精品解析：江苏无锡市天一中学2025-2026学年高二上学期期末考试物理试题

江苏省天一中学2025-2026学年第一学期期末考试 高二物理（强化班） 一、单项选择题：本题共11小题，每小题4分，共计44分。每小题只有一个选项符合题意。 1. 下列说法正确的是（ ） A. 赫兹预言并证实了电磁波的存在 B. 麦克斯韦认为均匀变化的电场能激发出变化的磁场，空间将产生电磁波 C. 安培发现了电流周围存在磁场 D. 法拉第从实验中领悟到“磁生电”是一种在变化、运动的过程中才能出现的效应 【答案】D 【解析】 【详解】A. 赫兹通过实验证实了电磁波的存在，但电磁波的预言是由麦克斯韦完成的，故A错误。 B. 根据麦克斯韦方程组，均匀变化的电场产生的是不随时间变化的磁场，而恒定的磁场无法产生变化的电场，因此不会形成电磁波；电磁波需要非均匀变化的电场和磁场，故B错误。 C. 电流周围存在磁场的现象是由奥斯特于1820年发现的，故C错误。 D. 法拉第通过电磁感应实验发现“磁生电”仅在磁场变化或导体运动的过程中发生，故D正确。 故选D。 2. 下列说法中错误的是（　　） A. 真空冶炼护是利用涡流来熔化金属的装置 B. 家用电磁炉工作时在电磁炉的面板上产生涡流来加热食物 C. 手机无线充电技术是利用互感现象制成的 D. 在制作精密电阻时，为了消除使用过程中由于电流变化而引起的自感现象，采取了双线绕法 【答案】B 【解析】 【详解】A．真空冶炼炉是用涡流来熔化金属对其进行冶炼的，炉内放入被冶炼的金属，线圈内通入高频交变电流，这时被冶炼的金属中产生涡流就能被熔化，故A正确； B．电磁炉利用高频电流在电磁炉内部线圈中产生磁场，当含铁质锅具放置炉面时，铁磁性锅体被磁化，锅具即切割交变磁感线而在锅具底部产生交变的涡流，故B错误； C．无线充电利用电磁感应原理，当充电底座的发射线圈中通有交变电流时，发射线圈产生交变的磁场，根据电磁感应原理，在接收线圈中产生感应电流，实现对接收充电设备的充电；无线充电时手机接收线圈部分的工作原理是“互感现象”，故C正确； D．在制作精密电阻时，为了消除使用过程中由于电流变化而引起的自感现象，采用双线并绕的方法，故D正确。 本题选择错误的，故选B。 3. 如图所示为用漆包线绕制的线圈，其中AOB为线圈的中心轴线，O点为线圈的中心，且。当线圈中通入如图所示的电流时，下列说法正确的是（ ） A. 若通入恒定直流电，A、B两点处的磁感应强度大小相等，方向相反 B. 若通入恒定直流电，O点处的磁感应强度小于A点处的磁感应强度 C. 若通入交流电，不同匝的线圈之间可能会互相排斥 D. 若通入正弦式交流电，当电流瞬时值增大时，线圈中的自感电动势减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．由题图可知 ，线圈关于 点对称，根据安培定则，通入恒定直流电时，线圈内部磁场方向沿轴线方向，、 两点关于 点对称，磁感应强度大小相等，方向相同，故 A 错误。 B．通电螺线管内部磁场分布特点是中间强、两端弱，因此 点处的磁感应强度大于 点处的磁感应强度，即 ，故 B 错误。 C．不同匝的线圈之间电流方向相同，则相互吸引，故C错误； D．若通入正弦式交流电，自感电动势 。当电流瞬时值增大时，电流变化率 减小，自感电动势减小，故D正确。 故选D。 4. 光滑水平桌面上，导体棒MN固定、PQ可以自由运动。现给两棒通以图示的恒定电流，则下列能够反映此后一段时间内PQ大致位置的是（　　）（时间先后顺序为a，b，c） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】根据右手螺旋定则分析可知，导体棒MN在上方产生的磁场方向垂直于纸面向外。导体棒PQ电流方向向上，根据左手定则可知，导体棒PQ所受安培力方向向右。根据通电直导线在周围产生的磁场分布可知，离导体棒MN越近，磁场越强，离导体棒MN越远，磁场越弱。所以导体棒PQ下半部分受力大于上半部分受力。 故选D。 5. 如图甲所示电路，不计电感线圈L的直流电阻，闭合开关S后一段时间电路达到稳定状态。t=0时刻断开开关S，LC振荡电路中产生电磁振荡。则（　　） A. 乙图可以表示L中的电流随时间变化的图像 B. 乙图可以表示电容器所带电荷量随时间变化的图 C. 时刻，磁场能最大 D. 将自感系数L和电容C同时增大为原来的2倍，电磁振荡的频率变为原来的倍 【答案】B 【解析】 【详解】ABC．t=0时刻断开开关S，电感线圈L与电容器构成振荡回路，L中的电流从某一最大值减小，产生自感电动势对电容器充电，磁场能转化为电场能，电容器所带电荷量从0增加，当L中的电流减为零，电容器充满电，所带电荷量达到最大，振荡电路经历，此时磁场能为零，电场能最大，随后电容器放电，所带电荷量减小，L中电流反向增加，电场能转化为磁场能，依此形成振荡电路，故AC错误，B正确； D．由振荡电路的周期为知，电磁振荡的频率为 将自感系数L和电容C同时增大为原来的2倍，电磁振荡的频率变为原来的倍，故D错误。 故选B。 6. 如图所示，竖直放置的螺线管与导线abcd构成回路，导线所围区域内有一垂直纸面向里的变化的匀强磁场，螺线管下方水平桌面上有一导体圆环，导线abcd所围区域内磁场的磁感应强度按图中的哪一图线所表示的方式随时间变化时，导体圆环对桌面的压力增大（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】由楞次定律的运动学描述“来拒去留”可知，要使导体圆环对桌面的压力增大，即圆环受到向下的作用力，则螺线管中应产生增大的磁场；而螺线管中的磁场是由abcd区域内的磁场变化引起的，故abcd中的磁场变化率应越来越大，由此分析可知，选项B是增大的，符合题意；选项A是减小的，不符合题意；选项CD是不变的，不符合题意。 故选B。 7. 电流传感器在电路中相当于电流表，可以用来研究自感现象，在如题图所示的实验电路中，电源电动势为E，内阻是r，L是自感线圈，其自感系数足够大，直流电阻值大于灯泡D的阻值，电流传感器的电阻可以忽略不计，在t=0时刻闭合开关S，经过一段时间后，在t=t1时刻断开开关，在下列表示电流传感器记录的电流随时间变化情况的图象中，可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】闭合S瞬间，线圈中自感电动势阻碍电流的增加，此时外电路等效电阻最大，然后随时间增加，线圈的阻碍作用减小，即外电路电阻逐渐减小，外电压逐渐减小，所以通过电流传感器的电流逐渐减小，电路稳定后，外电路电阻不变，外电压不变，通过电流传感器的电流不变；因为线圈的直流电阻值大于灯泡D的阻值，稳定后，通过线圈的电流小于通过电流传感器的电流。t＝t1时刻断开开关S，由于自感现象，原来通过线圈L的电流从左向右流过电流传感器，逐渐减小。C图符合题中情况，C正确。 故选C。 8. 如图所示，在的右侧空间有方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，面积为S的金属“”形线框adcb与电压表接触良好，线框绕以角速度匀速转动，则电压表示数为（ ） A. B. C. D. 0 【答案】A 【解析】 【详解】感应电动势最大值分析： 线框绕OO′ 匀速转动，只有半个周期（线框位于OO′右侧磁场区域时）磁通量发生变化，产生感应电动势，感应电动势的最大值为，在有感应电动势的半个周期内，电动势按正弦规律变化。 由有效值定义计算： 电压表的示数为交变电流的有效值，根据有效值定义，设周期为T，线框总电阻为R，有效值为E，则一个周期内产生的热量满足： 代入 ，约去公共项后得，因此电压表示数为。 故选A。 9. 如图所示是回旋加速器示意图，交变电压u大小和频率保持不变，磁场B的磁感应强度大小可以调节。用该装置分别对质子（）和氦核（）加速，则质子和氦核的最大动能之比为（　　） A. 1：8 B. 1：4 C. 1：2 D. 1：1 【答案】B 【解析】 【详解】设粒子的质量为，粒子在回旋加速器中做圆周运动的周期等于交变电压的周期，当粒子动能最大时，粒子做圆周运动的半径最大，等于D型盒的半径，则最大速度 显然，质子和氦核两粒子能够达到的最大速度相同，则根据 可得 故选B。 10. 某研究小组设计了如图所示的实验装置，两根光滑且足够长的平行金属导轨固定在水平面上，导轨间距为l，用导线将阻值为R的定值电阻和电容为C的电容器并联后接在导轨左端。长度为l、质量为m的匀质导体棒垂直于光滑导轨放置，并与导轨接触良好。在空间内有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B，对导体棒的中点施加水平向右的恒力F，使导体棒从静止开始运动，金属导轨、导体棒和导线的电阻均忽略不计，则关于该装置，表述正确的是（ ） A. 施加力F后，导体棒做匀加速直线运动 B. 导体棒速度为v时的加速度为 C. 若导体棒从开始运动至速度增加到v发生的位移为x，则在此过程中通过电阻R的电荷量 D. 若导体棒从开始运动至速度增加到v发生的位移为x，则在此过程电路中产生的焦耳热为 【答案】B 【解析】 【详解】AB．导体棒速度为时，根据法拉第电磁感应定律有，根据电容定义式有 所以 根据欧姆定律有 则 对导体棒，根据牛顿第二定律有 由以上两式可得 所以，施加力F后，导体棒做加速度减小的加速直线运动，故A错误，B正确； C．一直成立，所以 又因为， 解得，故C错误； D．设电容器储存的电场能为，根据能量守恒有 解得，故D错误。 故选B。 11. 2023年1月《力学学报》发表了标题为《爆轰驱动惰性气体磁流体发电试验研究》的文章，文中论述了基于爆轰驱动激波管技术的惰性气体磁流体发电的可能性。发电原理示意图如图所示，平行金属板A、B之间有一个很强的磁场，将爆轰驱动获得的高速等离子体沿垂直于磁场的方向射入磁场，则金属板A、B间便产生强电压。已知A、B板间距为d，板间磁场可视为匀强磁场，磁感应强度为B，以速率v进入磁场的等离子流截面积为S，稳定工作时，进、出极板的离子流单位体积内正、负离子的个数均为n，正负离子电荷量均为q，外电路接电阻R形成闭合回路获得强电流，则（ ） A. 所能形成的持续稳定的电流为2nqSv B. 磁流体发电机的稳定输出功率为 C. 极板间电离气体的电阻率为 D. 发电通道两端的压强差 【答案】CD 【解析】 【详解】AB． 正、负离子在磁场中受到洛伦兹力的作用，分别向两极板偏移，稳定时等离子体所受的洛伦兹力与电场力恰好平衡，则有 即A、B两板间的电压 设t时间内喷入的正、负离子到达下、上两极板的个数均为N，则所能形成持续稳定的电流 磁流体发电机的稳定输出功率 故AB错误； C．发电机的稳定工作由闭合电路的欧姆定律有 稳定工作电流为 极板间电阻为 联立解得极板间电离气体的电阻率为，故C正确； D．等离子体在通道中稳定流动时，驱动力与磁场对电流的安培力相平衡。驱动力， 安培力 两者平衡 则 故，故D正确。 故选CD。 二、实验题：每空3分，共计15分。请将解答填写在答题卡相应位置。 12. 某学习小组在探究变压器原、副线圈电压和匝数关系的实验中，采用了可拆式变压器，铁芯B安装在铁芯A上形成闭合铁芯，将原、副线圈套在铁芯A的两臂上，如图所示： （1）下列说法正确的是________ A. 为保证实验安全，原线圈应接直流稳压电源 B. 变压器中铁芯是相互绝缘的硅钢片制成，不可以用相互绝缘的铸铁片代替 C. 保持原线圈电压及匝数不变，可改变副线圈的匝数，研究副线圈的匝数对输出电压的影响 D. 变压器正常工作后，电能由原线圈通过铁芯导电输送到副线圈 E. 若有一升压变压器的原、副线圈的导线粗细不同，导线粗的线圈应该是原线圈 （2）在实际实验中将电源接在原线圈的“0”和“8”两个接线柱之间，用电表测得副线圈的“0”和“4”两个接线柱之间的电压为3.0V，则原线的输入电压可能为________；（填字母） A. 1.5V B. 6.0V C. 7.0V （3）变压器原、副线圈匝数分别选择匝、匝，原线圈与10V正弦式交流电源相连，用理想电压表测得输出电压，输出电压测量值明显小于理论值，造成这种现象的最可能的原因是________。 A. 副线圈匝数略少于400匝 B. 变压器存在电磁辐射 C. 原、副线圈存在电流热效应 D. 两块变压器铁芯没有组装在一起 （4）之后，该同学又仔细观察铁芯是由相互绝缘的金属片平行叠成，如下图，金属片应平行于________。 A. 平面abfe B. 平面adhe C. 平面adgf （5）等效法、理想模型法是重要的物理学方法，合理采用物理学方法会让问题变得简单，这体现了物理学科“化繁为简”之美。理想变压器是一种理想化模型。如图所示，心电图仪（将心肌收缩产生的脉动转化为电压脉冲的仪器，其输出部分可以等效为左侧虚线框内的交流电源和定值电阻串联）与一理想变压器的原线圈连接，一可变电阻R与该变压器的副线圈连接，原、副线圈的匝数分别为、（右侧线框内的电路也可以等效为一个电阻）。在交流电源的电压有效值不变的情况下，在调节可变电阻R的过程中，当________时，R获得的功率最大。 【答案】（1）ACE （2）C （3）D （4）B （5） 【解析】 【小问1详解】 A．变压器依赖交变磁场工作，直流电源无法产生交变磁通量，副线圈无感应电压，故A错误； B．变压器铁芯由绝缘硅钢片叠成，可有效减小涡流损耗，故B正确； C．由，可知保持原线圈电压及匝数不变，可改变副线圈的匝数，研究副线圈的匝数对输出电压的影响，故C正确； D．变压器的工作原理是互感现象，若不计各种损耗，在原线圈上将电能转化成磁场能，在副线圈上将磁场能转化成电能，铁芯起到传递磁场能的作用，而不是靠铁芯导电来传输电能，故D错误； E．由，可知升压变压器的原线圈电压低，电流大，原线圈应该导线粗，故E正确。 故选ACE。 【小问2详解】 若是理想变压器，则，解得原线圈的输入电压 实际变压器有电能损耗，原线圈的输入电压大于，故选C。 【小问3详解】 A．若是理想变压器，则，解得副线圈的输出电压 若副线圈匝数n2略少于400匝，可知副线圈电压应略小于5V，不会明显小于理论值，故A错误； B．变压器存在电磁辐射，辐射电磁波，放出能量，但辐射能量较少，输出电压测量值不会明显小于理论值，故B错误； C．原、副线圈存在电流热效应，副线圈电压将小于5V，但不会明显小于理论值，故C错误； D．两块变压器铁芯没有组装在一起，会出现漏磁，副线圈电压将明显小于理论值，故D正确。 故选D。 【小问4详解】 为了减小涡流的产生，应使硅钢片的方向与磁场方向平行，所以硅钢片相叠时应平行于平面adhe，故选B。 【小问5详解】 对于电源电动势为E，内阻为r，外阻为R的电路，电源的输出功率 当内外电阻相等，即r=R时，输出功率最大。 把变压器和R等效为一个电阻R原，R0当作电源内阻，根据理想变压器电压与匝数比的关系，得 根据理想变压器电流与匝数比的关系 原线圈的等效电阻 当R0=R原时，即 电阻R上获得的功率最大，解得 三、计算题：本题共4小题，共计41分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13. 如图所示，竖直平面内固定一足够长绝缘直杆，倾角为，杆处在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为，杆上套一个带负电的环，电荷量为，质量为，环与绝缘直杆间的动摩擦因数。将环由静止释放向下滑动，g取，求： （1）圆环的最大加速度和最大速度的大小。 （2）若绝缘杆光滑，圆环开始运动的前内，洛伦兹力对圆环的冲量。 【答案】（1）， （2），垂直杆斜向上 【解析】 【小问1详解】 圆环由静止释放向下滑动时，对圆环进行受力分析，由左手定则可知，圆环受到的洛伦兹力垂直杆斜向上，由于刚开始圆环下落的速度比较小，洛伦兹力比较小，则杆给圆环的支持力垂直杆斜向上，对圆环在垂直杆方向列平衡方程有 在沿杆方向列牛顿第二定律方程有 又因为 联立得 所以当加速度有最大值时，应满足 此时有 解得圆环的最大加速度为 之后随着速度的增大杆给圆环的支持力垂直杆斜向下，此时圆环的牛顿第二定律方程为 所以当时，圆环的速度有最大值，其最大值为 【小问2详解】 若绝缘杆光滑，圆环将向下做匀加速直线运动，对圆环列牛顿第二定律方程有 解得 根据匀变速直线运动的速度公式可得，圆环下落过程的速度为 则圆环受到的洛伦兹力为 所以圆环开始运动的前内，洛伦兹力对圆环的冲量大小为 方向为垂直杆斜向上。 14. 某款发电机示意图如图所示，有一矩形线框abcd，匝数为N，面积为S，ab边长为L，线框总电阻为，矩形线框置于水平向右的磁感应强度为B的匀强磁场中，中心轴与磁场垂直，时刻，线圈平面与磁场平行，E、F端分别接在相互绝缘的两个半圆环上，让半圆环和线框一起以角速度顺时针匀速转动，两个半圆环在转动过程中先后分别和两个固定电刷C、D接触，电刷C、D之间接有一阻值为R的电阻，其余部分电阻不计，电阻R中通过如图乙的电流，电流最大值为I。求： （1）线框转动的角速度； （2）线框转动一周通过电阻R的电荷量q； （3）当从图示位置转过时，线框ab边所受的安培力的大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据法拉第电磁感应定律，最大感应电动势为 根据闭合电路欧姆定律，电流最大值 满足 联立解得角速度 【小问2详解】 可以将一周分为四个阶段，每个阶段磁通量变化量的大小为 。 根据法拉第电磁感应定律和欧姆定律，每个周期内通过的电荷量为 转动一周包含四个这样的过程，且电流方向相同，故总电荷量为 【小问3详解】 当线圈从图示位置转过 时，线圈平面与磁场方向夹角为 ，根据 可知，此时瞬时感应电动势 为 此时瞬时电流 为 线框 边始终与磁场垂直，所受安培力 大小为 解得 15. 如图所示，无限长金属导轨EF、PQ固定在倾角为的光滑绝缘斜面上，轨道间距，底部接入一阻值为的定值电阻，上端开口。整个空间有垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度。一质量为的金属棒ab与导轨接触良好，ab与导轨间的动摩擦因数，ab连入导轨间的电阻，电路中其余电阻不计。现用一质量的物体通过一不可伸长的轻质细绳绕过光滑的定滑轮与ab相连。由静止释放M，当M下落高度时，ab开始匀速运动（运动中ab始终垂直导轨，并接触良好）。不计空气阻力，，，g取。求 （1）ab棒从开始运动到匀速运动的这段时间内流过电阻R的总电荷量q； （2）ab棒从开始运动到匀速运动经历的时间t； （3）从开始运动到匀速运动的这段时间内，导体棒上产生的焦耳热。 【答案】（1）20.16C （2）2.1 （3）21.168 【解析】 【小问1详解】 ab 棒沿斜面上滑的距离等于 M 下落的高度，即 根据法拉第电磁感应定律，平均感应电动势 平均电流 流过电阻 R 的总电荷量 代入数据得 【小问2详解】 当 ab 棒匀速运动时，受力平衡。对 M 有 对 ab 棒有 其中 解得 对系统应用动量定理，规定 M 运动方向为正方向，有 解得 【小问3详解】 根据能量守恒定律，系统重力势能的减少量等于系统动能的增加量、摩擦产生的内能和电路产生的总焦耳热之和。即 解得 导体棒上产生的焦耳热 16. 如图所示平面内，在区域存在沿y轴负方向的匀强电场，电场强度大小为；在区域存在垂直纸面向里的匀强磁场，在区域存在垂直纸面向外的匀强磁场，两个磁场的磁感应强度大小相等。现有一比荷为的带正电粒子从电场中的点以的初速度沿x轴正方向射入匀强电场，并从处第一次回到电场，不计带电粒子的重力，求： （1）匀强磁场的磁感应强度大小； （2）带电粒子从开始进入电场到第二次出电场所用的时间； （3）带电粒子第n次进入电场时的位置坐标。 【答案】（1）；（2）；（3）当n为奇数时 ；当n为偶数时 【解析】 【详解】（1）带电粒子第一次进入电场后沿y轴负方向偏转的距离为 粒子第一次出电场时速度方向与水平方向夹角的正切值为 解得 粒子第一次进入磁场时的速度大小为 设粒子第一次进入磁场后运动的半径为R1，由题意，根据几何关系可得 根据牛顿第二定律可得 解得 （2）带电粒子在电场中的水平分运动始终为匀速运动，根据对称性可知粒子第一次从磁场回到电场时的入射速度方向与水平方向夹角仍为θ1，则之后在电场中运动的水平分速度大小仍为v0，所以带电粒子从开始进入电场到第二次出电场的过程中，在电场中运动的时间为 粒子第一次在右侧磁场中运动的时间为 所以带电粒子从开始进入电场到第二次出电场所用的时间为 （3）因为电场只改变粒子在竖直方向的速度，而不改变水平方向的速度，设粒子每次进入磁场时的速度大小为v，速度方向与水平方向的夹角为θ，则有 根据左手定则可知带电粒子每次出磁场的位置都在进入磁场的位置下方，设进出位置之间的距离为s，对应运动的半径为R，根据几何关系可得 根据对称性可知粒子每次进、出磁场时速度大小相等，速度方向与x轴夹角相同，而粒子每次在电场中运动的时间均相等，且粒子在竖直方向始终做匀加速运动，所以粒子第n次在电场中沿y轴负方向偏转的距离为 粒子第n次进入电场时沿y轴负方向偏转的总距离为 当n为奇数时，带电粒子从虚线进入电场，则进入电场时的位置坐标为； 当n为偶数时，带电粒子从y轴进入电场，则进入电场时的位置坐标为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 江苏省天一中学2025-2026学年第一学期期末考试 高二物理（强化班） 一、单项选择题：本题共11小题，每小题4分，共计44分。每小题只有一个选项符合题意。 1. 下列说法正确的是（ ） A. 赫兹预言并证实了电磁波的存在 B. 麦克斯韦认为均匀变化的电场能激发出变化的磁场，空间将产生电磁波 C. 安培发现了电流周围存在磁场 D. 法拉第从实验中领悟到“磁生电”是一种在变化、运动的过程中才能出现的效应 2. 下列说法中错误的是（　　） A. 真空冶炼护是利用涡流来熔化金属的装置 B. 家用电磁炉工作时在电磁炉的面板上产生涡流来加热食物 C. 手机无线充电技术是利用互感现象制成的 D. 在制作精密电阻时，为了消除使用过程中由于电流变化而引起的自感现象，采取了双线绕法 3. 如图所示为用漆包线绕制的线圈，其中AOB为线圈的中心轴线，O点为线圈的中心，且。当线圈中通入如图所示的电流时，下列说法正确的是（ ） A. 若通入恒定直流电，A、B两点处的磁感应强度大小相等，方向相反 B. 若通入恒定直流电，O点处的磁感应强度小于A点处的磁感应强度 C. 若通入交流电，不同匝的线圈之间可能会互相排斥 D. 若通入正弦式交流电，当电流瞬时值增大时，线圈中的自感电动势减小 4. 光滑水平桌面上，导体棒MN固定、PQ可以自由运动。现给两棒通以图示的恒定电流，则下列能够反映此后一段时间内PQ大致位置的是（　　）（时间先后顺序为a，b，c） A. B. C. D. 5. 如图甲所示电路，不计电感线圈L的直流电阻，闭合开关S后一段时间电路达到稳定状态。t=0时刻断开开关S，LC振荡电路中产生电磁振荡。则（　　） A. 乙图可以表示L中的电流随时间变化的图像 B. 乙图可以表示电容器所带电荷量随时间变化的图 C. 时刻，磁场能最大 D. 将自感系数L和电容C同时增大为原来的2倍，电磁振荡的频率变为原来的倍 6. 如图所示，竖直放置的螺线管与导线abcd构成回路，导线所围区域内有一垂直纸面向里的变化的匀强磁场，螺线管下方水平桌面上有一导体圆环，导线abcd所围区域内磁场的磁感应强度按图中的哪一图线所表示的方式随时间变化时，导体圆环对桌面的压力增大（　　） A. B. C. D. 7. 电流传感器在电路中相当于电流表，可以用来研究自感现象，在如题图所示的实验电路中，电源电动势为E，内阻是r，L是自感线圈，其自感系数足够大，直流电阻值大于灯泡D的阻值，电流传感器的电阻可以忽略不计，在t=0时刻闭合开关S，经过一段时间后，在t=t1时刻断开开关，在下列表示电流传感器记录的电流随时间变化情况的图象中，可能正确的是（　　） A. B. C. D. 8. 如图所示，在的右侧空间有方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，面积为S的金属“”形线框adcb与电压表接触良好，线框绕以角速度匀速转动，则电压表示数为（ ） A. B. C. D. 0 9. 如图所示是回旋加速器示意图，交变电压u大小和频率保持不变，磁场B的磁感应强度大小可以调节。用该装置分别对质子（）和氦核（）加速，则质子和氦核的最大动能之比为（　　） A. 1：8 B. 1：4 C. 1：2 D. 1：1 10. 某研究小组设计了如图所示的实验装置，两根光滑且足够长的平行金属导轨固定在水平面上，导轨间距为l，用导线将阻值为R的定值电阻和电容为C的电容器并联后接在导轨左端。长度为l、质量为m的匀质导体棒垂直于光滑导轨放置，并与导轨接触良好。在空间内有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B，对导体棒的中点施加水平向右的恒力F，使导体棒从静止开始运动，金属导轨、导体棒和导线的电阻均忽略不计，则关于该装置，表述正确的是（ ） A. 施加力F后，导体棒做匀加速直线运动 B. 导体棒速度为v时的加速度为 C. 若导体棒从开始运动至速度增加到v发生的位移为x，则在此过程中通过电阻R的电荷量 D. 若导体棒从开始运动至速度增加到v发生的位移为x，则在此过程电路中产生的焦耳热为 11. 2023年1月《力学学报》发表了标题为《爆轰驱动惰性气体磁流体发电试验研究》的文章，文中论述了基于爆轰驱动激波管技术的惰性气体磁流体发电的可能性。发电原理示意图如图所示，平行金属板A、B之间有一个很强的磁场，将爆轰驱动获得的高速等离子体沿垂直于磁场的方向射入磁场，则金属板A、B间便产生强电压。已知A、B板间距为d，板间磁场可视为匀强磁场，磁感应强度为B，以速率v进入磁场的等离子流截面积为S，稳定工作时，进、出极板的离子流单位体积内正、负离子的个数均为n，正负离子电荷量均为q，外电路接电阻R形成闭合回路获得强电流，则（ ） A. 所能形成的持续稳定的电流为2nqSv B. 磁流体发电机的稳定输出功率为 C. 极板间电离气体的电阻率为 D. 发电通道两端的压强差 二、实验题：每空3分，共计15分。请将解答填写在答题卡相应位置。 12. 某学习小组在探究变压器原、副线圈电压和匝数关系的实验中，采用了可拆式变压器，铁芯B安装在铁芯A上形成闭合铁芯，将原、副线圈套在铁芯A的两臂上，如图所示： （1）下列说法正确的是________ A. 为保证实验安全，原线圈应接直流稳压电源 B. 变压器中铁芯是相互绝缘的硅钢片制成，不可以用相互绝缘的铸铁片代替 C. 保持原线圈电压及匝数不变，可改变副线圈的匝数，研究副线圈的匝数对输出电压的影响 D. 变压器正常工作后，电能由原线圈通过铁芯导电输送到副线圈 E. 若有一升压变压器的原、副线圈的导线粗细不同，导线粗的线圈应该是原线圈 （2）在实际实验中将电源接在原线圈的“0”和“8”两个接线柱之间，用电表测得副线圈的“0”和“4”两个接线柱之间的电压为3.0V，则原线的输入电压可能为________；（填字母） A. 1.5V B. 6.0V C. 7.0V （3）变压器原、副线圈匝数分别选择匝、匝，原线圈与10V正弦式交流电源相连，用理想电压表测得输出电压，输出电压测量值明显小于理论值，造成这种现象的最可能的原因是________。 A. 副线圈匝数略少于400匝 B. 变压器存在电磁辐射 C. 原、副线圈存在电流热效应 D. 两块变压器铁芯没有组装在一起 （4）之后，该同学又仔细观察铁芯是由相互绝缘的金属片平行叠成，如下图，金属片应平行于________。 A. 平面abfe B. 平面adhe C. 平面adgf （5）等效法、理想模型法是重要的物理学方法，合理采用物理学方法会让问题变得简单，这体现了物理学科“化繁为简”之美。理想变压器是一种理想化模型。如图所示，心电图仪（将心肌收缩产生的脉动转化为电压脉冲的仪器，其输出部分可以等效为左侧虚线框内的交流电源和定值电阻串联）与一理想变压器的原线圈连接，一可变电阻R与该变压器的副线圈连接，原、副线圈的匝数分别为、（右侧线框内的电路也可以等效为一个电阻）。在交流电源的电压有效值不变的情况下，在调节可变电阻R的过程中，当________时，R获得的功率最大。 三、计算题：本题共4小题，共计41分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13. 如图所示，竖直平面内固定一足够长绝缘直杆，倾角为，杆处在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为，杆上套一个带负电的环，电荷量为，质量为，环与绝缘直杆间的动摩擦因数。将环由静止释放向下滑动，g取，求： （1）圆环的最大加速度和最大速度的大小。 （2）若绝缘杆光滑，圆环开始运动的前内，洛伦兹力对圆环的冲量。 14. 某款发电机示意图如图所示，有一矩形线框abcd，匝数为N，面积为S，ab边长为L，线框总电阻为，矩形线框置于水平向右的磁感应强度为B的匀强磁场中，中心轴与磁场垂直，时刻，线圈平面与磁场平行，E、F端分别接在相互绝缘的两个半圆环上，让半圆环和线框一起以角速度顺时针匀速转动，两个半圆环在转动过程中先后分别和两个固定电刷C、D接触，电刷C、D之间接有一阻值为R的电阻，其余部分电阻不计，电阻R中通过如图乙的电流，电流最大值为I。求： （1）线框转动的角速度； （2）线框转动一周通过电阻R的电荷量q； （3）当从图示位置转过时，线框ab边所受的安培力的大小。 15. 如图所示，无限长金属导轨EF、PQ固定在倾角为的光滑绝缘斜面上，轨道间距，底部接入一阻值为的定值电阻，上端开口。整个空间有垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度。一质量为的金属棒ab与导轨接触良好，ab与导轨间的动摩擦因数，ab连入导轨间的电阻，电路中其余电阻不计。现用一质量的物体通过一不可伸长的轻质细绳绕过光滑的定滑轮与ab相连。由静止释放M，当M下落高度时，ab开始匀速运动（运动中ab始终垂直导轨，并接触良好）。不计空气阻力，，，g取。求 （1）ab棒从开始运动到匀速运动的这段时间内流过电阻R的总电荷量q； （2）ab棒从开始运动到匀速运动经历的时间t； （3）从开始运动到匀速运动的这段时间内，导体棒上产生的焦耳热。 16. 如图所示平面内，在区域存在沿y轴负方向的匀强电场，电场强度大小为；在区域存在垂直纸面向里的匀强磁场，在区域存在垂直纸面向外的匀强磁场，两个磁场的磁感应强度大小相等。现有一比荷为的带正电粒子从电场中的点以的初速度沿x轴正方向射入匀强电场，并从处第一次回到电场，不计带电粒子的重力，求： （1）匀强磁场的磁感应强度大小； （2）带电粒子从开始进入电场到第二次出电场所用的时间； （3）带电粒子第n次进入电场时的位置坐标。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $