精品解析：四川省绵阳市北川中学2024-2025学年高二下学期期中考试物理试题

2025年春2023级期中考试 物理 本试卷分为试题卷和答题卡两部分，其中试题卷由第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）组成，共6页：答题卡共2页。满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1、题前，考生务必将自己的学校、班级、姓名用0.5毫米黑色签字笔填写清楚。 2、择题使用2B铅笔填涂在答题卡对应题目标号的位置上，如需改动，用橡皮擦擦干净后再选涂其它答案；在草稿纸、试题卷上答题无效。 3、试结束后将答题卡收回。 第Ⅰ卷（选择题，共48分） 一、本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 下列关于电磁波的说法正确的是（ ） A. 只要空间某处的电场或磁场发生变化，就会在其周围空间产生电磁波 B. 频率越高的电磁波越容易发生明显的衍射现象 C. 利用X射线的穿透本领，可在机场等地进行安全检查 D. 红外线的显著作用是热效应，温度较低的物体不能辐射红外线 【答案】C 【解析】 【详解】A．均匀变化的电场或磁场只能产生稳定的磁场或电场，无法继续激发新的场，只有周期性变化的电场和磁场交替产生才能形成电磁波，故A错误； B．根据，电磁波频率越高波长越短，而明显衍射的条件是障碍物尺寸与波长相近或小于波长，因此波长越短越难发生明显衍射，故B错误； C．X射线穿透本领较强，可穿透行李等物品检查内部物品，因此可用于机场等地的安全检查，故C正确； D．一切物体都在向外辐射红外线，温度较低的物体也能辐射红外线，仅辐射强度随温度降低而减小，故D错误。 故选C。 2. 如图所示，甲是回旋加速器，乙是磁流体发电机，丙是速度选择器，丁是霍尔元件，其中丙的磁感应强度大小为B、电场强度大小为E，下列说法正确的是（ ） A. 甲图在不改变任何参数的情况下，该回旋加速器既可以加速质子也可以加速α粒子 B. 乙图可判断出B极板是发电机的正极 C. 丙图中粒子在忽略重力时，沿直线从右（B）向左（A）通过速度选择器的条件是 D. 丁图中若导体为金属，稳定时C板电势高 【答案】B 【解析】 【详解】A．要想使粒子在回旋加速器中不断被加速，则粒子在磁场中运动的周期必须等于电场变化的周期，即，在不改变任何参数的情况下，因质子和α粒子的比荷不同，则在磁场中运动的周期不同，即该回旋加速器不可以同时加速质子和α粒子，故A错误； B．由左手定则知正离子向下偏转，所以下极板带正电，A板是电源的负极，B板是电源的正极，故B正确； C．若粒子带正电，则粒子从右（B）向左（A）进入选择器时，受电场力和洛伦兹力均向下，则粒子不能沿直线通过选择器；同理若粒子带负电，则粒子从右（B）向左（A）进入选择器时，受电场力和洛伦兹力均向上，则粒子也不能沿直线通过选择器，故C错误； D．若导体为金属，载流子为电子，带负电，由左手定则可知，负电荷向C端偏转，所以稳定时D板电势高，故D错误。 故选B。 3. 如图所示为一交流电压随时间变化的图像，每个周期内，前三分之二周期电压按正弦规律变化，后三分之一周期电压恒定，根据图中数据可得，此交流电压的有效值为（　　） A. B. V C. V D. 2V 【答案】C 【解析】 【详解】根据交流电有效值的定义，设其电压正向最大值为Um，负向最大值为U1，有效值为U，让此交流电通过一个电阻R，则有 解得 故选C。 4. 如图所示的电路中，定值电阻R的阻值大于灯泡L的阻值。自感线圈的阻值非常小，可忽略不计。下列说法正确的是（ ） A. 开关S闭合后，电路稳定时，灯泡L两端的电压比电阻两端的电压高 B. 开关S闭合时，灯泡L将逐渐变亮 C. 稳定后再断开S，电阻R的电流方向由a流向b D. 稳定后再断开S，灯泡L先闪亮一下然后才变暗 【答案】B 【解析】 【详解】A．由于线圈电阻不计，电路稳定时，此时线圈相当于一根导线，灯泡与定值电阻并联，则灯泡L两端的电压等于电阻R两端的电压，故A错误； B．开关S闭合时，由于线圈的自感作用，导致通过灯泡的电流逐渐增大，即灯泡L将逐渐变亮，故B正确； CD．由于线圈电阻不计，电路稳定时，此时线圈相当于一根导线，因为定值电阻R的阻值大于灯泡L的阻值，则通过灯泡的电流大于定值电阻中的电流，开关S由闭合到断开时，线圈相当于一个电源，电阻R的电流方向由b流向a，线圈中的电流在新回路中由先前的稳定值逐渐减为0，灯泡L逐渐变暗，不会闪亮一下，故CD错误。 故选B。 5. 如图所示，闭合矩形线圈abcd以速度v0垂直磁场匀速穿过匀强磁场区域。设逆时针方向为电流的正方向，水平向左为安培力的正方向。能正确反映线圈中电流i和安培力F随位移x变化关系的图像是（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】在时间，只有线框的右边切割磁感线，，电流为逆时针方向，受到的安培力，方向向左。 在时间，两边均切割磁感线，感应电动势E=2BLv0，线框中的总电流为 由右手定则可知电流为顺时针方向电流。受到的安培力，方向向左。 在，只有线框的左边切割磁感线，感应电流，方向为逆时针，受到安培力F3=BI3L=F1，方向向左。 综合以上三种情况，故A正确，BCD错误。 故选A。 6. 如图所示，已知在LC振荡电路中，某时刻电流的方向由b流向a，且电流强度正在增强，则（ ） A. 线圈的磁场能在增大 B. 电容器两极板间的电场强度正在加强 C. 该时刻电容器下极板带正电荷 D. 线圈的自感电动势在增大 【答案】A 【解析】 【详解】某时刻电流的方向由b流向a，且电流强度正在增强，则线圈的磁场能在增大，电场能正在减小，即电容器带电量正在减小，两极板间的电场强度正在减弱，电容器正在放电，即该时刻电容器上极板带正电荷，电流的变化率正在减小，则线圈的自感电动势在减小。 故选A。 7. 如图为交流发电机的原理图，其矩形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴按图示方向匀速转动，转动角速度 ，线圈的匝数 、总电阻 ，线圈围成的面积。线圈两端与阻值 的电阻相连，交流电压表可视为理想电表。已知磁场的磁感应强度 ，图示位置矩形线圈与磁感线平行。则（ ） A. 图示位置，线圈中的电流最小，电流方向为adcba B. 从图示位置开始计时，线圈产生的电动势 C. 电路中交流电压表的示数为45V D. 线圈由图示位置转过90°的过程中，通过电阻R的电荷量为0.018C 【答案】C 【解析】 【详解】A．图示位置磁通量为零，电动势最大，电流最大，根据右手定则可知，线圈中电流方向为abcda，A错误； B．从图示位置开始计时，线圈产生的感应电动势为（V），B错误； C．电动势的有效值为 则电路中交流电压表的示数为，C正确； D．线圈由图示位置转过90°的过程中，通过电阻R的电荷量为 代入数据解得，D错误。 故选C。 8. 2022年1月，我国成功研制出大功率单通道霍尔推进器，并将其运用到载人航天器中，如图甲所示。霍尔推进器的部分结构如图乙所示，在很窄的圆环空间内存在沿半径方向向外的辐射状的磁场Ⅰ，其磁感强度大小可近似认为处处相等。若在垂直圆环平面的方向上加上匀强磁场Ⅱ和匀强电场（图中都没有画出），沿平行圆环的方向以一定的速度射入电子，电子恰好可以在圆环内沿顺时针方向做半径为R、周期为T的匀速圆周运动。已知磁场Ⅰ、Ⅱ的磁感应强度大小相等，电子的电量为e，质量为m，电子重力忽略不计，则（　　） A. 磁场Ⅰ对电子的作用力提供电子做匀速圆周运动所需向心力 B. 电场方向垂直圆环平面向外，磁场Ⅱ的方向垂直圆环平面向里 C. 磁场Ⅰ、Ⅱ的磁感应强度大小为 D. 电场的电场强度大小为 【答案】D 【解析】 【详解】AB．根据左手定则可知磁场Ⅰ对电子的作用力沿圆环方向垂直纸面向里，不能提供向心力，磁场Ⅱ对电子的作用力提供电子做匀速圆周运动所需向心力，即磁场Ⅱ的方向垂直圆环平面向里，电子所受电场力与磁场Ⅰ对电子的作用力平衡，所以电场方向垂直圆环平面向里。故AB错误； C．根据 又 联立，解得 故C错误； D．根据 又 联立，解得 故D正确。 故选D。 二、本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，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，有选错的得0分。 9. 如图所示，三角形线框与长直导线彼此绝缘，线框被导线分成面积相等的两部分，在MN中电流逐渐减小的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 线框中有逆时针方向的电流 B. 线框中有顺时针方向的电流 C. 线框向右运动 D. 线框向左运动 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．由安培定则可知，MN中的电流在导线框左侧产生的磁场垂直于纸面向里，右侧的磁场垂直纸面向外。由于电流产生的磁场离导线越远，磁场越弱，所以虽然线框被导线分成面积相等的两部分，但左边的磁通量小于右边的磁通量，磁通量相互抵消一部分，可得在MN电流逐渐减小时，穿过导线框的磁通量向外减小，由楞次定律可知，可判断线框中有逆时针方向的电流，故A正确，B错误； CD．根据左手定则可知，线框左右两侧都受向右的安培力，则线框向右运动，故C正确，D错误。 故选AC。 10. 如图所示，MN和PQ是两根互相平行竖直放置的光滑金属导轨，已知导轨足够长，间距为L，导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直。ab是一根与导轨垂直且始终与导轨接触良好的金属棒，金属棒电阻为R，其余电阻不计。将开关S闭合的同时，让金属棒ab由静止开始自由下落，下列说法正确的是（ ） A. 释放瞬间，金属棒的加速度大小等于重力加速度g B. 金属棒向下运动时，流过电阻R的电流方向b→a C. 金属棒的速度为v时，它所受的安培力的大小为 D. 在金属棒运动的整个过程中，回路产生的总热量等于金属棒重力势能的减少量 【答案】AC 【解析】 【详解】A．释放瞬间，金属棒速度，感应电动势，闭合回路内无电流，金属棒不受安培力，只受重力，加速度等于重力加速度g，故A正确； B．根据右手定则，金属棒向下运动时，流过电阻R的电流方向a→b，故B错误； C．金属棒的速度为v时，感应电动势大小，故感应电流大小，所以它所受的安培力的大小为，故C正确； D．根据能量守恒定律，金属棒下落过程中重力势能减少量一部分转化为金属棒的动能，另一部分通过安培力做功转化为回路的焦耳热，所以回路产生的总热量小于金属棒重力势能的减少量，故D错误。 故选AC。 11. 图1所示是调压变压器的原理图，线圈AB绕在一个圆形的铁芯上，总匝数为1000匝．AB间加上如图2所示的正弦交流电压，移动滑动触头P的位置，就可以调节输出电压．在输出端连接了滑动变阻器R和理想交流电流表，变阻器的滑动触头为Q．已知开始时滑动触头位于变阻器的最下端，且BP间线圈匝数刚好是500匝，变阻器的最大阻值等于72欧姆．则下列判断中正确的是 A. 开始时，安培表示数为A B. 开始时，流过R的交流电频率25Hz C. 保持P的位置不动，将Q向上移动时，R消耗的功率变大 D. 保持Q的位置不动，将P沿逆时针方向转动少许，R消耗的功率变大 【答案】CD 【解析】 【详解】由图2知，输入电压的有效值为U1=36V，根据变压规律：，解得输出电压U2=18V，所以电流表的读数为I=U2/R=0.25A，所以A错误；交流电的周期为0.02s，所以频率为50Hz，故B错误；保持P的位置不动，将Q向上移动时，R的阻值减小，U2不变，R消耗的功率变大，所以C正确；保持Q的位置不动，将P沿逆时针方向转动少许，n2增大，U2增大，R消耗的功率变大，所以D正确． 12. 如图所示，在等腰直角三角形abc区域内存在垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场，O为ab边的中点，在O处有一粒子源沿纸面内不同方向、以相同的速率不断向磁场中释放相同的带正电的粒子，已知粒子的质量为m，电荷量为q，直角边ab长为，不计重力和粒子间的相互作用力。则（　　） A. 从ac边射出的粒子中在磁场中运动的最短时间为 B. 从ac边射出的粒子中在磁场中运动的最短时间为 C. 粒子能从bc边射出的区域长度为L D. 粒子能从bc边射出的区域长度为L 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．粒子在磁场中做圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力 解得 如图 Od与ac垂直，有几何关系可知，Od长为 即最短弦长，对应最短时间，圆心角为，则最短时间为 又 解得从ac边射出的粒子中在磁场中运动的最短时间为 故A错误，B正确； CD．粒子轨迹与ac相切时，交与bc边最远的e点，由几何关系可知，Oe长度为直径，则粒子能从bc边射出的区域eb的长度为 故C错误，D正确。 故选BD。 第Ⅱ卷（非选择题，共52分） 三、本大题2小题，每空2分。共14分。 13. （1）为实现探究目的，保持原线圈输入的电压一定，通过改变原、副线圈匝数，测量副线圈上的电压。这个探究过程采用的科学探究方法是______。 A. 控制变量法 B. 等效替代法 C. 演绎法 D. 理想实验法 （2）变压由两个线圈和铁芯等构成，下列说法正确的是______。 A. 匝数多的线圈导线粗 B. 匝数少的线圈导线粗 C. 铁芯由绝缘的铜片叠成 D. 铁芯由绝缘的硅钢片叠成 （3）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，则原线圈的输入电压可能为 。 A. 1.5V B. 3.0V C. 5.8V D. 6.5V 【答案】（1）A （2）BD （3）D 【解析】 【小问1详解】 实验中保持原线圈输入电压不变，只改变原、副线圈匝数，探究副线圈电压和匝数的关系，控制其他变量不变、只改变一个研究变量的方法是控制变量法。 故选A。 【小问2详解】 AB．变压器功率近似守恒，电流与匝数成反比，匝数越少的线圈电流越大，需要更粗的导线减小电阻发热，因此A错误，B正确； CD．变压器铁芯需要减小涡流损耗、提升导磁能力，因此采用绝缘硅钢片叠成，不用导电的铜片，因此C错误，D正确。 故选BD。 【小问3详解】 由图可知，原线圈匝数，副线圈匝数。若为理想变压器，由变压比 代入，可得理想值 实际变压器存在漏磁、损耗，实际副线圈输出电压一定小于理想值，因此要得到的副线圈电压，原线圈输入电压一定大于，只有符合要求。 故选D。 【点睛】 14. 如图所示是“研究电磁感应现象”的实验装置，连好电路后，闭合开关时，灵敏电流计的指针向左偏了一下。 （1）合上开关后，将A线圈迅速插入B线圈中，电流计指针将______偏转；（填“向左”“向右”或“不”） （2）连好电路后，并将A线圈插入B线圈中后，若要使灵敏电流计的指针向右偏转，可采取的操作是：______； A．拔出A线圈 B．插入铁芯 C．变阻器的滑片向左滑动 D．断开电键S瞬间 （3）如图1所示，G为指针零刻度在中央的灵敏电流表，电流从电流表G的左接线柱进时，指针也从中央向左偏。今把它与一线圈串联进行电磁感应实验，则图2中的条形磁铁的运动方向是向______（填“上”、“下”）；图3中的条形磁铁上端为______极（填“N”、“S”）。 【答案】 ①. 向左 ②. AD##DA ③. 下 ④. N 【解析】 【详解】（1）[1]依据题意，磁通量增加时，灵敏电流计指针向左偏转。则合上开关后，将A线圈迅速插入B线圈中时，B线圈中的磁通量增加，所以电流计指针将向左偏转。 （2）[2]若要使灵敏电流计的指针向右偏转，根据楞次定律知，磁通量应该减小。 A．拔出A线圈，B线圈中的磁通量减小，A正确； B．插入铁芯时，B线圈中的磁通量增加，B错误； C．变阻器的滑片向左滑动，电流变大，B线圈中的磁通量增加，C错误； D．断开电键S瞬间，电流变小，B线圈中的磁通量减小，D正确。 故选AD。 （3）[3]图2中指针向左偏，可知感应电流的方向是顺时针（俯视线圈），感应电流的磁场方向向下，条形磁铁的磁场方向向上，由楞次定律可知，磁通量增加，条形磁铁应该向下运动。 [4]图3中指针向右偏，可知感应电流的方向是逆时针（俯视线圈），感应电流的磁场方向向上，条形磁铁向上运动，即磁通量减小，由楞次定律可知，条形磁铁的磁场方向应该向上，所以条形磁铁上端为N极，下端为S极。 四、本大题3小题，共38分，要求写出必要的文字说明、主要的计算步骤和明确的答案。 15. 一小型发电机通过升压、降压变压器把电能输送给用户，已知发电机的输出功率为50kW，输出电压为500V，升压变压器原、副线圈匝数比为，两个变压器间的输电导线的总电阻为15Ω，降压变压器的输出电压为220V，变压器本身的损耗忽略不计，在输电过程中电抗造成电压的损失不计，求： （1）升压变压器副线圈的两端电压； （2）输电线上损耗的电功率； （3）降压变压器原、副线圈的匝数比。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）据理想变压器电压比等于匝数比可得 解得升压变压器的副线圈两端电压为 （2）输电导线上的电流为 则输电线上损耗的电功率为 （3）降压变压器原线圈的输入电压为 则降压变压器原、副线圈的匝数比为 16. 如图，在坐标系内，第一象限有垂直纸面向外的匀强磁场，第二象限有沿轴负方向的匀强电场，电场强度大小为。一质量为、电荷量为的带电粒子从轴上的点以速度沿与轴正方向成角的方向射入磁场，恰好垂直于轴射出磁场进入电场，不计粒子重力，求： （1）粒子在匀强磁场中运动的轨道半径的大小； （2）磁感应强度的大小； （3）粒子从点射入到第二次到达轴的时间。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子在磁场中的运动情况如图所示。 由几何关系得 解得 【小问2详解】 根据洛伦兹力提供向心力有 解得 【小问3详解】 粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期 粒子在磁场中运动的时间 粒子从轴进入电场至速度为0的过程中，可得 又有 解得 粒子从点射入到第二次到达轴的时间 17. 如图，金属导轨平行且水平放置，导轨间距为L，导轨光滑无摩擦。定值电阻大小为R，其余电阻忽略不计，电容大小为C。在运动过程中，质量为m的金属棒始终与导轨保持垂直。整个装置处于竖直方向且磁感应强度为B的匀强磁场中。 （1）开关S闭合时，若对金属棒施加以水平向右的恒力F，求金属棒能达到的最大速度vm （2）开关S闭合时，若对金属棒施加以水平向右的瞬时初速度v0，求金属棒能达到的最大位移xm以及在这段时间内通过R的电荷量q （3）当金属棒速度为v时，断开开关S，改变水平外力并使金属棒匀速运动。当外力功率为定值电阻功率的两倍时，求电容器所带的电荷量Q 【答案】（1） （2）； （3） 【解析】 【小问1详解】 开关闭合时，电容器被开关短接，电路中只有定值电阻 参与闭合回路。 金属棒以速度 向右运动时，动生电动势为 回路电流为 金属棒受到的安培力大小为 当速度最大时金属棒受力平衡，有 解得 【小问2详解】 开关闭合且不再施加外力时，金属棒只受安培力阻碍运动，取向右为正。 速度为 时，回路电流为 安培力大小为 由牛顿第二定律有 又，可得 从初速度 减小到，位移从 增大到，积分得 解得 设这段时间内通过 的电荷量大小为，安培力的冲量大小为 由动量变化量大小得 解得 【小问3详解】 断开开关后，电容器与电阻、运动金属棒构成回路，金属棒匀速运动时动生电动势恒为 外力维持匀速时，外力功率等于安培力功率，也等于金属棒向电路提供的功率 定值电阻功率为 由题意，即 当电路有电流时，可得 电阻两端电压为 由闭合回路电压关系，电容器两端电压为 电容器所带电荷量为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025年春2023级期中考试 物理 本试卷分为试题卷和答题卡两部分，其中试题卷由第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）组成，共6页：答题卡共2页。满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1、题前，考生务必将自己的学校、班级、姓名用0.5毫米黑色签字笔填写清楚。 2、择题使用2B铅笔填涂在答题卡对应题目标号的位置上，如需改动，用橡皮擦擦干净后再选涂其它答案；在草稿纸、试题卷上答题无效。 3、试结束后将答题卡收回。 第Ⅰ卷（选择题，共48分） 一、本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 下列关于电磁波的说法正确的是（ ） A. 只要空间某处的电场或磁场发生变化，就会在其周围空间产生电磁波 B. 频率越高的电磁波越容易发生明显的衍射现象 C. 利用X射线的穿透本领，可在机场等地进行安全检查 D. 红外线的显著作用是热效应，温度较低的物体不能辐射红外线 2. 如图所示，甲是回旋加速器，乙是磁流体发电机，丙是速度选择器，丁是霍尔元件，其中丙的磁感应强度大小为B、电场强度大小为E，下列说法正确的是（ ） A. 甲图在不改变任何参数的情况下，该回旋加速器既可以加速质子也可以加速α粒子 B. 乙图可判断出B极板是发电机的正极 C. 丙图中粒子在忽略重力时，沿直线从右（B）向左（A）通过速度选择器的条件是 D. 丁图中若导体为金属，稳定时C板电势高 3. 如图所示为一交流电压随时间变化的图像，每个周期内，前三分之二周期电压按正弦规律变化，后三分之一周期电压恒定，根据图中数据可得，此交流电压的有效值为（　　） A. B. V C. V D. 2V 4. 如图所示的电路中，定值电阻R的阻值大于灯泡L的阻值。自感线圈的阻值非常小，可忽略不计。下列说法正确的是（ ） A. 开关S闭合后，电路稳定时，灯泡L两端的电压比电阻两端的电压高 B. 开关S闭合时，灯泡L将逐渐变亮 C. 稳定后再断开S，电阻R的电流方向由a流向b D. 稳定后再断开S，灯泡L先闪亮一下然后才变暗 5. 如图所示，闭合矩形线圈abcd以速度v0垂直磁场匀速穿过匀强磁场区域。设逆时针方向为电流的正方向，水平向左为安培力的正方向。能正确反映线圈中电流i和安培力F随位移x变化关系的图像是（ ） A. B. C. D. 6. 如图所示，已知在LC振荡电路中，某时刻电流的方向由b流向a，且电流强度正在增强，则（ ） A. 线圈的磁场能在增大 B. 电容器两极板间的电场强度正在加强 C. 该时刻电容器下极板带正电荷 D. 线圈的自感电动势在增大 7. 如图为交流发电机的原理图，其矩形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴按图示方向匀速转动，转动角速度 ，线圈的匝数 、总电阻 ，线圈围成的面积。线圈两端与阻值 的电阻相连，交流电压表可视为理想电表。已知磁场的磁感应强度 ，图示位置矩形线圈与磁感线平行。则（ ） A. 图示位置，线圈中的电流最小，电流方向为adcba B. 从图示位置开始计时，线圈产生的电动势 C. 电路中交流电压表的示数为45V D. 线圈由图示位置转过90°的过程中，通过电阻R的电荷量为0.018C 8. 2022年1月，我国成功研制出大功率单通道霍尔推进器，并将其运用到载人航天器中，如图甲所示。霍尔推进器的部分结构如图乙所示，在很窄的圆环空间内存在沿半径方向向外的辐射状的磁场Ⅰ，其磁感强度大小可近似认为处处相等。若在垂直圆环平面的方向上加上匀强磁场Ⅱ和匀强电场（图中都没有画出），沿平行圆环的方向以一定的速度射入电子，电子恰好可以在圆环内沿顺时针方向做半径为R、周期为T的匀速圆周运动。已知磁场Ⅰ、Ⅱ的磁感应强度大小相等，电子的电量为e，质量为m，电子重力忽略不计，则（　　） A. 磁场Ⅰ对电子的作用力提供电子做匀速圆周运动所需向心力 B. 电场方向垂直圆环平面向外，磁场Ⅱ的方向垂直圆环平面向里 C. 磁场Ⅰ、Ⅱ的磁感应强度大小为 D. 电场的电场强度大小为 二、本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，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，有选错的得0分。 9. 如图所示，三角形线框与长直导线彼此绝缘，线框被导线分成面积相等的两部分，在MN中电流逐渐减小的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 线框中有逆时针方向的电流 B. 线框中有顺时针方向的电流 C. 线框向右运动 D. 线框向左运动 10. 如图所示，MN和PQ是两根互相平行竖直放置的光滑金属导轨，已知导轨足够长，间距为L，导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直。ab是一根与导轨垂直且始终与导轨接触良好的金属棒，金属棒电阻为R，其余电阻不计。将开关S闭合的同时，让金属棒ab由静止开始自由下落，下列说法正确的是（ ） A. 释放瞬间，金属棒的加速度大小等于重力加速度g B. 金属棒向下运动时，流过电阻R的电流方向b→a C. 金属棒的速度为v时，它所受的安培力的大小为 D. 在金属棒运动的整个过程中，回路产生的总热量等于金属棒重力势能的减少量 11. 图1所示是调压变压器的原理图，线圈AB绕在一个圆形的铁芯上，总匝数为1000匝．AB间加上如图2所示的正弦交流电压，移动滑动触头P的位置，就可以调节输出电压．在输出端连接了滑动变阻器R和理想交流电流表，变阻器的滑动触头为Q．已知开始时滑动触头位于变阻器的最下端，且BP间线圈匝数刚好是500匝，变阻器的最大阻值等于72欧姆．则下列判断中正确的是 A. 开始时，安培表示数为A B. 开始时，流过R的交流电频率25Hz C. 保持P的位置不动，将Q向上移动时，R消耗的功率变大 D. 保持Q的位置不动，将P沿逆时针方向转动少许，R消耗的功率变大 12. 如图所示，在等腰直角三角形abc区域内存在垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场，O为ab边的中点，在O处有一粒子源沿纸面内不同方向、以相同的速率不断向磁场中释放相同的带正电的粒子，已知粒子的质量为m，电荷量为q，直角边ab长为，不计重力和粒子间的相互作用力。则（　　） A. 从ac边射出的粒子中在磁场中运动的最短时间为 B. 从ac边射出的粒子中在磁场中运动的最短时间为 C. 粒子能从bc边射出的区域长度为L D. 粒子能从bc边射出的区域长度为L 第Ⅱ卷（非选择题，共52分） 三、本大题2小题，每空2分。共14分。 13. （1）为实现探究目的，保持原线圈输入的电压一定，通过改变原、副线圈匝数，测量副线圈上的电压。这个探究过程采用的科学探究方法是______。 A. 控制变量法 B. 等效替代法 C. 演绎法 D. 理想实验法 （2）变压由两个线圈和铁芯等构成，下列说法正确的是______。 A. 匝数多的线圈导线粗 B. 匝数少的线圈导线粗 C. 铁芯由绝缘的铜片叠成 D. 铁芯由绝缘的硅钢片叠成 （3）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，则原线圈的输入电压可能为 。 A. 1.5V B. 3.0V C. 5.8V D. 6.5V 14. 如图所示是“研究电磁感应现象”的实验装置，连好电路后，闭合开关时，灵敏电流计的指针向左偏了一下。 （1）合上开关后，将A线圈迅速插入B线圈中，电流计指针将______偏转；（填“向左”“向右”或“不”） （2）连好电路后，并将A线圈插入B线圈中后，若要使灵敏电流计的指针向右偏转，可采取的操作是：______； A．拔出A线圈 B．插入铁芯 C．变阻器的滑片向左滑动 D．断开电键S瞬间 （3）如图1所示，G为指针零刻度在中央的灵敏电流表，电流从电流表G的左接线柱进时，指针也从中央向左偏。今把它与一线圈串联进行电磁感应实验，则图2中的条形磁铁的运动方向是向______（填“上”、“下”）；图3中的条形磁铁上端为______极（填“N”、“S”）。 四、本大题3小题，共38分，要求写出必要的文字说明、主要的计算步骤和明确的答案。 15. 一小型发电机通过升压、降压变压器把电能输送给用户，已知发电机的输出功率为50kW，输出电压为500V，升压变压器原、副线圈匝数比为，两个变压器间的输电导线的总电阻为15Ω，降压变压器的输出电压为220V，变压器本身的损耗忽略不计，在输电过程中电抗造成电压的损失不计，求： （1）升压变压器副线圈的两端电压； （2）输电线上损耗的电功率； （3）降压变压器原、副线圈的匝数比。 16. 如图，在坐标系内，第一象限有垂直纸面向外的匀强磁场，第二象限有沿轴负方向的匀强电场，电场强度大小为。一质量为、电荷量为的带电粒子从轴上的点以速度沿与轴正方向成角的方向射入磁场，恰好垂直于轴射出磁场进入电场，不计粒子重力，求： （1）粒子在匀强磁场中运动的轨道半径的大小； （2）磁感应强度的大小； （3）粒子从点射入到第二次到达轴的时间。 17. 如图，金属导轨平行且水平放置，导轨间距为L，导轨光滑无摩擦。定值电阻大小为R，其余电阻忽略不计，电容大小为C。在运动过程中，质量为m的金属棒始终与导轨保持垂直。整个装置处于竖直方向且磁感应强度为B的匀强磁场中。 （1）开关S闭合时，若对金属棒施加以水平向右的恒力F，求金属棒能达到的最大速度vm （2）开关S闭合时，若对金属棒施加以水平向右的瞬时初速度v0，求金属棒能达到的最大位移xm以及在这段时间内通过R的电荷量q （3）当金属棒速度为v时，断开开关S，改变水平外力并使金属棒匀速运动。当外力功率为定值电阻功率的两倍时，求电容器所带的电荷量Q 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $