精品解析：四川省南充市2024-2025学年高二下学期第二次月考物理试卷

南充高中2024—2025学年度下学期第二次月考 高2023级物理试卷 （时间：75分钟满分：100分命审题：吴晓宋培文） 一、单选题（每小题4分，共32分） 1. 下列关于电磁波的说法正确的是（　　） A. 根据麦克斯韦电磁场理论，变化的磁场周围也一定产生变化的电场 B. 在真空中无线电波、红外线、可见光、紫外线的波长依次变短，速度依次变小 C. 在电磁波发射技术中，使载波随各种信号而改变的过程叫作解调 D. 减小电容器的电容，可以增大LC振荡电路的频率，从而更有效地发射电磁波 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据麦克斯韦电磁场理论，变化的电场产生磁场，但不一定产生变化的磁场；变化的磁场产生电场，但不一定产生变化的电场，故A错误； B．在真空中无线电波、红外线、可见光、紫外线的波长依次变短，无线电波、红外线、可见光、紫外线都是电磁波，它在真空中的速度相同，故B错误； C．在电磁波发射技术中，使载波随各种信号而改变的技术叫作调制，故C错误； D．根据频率越高，发射能力越强，可知为更有效地发射电磁波，则要增大振荡频率。根据LC振荡电路的频率公式 可知减小电容器电容C，可以增大振荡频率，即可达到要求，故D正确。 故选D。 2. 下列说法正确的是（　　） A. 甲是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图，要想粒子获得的最大动能增大，可增加加速电压U B. 乙是磁流体发电机的结构示意图，可以判断出A极板是发电机的正极 C. 丙是速度选择器，带电粒子能够沿直线PQ通过的条件是，即 D. 丁是磁电式电流表内部结构示意图，线圈在极靴产生的匀强磁场中转动 【答案】C 【解析】 【详解】A．粒子离开回旋加速器时速度最大，动能也最大，根据 解得 粒子获得的最大动能为 可知粒子的最大动能与加速电压无关，即增加加速电压U，粒子的最大动能保持不变，故A错误； B．根据左手定则，满足正电荷向下偏转，所以板带正电，为发电机的正极，极板是发电机的负极，故B错误； C．在丙图中，若带电粒子能够沿直线PQ向右运动，则粒子受力平衡，则有 解得 可知该速度与粒子的电量大小、电性无关，只要满足这个速度，粒子都能够沿直线PQ匀速通过速度选择器，故C正确； D．磁电式电流表内部极靴产生的磁场为均匀辐向磁场，该磁场为非匀强磁场，故D错误。 故选C。 3. 如图所示，三角形闭合线框ABC由弹性较好的导线制成；线框中通有沿逆时针方向的恒定电流，三角形的三个顶点A、B、C固定在绝缘水平面上，带有绝缘层的长直导线MN紧贴线框固定在线框上方。给直导线通入从M到N的恒定电流，不考虑闭合线框各边之间的作用力，此后该线框的形状可能是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】由题知，直导线通入从M到N的恒定电流，则根据右手定则可知M、N左侧的磁场垂直纸面向里、右侧的磁场垂直纸面向外，再由于线框中通有沿逆时针方向的恒定电流，根据左手定则可知： AB导线受到的安培力向右，则导线AB向右弯曲；AC在MN左侧的导线受到的安培力斜向左下，则这部分导线向左下弯曲、在MN右侧的导线受到的安培力斜向右上，则这部分导线向右上弯曲；BC在MN左侧的导线受到的安培力斜向左上，则这部分导线向左上弯曲、在MN右侧的导线受到的安培力斜向右下，则这部分导线向右下弯曲。 故选B。 4. 学生在食堂就餐时需要用到IC卡，其内有LC振荡电路。若某时刻线圈产生的磁场方向和电容器内的电场方向如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 电路中电流正在增大 B. 该时刻电容器正在充电 C. 电容器内的电场强度正在增大 D. 线圈中的磁场能正在减少 【答案】A 【解析】 【详解】由电容器中的电场方向可知此时电容器上极板带正电，再根据安培定则可知电流方向从上极板流向下极板，可知该时刻电容器正在放电，电容器内的电场强度正在减小，电场能正在减小，线圈中的磁场能正在增大，电路中电流正在增大。 故选A。 5. 图1为小型交流发电机的原理图，其单匝矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO'匀速转动，线圈的两端经集流环和电刷与R=10Ω的电阻连接，发电机内总电阻r=2Ω，与电阻R并联的交流电压表为理想电压表，示数是10V。图2是矩形线圈中磁通量Φ随时间t变化的图像，则（　　） A. 该电动势的瞬时值（V） B. t=0.02s时，R两端的电压瞬时值为零 C. 该交变电流每1秒中电流方向改变50次 D. 线圈从图示位置转过90°的过程中通过电阻R的电荷量为 【答案】D 【解析】 【详解】A．电压表示数为10V，其最大值 可得矩形线圈产生的感应电动势的最大值 由图像可知 该电动势的瞬时值，故A错误； B．由A选项可得，t=0.02s时，感应电动势不为零，则R两端的电压瞬时值也不为零，故B错误； C．交流电的频率为，线圈每经过一次中性面电流方向发生改变，每转一圈两次经过中性面，知该交变电流每1秒中电流方向改变100次，故C错误； D．单匝矩形线圈产生的感应电动势的最大值又为 线圈从图示位置转过90°的过程中通过电阻R的电荷量 联立解得，故D正确。 故选D。 6. 如图所示，abcd为水平放置的光滑金属导轨，间距为l，导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场、磁感应强度大小为B，导轨电阻不计。已知金属杆MN倾斜放置，与导轨成θ角，单位长度的电阻为r，保持金属杆以速度v沿平行于cd的方向滑动（金属杆滑动过程中与导轨接触良好），则（　　） A. 电路中感应电动势的大小为 B. 电路中感应电流的大小为 C. 金属杆所受安培力的大小为 D. 金属杆中的感应电流M从流向N 【答案】B 【解析】 【详解】A．导体切割磁感线的有效长度是垂直于速度方向的导轨间距，因此感应电动势，故A错误； B．金属杆接入电路的电阻 因此感应电流，故B正确； C．安培力公式为 可得，故C错误； D．根据右手定则磁场垂直纸面向里，杆向右运动，可知金属杆内感应电流方向为从流向，故D错误。 故选B。 7. 如图的交流电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比为1∶2，电阻，，为滑动变阻器，A为理想电流表，电源电压u随时间t变化的表达式是。下列说法正确的是（　　） A. 该理想变压器原、副线圈中磁通量的变化率之比为1∶2 B. 若滑片P向下移动，消耗的功率将减小 C. 若滑片P向上移动，副线圈两端的电压将增大 D. 当电流表的示数为0.5A时，中的电流为1.5A 【答案】C 【解析】 【详解】A．理想变压器原、副线圈的匝数比为，则原、副线圈的电压比为，即 该理想变压器原、副线圈中磁通量的变化率之比为，故A错误； B．滑片向下移动时，阻值减小，副线圈所在电路总阻值减小。 对于原线圈电路有 又，， 联立以上公式得 其中不变，减小，所以副线圈两端的电压减小，由 得 减小 由 得增大，所以消耗的功率增大，故B错误； C．滑片向上移动时，阻值增大，副线圈所在电路总阻值增大。 由B选项结果 其中不变，增大，所以副线圈两端的电压增大。故C正确； D．当电流表的示数为时， 副线圈的电压 原、副线圈的匝数比为，由 得原线圈的电压 电源电压有效值 则电阻的分压 通过的电流大小为，故D错误。 故选C。 8. 如图所示，等腰直角三角形abc区域存在方向垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B。三个相同的带正电粒子（质量为m、电荷量为q）从b点沿bc方向分别以速度v1、v2、v3射入磁场，在磁场中运动的时间分别为t1、t2、t3，且t1∶t2∶t3=3∶3∶1，直角边bc的长度为L，不计粒子的重力，下列说法正确的是（　　） A. v1一定等于v2 B. 三个速度中v3一定最大 C. 粒子的比荷 D. 粒子的比荷 【答案】B 【解析】 【详解】AB．作出粒子运动轨迹图如图所示 速度为v1、v2的粒子从ab边穿出，则偏转角为90°，但两者的速度大小关系不定，但其半径一定比速度为v3的粒子半径小，由半径公式 则v3一定大于v1和v2，故A错误，B正确； C．粒子运动周期 则 解得，故C错误； D．由 根据几何关系有 解得，故D错误。 故选B。 二、多选题（每小题5分，共20分。选对不全得3分） 9. 某同学想对比电感线圈和小灯泡对电路的影响，他设计了如图甲所示的电路，电路两端电压U恒定，A1、A2为完全相同的电流传感器。先闭合开关K得到如图乙所示的i-t图像，等电路稳定后，断开开关（断开开关的实验数据未画出）。下列关于该实验的说法正确的是（　　） A. 乙图中的b曲线表示电流传感器A1测得的数据 B. t1时刻小灯泡与线圈的电阻相等 C. 断开开关，小灯泡会明显闪亮后再逐渐熄灭 D. 开关断开前后小灯泡中的电流方向相反 【答案】BD 【解析】 【详解】A．闭合开关瞬间，电感线圈由于自感现象，会产生自感电动势阻碍电流的增大，因此通过电感线圈的电流即A2测量的电流会逐渐增大；而小灯泡所在支路没有电感线圈，所以电流会瞬间达到稳定值。因此，乙图中的b曲线表示电流传感器A2测得的数据，故A错误； B．电路稳定后，电感线圈的自感现象消失，可视为纯电阻。此时两支路电压均为，由乙图可知，稳定时两支路电流均为。根据可知，因、均相同，所以小灯泡与线圈的电阻相等。故B正确； C．断开开关前，小灯泡与线圈的电流均为。断开开关时，线圈由于自感会产生自感电动势，与小灯泡构成闭合回路，线圈中的电流会从逐渐减小，因此小灯泡中的电流也从逐渐减小，所以不会发生明显闪亮。故C错误； D．若假设原电流方向为从左到右，则断开开关前，小灯泡中的电流方向为从左到右；断开开关后，线圈产生的自感电动势使线圈成为“临时电源”，电流从线圈的右端流出，流经小灯泡时方向与原方向相反。因此，开关断开前后小灯泡中的电流方向相反。故D正确。 故选BD。 10. 如图所示，倾斜固定放置的带电平行金属板，两板间距为，分别为上板和下板上的点，点高于点，距离大于，连线与上板夹角为，为锐角，平行板间存在水平向里的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B。一带电荷量为的粒子从直线上的P点沿直线向点运动，初速度大小为，则下列判断正确的是（　 　） A. 带电粒子一定受到重力作用 B. 上板一定带正电 C. 带电粒子可能做匀变速直线运动 D. 两板间的电场强度可能大于 【答案】AB 【解析】 【详解】C．带电粒子在复合场中一定受洛伦兹力而做直线运动，一定为匀速运动，选项C错误； A．带电粒子沿做匀速直线运动，根据左手定则可知洛伦兹力垂直方向向上，而电场力方向垂直平行板向下，此二力不在一条直线上，可知一定受重力，选项A正确； B．带电粒子只受三个力，应用矢量三角形定则可知洛伦兹力垂直向上，则粒子带正电，选项B正确； D．为锐角，可知和两个力成锐角，此二力合力大于，又重力和电场力的合力大小等于，即，即，选项D错误。 故选AB。 11. 光导纤维在现代通信网络中发挥着重要作用。如图所示，长为L的直光导纤维由内芯和外套两层介质组成，一束激光从端面AB以某一入射角射向内芯，在内芯的内侧面入射角为，此时恰好发生全反射。设内芯材料的折射率为n，外套折射率与空气近似。光在真空中的传播速度为c，则（　　） A. B. 激光在内芯中的传播路程为 C. 若，则激光在内芯中传播的时间为 D. 若增大，激光在内芯中仍能发生全反射 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据折射定律得 可得 故A正确； B．由几何关系可知激光在内芯中的传播路程 故B错误； C．由 解得激光在内芯中传播的速度 若，则激光在内芯中传播的时间 故C正确； D．若增大，则折射角增大，激光在内芯的内侧面入射角减小，小于临界角，则激光不会发生全反射，故D错误。 故选AC。 12. 涡流制动是磁悬浮列车在高速运行时进行制动的一种方式。某研究所制成如图所示的车和轨道模型来定量模拟磁悬浮列车的涡流制动过程。车厢下端安装有电磁铁系统，能在长、宽的矩形区域内产生竖直方向的匀强磁场，磁感应强度可随车速的减小而自动增大（由车内速度传感器控制），但最大不超过。长大于、宽也为的单匝矩形线圈，间隔铺设在轨道正中央，其间隔也为，每个线圈的电阻为。在某次实验中，模型车速度为时，启动电磁铁系统开始制动，车立即以加速度做匀减速直线运动，当磁感应强度增加到时就保持不变，直到模型车停止运动。已知模型车的总质量为，空气阻力不计。不考虑磁感应强度的变化引起的电磁感应现象以及线圈激发的磁场对电磁铁产生磁场的影响。则（　　） A. 匀减速直线运动时间用了 B. 匀减速直线运动时间用了 C. 制动距离为 D. 制动距离为 【答案】BC 【解析】 【详解】CD．设电磁铁的磁感应强度达到最大时，模型车的速度为，根据法拉第电磁感应定律有 根据闭合电路欧姆定律有 根据牛顿第二定律有 联立解得 则模型车做匀减速直线运动的位移为 对磁感应强度达到最大以后的减速过程，规定安培力的反方向为正方向，根据动量定理有 又 联立得 代入数据解得 则模型车的制动距离，故C正确，D错误。 AB．由上分析可知，模型车的速度由20m/s减到5m/s，该过程模型车做匀减速直线，则运动的时间为，故A错误，B正确。 故选BC。 三、实验题（每空2分，共14分） 13. 如图1所示，某实验小组的同学在“测量玻璃的折射率”实验中，先将白纸平铺在木板上并用图钉固定，将玻璃砖平放在白纸上，然后在白纸上确定玻璃砖的界面和，为直线与的交点，在直线上竖直地插上、两枚大头针。 （1）选出实验接下来要完成的必要步骤并按顺序填写选项前的序号_____（填正确选项前的字母） A. 在玻璃砖另一侧插上大头针，使仅挡住的像 B. 在玻璃砖另一侧插上大头针，使挡住的像和的像 C. 在玻璃砖另一侧插上大头针，使仅挡住 D. 在玻璃砖另一侧插上大头针，使挡住、的像和的像 （2）过、作直线交与，连接。完成以上步骤后，实验小组内的同学采用不同的方式测量玻璃的折射率。 方法一：甲同学过做直线垂直于，多次改变入射角，测出对应的折射角，建立平面直角坐标系，作出的图像如图2所示，若图像的斜率表示玻璃的折射率，则图像的轴、轴表示的物理量依次为________（填正确选项前的字母）。 A.、 B.、 C.、 D.、 方法二：乙同学的操作如图3所示，以O为圆心作圆，与入射光线AO、折射光线OO'分别交于E、F点，再过E、F点作NN'的垂线，垂足分别为G、H点，用刻度尺测得EG=2.32cm，FH=1.60cm，则该玻璃砖的折射率数值为__________。 （3）如图，复色光经过上下表面平行的玻璃砖，分为a光和b光，以下说法正确的是________。 A. a光在玻璃中的传播速度较大 B. 玻璃对a光的临界角较大 C. b光比a光更容易发生明显的衍射现象 D. 如果b光是绿光，那么a光可能是红光 【答案】（1）BD （2） ①. B ②. 1.45 （3）C 【解析】 【小问1详解】 AB．要保证使、、在一条光线上，必须让，挡住、的像，故A错误，B正确； CD．确定出射光线必须使挡住和的像和的像，故C错误，D正确。 故选BD。 【小问2详解】 [1]玻璃的折射率 整理得 斜率为n，故y轴为，x轴为，故B正确； [2]由公式 得 【小问3详解】 A．由图可知，a光的折射角小，a光折射率大。根据，可知a光在玻璃中的传播速度较小，故A错误； B．由公式，可知a光折射率大，临界角较小，故B错误； C．a光折射率大，波长较短，故b光比a光更容易发生明显的衍射现象，故C正确； D．b光的折射率小，速度大，频率小，故如果b光是绿光，那么a光不可能是红光，故D错误。 故选C。 14. 电控调光玻璃能根据光照强度自动调节玻璃的透明度，将光敏电阻Rx和定值电阻R0接在9V的电源上，电源内阻不计，光敏电阻阻值随光强变化关系如表所示： 光强E/cd 1 2 3 4 5 电阻值/Ω 18 9 6 3.6 [“光强”表示光强弱程度的物理量，符号为E，单位坎德拉(cd)] (1)当光照强度为4坎德拉(cd)时光敏电阻Rx的大小为________Ω. (2)其原理是光照增强，光敏电阻Rx阻值变小，施加于玻璃两端的电压降低，玻璃透明度下降，反之则玻璃透明度上升．若电源电压不变，R0是定值电阻，则下列电路图中符合要求的是________(填序号)． (3)现已知定值电阻R0为12Ω，用电压表测得光敏电阻两端的电压为3V，则此时光照强度为多少_____？ 【答案】 ①. 4.5 ②. C ③. 3cd 【解析】 【详解】(1)[1]由表格数据可知，光敏电阻与光强的乘积均为不变，则当时，光敏电阻的阻值： (2)[2]AC. 由题意可知，光敏电阻与定值电阻串联连接，光照增强时，光敏电阻阻值减小，电路中的总电阻减小，由欧姆定律可知，电路中的电流增大，由可知，两端的电压增大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以两端的电压减小，反之光照减弱时，光敏电阻阻值增大，两端的电压减小，两端的电压增大，则玻璃并联在两端时不符合，玻璃并联在两端时符合，故A错误，C正确； BD. 若玻璃与电源并联，光照变化时，玻璃两端的电压不变，故B、D错误； (3)[3]当，光敏电阻两端的电压，因串联电路中总电压等于各分电压之和，两端的电压： 因串联电路中各处的电流相等，所以电路中的电流： 解得： 此时光照强度： 四、解答题（15题10分，16题12分，17题12分，共34分） 15. 风力发电将风的动能转化为电能。某风力发电机的输出功率为40kW，输出电压为250V，用户得到的电压是220V，输电线的电阻为20Ω，输电线路如图所示。若输电线因发热而损失的功率为输送功率的5%，变压器为理想变压器，求： （1）升压变压器原、副线圈的匝数之比； （2）降压变压器原、副线圈的匝数之比。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 升压变压器原线圈中的电流 由题知，输电线因发热而损失的功率为输送功率的5%，则有 解得 升压变压器原、副线圈的匝数之比 【小问2详解】 根据电压与匝数关系有 升压变压器副线圈两端电压 降压变压器原线圈两端电压 降压变压器原、副线圈的匝数之比 16. 如图所示，金属导轨MN和M'N'所在平面与水平面夹角，导轨上端有一个单刀双掷开关K，当开关与1连接时，导轨与匝数匝、横截面积的圆形金属线圈相连，线圈总电阻，整个线圈内存在垂直线圈平面的磁场且磁场随时间均匀变化。当开关与2连接时，导轨与一个阻值为的电阻相连。两轨道长度足够长，宽度为。导轨所在平面内有垂直斜面向下的匀强磁场，磁感应强度大小。开关与1连接时，一根长度为L的导体棒ab恰好静止在倾斜导轨上，某时刻把开关迅速拨到2，最后ab棒能在倾斜轨道上匀速下滑。棒ab的质量、电阻，导轨光滑且阻值不计。（，，g取）求： （1）开关与1连接时，圆形线圈内磁场随时间的变化率； （2）棒ab滑至NN'时的速度大小； （3）若棒ab初始位置距斜面底端的高度是1m，求棒ab从静止下滑到底端过程中电阻R产生的焦耳热。 【答案】（1）0.08T/s （2）1.6m/s （3）0.6976J 【解析】 【小问1详解】 ab棒静止处于平衡状态，由平衡条件可知:安培力沿导轨向上，由左手定则可知，电流由a流向b，由法拉第电磁感应定律得 由闭合电路的欧姆定律得 开关打到1时导体棒ab静止，由平衡条件得 代入数据解得 【小问2详解】 导体棒ab做匀速直线运动，由平衡条件得 由，，解得 代入数据解得 【小问3详解】 由能量守恒定律得 ab棒产生的热量 代入数据解得 17. 如下图甲所示为某质谱仪核心部件结构图。圆心为O，半径为R的圆内有垂直纸面向外磁感应强度为B的匀强磁场，圆周右侧与O等高处有一粒子源S，可以向圆形磁场各个方向均匀发射速度大小相等、质量为m、电量为q的带正电的粒子，圆形磁场上方有关于竖直轴线OO'对称放置的两块长为R的平行金属板，两板间距也为R，两极板MN间加上如图乙所示的电压，其中。平行金属板上方有垂直于纸面向内范围足够大的匀强磁场，其磁感应强度也为B，磁场下边缘处有一可左右平移的接收板PQ。已知从S点正对圆心O射出的粒子，出圆形磁场后恰好沿轴线OO'进入两板间。不计粒子重力与粒子之间的相互作用，电压变化的周期远大于带电粒子在电场中运动的时间。求： （1）进入圆形磁场中的粒子速度大小； （2）当两极板MN间加上如图乙所示的电压，要使接收板PQ能接收到所有从平行板间射出的粒子，则PQ的长度至少多长； （3）当两极板MN间电压恒定，并且接收板可以上下左右平移，要使接收板上下表面能挡住所有从平行板电容器中射出的粒子，则PQ的长度至少为多长。 【答案】（1） （2）R （3）0.34R 【解析】 【小问1详解】 由题意可知，粒子在圆形磁场中运动的半径为R，由洛伦兹力提供向心力有 变形解得 【小问2详解】 如图设粒子射入上方磁场时速度与水平方向夹角为，则粒子在上方磁场中偏转距离， 得到 因而所有进入上方磁场中的粒子在磁场中向左偏转的距离都相等，且为2R，要使所有粒子都能打到PQ上，即两平行板电压为零时进入的粒子都能打到PQ板上即可。由于两平行板间距为R＜2R，从两板间出射粒子的宽度为R，所以接收板PQ长度至少为Lmin=R 【小问3详解】 如图所示，带电粒子在两平行板间中侧移量为 圆①③为从两极板中所有出射粒子两边缘粒子的轨迹，圆②为其正中间出射粒子在上方磁场中的轨迹圆。当PQ移到如图所示的位置时（P为圆1和圆2的交点，Q为圆2和圆3的交点），所有粒子均能被挡住（右边一半粒子被板的上部分挡住，左边一半粒子被板的下部分挡住）。因而板的长度为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 南充高中2024—2025学年度下学期第二次月考 高2023级物理试卷 （时间：75分钟满分：100分命审题：吴晓宋培文） 一、单选题（每小题4分，共32分） 1. 下列关于电磁波的说法正确的是（　　） A. 根据麦克斯韦电磁场理论，变化的磁场周围也一定产生变化的电场 B. 在真空中无线电波、红外线、可见光、紫外线的波长依次变短，速度依次变小 C. 在电磁波发射技术中，使载波随各种信号而改变的过程叫作解调 D. 减小电容器的电容，可以增大LC振荡电路的频率，从而更有效地发射电磁波 2. 下列说法正确的是（　　） A. 甲是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图，要想粒子获得的最大动能增大，可增加加速电压U B. 乙是磁流体发电机的结构示意图，可以判断出A极板是发电机的正极 C. 丙是速度选择器，带电粒子能够沿直线PQ通过的条件是，即 D. 丁是磁电式电流表内部结构示意图，线圈在极靴产生的匀强磁场中转动 3. 如图所示，三角形闭合线框ABC由弹性较好的导线制成；线框中通有沿逆时针方向的恒定电流，三角形的三个顶点A、B、C固定在绝缘水平面上，带有绝缘层的长直导线MN紧贴线框固定在线框上方。给直导线通入从M到N的恒定电流，不考虑闭合线框各边之间的作用力，此后该线框的形状可能是（ ） A. B. C. D. 4. 学生在食堂就餐时需要用到IC卡，其内有LC振荡电路。若某时刻线圈产生的磁场方向和电容器内的电场方向如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 电路中电流正在增大 B. 该时刻电容器正在充电 C. 电容器内的电场强度正在增大 D. 线圈中的磁场能正在减少 5. 图1为小型交流发电机的原理图，其单匝矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO'匀速转动，线圈的两端经集流环和电刷与R=10Ω的电阻连接，发电机内总电阻r=2Ω，与电阻R并联的交流电压表为理想电压表，示数是10V。图2是矩形线圈中磁通量Φ随时间t变化的图像，则（　　） A. 该电动势的瞬时值（V） B. t=0.02s时，R两端的电压瞬时值为零 C. 该交变电流每1秒中电流方向改变50次 D. 线圈从图示位置转过90°的过程中通过电阻R的电荷量为 6. 如图所示，abcd为水平放置的光滑金属导轨，间距为l，导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场、磁感应强度大小为B，导轨电阻不计。已知金属杆MN倾斜放置，与导轨成θ角，单位长度的电阻为r，保持金属杆以速度v沿平行于cd的方向滑动（金属杆滑动过程中与导轨接触良好），则（　　） A. 电路中感应电动势的大小为 B. 电路中感应电流的大小为 C. 金属杆所受安培力的大小为 D. 金属杆中的感应电流M从流向N 7. 如图的交流电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比为1∶2，电阻，，为滑动变阻器，A为理想电流表，电源电压u随时间t变化的表达式是。下列说法正确的是（　　） A. 该理想变压器原、副线圈中磁通量的变化率之比为1∶2 B. 若滑片P向下移动，消耗的功率将减小 C. 若滑片P向上移动，副线圈两端的电压将增大 D. 当电流表的示数为0.5A时，中的电流为1.5A 8. 如图所示，等腰直角三角形abc区域存在方向垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B。三个相同的带正电粒子（质量为m、电荷量为q）从b点沿bc方向分别以速度v1、v2、v3射入磁场，在磁场中运动的时间分别为t1、t2、t3，且t1∶t2∶t3=3∶3∶1，直角边bc的长度为L，不计粒子的重力，下列说法正确的是（　　） A. v1一定等于v2 B. 三个速度中v3一定最大 C. 粒子的比荷 D. 粒子的比荷 二、多选题（每小题5分，共20分。选对不全得3分） 9. 某同学想对比电感线圈和小灯泡对电路的影响，他设计了如图甲所示的电路，电路两端电压U恒定，A1、A2为完全相同的电流传感器。先闭合开关K得到如图乙所示的i-t图像，等电路稳定后，断开开关（断开开关的实验数据未画出）。下列关于该实验的说法正确的是（　　） A. 乙图中的b曲线表示电流传感器A1测得的数据 B. t1时刻小灯泡与线圈的电阻相等 C. 断开开关，小灯泡会明显闪亮后再逐渐熄灭 D. 开关断开前后小灯泡中的电流方向相反 10. 如图所示，倾斜固定放置的带电平行金属板，两板间距为，分别为上板和下板上的点，点高于点，距离大于，连线与上板夹角为，为锐角，平行板间存在水平向里的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B。一带电荷量为的粒子从直线上的P点沿直线向点运动，初速度大小为，则下列判断正确的是（　 　） A. 带电粒子一定受到重力作用 B. 上板一定带正电 C. 带电粒子可能做匀变速直线运动 D. 两板间的电场强度可能大于 11. 光导纤维在现代通信网络中发挥着重要作用。如图所示，长为L的直光导纤维由内芯和外套两层介质组成，一束激光从端面AB以某一入射角射向内芯，在内芯的内侧面入射角为，此时恰好发生全反射。设内芯材料的折射率为n，外套折射率与空气近似。光在真空中的传播速度为c，则（　　） A. B. 激光在内芯中的传播路程为 C. 若，则激光在内芯中传播的时间为 D. 若增大，激光在内芯中仍能发生全反射 12. 涡流制动是磁悬浮列车在高速运行时进行制动的一种方式。某研究所制成如图所示的车和轨道模型来定量模拟磁悬浮列车的涡流制动过程。车厢下端安装有电磁铁系统，能在长、宽的矩形区域内产生竖直方向的匀强磁场，磁感应强度可随车速的减小而自动增大（由车内速度传感器控制），但最大不超过。长大于、宽也为的单匝矩形线圈，间隔铺设在轨道正中央，其间隔也为，每个线圈的电阻为。在某次实验中，模型车速度为时，启动电磁铁系统开始制动，车立即以加速度做匀减速直线运动，当磁感应强度增加到时就保持不变，直到模型车停止运动。已知模型车的总质量为，空气阻力不计。不考虑磁感应强度的变化引起的电磁感应现象以及线圈激发的磁场对电磁铁产生磁场的影响。则（　　） A. 匀减速直线运动时间用了 B. 匀减速直线运动时间用了 C. 制动距离为 D. 制动距离为 三、实验题（每空2分，共14分） 13. 如图1所示，某实验小组的同学在“测量玻璃的折射率”实验中，先将白纸平铺在木板上并用图钉固定，将玻璃砖平放在白纸上，然后在白纸上确定玻璃砖的界面和，为直线与的交点，在直线上竖直地插上、两枚大头针。 （1）选出实验接下来要完成的必要步骤并按顺序填写选项前的序号_____（填正确选项前的字母） A. 在玻璃砖另一侧插上大头针，使仅挡住的像 B. 在玻璃砖另一侧插上大头针，使挡住的像和的像 C. 在玻璃砖另一侧插上大头针，使仅挡住 D. 在玻璃砖另一侧插上大头针，使挡住、的像和的像 （2）过、作直线交与，连接。完成以上步骤后，实验小组内的同学采用不同的方式测量玻璃的折射率。 方法一：甲同学过做直线垂直于，多次改变入射角，测出对应的折射角，建立平面直角坐标系，作出的图像如图2所示，若图像的斜率表示玻璃的折射率，则图像的轴、轴表示的物理量依次为________（填正确选项前的字母）。 A.、 B.、 C.、 D.、 方法二：乙同学的操作如图3所示，以O为圆心作圆，与入射光线AO、折射光线OO'分别交于E、F点，再过E、F点作NN'的垂线，垂足分别为G、H点，用刻度尺测得EG=2.32cm，FH=1.60cm，则该玻璃砖的折射率数值为__________。 （3）如图，复色光经过上下表面平行的玻璃砖，分为a光和b光，以下说法正确的是________。 A. a光在玻璃中的传播速度较大 B. 玻璃对a光的临界角较大 C. b光比a光更容易发生明显的衍射现象 D. 如果b光是绿光，那么a光可能是红光 14. 电控调光玻璃能根据光照强度自动调节玻璃的透明度，将光敏电阻Rx和定值电阻R0接在9V的电源上，电源内阻不计，光敏电阻阻值随光强变化关系如表所示： 光强E/cd 1 2 3 4 5 电阻值/Ω 18 9 6 3.6 [“光强”表示光强弱程度的物理量，符号为E，单位坎德拉(cd)] (1)当光照强度为4坎德拉(cd)时光敏电阻Rx的大小为________Ω. (2)其原理是光照增强，光敏电阻Rx阻值变小，施加于玻璃两端的电压降低，玻璃透明度下降，反之则玻璃透明度上升．若电源电压不变，R0是定值电阻，则下列电路图中符合要求的是________(填序号)． (3)现已知定值电阻R0为12Ω，用电压表测得光敏电阻两端的电压为3V，则此时光照强度为多少_____？ 四、解答题（15题10分，16题12分，17题12分，共34分） 15. 风力发电将风的动能转化为电能。某风力发电机的输出功率为40kW，输出电压为250V，用户得到的电压是220V，输电线的电阻为20Ω，输电线路如图所示。若输电线因发热而损失的功率为输送功率的5%，变压器为理想变压器，求： （1）升压变压器原、副线圈的匝数之比； （2）降压变压器原、副线圈的匝数之比。 16. 如图所示，金属导轨MN和M'N'所在平面与水平面夹角，导轨上端有一个单刀双掷开关K，当开关与1连接时，导轨与匝数匝、横截面积的圆形金属线圈相连，线圈总电阻，整个线圈内存在垂直线圈平面的磁场且磁场随时间均匀变化。当开关与2连接时，导轨与一个阻值为的电阻相连。两轨道长度足够长，宽度为。导轨所在平面内有垂直斜面向下的匀强磁场，磁感应强度大小。开关与1连接时，一根长度为L的导体棒ab恰好静止在倾斜导轨上，某时刻把开关迅速拨到2，最后ab棒能在倾斜轨道上匀速下滑。棒ab的质量、电阻，导轨光滑且阻值不计。（，，g取）求： （1）开关与1连接时，圆形线圈内磁场随时间的变化率； （2）棒ab滑至NN'时的速度大小； （3）若棒ab初始位置距斜面底端的高度是1m，求棒ab从静止下滑到底端过程中电阻R产生的焦耳热。 17. 如下图甲所示为某质谱仪核心部件结构图。圆心为O，半径为R的圆内有垂直纸面向外磁感应强度为B的匀强磁场，圆周右侧与O等高处有一粒子源S，可以向圆形磁场各个方向均匀发射速度大小相等、质量为m、电量为q的带正电的粒子，圆形磁场上方有关于竖直轴线OO'对称放置的两块长为R的平行金属板，两板间距也为R，两极板MN间加上如图乙所示的电压，其中。平行金属板上方有垂直于纸面向内范围足够大的匀强磁场，其磁感应强度也为B，磁场下边缘处有一可左右平移的接收板PQ。已知从S点正对圆心O射出的粒子，出圆形磁场后恰好沿轴线OO'进入两板间。不计粒子重力与粒子之间的相互作用，电压变化的周期远大于带电粒子在电场中运动的时间。求： （1）进入圆形磁场中的粒子速度大小； （2）当两极板MN间加上如图乙所示的电压，要使接收板PQ能接收到所有从平行板间射出的粒子，则PQ的长度至少多长； （3）当两极板MN间电压恒定，并且接收板可以上下左右平移，要使接收板上下表面能挡住所有从平行板电容器中射出的粒子，则PQ的长度至少为多长。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $