2023-2024学年度鲁科版物理选择性必修2全册过关综合性考试B卷(后附解析）
文档属性
| 名称 | 2023-2024学年度鲁科版物理选择性必修2全册过关综合性考试B卷(后附解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.4MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-02-05 21:50:20 | ||
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文档简介
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2023-2024学年度 鲁科版物理选择性必修2 全册过关综合性考试 B卷
试卷后附解析
考试范围：xxx；考试时间：75分钟；命题人：xxx
题号 一 二 三 四 总分
得分
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
第I卷（选择题）
请添加修改第I卷的文字说明
评卷人得分
一、单选题
1．了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要。以下符合事实的是（ ）
A．麦克斯韦从场的观点出发，认为变化的磁场产生电场，跟闭合电路是否存在无关
B．麦克斯韦建立了电磁场理论并预言了电磁波的存在，还在实验中证实了电磁波的存在
C．法拉第在对理论和实验资料进行严格分析以后总结得出了法拉第电磁感应定律
D．俄国物理学家楞次在分析了许多实验事实后，得到了关于感应电流方向的规律：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻止引起感应电流的磁通量的变化
2．电磁感应现象揭示了电与磁之间的内在联系，根据这一发现，发明了很多电器设备，下列电器设备中利用电磁感应原理工作的是（ ）
A．微波炉 B．电磁炉 C．充电宝 D．白炽灯
3．如图所示，在平面直角坐标系的第Ⅳ象限内有垂直坐标平面向里的匀强磁场，一质量为、电荷量为的带正电粒子，以20m/s的速度从y轴上的P点沿与y轴负方向成45°角的方向进入磁场。已知，不计粒子所受重力，若粒子恰好未进入x轴上方区域，则磁场的磁感应强度的大小为（ ）
A．0.3T B．0.05T C．3T D．5T
4．法拉第曾提出一种利用河流发电的设想，并进行了实验研究。实验装置示意图如图所示，两块面积均为的矩形平行金属板正对地浸在河水中，金属板间距为。水流速度处处相同大小为，方向水平向左，金属板面与水流方向平行。地磁场磁感应强度竖直向下的分量为，水的电阻率为，水面上方有一阻值为的电阻通过绝缘导线和开关连接到两金属板上。忽略边缘效应，则下列说法正确的是（ ）
A．电阻上的电流方向从里向外
B．河水流速减小，两金属板间的电压增大
C．该发电装置的电动势大小为
D．流过电阻的电流大小为
5．如图，闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的N极朝下。当磁铁向下运动时（但未插入线圈内部），关于线圈中感应电流的方向、磁铁与线圈间相互作用情况，下列说法正确的是（ ）
A．与图中箭头方向相同、相互吸引
B．与图中箭头方向相同、相互排斥
C．与图中箭头方向相反、相互吸引
D．与图中箭头方向相反、相互排斥
6．如图所示，半径为R的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，在磁场边界上的M点放置一个放射源，能在纸面内以速率v向各个方向发射大量的同种粒子，粒子的电荷量为q、质量为m（不计粒子的重力），所有粒子均从某段圆弧边界射出，其圆弧长度为。下列说法正确的是（ ）
A．粒子进入磁场时的速率为
B．所有粒子中在磁场中运动的最长时间是
C．将磁感应强度大小改为时，有粒子射出的边界弧长变为
D．若粒子入射速率为时，有粒子射出的边界弧长变为
7．图甲是直流门铃的原理图，闭合开关门铃响。图乙为“自发电”门铃原理图，按下门铃按钮过程磁铁靠近螺线管，松开门铃按钮磁铁远离螺线管回归原位置。下列关于两种门铃工作时的说法正确的是（ ）
A．图甲中，闭合开关电流通过电磁铁时P端为S极
B．图甲中，小锤击打铃碗时，电磁铁仍具有磁性
C．图乙中，按住按钮不动，螺线管相当于直流电源对门铃供电
D．图乙中，按下按钮过程，螺线管B端电势比A端电势高
评卷人得分
二、多选题
8．传感器担负着信息采集的任务，它可以（ ）
A．将力学量（如形变量）转变成电学量
B．将热学量转变成电学量
C．将光学量转变成电学量
D．将电学量转变成力学量
9．某线圈通有如图所示的电流，则线圈中自感电动势改变方向的时刻有( )
A．第1 s末 B．第2 s末
C．第3 s末 D．第4 s末
10．如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN，PQ、MN均处在竖直向下的匀强磁场中，当PQ在一外力的作用下运动时，MN向右运动，则PQ所做的运动可能是（ ）
A．向右加速运动 B．向左加速运动
C．向右减速运动 D．向左减速运动
11．如图所示，足够长的光滑水平金属轨道，左侧轨道间距为0.8m，右侧轨道间距为0.4m。空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为1T。质量均为0.2kg的金属棒M、N垂直导轨放置在轨道上，开始时金属棒M、N均保持静止，现使金属棒N以10m/s的速度向右运动，两金属棒在运动过程中始终相互平行且与导轨保持良好接触，M棒总在宽轨上运动，N棒总在窄轨上运动。已知两金属棒接入电路的总电阻为0.4，轨道电阻不计，，下列说法正确的是（ ）
A．M、N棒最后都以5m/s的速度向右匀速运动
B．从开始到最终匀速运动电路中产生的焦耳热为2J
C．在两棒整个运动过程中流过棒M的电荷量为1C
D．在两棒整个运动过程中，金属棒M、N在水平导轨间扫过的面积之差为
第II卷（非选择题）
请点击修改第II卷的文字说明
评卷人得分
三、实验题
12．已知热敏电阻的阻值随温度的升高而减小。某同学利用图甲的电路测量其阻值随温度变化的关系，其中电压表的量程为，内阻为，电流表的量程为，内阻未知。
（1）实验中需要利用电压表和定值电阻串联，使量程扩大为。现有两个定值电阻，，为达到上述要求，定值电阻应选择 （选填“”或“”）；
（2）要求热敏电阻两端的电压从零开始调节，则甲图中的A、B之间 （选填“应该”或“不应该”）用导线相连；
（3）利用该热敏电阻制作高温温控报警器，其电路的一部分如图乙，M、N其中一处连接热敏电阻，另外一处连接电阻箱，当输出电压增大到某一数值，便触发报警器（图中未画出）报警，则 （选填“M”或“N”）处连接热敏电阻。为了提高报警器的灵敏度，即要把报警温度调低，电阻箱的阻值应调 （选填“大”或“小”）。
13．某实验小组用一套器材先后组成甲、乙所示的电路，分别研究通电自感和断电自感，自感线圈的直流电阻不可忽略。
（1）图甲中，闭合开关S后，会看到灯泡 （填“立即变亮”或“逐渐变亮”）；
（2）图乙中，闭合开关S后，会看到灯泡 （填“逐渐变亮”或“立即变亮后逐渐变暗”）；断开开关后，如果看到灯泡先闪一下后逐渐熄灭，原因是 ；
（3）图乙中，若小灯泡的规格为“3V 1.5W”，将电感线圈更换为直流电阻为9Ω的电感线圈，开关闭合后调节滑动变阻器，使小灯泡正常发光，小灯泡电阻始终不变。则将开关断开的一瞬间，电感线圈的自感电动势大小为 V。
评卷人得分
四、解答题
14．如图所示，足够长的平行光滑金属导轨水平放置，宽度L＝0.4m，一端连接R＝1Ω的电阻。导线所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B＝1T。导体棒MN放在导轨上，其长度恰好等于导轨间距，与导轨接触良好，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。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，速度v＝5m/s。求：
（1）感应电动势E和感应电流I的大小；
（2）拉力F的大小。
15．一只电炉接在电压有效值为的交流电源上，求：
（1）电炉使用时，其中的发热元件两端电压的最大值；
（2）如果发热元件的电阻为，通过该元件电流的有效值；
（3）电炉使用消耗的电能。
16．如图所示，内阻为1Ω的电流表接在水平放置的两平行金属导轨之间，质量为0.5kg的金属棒垂直导轨放置，与导轨接触良好，金属棒接入导轨的有效长度为0.5m，有效电阻为1Ω，磁感应强度为0.5T的匀强磁场与导轨所在平面垂直。t=0时刻，水平向右的拉力F作用在金属棒上，使金属棒由静止开始做匀加速运动。不计滑动摩擦力和导轨电阻，且金属棒始终与导轨垂直。求：
（1）t1=20s时电流表的读数为0.5A，此时拉力F的值；
（2）从0到t1时间内拉力F的冲量；
（3）t2=25s时刻撤去拉力F，金属棒再向右运动8m时的速度大小。
(
…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
) (
※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
) (
…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
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(
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) (
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
) (
…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
)
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
解析：A．麦克斯韦从场的观点出发，认为变化的磁场产生电场，它不是由电荷产生，跟闭合电路是否存在无关，A正确；
B．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹证明电磁波的存在，B错误；
C．纽曼、韦伯对理论和实验资料进行严格分析以后总结得出了法拉第电磁感应定律，C错误；
D．感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，不是阻止，D错误。
答案：A。
2．B
解析：A．微波炉的工作原理是微波与水分子共振加热，A错误
B．电磁炉是利用电磁感应原理使金属锅产生涡流，涡流的热效应从而加热事物，B正确；
C．充电宝是可充电的电源，一般用锂离子电池，C错误；
D．白炽灯工作原理是电流的热效应，D错误。
答案：B。
3．D
解析：如图所示
设粒子做圆周运动的半径为，根据几何关系得
解得
在磁场中洛伦兹力提供向心力
得
代入数据得
答案：D。
4．C
解析：A．根据题意，由左手定则可知，河水中的正离子向外面金属板偏转，外金属板为正极，负离子向里面金属板偏转，里金属板为负极，则电阻上的电流方向从外向里，故A错误；
C．设稳定时产生的感应电动势为，两板间有一带电荷量为的离子匀速运动受力平衡，根据平衡条件可得
解得
故C正确；
B．设极板间等效电阻为，由闭合回路欧姆定律可得，两金属板间电压为
可知，河水流速减小，两金属板间的电压减小，故B错误；
D．根据题意，由电阻定律可得，极板间等效电阻为
由闭合回路欧姆定律可得，流过电阻的电流大小为
故D错误。
答案：C。
5．B
解析：条形磁铁的N极向下，则穿过线圈的磁场方向向下，当磁铁向下运动时，穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律和安培定则可知，感应电流的方向如图中所示，根据“来拒去留”可知，线圈对磁铁有斥力作用，相互排斥，答案：B。
6．C
解析：A．由题意，如图所示，当粒子在磁场中运动转过的圆心角为180°时，其射出点N离M最远，此时对应磁场区域的圆心角为120°，则根据几何关系可知粒子做匀速圆周运动的半径为
根据牛顿第二定律有
解得
故A错误；
B．粒子在磁场中运动的周期为
当粒子的轨迹与磁场区域内切时，其运动时间最长，恰好为1个周期，故B错误；
C．将磁感应强度大小改为时，粒子运动半径变为
如图所示，可知此时磁场区域所截粒子轨迹弦长最大值为R，所以有粒子射出的边界弧长变为
故C正确；
D．若粒子入射速率为时，粒子运动半径变为
如图所示，可知此时磁场区域所截粒子轨迹弦长最大值为，所以有粒子射出的边界弧长变为
故D错误。
答案：C。
7．D
解析：A．电流通过电磁铁时，由安培定则可知，电磁铁有磁性且P端为N极，故A错误；
B．电磁铁通电时有磁性，吸引小锤下落击打铃碗，此时衔铁与电路断开，而断电时电磁铁没有磁性，从而放开小锤，故B错误；
C．按住按钮不动，穿过螺线管的磁通量不变，螺线管不会产生感应电动势，故C错误；
D．按下按钮过程，穿过螺线管的磁通量向左增大，根据楞次定律可知螺线管中感应电流为从A端流入从B端流出，螺线管充当电源，则B端电势高，故D正确。
答案：D。
8．ABC
解析：传感器是将所感受到的不便于测量的物理量（如力、热、光、声等）转换成便于测量的物理量（一般是电学量）的一类元件。答案：项ABC正确；选项D错误；
答案：ABC。
9．BD
解析：在自感现象中当原电流减小时，自感电动势与原电流的方向相同，当原电流增加时，自感电动势与原电流方向相反．在0～1 s内原电流正方向减小，所以自感电动势的方向是正方向，在1 s～2 s内原电流负方向增加，所以自感电动势与其方向相反，即沿正方向；同理分析2 s～3 s、3 s～4 s内可得正确选项为BD。
答案：BD。
10．BC
解析：MN在磁场力作用下向右运动，说明MN受到的安培力向右，由左手定则可知MN中电流由M指向N，根据右手螺旋定则可知，上面线圈中感应电流产生的磁场方向向上；而上面线圈中感应电流是由下面线圈中磁场变化引起的，说明下面线圈中磁场是向上减弱，或向下增强；而下面线圈中电流是由PQ切割磁感线产生的，由安培定则可知，PQ中感应电流由Q到P减小，或由P到Q增大，由右手定则可知，PQ可能向右做减速运动或向左做加速运动。
答案：BC。
11．BC
解析：A．使金属棒N以10m/s的速度向右运动时，切割磁感线产生逆时针方向的感应电流，使得金属棒M受到向右的安培力而向右加速运动，Ｎ向右做减速运动，最终两棒匀速时，电路中无电流，即
解
选取水平向右为正方向，对M、N分别利用动量定理可得：对Ｍ有
对Ｎ有
又知道导轨宽度是2倍关系，故
联立解得
A错误；
B．根据能量守恒定律可得
解得
选项B正确；
C．在M加速过程中，由动量定理得
其中
解得
q=1C
选项C正确；
D．根据
电路中的电流
据法拉第电磁感应定律有
其中磁通量变化量
联立以上各式，得
选项D错误。
答案：BC。
12． 应该 M 大
解析：（1）[1]电压表的量程为，内阻为，可知电压表的最大电流为
使量程扩大为，则有再串联的电阻值为
可知定值电阻应选择。
（2）[2]要求热敏电阻两端的电压从零开始调节，可知滑动变阻器应用分压式接法，因此则甲图中的A、B之间应该用导线相连。
（3）[3]由题图乙可知，因热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，当输出电压增大到某一数值，便触发报警器报警，因此M处连接热敏电阻。
[4]为了提高报警器的灵敏度，即要把报警温度调低，由热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，可知电阻箱的阻值应调大。
13． 逐渐变亮 立即变亮后逐渐变暗 灯泡的电阻比自感线圈的直流电阻大得多（合理即可） 5
解析：（1）[1] 图甲中，闭合开关S后，由于自感线圈的阻碍作用，通过灯泡的电流会缓慢增大，则灯泡逐渐变亮；
（2）[2] 图乙中，闭合开关S后，灯泡立即接通，立即变亮，由于自感线圈的阻碍作用，通过线圈的电流会缓慢增大，则通过灯泡的电流缓慢减小，则灯泡逐渐变暗，即会看到灯泡立即变亮后逐渐变暗；
[3] 如果看到灯泡先闪一下后逐渐熄灭，可能是因为灯泡的电阻比自感线圈的直流电阻大得多，导致电流大多从线圈通过；
（3）[4] 小灯泡正常发光时阻值
通过小灯泡的电流
根据并联电路规律电感线圈的电流
将开关断开的一瞬间，由于自感作用，通过灯泡和线圈的电流均为，则电感线圈的自感电动势大小
14．（1）2V，2A（2）0.8N
解析：（1）根据动生电动势公式得
E=BLv=1×0.4×5V=2V
故感应电流为
（2）金属棒匀速运动过程中，所受的安培力大小为
F安=BIL=1×2×0.4N=0.8N
由于导体棒做匀速直线运动，所以导体棒所受拉力为
F=F安=0.8N
15．（1）；（2）10A；（3）
解析：（1）根据有效值与峰值的关系有
解得
（2）根据欧姆定律有
（3）电炉使用消耗的电能
16．（1）0.225N ；（2）3.25N s；（3）4.5m/s
解析：（1）设加速度为a，则当t1=20s时刻，速度
v=20a
此时
其中
解得
a=0.2m/s2
F=0.225N
v=4m/s
（2）从0到t1时间内，由动量定理
其中
拉力F的冲量
IF=3.25N s
（3）t2=25s时刻的速度
v2=at2=5m/s
撤去外力，则由动量定理
其中
解得
v′=4.5m/s
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
2023-2024学年度 鲁科版物理选择性必修2 全册过关综合性考试 B卷
试卷后附解析
考试范围：xxx；考试时间：75分钟；命题人：xxx
题号 一 二 三 四 总分
得分
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
第I卷（选择题）
请添加修改第I卷的文字说明
评卷人得分
一、单选题
1．了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要。以下符合事实的是（ ）
A．麦克斯韦从场的观点出发，认为变化的磁场产生电场，跟闭合电路是否存在无关
B．麦克斯韦建立了电磁场理论并预言了电磁波的存在，还在实验中证实了电磁波的存在
C．法拉第在对理论和实验资料进行严格分析以后总结得出了法拉第电磁感应定律
D．俄国物理学家楞次在分析了许多实验事实后，得到了关于感应电流方向的规律：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻止引起感应电流的磁通量的变化
2．电磁感应现象揭示了电与磁之间的内在联系，根据这一发现，发明了很多电器设备，下列电器设备中利用电磁感应原理工作的是（ ）
A．微波炉 B．电磁炉 C．充电宝 D．白炽灯
3．如图所示，在平面直角坐标系的第Ⅳ象限内有垂直坐标平面向里的匀强磁场，一质量为、电荷量为的带正电粒子，以20m/s的速度从y轴上的P点沿与y轴负方向成45°角的方向进入磁场。已知，不计粒子所受重力，若粒子恰好未进入x轴上方区域，则磁场的磁感应强度的大小为（ ）
A．0.3T B．0.05T C．3T D．5T
4．法拉第曾提出一种利用河流发电的设想，并进行了实验研究。实验装置示意图如图所示，两块面积均为的矩形平行金属板正对地浸在河水中，金属板间距为。水流速度处处相同大小为，方向水平向左，金属板面与水流方向平行。地磁场磁感应强度竖直向下的分量为，水的电阻率为，水面上方有一阻值为的电阻通过绝缘导线和开关连接到两金属板上。忽略边缘效应，则下列说法正确的是（ ）
A．电阻上的电流方向从里向外
B．河水流速减小，两金属板间的电压增大
C．该发电装置的电动势大小为
D．流过电阻的电流大小为
5．如图，闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的N极朝下。当磁铁向下运动时（但未插入线圈内部），关于线圈中感应电流的方向、磁铁与线圈间相互作用情况，下列说法正确的是（ ）
A．与图中箭头方向相同、相互吸引
B．与图中箭头方向相同、相互排斥
C．与图中箭头方向相反、相互吸引
D．与图中箭头方向相反、相互排斥
6．如图所示，半径为R的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，在磁场边界上的M点放置一个放射源，能在纸面内以速率v向各个方向发射大量的同种粒子，粒子的电荷量为q、质量为m（不计粒子的重力），所有粒子均从某段圆弧边界射出，其圆弧长度为。下列说法正确的是（ ）
A．粒子进入磁场时的速率为
B．所有粒子中在磁场中运动的最长时间是
C．将磁感应强度大小改为时，有粒子射出的边界弧长变为
D．若粒子入射速率为时，有粒子射出的边界弧长变为
7．图甲是直流门铃的原理图，闭合开关门铃响。图乙为“自发电”门铃原理图，按下门铃按钮过程磁铁靠近螺线管，松开门铃按钮磁铁远离螺线管回归原位置。下列关于两种门铃工作时的说法正确的是（ ）
A．图甲中，闭合开关电流通过电磁铁时P端为S极
B．图甲中，小锤击打铃碗时，电磁铁仍具有磁性
C．图乙中，按住按钮不动，螺线管相当于直流电源对门铃供电
D．图乙中，按下按钮过程，螺线管B端电势比A端电势高
评卷人得分
二、多选题
8．传感器担负着信息采集的任务，它可以（ ）
A．将力学量（如形变量）转变成电学量
B．将热学量转变成电学量
C．将光学量转变成电学量
D．将电学量转变成力学量
9．某线圈通有如图所示的电流，则线圈中自感电动势改变方向的时刻有( )
A．第1 s末 B．第2 s末
C．第3 s末 D．第4 s末
10．如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN，PQ、MN均处在竖直向下的匀强磁场中，当PQ在一外力的作用下运动时，MN向右运动，则PQ所做的运动可能是（ ）
A．向右加速运动 B．向左加速运动
C．向右减速运动 D．向左减速运动
11．如图所示，足够长的光滑水平金属轨道，左侧轨道间距为0.8m，右侧轨道间距为0.4m。空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为1T。质量均为0.2kg的金属棒M、N垂直导轨放置在轨道上，开始时金属棒M、N均保持静止，现使金属棒N以10m/s的速度向右运动，两金属棒在运动过程中始终相互平行且与导轨保持良好接触，M棒总在宽轨上运动，N棒总在窄轨上运动。已知两金属棒接入电路的总电阻为0.4，轨道电阻不计，，下列说法正确的是（ ）
A．M、N棒最后都以5m/s的速度向右匀速运动
B．从开始到最终匀速运动电路中产生的焦耳热为2J
C．在两棒整个运动过程中流过棒M的电荷量为1C
D．在两棒整个运动过程中，金属棒M、N在水平导轨间扫过的面积之差为
第II卷（非选择题）
请点击修改第II卷的文字说明
评卷人得分
三、实验题
12．已知热敏电阻的阻值随温度的升高而减小。某同学利用图甲的电路测量其阻值随温度变化的关系，其中电压表的量程为，内阻为，电流表的量程为，内阻未知。
（1）实验中需要利用电压表和定值电阻串联，使量程扩大为。现有两个定值电阻，，为达到上述要求，定值电阻应选择 （选填“”或“”）；
（2）要求热敏电阻两端的电压从零开始调节，则甲图中的A、B之间 （选填“应该”或“不应该”）用导线相连；
（3）利用该热敏电阻制作高温温控报警器，其电路的一部分如图乙，M、N其中一处连接热敏电阻，另外一处连接电阻箱，当输出电压增大到某一数值，便触发报警器（图中未画出）报警，则 （选填“M”或“N”）处连接热敏电阻。为了提高报警器的灵敏度，即要把报警温度调低，电阻箱的阻值应调 （选填“大”或“小”）。
13．某实验小组用一套器材先后组成甲、乙所示的电路，分别研究通电自感和断电自感，自感线圈的直流电阻不可忽略。
（1）图甲中，闭合开关S后，会看到灯泡 （填“立即变亮”或“逐渐变亮”）；
（2）图乙中，闭合开关S后，会看到灯泡 （填“逐渐变亮”或“立即变亮后逐渐变暗”）；断开开关后，如果看到灯泡先闪一下后逐渐熄灭，原因是 ；
（3）图乙中，若小灯泡的规格为“3V 1.5W”，将电感线圈更换为直流电阻为9Ω的电感线圈，开关闭合后调节滑动变阻器，使小灯泡正常发光，小灯泡电阻始终不变。则将开关断开的一瞬间，电感线圈的自感电动势大小为 V。
评卷人得分
四、解答题
14．如图所示，足够长的平行光滑金属导轨水平放置，宽度L＝0.4m，一端连接R＝1Ω的电阻。导线所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B＝1T。导体棒MN放在导轨上，其长度恰好等于导轨间距，与导轨接触良好，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。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，速度v＝5m/s。求：
（1）感应电动势E和感应电流I的大小；
（2）拉力F的大小。
15．一只电炉接在电压有效值为的交流电源上，求：
（1）电炉使用时，其中的发热元件两端电压的最大值；
（2）如果发热元件的电阻为，通过该元件电流的有效值；
（3）电炉使用消耗的电能。
16．如图所示，内阻为1Ω的电流表接在水平放置的两平行金属导轨之间，质量为0.5kg的金属棒垂直导轨放置，与导轨接触良好，金属棒接入导轨的有效长度为0.5m，有效电阻为1Ω，磁感应强度为0.5T的匀强磁场与导轨所在平面垂直。t=0时刻，水平向右的拉力F作用在金属棒上，使金属棒由静止开始做匀加速运动。不计滑动摩擦力和导轨电阻，且金属棒始终与导轨垂直。求：
（1）t1=20s时电流表的读数为0.5A，此时拉力F的值；
（2）从0到t1时间内拉力F的冲量；
（3）t2=25s时刻撤去拉力F，金属棒再向右运动8m时的速度大小。
(
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※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
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学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
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试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
解析：A．麦克斯韦从场的观点出发，认为变化的磁场产生电场，它不是由电荷产生，跟闭合电路是否存在无关，A正确；
B．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹证明电磁波的存在，B错误；
C．纽曼、韦伯对理论和实验资料进行严格分析以后总结得出了法拉第电磁感应定律，C错误；
D．感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，不是阻止，D错误。
答案：A。
2．B
解析：A．微波炉的工作原理是微波与水分子共振加热，A错误
B．电磁炉是利用电磁感应原理使金属锅产生涡流，涡流的热效应从而加热事物，B正确；
C．充电宝是可充电的电源，一般用锂离子电池，C错误；
D．白炽灯工作原理是电流的热效应，D错误。
答案：B。
3．D
解析：如图所示
设粒子做圆周运动的半径为，根据几何关系得
解得
在磁场中洛伦兹力提供向心力
得
代入数据得
答案：D。
4．C
解析：A．根据题意，由左手定则可知，河水中的正离子向外面金属板偏转，外金属板为正极，负离子向里面金属板偏转，里金属板为负极，则电阻上的电流方向从外向里，故A错误；
C．设稳定时产生的感应电动势为，两板间有一带电荷量为的离子匀速运动受力平衡，根据平衡条件可得
解得
故C正确；
B．设极板间等效电阻为，由闭合回路欧姆定律可得，两金属板间电压为
可知，河水流速减小，两金属板间的电压减小，故B错误；
D．根据题意，由电阻定律可得，极板间等效电阻为
由闭合回路欧姆定律可得，流过电阻的电流大小为
故D错误。
答案：C。
5．B
解析：条形磁铁的N极向下，则穿过线圈的磁场方向向下，当磁铁向下运动时，穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律和安培定则可知，感应电流的方向如图中所示，根据“来拒去留”可知，线圈对磁铁有斥力作用，相互排斥，答案：B。
6．C
解析：A．由题意，如图所示，当粒子在磁场中运动转过的圆心角为180°时，其射出点N离M最远，此时对应磁场区域的圆心角为120°，则根据几何关系可知粒子做匀速圆周运动的半径为
根据牛顿第二定律有
解得
故A错误；
B．粒子在磁场中运动的周期为
当粒子的轨迹与磁场区域内切时，其运动时间最长，恰好为1个周期，故B错误；
C．将磁感应强度大小改为时，粒子运动半径变为
如图所示，可知此时磁场区域所截粒子轨迹弦长最大值为R，所以有粒子射出的边界弧长变为
故C正确；
D．若粒子入射速率为时，粒子运动半径变为
如图所示，可知此时磁场区域所截粒子轨迹弦长最大值为，所以有粒子射出的边界弧长变为
故D错误。
答案：C。
7．D
解析：A．电流通过电磁铁时，由安培定则可知，电磁铁有磁性且P端为N极，故A错误；
B．电磁铁通电时有磁性，吸引小锤下落击打铃碗，此时衔铁与电路断开，而断电时电磁铁没有磁性，从而放开小锤，故B错误；
C．按住按钮不动，穿过螺线管的磁通量不变，螺线管不会产生感应电动势，故C错误；
D．按下按钮过程，穿过螺线管的磁通量向左增大，根据楞次定律可知螺线管中感应电流为从A端流入从B端流出，螺线管充当电源，则B端电势高，故D正确。
答案：D。
8．ABC
解析：传感器是将所感受到的不便于测量的物理量（如力、热、光、声等）转换成便于测量的物理量（一般是电学量）的一类元件。答案：项ABC正确；选项D错误；
答案：ABC。
9．BD
解析：在自感现象中当原电流减小时，自感电动势与原电流的方向相同，当原电流增加时，自感电动势与原电流方向相反．在0～1 s内原电流正方向减小，所以自感电动势的方向是正方向，在1 s～2 s内原电流负方向增加，所以自感电动势与其方向相反，即沿正方向；同理分析2 s～3 s、3 s～4 s内可得正确选项为BD。
答案：BD。
10．BC
解析：MN在磁场力作用下向右运动，说明MN受到的安培力向右，由左手定则可知MN中电流由M指向N，根据右手螺旋定则可知，上面线圈中感应电流产生的磁场方向向上；而上面线圈中感应电流是由下面线圈中磁场变化引起的，说明下面线圈中磁场是向上减弱，或向下增强；而下面线圈中电流是由PQ切割磁感线产生的，由安培定则可知，PQ中感应电流由Q到P减小，或由P到Q增大，由右手定则可知，PQ可能向右做减速运动或向左做加速运动。
答案：BC。
11．BC
解析：A．使金属棒N以10m/s的速度向右运动时，切割磁感线产生逆时针方向的感应电流，使得金属棒M受到向右的安培力而向右加速运动，Ｎ向右做减速运动，最终两棒匀速时，电路中无电流，即
解
选取水平向右为正方向，对M、N分别利用动量定理可得：对Ｍ有
对Ｎ有
又知道导轨宽度是2倍关系，故
联立解得
A错误；
B．根据能量守恒定律可得
解得
选项B正确；
C．在M加速过程中，由动量定理得
其中
解得
q=1C
选项C正确；
D．根据
电路中的电流
据法拉第电磁感应定律有
其中磁通量变化量
联立以上各式，得
选项D错误。
答案：BC。
12． 应该 M 大
解析：（1）[1]电压表的量程为，内阻为，可知电压表的最大电流为
使量程扩大为，则有再串联的电阻值为
可知定值电阻应选择。
（2）[2]要求热敏电阻两端的电压从零开始调节，可知滑动变阻器应用分压式接法，因此则甲图中的A、B之间应该用导线相连。
（3）[3]由题图乙可知，因热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，当输出电压增大到某一数值，便触发报警器报警，因此M处连接热敏电阻。
[4]为了提高报警器的灵敏度，即要把报警温度调低，由热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，可知电阻箱的阻值应调大。
13． 逐渐变亮 立即变亮后逐渐变暗 灯泡的电阻比自感线圈的直流电阻大得多（合理即可） 5
解析：（1）[1] 图甲中，闭合开关S后，由于自感线圈的阻碍作用，通过灯泡的电流会缓慢增大，则灯泡逐渐变亮；
（2）[2] 图乙中，闭合开关S后，灯泡立即接通，立即变亮，由于自感线圈的阻碍作用，通过线圈的电流会缓慢增大，则通过灯泡的电流缓慢减小，则灯泡逐渐变暗，即会看到灯泡立即变亮后逐渐变暗；
[3] 如果看到灯泡先闪一下后逐渐熄灭，可能是因为灯泡的电阻比自感线圈的直流电阻大得多，导致电流大多从线圈通过；
（3）[4] 小灯泡正常发光时阻值
通过小灯泡的电流
根据并联电路规律电感线圈的电流
将开关断开的一瞬间，由于自感作用，通过灯泡和线圈的电流均为，则电感线圈的自感电动势大小
14．（1）2V，2A（2）0.8N
解析：（1）根据动生电动势公式得
E=BLv=1×0.4×5V=2V
故感应电流为
（2）金属棒匀速运动过程中，所受的安培力大小为
F安=BIL=1×2×0.4N=0.8N
由于导体棒做匀速直线运动，所以导体棒所受拉力为
F=F安=0.8N
15．（1）；（2）10A；（3）
解析：（1）根据有效值与峰值的关系有
解得
（2）根据欧姆定律有
（3）电炉使用消耗的电能
16．（1）0.225N ；（2）3.25N s；（3）4.5m/s
解析：（1）设加速度为a，则当t1=20s时刻，速度
v=20a
此时
其中
解得
a=0.2m/s2
F=0.225N
v=4m/s
（2）从0到t1时间内，由动量定理
其中
拉力F的冲量
IF=3.25N s
（3）t2=25s时刻的速度
v2=at2=5m/s
撤去外力，则由动量定理
其中
解得
v′=4.5m/s
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