浙江省温州市2024-2025学年高二（上）期末教学质量统一检测物理试卷（A）（含解析）
文档属性
| 名称 | 浙江省温州市2024-2025学年高二（上）期末教学质量统一检测物理试卷（A）（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 965.2KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-03-02 11:13:35 | ||
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文档简介
浙江省温州市2024-2025学年高二（上）期末教学质量统一检测物理试卷（A）
一、单选题：本大题共13小题，共39分。
1.下列物理量对应的单位符号正确的是
A. 电势 B. 动量 C. 电容 D. 磁通量
2.物理学发展的过程中，许多科学家做出了贡献。下列说法正确的是
A. 法拉第提出法拉第电磁感应定律 B. 麦克斯韦通过实验证实电磁波的存在
C. 普朗克认为微观粒子的能量是量子化的 D. 富兰克林通过油滴实验测得元电荷的数值
3.下列说法不正确的是
A. 点电荷是理想化模型
B. 电流是利用电压与电阻的比值定义的
C. 交变电流的有效值是根据电流的热效应定义的
D. 探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系时运用了控制变量的方法
4.空间某区域内磁场的磁感线分布如图所示，磁感线穿过大小不变的闭合圆形金属线圈。线圈由位置Ⅰ水平向右平移到位置Ⅱ的过程中
A. 线圈有缩小的趋势 B. 穿过线圈的磁通量变大
C. 若线圈不闭合，线圈中有感应电动势 D. 若线圈匀速移动，线圈中没有感应电流
5.关于教材中插图所涉及的物理知识，下列描述正确的是
A. 图甲为电磁波调制过程中采用调频方法产生的波形图
B. 图乙为可变电容器，通过改变铝片之间距离改变电容
C. 图丙为真空冶炼炉，通入线圈的高频电流在线圈中产生热量，从而冶炼金属
D. 图丁为应变片测力原理图，当梁受力向下弯曲，应变片左右两端间的电阻变大
6.图甲为磁电式电流表的结构图，极靴和铁质圆柱间的磁场分布如图乙所示，磁感应强度大小只与到转轴的距离有关。测量某恒定电流时，线圈、两边的电流方向如图乙所示，则下列说法正确的是
A. 线圈将逆时针转动
B. 线圈转动过程中，边所受安培力方向不变
C. 线圈转动过程中，边所受安培力大小不变
D. 线圈转动过程中，边与边所受安培力方向始终相同
7.如图所示，是自感系数很大的线圈，其直流电阻忽略不计。和是两个相同的小灯泡。下列说法正确的是
A. 开关由断开变为闭合后，灯泡先亮一下后逐渐熄灭
B. 开关由断开变为闭合后，灯泡先亮一下后逐渐熄灭
C. 开关刚断开时，点电势高于点电势
D. 开关刚断开时，流过灯泡的电流方向向右
8.如图所示为某振荡电路，电流流向极板且逐渐减小的过程中，下列说法正确的是
A. 极板带负电 B. 电场能正转化为磁场能
C. 线圈的自感电动势增大 D. 减小自感系数，电磁振荡的频率不变
9.如图甲所示，在某电场中建立坐标轴，，为轴上的两点，其坐标分别为、。一电荷量为的带电粒子仅在电场力作用下沿轴运动，该粒子的动能随其坐标变化的关系如图乙所示。下列说法中正确的是
A. 点的场强小于点的场强
B. 点的场强
C. 该带电粒子在点时的电势能比在点时小
D. 点的电势高于点的电势
10.图甲是某型号酒精测试仪，其工作原理如图乙所示，为气敏电阻，其阻值随所处气体酒精浓度的增大而减小，电源的电动势为、内阻为，电路中的电表均为理想电表，为定值电阻。当酒驾司机对着测试仪吹气时，电压表的示数变化量为，电流表的示数变化量为。下列说法正确的是
A. 电压表的示数增大 B. 电流表的示数减小
C. 吹出气体的酒精浓度越大，则越小 D. 与吹出气体的酒精浓度无关
11.如图所示为描述甲、乙两个点电荷在空间产生的电场的部分电场线，下列说法正确的是
A. 甲、乙带同种电荷
B. 甲的电荷量小于乙的电荷量
C. 除无穷远处外，乙的右侧还有一处的电场强度为
D. 除无穷远处外，甲的左侧还有一处的电场强度为
12.我国已投产运行的特高压直流输电工程是目前世界上电压等级最高、输送容量最大、输送距离最远、技术水平最先进的输电工程。输电线路流程和数据可简化为如图所示，若直流线路的输电线总电阻为，变压与整流等造成的能量损失均不计，直流和交流逆变时有效值不发生改变。当输送功率为时，下列说法正确的是( )
A. 直流输电线上的电流为
B. 降压变压器的原副线圈匝数比大于
C. 直流输电线上损失的功率为，损失的电压为
D. 若保持输送电功率不变，改用输电，直流输电线上损失的功率为
13.如图所示，在平面内，有一粒子源沿正方向发射速率相等的带正电的粒子，形成宽为且关于轴对称的粒子流。粒子流沿方向射入一个半径为、中心位于原点的圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直平面向里。已知沿轴入射的粒子经磁场偏转后从点射出。若粒子在磁场中运动的最短时间为，则粒子在磁场中运动的最长时间为
A. B. C. D.
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
14.下列四幅图分别是等离子体发电机、质谱仪、回旋加速器、霍尔元件的示意图，进入装置的带电粒子重力均不计，下列说法正确的是
A. 图甲中板是电源的负极
B. 图乙中粒子打在照相底片上的位置越靠近，粒子的比荷越小
C. 图丙中若增大回旋加速器的加速电压，粒子获得的最大动能增大
D. 图丁中若导体中的载流子是电子，则导体左右两侧电势
15.如图所示为某种发电机的示意图，两磁极、间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，线圈匝数，线圈电阻，线圈转动过程中最大磁通量。线圈两端有两个彼此绝缘的半圆金属环可随线圈一起转动。两个电刷固定不动，分别与两半圆金属环接触，两电刷间接有阻值为的电阻，其余电阻不计。线圈绕垂直于磁场的轴以角速度顺时针匀速转动。从图示位置线圈平面与磁场方向平行开始计时，下列说法正确的是( )
A. 时，线圈位于中性面位置
B. 线圈转动一周，通过电阻的电流方向改变两次
C. 线圈转动一周，通过电阻的电荷量为
D. 线圈转动一周，通过电阻的电流的有效值为
16.下列说法正确的是( )
A. 用多用电表测量电阻时，若指针偏角过大，应换成倍率较小的挡位
B. 在“研究斜槽末端小球碰撞时的动量守恒”实验中，需调节斜槽末端水平
C. 在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，去掉铁芯不影响实验结果
D. 在“测定金属丝的电阻率”实验中，可用螺旋测微器测量金属丝长度来提高实验精度
三、实验题：本大题共2小题，共12分。
17.某学习小组设计如图所示电路探究电容器的充、放电过程。
按图所示连接电路，将开关拨到时，通过电流表的电流方向____选填“向左”或“向右”。
等待充电完成后，将开关拨到，每隔读出电流表的示数并记录在表格中，若在图中作出的图像与坐标轴围成的面积为格，则电容器放电前所带的电荷量为____结果保留三位有效数字。
若作出的图像为图中的曲线，现仅增大的阻值，重复步骤，作出的图可能是图中的曲线____选填“”、“”或“”。
18.为了测量干电池的电动势和内阻，某学习小组设计了图所示的电路定值电阻：
若只考虑系统误差，电动势测量值与真实值相比将____选填“偏大”、“偏小”或“相等”。
正确连接电路，闭合开关，进行实验，过程中操作准确规范。根据实验所测得组电压和电流的数据画出的图像如图所示，则干电池的电动势____，干电池的内阻____结果均保留三位有效数字。
四、计算题：本大题共4小题，共31分。
19.如图所示，水平面内两金属导轨平行放置，间距，两导轨左端连接电动势、内阻的直流电源。一质量的金属棒垂直放置于导轨上并保持静止，与导轨及电源构成一个面积的闭合回路。整个装置置于磁感应强度的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面成角斜向下。已知，金属棒接入电路的电阻，导轨电阻忽略不计。求：
穿过闭合回路的磁通量；
金属棒中的电流大小；
金属棒所受摩擦力的大小和方向。
20.如图所示，竖直平面内有一光滑绝缘轨道，其中段水平，段为半径的半圆形轨道，半圆轨道与直轨道相切于点，为半圆轨道最高点。空间中存在匀强电场，电场强度，方向竖直向上。可视为质点的小球从端以速度向右运动，沿轨道运动至点飞出。已知小球的质量，带电量。求：
两点间的电势差；
小球在轨道处受到的弹力大小；
小球初次落到水平轨道时与的距离。
21.在坐标平面内，轴右侧有垂直坐标平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为。第一象限有一半径为的中空型薄收集盒，直径紧贴轴放置，圆心位于，如图所示。在坐标原点处有一粒子源，可同时沿轴正方向持续发射各种不同速率的带正电的粒子，粒子质量均为，电荷量均为，忽略粒子间的相互作用，且不计重力，。求：
刚好到达型盒点的粒子速率；
能沿型盒半径方向到达型盒的粒子速率；
能进入型盒的粒子，到达型盒前在磁场中运动的最短时间。
22.间距为的平行轨道固定在绝缘水平面上，轨道的、部分为绝缘材料，其它部分为电阻不计的金属材料。轨道间存在两个匀强磁场区域，方向竖直向下，区域Ⅰ磁感应强度大小为，长为，区域Ⅱ足够长。轨道左端连接阻值为的电阻，右端连接电动势为、内阻为的直流电源。一根质量为、电阻为金属杆从图中位置开始向右运动，并以速度与静止在区域Ⅰ左侧边缘处的相同金属杆发生弹性碰撞。碰撞后，金属杆立刻进入磁场并以离开区域Ⅰ，然后通过绝缘轨道进入区域Ⅱ，在区域Ⅱ中加速一段时间后达到稳定速度。金属杆在金属轨道上运动时始终与之接触良好。已知金属杆与轨道间的动摩擦因数为。求：
金属杆在区域Ⅰ内运动时，所受安培力的方向；
金属杆在区域Ⅰ内运动过程中，通过电阻的电荷量；
金属杆在区域Ⅰ内运动过程中，回路产生的焦耳热；
若区域Ⅱ的磁感应强度大小可调节，求金属杆稳定速度的最大值。
答案和解析
1.【答案】
【解析】A、电势单位是伏特，符号是，A错误；
B、动量的单位是千克米每秒，符号是，B错误；
C、电容的单位是法拉，符号是，C正确；
D、磁通量的单位是韦伯，符号是，D错误；
故选C。
2.【答案】
【解析】A、法拉第发现了电磁感应现象，是库柏与韦德总结出了法拉第电磁感应定律，A错误；
B、赫兹通过实验证实电磁波的存在，B错误；
C、普朗克认为微观粒子的能量是量子化的，C正确；
D、密立根通过油滴实验测出元电荷数值，D错误。
3.【答案】
【解析】A、点电荷是理想化模型，A正确；
B、电流，其定义为：单位时间里通过导体任一横截面的电量，被称为电流强度，简称电流， B错误；
C、交变电流的有效值是根据电流的热效应定义的，故C正确；
D、探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系时运用了控制变量的方法，D正确
4.【答案】
【解析】当线圈由位置水平向右移动到位置Ⅱ的过程中，线圈面积不变，但磁感应强度在减小，穿过线圈的磁通量在减小，线圈有扩张趋势，AB错误；穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中会产生感应电流，D错误；若线圈不闭合，不会有感应电流但仍会有感应电动势，C正确；
故选C。
5.【答案】
【解析】A、图甲为电磁波调制过程中采用调幅方法产生的波形图，故A错误
B.乙图的可变电容器的原理是改变铝片之间的正对面积从而达到改变电容的目的，故 B错误
C.真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，在金属块中会产生涡流，金属块中就会产生大量热量，从而冶炼金属，故C错误
D.图丁为应变片测力原理图，当梁受力向下弯曲，应变片左右两端间的电阻变大，故D正确。
6.【答案】
【解析】A.根据左手定则，图示位置边受安培力向上，则向上转动，向下转动，即线圈将顺时针转，故A错误
．线圈转动过程中，边所在处到转轴的距离不变，故边所受安培力大小不变，但方向在变化，故B错误，C正确；
根据左手定则，可知线圈转动过程中，边与边所受安培力方向始终相反，故D错误。
7.【答案】
【解析】、刚闭合时，电源的电压同时加到两灯上，、同时亮，随着中电流增大，由于线圈直流电阻可忽略不计，分流作用增大，逐渐被短路直到熄灭，外电路总电阻减小，总电流增大，灯更亮。故A错误，B正确；
、稳定后再断开开关后，灯泡与线圈构成闭合回路，灯泡由暗变亮再逐渐熄灭，电流方向从到即向左，点电势高于点电势。故CD错误。
故选：。
8.【答案】
【解析】、由题，电流流向极板且逐渐减小，说明电容器正在充电，极板带正电，磁场能正转化为电场能，电容器两极板间的电势差变大，则线圈的自感电动势增大，AB错误，C正确；
D、若减小自感系数，由，可知振荡频率变大，故D错误。
9.【答案】
【解析】根据动能定理得知：电场力做功等于粒子动能的变化，则有：，根据数学知识可知，图线的斜率，由图像知斜率不变，所以不变，说明电场强度不变，所以该电场一定是匀强电场，即点场强等于点场强，且场强为，故B正确，A错误；
由图知，带正电荷的粒子从到动能增大，电场力做正功，则知电场力方向从，根据顺着电场线方向电势降低，则有，点电势低于点电势，带负电粒子在点电势能大于点，故CD错误。
故选B。
10.【答案】
【解析】设电压表的示数为，电流表的示数为。当一位酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，传感器电阻的电阻值减小，电路总阻值减小，总电流变大，可知电流表的示数变大，根据闭合电路欧姆定律得：，知变小。根据数学知识可知，电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之比，保持不变，与吹出气体的酒精浓度无关，故 ABC错误，D正确。
11.【答案】
【解析】根据电场线分布特点，可判断出甲带正电、乙带负电，并且甲的电荷量大于乙的电荷量， AB错误
C.甲的电荷量大于乙的电荷量，根据点电荷周围的场强公式以及场强的叠加原理可知，除无穷远处外，乙的右侧还有一处的电场强度为。而除无穷远处外，甲的左侧没有一处的电场强度为，C正确，D错误；
故选C。
12.【答案】
【解析】A.直流输电线上的电流
故A错误；
B.降压器的输入电压
则降压变压器的原副线圈匝数比
故B错误；
C.直流输电线上损失的功率为
损失的电压
故C错误；
D.若保持输送电功率不变，改用 输电，直流输电线的电流
则直流输电线上损失的功率为
故D正确。
故选D。
13.【答案】
【解析】分析沿轴入射的粒子知：
由牛顿第二定律得： ，
，
则粒子在磁场中偏转角度最小时在磁场中运动的时间最小，最小偏转角，则粒子在磁场中偏转角度最小时在磁场中运动的时间，
最大偏转角，则粒子在磁场中运动的最长时间为，故选B。
14.【答案】
【解析】A、图甲中，将一束等离子体喷入磁场，根据左手定则可知，带正电的离子向板偏转，则板电势高，板是电源的负极，故A错误；
B、图乙中，设加速电场的电压为，根据动能定理可得：
在磁场中，洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律可得：
解得：
粒子比荷越小，在磁场中的偏转半径越大，位置越远离，故B错误；
C、图丙是回旋加速器的示意图，粒子获得的最大动能与磁场和形盒的半径有关，洛伦兹力提供向心力
与加速电压无关，C错误。
D、图丁中若导体中的载流子是电子，根据左手定则，电子向偏转，D正确；
故选AD。
15.【答案】
【解析】A.根据公式 ，因为角速度 ，所以周期 ， 时 圈，即线圈转了圈，此时线圈位于中性面位置，A正确；
B.因为线圈每经过一次中性面，电流方向改变一次，而线圈转动一周经过两次中性面，所以通过电阻的电流方向改变两次，B正确；
C.线圈转动一周，磁通量的变化量 ，根据 为线圈匝数，为外电阻，为线圈电阻，可得 ，C错误；
D.感应电动势的最大值 ，已知最大磁通量 ，则 ，电路中的电流最大值
正弦式交变电流的有效值 ，D正确。
故选ABD。
16.【答案】
【解析】A.用多用电表测量电阻时，若指针偏角过大，说明待测电阻阻值较小，应更换倍率较小的挡位，A正确；
B.在“研究斜槽末端小球碰撞时的动量守恒”实验中，需调节斜槽末端水平，B正确；
C.在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，变压器的铁芯可以减少能量损失，对实验结果有影响，C错误；
D.在“测定金属丝的电阻率”实验中，可用螺旋测微器测量金属丝的直径来提高实验精度，D错误。
故选AB。
17.【答案】向右
【解析】图可知，将开关拨到时，通过电流表的电流方向向右；
根据可知图像与横轴围成的面积表示电荷量，图中每一小格表示的电量为
故电容器放电前所带的电荷量为
因 图像的面积等于电容器带电量，则整个放电过程图线与坐标轴所围面积不变，仅增大 的阻值，电容器放电电流越小，则放电时间越长，故 图可能是图中的曲线。
18.【答案】偏小
【解析】实验的误差来源于电压表的分流作用，根据闭合电路的欧姆定律
变形得
因此电动势测量值与真实值相比将偏小；
根据闭合电路欧姆定律有
变形得
根据图像斜率与截距可知 ，
解得
19.【答案】解：由磁通量计算公式：
解得：；
由闭合电路欧姆定律：
解得：；
由导体棒受力平衡：
解得：，方向水平向左。
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
20.【答案】解：
解得：
对小球从到，由动能定理：
解得：
小球在处：
解得：
小球从点飞出：
解得
解得：
21.【答案】由几何关系得：
由：解得：
由几何关系得：
解得：
由：解得：
过做型盒的切线，则粒子打到切点时时间最短
，，
、
得：
22.【答案】解：水平向左；
金属杆从进入区域Ⅰ到离开的过程中，
根据电路关系
磁通量变化量
通过金属杆的电荷量
解得：
则通过电阻的电荷量
根据动量守恒
以及能量守恒
可得碰撞后：金属杆的速度，金属静止在区域Ⅰ边缘
金属杆的速度
金属杆以进入区域Ⅰ，以离开区域Ⅰ
对金属杆利用动能定理
回路产生的焦耳热；
稳定时回路中的电流为
稳定时
可得稳定速度
可知当时，
第1页，共1页
一、单选题：本大题共13小题，共39分。
1.下列物理量对应的单位符号正确的是
A. 电势 B. 动量 C. 电容 D. 磁通量
2.物理学发展的过程中，许多科学家做出了贡献。下列说法正确的是
A. 法拉第提出法拉第电磁感应定律 B. 麦克斯韦通过实验证实电磁波的存在
C. 普朗克认为微观粒子的能量是量子化的 D. 富兰克林通过油滴实验测得元电荷的数值
3.下列说法不正确的是
A. 点电荷是理想化模型
B. 电流是利用电压与电阻的比值定义的
C. 交变电流的有效值是根据电流的热效应定义的
D. 探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系时运用了控制变量的方法
4.空间某区域内磁场的磁感线分布如图所示，磁感线穿过大小不变的闭合圆形金属线圈。线圈由位置Ⅰ水平向右平移到位置Ⅱ的过程中
A. 线圈有缩小的趋势 B. 穿过线圈的磁通量变大
C. 若线圈不闭合，线圈中有感应电动势 D. 若线圈匀速移动，线圈中没有感应电流
5.关于教材中插图所涉及的物理知识，下列描述正确的是
A. 图甲为电磁波调制过程中采用调频方法产生的波形图
B. 图乙为可变电容器，通过改变铝片之间距离改变电容
C. 图丙为真空冶炼炉，通入线圈的高频电流在线圈中产生热量，从而冶炼金属
D. 图丁为应变片测力原理图，当梁受力向下弯曲，应变片左右两端间的电阻变大
6.图甲为磁电式电流表的结构图，极靴和铁质圆柱间的磁场分布如图乙所示，磁感应强度大小只与到转轴的距离有关。测量某恒定电流时，线圈、两边的电流方向如图乙所示，则下列说法正确的是
A. 线圈将逆时针转动
B. 线圈转动过程中，边所受安培力方向不变
C. 线圈转动过程中，边所受安培力大小不变
D. 线圈转动过程中，边与边所受安培力方向始终相同
7.如图所示，是自感系数很大的线圈，其直流电阻忽略不计。和是两个相同的小灯泡。下列说法正确的是
A. 开关由断开变为闭合后，灯泡先亮一下后逐渐熄灭
B. 开关由断开变为闭合后，灯泡先亮一下后逐渐熄灭
C. 开关刚断开时，点电势高于点电势
D. 开关刚断开时，流过灯泡的电流方向向右
8.如图所示为某振荡电路，电流流向极板且逐渐减小的过程中，下列说法正确的是
A. 极板带负电 B. 电场能正转化为磁场能
C. 线圈的自感电动势增大 D. 减小自感系数，电磁振荡的频率不变
9.如图甲所示，在某电场中建立坐标轴，，为轴上的两点，其坐标分别为、。一电荷量为的带电粒子仅在电场力作用下沿轴运动，该粒子的动能随其坐标变化的关系如图乙所示。下列说法中正确的是
A. 点的场强小于点的场强
B. 点的场强
C. 该带电粒子在点时的电势能比在点时小
D. 点的电势高于点的电势
10.图甲是某型号酒精测试仪，其工作原理如图乙所示，为气敏电阻，其阻值随所处气体酒精浓度的增大而减小，电源的电动势为、内阻为，电路中的电表均为理想电表，为定值电阻。当酒驾司机对着测试仪吹气时，电压表的示数变化量为，电流表的示数变化量为。下列说法正确的是
A. 电压表的示数增大 B. 电流表的示数减小
C. 吹出气体的酒精浓度越大，则越小 D. 与吹出气体的酒精浓度无关
11.如图所示为描述甲、乙两个点电荷在空间产生的电场的部分电场线，下列说法正确的是
A. 甲、乙带同种电荷
B. 甲的电荷量小于乙的电荷量
C. 除无穷远处外，乙的右侧还有一处的电场强度为
D. 除无穷远处外，甲的左侧还有一处的电场强度为
12.我国已投产运行的特高压直流输电工程是目前世界上电压等级最高、输送容量最大、输送距离最远、技术水平最先进的输电工程。输电线路流程和数据可简化为如图所示，若直流线路的输电线总电阻为，变压与整流等造成的能量损失均不计，直流和交流逆变时有效值不发生改变。当输送功率为时，下列说法正确的是( )
A. 直流输电线上的电流为
B. 降压变压器的原副线圈匝数比大于
C. 直流输电线上损失的功率为，损失的电压为
D. 若保持输送电功率不变，改用输电，直流输电线上损失的功率为
13.如图所示，在平面内，有一粒子源沿正方向发射速率相等的带正电的粒子，形成宽为且关于轴对称的粒子流。粒子流沿方向射入一个半径为、中心位于原点的圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直平面向里。已知沿轴入射的粒子经磁场偏转后从点射出。若粒子在磁场中运动的最短时间为，则粒子在磁场中运动的最长时间为
A. B. C. D.
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
14.下列四幅图分别是等离子体发电机、质谱仪、回旋加速器、霍尔元件的示意图，进入装置的带电粒子重力均不计，下列说法正确的是
A. 图甲中板是电源的负极
B. 图乙中粒子打在照相底片上的位置越靠近，粒子的比荷越小
C. 图丙中若增大回旋加速器的加速电压，粒子获得的最大动能增大
D. 图丁中若导体中的载流子是电子，则导体左右两侧电势
15.如图所示为某种发电机的示意图，两磁极、间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，线圈匝数，线圈电阻，线圈转动过程中最大磁通量。线圈两端有两个彼此绝缘的半圆金属环可随线圈一起转动。两个电刷固定不动，分别与两半圆金属环接触，两电刷间接有阻值为的电阻，其余电阻不计。线圈绕垂直于磁场的轴以角速度顺时针匀速转动。从图示位置线圈平面与磁场方向平行开始计时，下列说法正确的是( )
A. 时，线圈位于中性面位置
B. 线圈转动一周，通过电阻的电流方向改变两次
C. 线圈转动一周，通过电阻的电荷量为
D. 线圈转动一周，通过电阻的电流的有效值为
16.下列说法正确的是( )
A. 用多用电表测量电阻时，若指针偏角过大，应换成倍率较小的挡位
B. 在“研究斜槽末端小球碰撞时的动量守恒”实验中，需调节斜槽末端水平
C. 在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，去掉铁芯不影响实验结果
D. 在“测定金属丝的电阻率”实验中，可用螺旋测微器测量金属丝长度来提高实验精度
三、实验题：本大题共2小题，共12分。
17.某学习小组设计如图所示电路探究电容器的充、放电过程。
按图所示连接电路，将开关拨到时，通过电流表的电流方向____选填“向左”或“向右”。
等待充电完成后，将开关拨到，每隔读出电流表的示数并记录在表格中，若在图中作出的图像与坐标轴围成的面积为格，则电容器放电前所带的电荷量为____结果保留三位有效数字。
若作出的图像为图中的曲线，现仅增大的阻值，重复步骤，作出的图可能是图中的曲线____选填“”、“”或“”。
18.为了测量干电池的电动势和内阻，某学习小组设计了图所示的电路定值电阻：
若只考虑系统误差，电动势测量值与真实值相比将____选填“偏大”、“偏小”或“相等”。
正确连接电路，闭合开关，进行实验，过程中操作准确规范。根据实验所测得组电压和电流的数据画出的图像如图所示，则干电池的电动势____，干电池的内阻____结果均保留三位有效数字。
四、计算题：本大题共4小题，共31分。
19.如图所示，水平面内两金属导轨平行放置，间距，两导轨左端连接电动势、内阻的直流电源。一质量的金属棒垂直放置于导轨上并保持静止，与导轨及电源构成一个面积的闭合回路。整个装置置于磁感应强度的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面成角斜向下。已知，金属棒接入电路的电阻，导轨电阻忽略不计。求：
穿过闭合回路的磁通量；
金属棒中的电流大小；
金属棒所受摩擦力的大小和方向。
20.如图所示，竖直平面内有一光滑绝缘轨道，其中段水平，段为半径的半圆形轨道，半圆轨道与直轨道相切于点，为半圆轨道最高点。空间中存在匀强电场，电场强度，方向竖直向上。可视为质点的小球从端以速度向右运动，沿轨道运动至点飞出。已知小球的质量，带电量。求：
两点间的电势差；
小球在轨道处受到的弹力大小；
小球初次落到水平轨道时与的距离。
21.在坐标平面内，轴右侧有垂直坐标平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为。第一象限有一半径为的中空型薄收集盒，直径紧贴轴放置，圆心位于，如图所示。在坐标原点处有一粒子源，可同时沿轴正方向持续发射各种不同速率的带正电的粒子，粒子质量均为，电荷量均为，忽略粒子间的相互作用，且不计重力，。求：
刚好到达型盒点的粒子速率；
能沿型盒半径方向到达型盒的粒子速率；
能进入型盒的粒子，到达型盒前在磁场中运动的最短时间。
22.间距为的平行轨道固定在绝缘水平面上，轨道的、部分为绝缘材料，其它部分为电阻不计的金属材料。轨道间存在两个匀强磁场区域，方向竖直向下，区域Ⅰ磁感应强度大小为，长为，区域Ⅱ足够长。轨道左端连接阻值为的电阻，右端连接电动势为、内阻为的直流电源。一根质量为、电阻为金属杆从图中位置开始向右运动，并以速度与静止在区域Ⅰ左侧边缘处的相同金属杆发生弹性碰撞。碰撞后，金属杆立刻进入磁场并以离开区域Ⅰ，然后通过绝缘轨道进入区域Ⅱ，在区域Ⅱ中加速一段时间后达到稳定速度。金属杆在金属轨道上运动时始终与之接触良好。已知金属杆与轨道间的动摩擦因数为。求：
金属杆在区域Ⅰ内运动时，所受安培力的方向；
金属杆在区域Ⅰ内运动过程中，通过电阻的电荷量；
金属杆在区域Ⅰ内运动过程中，回路产生的焦耳热；
若区域Ⅱ的磁感应强度大小可调节，求金属杆稳定速度的最大值。
答案和解析
1.【答案】
【解析】A、电势单位是伏特，符号是，A错误；
B、动量的单位是千克米每秒，符号是，B错误；
C、电容的单位是法拉，符号是，C正确；
D、磁通量的单位是韦伯，符号是，D错误；
故选C。
2.【答案】
【解析】A、法拉第发现了电磁感应现象，是库柏与韦德总结出了法拉第电磁感应定律，A错误；
B、赫兹通过实验证实电磁波的存在，B错误；
C、普朗克认为微观粒子的能量是量子化的，C正确；
D、密立根通过油滴实验测出元电荷数值，D错误。
3.【答案】
【解析】A、点电荷是理想化模型，A正确；
B、电流，其定义为：单位时间里通过导体任一横截面的电量，被称为电流强度，简称电流， B错误；
C、交变电流的有效值是根据电流的热效应定义的，故C正确；
D、探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系时运用了控制变量的方法，D正确
4.【答案】
【解析】当线圈由位置水平向右移动到位置Ⅱ的过程中，线圈面积不变，但磁感应强度在减小，穿过线圈的磁通量在减小，线圈有扩张趋势，AB错误；穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中会产生感应电流，D错误；若线圈不闭合，不会有感应电流但仍会有感应电动势，C正确；
故选C。
5.【答案】
【解析】A、图甲为电磁波调制过程中采用调幅方法产生的波形图，故A错误
B.乙图的可变电容器的原理是改变铝片之间的正对面积从而达到改变电容的目的，故 B错误
C.真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，在金属块中会产生涡流，金属块中就会产生大量热量，从而冶炼金属，故C错误
D.图丁为应变片测力原理图，当梁受力向下弯曲，应变片左右两端间的电阻变大，故D正确。
6.【答案】
【解析】A.根据左手定则，图示位置边受安培力向上，则向上转动，向下转动，即线圈将顺时针转，故A错误
．线圈转动过程中，边所在处到转轴的距离不变，故边所受安培力大小不变，但方向在变化，故B错误，C正确；
根据左手定则，可知线圈转动过程中，边与边所受安培力方向始终相反，故D错误。
7.【答案】
【解析】、刚闭合时，电源的电压同时加到两灯上，、同时亮，随着中电流增大，由于线圈直流电阻可忽略不计，分流作用增大，逐渐被短路直到熄灭，外电路总电阻减小，总电流增大，灯更亮。故A错误，B正确；
、稳定后再断开开关后，灯泡与线圈构成闭合回路，灯泡由暗变亮再逐渐熄灭，电流方向从到即向左，点电势高于点电势。故CD错误。
故选：。
8.【答案】
【解析】、由题，电流流向极板且逐渐减小，说明电容器正在充电，极板带正电，磁场能正转化为电场能，电容器两极板间的电势差变大，则线圈的自感电动势增大，AB错误，C正确；
D、若减小自感系数，由，可知振荡频率变大，故D错误。
9.【答案】
【解析】根据动能定理得知：电场力做功等于粒子动能的变化，则有：，根据数学知识可知，图线的斜率，由图像知斜率不变，所以不变，说明电场强度不变，所以该电场一定是匀强电场，即点场强等于点场强，且场强为，故B正确，A错误；
由图知，带正电荷的粒子从到动能增大，电场力做正功，则知电场力方向从，根据顺着电场线方向电势降低，则有，点电势低于点电势，带负电粒子在点电势能大于点，故CD错误。
故选B。
10.【答案】
【解析】设电压表的示数为，电流表的示数为。当一位酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，传感器电阻的电阻值减小，电路总阻值减小，总电流变大，可知电流表的示数变大，根据闭合电路欧姆定律得：，知变小。根据数学知识可知，电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之比，保持不变，与吹出气体的酒精浓度无关，故 ABC错误，D正确。
11.【答案】
【解析】根据电场线分布特点，可判断出甲带正电、乙带负电，并且甲的电荷量大于乙的电荷量， AB错误
C.甲的电荷量大于乙的电荷量，根据点电荷周围的场强公式以及场强的叠加原理可知，除无穷远处外，乙的右侧还有一处的电场强度为。而除无穷远处外，甲的左侧没有一处的电场强度为，C正确，D错误；
故选C。
12.【答案】
【解析】A.直流输电线上的电流
故A错误；
B.降压器的输入电压
则降压变压器的原副线圈匝数比
故B错误；
C.直流输电线上损失的功率为
损失的电压
故C错误；
D.若保持输送电功率不变，改用 输电，直流输电线的电流
则直流输电线上损失的功率为
故D正确。
故选D。
13.【答案】
【解析】分析沿轴入射的粒子知：
由牛顿第二定律得： ，
，
则粒子在磁场中偏转角度最小时在磁场中运动的时间最小，最小偏转角，则粒子在磁场中偏转角度最小时在磁场中运动的时间，
最大偏转角，则粒子在磁场中运动的最长时间为，故选B。
14.【答案】
【解析】A、图甲中，将一束等离子体喷入磁场，根据左手定则可知，带正电的离子向板偏转，则板电势高，板是电源的负极，故A错误；
B、图乙中，设加速电场的电压为，根据动能定理可得：
在磁场中，洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律可得：
解得：
粒子比荷越小，在磁场中的偏转半径越大，位置越远离，故B错误；
C、图丙是回旋加速器的示意图，粒子获得的最大动能与磁场和形盒的半径有关，洛伦兹力提供向心力
与加速电压无关，C错误。
D、图丁中若导体中的载流子是电子，根据左手定则，电子向偏转，D正确；
故选AD。
15.【答案】
【解析】A.根据公式 ，因为角速度 ，所以周期 ， 时 圈，即线圈转了圈，此时线圈位于中性面位置，A正确；
B.因为线圈每经过一次中性面，电流方向改变一次，而线圈转动一周经过两次中性面，所以通过电阻的电流方向改变两次，B正确；
C.线圈转动一周，磁通量的变化量 ，根据 为线圈匝数，为外电阻，为线圈电阻，可得 ，C错误；
D.感应电动势的最大值 ，已知最大磁通量 ，则 ，电路中的电流最大值
正弦式交变电流的有效值 ，D正确。
故选ABD。
16.【答案】
【解析】A.用多用电表测量电阻时，若指针偏角过大，说明待测电阻阻值较小，应更换倍率较小的挡位，A正确；
B.在“研究斜槽末端小球碰撞时的动量守恒”实验中，需调节斜槽末端水平，B正确；
C.在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，变压器的铁芯可以减少能量损失，对实验结果有影响，C错误；
D.在“测定金属丝的电阻率”实验中，可用螺旋测微器测量金属丝的直径来提高实验精度，D错误。
故选AB。
17.【答案】向右
【解析】图可知，将开关拨到时，通过电流表的电流方向向右；
根据可知图像与横轴围成的面积表示电荷量，图中每一小格表示的电量为
故电容器放电前所带的电荷量为
因 图像的面积等于电容器带电量，则整个放电过程图线与坐标轴所围面积不变，仅增大 的阻值，电容器放电电流越小，则放电时间越长，故 图可能是图中的曲线。
18.【答案】偏小
【解析】实验的误差来源于电压表的分流作用，根据闭合电路的欧姆定律
变形得
因此电动势测量值与真实值相比将偏小；
根据闭合电路欧姆定律有
变形得
根据图像斜率与截距可知 ，
解得
19.【答案】解：由磁通量计算公式：
解得：；
由闭合电路欧姆定律：
解得：；
由导体棒受力平衡：
解得：，方向水平向左。
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
20.【答案】解：
解得：
对小球从到，由动能定理：
解得：
小球在处：
解得：
小球从点飞出：
解得
解得：
21.【答案】由几何关系得：
由：解得：
由几何关系得：
解得：
由：解得：
过做型盒的切线，则粒子打到切点时时间最短
，，
、
得：
22.【答案】解：水平向左；
金属杆从进入区域Ⅰ到离开的过程中，
根据电路关系
磁通量变化量
通过金属杆的电荷量
解得：
则通过电阻的电荷量
根据动量守恒
以及能量守恒
可得碰撞后：金属杆的速度，金属静止在区域Ⅰ边缘
金属杆的速度
金属杆以进入区域Ⅰ，以离开区域Ⅰ
对金属杆利用动能定理
回路产生的焦耳热；
稳定时回路中的电流为
稳定时
可得稳定速度
可知当时，
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