精品解析：福建省泉州市泉州中远学校2024-2025学年高二下学期第一阶段教学质量检测物理试题

泉州中远学校2025年春季第一阶段教学质量检测试题 高二物理 （时间：90分钟 满分：100分） 一、单项选择题（本大题有6小题，每小题4分，共24分。每题只有一个选项符合题意） 1. 法拉第发现电磁感应现象，不仅推动了电磁理论的发展，而且推动了电磁技术的发展，引领人类进入了电气时代，下列哪一个器件工作时利用了电磁感应现象（ ） A. 电磁炉 B. 回旋加速器 C. 示波管 D. 磁电式电流表 【答案】A 【解析】 【详解】A．电磁炉是通过电磁感应现象产生感应电流对锅进行加热的，利用了电磁感应现象，故A正确； B．回旋加速器利用磁场偏转，利用电场进行加速，与电磁感应无关，故B错误； C．示波管利用电荷在电场中受到电场力而发生偏转的，与电磁感应无关，故C错误； D．磁电式电流表是利用通电线圈受安培力进行工作的，与电磁感应无关，故D错误。 故选A。 2. 如图所示，光滑固定导轨M、N水平放置，两根导体棒P、Q平行放置于导轨上，形成一个闭合回路，一条形磁铁从高处下落接近回路时（已知重力加速度为g）（　　） A. P、Q将相互远离 B. P、Q将相互靠拢 C. 磁铁的加速度等于 D. 磁铁的加速度大于 【答案】B 【解析】 【详解】AB．当一条形磁铁从高处下落接近回路时，穿过回路的磁通量增加，根据楞次定律可知感应电流的磁场总是阻碍磁通量的变化，可知，P、Q将互相靠拢，回路的面积减小一点，使穿过回路的磁场减小一点，起到阻碍原磁通量增加的作用，故A错误，B正确； CD．由于磁铁受到向上的安培力作用，所以合力小于重力，磁铁的加速度一定小于，故CD错误。 故选B。 3. 如图所示，足够长的导体棒MN固定在相互平行且间距l=0.4m的金属导轨上，导体棒MN与水平导轨的夹角为30°，且处于方向垂直纸面向外、磁感应强度大小B=0.5T的匀强磁场中。已知电源的电动势E=6V，回路中的总电阻R=3Ω，导体棒与导轨接触良好，则导体棒MN所受的安培力大小为（　　） A. 0.1N B. 0.2N C. 0.4N D. 0.8N 【答案】D 【解析】 【详解】根据闭合电路欧姆定律可知，通过导体棒的电流为 根据几何关系可知，导体棒中有电流通过的长度为 L=2l=0.8m 则导体棒受到的安培力大小为 F=BIL=0.8N 故选D。 4. 如图所示，A、B两灯相同，是带铁芯的电阻可不计的线圈，下列说法中错误的是（　　） A. 开关K合上瞬间，A、B同时亮着 B. K合上稳定后，A灯熄灭，B灯变亮 C. K断开瞬间，A、B同时熄灭 D. K断开瞬间，B立即熄灭，A过一会儿再熄灭 【答案】C 【解析】 【详解】A．开关K闭合的瞬间，由于线圈产生感应电动势阻碍电流的增大，线圈相当于断路，则A、B两灯同时获得电压，所以A、B同时亮着，故A正确，不满足题意要求； B．K合上稳定后，由于线圈电阻不计，线圈将A灯短路，A灯熄灭，而外电阻减小，流过B灯电流变大，B灯变亮，故B正确，不满足题意要求； CD．断开开关K的瞬间，B灯的电流突然消失，立即熄灭；流过线圈的电流将要减小，产生自感电动势，相当电源，自感电流流过A灯，所以A灯突然闪亮一下再熄灭，故D正确，不满足题意要求，C错误，满足题意要求。 故选C。 5. 如图甲所示，20匝的线圈两端M、N与一个电压表相连，线圈内有指向纸内方向的磁场，线圈中的磁通量在按图乙所示规律变化，不计线圈电阻下列说法正确的是（　　） A. 电压表的负接线柱接线圈的M端 B. 线圈中产生的感生电场沿逆时针方向 C. 线圈中磁通量的变化率为1.5Wb/s D. 电压表的读数为0.5V 【答案】B 【解析】 【详解】A．由楞次定律可得感应电流的方向为逆时针，则端比端的电势高，所以电压表的正接线柱接M端，故A错误； B．线圈中磁通量均匀增加，线圈中产生感应电流，感应电流的磁场方向垂直纸面向外，由楞次定律可得，线圈中产生的感生电场沿逆时针方向。故B正确； C．线圈中磁通量的变化率 故C错误； D．根据法拉第电磁感应定律 所以电压表的读数为，故D错误。 故选B。 6. 如图所示，两光滑平行长直导轨，间距为d，固定在水平面上，磁感应强度为B的匀强磁场与导轨平面垂直。两质量都为m、电阻都为r的导体棒L1、L2垂直放置在导轨上，与导轨接触良好，两导体棒距离足够远，L1静止，L2以初速度v0向右运动，不计导轨电阻，忽略感应电流产生的磁场，则（ ） A. 导体棒L1将做匀减速直线运动 B. 导体棒L2的速度逐渐减小为0.5v0，这个过程中L2产生的焦耳热为 C. 导体棒L1的速度增加为0.5v0时，导体棒L1两端的电势差为0.5Bdv0 D. 当导体棒L2的速度减小为0.75v0，导体棒L1的速度增加为0.25v0时，导体棒L1两端的电势差为0.5Bdv0 【答案】CD 【解析】 【详解】A．切割磁感线，回路中产生感应电流，两导体棒受等大、反向的安培力作用，受安培力向左，做减速运动，受安培力向右，做加速运动，回路感应电流为 且越来越小，安培力大小为 两导体棒加速度大小均为，根据牛顿第二定律 可知，两导体棒的加速度均减小，则导体棒将做加速度减小的加速直线运动，故A错误； B．依题意，把导体棒视为一个系统，则系统动量守恒，当导体棒的速度逐渐减小为时，有 得此时导体棒的速度大小为 根据能量守恒定律可得 联立可得这个过程中产生的焦耳热为 故B错误； C．导体棒的速度增加为时，此时两棒速度相等，则两棒两端的电势差相等，均等于各自切割磁感线产生的感应电动势，则导体棒两端的电势差为 故C正确； D．当导体棒L2的速度减小为v1=0.75v0，导体棒L1的速度增加为v2=0.25v0时，回路感应电动势为 回路电流为 则导体棒L1两端的电势差为，故D正确。 故选CD。 二、双项选择题（本大题有4小题，每小题4分，共16分。每小题有两个选项符合题意，选对一个得2分，有错选得0分） 7. 如图（甲）为一台教用发电机构造示意图，线圈逆时针转动，产生的电动势随时间的变化规律如图（乙）所示。发电机线圈的内电阻为，外接灯泡的电阻为，则（　　） A. 电压表的示数为6V B. 发电机的输出功率为4W C. 在1.0×10-2s时刻，穿过线圈的磁通量最大 D. 在2.0×10-2s时刻，穿过线圈的磁通量变化率最大 【答案】CD 【解析】 【详解】A．回路电流为 电压表的示数为 A错误； B．发电机的输出功率为 B错误； C．在1.0×10-2s时刻，电动势为零，线圈平面与磁感线垂直，穿过线圈的磁通量最大，C正确； D．在2.0×10-2s时刻，电动势最大，根据法拉第电磁感应定律，穿过线圈的磁通量变化率最大，D正确。 故选CD。 8. 如图甲所示，导体框架abcd放置于水平面内，ab平行于cd，导体棒MN与两导轨垂直并与导轨接触良好，整个装置放置于垂直于框架平面的磁场中，磁感应强度B随时间变化规律如图乙所示，MN始终保持静止，规定竖直向上为磁场正方向，沿导体棒由M到N为感应电流的正方向，水平向右为导体棒所受安培力F的正方向，水平向左为导体棒所受摩擦力Ff的正方向，下列图像中正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．由图可知，磁感应强度先不变，后均匀减小，再反向均匀增大，根据法拉第电磁感应定律 可知，回路中产生的感应电动势先为零，后恒定不变，所以感应电流先为零，后恒定不变，根据楞次定律得知，回路中感应电流方向为逆时针方向，即电流方向为正，故A错误，B正确； CD．在0-t1时间内，导体棒MN不受安培力；在t1-t2时间内，由左手定则判断可知，导体棒MN所受安培力方向水平向右，由F=BIL可知，B均匀减小，MN所受安培力大小F均匀减小；在t2-t3时间内，导体棒MN所受安培力方向水平向左，由F=BIL可知，B均匀增大，MN所受安培力大小F均匀增大；根据平衡条件得到，棒MN受到的静摩擦力大小 方向与安培力的方向相反，即在0-t1时间内，没有摩擦力，而在t1-t2时间内，摩擦力方向向左，大小减小，在t2-t3时间内，摩擦力方向向右，大小增大，故C错误，D正确。 故选BD。 9. 如图所示电路中的变压器为理想变压器，S为单刀双掷开关．P是滑动变阻器R的滑动触头，U1为加在原线圈两端的交变电压，I1、I2分别为原线圈和副线圈中的电流．下列说法正确的是（ ） A. 保持P的位置及U1不变，S由b切换到a，则R上消耗的功率减小 B. 保持P的位置及U1不变，S由a切换到b，则I2减小 C. 保持P的位置及U1不变，S由b切换到a，则I1增大 D. 保持U1不变，S接在b端，将P向上滑动，则 I1减小 【答案】BC 【解析】 【详解】AC．保持P的位置及U1不变，当S由b切换到a，则副线圈的匝数n2增大，输出电压U2增大，I2＝增大，I1＝增大，R上消耗的功率P＝增大，A错误，C正确； B．当S由a切换到b，则副线圈匝数减小，输出电压U2减小，I2＝减小，B正确； D．若保持U1不变，S接在b端，将P向上滑动，那么输出电压U2不变，R减小，I2＝增大，I1＝增大，D错误． 故选BC。 10. 如图甲所示为电磁感应加速器核心部分俯视图，圆心为O、半径为R的圆形光滑真空绝缘细管固定放置于圆形边界的匀强磁场中，圆心O与磁场圆心重合。磁场方向竖直向下，当磁场的磁感应强度B随时间变化时，会在空间中产生涡旋电场，其电场线是在水平面内一系列以O为圆心的同心圆，同一条电场线上各点场强大小相等。某时刻在细管内P点静止释放一带电量为、质量为m的小球，小球沿逆时针方向运动，其动能随转过圆心角θ的变化图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 磁感应强度大小均匀减小 B. 细管所处位置电场强度大小为 C. 磁感应强度变化率大小为 D. 小球第一次回到P点所用时间为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．小球带正电，其沿逆时针运动，所以电流方向为逆时针，由楞次定律可知，其磁场的磁感应强度增加，故A项错误； B．细管所处的场强为E，由动能定理有 整理有 结合题图可知，其图像的斜率有 解得 故B项正确； C．感生电动势有 则又有 由题图可知，当时，其动能 从0到2π有 整理有 故C项错误； D．小球在绕一圈过程中其受到的电场力大小不变，有 结合之前的分析有 则绕行一圈对粒子有 解得 故D项正确。 故选BD。 三、填空题（本大题有2小题，每空格2分，共14分 。） 11. 如图所示，在磁感应强度B=0.4T的匀强磁场中，让长为0.2m的导体棒ab在金属框上以30m/s的速度向右移动时，感应电动势大小为____________V。如果R1、R2和导体棒电阻均为r=2Ω，其余部分电阻不计，则通过R1的电流大小为____________A。 【答案】 ①. 2.4 ②. 0.4 【解析】 【详解】[1]由 得，感应电动势大小为 [2]由题意得，电路总电阻为 所以电路总电流为 所以通过R1的电流大小为 12. 如图为矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时产生的正弦交流电的电流随时间变化的图像。由图像可知：电流的最大值为_______A；有效值为_______A；交流电的周期为_______s；线圈转动的频率为_______Hz；电流强度的瞬时值表达式为i＝____________A。 【答案】 ①. 5 ②. ③. 0.10 ④. ⑤. 【解析】 【详解】[1]电流最大值为 [2]电流有效值为 [3]交流电周期为 [4]线圈转动的频率为 [5]瞬时值表达式为 三 、实验探究题（本大题有2小题，每空格2 分，共14 分。） 13. 某同学探究“影响感应电流方向的因素”，实验如下。 （1）首先按图1所示方式连接电路，闭合开关后，发现电流计指针向左偏转；再按图2所示方式连接电路，闭合开关后，发现电流计指针向右偏转。进行上述实验最主要的目的是 。（选填选项前的字母） A. 检查各仪器及导线是否完好 B. 检查电流计量程是否合适 C. 检查电流计测量电路的电流是否准确 D. 推断电流从不同接线柱流入时电流计指针偏转方向 （2）接下来用如图3所示的装置做实验，按实验要求在答题卡上补充连接电路____________。 （3）连接好实验电路后，闭合开关的瞬间，发现电流计指针向右偏转。当电流计指针回到原位置后，将滑动变阻器的滑动触头快速向左滑动，则会观察到电流计指针向____________偏转。 （4）把A线圈从同样高度插到B线圈中同样的位置处，第一次快插，第二次慢插，两情况下流过B线圈的电荷量分别为q1和q2，则q1____________q2（选填“>”、“=”或“<”）。 【答案】（1）D （2） （3）左 （4）= 【解析】 【小问1详解】 进行上述实验最主要的目的是推断电流从不同接线柱流入时电流计指针偏转方向，故选D。 【小问2详解】 电路连线如图 【小问3详解】 连接好实验电路后，闭合开关的瞬间，发现电流计指针向右偏转，说明当磁通量增加时指针右偏。当电流计指针回到原位置后，将滑动变阻器的滑动触头快速向左滑动，则滑动变阻器的阻值变大，回路电流减小，穿过线圈的磁通量减小，则会观察到电流计指针向左偏转。 【小问4详解】 把A线圈从同样高度插到B线圈中同样的位置处，第一次快插，第二次慢插，根据 两情况下磁通量的变化量相等，则流过B线圈的电荷量 q1=q2 14. 在“探究变压器原、副线圈电压和匝数的关系”实验中，可拆变压器如图所示。 （1）本实验要通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压与匝数的关系，实验中需要运用的科学方法是_______（填选项前的字母）。 A. 控制变量法 B. 等效替代法 C. 整体隔离法 （2）以下给出的器材中，本实验需要用到的有_______（填选项前的字母）。 A. B. C. D. （3）下列做法正确的是_______（填选项前的字母）。 A. 为了人身安全，最好使用低压直流电源，所用电压不要超过12V B. 为了多用电表的安全，使用交流电压挡测电压时，先用最大量程挡试测 C. 观察两个线圈的导线，发现粗细不同，导线粗的线圈匝数多 D. 变压器开始正常工作后，铁芯导电，把电能由原线圈输送到副线圈 （4）在实际实验中将电源接在原线圈的“0”和“800”两个接线柱上，用电表测得副线圈的“0”和“400”两个接线柱之间的电压为3.0V，已知此接法中，原线圈的匝数为副线圈的2倍，则原线圈的输入电压可能为_______（填选项前的字母）。 A. 1.5V B. 3.0V C. 5.0V D. 7.0V 【答案】（1）A （2）BD （3）B （4）D 【解析】 【小问1详解】 本实验要通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压与匝数的关系，实验中需要运用的科学方法是控制变量法。 故选A。 【小问2详解】 实验中需要交流电源和交流电压表，不需要干电池和直流电压表。 故选BD。 【小问3详解】 A．变压器改变的是交流电压，因此为了人身安全，只能使用低压交流电源，若用直流电源，变压器不能工作，A错误； B．使用多用电表测电压时，先用最大量程挡试测，再选用恰当的挡位进行测量，B正确； C．观察两个线圈的导线，发现粗细不同，由变压器工作原理知两线圈的电流与匝数成反比，可知匝数少的电流大，则导线越粗，即导线粗的线圈匝数少，C错误； D．变压器的工作原理是电磁感应现象，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，不是通过铁芯导电传输电能，D错误。 故选B。 【小问4详解】 若是理想变压器，则由变压器原、副线圈电压与匝数的关系知，若变压器的原线圈接“0”和“800”两个接线柱，副线圈接“0”和“400”两个接线柱，即原、副线圈的匝数之比为2：1，副线圈的电压为3V，则原线圈的电压，考虑到不是理想变压器，可能有漏磁等现象，则原线圈所接电源的电压大于6V，可能为7V。 故选D。 四、计算题（本大题有4小题，第15题6分， 第15题10分，第16题12，共30分 。解题时要求写出必要的文字说明、方程式、演算步骤） 15. 如图，足够长的平行光滑金属导轨水平放置，宽度，一端连接的电阻，导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度，导体棒放在导轨上，其长度恰好等于导轨间距，导体棒的电阻，导轨的电阻可忽略不计。在平行于导轨的拉力F作用下，导体棒沿导轨向右匀速运动，并一直与导轨接触良好，速度。求： （1）导体棒上产生的感应电动势E的大小； （2）导体棒上感应电流I的大小和方向； （3）拉力F的大小。 【答案】（1）；（2），由N指向M；（3）0.48N 【解析】 【详解】（1）根据法拉第电磁感应定律可得导体棒上产生的感应电动势大小为 （2）根据闭合电路欧姆定律可得导体棒上感应电流大小为 根据右手定则可判断出导体棒上感应电流方向为由N指向M。 （3）根据平衡条件可得 16. 如图（甲）所示，一固定的矩形导体线圈水平放置，线圈的两端通过理想变压器接一只小灯泡，原、副线圈的匝数比n1∶n2=1∶5，在线圈所在空间存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场。已知导体线圈的匝数n=100匝，电阻r=1 Ω，所围成的矩形面积S=0.04 m2，小灯泡的电阻R=15 Ω，磁场的磁感应强度的变化率随时间按图（乙）所示的规律变化，不计灯丝电阻随温度的变化，且灯泡正常发光，求∶ （1）线圈中产生的感应电动势的表达式； （2）小灯泡的电功率； （3）10分钟的时间内导体线圈上所产生的热量。 【答案】（1）8sin 200t V （2）15 W （3）15000 J 【解析】 【小问1详解】 设导体线圈上的电动势为e，由法拉第电磁感应定律得e=nS 则电动势最大值Em=100×0.04×2 V=8 V 而T=3.14×10-2 s 则ω==200 rad/s 则线圈产生的电动势随时间变化规律为e=8sin 200t V 【小问2详解】 设导体线圈中产生的交变电流电动势有效值为E，通过理想变压器使灯泡正常发光时，线圈中电流为I，加在变压器原线圈的电压为U。 根据 得灯泡两端电压为 由P入=P出 得=UI 根据闭合电路欧姆定律有U=E-Ir 其中E= 代入数据解得U=3 V，I=5 A 灯泡功率P灯=P入=IU=15 W 【小问3详解】 根据焦耳定律，10分钟的时间内导体线圈上所产生的热量Q=I2rt=52×1×600 W=15000 J 17. 如图所示，间距为L两根平行长直金属导轨MN、PQ固定在倾角为θ的绝缘斜面上，导轨上端接有阻值为R的电阻，一根长为L、质量为m、电阻为3R的直导体棒ab垂直放在两导轨上。整个装置处于方向垂直斜面向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。ab由静止释放后沿导轨运动，加速下滑位移大小为s时到达cd位置后开始做匀速运动。ab在运动过程中与导轨接触良好，导轨电阻及一切摩擦均不计，重力加速度大小为g。求： （1）ab棒的最大速度vm； （2）ab在匀速运动过程中的热功率P； （3）从ab棒由静止释放到开始匀速运动的整个过程中电阻R产生的热量Q。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）ab在匀速运动过程中受力平衡，有 mgsinθ=BIL ab切割磁感线产生的感应电动势 E=BLvm 根据闭合电路欧姆定律，有 E=I（R+3R） 得ab的最大速度为 （2）ab在匀速运动过程中的热功率 P=I2·3R 或 得ab在匀速运动过程中的热功率为 （3）根据能量守恒定律，有 根据焦耳定律，有 得电阻R产生的热量 18. 如图所示，在xOy坐标平面内，半径为R的圆形匀强磁场区域边界与x轴相切于原点O，MN、PQ间存在着匀强电场，PQ=3R，PM=2R，PM与磁场边界相切于A点。现有大量质量为m、电荷量为q的正离子，从O点以相同的速率v0均匀沿坐标平面各个方向射入y>0的区域，其中沿y轴正方向射入的离子恰能从A点射入电场并打在Q点，离子到达PQ边界即被吸收。忽略电场的边缘效应，不计离子重力及相互作用，求： （1）匀强磁场磁感应强度B的大小； （2）电场的电场强度E的大小； （3）若将电场强度调为1.5E，PQ区域接收到的离子数占发射总离子数的比例。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）沿y轴正方向进入磁场的离子在磁场中做匀速圆周运动，其轨迹半径 由牛顿第二定律 解得 （2）沿y轴正方向进入磁场的离子在电场中做类平抛运动，由牛顿第二定律 垂直电场方向 平行电场方向 联立解得 （3）由几何关系可知所有离子经磁场偏转后进入电场时速度方向均垂直于PM，设恰能打在Q点的离子进入电场的位置到P点的距离为h，由牛顿第二定律 平行电场方向 解得 设该离子在O点射出时，速度方向与x轴正方向成角，由几何关系 联立解得 可得PQ区域接收到的离子数占发射出总离子数的比例 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 泉州中远学校2025年春季第一阶段教学质量检测试题 高二物理 （时间：90分钟 满分：100分） 一、单项选择题（本大题有6小题，每小题4分，共24分。每题只有一个选项符合题意） 1. 法拉第发现电磁感应现象，不仅推动了电磁理论的发展，而且推动了电磁技术的发展，引领人类进入了电气时代，下列哪一个器件工作时利用了电磁感应现象（ ） A. 电磁炉 B. 回旋加速器 C. 示波管 D. 磁电式电流表 2. 如图所示，光滑固定导轨M、N水平放置，两根导体棒P、Q平行放置于导轨上，形成一个闭合回路，一条形磁铁从高处下落接近回路时（已知重力加速度为g）（　　） A. P、Q将相互远离 B. P、Q将相互靠拢 C. 磁铁的加速度等于 D. 磁铁的加速度大于 3. 如图所示，足够长的导体棒MN固定在相互平行且间距l=0.4m的金属导轨上，导体棒MN与水平导轨的夹角为30°，且处于方向垂直纸面向外、磁感应强度大小B=0.5T的匀强磁场中。已知电源的电动势E=6V，回路中的总电阻R=3Ω，导体棒与导轨接触良好，则导体棒MN所受的安培力大小为（　　） A. 0.1N B. 0.2N C. 0.4N D. 0.8N 4. 如图所示，A、B两灯相同，是带铁芯的电阻可不计的线圈，下列说法中错误的是（　　） A. 开关K合上瞬间，A、B同时亮着 B. K合上稳定后，A灯熄灭，B灯变亮 C. K断开瞬间，A、B同时熄灭 D. K断开瞬间，B立即熄灭，A过一会儿再熄灭 5. 如图甲所示，20匝的线圈两端M、N与一个电压表相连，线圈内有指向纸内方向的磁场，线圈中的磁通量在按图乙所示规律变化，不计线圈电阻下列说法正确的是（　　） A. 电压表的负接线柱接线圈的M端 B. 线圈中产生的感生电场沿逆时针方向 C. 线圈中磁通量的变化率为1.5Wb/s D. 电压表的读数为0.5V 6. 如图所示，两光滑平行长直导轨，间距为d，固定在水平面上，磁感应强度为B的匀强磁场与导轨平面垂直。两质量都为m、电阻都为r的导体棒L1、L2垂直放置在导轨上，与导轨接触良好，两导体棒距离足够远，L1静止，L2以初速度v0向右运动，不计导轨电阻，忽略感应电流产生的磁场，则（ ） A. 导体棒L1将做匀减速直线运动 B. 导体棒L2的速度逐渐减小为0.5v0，这个过程中L2产生的焦耳热为 C. 导体棒L1的速度增加为0.5v0时，导体棒L1两端的电势差为0.5Bdv0 D. 当导体棒L2的速度减小为0.75v0，导体棒L1的速度增加为0.25v0时，导体棒L1两端的电势差为0.5Bdv0 二、双项选择题（本大题有4小题，每小题4分，共16分。每小题有两个选项符合题意，选对一个得2分，有错选得0分） 7. 如图（甲）为一台教用发电机构造示意图，线圈逆时针转动，产生的电动势随时间的变化规律如图（乙）所示。发电机线圈的内电阻为，外接灯泡的电阻为，则（　　） A. 电压表的示数为6V B. 发电机的输出功率为4W C. 在1.0×10-2s时刻，穿过线圈的磁通量最大 D. 在2.0×10-2s时刻，穿过线圈的磁通量变化率最大 8. 如图甲所示，导体框架abcd放置于水平面内，ab平行于cd，导体棒MN与两导轨垂直并与导轨接触良好，整个装置放置于垂直于框架平面的磁场中，磁感应强度B随时间变化规律如图乙所示，MN始终保持静止，规定竖直向上为磁场正方向，沿导体棒由M到N为感应电流的正方向，水平向右为导体棒所受安培力F的正方向，水平向左为导体棒所受摩擦力Ff的正方向，下列图像中正确的是（　　） A. B. C. D. 9. 如图所示电路中的变压器为理想变压器，S为单刀双掷开关．P是滑动变阻器R的滑动触头，U1为加在原线圈两端的交变电压，I1、I2分别为原线圈和副线圈中的电流．下列说法正确的是（ ） A. 保持P的位置及U1不变，S由b切换到a，则R上消耗的功率减小 B. 保持P的位置及U1不变，S由a切换到b，则I2减小 C. 保持P的位置及U1不变，S由b切换到a，则I1增大 D. 保持U1不变，S接在b端，将P向上滑动，则 I1减小 10. 如图甲所示为电磁感应加速器核心部分俯视图，圆心为O、半径为R的圆形光滑真空绝缘细管固定放置于圆形边界的匀强磁场中，圆心O与磁场圆心重合。磁场方向竖直向下，当磁场的磁感应强度B随时间变化时，会在空间中产生涡旋电场，其电场线是在水平面内一系列以O为圆心的同心圆，同一条电场线上各点场强大小相等。某时刻在细管内P点静止释放一带电量为、质量为m的小球，小球沿逆时针方向运动，其动能随转过圆心角θ的变化图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 磁感应强度大小均匀减小 B. 细管所处位置电场强度大小为 C. 磁感应强度变化率大小为 D. 小球第一次回到P点所用时间为 三、填空题（本大题有2小题，每空格2分，共14分 。） 11. 如图所示，在磁感应强度B=0.4T的匀强磁场中，让长为0.2m的导体棒ab在金属框上以30m/s的速度向右移动时，感应电动势大小为____________V。如果R1、R2和导体棒电阻均为r=2Ω，其余部分电阻不计，则通过R1的电流大小为____________A。 12. 如图为矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时产生的正弦交流电的电流随时间变化的图像。由图像可知：电流的最大值为_______A；有效值为_______A；交流电的周期为_______s；线圈转动的频率为_______Hz；电流强度的瞬时值表达式为i＝____________A。 三 、实验探究题（本大题有2小题，每空格2 分，共14 分。） 13. 某同学探究“影响感应电流方向的因素”，实验如下。 （1）首先按图1所示方式连接电路，闭合开关后，发现电流计指针向左偏转；再按图2所示方式连接电路，闭合开关后，发现电流计指针向右偏转。进行上述实验最主要的目的是 。（选填选项前的字母） A. 检查各仪器及导线是否完好 B. 检查电流计量程是否合适 C. 检查电流计测量电路的电流是否准确 D. 推断电流从不同接线柱流入时电流计指针偏转方向 （2）接下来用如图3所示的装置做实验，按实验要求在答题卡上补充连接电路____________。 （3）连接好实验电路后，闭合开关的瞬间，发现电流计指针向右偏转。当电流计指针回到原位置后，将滑动变阻器的滑动触头快速向左滑动，则会观察到电流计指针向____________偏转。 （4）把A线圈从同样高度插到B线圈中同样的位置处，第一次快插，第二次慢插，两情况下流过B线圈的电荷量分别为q1和q2，则q1____________q2（选填“>”、“=”或“<”）。 14. 在“探究变压器原、副线圈电压和匝数的关系”实验中，可拆变压器如图所示。 （1）本实验要通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压与匝数的关系，实验中需要运用的科学方法是_______（填选项前的字母）。 A. 控制变量法 B. 等效替代法 C. 整体隔离法 （2）以下给出的器材中，本实验需要用到的有_______（填选项前的字母）。 A. B. C. D. （3）下列做法正确的是_______（填选项前的字母）。 A. 为了人身安全，最好使用低压直流电源，所用电压不要超过12V B. 为了多用电表的安全，使用交流电压挡测电压时，先用最大量程挡试测 C. 观察两个线圈的导线，发现粗细不同，导线粗的线圈匝数多 D. 变压器开始正常工作后，铁芯导电，把电能由原线圈输送到副线圈 （4）在实际实验中将电源接在原线圈的“0”和“800”两个接线柱上，用电表测得副线圈的“0”和“400”两个接线柱之间的电压为3.0V，已知此接法中，原线圈的匝数为副线圈的2倍，则原线圈的输入电压可能为_______（填选项前的字母）。 A. 1.5V B. 3.0V C. 5.0V D. 7.0V 四、计算题（本大题有4小题，第15题6分， 第15题10分，第16题12，共30分 。解题时要求写出必要的文字说明、方程式、演算步骤） 15. 如图，足够长的平行光滑金属导轨水平放置，宽度，一端连接的电阻，导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度，导体棒放在导轨上，其长度恰好等于导轨间距，导体棒的电阻，导轨的电阻可忽略不计。在平行于导轨的拉力F作用下，导体棒沿导轨向右匀速运动，并一直与导轨接触良好，速度。求： （1）导体棒上产生的感应电动势E的大小； （2）导体棒上感应电流I的大小和方向； （3）拉力F的大小。 16. 如图（甲）所示，一固定的矩形导体线圈水平放置，线圈的两端通过理想变压器接一只小灯泡，原、副线圈的匝数比n1∶n2=1∶5，在线圈所在空间存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场。已知导体线圈的匝数n=100匝，电阻r=1 Ω，所围成的矩形面积S=0.04 m2，小灯泡的电阻R=15 Ω，磁场的磁感应强度的变化率随时间按图（乙）所示的规律变化，不计灯丝电阻随温度的变化，且灯泡正常发光，求∶ （1）线圈中产生的感应电动势的表达式； （2）小灯泡的电功率； （3）10分钟的时间内导体线圈上所产生的热量。 17. 如图所示，间距为L两根平行长直金属导轨MN、PQ固定在倾角为θ的绝缘斜面上，导轨上端接有阻值为R的电阻，一根长为L、质量为m、电阻为3R的直导体棒ab垂直放在两导轨上。整个装置处于方向垂直斜面向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。ab由静止释放后沿导轨运动，加速下滑位移大小为s时到达cd位置后开始做匀速运动。ab在运动过程中与导轨接触良好，导轨电阻及一切摩擦均不计，重力加速度大小为g。求： （1）ab棒的最大速度vm； （2）ab在匀速运动过程中的热功率P； （3）从ab棒由静止释放到开始匀速运动的整个过程中电阻R产生的热量Q。 18. 如图所示，在xOy坐标平面内，半径为R的圆形匀强磁场区域边界与x轴相切于原点O，MN、PQ间存在着匀强电场，PQ=3R，PM=2R，PM与磁场边界相切于A点。现有大量质量为m、电荷量为q的正离子，从O点以相同的速率v0均匀沿坐标平面各个方向射入y>0的区域，其中沿y轴正方向射入的离子恰能从A点射入电场并打在Q点，离子到达PQ边界即被吸收。忽略电场的边缘效应，不计离子重力及相互作用，求： （1）匀强磁场磁感应强度B的大小； （2）电场的电场强度E的大小； （3）若将电场强度调为1.5E，PQ区域接收到的离子数占发射总离子数的比例。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $