A. 线圈中的电流为逆时针方向 B. 电阻R两端的电压大小为 C. 电阻R产生的焦耳热为 D. 通过电阻R的电荷量为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．线圈内磁场垂直纸面向里，从线性减小到，磁通量减小。由楞次定律，感应电流的磁场应阻碍磁通量减小，故感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，即垂直纸面向里。由右手螺旋定则，线圈中的感应电流为顺时针方向。故A错误； B．由法拉第电磁感应定律 电动势大小恒为。回路总电阻，电流 电阻两端电压，故B错误； C．由焦耳热公式故C正确； D．磁通量变化量 电荷量，故D正确。 故选CD。 11. 如图所示，L是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为0，A和B是两个相同的小灯泡。下列说法正确的是（ ） A. 当开关S由断开变为闭合时，A、B先同时亮，然后B逐渐变暗，直到不亮，A变得更亮 B. 当开关S由断开变为闭合时，B先亮，A后亮，最终A，B一样亮 C. 当开关S由闭合变为断开时，A立即熄灭，B突然变亮再逐渐变暗，直到不亮 D. 当开关S由闭合变为断开时，A、B立即同时熄灭 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．刚闭合瞬间，自感电动势会阻碍中电流的增大，初始时几乎无电流，电流全部流过，因此、同时通电，一起发光。 电流稳定过程中，中电流逐渐增大，因为电阻几乎为0，逐渐被短路，流过的电流逐渐减小到0；同时电路总电阻逐渐减小，总电流（流过的电流）逐渐增大，因此逐渐变暗直到熄灭，变得更亮。 故A正确，B错误； CD．闭合稳定时，被短路，几乎无电流，中电流等于流过的干路电流。断开后，电源被切断，所在干路断开，因此立即熄灭； 由于自感，会阻碍自身电流减小，与形成闭合回路，中原来的大电流会流过，因此原本不发光的会突然变亮，之后随着中电流逐渐减小到0，逐渐变暗直到熄灭。 故C正确，D错误。 故选AC。 12. 如图所示，一定厚度和宽度的导体板放在匀强磁场中，当导体板通过一定电流，且电流与磁场方向垂直时，在导体板的上侧面和下侧面之间会产生一定的电势差，这就是霍尔效应。若图中的电流I是电子的定向运动产生的，设该导体板单位体积中自由电子的个数为n，导体板的宽度为d，通过导体板的电流为I，磁感应强度为B，电子电荷量为e，则下列说法中正确的是（　　） A. 则导体板上侧面的电势高于下侧面 B. 发生霍尔效应时，导体板上、下侧面间的电势差 C. 用这种磁敏元件探测某空间的磁场时，磁敏元件摆放的方向对没有影响 D. 在I、n、e、d都相同的情况下，与B成正比 【答案】BD 【解析】 【详解】A．电子以速度向左运动，在磁场中受洛伦兹力，由左手定则，洛伦兹力方向竖直向上。因此电子向上侧面偏转并积累，使得上侧面带负电，下侧面带正电。故侧面电势低于下侧面，故A错误； B．当霍尔电压稳定时，电子受电场力与洛伦兹力平衡 电流微观表达式，其中横截面积，故 代入平衡方程有，故B正确； C．霍尔电压由电子受洛伦兹力偏转，积累在导体面上形成，而计算洛伦兹力时，要求为垂直于电流方向的投影，即只有垂直于元件表面的磁场分量才产生霍尔电压。若元件摆放方向改变，磁场垂直分量变化，随之改变，故C错误； D．由，I、n、e、d都相同的情况下，，故D正确。 故选BD。 三、非选择题：本题共7小题，共60分。 13. 我们利用如图左边所示的装置探究等温条件下气体压强与体积的关系。注射器下端的开口有橡胶套，它和柱塞一起把一段空气柱封闭。空气柱的长度l可以通过刻度尺读取，空气柱的长度l与横截面积S的乘积就是它的体积V。空气柱的压强p可以从与注射器内空气柱相连的压力表读取。把柱塞缓慢地向下压或向上拉，读取空气柱的长度与压强的几组数据。并作出拟合曲线如右图所示。 回答以下问题： （1）在实验误差允许范围内，右图中的拟合曲线为一条过原点的直线，说明在等温情况下，一定质量的气体____________。 A. p与V成正比 B. p与成正比 （2）为了探究气体在不同温度时发生等温变化是否遵循相同的规律，他们进行了两次实验。得到的图像如图所示，由图可知两次实验气体的温度大小关系为____________（选填“<”“=”或“>”）。 （3）在本实验操作的过程中，下列措施正确的是____________。 A. 实验前检查实验装置，保证气密性良好 B. 改变气体体积时应快速推拉柱塞 C. 不要用手直接握在注射器上 【答案】（1）B （2）> （3）AC 【解析】 【分析】 【小问1详解】 题图中纵坐标为压强，横坐标为，过原点的直线说明与​成正比。 故选B。 【小问2详解】 取相同体积，由图可知，​对应的压强更大，由，可得。 【小问3详解】 A．本实验的前提是：封闭气体质量一定、温度不变。实验前检查气密性，才能保证气体质量不变，故A正确； B．快速推拉柱塞会改变封闭气体的温度，不符合等温实验要求，故B错误； C．手的温度与环境温度不同，手握注射器会改变封闭气体温度，因此不能用手直接握住注射器，故C正确。 故选AC。 【点睛】 14. 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）某次实验操作，副线圈所接多用电表的读数如图甲所示，其对应的选择开关是交流电压挡，则此时电表读数为____________V。 （2）为了保证安全，低压交流电源的电压不要超过____________。（填字母） A. B. C. （3）以下给出的器材中，本实验需要用到的是（ ） A. 干电池 B. 学生电源 C. 直流电压表 D. 多用电表 （4）原、副线圈上的电压之比是否等于它们的匝数之比呢？实验发现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（ ） 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. 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）4.8 （2）B （3）BD （4）AC 【解析】 【小问1详解】 此时电表量程为10V，最小刻度为0.2V，则读数为4.8V； 【小问2详解】 为了保证安全，低压交流电源的电压不要超过12V，故选B； 【小问3详解】 本实验要用低压交流电进行实验，则需要用到的是学生电源和多用电表，不需要干电池和直流电压表，故选BD。 【小问4详解】 A．变压器线圈中有电流通过时会发热，线圈有电阻，在线圈上会产生电压降，从而使输出电压减小，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．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，输出电压会减小，故C正确。 故选AC。 15. 一个足球的容积是，用打气筒给这个足球打气，每打一次都把体积为、压强与大气压相同的气体打进球内。如果在打气前足球就已经是球形并且里面的压强与大气压相同，设打气过程中温度不变，打了20次后，足球内部空气的绝对压强是大气压2倍，则的大小是多少？ 【答案】 【解析】 【详解】设大气压强为，初始状态：包括足球内原有气体（压强，体积）和20次打入的气体（压强，总体积）。 末状态：所有气体被压缩在足球内，压强，体积仍为 根据玻意耳定律可得 两边消去代入数据解得 16. 如图所示，矩形线圈面积为S、匝数为N，线圈电阻为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕轴以角速度匀速转动，外电路电阻为R，电表均为理想电表，在线圈由图示位置转过的过程中，求： （1）电压表的示数； （2）通过电阻R的电荷量。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 线圈中产生的电动势的最大值为 电动势的有效值为 电压表测量的是外电路电压的有效值，电压表的示数 【小问2详解】 根据，， 可得 17. 如图所示，某个小型水电站发电机的输出功率P1=100kW，发电机的输出电压U1=250V，通过升压变压器升压后向远处输电，输电线的总电阻R=10Ω，在用户端用降压变压器把电压降为U4=220V。若在输电线上损失的功率为4kW，求： （1）升压变压器输入的电流I； （2）输电线上的电流； （3）升压变压器的匝数比和降压变压器的匝数比。 【答案】（1）400A；（2）20A；（3）， 【解析】 【详解】（1）根据 解得 （2）根据 解得输电线上通过的电流是 （3）根据原副线圈的电流与匝数的关系可得 输电线损失的电压为 根据 可得升压变压器输出的电压为 降压变压器输入电压为 所以降压变压器的匝数比为 18. 如图所示，在固定粗糙斜面上存在匀强磁场区域，磁场方向垂直斜面向上，磁感应强度大小，、均与斜面底边平行。有一边长、质量、电阻的正方形均匀导体线框，线框与斜面间的动摩擦因数为，将线框从图示位置由静止释放，线框底边始终与斜面底边平行，当边刚进入磁场时，线框恰好做匀速直线运动，并恰能匀速通过整个磁场区域，重力加速度g取，斜面倾角为，不计空气阻力。（，） （1）线框由静止释放，运动多长距离线框的边与磁场边界线重合？ （2）从线框到达磁场边界线开始至全部进入磁场的过程中，求通过线框导体横截面的电荷量q； （3）线框由静止释放至全部离开磁场的过程中，求线框与斜面间摩擦产生的热量和线框产生的焦耳热的比值。 【答案】（1）4m （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 进入磁场瞬间，匀速运动，根据平衡条件 又， ， 进入磁场前匀加速直线运动 根据牛顿第二定律 联立方程得 【小问2详解】 通过线框的电荷量，其中 联立方程得 【小问3详解】 因摩擦产生的热量 线框中产生的焦耳热 联立方程得 19. 如图所示，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，在右侧水平轨道上某位置垂直导轨放置另一导体棒。已知棒和棒的质量分别为m和，接入回路部分的电阻分别为R和，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。现将棒由静止释放，让其沿轨道下滑并进入磁场区域，最终在棒左侧距为d处停下，此过程中棒因摩擦一直处于静止状态。重力加速度为g，求： （1）棒刚进入磁场时棒所受摩擦力的大小； （2）棒在磁场中的运动时间t； （3）若水平轨道光滑，求棒从开始运动到最终达到稳定状态的过程中所产生的热量； （4）若水平轨道光滑，为使两棒不相碰，棒初始位置与的最小距离。 【答案】（1） （2） （3） （4） 【解析】 【分析】 【小问1详解】 棒下滑过程，由动能定理 有 解得 棒刚进入磁场时，产生的感应电动势为 回路中感应电流大小为 棒所受安培力大小为 依题意，棒处于静止状态，所受摩擦力 解得 【小问2详解】 从棒进入磁场到停止运动过程中，取水平向右为正方向，由动量定理 有，其中，， 解得 【小问3详解】 若水平轨道光滑，棒进入磁场后，因棒、棒组成的系统受合外力为零，则系统动量守恒，最终两者共速，设共同速度为，取水平向右为正方向，由动量守恒定律 有 由能量守恒定律 有 由焦耳定律 有 解得 【小问4详解】 设棒进入磁场后，两棒恰好不相碰，取很短的时间间隔，棒相对棒的速度为，则回路产生的感应电动势为 回路中感应电流大小为 棒所受安培力大小为 对棒，取向右为正方向，由动量定理 有 代入前面结论，有，其中 解得 【点睛】 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年第二学期期中考试 高二物理试题 时间：90分钟 分值：100分 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. 一部普通的智能手机就安装有十几种传感器，下列关于传感器的说法中正确的是（　　） A. 如图甲，是应变片测力原理图，在梁的自由端施加向下的力F时，上表面拉伸应变片电阻变小 B. 如图乙，是电容式话筒的原理示意图，当膜片向左运动时，A点的电势比B点的低 C. 如图丙，是一种电感式微小位移传感器，当物体1向左移动时，线圈自感系数变大 D. 如图丁，是霍尔元件工作原理示意图，在测定地球赤道上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持水平 2. 如图所示，图像表示振荡电路的电流随时间变化的图像。在时刻，回路中电容器的M板带正电。在某段时间里，回路的磁场能在减小，而M板仍带正电，则这段时间对应图像中哪一段？（ ） A. 段 B. 段 C. 段 D. 段 3. A、B是两个完全相同的电热器，A通以图甲所示的方波交变电流，B通以图乙所示的正弦式交变电流。则这两个电热器的电功率之比为（ ） A. B. C. D. 4. 如图所示，固定在水平面上的半径为r的金属圆环内存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。长为l的金属棒，一端与圆环接触良好，另一端固定在竖直导电转轴上，随轴以角速度匀速转动。在圆环的A点和电刷间接有阻值为R的电阻和电容为C、板间距为d的平行板电容器，有一带电微粒在电容器极板间处于静止状态。已知重力加速度为g，不计其它电阻和摩擦，下列说法正确的是（ ） A. 棒产生的电动势为 B. 电容器所带的电荷量为 C. 电阻消耗的电功率为 D. 微粒的电荷量与质量之比为 5. 如图甲所示是产生正弦交流电的装置示意图，产生的感应电动势如图乙所示，则（ ） A. 线框产生的交变电动势有效值为 B. 线框产生的交变电动势频率为 C. 线框平面与中性面垂直 D. 线框的磁通量变化率为零 6. 如图所示，在通有电流I的长直导线附近有一个矩形线圈，且线圈平面与导线在同一平面内，线圈在导线的右侧，线圈的两条边和与导线平行，则下列判断正确的是（ ） A. 导线向左平动时，线圈中电流方向为 B. 导线向右平动时，线圈中电流方向为 C. 线圈向上做平动时，电流方向为 D. 减小导线中的电流，线圈中电流方向 7. 下列说法中正确的是（ ） A. 蔗糖受潮后粘在一起形成的糖块没有确定的形状，因此蔗糖糖块是非晶体 B. 液晶显示器是利用了液晶对光具有各向同性的特点 C. 扩散是由于相互接触的两种物质发生了化学反应而彼此进入对方的现象 D. 在高温条件下可以通过分子的扩散在纯净半导体材料中掺入其他元素 8. 如图甲所示，正方形导线框的边长为a，位于纸面内，匀强磁场区域宽为，磁场方向垂直于纸面向里。导线框以垂直于磁场边界速度v匀速通过该磁场区域，导线框四条边电阻均为R，在运动过程中，线框边始终与磁场区域的边界平行。线框刚进入磁场的时刻为，线框中感应电流随时间变化的规律（即图像）如图乙所示，以下分析正确的是（　　） A. 在第内，线框中感应电流为顺时针方向，大小恒定为 B. 在第内，线框中A、B两点间电压大小为 C. 在第内，边受到的安培力水平向右 D. 在第内，线框中A、B两点间电压大小为0 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. 如图所示，一定质量的理想气体从状态A开始，沿图示路径先后到达状态B和C后回到状态A，其中BA的延长线通过坐标原点，BC和AC分别与T轴和V轴平行。下列说法正确的是（　　） A. 从A到B，气体压强不变 B. 从B到C，气体压强增大 C. 从A到B，气体分子的平均动能增加 D. 从C到A，气体分子的平均动能增加 10. 如图甲所示，匝的线圈，线圈面积，电阻，其两端与一个的电阻相连，线圈内有垂直纸面向里的磁场，以垂直纸面向里为磁场的正方向，其磁感应强度B按图乙所示规律变化，在时间内，下列说法正确的是（　　） A. 线圈中的电流为逆时针方向 B. 电阻R两端的电压大小为 C. 电阻R产生的焦耳热为 D. 通过电阻R的电荷量为 11. 如图所示，L是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为0，A和B是两个相同的小灯泡。下列说法正确的是（ ） A. 当开关S由断开变为闭合时，A、B先同时亮，然后B逐渐变暗，直到不亮，A变得更亮 B. 当开关S由断开变为闭合时，B先亮，A后亮，最终A，B一样亮 C. 当开关S由闭合变为断开时，A立即熄灭，B突然变亮再逐渐变暗，直到不亮 D. 当开关S由闭合变为断开时，A、B立即同时熄灭 12. 如图所示，一定厚度和宽度的导体板放在匀强磁场中，当导体板通过一定电流，且电流与磁场方向垂直时，在导体板的上侧面和下侧面之间会产生一定的电势差，这就是霍尔效应。若图中的电流I是电子的定向运动产生的，设该导体板单位体积中自由电子的个数为n，导体板的宽度为d，通过导体板的电流为I，磁感应强度为B，电子电荷量为e，则下列说法中正确的是（　　） A. 则导体板上侧面的电势高于下侧面 B. 发生霍尔效应时，导体板上、下侧面间的电势差 C. 用这种磁敏元件探测某空间的磁场时，磁敏元件摆放的方向对没有影响 D. 在I、n、e、d都相同的情况下，与B成正比 三、非选择题：本题共7小题，共60分。 13. 我们利用如图左边所示的装置探究等温条件下气体压强与体积的关系。注射器下端的开口有橡胶套，它和柱塞一起把一段空气柱封闭。空气柱的长度l可以通过刻度尺读取，空气柱的长度l与横截面积S的乘积就是它的体积V。空气柱的压强p可以从与注射器内空气柱相连的压力表读取。把柱塞缓慢地向下压或向上拉，读取空气柱的长度与压强的几组数据。并作出拟合曲线如右图所示。 回答以下问题： （1）在实验误差允许范围内，右图中的拟合曲线为一条过原点的直线，说明在等温情况下，一定质量的气体____________。 A. p与V成正比 B. p与成正比 （2）为了探究气体在不同温度时发生等温变化是否遵循相同的规律，他们进行了两次实验。得到的图像如图所示，由图可知两次实验气体的温度大小关系为____________（选填“<”“=”或“>”）。 （3）在本实验操作的过程中，下列措施正确的是____________。 A. 实验前检查实验装置，保证气密性良好 B. 改变气体体积时应快速推拉柱塞 C. 不要用手直接握在注射器上 14. 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）某次实验操作，副线圈所接多用电表的读数如图甲所示，其对应的选择开关是交流电压挡，则此时电表读数为____________V。 （2）为了保证安全，低压交流电源的电压不要超过____________。（填字母） A. B. C. （3）以下给出的器材中，本实验需要用到的是（ ） A. 干电池 B. 学生电源 C. 直流电压表 D. 多用电表 （4）原、副线圈上的电压之比是否等于它们的匝数之比呢？实验发现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（ ） 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. 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 15. 一个足球的容积是，用打气筒给这个足球打气，每打一次都把体积为、压强与大气压相同的气体打进球内。如果在打气前足球就已经是球形并且里面的压强与大气压相同，设打气过程中温度不变，打了20次后，足球内部空气的绝对压强是大气压2倍，则的大小是多少？ 16. 如图所示，矩形线圈面积为S、匝数为N，线圈电阻为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕轴以角速度匀速转动，外电路电阻为R，电表均为理想电表，在线圈由图示位置转过的过程中，求： （1）电压表的示数； （2）通过电阻R的电荷量。 17. 如图所示，某个小型水电站发电机的输出功率P1=100kW，发电机的输出电压U1=250V，通过升压变压器升压后向远处输电，输电线的总电阻R=10Ω，在用户端用降压变压器把电压降为U4=220V。若在输电线上损失的功率为4kW，求： （1）升压变压器输入的电流I； （2）输电线上的电流； （3）升压变压器的匝数比和降压变压器的匝数比。 18. 如图所示，在固定粗糙斜面上存在匀强磁场区域，磁场方向垂直斜面向上，磁感应强度大小，、均与斜面底边平行。有一边长、质量、电阻的正方形均匀导体线框，线框与斜面间的动摩擦因数为，将线框从图示位置由静止释放，线框底边始终与斜面底边平行，当边刚进入磁场时，线框恰好做匀速直线运动，并恰能匀速通过整个磁场区域，重力加速度g取，斜面倾角为，不计空气阻力。（，） （1）线框由静止释放，运动多长距离线框的边与磁场边界线重合？ （2）从线框到达磁场边界线开始至全部进入磁场的过程中，求通过线框导体横截面的电荷量q； （3）线框由静止释放至全部离开磁场的过程中，求线框与斜面间摩擦产生的热量和线框产生的焦耳热的比值。 19. 如图所示，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，在右侧水平轨道上某位置垂直导轨放置另一导体棒。已知棒和棒的质量分别为m和，接入回路部分的电阻分别为R和，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。现将棒由静止释放，让其沿轨道下滑并进入磁场区域，最终在棒左侧距为d处停下，此过程中棒因摩擦一直处于静止状态。重力加速度为g，求： （1）棒刚进入磁场时棒所受摩擦力的大小； （2）棒在磁场中的运动时间t； （3）若水平轨道光滑，求棒从开始运动到最终达到稳定状态的过程中所产生的热量； （4）若水平轨道光滑，为使两棒不相碰，棒初始位置与的最小距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $