人教版（2019）高二物理下学期期中达标测评卷（B卷）答案
1.答案：D
解析：变压器可以改变交流电压，但不能改变频率，A项错误；扼流圈对交流有阻碍作用不是因为线圈存在电阻，而是因为在扼流圈中产生的感应电动势阻碍电流的变化，B项错误；真空冶炼炉是用涡流产生的热量来熔化金属对其进行冶炼的，炉内放入被冶炼的金属，线圈内通入高频交变电流，这时金属中产生涡流，C项错误；磁电式仪表中的铝框能起电磁阻尼的作用，指针转动时，铝框中会产生感应电流，铝框受安培力的阻碍作用，从而使指针迅速稳定，D项正确。
2.答案：C
解析：根据安培定则可知通电直导线b产生的磁场如图所示，由左手定则可得，通电直导线a所受安培力方向为左半部分垂直纸面向外，右半部分垂直纸面向里，C正确.
3.答案：D
解析：设副线圈与原线圈的匝数比为k，原线圈两端电压为U，输送功率为P，则副线圈两端电压为，输送电流为，线路上功率损失为，线路上电压损失为，匝数比提高到原来的n倍，那么提升匝数比前后线路上的电功率损失之比为、电压损失之比为n。ABC错误，D正确。
4.答案：B
解析：
由振荡电路的周期公式，可知周期与电容器极板上的电荷量无关 A错误
若电容器正在放电，则回路中电流在增大且电流增大得越来越慢，则自感电动势大小正在减小 B正确
若电容器正在放电，由线圈中磁场方向向下和右手螺旋定则可知，回路中的电流由电容器下极板流向上极板，电容器下极板带正电 C错误
若线圈中的磁场正在减弱，说明电容器在充电，由楞次定律判断线圈内部感应电流产生的磁场向下，再由右手定则可知，回路中电流由电容器下极板流向上极板，则电容器上极板带正电 D错误
5.答案：C
解析：由安培定则知通电直导线在导线框处产生的磁场方向为从右向左，根据左手定则知，AD边所受安培力方向垂直纸面向里，BC边所受安培力方向垂直纸面向外，从上往下看，导线框顺时针转动，不会平移，AB错误。导线框沿顺时针方向转动一个小角度后，由左手定则可知，CD边受到的安培力方向向下，AB边受到的安培力方向向上，但CD边距通电直导线近，CD边处的磁感应强度大于AB边处的磁感应强度，在竖直方向上导线框所受安培力方向向下，细绳拉力变大，C正确。导线框沿顺时针方向转动一个小角度后，根据安培定则，通电直导线产生的磁场从右向左穿过导线框，导线框产生的磁场也从右向左穿过导线框，两磁感应强度大小不变，夹角变小，则导线框中心处的合磁感应强度变大，D错误。
6.答案：D
解析：根据题图乙可知该交流电电动势瞬时值的表达式为，则该交流电电动势的有效值为，选项A错误；当线框平面转过30°时，，电动势的瞬时值为，选项B错误；，得，选项C错误；从0到0.01 s的时间内（即半个周期内）通过线框的电荷量为，选项D正确。
7.答案：C
解析：穿过圆管的磁通量向上逐渐增加，根据楞次定律可知，从上向下看，圆管中的感应电流为顺时针方向，选项A错误；根据法拉第电磁感应定律可得圆管中的感应电动势，选项B错误；圆管导体的电阻，导体长度L指的是电流流动的长度，将金属薄管展开，则导体横截面积为dh，所以圆管的热功率大小，选项C正确；根据左手定则可知，圆管中各段所受的安培力方向均指向圆管的轴线，因此轻绳对圆管的拉力的合力始终等于圆管的重力，不随时间变化，选项D错误。
8.答案：C
解析：带电粒子在磁场中运动，有，又，可得，带电粒子在有界磁场中运动时间：，则粒子在同一有界磁场中运动的时间与粒子速率无关，而与粒子运动轨迹所对应的圆心角有关，当粒子的出射点与c点的连线与相切时粒子在磁场中运动的轨迹所对应圆心角最大，粒子运动的时间最长，其运动轨迹如图所示，由几何知识知，则粒子在磁场中运动的最长时间为，C正确，A、B、D错误.
9.答案：AD
解析：铜盘转动时，沿半径方向的金属“条”切割磁感线，根据右手定则可得，感应电流由铜盘边缘流向铜盘圆心，则铜盘圆心的电势高，平行板电容器C极板电势高，A正确；铜盘产生的感应电动势,B错误；因电子恰能在复合场做匀速直线运动，则电场力与洛伦兹力平衡，有，解得，C错误；带电小球在复合场中做匀速圆周运动，则重力与电场力大小相等、方向相反，由路伦兹力提供向心力，则有，联立解得，D正确。
10.答案：BD
解析：若开关S闭合，流过每个灯泡的电流相同，设流过每个灯泡的电流为I、两端电压为U、每个灯泡的电阻为R，则原线圈中的电流，副线圈中的电流，故A错误；由得原线圈两端电压为，则，即若开关S闭合，，故B正确；若开关S断开，设流过的电流均为，则副线圈中的电流为，两端电压，由理想变压器原、副线圈电流比关系和电压比关系得原线圈中电流为，原线圈两端电压为，则有，可知，故C错误；开关S闭合后，两端电压为，开关S断开后，两端电压为，则开关S断开后，灯泡两端电压变小，通过的电流变小，灯泡变暗，故D正确.
11.答案：（1）B
（2）④用多用电表的交流电压挡测量线圈A两端的电压，然后拆除电路并整理器材；；
解析：（1）根据电阻定律，导线横截面积一定，导线越长，电阻越大，因为线圈B的电阻约为线圈A电阻的3倍，所以线圈B的匝数多。
（2）用多用电表的交流电压挡测量线圈A两端的电压，然后拆除电路并整理器材。根据理想变压器的电压关系，可知，解得线图A的匝数，线圈B的匝数。
12.答案：（1）短接；减小
（2）①b；②大于；
解析：（1）用多用电表欧姆挡测量电阻时，在选择倍率后，需要先将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮进行调零。热敏电阻温度越高，相同倍率下多用电表指针向右偏转角度越大，说明热敏电阻阻值随温度的升高而减小。
（2）①闭合开关S前，应该使滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，因此应将滑动变阻器的滑片滑动到b端。②温度为T时，，显然大于，此时热敏电阻阻值。
13.答案：（1）
（2）
（3）；
解析：（1）对粒子在电场中加速过程由动能定理可得，
粒子在磁场中偏转，由洛伦兹力提供向心力可得，
由几何关系可知，
联立解得.
（2）电压取最小值时，粒子再次穿过电场，在下方磁场中偏转的运动轨迹恰与挡板相切，如图甲所示，粒子第一次穿过电场的过程由动能定理可得，由洛伦兹力提供向心力可得，粒子第二次穿过电场后速率变为，在下方磁场中做匀速圆周运动，则有，由几何关系可得，
联立解得.
（3）粒子靶能接收到种能量的粒子，则粒子不能打到OM上，
由（2）可知当粒子刚不打到OM上时有，
粒子轨迹如图乙所示，
粒子第二次打在上极板E点，粒子第三次打在上极板F点，
则当靶在EF之间时可接收两种能量的粒子，
则有，
，
粒子第四次打在G点，
则当靶在FG之间时，可接收三种能量的粒子，
此时有，
，
依此类推，可得；
.
14.答案：（1）50 Hz（2）22 V（3）10 W
解析：（1）变压器不改变交流电的频率，由题图乙可知，交流电的周期，则频率，即副线圈中电流的频率为50 Hz.
（2）由题图乙可知，交流电源的电压有效值，根据理想变压器原、副线圈匝数比与电压比的关系，有，即副线圈两端的电压为22 V.
（3）副线圈两端的电压，解得，灯泡中，则，电动机输出的机械功率.
15.答案：（1）80 A
（2）0.5 Ω
（3）
解析：（1）安培力
（2）感应电流
牛顿定律
在至期间加速度恒定，则
（3）
[或]
感应电量
1人教版（2019）高二物理下学期期中达标测评卷（A卷）答案
1.答案：D
解析：法拉第首先引入了电场线和磁感线，极大地促进了他对电磁现象的研究，A错误；感应电流产生的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化，感应电流产生的磁场方向可能和原磁场方向相同，也可能相反，B错误；奥斯特发现了电流的磁效应，C错误；赫兹的实验证实了电磁波的存在，为无线电技术的发展开拓了道路，D正确。
2.答案：D
解析：a、d两点接入电路后，金属圆环可看成与两部分并联，两部分电阻之比为3:1，故流过的电流之比为1:3，有效长度均为，根据左手定则可知，金属圆环两部分所受安培力方向相同，则金属圆环所受安培力大小为，故A、B错误.由平衡条件及牛顿第三定律得，金属圆环对桌面的摩擦力大小为，金属圆环对桌面的压力大小为，故C错误，D正确.
3.答案：C
解析：因为蓝牙可接收电磁波信号，周围空间存在其他电磁波信号，所以“小蜜蜂”不只接收到了来自麦克风的信号，A错误；均匀变化的电场产生恒定的磁场，不能产生电磁波信号，B错误；“小蜜蜂”接收电磁波时，需要接收电磁波的LC振荡电路的固有频率与收到的电磁波的频率相同，从而发生电谐振，这个过程叫作调谐，C正确；减小发射电磁波的波长，则会提高频率，可以提高LC振荡电路发射电磁波的本领，D错误。
4.答案：A
解析：圆形线框全部在磁场中时，受到安培力作用的有效长度为零，则满足关系，圆形线框正好有一半露出磁场，有效长度为2R，受到竖直向下的安培力，大小为，由平衡条件得，解得，A正确，BCD错误。
5.答案：B
解析：由于磁铁部分机械能转化为电能，根据能量守恒定律，磁铁在两点的重力势能不相等，A错误；由楞次定律可知，磁铁从A摆到D的过程中，圆环中产生的感应电流有使圆环远离磁铁的趋势，圆环受到的安培力有向下的分力，故圆环对桌面的压力大于圆环的重力，B正确；由楞次定律的推论“来拒去留”和牛顿第三定律可知，磁铁从A摆到D和从D摆到E的过程中，磁铁对圆环的作用力方向均向左，又圆环始终保持静止，则圆环受到摩擦力方向均向右，C错误；磁铁从A摆到D的过程中，圆环中的磁场方向向上且通过圆环磁通量增大，根据“增反减同”可判断圆环中产生顺时针方向的电流（从上往下看），D错误。
6.答案：C
解析：
闭合开关S后 两灯泡均立刻变亮 A错误
闭合开关S，电路稳定后 因线圈L的直流电阻不计，所以与二极管被短路，不亮，而将更亮 B错误
断开开关S的瞬间 会立刻熄灭，线圈L与灯泡与二极管构成回路，线圈L产生的感应电动势方向与原电流方向相同，a点的电势低于b点的电势 C正确
断开开关S后 二极管具有单向导电性，所以回路中没有感应电流，也是立刻熄灭 D错误
7.答案：B
解析：画出质子的运动轨迹如图所示，设bc长度为2L，则，从边界de垂直射出的质子，运动轨迹如图中1所示，圆心为，由几何关系可知，由几何知识知，当质子过c点时，质子运动轨迹对应的圆心角最大，在磁场中的运动时间最长，运动轨迹如图中2所示，圆心为，设半径为，则有，可得，由，可得，所以从边界de垂直射出的质子与在磁场中运动时间最长的质子的速率之比为，故选B.
8.答案：D
解析：线框进入磁场的过程中，穿过线框的磁通量增大，由楞次定律知，感应电流的方向为ABCDA，A错误；AC刚进入磁场时，线框切割磁感线的有效长度为a，所以产生的感应电动势为，则线框中感应电流为，B错误；AC刚进入磁场时，线框的CD边受到的安培力与v的方向相反，AD边受到的安培力垂直于AD向下，大小都是，且AD边与CD边受到的安培力的方向相互垂直，所以AC刚进入磁场时线框所受安培力为AD边与CD边受到的安培力的矢量和，即，C错误；AC刚进入磁场时，CD两端的电压，D正确.
9.答案：BC
解析：由左手定则可知，海水中正、负离子受洛伦兹力作用分别向M板和N板运动，则M板带正电，N板带负电，发电机为航标灯L供电的电流方向为，A错误；在两板间形成稳定的电场后，海水中的正、负离子受电场力和洛伦兹力作用而平衡，在两板间形成稳定电压，有，解得，则感应电动势，B正确；海水的电阻，由闭合电路欧姆定律得通过航标灯L的电流，C正确；“海流发电机”发电的总功率，D错误。
10.答案：CD
解析：设理想变压器初级线圈和次级线圈的匝数分别为，初级线圈和次级线圈中的电流分别为，根据理想变压器的输入、输出功率相等，有，由于扬声器有最大功率，则，选项A错误；此时大电阻两端电压，选项B错误；理想变压器的初级线圈和次级线圈的匝数之比为，选项C正确；此时交流电源的输出功率为，选项D正确。
11.答案：（1）如图所示
（2）①向右偏；②向左偏
（3）BD
解析：（1）补接导线如图所示。
（2）①开关闭合时，灵敏电流计指针向右偏，表明在磁场方向不变的情况下，增大磁通量，灵敏电流计指针向右偏，所以将A线圈迅速插入B线圈时，磁通量增大，灵敏电流计指针将向右偏。②A线圈插入B线圈后，将滑动变阻器的阻值调大时，A线圈中电流减小，磁场减弱，则穿过B线圈的磁通量减小，灵敏电流计指针将向左偏。
（3）穿过B线圈的磁通量发生变化时，即使B线圈电路不闭合，B线圈中也有电磁感应现象，但无感应电流，只有感应电动势，同样可以利用楞次定律判断感应电动势方向。故选BD。
12.答案：（1）拉力敏感电阻丝受到拉力时，长度增加而横截面积减小，根据电阻定律可知其电阻增大
（2）电流表示数仍为I；；132
解析：（1）拉力敏感电阻丝受到拉力时，长度增加而横载面积减小，根据电阻定律可知其电阻增大。
（2）根据等效替代法测电阻，调节电阻箱，使电流表示数仍为I。由平衡条件得，拉力敏感电阻丝电阻的增量，题图乙图线斜率，解得，根据题图乙可得，代入数据解得待测重物的重力。
13.答案：（1）22 V
（2）5 rad/s
解析：解：（1）由题意可知副线圈两端电压
根据理想变压器电压与匝数的关系可得电压表的读数
（2）副线圈中的电流
根据理想变压器电流与匝数的关系可得原线圈中的电流
设发电机匀速转动的角速度为ω，则产生的感应电动势的最大值
有效值
根据闭合电路欧姆定律可得
联立解得
14.答案：（1）（2）（3）
解析：（1）设金属棒匀速运动时的速度为，此时的感应电动势，感应电流，金属棒所受安培力为，金属棒受力平衡，有，联立解得.
（2）设金属棒由静止释放到达到匀速的过程中回路中产生的总热量为Q，根据能量守恒定律得，电阻R上产生的热量，联立解得.
（3）金属棒由静止释放到达到匀速的过程中，对金属棒，由动量定理得，又，联立解得.
15.答案：（1）（2）（3）0
解析：（1）N沿倾斜导轨做匀速运动时，由力的平衡条件
有，
又因为，
且，
联立解得.
（2）在水平导轨上N从刚进入磁场到停止，由动量定理有，
又因为，
由法拉第电磁感应定律有，
联立解得.
（3）在水平导轨的磁场中运动的过程，设M运动到cd边时，M、N在磁场中相对靠近的位移为，则此时N棒到cd边的距离为，
对于M，由动量定理有，
又因为，
设此时N的速度大小为，由动量守恒定律有，
设N出磁场时的速度大小为，从M出磁场到N出磁场的过程中，由动量定理有，
又因为，
联立解得.
1人教版（2019）高二物理下学期期中达标测评卷（B卷）
一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。
1.如图所示，关于下列器材的原理和用途，正确的是( )
A.变压器可以改变交流电压和频率
B.扼流圈对交流有阻碍作用是因为线圈存在电阻
C.真空冶炼炉的工作原理是炉体产生涡流，涡流产生热量使炉内金属熔化
D.磁电式仪表中用来做线圈骨架的铝框能起电磁阻尼的作用
2.如图所示，两根固定的通电长直导线a、b相互垂直，a平行于纸面，电流方向向右，b垂直于纸面，电流方向向里.则导线a所受安培力方向( )
A.平行于纸面向上
B.平行于纸面向下
C.左半部分垂直纸面向外，右半部分垂直纸面向里
D.左半部分垂直纸面向里，右半部分垂直纸面向外
3.特高压输电可使输送电能过程中的电能损耗和电压损失大幅降低。我国已成功掌握并实际应用了特高压输电技术。通过一理想变压器，经同一线路输送相同的电功率，原线圈的电压保持不变，输电线路的总电阻不变。使用特高压输电，当副线圈与原线圈的匝数比提高为原来的n倍，则提升匝数比前后输电线路上的电功率损失之比和电压损失之比分别为( )
A. B. C. D.
4.黑匣子是安装在飞机、轮船上用于记录交通工具运行状况且抗损毁性能高的一类设备，它常用于事故原因和事故经过的调查及分析。如图所示是黑匣子中电磁波发射电路中的LC振荡电路，某时刻线圈中磁场方向向下，下列说法正确的是( )
A.若增加电容器极板上的电荷量，振荡电路的周期会变大
B.若电容器正在放电，则自感电动势大小正在减小
C.若电容器正在放电，则电容器上极板带正电
D.若线圈中的磁场正在减弱，则电容器上极板带负电
5.如图所示，矩形导线框ABCD用细绳悬挂，底边水平且通有逆时针方向的电流。在导线框的正下方，垂直于导线框所在平面有一固定长直导线。原来导线中无电流，现通以垂直纸面向外的电流，在短时间内( )
A.导线框逆时针转动（从上往下看） B.导线框向右平移
C.细绳拉力变大 D.导线框中心处的磁感应强度变小
6.如图甲所示，在匀强磁场中，一正方形单匝导线框abcd绕ab边所在直线匀速转动，转轴与磁感线垂直，线框产生的交变电动势随时间变化的规律如图乙所示，若线框电阻为10 Ω，面积为，已知时线框处于中性面位置。则( )
A.该交流电电动势的有效值为
B.当线框平面转过30°时，电动势的瞬时值为
C.匀强磁场的磁感应强度大小为1 T
D.从0到0.01 s的时间内，通过线框的电荷量为
7.如图所示，将一通电螺线管竖直放置，螺线管内部形成方向竖直向上、磁感应强度大小的匀强磁场，在内部用绝缘轻绳悬挂一与螺线管共轴的金属薄圆管，其电阻率为ρ、高度为h、半径为r、厚度为，则( )
A.从上向下看，圆管中的感应电流为逆时针方向
B.圆管的感应电动势大小为
C.圆管的热功率大小为
D.轻绳对圆管的拉力随时间减小
8.一匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外，其边界如图中虚线所示，为半圆，与直径ab共线，ac间的距离等于半圆的半径.一束质量为m、电荷量为的粒子，在纸面内从c点垂直于ac射入磁场，这些粒子具有各种速率.不计粒子之间的相互作用.在磁场中运动时间最长的粒子，其运动时间为( )
A. B. C. D.
9.（多选）如图甲所示是法拉第发明的铜盘发电机，也是人类历史上第一台发电机。利用这个发电机给平行板电容器供电，如图乙所示。已知铜盘的半径为L，铜盘下半圆区域内加垂直盘面向左、磁感应强度为的匀强磁场，盘匀速转动的角速度为ω，电容器每块极板长度为d，板间距离也为d，板间加垂直纸面向里、磁感应强度为的匀强磁场，重力加速度为g。下列选项正确的是( )
A.若铜盘按照图示方向转动，那么电容器C极板电势比D极板电势高
B.铜盘产生的感应电动势为
C.若一电子（不计重力）从电容器两极板中间水平向右射入，恰能在复合场中做匀速直线运动，则电子射入时的速度为
D.若有一带电荷量为的小球从电容器两极板中间水平向右射入，在复合场中做匀速圆周运动，则小球的质量为
10.（多选）如图所示，当两点间输入有效值为的交流电压时，开关S闭合后，阻值恒定的六个相同灯泡发光亮度相同（即通过灯泡的电流相等），已知变压器为理想变压器，原、副线圈匝数分别为保持不变，副线圈两端电压用表示，开关S闭合或断开，六个灯泡都不损坏，则下列说法正确的是( )
A.
B.若开关S闭合，
C.若开关S断开，
D.开关S断开后，灯泡的亮度比S闭合时暗
二、非选择题：共5题，共60分。
11.（8分）有一个教学用的变压器，如图所示，它有两个外观基本相同的线圈A和线圈B，它们的材质相同，线圈外部还可以绕线。
（1）某同学用多用电表的欧姆挡测量了线圈的电阻，发现线圈B的电阻约为线圈A的电阻的3倍，则可推断线圈________的匝数多（选填“A”或“B”）。
（2）如果把它看作理想变压器，现要测量线圈的匝数，提供的器材有：一根足够长的绝缘导线、一只多用电表和一个低压交流电源（输出电压的有效值不变）。
现采用如下方法进行测量：
①将绝缘导线一端与线圈A上方接线柱相连，顺着原来的绕制方向在变压器的铁芯上再绕制n匝；
②将绝缘导线的另一端和线圈A下方接线柱分别与低压交流电源两输出端相连接；
③用多用电表的交流电压挡先后测量低压交流电源两输出端的电压和线圈B的输出电压U；请在上述基础上，补充一个实验步骤，完成线圈匝数的测量（需要测量的物理量请用字母表示，并说明其含义），再写出线圈的匝数的表达式。
④________________________。________，________。
12.（10分）某小组研究热敏电阻阻值随温度的变化规律。根据实验需要已选用了规格和量程合适的器材。
（1）先用多用电表预判热敏电阻阻值随温度的变化趋势。选择适当倍率的欧姆挡，将两表笔________，调节欧姆调零旋钮，使指针指向右边“0 Ω”处。测量时观察到热敏电阻温度越高，相同倍率下多用电表指针向右偏转角度越大，由此可判断热敏电阻阻值随温度的升高而________。
（2）再按如图所示连接好电路进行测量。
①闭合开关S前，将滑动变阻器的滑片滑到________端（选填“a”或“b”）。
将温控室的温度设置为T，电阻箱调为某一阻值。闭合开关S，调节滑动变阻器，使电压表和电流表的指针偏转到某一位置。记录此时电压表和电流表的示数、T和。断开开关S。
再将电压表与热敏电阻C端间的导线改接到D端，闭合开关S。反复调节和，使电压表和电流表的示数与上述记录的示数相同。记录此时电阻箱的阻值。断开开关S。
②实验中记录的阻值________（选填“大于”“小于”或“等于”）。此时热敏电阻阻值________。
（3）改变温控室的温度，测量不同温度时的热敏电阻阻值，可以得到热敏电阻阻值随温度的变化规律。
13.（12分）如图，一对长平行栅极板水平放置，极板外存在方向垂直纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场，极板与可调电源相连.正极板上O点处的粒子源垂直极板向上发射速度为、带正电的粒子束，单个粒子的质量为m、电荷量为q.一足够长的挡板OM与正极板成37°倾斜放置，用于吸收打在其上的粒子.C、P是负极板上的两点，C点位于O点的正上方，P点处放置一粒子靶（忽略靶的大小），用于接收从上方打入的粒子，CP长度为.忽略栅极的电场边缘效应、粒子间的相互作用及粒子所受重力，.
（1）若粒子经电场一次加速后正好打在P点处的粒子靶上，求可调电源电压的大小；
（2）调整电压的大小，使粒子不能打在挡板OM上，求电压的最小值；
（3）若粒子靶在负极板上的位置P点左右可调，则负极板上存在H、S两点（，H、S两点未在图中标出），对于粒子靶在HS区域内的每一点，当电压从零开始连续缓慢增加时，粒子靶均只能接收到种能量的粒子，求CH和CS的长度（假定在每个粒子的整个运动过程中电压恒定）.
14.（12分）图甲所示为一个小型电风扇的电路简图，其中理想变压器的原、副线圈匝数之比，接线柱接上一个正弦交流电源，电压随时间变化规律如图乙所示，输出端接有额定电压均为12 V的灯泡和风扇电动机，灯泡额定功率为3 W，电动机线圈电阻，电阻，接通电源后，灯泡正常发光，风扇正常工作，求：
（1）副线圈中电流的频率；
（2）副线圈两端的电压；
（3）电动机输出的机械功率.
15.（18分）舰载机电磁弹射是现在航母最先进的弹射技术，我国在这一领域已达到世界先进水平。某兴趣小组开展电磁弹射系统的设计研究，如图1所示用于推动模型飞机的动子（图中未画出）与线圈绝缘并固定，线圈带动动子，可在水平导轨上无摩擦滑动。线圈位于导轨间的辐向磁场中，其所在处的磁感应强度大小均为B。开关S与1接通，恒流源与线圈连接，动子从静止开始推动飞机加速，飞机达到起飞速度时与动子脱离；此时S掷向2接通定值电阻，同时施加回撤力F，在F和磁场力作用下，动子恰好返回初始位置停下。若动子从静止开始至返回过程的图如图2所示，在至时间内时撤去F。已知起飞速度，线圈匝数匝，每匝周长，飞机质量，动子和线圈的总质量，不计空气阻力和飞机起飞对动子运动速度的影响，求：
（1）恒流源的电流I；
（2）线圈电阻R；
（3）时刻。
1人教版（2019）高二物理下学期期中达标测评卷（A卷）
一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。
1.下列说法正确的是( )
A.奥斯特首先引入了电场线和磁感线，极大地促进了他对电磁现象的研究
B.楞次定律告诉我们，感应电流产生的磁场方向总是与引起感应电流的原磁场方向相反
C.法拉第发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕
D.赫兹的实验证实了电磁波的存在，为无线电技术的发展开拓了道路
2.将一个半径为R、由粗细均匀的同种材料制成的导电金属圆环放置在粗糙的水平桌面上.在桌面上方施加竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场，如图所示（俯视图）.是圆环上的四等分点，现将金属圆环上a、d两点接入电路中，电路中的电流为I，金属圆环质量为m，且始终处于静止状态，重力加速度为g，则( )
A.金属圆环受到的安培力大小为0
B.金属圆环受到的安培力大小为
C.金属圆环对桌面的压力大小为
D.金属圆环对桌面的摩擦力大小为
3.“小蜜蜂”是老师上课常用的扩音设备，随着无线电技术的应用，很多老师用上了蓝牙“小蜜蜂”（蓝牙可接收电磁波信号），麦克风与扩音器不用导线连接，老师拿着麦克风在教室中间说话，放在讲台上的扩音器也能工作。下列说法正确的是( )
A.“小蜜蜂”只能接收到来自麦克风的信号
B.麦克风中只要有变化的电场，就一定能发出电磁波信号
C.“小蜜蜂”接收电磁波时，通过调谐来使接收电路中出现电谐振现象
D.麦克风回路可通过增大发射电磁波的波长来提高LC振荡电路发射电磁波的本领
4.如图所示，有一半径为R的圆形线框悬挂在弹簧测力计下端，线框中通有abcda方向的恒定电流I，直线MN是匀强磁场的边界线，磁场方向垂直于圆形线框所在平面向里，整个线框都在磁场中。平衡时，弹簧测力计的读数为F；若将线框上提，让圆形线框正好有一半露出磁场，其他条件都不改变，再次平衡时，弹簧测力计的读数为3F，则匀强磁场的磁感应强度大小为( )
A. B. C. D.
5.如图所示，用轻绳将一条形磁铁竖直悬挂于O点，在其正下方的水平绝缘桌面上放置一铜质圆环。现将磁铁从A点由静止释放，经过两点到达最低点D，再摆到左侧最高点E，圆环始终保持静止。下列说法正确的是( )
A.磁铁在两点的重力势能相等
B.磁铁从A摆到D的过程中，圆环对桌面的压力大于圆环的重力
C.磁铁从A摆到D和从D摆到E的过程中，圆环受到的摩擦力方向相反
D.磁铁从A摆到D的过程中，圆环中产生逆时针方向的感应电流（从上往下看）
6.如图所示的电路中，两灯泡完全相同，与一理想二极管D连接，线圈L的直流电阻不计。下列说法正确的是( )
A.闭合开关S后，会逐渐变亮
B.闭合开关S，电路稳定后，亮度相同
C.断开开关S的瞬间，a点的电势比b点的低
D.断开开关S后，会逐渐变暗，直至熄灭
7.如图所示，在理想的虚线边界内有范围足够大的匀强磁场，段水平，段竖直，且.在纸面内大量质子从a点垂直于ab以不同速率射入磁场，不计质子间的相互作用力和重力，则从边界de垂直射出的质子与在磁场中运动时间最长的质子的速率之比为( )
A.3:2 B.36:13 C.9:4 D.36:17
8.如图所示，光滑水平面上存在有界匀强磁场，磁感应强度为B，质量为m、边长为a的正方形线框ABCD斜向上进入磁场，当AC刚进入磁场时速度为v，方向与磁场边界成45°角，若线框的总电阻为R，则( )
A.线框进入磁场过程中，线框中电流的方向为DCBAD
B.AC刚进入磁场时，线框中感应电流为
C.AC刚进入磁场时，线框所受安培力大小为
D.AC刚进入磁场时，CD两端电压为
9.（多选）海水中含有大量的正、负离子，并在某些区域具有固定的流动方向，据此人们设计并研制“海流发电机”，可生产无污染的再生能源，为海洋航标灯持续供电。其工作原理如图所示，用绝缘防腐材料制成一个横截面为矩形的管道，在管道上、下两个表面分别装有防腐导电板，板长为a、宽为b（未标出），两板间距为d，将管道沿着海水流动方向固定于海水中，将航标灯L与两导电板M和N连接，加上垂直于管道前后面的匀强磁场（方向如图），磁感应强度大小为B，海水流动方向如图所示，海水流动速率为v。已知海水的电阻率为ρ，航标灯电阻为R，下列说法正确的是( )
A.“海流发电机”为航标灯L供电的电流方向为
B.“海流发电机”稳定时产生的感应电动势为
C.通过航标灯L的电流为
D.“海流发电机”发电的总功率为
10.（多选）心电图仪是将心肌收缩产生的脉动转化为电压脉冲的仪器，其输出部分电路可简化为大电阻与交流电源串联，该电源输出电压的有效值为，如图所示。心电图仪与一个理想变压器的初级线圈相连，一个扬声器（可等效为一个定值电阻）与该变压器的次级线圈相连。若扬声器的功率最大，下列说法正确的是( )
A.此时通过扬声器的电流为
B.此时大电阻两端电压为
C.理想变压器初级线圈与次级线圈的匝数之比为
D.此时交流电源的输出功率为
二、非选择题：共5题，共60分。
11.（9分）如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置。
（1）将图中所缺少的导线补接完整。
（2）如果在闭合开关时发现灵敏电流计指针向右偏了一下，那么合上开关后，
①将A线圈迅速插入B线圈时，灵敏电流计指针将________（选填“向左偏”或“向右偏”）；
②A线圈插入B线圈后，将滑动变阻器的阻值调大时，灵敏电流计指针将________（选填“向左偏”或“向右偏”）。
（3）如果B线圈两端不接任何元件，则B线圈电路中将________。
A.因电路不闭合，无电磁感应现象
B.有电磁感应现象，但无感应电流，只有感应电动势
C.不能用楞次定律判断感应电动势方向
D.可以用楞次定律判断感应电动势方向
12.（8分）大型机械厂里用来称重的电子吊秤如图甲所示，其中实现称重的关键元件是拉力传感器。其工作原理是：挂钩上挂上重物，传感器中拉力敏感电阻丝在拉力作用下发生形变，拉力敏感电阻丝的电阻也随之发生变化，再经相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号（电压或电流），从而完成将所称物体重量变换为电信号的过程。
（1）简述拉力敏感电阻丝的阻值随拉力变化的原因______________________。
（2）小明找到一根拉力敏感电阻丝，其阻值随拉力变化的图像如图乙所示，再按图丙所示电路制作了一个简易“吊秤”。电路中电源电动势E约为15 V，内阻约为2 Ω；灵敏毫安表量程为0~10 mA，内阻约为5 Ω；R是电阻箱，最大阻值是接在两接线柱上，通过光滑绝缘滑环可将重物吊起，接通电路完成下列操作。
a.滑环下不吊重物时，调节电阻箱，当电流表为某一合适示数I时，读出电阻箱的示数；
b.滑环吊上待测重物，测出电阻丝与竖直方向的夹角为θ；
c.调节电阻箱，使________________，读出此时电阻箱的示数；
d.算出图乙中直线的斜率k和截距b；
则待测重物的重力G的表达式为__________（用以上测得的物理量表示），测得分别为1052 Ω和1030 Ω，结合图乙中信息，可得待测重物的重力__________N（结果保留三位有效数字）。
13.（10分）如图甲所示为某一发电机的实物模型图，其工作原理可简化为如图乙所示，匀强磁场的磁感应强度大小为，矩形线圈的总电阻为0.3 Ω，匝数为50，面积为，可绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动。现将该发电机接在理想变压器的原线圈上，副线圈接有规格均为“220 V 110 W”的灯泡，如图丙所示。现在使发电机线圈匀速转动，两灯泡均正常发光，已知理想变压器的原、副线圈匝数之比为，电压表为理想电表，其余电阻均不计。求：
（1）电压表的读数；
（2）手摇发电机匀速转动的角速度。
14.（15分）如图所示，两根足够长的光滑金属导轨平行放置在倾角为30°的绝缘斜面上，导轨宽度为L，下端接有阻值为R的电阻，导轨处于方向垂直于斜面向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，轻绳一端跨过光滑定滑轮后悬吊一质量为m的小物块，另一端平行于斜面系在质量也为m的金属棒的中点.现将金属棒从PQ位置由静止释放，金属棒始终与导轨垂直且接触良好，金属棒的电阻为r，导轨电阻忽略不计，重力加速度为g.
（1）求金属棒匀速运动时的速度大小；
（2）若金属棒由静止释放到达到匀速的过程中小物块下落的高度为h，求此过程中电阻R上产生的焦耳热；
（3）若（2）中还已知金属棒由静止释放到达到匀速的过程中轻绳对金属棒的冲量的大小，试求此过程经历的时间（结果用表示）.
15.（18分）如图所示，两根光滑金属导轨平行放置，间距为L，左侧倾斜导轨与水平面所成的夹角为θ，且存在方向垂直倾斜导轨平面向上的匀强磁场（大小未知），右侧部分导轨水平，矩形区域内存在方向竖直向上的匀强磁场（大小未知），金属棒M用锁扣固定在距ab为处.金属棒N从倾斜导轨的某一位置由静止释放，并在进入水平导轨前以速度大小v做匀速运动，最后刚好未与M发生碰撞.已知的间距为x，两金属棒的质量均为m、在导轨间的电阻均为R，倾斜导轨和水平导轨平滑连接，两金属棒始终与导轨接触良好且运动过程中保持垂直，不计导轨的电阻，重力加速度为g.
（1）求的大小；
（2）求N在水平导轨上运动过程中通过回路的电荷量；
（3）若在N到达ab附近前打开锁扣，M出磁场时的速度大小为，求N出磁场时的速度大小.(未在磁场区域发生碰撞)
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