精品解析：河南省郑州市荥阳市2024-2025学年高二上学期期末物理试卷

2024-2025学年河南省郑州市荥阳市高二（上）期末物理试卷 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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. 2025年1月1日消息，科研人员开发了一种新型复合材料，能够吸收99%以上的不同频率电磁波，从而显著提升智能手机和可穿戴设备的性能。关于无线电波、传感器、电磁振荡、电磁波谱，下列说法正确的是（　　） A. 已知河南新闻广播频道FM95.4的频率为95.4MHz，则该电磁波在空气中的波长约为3.14m B. 传感器能将电学量按一定规律转换成非电学量，电子秤应用的是光传感器 C. LC振荡电路中振荡电流最大时，电容器两极板间的电场强度最大 D. 验钞机利用了红外线的荧光作用，医学上用透视来检查器官用到了γ射线 【答案】A 【解析】 【详解】A．电磁波波长公式为 其中， 代入解得，故A正确； B．传感器的作用是将非电学量（如压力、温度）转换为电学量，而非相反。电子秤通常使用力传感器（如应变片），而非光传感器，故B错误； C．在LC振荡电路中，振荡电流最大时，电容器放电完毕，电荷量，电场强度，此时电场强度最小，故C错误； D．验钞机利用紫外线的荧光效应，而非红外线；医学透视检查器官主要使用X射线，而非γ射线，故D错误。 故选A。 2. 电场是存在于电荷周围能传递电荷与电荷之间相互作用的物理场。在电荷的周围存在着由它产生的电场，同时电场对场中其他电荷产生力的作用。如图，为在同一竖直平面内以为圆心的圆上四点，其中沿同一水平线，点到线的垂直距离相等，间某点（不包含、点）固定一负点电荷，则下列说法正确的是（　　） A. 一试探电荷在点受到的电场力大于在点受到的电场力 B. 两点的电场强度相同 C. 将一正点电荷由点移至点，电场力对该电荷做正功 D. 点的电势高于点的电势 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据题意知点、A点距负点电荷的距离关系为 根据，知电场强度 一试探电荷在点受到的电场力小于在点受到的电场力，故A错误； B．根据关于对称，距点电荷距离相同，则点的电场强度与点的电场强度大小相同，方向不同，故B错误； C．根据点电荷周围等势面分布图知，距离点电荷距离相同的点所在的面上电势都相同，点距负点电荷的距离小于点距负点电荷的距离，根据沿电场线方向电势降低可知点的电势低于点的电势，将一正点电荷由点移至点，电场力对该电荷做负功，故C错误； D．根据几何关系知A点距负点电荷的距离大于点距负点电荷的距离，故A点的电势高于点的电势，故D正确。 故选D。 3. 黑箱外有编号为1、2、3的三个接线柱，黑箱内有电阻、二极管、电容器各1个，用多用电表探测黑箱内电学元件的实验中，某次测量步骤如下，第一步：1、3间正反接，电表指针稳定后所测电阻值相等；第二步：黑表笔接1、红表笔接2时电阻很小，反接时电阻很大；第三步：黑表笔接3、红表笔接2时电表指针稳定后所测电阻值比第一步中所测电阻值略大一些，反接时电表指针稳定后所测电阻值比第一步中所测电阻值大得多。依据以上结论可判断黑箱内元件接法为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】用多用电表欧姆挡测量结果如下：第一步：1、3间正反接，电表指针稳定后电阻值相等，可知测量1、3间时，连入电路的电阻是一定值；第二步：黑表笔接1、红表笔接2时电阻很小，反接时电阻很大，可知1、2间为二极管，且测量1、2间时，二极管正向接入电路中；第三步：黑表笔接3、红表笔接2时指针稳定时电阻值比第一步中测得的电阻值略大一些，反接时比第一步中测得的电阻值大得多，可知2、3间为电容器。综上分析可知，黑箱内画出可能的电路结构如图C所示，选项C正确。 故选C。 4. 以下四幅图片中：图甲是霍尔元件的结构示意图；图乙是真空冶炼炉；图丙是回旋加速器的结构示意图；图丁是手机无线充电。下列说法中正确的是（　　） A. 图甲中，稳定时M、N两点电势的关系与导电粒子的电性无关 B. 图乙中，真空冶炼炉是利用自感来熔化金属的装置 C. 图丙中，增大加速电压，粒子离开回旋加速器时的动能将变大 D. 图丁中，无线充电时手机接收线圈部分的工作原理是互感现象 【答案】D 【解析】 【详解】A．霍尔元件中若导电粒子为正电荷，根据左手定则可以判断出正电荷向N点偏转，N点电势高；若导电粒子为负电荷，根据左手定则可以判断出负电荷向N点偏转，N点电势低，故A错误； B．真空冶炼炉是利用电磁感应中的涡流来熔化金属的装置，故B错误； C．增大加速电压，带电粒子在电场中加速的次数减小，但离开加速器时速度大小不变，则粒子离开回旋加速器时的动能不变，故C错误； D．无线充电时手机接收线圈部分的工作原理是互感现象，属于变压器的工作原理，故D正确。 故选D。 5. 传感器在现代生活中有着广泛的应用。利用光敏电阻制作的光传感器，可以记录传送带上工件的输送情况。如图甲所示为某工厂成品包装车间的光传感记录器，光传感器N能接收到发光元件M发出的光，每当工件挡住M发出的光时，光传感器输出一个电信号，并在屏幕上显示出电信号与时间的关系，如图乙所示。若传送带始终匀速运动，相邻两个工件间的距离为0.9m，则传送带运动的速度大小和该传送带每分钟输送工件的个数分别是（　　） A. 0.1m/s，20个 B. 0.1m/s，40个 C. 0.3m/s，20个 D. 0.3m/s，40个 【答案】C 【解析】 【详解】根据题意结合图像知，相邻工件的时间为t0＝3s 由于相邻位移为0.9m，由速度公式可得 传送带每分钟输送工件个数 故选C。 6. 质谱仪是由速度选择器和有边界的偏转磁场构成。如图是有边界的偏转磁场示意图，图中CD直线右侧分布着匀强磁场，磁感应强度的大小为B，方向垂直纸面向外。CD上有两条宽度分别为a和2a的通道M和N，两通道近端相距为b。一束质量为m、电荷量为q、速度不同的带正电粒子，从通道N垂直于CD进入磁场，则能从通道M射出粒子的最大速度与最小速度之差为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】作出粒子在磁场中运动的轨迹，如图所示 由图可知，粒子运动的最大半径为 最小半径为 由洛伦兹力提供向心力 可得到速度与半径的关系 故最大速度 最小速度 联立解得最大速度与最小速度之差为 故选A。 7. 在如图甲所示电路中接入如图乙所示的正弦交流电，两个电阻阻值，假设两个二极管正向电阻为0、反向电阻无穷大。闭合开关S，则（　　） A. 图乙中正弦交流电电压的有效值为 B. 3s内电阻上产生的热量为2904J C. 电阻消耗的电功率为242W D. 正弦交流电源的输出功率为968W 【答案】D 【解析】 【详解】A．图乙中正弦交流电压的最大值为，则有效值为，故A错误； BC．因为二极管的单向导电性，设加在两个电阻两端电压的有效值为，根据焦耳定律可得 解得 因为，所以两个电阻的功率相等，均为 则3s内电阻R1上产生的热量为，故BC错误； D．正弦交流电源的输出功率为，故D正确。 故选D。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目 8. 某节能路灯可通过光控开关随周围环境的亮度改变进行自动控制，其内部电路简化如图所示，假设电源可认为是恒压源（输出电压不变的电源），为光敏电阻（光照强度增加时，其阻值减小），为定值电阻，灯泡电阻不变，电压表为理想电表。随着傍晚到来，光照强度逐渐减弱时，下列判断正确的是（　　） A. 电路总电阻减小 B. 电压表示数不变 C. 甲灯变暗 D. 乙灯变亮 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由题意可知光照减弱时，光敏电阻的阻值变大，电路总电阻变大，故A错误； B．由恒压源输出的电压不变，电压表测量恒压源的输出电压，可知其示数不变，故B正确； C．由图可知，甲灯两端电压与恒压源的输出电压相等，故甲灯亮暗程度不变，故C错误； D．由光敏电阻的阻值变大、可知光敏电阻与乙灯并联后的总电阻变大，由串联电路分压特点，可知乙灯两端电压为 故乙灯两端电压变大，乙灯变亮，故D正确。 故选BD。 9. 在匀强磁场中放置一个金属圆环，面积为S，电阻为R。磁场方向与圆环平面垂直，规定图甲所示磁场方向为正。当磁感应强度B随时间t按图乙所示的规律变化时，下列说法正确的是点（　　） A. 1s时刻圆环中有感应电流，2s时刻穿过圆环的磁通量最大 B. 2~4s时间内，圆环中感应电流方向始终沿顺时针方向 C. 0~2s内线圈中产生的感应电动势为 D. 3~5s时间内，圆环先出现扩张趋势，后出现收缩趋势 【答案】AC 【解析】 【详解】A．1s时刻圆环中磁通量变化率不等于零，有感应电流，2s时刻磁感应强度最大，穿过圆环的磁通量最大，故A正确； B．2~4s时间内，根据楞次定律，圆环中感应电流方向始终沿逆时针方向，故B错误； C．根据法拉第电磁感应定律，0~2s内线圈中产生的感应电动势为，故C正确； D．3~5s时间内，磁通量先增大后减小，根据楞次定律“增缩减扩”的结论，圆环先出现收缩趋势，后出现扩张趋势，故D错误。 故选AC。 10. 如图所示，空间有足够大的水平向右的匀强电场，一根长度为、不可伸长的绝缘细线的一端连着一个质量、带电荷量为的带正电的小球，另一端固定于点。将细线拉至水平后，小球位于点右侧的A点，然后无初速度释放小球，小球恰好摆到点，此时细线与竖直方向的夹角。已知，重力加速度大小，忽略空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 匀强电场的场强大小为 B. 小球运动到最低点时的速度大小为 C. 小球运动到最低点时受到细线拉力的大小为 D. 小球摆到点时的加速度大小为 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．设匀强电场的场强大小为，小球从A点无初速度释放摆到点的过程，根据动能定理有 解得匀强电场的场强大小为 A正确； B．小球运动到最低点过程，根据动能定理有 解得小球运动到最低点的速度大小为 B错误； C．小球运动到最低点时，有 解得小球运动到最低点时受到细线拉力的大小为 C正确； D．小球做圆周运动，摆到点时速度为0，即所需向心力为0，即沿半径方向的合力为0，根据牛顿第二定律有 解得小球摆到点时的加速度大小 D正确。 故选ACD。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 物理学家密立根利用如图所示的实验装置进行了一系列测定电子电荷的实验，包括著名的油滴实验，因而获得1923年诺贝尔物理学奖。两块水平放置的金属板A、B分别与电源的正负极相连接，板间产生匀强电场，图中油滴P悬浮在两板间保持静止。已知板间电压为，两板间的距离为，悬浮油滴的质量为，重力加速度大小为。 （1）悬浮油滴P带___________电（填“正”或“负”）。 （2）悬浮油滴P的带电荷量为___________（结果用字母：、、、表示）。 （3）油滴P的电荷量___________是电子电量的整数倍（填“一定”或“不一定”）。 （4）若要使原本静止的油滴落到下极板，则下列做法可以达到目的的有___________ A. 保持两极板电压不变，把下极板向下移 B. 断开电源，把下极板向上移 C. 断开电源，在两极板间插入电介质 D. 断开电源，把下极板向右移 【答案】（1）负 （2） （3）一定 （4）AC 【解析】 【小问1详解】 油滴在两板间保持静止，则油滴受到向上的电场力；题图中平行板电容器上极板带正电，下极板带负电，故板间场强方向竖直向下，则油滴带负电。 【小问2详解】 根据平衡条件，有 故 【小问3详解】 不同油滴所带的电荷量虽不相同，但都是某个最小电荷量（元电荷）的整数倍。 【小问4详解】 A．若要使原本静止的油滴落到下极板，减小电场力即可。保持两极板间电压不变，把下极板向下移，则增大极板间距，根据可知，电场强度减小，则电场力减小，因此油滴可落到下极板，故A正确； B．断开电源，金属板所带电荷量不变，根据，可得 把下极板向上移，两板间距离变化，但两板间电场强度不变，油滴仍处于静止状态，故B错误； C．断开开关，在两极板间插入电介质，则增大，所以两板间电场强度减小，油滴可落到下极板，故正确； D．断开开关，把下极板向右移，减小，两板间电场强度增大，油滴会上升，故D错误。 故选AC。 12. 2024年12月28日消息，深圳市一光电有限公司取得一项名为“一种干电池小夜灯”的专利，实现了能够灵活调光，增强光感效果。某兴趣小组准备测量一节旧的干电池（电动势约为，内阻约为2.4Ω）的电动势及内阻，利用的器材如下： A.电流表（量程，内阻为） B.电流表（量程，内阻为） C.电压表（量程，内阻约） D.电压表（量程，内阻约） E.滑动变阻器（最大阻值为，允许通过的最大电流为） F.滑动变阻器（最大阻值为，允许通过的最大电流为） G.开关、导线若干 （1）要求测量结果尽量准确并能方便地完成实验，某同学画出实验原理图如图甲所示，其中为___________，为___________，为___________。（均填上述器材前的字母） （2）实验时，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应处在___________（填“”或“”）端。 （3）连接好电路后再进行实验，小组同学根据测得的实验数据作出如图乙所示的图像，利用图像得出干电池的电动势___________（保留3位有效数字），内阻___________（保留2位有效数字）。 【答案】（1） ①. C ②. F ③. B （2） （3） ①. 1.44 ②. 2.2 【解析】 【小问1详解】 [1][2][3]由于电流表的内阻已知，因此电流表用外接的方式，电池的电动势约为，内阻约为，所以电压表应选量程为的电压表；由于电源电动势较小，实验时为了便于操作和减小误差，滑动变阻器使用限流式接法，则选择最大阻值为的；电路中的最大电流不超过，则电流表应选量程为0.6A的电流表B。 【小问2详解】 为了保护电路，避免闭合开关后因电流过大而损坏电表，因此在闭合开关前应将滑动变阻器的滑片滑至最大阻值处，即将滑动变阻器的滑片处在端。 【小问3详解】 [1][2]由闭合电路欧姆定律可得 由图像的纵轴截距可得电池的电动势 图像的斜率大小为 可得内阻为。 13. 2024年12月12日，河南五岳抽水蓄能电站首台机组顺利投产发电，为革命老区经济社会发展提供源源不断的绿色能源。某小型发电站通过升压、降压变压器把电能输送给用户，如图，发电机线圈ABCD在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动。已知线圈ABCD的匝数，面积，线圈匀速转动的角速度，匀强磁场的磁感应强度大小，远距离输电导线的总电阻为，若升压变压器原、副线圈的匝数比为n1：n2=1：8，降压变压器原、副线圈的匝数比为。用户区标有“220V 9.9kW“的电动机恰能正常工作，发电机线圈电阻不可忽略，用户区输电导线的电阻可以忽略。求： （1）交流发电机产生的感应电动势的有效值和输电线路上5s内损耗的电功； （2）升压变压器原线圈两端的电压。 【答案】（1）300V，810J （2）279.5V 【解析】 【小问1详解】 感应电动势的有效值为 解得E=300V 由用户区的电动机正常工作，可知降压变压器的输出电压为220V，电流为A 由降压变压器的匝数比，可知降压变压器的输入电压满足 解得U3=2200V 电流满足 解得I3=4.5A 输电线上损耗的电功为J 【小问2详解】 由降压变压器的输入电压、电流，结合输电线电阻，可知升压变压器的输出电压为 解得U2=2236V 由匝数比，即可知升压变压器原线圈两端的电压满足 解得U1=279.5V 14. 利用电场和磁场来控制带电粒子的运动，在现代科学实验和技术设备中有广泛的应用。如图所示，在xOy平面直角坐标系中，第一象限存在沿x轴正方向的匀强电场，第四象限虚线OP与x轴之间存在垂直纸面向里的匀强磁场（边界存在磁场），OP与x轴正方向间夹角θ=30°，第二象限内M、N两个平行金属板之间的电压为U。一质量为m、带电荷量为﹣q（q＞0）的粒子（不计粒子重力）从靠近M板的S点由静止开始做加速运动，从y轴正半轴的A点进入电场，速度方向与y轴负方向间的夹角，粒子经电场偏转后从点C（d，0）垂直x轴进入磁场，恰好不从OP边界射出磁场。求： （1）粒子运动到A点时的速度大小及电场强度E的大小； （2）磁感应强度B的大小； （3）粒子从A点进入电场到再次回到电场的时间。 【答案】（1）， （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子在MN两板间加速，根据动能定理 解得 粒子从A点进入电场，水平方向做匀减速直线运动，竖直方向做匀速直线运动；已知粒子从C点垂直x轴进入磁场，说明在电场中A点水平方向速度为：vx=vAsin45° 水平方向根据运动学公式， 联立解得 【小问2详解】 粒子进入磁场时速度v=vAcos45° 粒子在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力 因为粒子恰好不从OP边界射出磁场，根据几何关系，即 联立解得 【小问3详解】 粒子在电场中的时间t1，水平方向有， 解得 粒子在磁场中的时间t2，粒子在磁场中运动的周期 粒子在磁场中运动的圆心角 所以 解得 则粒子从A点进入电场到再次回到电场的时间为 15. 如图所示，长度为L的导体棒甲与长度为2L的导体棒乙的质量均为m、电阻均为R，平行光滑的金属导轨由弧形和水平两部分组成，两部分导轨平滑相连，弧形部分由间距为L的导轨CE、DF构成，水平部分由两段足够长但不等宽的平行金属导轨构成，EG、FH段间距为L，此区域存在竖直向上的磁感应强度大小为2B的匀强磁场，MP、NQ段间距为2L，此区域存在竖直向上的磁感应强度大小为B的匀强磁场。导体棒乙静止于MP、NQ段，导体棒甲自弧形导轨上距水平导轨h高度处静止释放，两导体棒在运动过程中始终垂直轨道且相互平行，且与导轨保持良好接触，重力加速度g取10m/s2，导轨电阻和空气阻力均可忽略不计。已知，，，，，求： （1）甲棒刚进入磁场时，乙棒的加速度； （2）从甲棒进入磁场到两棒达到稳定过程，通过乙棒的电荷量； （3）从甲棒进入磁场到两棒达到稳定过程，乙棒上产生的焦耳热。 【答案】（1）0.08m/s2，方向水平向右 （2）2.5C （3）0.05J 【解析】 【小问1详解】 甲棒在弧形导轨下滑的过程，由机械能守恒定律得 解得甲棒进入磁场时的速度大小为v0=2m/s 甲棒进入磁场时切割磁感线产生的感应电动势为E1=2BLv0 由闭合电路欧姆定律可知，回路中产生的感应电流为 对乙棒，由牛顿第二定律可得 联立可得，乙棒的加速度大小为a=0.08m/s2，方向水平向右 【小问2详解】 两棒稳定时，电路中电流为0，则有 解得v1=v2 两棒受到的安培力大小满足F甲=F乙，且安培力方向相反，则两棒组成的系统合外力为零，系统动量守恒。以向右为正方向，根据动量守恒定律可得mv0=mv1+mv2 对乙棒，以向右为正方向，根据动量定理得 其中 联立可得，通过乙棒的电量为q=2.5C 【小问3详解】 从甲棒开始下滑到两棒达到稳定过程中，根据能量守恒定律有 解得=0.1J 则乙棒上产生的焦耳热为J 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年河南省郑州市荥阳市高二（上）期末物理试卷 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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. 2025年1月1日消息，科研人员开发了一种新型复合材料，能够吸收99%以上的不同频率电磁波，从而显著提升智能手机和可穿戴设备的性能。关于无线电波、传感器、电磁振荡、电磁波谱，下列说法正确的是（　　） A. 已知河南新闻广播频道FM95.4的频率为95.4MHz，则该电磁波在空气中的波长约为3.14m B. 传感器能将电学量按一定规律转换成非电学量，电子秤应用的是光传感器 C. LC振荡电路中振荡电流最大时，电容器两极板间的电场强度最大 D. 验钞机利用了红外线的荧光作用，医学上用透视来检查器官用到了γ射线 2. 电场是存在于电荷周围能传递电荷与电荷之间相互作用的物理场。在电荷的周围存在着由它产生的电场，同时电场对场中其他电荷产生力的作用。如图，为在同一竖直平面内以为圆心的圆上四点，其中沿同一水平线，点到线的垂直距离相等，间某点（不包含、点）固定一负点电荷，则下列说法正确的是（　　） A. 一试探电荷在点受到的电场力大于在点受到的电场力 B. 两点的电场强度相同 C. 将一正点电荷由点移至点，电场力对该电荷做正功 D. 点的电势高于点的电势 3. 黑箱外有编号为1、2、3的三个接线柱，黑箱内有电阻、二极管、电容器各1个，用多用电表探测黑箱内电学元件的实验中，某次测量步骤如下，第一步：1、3间正反接，电表指针稳定后所测电阻值相等；第二步：黑表笔接1、红表笔接2时电阻很小，反接时电阻很大；第三步：黑表笔接3、红表笔接2时电表指针稳定后所测电阻值比第一步中所测电阻值略大一些，反接时电表指针稳定后所测电阻值比第一步中所测电阻值大得多。依据以上结论可判断黑箱内元件接法为（　　） A. B. C. D. 4. 以下四幅图片中：图甲是霍尔元件的结构示意图；图乙是真空冶炼炉；图丙是回旋加速器的结构示意图；图丁是手机无线充电。下列说法中正确的是（　　） A. 图甲中，稳定时M、N两点电势的关系与导电粒子的电性无关 B. 图乙中，真空冶炼炉是利用自感来熔化金属的装置 C. 图丙中，增大加速电压，粒子离开回旋加速器时的动能将变大 D. 图丁中，无线充电时手机接收线圈部分的工作原理是互感现象 5. 传感器在现代生活中有着广泛的应用。利用光敏电阻制作的光传感器，可以记录传送带上工件的输送情况。如图甲所示为某工厂成品包装车间的光传感记录器，光传感器N能接收到发光元件M发出的光，每当工件挡住M发出的光时，光传感器输出一个电信号，并在屏幕上显示出电信号与时间的关系，如图乙所示。若传送带始终匀速运动，相邻两个工件间的距离为0.9m，则传送带运动的速度大小和该传送带每分钟输送工件的个数分别是（　　） A. 0.1m/s，20个 B. 0.1m/s，40个 C. 0.3m/s，20个 D. 0.3m/s，40个 6. 质谱仪是由速度选择器和有边界的偏转磁场构成。如图是有边界的偏转磁场示意图，图中CD直线右侧分布着匀强磁场，磁感应强度的大小为B，方向垂直纸面向外。CD上有两条宽度分别为a和2a的通道M和N，两通道近端相距为b。一束质量为m、电荷量为q、速度不同的带正电粒子，从通道N垂直于CD进入磁场，则能从通道M射出粒子的最大速度与最小速度之差为（　　） A. B. C. D. 7. 在如图甲所示电路中接入如图乙所示的正弦交流电，两个电阻阻值，假设两个二极管正向电阻为0、反向电阻无穷大。闭合开关S，则（　　） A. 图乙中正弦交流电电压的有效值为 B. 3s内电阻上产生的热量为2904J C. 电阻消耗的电功率为242W D. 正弦交流电源的输出功率为968W 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目 8. 某节能路灯可通过光控开关随周围环境的亮度改变进行自动控制，其内部电路简化如图所示，假设电源可认为是恒压源（输出电压不变的电源），为光敏电阻（光照强度增加时，其阻值减小），为定值电阻，灯泡电阻不变，电压表为理想电表。随着傍晚到来，光照强度逐渐减弱时，下列判断正确的是（　　） A. 电路总电阻减小 B. 电压表示数不变 C. 甲灯变暗 D. 乙灯变亮 9. 在匀强磁场中放置一个金属圆环，面积为S，电阻为R。磁场方向与圆环平面垂直，规定图甲所示磁场方向为正。当磁感应强度B随时间t按图乙所示的规律变化时，下列说法正确的是点（　　） A. 1s时刻圆环中有感应电流，2s时刻穿过圆环的磁通量最大 B. 2~4s时间内，圆环中感应电流方向始终沿顺时针方向 C. 0~2s内线圈中产生的感应电动势为 D. 3~5s时间内，圆环先出现扩张趋势，后出现收缩趋势 10. 如图所示，空间有足够大的水平向右的匀强电场，一根长度为、不可伸长的绝缘细线的一端连着一个质量、带电荷量为的带正电的小球，另一端固定于点。将细线拉至水平后，小球位于点右侧的A点，然后无初速度释放小球，小球恰好摆到点，此时细线与竖直方向的夹角。已知，重力加速度大小，忽略空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 匀强电场的场强大小为 B. 小球运动到最低点时的速度大小为 C. 小球运动到最低点时受到细线拉力的大小为 D. 小球摆到点时的加速度大小为 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 物理学家密立根利用如图所示的实验装置进行了一系列测定电子电荷的实验，包括著名的油滴实验，因而获得1923年诺贝尔物理学奖。两块水平放置的金属板A、B分别与电源的正负极相连接，板间产生匀强电场，图中油滴P悬浮在两板间保持静止。已知板间电压为，两板间的距离为，悬浮油滴的质量为，重力加速度大小为。 （1）悬浮油滴P带___________电（填“正”或“负”）。 （2）悬浮油滴P的带电荷量为___________（结果用字母：、、、表示）。 （3）油滴P的电荷量___________是电子电量的整数倍（填“一定”或“不一定”）。 （4）若要使原本静止的油滴落到下极板，则下列做法可以达到目的的有___________ A. 保持两极板电压不变，把下极板向下移 B. 断开电源，把下极板向上移 C. 断开电源，在两极板间插入电介质 D. 断开电源，把下极板向右移 12. 2024年12月28日消息，深圳市一光电有限公司取得一项名为“一种干电池小夜灯”的专利，实现了能够灵活调光，增强光感效果。某兴趣小组准备测量一节旧的干电池（电动势约为，内阻约为2.4Ω）的电动势及内阻，利用的器材如下： A.电流表（量程，内阻为） B.电流表（量程，内阻为） C.电压表（量程，内阻约） D.电压表（量程，内阻约） E.滑动变阻器（最大阻值为，允许通过的最大电流为） F.滑动变阻器（最大阻值为，允许通过的最大电流为） G.开关、导线若干 （1）要求测量结果尽量准确并能方便地完成实验，某同学画出实验原理图如图甲所示，其中为___________，为___________，为___________。（均填上述器材前的字母） （2）实验时，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应处在___________（填“”或“”）端。 （3）连接好电路后再进行实验，小组同学根据测得的实验数据作出如图乙所示的图像，利用图像得出干电池的电动势___________（保留3位有效数字），内阻___________（保留2位有效数字）。 13. 2024年12月12日，河南五岳抽水蓄能电站首台机组顺利投产发电，为革命老区经济社会发展提供源源不断的绿色能源。某小型发电站通过升压、降压变压器把电能输送给用户，如图，发电机线圈ABCD在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动。已知线圈ABCD的匝数，面积，线圈匀速转动的角速度，匀强磁场的磁感应强度大小，远距离输电导线的总电阻为，若升压变压器原、副线圈的匝数比为n1：n2=1：8，降压变压器原、副线圈的匝数比为。用户区标有“220V 9.9kW“的电动机恰能正常工作，发电机线圈电阻不可忽略，用户区输电导线的电阻可以忽略。求： （1）交流发电机产生的感应电动势的有效值和输电线路上5s内损耗的电功； （2）升压变压器原线圈两端的电压。 14. 利用电场和磁场来控制带电粒子的运动，在现代科学实验和技术设备中有广泛的应用。如图所示，在xOy平面直角坐标系中，第一象限存在沿x轴正方向的匀强电场，第四象限虚线OP与x轴之间存在垂直纸面向里的匀强磁场（边界存在磁场），OP与x轴正方向间夹角θ=30°，第二象限内M、N两个平行金属板之间的电压为U。一质量为m、带电荷量为﹣q（q＞0）的粒子（不计粒子重力）从靠近M板的S点由静止开始做加速运动，从y轴正半轴的A点进入电场，速度方向与y轴负方向间的夹角，粒子经电场偏转后从点C（d，0）垂直x轴进入磁场，恰好不从OP边界射出磁场。求： （1）粒子运动到A点时的速度大小及电场强度E的大小； （2）磁感应强度B的大小； （3）粒子从A点进入电场到再次回到电场的时间。 15. 如图所示，长度为L的导体棒甲与长度为2L的导体棒乙的质量均为m、电阻均为R，平行光滑的金属导轨由弧形和水平两部分组成，两部分导轨平滑相连，弧形部分由间距为L的导轨CE、DF构成，水平部分由两段足够长但不等宽的平行金属导轨构成，EG、FH段间距为L，此区域存在竖直向上的磁感应强度大小为2B的匀强磁场，MP、NQ段间距为2L，此区域存在竖直向上的磁感应强度大小为B的匀强磁场。导体棒乙静止于MP、NQ段，导体棒甲自弧形导轨上距水平导轨h高度处静止释放，两导体棒在运动过程中始终垂直轨道且相互平行，且与导轨保持良好接触，重力加速度g取10m/s2，导轨电阻和空气阻力均可忽略不计。已知，，，，，求： （1）甲棒刚进入磁场时，乙棒的加速度； （2）从甲棒进入磁场到两棒达到稳定过程，通过乙棒的电荷量； （3）从甲棒进入磁场到两棒达到稳定过程，乙棒上产生的焦耳热。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $