河南省平顶山市郏县2021-2022学年高二（下）开学收心考试物理试题（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 河南省平顶山市郏县2021-2022学年高二（下）开学收心考试物理试题（word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 406.2KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-02-24 16:55:07 | ||
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文档简介
河南省平顶山市郏县2021-2022学年高二（下）开学收心考试物理试题
一、单选题
1．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，b是原线圈的中心接头，电压表V和电流表A均为理想电表，从某时刻开始在原线圈c、d两端加上交变电压，其瞬时值表达式为（V），下列说法正确的是（ ）
A．时，ac两点间的电压瞬时值为110V
B．时，电压表的读数为22V
C．滑动变阻器触头向上移，电压表和电流表的示数均变大
D．单刀掷开关由a掷向b时，电压表和电流表的示数均变小
2．如图所示，、、是一条电场线上的三点，、间的距离等于、间的距离。用，，和、、分别表示、、三点的电势和场强，可以判定（ ）
A． B．
C． D．
3．下列说法中错误的是（ ）
A．电场的基本性质是对放在其中的电荷有力的作用
B．磁场的基本性质是对放在其中的磁极或电流有力的作用
C．电场强度的方向总是跟电场力的方向一致
D．电场强度的方向跟正电荷所受的电场力的方向一致
4．质量和电荷量都相等的带电粒子M和N，以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹如图中虚线所示，若带电粒子M的半径是N的1.5倍，则下列表述中正确的是（ ）
A．M的运行时间是N的运行时间的1.5倍
B．M的速率的速率是N的1.5倍
C．洛伦兹力对M做正功，对N做负功
D．M带正电，N带负电
5．如图所示，光滑绝缘的半圆形容器处在水平向右的匀强电场中，一个质量为m，电荷量为q的带正电小球在容器边缘A点由静止释放，结果小球运动到B点时速度刚好为零，OB与水平方向的夹角为θ=53 ，则下列说法正确的是 ( )(sin53 =0.8 cos53 =0.6)
A．小球重力与电场力的关系是mg=2Eq
B．小球在A点和B点的加速度相同
C．小球在B点时，对圆弧的压力大小为2.0mg
D．如果小球带负电，从A点由静止释放后，也能沿AB圆弧而运动
6．如图所示电路，电源电动势为E，内阻为r，L为小灯泡，R1为定值电阻，R为光敏电阻，光照强度越强，电阻越小。电压表和电流表都是理想电表。闭合开关S后，若照射光敏电阻R的光照强度逐渐减弱，在此过程中，下列说法正确的（ ）
A．电压表V的示数变小 B．电流表A的示数变大
C．小灯泡L变暗 D． R1消耗的功率变大
7．一个单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴与磁场垂直，图中表示穿过线圈平面的磁通量随时间变化的函数图像．图中磁通量的最大值Φmax＝0.20Wb，变化周期T＝0.02s．则由图可知， ( )
A．线圈中感应电动势的最大值出现在0.005、0.015s各时刻
B．电流改变方向出现在0.010s、0.020s时刻
C．根据有Emax＝62.8V
D．线圈中电动势的有效值是
8．如图所示，在磁感应强度大小为的匀强磁场中（图中未画出），在M、N处各有一条长直导线垂直穿过纸面，M处导线中通有垂直纸面向里的恒定电流，N处导线中通有垂直纸面向外的恒定电流，两电流大小相等，M和N是以为直径的圆弧上的两点，O为圆弧的圆心。这时O点的磁感应强度大小为0。若将N处长直导线移开，则O点的磁感应强度的大小及方向为（ ）
A． 向上 B． 向下 C． 向上 D． 向下
二、多选题
9．如图甲所示，半径、电阻的金属圆环关于虚线左、右对称。虚线左侧存在垂直于环面向里、按图乙中图线所示规律变化的匀强磁场，则线圈中（ ）
A．感应电流方向为逆时针方向 B．感应电动势大小为
C．感应电动势大小为 D．线圈中的感应电流大小为
10．如图所示，平行虚线之间有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁场左右宽度为L，磁感应强度大小为B。一正三角形线圈ABC所在平面与磁场垂直，顶点A刚好与磁场右边界重合，BC边与磁场边界平行，已知正三角形的高为2L，线圈的电阻为R，现让线圈向右以恒定速度v匀速运动，从线圈开始运动到BC边刚好要进入磁场的过程中（ ）
A．线圈中感应电流大小不发生变化 B．线圈中感应电动势大小为BLv
C．通过线圈截面的电荷量为 D．克服安培力做的功为
11．如图所示，用粗细均匀、总电阻为的导线围成一个边长为的等边三角形闭合线框，线框以速度匀速穿过一个水平方向宽度为，竖直方向足够长的磁场区域，该磁场的磁感应强度为。线框在匀速穿过磁场区域过程中边始终与磁场边界（图中虚线所示）平行，则下列说法正确的是（ ）
A．导线框从刚进入磁场到完全进入磁场过程中产生的平均电动势为
B．导线框从刚进入磁场到导线框完全离开磁场过程中，导线框不受安培力作用的时间为
C．导线框边刚进入和刚离开磁场时两间的电势差相等
D．导线框从边进入磁场的水平距离为时刻开始到导线框完全离开磁场过程中通过线框的电荷量为
12．如图所示，光滑斜面上放置一个通电导体棒，施加磁场后导体棒以大小为a=g的加速度沿斜面向下运动(棒保持水平)，g为重力加速度，则以下四种情况中可能的是
A． B． C． D．
13．如图为两个不同闭合电路中两个不同电源的U－I图象，则下列说法正确的是 ( )
A．电动势E1＝E2，发生短路时的电流I1>I2
B．电动势E1＝E2，内阻r1>r2
C．电动势E1＝E2，内阻r1D．电流相同时，电源1的输出功率大
三、实验题
14．某同学利用下列器材测定一节干电池的电动势和内电阻
A．待测干电池（电动势约1.5V，内阻约1.0Ω）
B．电流表（满偏电流3mA，内阻10Ω）
C．安培表（量程0~0.6A，内阻约为0.1Ω）
D．电阻箱（0~9999Ω）
E．滑动变阻器（0~20Ω，10A）
F．滑动变阻器（0~100Ω，1A）
G．电键和导线若干
（1）由于没有电压表，该同学用电流表G和电阻箱改装成量程为3V的电压表，则电阻箱的阻值应调为_____Ω；
（2）为了能较为准确地进行测量，以及操作方便，实验中应选用的滑动变阻器是_______（填器材前的字母代号）；
（3）请在图方框中画出实验电路图；_____
（4）闭合开关S，调节滑动变阻器，读出电流表相应的示数I，并计算出改装后的电压表的读数U，在坐标纸中画出了如图所示的U-I图像，由图像可知：E=___V，r=___Ω（保留两位有效数字）
15．我们可以通过以下实验，来探究产生感应电流的条件。
（1）给出的实物图中。1接线柱与______连接；5接线柱与______连接(填对应的数字)。
（2）接好电路，合上开关瞬间，电流表指针______（填“偏转”或“不偏转”）；
（3）电路稳定后，电流表指针__________（填“偏转”或“不偏转”）；迅速移动滑动变阻器的滑片，电流表指针________（填“偏转”或“不偏转”）；
（4）根据以上实验可得：产生感应电流的条件_______。
四、解答题
16．如图甲所示，固定平行金属导轨MN、PQ与水平面成角倾斜放置，其电阻不计，相距为L=0.5m，导轨顶端与电阻R相连，R=0.15Ω。在导轨上垂直导轨水平放置一根质量为m=0.05kg的导体棒ab，距导轨顶端d1=0.4m，距导轨底端d2=10m，接入电路的电阻为r=0.05Ω。在装置所在区域加一个垂直导轨平面的磁场，其磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示，磁场方向垂直导轨平面向上为正。已知t=0时导体棒刚好不下滑，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2，，，求：
（1）若前0.8s内导体棒静止，则通过导体棒的电流I的大小和方向；
（2）若在t=0.8s后导体棒开始下滑，且滑到底端前已达到最大速度，则下滑全过程回路中产生的焦耳热。
17．A、B是两个完全相同的电热器，A通以图甲所示的方波交变电流，B通以图乙所示的正弦交变电流。两电热器的电功率之比等于多少？
18．如图所示，在平面中有一点P（4，3），OP所在直线下方有垂直于纸面向里的匀强磁场，OP上方有平行与OP向上的匀强电场，电场强度。现有质量为，电量带正电粒子，从坐标原点O以初速度垂直于磁场方向射入磁场，经过P点时速度方向与OP垂直，并进入电场，在经过电场中的M点（图中未标出）时的动能为O点时动能的2倍，不计粒子的重力，求；
(1)磁感应强度的大小；
(2)P、M两点间的电势差；
(3)粒子从O点运动到M点的时间。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【解析】
【详解】
A．时，ac两点电压瞬时值为
故A错误；
B．理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，原线圈两端电压有效值为
根据
可得副线圈两端电压有效值为
电表测量的是有效值，所以电压表的读数为22V，故B正确；
C．滑动变阻器触片向上移，电阻变大，副线圈的电压由匝数和输入电压决定，所以伏特表的示数不变，安培表示数减小，故C错误；
D．单刀双掷开关由a扳向b，匝数比变小，匝数与电压成正比，所以伏特表和安培表的示数均变大，故D错误。
故选B。
【点睛】
由时间求出瞬时电压的有效值，再根据匝数比等于电压之比求电压，结合电路动态分析判断电阻增大时电流的变化。
2．A
【解析】
【详解】
AC．沿电场线方向电势一定降低，可以判定电势的高低，根据电场线方向可知
由于无法确定是否是匀强电场，故的大小与无法确定，C错误， 正确。
BD．电场线的疏密表示电场强度的相对大小，由于只有一条电场线，不能确定电场线的分布情况，无法比较场强的大小， BD错误。
故选A。
3．C
【解析】
【详解】
试题分析：电场的基本性质是对放在其中的电荷有力的作用，故A正确；磁场的基本性质是对放在其中的磁极或电流有力的作用，故B正确；电场强度的方向总是跟正电荷受到的电场力的方向一致，跟负电荷受到的电场力的方向相反，故C错误D正确；
考点：考查电场的基本性质与磁场的基本性质
【名师点睛】掌握有关电场和磁场的概念、规律及研究方法是解决问题的关键．
4．B
【解析】
【详解】
A．粒子在磁场中运动的周期
粒子在磁场中运动半周，即时间为其周期的一半，与粒子运动的速度无关，所以M的运行时间等于N的运行时间，A错误；
B．根据
解得
则M的速率的速率是N的1.5倍，B正确；
C．洛伦兹力方向与速度方向始终垂直，所以洛伦兹力对粒子不做功，C错误；
D．由左手定则判断出M带负电荷，N带正电荷，D错误。
故选B。
5．C
【解析】
【分析】
小球从A运动到B的过程，运用动能定理列式，可求得重力与电场力的关系．在B点，小球的速度为零，向心力为零，由牛顿第二定律求容器对小球的支持力，从而得到小球对容器的压力．若小球带负电，分析小球的受力情况，再确定小球的运动情况．
【详解】
小球从A运动到B的过程，根据动能定理得：，解得：，故A错误；在A点，小球所受的合力等于重力，加速度为；在B点，小球的合为：，则加速度为，即两点的加速度大小相同，但方向不相同，故B错误；小球在B点时，速度为零，向心力为零，则有，故C正确；如果小球带负电，将沿重力和电场力合力方向做匀加速直线运动，后圆周运动，故D错误；故选C．
【点睛】
本题类似于单摆，根据动能定理和向心力的相关知识进行求解．要知道小球做变速圆周运动时，向心力由指向圆心的合力提供．
6．C
【解析】
【详解】
AB．若照射光敏电阻R的光照强度逐渐减弱，光敏电阻的阻值增大，根据“串反并同”规律，与其串联的电流表的电流减小，电流表的示数变小，B错误；与其并联的电压表的电压增大，电压表的示数增大，A错误；
C．与其串联的小灯泡的电流变小，小灯泡的功率变小，小灯泡变暗，C正确；
D．与其串联的电阻R1的电流变小，R1消耗的功率变小，D错误。
故选C。
7．C
【解析】
【详解】
A．在0.005s、0.015s各时刻，线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最小，线圈位于中性面位置，感应电动势为零，故A错误；
B．在0.010s、0.020s时刻，磁通量为零，线圈垂直于中性面，感应电动势最大，电流不改变方向，故B错误；
C．由图知磁通量的最大值Φmax=0.2Wb，则公式Emax=BSω、Φmax=BS、ω=2π/T得：
＝62.8V
故C正确；
D．线圈中电动势的有效值是
故D错误．
故选C.
点睛：交变电流产生过程中，线圈在中性面上时，穿过线圈的磁通量最大，感应电动势最小，线圈与中性面垂直时，通过的磁通量最小，电动势为最大；由图读出磁通量的最大值Φmax，由公式Emax=BSω和Φmax=BS结合求解Emax．
8．A
【解析】
【详解】
由右手螺旋定则可知M处导线在O点产生的磁场竖直向下，N处导线在O点产生的磁场方向也是竖直向下，由于O点的合磁感应强度为零，可知外部匀强磁场的方向向上，且有
由于M、N处导线中电流大小相等，且到O点的距离相等，因此在O点位置时
可解得
将N处长直导线移开，则O点的磁感应强度的大小为
方向竖直向上。故A正确，BCD错误。
故选A。
9．AC
【解析】
【详解】
A．由乙图可知，穿过线圈的磁通量垂直于环面向里均匀增大，根据楞次定律可知，感应电流方向为逆时针方向，故A正确；
BC．根据法拉第电磁感应定律可得：
故B错误，C正确；
D．根据电路知识可得，感应电流：
故D错误。
故选AC。
10．AD
【解析】
【详解】
AB．线圈在磁场中切割磁感线部分的有效长度始终为，所以线圈中感应电动势保持不变，其大小为
由闭合电路欧姆定律得，线圈中感应电流保持不变，其大小为
故A正确，B错误；
C．由AB项分析知，线圈中感应电流保持不变，所以通过线圈截面的电荷量
故C错误；
D．由AB项分析知，线圈中感应电流保持不变，克服安培力做的功等于线圈产生的焦耳热，则克服安培力做的功为
故D正确。
故选AD。
11．BD
【解析】
【详解】
A.根据法拉第电磁感应定律，线框从刚进入磁场到完全进入磁场过程中产生的平均电动势：
，
而：
，
，
解得
，
故A错误；
B.导线框完全在磁场中运动时磁通量不变，没有感应电流，不受安培力作用的时间为：
，
故B正确；
C.线框BC边刚进入磁场时两端的电势差为：
，
线框边刚离开时，两端的电势差为：
，
故C错误；
D.导线框边进入磁场的水平距离为时线框已经完全进入磁场，由：
，
故D正确。
故选：BD。
12．AD
【解析】
【分析】
首先根据个图中的电流的方向以及磁场的方向判断出安培力的方向，分析其与重力在斜面方向上的分量，判断在斜面方向上的合力能否为mg，即可得知其加速度是否能为g，从而判断各选项的正误．
【详解】
A图，由左手定则可知，导体棒受到竖直向下的安培力作用，与重力的合力在斜面上的分量可能等于mg，所以导体棒可能以a=g的加速度沿斜面向下运动．选项A正确．B图中的导体棒受到的安培力水平向右，在斜面上的分量沿斜面向上，所以导体棒不可能以a=g的加速度沿斜面向下运动，选项B错误．C图中的导体棒受到的安培力方向沿斜面向上，导体棒受到的合力不可能为mg，所以导体棒不可能以a=g的加速度沿斜面向下运动，选项C错误．D图中的导体棒受到的安培力方向沿斜面向下，导体棒受到的合力可能为mg，所以导体棒可能以a=g的加速度沿斜面向下运动，选项D正确．故选AD．
【点睛】
对于该题的解答，首先要熟练的使用左手定则，同时要注意，安培力的方向一定垂直于电流方向与磁场方向所决定的平面（电流的方向与磁场的方向不一定垂直，但要注意，平行时，导体棒不受磁场力的作用），再者就是要正确的会对力进行正交分解，正确的对力进行合成．
13．ACD
【解析】
【详解】
ABC．对于U-I图像中，纵轴的截距表示电源的电动势，横轴的截距表示短路电流，所以
I1>I2
选项AC正确，B错误；
D．电流相同时
根据电源的输出功率
电源1的输出功率大，D正确。
故选ACD。
14． 990 E 1.5 1.0
【解析】
【详解】
（1）[1]把电流表G改装成3V的电压表，需要串联电阻阻值
（2）[2]为方便实验操作，应选取和被测仪器阻值相差不大的，故滑动变阻器应选择E；
（3）[3]应用伏安法测电源电动势与内阻，电流表测电路电流，电压表测路端电压，实验电路图如图所示
（4）[4][5]图像的纵截距表示电源电动势，故，斜率表示电源内阻
15． 2 3 偏转 不偏转 偏转 闭合回路磁通量发生变化
【解析】
【详解】
（1）[1][2]先将电流计与线圈B串联成另一个回路，即将1接线柱与2接线柱连接；再将电源、电键、变阻器、线圈A串联成一个回路，注意滑动变阻器接一上一下两个接线柱，即将5接线柱与3接线柱连接；
（2）[3]接好电路，合上开关瞬间，穿过大螺线管的磁通量增加，产生感应电流，电流表指针偏转；
（3）[4]电路稳定后，穿过大螺线管的磁通量不变，没有感应电流产生，则电流表指针不偏转；
[5]迅速移动滑动变阻器的滑片，小线圈中的电流变化，穿过大螺线管的磁通量变化，产生感应电流，则电流表指针偏转；
（4）[6]由实验现象可知，产生感应电流的条件闭合回路磁通量发生变化。
16．（1），b到a；（2）0.9J
【解析】
【分析】
【详解】
（1）由题意知，根据法拉第电磁感应定律可得前0.8s产生的感应电动势
感应电流为
代入数据联立解得
根据楞次定律可知感应电流的方向为b到a。
（2）导体棒在t=0时，由平衡条件得
解得
0.8s后导体棒沿导轨方向受到重力沿导轨的分力、沿导轨向上的滑动摩擦力、安培力，导体棒做加速度减小的加速运动，当速度最大时有
又
解得
下滑过程中根据功能关系可知系统产生的热量Q
代入数据解得
17．
【解析】
【详解】
图甲的交变电流的有效值满足
解得
图乙交变电流的有效值为
根据电热器的功率公式
得功率之比为
18．(1)0.2T；(2)250V；(3)
【解析】
【详解】
(1)因粒子过P点时垂直于OP，所以OP为粒子做圆周运动的直径是5m，由于
解得
(2)进入电场后，沿着电场线方向
垂直于电场方向
因为
即
解得
电势差
(3)粒子在磁场中从O到P的运动时间
粒子在电场中从P到M的运动时间
所以从O到M的总时间
【名师点睛】
粒子在洛伦兹力作用下，做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律即可求解；将运动沿着电场方向与垂直电场方向分解，运用运动学公式，并由动能表达式，从而求出结果；粒子在磁场中圆周运动，运用周期公式求出其时间，再由粒子在电场中做类平抛运动，运用运动学公式，求出电场中运动时间，从而求出总时间。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，b是原线圈的中心接头，电压表V和电流表A均为理想电表，从某时刻开始在原线圈c、d两端加上交变电压，其瞬时值表达式为（V），下列说法正确的是（ ）
A．时，ac两点间的电压瞬时值为110V
B．时，电压表的读数为22V
C．滑动变阻器触头向上移，电压表和电流表的示数均变大
D．单刀掷开关由a掷向b时，电压表和电流表的示数均变小
2．如图所示，、、是一条电场线上的三点，、间的距离等于、间的距离。用，，和、、分别表示、、三点的电势和场强，可以判定（ ）
A． B．
C． D．
3．下列说法中错误的是（ ）
A．电场的基本性质是对放在其中的电荷有力的作用
B．磁场的基本性质是对放在其中的磁极或电流有力的作用
C．电场强度的方向总是跟电场力的方向一致
D．电场强度的方向跟正电荷所受的电场力的方向一致
4．质量和电荷量都相等的带电粒子M和N，以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹如图中虚线所示，若带电粒子M的半径是N的1.5倍，则下列表述中正确的是（ ）
A．M的运行时间是N的运行时间的1.5倍
B．M的速率的速率是N的1.5倍
C．洛伦兹力对M做正功，对N做负功
D．M带正电，N带负电
5．如图所示，光滑绝缘的半圆形容器处在水平向右的匀强电场中，一个质量为m，电荷量为q的带正电小球在容器边缘A点由静止释放，结果小球运动到B点时速度刚好为零，OB与水平方向的夹角为θ=53 ，则下列说法正确的是 ( )(sin53 =0.8 cos53 =0.6)
A．小球重力与电场力的关系是mg=2Eq
B．小球在A点和B点的加速度相同
C．小球在B点时，对圆弧的压力大小为2.0mg
D．如果小球带负电，从A点由静止释放后，也能沿AB圆弧而运动
6．如图所示电路，电源电动势为E，内阻为r，L为小灯泡，R1为定值电阻，R为光敏电阻，光照强度越强，电阻越小。电压表和电流表都是理想电表。闭合开关S后，若照射光敏电阻R的光照强度逐渐减弱，在此过程中，下列说法正确的（ ）
A．电压表V的示数变小 B．电流表A的示数变大
C．小灯泡L变暗 D． R1消耗的功率变大
7．一个单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴与磁场垂直，图中表示穿过线圈平面的磁通量随时间变化的函数图像．图中磁通量的最大值Φmax＝0.20Wb，变化周期T＝0.02s．则由图可知， ( )
A．线圈中感应电动势的最大值出现在0.005、0.015s各时刻
B．电流改变方向出现在0.010s、0.020s时刻
C．根据有Emax＝62.8V
D．线圈中电动势的有效值是
8．如图所示，在磁感应强度大小为的匀强磁场中（图中未画出），在M、N处各有一条长直导线垂直穿过纸面，M处导线中通有垂直纸面向里的恒定电流，N处导线中通有垂直纸面向外的恒定电流，两电流大小相等，M和N是以为直径的圆弧上的两点，O为圆弧的圆心。这时O点的磁感应强度大小为0。若将N处长直导线移开，则O点的磁感应强度的大小及方向为（ ）
A． 向上 B． 向下 C． 向上 D． 向下
二、多选题
9．如图甲所示，半径、电阻的金属圆环关于虚线左、右对称。虚线左侧存在垂直于环面向里、按图乙中图线所示规律变化的匀强磁场，则线圈中（ ）
A．感应电流方向为逆时针方向 B．感应电动势大小为
C．感应电动势大小为 D．线圈中的感应电流大小为
10．如图所示，平行虚线之间有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁场左右宽度为L，磁感应强度大小为B。一正三角形线圈ABC所在平面与磁场垂直，顶点A刚好与磁场右边界重合，BC边与磁场边界平行，已知正三角形的高为2L，线圈的电阻为R，现让线圈向右以恒定速度v匀速运动，从线圈开始运动到BC边刚好要进入磁场的过程中（ ）
A．线圈中感应电流大小不发生变化 B．线圈中感应电动势大小为BLv
C．通过线圈截面的电荷量为 D．克服安培力做的功为
11．如图所示，用粗细均匀、总电阻为的导线围成一个边长为的等边三角形闭合线框，线框以速度匀速穿过一个水平方向宽度为，竖直方向足够长的磁场区域，该磁场的磁感应强度为。线框在匀速穿过磁场区域过程中边始终与磁场边界（图中虚线所示）平行，则下列说法正确的是（ ）
A．导线框从刚进入磁场到完全进入磁场过程中产生的平均电动势为
B．导线框从刚进入磁场到导线框完全离开磁场过程中，导线框不受安培力作用的时间为
C．导线框边刚进入和刚离开磁场时两间的电势差相等
D．导线框从边进入磁场的水平距离为时刻开始到导线框完全离开磁场过程中通过线框的电荷量为
12．如图所示，光滑斜面上放置一个通电导体棒，施加磁场后导体棒以大小为a=g的加速度沿斜面向下运动(棒保持水平)，g为重力加速度，则以下四种情况中可能的是
A． B． C． D．
13．如图为两个不同闭合电路中两个不同电源的U－I图象，则下列说法正确的是 ( )
A．电动势E1＝E2，发生短路时的电流I1>I2
B．电动势E1＝E2，内阻r1>r2
C．电动势E1＝E2，内阻r1
三、实验题
14．某同学利用下列器材测定一节干电池的电动势和内电阻
A．待测干电池（电动势约1.5V，内阻约1.0Ω）
B．电流表（满偏电流3mA，内阻10Ω）
C．安培表（量程0~0.6A，内阻约为0.1Ω）
D．电阻箱（0~9999Ω）
E．滑动变阻器（0~20Ω，10A）
F．滑动变阻器（0~100Ω，1A）
G．电键和导线若干
（1）由于没有电压表，该同学用电流表G和电阻箱改装成量程为3V的电压表，则电阻箱的阻值应调为_____Ω；
（2）为了能较为准确地进行测量，以及操作方便，实验中应选用的滑动变阻器是_______（填器材前的字母代号）；
（3）请在图方框中画出实验电路图；_____
（4）闭合开关S，调节滑动变阻器，读出电流表相应的示数I，并计算出改装后的电压表的读数U，在坐标纸中画出了如图所示的U-I图像，由图像可知：E=___V，r=___Ω（保留两位有效数字）
15．我们可以通过以下实验，来探究产生感应电流的条件。
（1）给出的实物图中。1接线柱与______连接；5接线柱与______连接(填对应的数字)。
（2）接好电路，合上开关瞬间，电流表指针______（填“偏转”或“不偏转”）；
（3）电路稳定后，电流表指针__________（填“偏转”或“不偏转”）；迅速移动滑动变阻器的滑片，电流表指针________（填“偏转”或“不偏转”）；
（4）根据以上实验可得：产生感应电流的条件_______。
四、解答题
16．如图甲所示，固定平行金属导轨MN、PQ与水平面成角倾斜放置，其电阻不计，相距为L=0.5m，导轨顶端与电阻R相连，R=0.15Ω。在导轨上垂直导轨水平放置一根质量为m=0.05kg的导体棒ab，距导轨顶端d1=0.4m，距导轨底端d2=10m，接入电路的电阻为r=0.05Ω。在装置所在区域加一个垂直导轨平面的磁场，其磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示，磁场方向垂直导轨平面向上为正。已知t=0时导体棒刚好不下滑，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2，，，求：
（1）若前0.8s内导体棒静止，则通过导体棒的电流I的大小和方向；
（2）若在t=0.8s后导体棒开始下滑，且滑到底端前已达到最大速度，则下滑全过程回路中产生的焦耳热。
17．A、B是两个完全相同的电热器，A通以图甲所示的方波交变电流，B通以图乙所示的正弦交变电流。两电热器的电功率之比等于多少？
18．如图所示，在平面中有一点P（4，3），OP所在直线下方有垂直于纸面向里的匀强磁场，OP上方有平行与OP向上的匀强电场，电场强度。现有质量为，电量带正电粒子，从坐标原点O以初速度垂直于磁场方向射入磁场，经过P点时速度方向与OP垂直，并进入电场，在经过电场中的M点（图中未标出）时的动能为O点时动能的2倍，不计粒子的重力，求；
(1)磁感应强度的大小；
(2)P、M两点间的电势差；
(3)粒子从O点运动到M点的时间。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【解析】
【详解】
A．时，ac两点电压瞬时值为
故A错误；
B．理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，原线圈两端电压有效值为
根据
可得副线圈两端电压有效值为
电表测量的是有效值，所以电压表的读数为22V，故B正确；
C．滑动变阻器触片向上移，电阻变大，副线圈的电压由匝数和输入电压决定，所以伏特表的示数不变，安培表示数减小，故C错误；
D．单刀双掷开关由a扳向b，匝数比变小，匝数与电压成正比，所以伏特表和安培表的示数均变大，故D错误。
故选B。
【点睛】
由时间求出瞬时电压的有效值，再根据匝数比等于电压之比求电压，结合电路动态分析判断电阻增大时电流的变化。
2．A
【解析】
【详解】
AC．沿电场线方向电势一定降低，可以判定电势的高低，根据电场线方向可知
由于无法确定是否是匀强电场，故的大小与无法确定，C错误， 正确。
BD．电场线的疏密表示电场强度的相对大小，由于只有一条电场线，不能确定电场线的分布情况，无法比较场强的大小， BD错误。
故选A。
3．C
【解析】
【详解】
试题分析：电场的基本性质是对放在其中的电荷有力的作用，故A正确；磁场的基本性质是对放在其中的磁极或电流有力的作用，故B正确；电场强度的方向总是跟正电荷受到的电场力的方向一致，跟负电荷受到的电场力的方向相反，故C错误D正确；
考点：考查电场的基本性质与磁场的基本性质
【名师点睛】掌握有关电场和磁场的概念、规律及研究方法是解决问题的关键．
4．B
【解析】
【详解】
A．粒子在磁场中运动的周期
粒子在磁场中运动半周，即时间为其周期的一半，与粒子运动的速度无关，所以M的运行时间等于N的运行时间，A错误；
B．根据
解得
则M的速率的速率是N的1.5倍，B正确；
C．洛伦兹力方向与速度方向始终垂直，所以洛伦兹力对粒子不做功，C错误；
D．由左手定则判断出M带负电荷，N带正电荷，D错误。
故选B。
5．C
【解析】
【分析】
小球从A运动到B的过程，运用动能定理列式，可求得重力与电场力的关系．在B点，小球的速度为零，向心力为零，由牛顿第二定律求容器对小球的支持力，从而得到小球对容器的压力．若小球带负电，分析小球的受力情况，再确定小球的运动情况．
【详解】
小球从A运动到B的过程，根据动能定理得：，解得：，故A错误；在A点，小球所受的合力等于重力，加速度为；在B点，小球的合为：，则加速度为，即两点的加速度大小相同，但方向不相同，故B错误；小球在B点时，速度为零，向心力为零，则有，故C正确；如果小球带负电，将沿重力和电场力合力方向做匀加速直线运动，后圆周运动，故D错误；故选C．
【点睛】
本题类似于单摆，根据动能定理和向心力的相关知识进行求解．要知道小球做变速圆周运动时，向心力由指向圆心的合力提供．
6．C
【解析】
【详解】
AB．若照射光敏电阻R的光照强度逐渐减弱，光敏电阻的阻值增大，根据“串反并同”规律，与其串联的电流表的电流减小，电流表的示数变小，B错误；与其并联的电压表的电压增大，电压表的示数增大，A错误；
C．与其串联的小灯泡的电流变小，小灯泡的功率变小，小灯泡变暗，C正确；
D．与其串联的电阻R1的电流变小，R1消耗的功率变小，D错误。
故选C。
7．C
【解析】
【详解】
A．在0.005s、0.015s各时刻，线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最小，线圈位于中性面位置，感应电动势为零，故A错误；
B．在0.010s、0.020s时刻，磁通量为零，线圈垂直于中性面，感应电动势最大，电流不改变方向，故B错误；
C．由图知磁通量的最大值Φmax=0.2Wb，则公式Emax=BSω、Φmax=BS、ω=2π/T得：
＝62.8V
故C正确；
D．线圈中电动势的有效值是
故D错误．
故选C.
点睛：交变电流产生过程中，线圈在中性面上时，穿过线圈的磁通量最大，感应电动势最小，线圈与中性面垂直时，通过的磁通量最小，电动势为最大；由图读出磁通量的最大值Φmax，由公式Emax=BSω和Φmax=BS结合求解Emax．
8．A
【解析】
【详解】
由右手螺旋定则可知M处导线在O点产生的磁场竖直向下，N处导线在O点产生的磁场方向也是竖直向下，由于O点的合磁感应强度为零，可知外部匀强磁场的方向向上，且有
由于M、N处导线中电流大小相等，且到O点的距离相等，因此在O点位置时
可解得
将N处长直导线移开，则O点的磁感应强度的大小为
方向竖直向上。故A正确，BCD错误。
故选A。
9．AC
【解析】
【详解】
A．由乙图可知，穿过线圈的磁通量垂直于环面向里均匀增大，根据楞次定律可知，感应电流方向为逆时针方向，故A正确；
BC．根据法拉第电磁感应定律可得：
故B错误，C正确；
D．根据电路知识可得，感应电流：
故D错误。
故选AC。
10．AD
【解析】
【详解】
AB．线圈在磁场中切割磁感线部分的有效长度始终为，所以线圈中感应电动势保持不变，其大小为
由闭合电路欧姆定律得，线圈中感应电流保持不变，其大小为
故A正确，B错误；
C．由AB项分析知，线圈中感应电流保持不变，所以通过线圈截面的电荷量
故C错误；
D．由AB项分析知，线圈中感应电流保持不变，克服安培力做的功等于线圈产生的焦耳热，则克服安培力做的功为
故D正确。
故选AD。
11．BD
【解析】
【详解】
A.根据法拉第电磁感应定律，线框从刚进入磁场到完全进入磁场过程中产生的平均电动势：
，
而：
，
，
解得
，
故A错误；
B.导线框完全在磁场中运动时磁通量不变，没有感应电流，不受安培力作用的时间为：
，
故B正确；
C.线框BC边刚进入磁场时两端的电势差为：
，
线框边刚离开时，两端的电势差为：
，
故C错误；
D.导线框边进入磁场的水平距离为时线框已经完全进入磁场，由：
，
故D正确。
故选：BD。
12．AD
【解析】
【分析】
首先根据个图中的电流的方向以及磁场的方向判断出安培力的方向，分析其与重力在斜面方向上的分量，判断在斜面方向上的合力能否为mg，即可得知其加速度是否能为g，从而判断各选项的正误．
【详解】
A图，由左手定则可知，导体棒受到竖直向下的安培力作用，与重力的合力在斜面上的分量可能等于mg，所以导体棒可能以a=g的加速度沿斜面向下运动．选项A正确．B图中的导体棒受到的安培力水平向右，在斜面上的分量沿斜面向上，所以导体棒不可能以a=g的加速度沿斜面向下运动，选项B错误．C图中的导体棒受到的安培力方向沿斜面向上，导体棒受到的合力不可能为mg，所以导体棒不可能以a=g的加速度沿斜面向下运动，选项C错误．D图中的导体棒受到的安培力方向沿斜面向下，导体棒受到的合力可能为mg，所以导体棒可能以a=g的加速度沿斜面向下运动，选项D正确．故选AD．
【点睛】
对于该题的解答，首先要熟练的使用左手定则，同时要注意，安培力的方向一定垂直于电流方向与磁场方向所决定的平面（电流的方向与磁场的方向不一定垂直，但要注意，平行时，导体棒不受磁场力的作用），再者就是要正确的会对力进行正交分解，正确的对力进行合成．
13．ACD
【解析】
【详解】
ABC．对于U-I图像中，纵轴的截距表示电源的电动势，横轴的截距表示短路电流，所以
I1>I2
选项AC正确，B错误；
D．电流相同时
根据电源的输出功率
电源1的输出功率大，D正确。
故选ACD。
14． 990 E 1.5 1.0
【解析】
【详解】
（1）[1]把电流表G改装成3V的电压表，需要串联电阻阻值
（2）[2]为方便实验操作，应选取和被测仪器阻值相差不大的，故滑动变阻器应选择E；
（3）[3]应用伏安法测电源电动势与内阻，电流表测电路电流，电压表测路端电压，实验电路图如图所示
（4）[4][5]图像的纵截距表示电源电动势，故，斜率表示电源内阻
15． 2 3 偏转 不偏转 偏转 闭合回路磁通量发生变化
【解析】
【详解】
（1）[1][2]先将电流计与线圈B串联成另一个回路，即将1接线柱与2接线柱连接；再将电源、电键、变阻器、线圈A串联成一个回路，注意滑动变阻器接一上一下两个接线柱，即将5接线柱与3接线柱连接；
（2）[3]接好电路，合上开关瞬间，穿过大螺线管的磁通量增加，产生感应电流，电流表指针偏转；
（3）[4]电路稳定后，穿过大螺线管的磁通量不变，没有感应电流产生，则电流表指针不偏转；
[5]迅速移动滑动变阻器的滑片，小线圈中的电流变化，穿过大螺线管的磁通量变化，产生感应电流，则电流表指针偏转；
（4）[6]由实验现象可知，产生感应电流的条件闭合回路磁通量发生变化。
16．（1），b到a；（2）0.9J
【解析】
【分析】
【详解】
（1）由题意知，根据法拉第电磁感应定律可得前0.8s产生的感应电动势
感应电流为
代入数据联立解得
根据楞次定律可知感应电流的方向为b到a。
（2）导体棒在t=0时，由平衡条件得
解得
0.8s后导体棒沿导轨方向受到重力沿导轨的分力、沿导轨向上的滑动摩擦力、安培力，导体棒做加速度减小的加速运动，当速度最大时有
又
解得
下滑过程中根据功能关系可知系统产生的热量Q
代入数据解得
17．
【解析】
【详解】
图甲的交变电流的有效值满足
解得
图乙交变电流的有效值为
根据电热器的功率公式
得功率之比为
18．(1)0.2T；(2)250V；(3)
【解析】
【详解】
(1)因粒子过P点时垂直于OP，所以OP为粒子做圆周运动的直径是5m，由于
解得
(2)进入电场后，沿着电场线方向
垂直于电场方向
因为
即
解得
电势差
(3)粒子在磁场中从O到P的运动时间
粒子在电场中从P到M的运动时间
所以从O到M的总时间
【名师点睛】
粒子在洛伦兹力作用下，做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律即可求解；将运动沿着电场方向与垂直电场方向分解，运用运动学公式，并由动能表达式，从而求出结果；粒子在磁场中圆周运动，运用周期公式求出其时间，再由粒子在电场中做类平抛运动，运用运动学公式，求出电场中运动时间，从而求出总时间。
答案第1页，共2页
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