精品解析：河南郑州中学2025-2026学年高二上学期期末考试物理试题

2025-2026学年上期期末考试 高二物理学科试题卷 注童事项： 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。考试时间90分钟，满分100分，考生应首先阅读答题卡上的文字信息，然后在答题卡上作答，在试题卷上作答无效，交卷时只交答题卡。 第I卷（选择题 共48分） 一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1-8题只有一项符合题目要求，第9-12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选的得0分。） 1. 下列说法不正确的是（　　） A. 如图甲，把一根柔软的金属弹簧悬挂起来，使它的下端刚好跟槽中的水银接触，通电后弹簧上下振动 B. 图乙是速度选择器示意图，一带电粒子（重力可忽略）只要速度取合适的大小，无论从左向右，还是从右向左都可以沿直线匀速通过 C. 图丙是真空冶炼炉，耐火材料制成的冶炼锅外的线圈通入高频交流电时，被冶炼的金属内部产生很强的涡流，从而产生大量的热量使金属熔化 D. 如图丁，当线圈A与手机音频输出端连接时，与线圈B相连接的扩音器发出美妙的音乐，此为互感现象 2. 如图所示，空间存在宽度为的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里。一个长为、宽为d的矩形线框从图示位置绕轴匀速转动，在转动过程中，关于通过线框的磁通量下列说法正确的是（ ） A. 从图示位置转过的过程穿过线框的磁通量不发生变化 B. 从图示位置转过的过程穿过线框的磁通量减小了 C. 转动过程中穿过线框的磁通量的最大值为 D. 从图示位置转过的过程磁通量的变化量为 3. 在如图所示电路中，电源电动势为，内电阻为，电阻为，小型直流电动机M的内阻为。电流表和电压表均为理想电表。闭合开关S后，电动机转动，电流表的示数为。则以下判断中正确的是（　　） A. 电压表的读数为 B. 电动机两端的电压为 C. 电源的输出功率为 D. 电动机的输出功率为 4. 静电场中某一电场线与x轴重合，电场线上各点的电势在x轴上的分布如图所示，图中曲线关于坐标原点O对称。在x轴上取A、B、C、D四点，A和D、B和C分别关于O点对称。下列说法正确的是（　　） A. C、D两点的电场强度 B. C点的电场强度方向与x轴正方向相同 C. 试探电荷从A点移到B点，静电力做负功 D. 同一试探电荷在B点和C点具有的电势能相等 5. 如图，正五角星的五个顶点各固定一个点电荷，顶点处的电荷量为，其余各顶点的电荷量均为。已知各顶点到中心点的距离均为，静电力常量为，则中心处的场强大小为（　　） A. B. C. D. 6. 如图所示的电路中，L1和L2是两个完全相同的小灯泡，线圈自感系数L很大，它的电阻与小灯泡相同，下列说法正确的是（　　） A. 闭合开关S后，L2先亮，L1逐渐变亮，最后两灯一样亮 B. 断开开关S后，L2先熄灭，L1闪亮一下然后逐渐熄灭 C. 断开开关S后，电流从A到B通过L1 D. 闭合开关S后，L1和L2同时亮，L1逐渐变暗，L2逐渐变亮 7. 如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为4：1，电压表和电流表均为理想电表，R为热敏电阻（温度升高时其电阻减小），为定值电阻，当原线圈接如图乙所示的正弦交流电时，下列说法正确的是（ ） A. 原线圈两端电压的瞬时值表达式为 B. R处温度降低时，电流表的示数变大，电压表的示数变小 C. R处温度增大时，变压器原线圈的输入功率减小 D. 电压表的示数为 8. 如图所示，一根足够长的光滑绝缘杆，与水平面的夹角为37'，固定在竖直平面内，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场充满杆所在的空间，杆与磁场方向垂直。质量为m的带电小环沿杆下滑到图中的P处时，对杆有垂直杆向下的压力作用，压力大小为。已知小环的电荷量为q，重力加速度大小为g，，下列说法正确的是（ ） A. 小环带正电 B. 小环滑到P处时的速度大小 C. 当小环的速度大小为时，小环对杆没有压力 D. 当小环与杆之间没有正压力时，小环到P的距离 9. 如图所示，两极板水平放置的平行板电容器与电动势为的直流电源连接，下极板接地，静电计外壳接地。闭合电键S时，一带电的油滴恰好静止于电容器中的点。下列说法正确的是（　　） A. 若将A极板向下平移一小段距离，则带电油滴向下运动 B. 若将A极板向下平移一小段距离，点电势将升高 C. 若断开电键S，再将B极板向下平移一小段距离，静电计指针张角变大 D. 若断开电键S，再将B极板向下平移一小段距离，点电势将降低 10. 如图所示，在地面上方的水平匀强电场中，一个质量为m、带正电的电荷量为q的小球，系在一根长为R的绝缘细线的一端，可以在竖直平面内绕O点做圆周运动。AB为圆周的水平直径，CD为竖直直径。已知重力加速度的大小为g，电场强度。若小球恰能在竖直平面内绕O点做圆周运动，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A. 小球运动到C点时细线的拉力最大 B. 小球运动到B点时的电势能最大 C. 小球运动到B点时的机械能最大 D. 小球运动过程中的最小速度为 11. 如图所示，光滑水平面上存在有界匀强磁场，磁感应强度为B，质量为m、边长为a的正方形金属均质线框ABCD斜向穿进磁场，当AC刚进入磁场时，线框的速度为v，方向与磁场水平边界成45°，若线框的总电阻为R，则（　　） A. 线框进入磁场过程中，框中电流的方向为DCBA B. AC刚进入磁场时线框中感应电流为 C. AC刚进入磁场时线框所受安培力大小为 D. AC刚进入磁场时CD两端电压为 12. 空间存在一方向与纸面垂直、大小随时间变化的匀强磁场，其边界如图（a）中虚线MN所示。一硬质细导线的电阻率为ρ、横截面积为S，将该导线做成半径为r的圆环固定在纸面内，圆心O在MN上。t=0时磁感应强度的方向如图（a）所示；磁感应强度B随时间t的变化关系如图（b）所示。则在t=0到t=t1的时间间隔内（　　） A. 圆环中的感应电流先沿顺时针方向后沿逆时针方向 B. 圆环中的感应电流始终沿顺时针方向 C. 圆环所受安培力的方向会改变 D. 圆环中的感应电流大小为 第Ⅱ卷（非选择题 共52分） 二、实验题（本题共2小题，共16分。请把分析结果填在答题卡上或按题目要求作答。） 13. 如图某同学设计了一个加速度计，将其固定在待测量物体上，能通过电路中电压表的示数反映物体的加速度，其原理如图所示。 滑块2可以在光滑的框架1中平移，滑块两侧用相同的轻弹簧3连接，弹簧另一端分别固定在框架内两侧，每根弹簧的劲度系数均为k=100N/m；R为滑动变阻器，4是滑片，O点为滑动变阻器的中点，按图连接电路，滑块2与滑片连接且两者保持同步运动。初始时滑块2位于框架中央位置，滑片4与O点对齐，电压表指针的零点位于表盘中央，此时加速度为零；当P端的电势高于Q端时，指针向零点右侧偏转，此时示数为正；当指针向零点左侧偏转时示数为负。 （1）当滑块2具有图示方向的加速度a时，电压表的指针将__________（填“向左”或“向右”）偏转； （2）已知电路中电池的电动势E=8V，内阻不计，滑动变阻器R的总阻值为10Ω，总长度为0.2m，滑块2质量为2kg，当滑片4（宽度不计）滑到最右侧时，电压表的示数为__________V，此示数代表的加速度大小为__________m/s2。将表盘上的电压刻度改为对应的加速度值，即为加速度计；（计算结果均保留两位有效数字） 14. 某实验小组为测量一节干电池的电动势E和内阻r，设计了如图（a）所示电路，所用器材如下：干电池、智能手机、电流传感器、定值电阻R0、电阻箱、开关、导线等。按电路图连接电路，将智能手机与电流传感器通过蓝牙无线连接，闭合开关S，逐次改变电阻箱的阻值R，用智能手机记录对应的电流传感器测得的电流I。回答下列问题： （1）R0在电路中起______（填“保护”或“分流”）作用。 （2）与E、r、R、R0的关系式为______。 （3）根据记录数据作出图像，如图（b）所示。已知R0=9.0Ω，可得E=______V（保留三位有效数字），r=______Ω（保留两位有效数字） （4）电流传感器的电阻对本实验干电池内阻的测量结果______（填“有”或“无”）影响。 三、计算题（本题共4小题，共36分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位。） 15. 如图所示的匀强电场中，有a、b、c三点，，，其中ab沿电场线方向，bc和电场线方向成60°角，电荷量为的正电荷从a移到b静电力做功为，求： （1）匀强电场强度E （2）b、c两点间的电势差 （3）若b点的电势为300V，则该正电荷在c点电势能 16. 如图所示，一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴OO'匀速转动，已知匀强磁场的磁感应强度大小为B，矩形线圈面积为S，匝数为N，线圈电阻为r，线圈的转速为n（单位r/s），线圈与二极管、阻值为R的定值电阻及理想交流电流表相连。已知二极管的正向电阻为零，反向电阻无穷大。求： （1）线圈由图示位置转过90°过程中，通过R的电荷量q； （2）交流电流表的示数I。 17. 如图，直角坐标系中，第Ⅰ象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场。第Ⅱ、Ⅲ象限中有两平行板电容器、，其中垂直轴放置，极板与轴相交处存在小孔、；垂直轴放置，上、下极板右端分别紧贴轴上的、点。一带电粒子从静止释放，经电场直线加速后从射出，紧贴下极板进入，而后从进入第Ⅰ象限；经磁场偏转后恰好垂直轴离开，运动轨迹如图中虚线所示。已知粒子质量为、带电量为，、间距离为，、的板间电压大小均为，板间电场视为匀强电场，不计重力，忽略边缘效应。求： （1）粒子经过时的速度大小； （2）粒子经过时速度方向与轴正向的夹角； （3）磁场的磁感应强度大小。 18. 如图所示，两根足够长光滑平行金属导轨倾斜地固定在绝缘水平面上，倾角为，两导轨之间的距离为，水平虚线1、2间的距离为，水平虚线1、2间以及水平虚线2、3间分别存在垂直导轨平面向上和垂直导轨平面向下的匀强磁场，且磁感应强度大小均为，两粗细相同的导体棒由同种材料制成，导体棒的长度为l，导体棒的长度为，导体棒垂直导轨置于虚线2、3间，导体棒由虚线1上方处垂直导轨静止释放，同时在导体棒上施加一平行导轨平面的外力F，导体棒始终保持静止。导体棒刚越过虚线1时外力F刚好为零，且导体棒到达虚线2前已做匀速直线运动，导体棒的电阻值为，重力加速度g取，金属导轨电阻不计。求： （1）导体棒的质量m和导体棒匀速时外力F的大小； （2）导体棒从释放到虚线2的过程，导体棒上产生的热量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年上期期末考试 高二物理学科试题卷 注童事项： 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。考试时间90分钟，满分100分，考生应首先阅读答题卡上的文字信息，然后在答题卡上作答，在试题卷上作答无效，交卷时只交答题卡。 第I卷（选择题 共48分） 一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1-8题只有一项符合题目要求，第9-12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选的得0分。） 1. 下列说法不正确的是（　　） A. 如图甲，把一根柔软的金属弹簧悬挂起来，使它的下端刚好跟槽中的水银接触，通电后弹簧上下振动 B. 图乙是速度选择器示意图，一带电粒子（重力可忽略）只要速度取合适的大小，无论从左向右，还是从右向左都可以沿直线匀速通过 C. 图丙是真空冶炼炉，耐火材料制成的冶炼锅外的线圈通入高频交流电时，被冶炼的金属内部产生很强的涡流，从而产生大量的热量使金属熔化 D. 如图丁，当线圈A与手机音频输出端连接时，与线圈B相连接的扩音器发出美妙的音乐，此为互感现象 【答案】B 【解析】 【详解】A．如图甲，把一根柔软的金属弹簧悬挂起来，使它的下端刚好跟槽中的水银接触，通电后因弹簧的各匝之间为同向电流，则相互吸引，使得弹簧收缩，下端脱离水银而使电路断开，然后弹簧又恢复原长与水银接触，如此反复……则使弹簧上下振动，选项A正确，不符合题意； B．图乙是速度选择器示意图，假设一带电粒子（重力可忽略）若从左边射入，无论是正电还是负电，粒子受电场力与洛伦兹力方向相反，若速度满足 即 即可从左向右沿直线匀速通过；但若从右向左射入，则粒子受电场力方向与洛伦兹力方向相同，则粒子不可以沿直线匀速通过，选项B错误，符合题意； C．图丙是真空冶炼炉，耐火材料制成的冶炼锅外的线圈通入高频交流电时，由电磁感应原理，则被冶炼的金属内部产生很强的涡流，从而产生大量的热量使金属熔化，选项C正确，不符合题意； D．如图丁，当线圈A与手机音频输出端连接时，与线圈B相连接的扩音器发出美妙的音乐，此为互感现象，选项D正确，不符合题意。 故选B。 2. 如图所示，空间存在宽度为的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里。一个长为、宽为d的矩形线框从图示位置绕轴匀速转动，在转动过程中，关于通过线框的磁通量下列说法正确的是（ ） A. 从图示位置转过的过程穿过线框的磁通量不发生变化 B. 从图示位置转过的过程穿过线框的磁通量减小了 C. 转动过程中穿过线框的磁通量的最大值为 D. 从图示位置转过的过程磁通量的变化量为 【答案】A 【解析】 【详解】A．从图示位置转过的过程，线框与磁场方向垂直的有效面积始终为，磁通量的大小始终为，故A正确； B．图示位置磁通量的大小为，从图示位置转过后磁通量为，则磁通量减小了，故B错误； C．磁通量的最大值为有效面积最大时，磁通量最大值为，故C错误； D．从图示位置转过后磁通量与初始时刻相同，故上述过程磁通量的变化量为0，故D错误。 故选A。 3. 在如图所示电路中，电源电动势为，内电阻为，电阻为，小型直流电动机M的内阻为。电流表和电压表均为理想电表。闭合开关S后，电动机转动，电流表的示数为。则以下判断中正确的是（　　） A. 电压表的读数为 B. 电动机两端的电压为 C. 电源的输出功率为 D. 电动机的输出功率为 【答案】B 【解析】 【详解】A．电压表的读数为 故A错误； B．电动机两端的电压为 故B正确； C．电源的输出功率为 故C错误； D．电动机的输出功率为 故D错误； 故选B。 4. 静电场中某一电场线与x轴重合，电场线上各点的电势在x轴上的分布如图所示，图中曲线关于坐标原点O对称。在x轴上取A、B、C、D四点，A和D、B和C分别关于O点对称。下列说法正确的是（　　） A. C、D两点的电场强度 B. C点的电场强度方向与x轴正方向相同 C. 试探电荷从A点移到B点，静电力做负功 D. 同一试探电荷在B点和C点具有的电势能相等 【答案】B 【解析】 【详解】A.图像的斜率绝对值表示电场强度大小，由图可知，图像在点的斜率绝对值小于点的斜率绝对值，因此，A错误； B.沿电场线方向电势逐渐降低，在轴正方向，电势逐渐降低，所以电场强度方向与轴正方向相同，所以点的电场强度方向与轴正方向相同，B正确； C.试探电荷从点移到点，电势降低，正电荷的电势能减少，根据电场力做功与电势能变化的关系，电场力做正功，C错误； D.和关于原点对称，由图像的对称性可知，点和点的电势绝对值相等、符号相反，同一试探电荷在点和点的电势能，由于符号相反，电势能一定不相等，D错误。 故选B。 5. 如图，正五角星的五个顶点各固定一个点电荷，顶点处的电荷量为，其余各顶点的电荷量均为。已知各顶点到中心点的距离均为，静电力常量为，则中心处的场强大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】正五角星的五个顶点关于中心O对称分布，每个点电荷到中心O的距离均为r。由于对称性，如果有五个电荷在中心O处产生的电场方向相互对称，即每个电荷在中心产生的电场方向彼此成角，每个点电荷在中心O处产生的电场大小为 因为每个电场矢量在对称位置上都有一个大小相等、方向相反的矢量，从而相互抵消，所以导致合场强为0，但是现在有一个负电荷，负电荷在O点产生的场强指向负电荷，所以O点的合场强等效为一正一负两个电荷产生的场强，即 故选B。 6. 如图所示的电路中，L1和L2是两个完全相同的小灯泡，线圈自感系数L很大，它的电阻与小灯泡相同，下列说法正确的是（　　） A. 闭合开关S后，L2先亮，L1逐渐变亮，最后两灯一样亮 B. 断开开关S后，L2先熄灭，L1闪亮一下然后逐渐熄灭 C. 断开开关S后，电流从A到B通过L1 D. 闭合开关S后，L1和L2同时亮，L1逐渐变暗，L2逐渐变亮 【答案】D 【解析】 【详解】A．闭合开关S后，L1和L2同时变亮，由于线圈电阻与小灯泡相同，稳定时，线圈相当于一个定值电阻与L1并联，则最后L2比L1亮一些，故A错误； B．结合上述，稳定时，线圈与L1并联，由于线圈电阻与灯泡电阻相等，可知，稳定时，通过线圈的电流等于通过L1的电流，断开开关S后，线圈与L1构成新的回路，L2先熄灭，L1逐渐熄灭，L1不会闪亮一下后熄灭，故B错误； C．结合上述，由于线圈的自感，断开开关S后，电流从B到A通过L1，故C错误； D．闭合开关时，由于线圈的自感，线圈中的电流由0逐渐增大到稳定值，结合上述可知，闭合开关S后，L1和L2同时亮，L1逐渐变暗，L2逐渐变亮，故D正确。 故选D。 7. 如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为4：1，电压表和电流表均为理想电表，R为热敏电阻（温度升高时其电阻减小），为定值电阻，当原线圈接如图乙所示的正弦交流电时，下列说法正确的是（ ） A. 原线圈两端电压的瞬时值表达式为 B. R处温度降低时，电流表的示数变大，电压表的示数变小 C. R处温度增大时，变压器原线圈的输入功率减小 D. 电压表的示数为 【答案】A 【解析】 【详解】A．原线圈接图乙所示的正弦交流电，由图可知最大电压，周期0.02s，故角速度为 则原线圈两端电压的瞬时值表达式为，故A正确； B．R处温度降低时，R阻值增大，但不会影响输入和输出电压值，所以电压表的示数不变，根据欧姆定律可知，副线圈电流减小，则电流表的示数变小，故B错误； C．R处温度增大时，R阻值减小，而副线圈电压不变，根据欧姆定律可知，副线圈电流增大；由可知，副线圈输出功率增大，由于输入功率等于输出功率，故输入功率增大，故C错误； D．由图可知原线圈输入电压有效值为 根据 可得副线圈电压为 则电压表的示数为9V，故D错误。 故选A。 8. 如图所示，一根足够长的光滑绝缘杆，与水平面的夹角为37'，固定在竖直平面内，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场充满杆所在的空间，杆与磁场方向垂直。质量为m的带电小环沿杆下滑到图中的P处时，对杆有垂直杆向下的压力作用，压力大小为。已知小环的电荷量为q，重力加速度大小为g，，下列说法正确的是（ ） A. 小环带正电 B. 小环滑到P处时的速度大小 C. 当小环的速度大小为时，小环对杆没有压力 D. 当小环与杆之间没有正压力时，小环到P的距离 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据题意，假如没有磁场，由平衡条件及牛顿第三定律可知，小环对杆的压力大小为 然而此时小环对杆的压力大小为0.4mg，说明小环受到垂直杆向上的洛伦兹力作用，根据左手定则可知，小环带负电，故A错误； B．设小环滑到P处时的速度大小为，在P处，小环的受力如图所示 根据平衡条件得 由牛顿第三定律得，杆对小环的支持力大小0.4mg，联立解得 故B错误； CD．在小环由P处下滑到处的过程中，对杆没有压力，此时小环的速度大小为，则在处，小环的受力如图所示 由平衡条件得 解得 在小环由P处滑到处的过程中，由动能定理得 解得 故C错误，D正确。 故选D。 9. 如图所示，两极板水平放置的平行板电容器与电动势为的直流电源连接，下极板接地，静电计外壳接地。闭合电键S时，一带电的油滴恰好静止于电容器中的点。下列说法正确的是（　　） A. 若将A极板向下平移一小段距离，则带电油滴向下运动 B. 若将A极板向下平移一小段距离，点电势将升高 C. 若断开电键S，再将B极板向下平移一小段距离，静电计指针张角变大 D. 若断开电键S，再将B极板向下平移一小段距离，点电势将降低 【答案】BC 【解析】 【详解】A．闭合电键S时，平行板电容器极板之间电压一定，上极板A与电源正极连接，极板间电场方向向下，极板间电场强度 将A极板向下平移一小段距离，极板间距减小，电场强度增大，则带电油滴向上运动，故A错误； B．结合上述，电场强度方向向下，将A极板向下平移一小段距离，极板间距减小，电场强度增大，根据 解得 可知，将A极板向下平移一小段距离，点电势将升高，故B正确； C．若断开电键S，极板所带电荷量一定，根据 ， 将B极板向下平移一小段距离，极板间距增大，电容减小，极板之间的电压增大，即静电计指针张角变大，故C正确； D．将B极板向下平移一小段距离，根据 可知，极板之间的电场强度不变，结合上述有 由于增大，则将B极板向下平移一小段距离，点电势将增大，故D错误。 故选BC。 10. 如图所示，在地面上方的水平匀强电场中，一个质量为m、带正电的电荷量为q的小球，系在一根长为R的绝缘细线的一端，可以在竖直平面内绕O点做圆周运动。AB为圆周的水平直径，CD为竖直直径。已知重力加速度的大小为g，电场强度。若小球恰能在竖直平面内绕O点做圆周运动，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A. 小球运动到C点时细线的拉力最大 B. 小球运动到B点时的电势能最大 C. 小球运动到B点时的机械能最大 D. 小球运动过程中的最小速度为 【答案】CD 【解析】 【详解】AD．带正电的电荷量为q的小球受到的电场力大小为 则重力和电场力的合力大小为 重力和电场力的合力方向与竖直方向的夹角满足 可得 如图所示 可知小球运动等效最低点时速度最大，细线的拉力最大；小球运动等效最高点时速度最小，则有 解得小球运动过程中的最小速度为 故A错误，D正确； BC．从小球从A到B过程，电场力对小球一直做正功，小球电势能减小，小球从B到A过程，电场力对小球一直做负功，小球电势能增大，则小球运动到B点时的电势能最小，小球运动到B点时的机械能最大，故B错误，C正确。 故选CD。 11. 如图所示，光滑水平面上存在有界匀强磁场，磁感应强度为B，质量为m、边长为a的正方形金属均质线框ABCD斜向穿进磁场，当AC刚进入磁场时，线框的速度为v，方向与磁场水平边界成45°，若线框的总电阻为R，则（　　） A. 线框进入磁场过程中，框中电流的方向为DCBA B. AC刚进入磁场时线框中感应电流为 C. AC刚进入磁场时线框所受安培力大小为 D. AC刚进入磁场时CD两端电压为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．线框进入磁场的过程中穿过线框的磁通量增大，由楞次定律可知，感应电流的方向为ABCD方向，故A错误； BD．AC刚进入磁场时CD边切割磁感线，AD边不切割磁感线，所以产生的感应电动势 则线框中感应电流为 此时CD两端电压，即路端电压为 故B错误，D正确； C．AC刚进入磁场时线框的CD边受到的安培力与v的方向相反，AD边受到的安培力的方向垂直于AD向下，它们的大小都是 由几何关系可以看出，AD边与CD边受到的安培力的方向相互垂直，所以AC刚进入磁场时线框所受安培力为AD边与CD边受到的安培力的矢量和，即 故C正确。 故选CD。 12. 空间存在一方向与纸面垂直、大小随时间变化的匀强磁场，其边界如图（a）中虚线MN所示。一硬质细导线的电阻率为ρ、横截面积为S，将该导线做成半径为r的圆环固定在纸面内，圆心O在MN上。t=0时磁感应强度的方向如图（a）所示；磁感应强度B随时间t的变化关系如图（b）所示。则在t=0到t=t1的时间间隔内（　　） A. 圆环中的感应电流先沿顺时针方向后沿逆时针方向 B. 圆环中的感应电流始终沿顺时针方向 C. 圆环所受安培力的方向会改变 D. 圆环中的感应电流大小为 【答案】BCD 【解析】 【详解】AB．0~t0磁场垂直于纸面向里，且磁感应强度减小，穿过圆环的磁通量减小，由楞次定律可知，感应电流方向沿顺时针方向，t=t1磁感应强度方向垂直于纸面向外，磁感应强度增大，穿过圆环的磁通量增大，由楞次定律可知，感应电流沿顺时针方向，所以感应电流始终沿顺时针方向。故A错误；B正确； C．感应电流始终沿顺时针方向，0~t0磁感应强度垂直于纸面向里，由左手定则可知，安培力向左，t=t1磁感应强度向外，由左手定则可知，安培力向右。故C正确； D．由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势为 感应电流的大小为 故D正确。 故选BCD。 第Ⅱ卷（非选择题 共52分） 二、实验题（本题共2小题，共16分。请把分析结果填在答题卡上或按题目要求作答。） 13. 如图某同学设计了一个加速度计，将其固定在待测量物体上，能通过电路中电压表的示数反映物体的加速度，其原理如图所示。 滑块2可以在光滑的框架1中平移，滑块两侧用相同的轻弹簧3连接，弹簧另一端分别固定在框架内两侧，每根弹簧的劲度系数均为k=100N/m；R为滑动变阻器，4是滑片，O点为滑动变阻器的中点，按图连接电路，滑块2与滑片连接且两者保持同步运动。初始时滑块2位于框架中央位置，滑片4与O点对齐，电压表指针的零点位于表盘中央，此时加速度为零；当P端的电势高于Q端时，指针向零点右侧偏转，此时示数为正；当指针向零点左侧偏转时示数为负。 （1）当滑块2具有图示方向的加速度a时，电压表的指针将__________（填“向左”或“向右”）偏转； （2）已知电路中电池的电动势E=8V，内阻不计，滑动变阻器R的总阻值为10Ω，总长度为0.2m，滑块2质量为2kg，当滑片4（宽度不计）滑到最右侧时，电压表的示数为__________V，此示数代表的加速度大小为__________m/s2。将表盘上的电压刻度改为对应的加速度值，即为加速度计；（计算结果均保留两位有效数字） 【答案】（1）向左 （2） ①. 4.0 ②. 10 【解析】 【小问1详解】 框架向右加速时，滑片向左滑动，此时Q点电势高于P点电势，指针向左偏转。 【小问2详解】 [1]当滑片滑到最右侧时，右半边电阻分压为，电压表的示数为； [2]根据 代入数据可得 14. 某实验小组为测量一节干电池的电动势E和内阻r，设计了如图（a）所示电路，所用器材如下：干电池、智能手机、电流传感器、定值电阻R0、电阻箱、开关、导线等。按电路图连接电路，将智能手机与电流传感器通过蓝牙无线连接，闭合开关S，逐次改变电阻箱的阻值R，用智能手机记录对应的电流传感器测得的电流I。回答下列问题： （1）R0在电路中起______（填“保护”或“分流”）作用。 （2）与E、r、R、R0的关系式为______。 （3）根据记录数据作出图像，如图（b）所示。已知R0=9.0Ω，可得E=______V（保留三位有效数字），r=______Ω（保留两位有效数字） （4）电流传感器的电阻对本实验干电池内阻的测量结果______（填“有”或“无”）影响。 【答案】（1）保护 （2） （3） ①. 1.47 ②. 1.3 （4）有 【解析】 【小问1详解】 R0与电阻箱串联，可知，R0在电路中起保护作用。 【小问2详解】 根据闭合电路欧姆定律 化简可得 【小问3详解】 [1][2]结合上述有 结合图（b）有， 解得， 【小问4详解】 当电流传感器有内阻时，所测的电源内阻 导致电源内阻测量值偏大，即电流传感器的电阻对本实验干电池内阻的测量结果有影响。 三、计算题（本题共4小题，共36分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位。） 15. 如图所示的匀强电场中，有a、b、c三点，，，其中ab沿电场线方向，bc和电场线方向成60°角，电荷量为的正电荷从a移到b静电力做功为，求： （1）匀强电场强度E （2）b、c两点间的电势差 （3）若b点的电势为300V，则该正电荷在c点电势能 【答案】（1） （2）250V （3）2×10-6J 【解析】 【小问1详解】 设两点间距离为，根据做功公式 解得 【小问2详解】 b、c两点间的电势差Ubc=Edbccos60° 代入数据解得 【小问3详解】 由电势差与电势的关系 解得 由电势能公式 解得 16. 如图所示，一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴OO'匀速转动，已知匀强磁场的磁感应强度大小为B，矩形线圈面积为S，匝数为N，线圈电阻为r，线圈的转速为n（单位r/s），线圈与二极管、阻值为R的定值电阻及理想交流电流表相连。已知二极管的正向电阻为零，反向电阻无穷大。求： （1）线圈由图示位置转过90°过程中，通过R的电荷量q； （2）交流电流表的示数I。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 线圈由图示位置转过90°过程中， 又 由闭合电路的欧姆定律得 根据电流的定义式 解得 【小问2详解】 线圈转动一周，感应电动势的峰值 又 感应电流的峰值 由于交流电流表测量的是有效值，设示数为I，则 解得 17. 如图，直角坐标系中，第Ⅰ象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场。第Ⅱ、Ⅲ象限中有两平行板电容器、，其中垂直轴放置，极板与轴相交处存在小孔、；垂直轴放置，上、下极板右端分别紧贴轴上的、点。一带电粒子从静止释放，经电场直线加速后从射出，紧贴下极板进入，而后从进入第Ⅰ象限；经磁场偏转后恰好垂直轴离开，运动轨迹如图中虚线所示。已知粒子质量为、带电量为，、间距离为，、的板间电压大小均为，板间电场视为匀强电场，不计重力，忽略边缘效应。求： （1）粒子经过时的速度大小； （2）粒子经过时速度方向与轴正向的夹角； （3）磁场的磁感应强度大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子从M到N的运动过程中，根据动能定理有 解得 【小问2详解】 粒子在中，根据牛顿运动定律有 根据匀变速直线运动规律有 、 又 解得 【小问3详解】 粒子在P处时的速度大小为 在磁场中运动时根据牛顿第二定律有 由几何关系可知 解得 18. 如图所示，两根足够长光滑平行金属导轨倾斜地固定在绝缘水平面上，倾角为，两导轨之间的距离为，水平虚线1、2间的距离为，水平虚线1、2间以及水平虚线2、3间分别存在垂直导轨平面向上和垂直导轨平面向下的匀强磁场，且磁感应强度大小均为，两粗细相同的导体棒由同种材料制成，导体棒的长度为l，导体棒的长度为，导体棒垂直导轨置于虚线2、3间，导体棒由虚线1上方处垂直导轨静止释放，同时在导体棒上施加一平行导轨平面的外力F，导体棒始终保持静止。导体棒刚越过虚线1时外力F刚好为零，且导体棒到达虚线2前已做匀速直线运动，导体棒的电阻值为，重力加速度g取，金属导轨电阻不计。求： （1）导体棒的质量m和导体棒匀速时外力F的大小； （2）导体棒从释放到虚线2的过程，导体棒上产生的热量。 【答案】（1）0.8kg，4N （2）8.8J 【解析】 【小问1详解】 设导体棒的质量为，则导体棒的质量为，导体棒从释放到虚线1的过程沿导轨向下做匀加速直线运动，由牛顿第二定律，得 解得 导体棒刚到达虚线1处的速度为 导体棒产生的感应电动势为 导体棒接入电路的电阻为，流过导体棒的电流为 由右手定则和左手定则可知导体棒所受安培力沿导轨向上，安培力大小为 导体棒静止，则由力的平衡条件得 解得 又由题意导体棒PQ到达虚线2前已做匀速直线运动，设导体棒PQ匀速的速度为，对导体棒PQ由力的平衡条件得 解得 此时导体棒所受的安培力沿导轨向上，大小为 对导体棒由力的平衡条件得 解得 【小问2详解】 导体棒从释放到虚线2的过程，由能量守恒定律，得 解得 则导体棒上产生的热量为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $