物理试题答案
【答案】一题4分
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
8. 9. 10.
11.每空三分 ；；
12. 每空三分 ，
13. 12分解：根据导体切割磁感应线产生的感应电动势计算公式可得：
；
根据闭合电路的欧姆定律可得感应电流为：
拉力的大小等于安培力，即：
解得：
根据功能关系可知，产生的焦耳热等于克服安培力做的功，即等于拉力做的功，所以有：
代入数据得：
14. 12分解：根据匀变速直线运动规律
解得
根据牛顿第二定律，有
解得
重力的冲量大小
答：滑板及人的加速度的大小为；
滑板及人受到的阻力的大小为；
滑板及人受到的重力的冲量大小为。
15. 12分粒子在电场中只受水平向左的电场力作用，故粒子做类平抛运动，竖直方向做匀速运动，故有 ．
粒子在磁场中只受洛伦兹力作用做匀速圆周运动，故有，得；粒子恰好不从边界射出时的运动轨迹如图甲所示，根据几何关系可得，解得，所以磁感应强度，若要粒子不从边界射出，则．
粒子离开磁场运动到点的过程做匀速直线运动，故粒子运动轨迹如图乙所示，根据粒子在磁场中做匀速圆周运动可得粒子出磁场时速度与轴正方向的夹角为；设出磁场处为点，则由几何关系有，所以
，所以；根据洛伦兹力提供向心力可得，所以
．
【解析】
1. 【分析】
本题考查运用动量定理及合力的冲量分析动量变化量的能力，解答的关键是理解平抛运动中的受力不变．
不考虑空气阻力，平抛物体只受重力，其冲量直接由可求出．根据动量定理，动量的变化量等于合力的冲量。
【解答】
A.做平抛运动的物体在落地前速度的方向不断变化，故动量的方向变化，选项A错误；
B.动量变化等于重力的冲量，故动量变化量的方向不变，选项B错误；
根据动量定理，相等时间内动量的变化等于，故相等时间内动量的变化相同，选项C正确，D错误；
故选C。
2. 【分析】
理解电磁感应的原理，判断出在生活的应用场景。联系生活背景，让学生更多地去发现生活中和物理息息相关的应用，加深学生对于电磁感应概念的理解。
【解答】，真空冶炼炉外中的线圈中通有高频交流电，从而在线圈中产生很强的变化的电磁场，最终导致炉内金属产生涡流，使得金属到达很高的温度从而熔化，利用了电磁感应的原理，故A正确；
，安检门利用涡流探测人身上携带的金属物品，原理是：线圈中交变电流产生的磁场，会在金属物品中产生变化的感应电流，而金属物品中感应电流产生的交变磁场会在线圈中产生感应电流，引起线圈中交变电流发生变化，从而被探测到，即利用了电磁感应的原理来工作，故B正确；
，阻尼摆摆动时产生的涡流总是阻碍其运动，当金属板从磁场中穿过时，金属板板内感应出的涡流会对金属板的运动产生阻碍作用，故C正确；
，在整块导体内部发生电磁感应而产生感应电流的现象称为涡流现象，要损耗能量，不用整块的硅钢铁芯，其目的是减小涡流，故D错误。
本题选择错误的，故选D。
3. 【分析】
根据动量定理求出合外力的冲量；根据冲量的公式，计算各力冲量大小。
本题考查动量定理以及冲量的定义，解决本题的关键掌握冲量的公式，知道冲量等于力与时间的乘积。
【解答】
根据冲量的定义可知，行李箱所受拉力的冲量方向与拉力方向相同，大小为，故AB错误；
C.行李箱所受摩擦力大小不为，时间不为，故摩擦力的冲量不为，故C错误；
D.由于行李箱匀速前进，根据动量定理可知，合力的冲量大小为，故D正确。
4. 【分析】
由粒子可以进入磁场，得到在点的偏转方向，进而得到电荷带电性质；再根据粒子速度方向及粒子运动的两点得到粒子运动半径，进而得到出射点及偏转角度，从而得到运动时间。
带电粒子在匀强磁场中做圆周运动，一般由几何关系得到半径，在根据牛顿第二定律得到半径的表达式，进而联立求解相关问题。
【解答】
解：带电粒子从点沿方向进入磁场，从点离开，那么粒子在点向右上方偏转，则由左手定则可判定：粒子带正电，故A错误；
一个带电粒子从点沿方向进入磁场，那么，粒子做圆周运动在点的径向垂直于；又有和互相垂直，且粒子从点离开，则由、及圆周运动在、两点的半径构成的四边形为正方形，如图所示，所以，粒子在磁场中做圆周运动的半径为扇形区域的半径；那么只要点在之间，粒子圆周运动轨迹的两条半径与扇形区域的两条半径构成菱形，那么，粒子转过的中心角一定等于，所以，粒子仍然从点离开磁场，故B错误；C正确；
D.粒子做圆周运动的半径、速度不变，那么粒子做圆周运动的周期不变，所以，点越靠近点，偏转角度越小，运动时间越短，故D错误。
故选C。
5. 【分析】
根据电压的变化规律可知交流电的最大值和角速度，即可求得有效值和周期，在一个周期内电流方向改变两次，计算呼吸机的功率时用交流电的有效值即可。
本题主要考查了正弦交变电流，知道交流电在每个周期内电流方向改变两次，正确区分交流电的最大值和有效值，计算功率时用交流电的有效值。
【解答】
A.由题可知，该交流电的周期，故A错误；
B.正弦交流电一个周期内电流方向变化两次，所以该交流电每秒内电流方向变化次，故B错误；
C.由题可知，该交流电电压的最大值为 ，故C错误；
D.该交流电的有效值为，此时电流的值为，可得正常工作时的功率，故D正确。
故选D。
6. 【分析】
由变压器原理可得变压器原、副线圈中的电流之比，输入、输出功率之比，和闭合电路中的动态分析类似，可以根据的变化，确定出总电路的电阻的变化，进而可以确定总电路的电流的变化的情况，在根据电压不变，来分析其他的原件的电流和电压的变化的情况。
电路的动态变化的分析，总的原则就是由部分电路的变化确定总电路的变化的情况，再确定其他的电路的变化的情况，即先部分后整体再部分的方法。
【解答】
A.原线圈接入如图乙所示，，所以频率为，原线圈接入电压的最大值是，图乙交变电压的表达式为，故A错误；
B. 所以原线圈接入电压的有效值是，理想变压器原、副线圈匝数比为：，示数为，示数加两端的电压为 ，故B错误；
C.电键闭合后，负载电阻减小，副线圈的电流增大，原线圈电流增大，电流表示数增大，故C错误；
D.阻值随光强增大而减小，导致并联部分分压电压减小，电流减小，灯泡亮度变暗，故D正确。
故选D。
7. 解：设圆的半径为，则圆的周长为，面积，正方形的周长为，面积，正六边形的周长为，面积，
根据电阻定律有：
根据电磁感应定律有：
根据闭合电路欧姆定律有：
代入周长与面积可知：
故C正确，ABD错误；
故选：。
根据电阻定律与电磁感应定律，结合电阻定律可解得。
本题考查法拉第电磁感应定律，解题关键掌握电阻定律与法拉第电磁感应定律的应用。
8. 【分析】
解决本题的关键知道电感器对电流的变化有阻碍作用，难度不大。
电感器对电流的变化有阻碍作用，当电流增大时，会阻碍电流的增大，当电流减小时，会阻碍其减小；电容器在电路中电流变化时，也会发生充电和放电现象，此时可理解为有电流通过了电容器。
【解答】
当闭合时，通过自感线圈的电流逐渐增大而产生自感电动势，相当于断路，电容较大，相当于短路，当电流稳定时，短路，电容断路，故A灯先亮后逐渐熄灭，灯逐渐变亮；
当断开时，灯泡与自感线圈组成了闭合回路，灯泡中的电流先增大后减小至零，故闪亮一下熄灭，电容器与灯泡组成闭合回路，电容器放电，故灯泡逐渐熄灭，选项 AD正确，BC错误。
故选AD。
9. 解：、线圈产生的电动势：，电流，则两端的电压大小：，
由图可知，向外的磁场增强，由楞次定律可知，产生的感应电流为顺时针方向，点的电势低于点的电势，端的电势为比端电势低，故A错误，B正确；
C、内电路产生的电能，故C正确；
D、内电阻上产生的焦耳热为：，故D错误；
故选：。
由法拉第电磁感应定律可以求出感应电动势，并由楞次定律判断线圈两端电势的高低；由楞次定律可以判断出感应电流方向，然后判断电势高低；
根据电源提供的电能公式求电磁感应提供的电能；
由焦耳定律可以求出焦耳热。
本题考查了求电动势、电荷量、电势、焦耳热等，应用法拉第电磁感应定律、欧姆定律、电流定义式、焦耳定律即可正确解题。
10. 【分析】
理想变压器的输入功率由输出功率决定，输出电压有输入电压决定；明确远距离输电过程中的功率、电压的损失与哪些因素有关，明确整个过程中的功率、电压关系。理想变压器电压和匝数关系。
【解答】
A.当深夜用电高峰到来时，用户消耗的功率变大，则电流表读数变大，根据变压器的电流关系可知输电线上的电流变大，输电线上损耗的功率变大，故A正确；
B.电流表变大，因为发电厂的输出电压恒定，则升压变压器的次级电压不变，即电压表的示数不变，故B错误；
C.输电线上的电流变大，故输电线上的电压损失变大，降压变压器的初级电压减小，次级电压也减小，即电压表的示数减小，故C错误；
D.用户消耗的功率占发电厂输出总功率的比例，因为输电线上的电流增大，则电压损失增大，不变，所以用户消耗的功率占发电厂输出总功率的比例减小，故D正确。
故选AD。
11. 用螺旋测微器测量遮光条的宽度读数为；
用分度的游标卡尺测量遮光条的宽度读数为；
为了减小实验误差，两遮光条应选用宽度较小的遮光条；
两滑块、通过光电门的速度分别为
若动量守恒，则
即
即
12. 解：根据闭合电路欧姆定律可知：图像中的纵截距表示电源电动势，为；
当接时，电流表内接，图像斜率的绝对值表示电源内阻；当接时，电流表外接，图像斜率的绝对值表示电源内阻与电流表内阻之和。所以后者图像斜率的绝对值大于前者，因此图像Ⅰ斜率绝对值的物理意义为电源内阻，故选A；
图像Ⅱ斜率绝对值的物理意义为电源内阻与电流表内阻之和，故选C。
故答案为：；，；
根据电路的连接情况结合图像斜率表示的物理意义进行分析；
图像与纵坐标的截距表示电动势，由于干电池的内电阻较小，开关必须接，根据图像乙的斜率表示的物理意义进行解答。
对于实验题，要弄清楚实验目的、实验原理以及数据处理、误差分析等问题，一般的实验设计、实验方法都是根据教材上给出的实验方法进行拓展，延伸，所以一定要熟练掌握教材中的重要实验。
13. 根据导体切割磁感应线产生的感应电动势计算公式求解感应电动势；
根据闭合电路的欧姆定律、安培力的计算公式结合平衡条件求解拉力大小；
根据功能关系求解感应电流产生的热量。
本题主要是考查电磁感应与力、能量的结合，根据平衡条件列出方程求解拉力，分析涉及电磁感应现象中的能量转化问题，根据功能关系列方程求解产生的热；第二问也可以根据焦耳定律求解。
14. 本题综合考查了牛顿第二定律和运动学公式，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁，通过加速度可以由运动求力，也可以由力求运动。
15. 根据粒子在到的运动过程只受电场力作用，做类平抛运动，由末速度求解；
根据几何关系由磁场宽度求得粒子做圆周运动的轨道半径范围，即可根据洛伦兹力做向心力求得磁感应强度范围；
根据粒子在第四象限做匀速直线运动，由几何关系求得粒子在磁场中的偏转角和偏转位移，从而求得轨道半径，即可根据洛伦兹力做向心力求得磁感应强度。
带电粒子在磁场中运动，洛伦兹力做向心力，故常根据速度及磁感应强度求得半径，然后根据几何关系求得运动轨迹；或反过来由轨迹根据几何关系求解半径，进而求得速度、磁感应强度。黄梅育才高中2023年12月高二月考试卷
满分100分 考试时间75分钟
一、单选题（本大题共7小题，共28分）
1.将物体水平抛出，在物体落地前不计空气阻力( )
A. 动量的方向不变 B. 动量变化量的方向时刻在改变
C. 相等时间内动量的变化量相同 D. 相等时间内动量的变化量越来越大
2.下列现象利用电磁感应的原理说法不正确的有( )
A. 如图甲所示，真空冶炼炉外有线圈，线圈中通入高频交流电，炉内金属能迅速熔化
B. 如图乙所示，安检门可以检测金属物品，如携带金属刀具经过时，会触发报警
C. 如图丙所示，阻尼摆摆动时产生的涡流总是阻碍其运动
D. 如图丁所示，变压器的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠成能增大涡流
3.如图，一人用恒定的拉力拉着行李箱在水平路面上匀速前进，拉力与水平方向成角，在时间内，以下看法正确的是( )
A. 行李箱所受拉力的冲量方向水平向左
B. 行李箱受所拉力的冲量大小是
C. 行李箱所受摩擦力的冲量大小为
D. 行李箱所受合力的冲量大小为
4.如图所示，圆形区域内存在垂直纸面向内的匀强磁场，和是圆的两条相互垂直的半径，一带电粒子从点沿方向进入磁场，从点离开。若该粒子以同样的速度从点点为弧上任意一点平行于方向进入磁场，则( )
A. 粒子带负电
B. 该粒子从之间某点离开磁场
C. 该粒子仍然从点离开磁场
D. 入射点越靠近点，粒子运动时间越长
5.“人工肺”呼吸机是治疗新冠肺炎重症的重要设备。一呼吸机接在电压随时间变化的规律为的交流电源上，正常工作时电流为，则( )
A. 该交流电的周期为 B. 该交流电每秒内电流方向变化次
C. 该交流电的电压最大值为 D. 该呼吸机正常工作时的功率为
6.图甲为原、副线圈匝数比的理想变压器，为定值电阻，为光敏电阻光照越强电阻越小，为电阻不变的灯泡，电流表和电压表均为理想交流电表，变压器的原线圈两端接有按图乙所示的正弦式交变电压，下列说法正确的是( )
A. 图乙交变电压的表达式为
B. 在时，示数为，示数为
C. 电键闭合后，电流表示数减小
D. 电键闭合后，增加的光照强度，灯泡变暗
7.三个用同样的细导线做成的刚性闭合线框，正方形线框的边长与圆线框的直径相等，圆线框的半径与正六边形线框的边长相等，如图所示。把它们放入磁感应强度随时间线性变化的同一匀强磁场中，线框所在平面均与磁场方向垂直，正方形、圆形和正六边形线框中感应电流的大小分别为和。则( )
A. B. C. D.
二、多选题（本大题共3小题，共12分）
8.如图所示，、是两个完全相同的灯泡，是电阻为零的纯电感，且自感系数很大。是电容较大且不漏电的电容器，下列判断正确的是( )
A. 闭合时，灯亮后逐渐熄灭，灯逐渐变亮
B. 闭合时，灯、灯同时亮，然后灯变暗，灯变得更亮
C. 闭合，电路稳定后，断开时，灯突然亮一下，然后熄灭，灯立即熄灭
D. 闭合，电路稳定后，断开时，灯突然亮一下，然后熄灭，灯逐渐熄灭
9.如图甲所示，一个匝数的圆形导体线圈，面积，线圈总电阻。在线圈中存在面积的垂直线圈平面向外的匀强磁场区域，磁感应强度随时间变化的关系如图乙所示。一个的电阻与线圈两端、相连接，则下列说法正确的是( )
A. 端电势比端高
B. 端电势比端低
C. 在内回路产生的电能为
D. 在内电阻上产生的焦耳热为
10.如图，利用理想变压器进行远距离输电，发电厂的输出电压恒定，输电线路的电阻不变，当用电高峰到来时( )
A. 输电线上损失的功率增大
B. 电压表的示数减小，电流表的示数增大
C. 电压表的示数增大，电流表的示数减小
D. 用户消耗的功率与发电厂输出总功率的比值减小
三、实验题（本大题共2小题，共21分，每空3分）
11.某同学做“验证动量守恒定律”的实验装置如图甲所示，请回答下列问题：
实验室准备了两种遮光条，用螺旋测微器测量遮光条的宽度如图乙所示，其读数为________；用分度的游标卡尺测量遮光条的宽度如图丙所示，其读数为_________，为了减小实验误差，两遮光条应选用遮光条____________填“”或“”．
测得两滑块、带有遮光条的质量分别为和，实验中，用细线将两滑块、连接使轻弹簧压缩后静止，然后烧断细线，轻弹簧将两滑块、弹开，测得两滑块、上的遮光条通过光电门的时间分别为、若两滑块、弹开的过程中系统动量守恒，则需要验证的关系式为___________用题中所给符号表示．
12.一课外实验小组用如图甲所示的电路测定电池组的电动势和内阻，为单刀开关，为单刀双掷开关，为电源，为滑动变阻器。
闭合调节滑动变阻器，将分别接到和得到多组数据，描点后得到图乙的电池组的关系图像，由图像可得电池组的电动势为______。
图像Ⅰ斜率的物理意义为______；图像Ⅱ斜率的物理意义为______。
A.电源内阻 B.电流表内阻 C.电源内阻与电流表内阻之和
四、计算题（本大题共3小题，共39分）
13.（12分）如图所示，电阻为的正方形单匝线圈的边长为，边与匀强磁场边缘重合。磁场的宽度等于线圈的边长，磁感应强度大小为在水平拉力作用下，线圈以的速度向右穿过磁场区域。求线圈在上述过程中
感应电动势的大小；
所受拉力的大小；
感应电流产生的热量。
14.（12分）滑板是年轻人喜欢的运动项目。滑板爱好者及滑板总质量，以的初速度沿斜坡匀加速滑下，斜坡的倾角，经的时间下滑位移到达坡底。将人和滑板整体看作质点，设其在下滑过程中所受阻力的大小不变，重力加速度取，求下滑过程中
滑板及人的加速度的大小；
滑板及人受到的阻力的大小；
滑板及人受到的重力的冲量大小。
15.（15分）如图所示，坐标平面第Ⅰ象限内存在水平向左的匀强电场，在轴左侧区域存在宽度为的垂直于纸面向里的匀强磁场含边界，磁感应强度为大小可调节现有比荷为的带正电粒子从轴上的点以一定初速度垂直轴射入电场，且以速度大小、方向与轴正方向成经过点进入磁场，，，不计粒子重力．求：
粒子在点进入电场的初速度；
要使粒子不从边界射出，则磁感应强度的取值范围；
当磁感应强度为某值时，粒子经过磁场后，刚好可以回到点，则此磁感应强度的大小是多少？
