期末模拟测试培优卷（含解析）-2025-2026学年粤教版物理高二上学期

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期末模拟测试预测卷
一．选择题（共7小题，满分28分，每小题4分）
1．（4分）（2025春 武汉期中）如图所示是电磁炉的工作结构图，关于电磁炉，下列说法正确的是（　　）
A．电磁炉是利用涡流来进行加热
B．利用玻璃炊具也可以在电磁炉上正常加热
C．将炊具下部的铁换成硅钢，可以提高加热效率
D．电磁炉将励磁线圈中恒定电流的电能转化为磁场能，进一步转化为热能
2．（4分）（2024 苏州三模）极光是由太阳发射的高速带电粒子受地磁场的影响，进入两极附近时，撞击并激发高空中的空气分子和原子引起的。假如我们在北极地区仰视，发现正上方如图所示的沿顺时针方向运动弧状极光，则关于这一现象中的高速粒子的说法正确的是（　　）
A．该粒子带负电
B．该粒子轨迹半径逐渐增大
C．若该粒子在赤道正上方垂直射向地面，会向东偏转
D．地磁场对垂直射向地球表面的该粒子的阻挡作用在南、北两极附近最强
3．（4分）（2022 天津模拟）图（a）所示是两个同心且共面的金属圆环线圈A和B，A中的电流按图（b）所示规律变化，规定顺时针方向为电流的正方向。下列说法中正确的是（　　）
A．0～t1时间内，线圈B中的感应电流沿逆时针方向
B．0～t1时间内，线圈B有扩张的趋势
C．t1时刻，线圈B有收缩的趋势
D．0～t2时间内，线圈B中的感应电流大小、方向均不变
4．（4分）（2024秋 浦东新区校级期中）在如图所示电路中，电路的电压U一定，当滑动变阻器R3的滑动片向左移动时，电压表和电流表的示数分别会（　　）
A．电压表示数变小，电流表示数变大
B．电压表示数变小，电流表示数变小
C．电压表示数变大，电流表示数变大
D．电压表示数变大，电流表示数变小
5．（4分）（2024秋 无锡校级期中）在研究微型电动机的性能时，应用如图所示的实验电路。闭合开关S，当调节滑动变阻器R使电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.50A和2.0V。重新调节R使电动机恢复正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为2.0A和24.0V，则这台电动机正常运转时的效率为（　　）
A．66.7% B．78.6% C．83.3% D．97.9%
6．（4分）（2024秋 如皋市月考）如图所示，导体棒与V形导轨为粗细相同的同种金属，导轨处于与其平面垂直的匀强磁场中。t＝0时刻，导体棒与导轨角平分线垂直，并从O处沿角平分线在导轨上匀速向右运动，下列关于回路中通过导体棒横截面的电荷量q、电功率P随时间t变化的图像正确的是（　　）
A． B．
C． D．
（多选）7．（4分）（2024秋 吉林期末）一带电小球在相互垂直的匀强电场、匀强磁场中作匀速圆周运动，匀强电场竖直向上，匀强磁场水平且垂直纸面向里，如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．沿垂直纸面方向向里看，小球的绕行方向为逆时针方向
B．小球一定带正电且小球的电荷量
C．由于合外力做功等于零，故小球在运动过程中动能不变
D．由于洛伦兹力不做功，故小球在运动过程中机械能守恒
二．多选题（共3小题，满分18分，每小题6分）
（多选）8．（6分）计算机键盘每个键下面都连有一块小金属片，与该金属片隔有一定空气间隙的是另一块固定的小金属片，这组金属片组成一个可变电容器。当连接电源不断电，按下某个键时，与之相连的电子线路就给出该键相关的信号，当按下键时，电容器的（　　）
A．电容变小 B．极板的电量变大
C．极板间的电压变大 D．极板间的场强变大
（多选）9．（6分）（2025春 南开区校级期中）演示自感现象的实验电路图如图所示，线圈的自感系数较大，且使滑动变阻器接入电路中的阻值大于线圈直流电阻，A1、A2为两个完全相同的灯泡，下列判断正确的是（　　）
A．接通开关S，灯A1、A2立即变亮
B．接通开关S，灯A1逐渐变亮，灯A2立即变亮
C．接通开关S，待电路稳定后断开开关S，灯A1、A2逐渐熄灭
D．接通开关S，待电路稳定后断开开关S，灯A1逐渐熄灭，灯A2闪一下后逐渐熄灭
（多选）10．（6分）（2021秋 玉林期末）如图所示，两平行导轨相距L＝15cm，与水平面夹角θ＝30°，金属櫸MN的质量m＝17g，其电阻R1＝4Ω，电阻R2＝10Ω与MN串联，匀强磁场的磁感应强度B竖直向上，大小为0.6T，电源电动势E＝10V，内阻r＝1Ω，当开关s闭合时，金属棒MN处于静止状态（取g＝10m/s2，1.7）。则下列说法正确的是（　　）
A．金属棒受到的摩擦力沿斜面向上 B．金属棒受到的摩擦力沿斜面向下
C．金属棒受到的摩擦力约为0.06N D．金属棒受到的摩擦力约为0.033N
三．实验题（共2小题，满分17分）
11．（8分）（2025 安徽模拟）某物理实验兴趣小组从一废旧手机上拆下一块锂电池，设计了如图甲所示的电路图测量锂电池的电动势和内阻，现有如下实验器材：
A.待测锂电池（电动势约为3.6V，内阻约为几百毫欧）
B.电压表V（0～4V，内阻约为2kΩ）
C.电流表A（0～0.9A，内阻约为2Ω）
D.滑动变阻器R（0～35Ω）
E.定值电阻R0（20Ω）
F.定值电阻R0（4Ω）
G.开关S1、单刀双掷开关S2，导线若干
（1）锂电池的内阻太小，在正确完成实验的情况下，为了防止电路中的电流太大烧坏电池，在电路中连入定值电阻R0作为保护电阻，使无论如何调节滑动变阻器，电路中的电流都不会超过0.9A，则定值电阻R0应选择 　 　 （选填器材前面的序号）。
（2）实验兴趣小组中的某一同学想要准确测量电源的电动势E，应该将单刀双掷开关S2的选择开关掷向 　 　 （选填“a”或“b”）。
（3）实验兴趣小组中的另一同学先将单刀双掷开关S2的选择开关掷向a，调节滑动变阻器使连入电路中的电阻为最大阻值，闭合开关S1，逐次改变滑动变阻器的电阻，记录相应的电压表示数U和电流表示数I，根据记录数据在坐标纸上作出U﹣I图像，如图乙中1所示；该同学又将单刀双掷开关S2的选择开关掷向b，调节滑动变阻器使连入电路中的电阻为最大阻值，闭合开关S1，逐次改变滑动变阻器的电阻，记录相应的电压表示数U和电流表示数I，根据记录数据在同一坐标纸上作出U﹣I图像，如图乙中2所示。在某次测量中电压表的读数如图丙所示，此时电压表的读数为 　 　 V，分析图像上的数据可以精确得出锂电池的电动势为E＝ 　 　 V，内阻为r＝ 　 　 Ω，进一步分析实验数据，还可以得出电流表的内阻为RA＝ 　 　 Ω（以上结果均保留3位有效数字）。
12．（9分）（2025春 洛阳期末）某小组设计实验“测量金属丝的电阻率”，要求电压从零开始调节，测量尽可能精确，已知金属丝的电阻大约为4Ω，在用伏安法对金属丝电阻进行测量时，有如下实验器材可供选择：
直流电源：恒压3V；
电流表A：量程0～0.6A，内阻约0.125Ω；
电压表V：量程0～3V，内阻约3kΩ；
滑动变阻器R1：最大阻值20Ω；
滑动变阻器R2：最大阻值1000Ω；
开关、导线等。
（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径时，测量结果如图甲所示，可知金属丝的直径D＝ 　 　 mm；用游标卡尺测量金属丝的长度如图乙所示，可知金属丝的长度L＝ 　 　 cm。
（2）在所给的器材中，滑动变阻器应选 　 　 （填写仪器的字母代号）。
（3）请按实验要求，用笔画线表示导线，在图丙中完成测量金属丝电阻的实验电路连接，要求导线不能交叉。
（4）利用（3）问中的电路进行实验，记下电压表和电流表示数U、I，可得出计算金属丝电阻率的表达式为 　 　 （用题目测量的物理量来表示），实验得出的数值与电阻丝电阻率的真实值相比 　 　 （填“偏大”、“偏小”或“相等”）。
四．解答题（共3小题，满分37分）
13．（12分）（2025 石家庄校级二模）如图所示，在水平向右的匀强电场中有一个倾角为30°的挡板，一质量为m，带电量为+q的小球以初速度v0斜向上抛出，初速度与水平方向的夹角为60°。已知空气阻力忽略不计，重力加速度为g，匀强电场的电场强度。求：
（1）小球离挡板的最大距离；
（2）小球落到挡板上的时间和发生位移的大小。
14．（12分）（2024秋 萨尔图区校级期末）如图甲，在水平面固定间距为L＝2m的两平行金属导轨，两导轨左端连接有阻值为R＝2Ω的电阻，右端与水平地面成θ＝30°向上倾斜。两导轨水平段虚线区域宽度L＝2m、长度x＝1m内存在方向垂直导轨平面向上如图乙所示变化磁场。两导轨倾斜段虚线abcd区域存在大小为B1T，方向垂直导轨平面向上的匀强磁场。现有一根长度为2m、电阻r＝2Ω、m＝1kg的金属棒，在t＝0时刻从距ab边界上方0.1m处静止释放，t＝1.2s时金属棒在磁场B1中速度恰好达到最大，t＝1.3s时金属棒刚好离开磁场B1。在金属棒运动过程中，棒始终与导轨接触良好，且保持与导轨垂直，不计导轨电阻及摩擦，重力加速度大小g取10m/s2.求：
（1）金属棒到达磁场ab边界时的速度；
（2）金属棒在磁场B1中的最大速度及刚达到最大速度时金属棒两端电压U；
（3）已知金属棒3.2s时还未到达磁场B2，磁场B2随时间变化如图所示，则2.2s到3.2s时间内流过金属棒的电荷量及金属棒上产生的焦耳热Q。
15．（13分）（2024秋 高邮市期中）如图所示，xOy坐标系的第二象限内有一对正交的匀强电场E和匀强磁场B1，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度B1＝0.25T，第一象限内有一边界OP与y轴正方向的夹角为45°，该边界线的左边有垂直纸面向外的匀强磁场B2，一个比荷的带正电的粒子从M点以v＝4.0×105m/s射入板间，沿中线MN做直线运动，穿出后从y轴上的N点垂直y轴射入磁场区，ON之间的距离为0.2m，不计粒子重力，求：
（1）电场强度E的大小；
（2）若粒子垂直于边界OP离开磁场，求磁感应强度B2的大小；
（3）若粒子不能从边界OP离开磁场，则磁感应强度B2满足的条件（结果可以保留根号）。
期末模拟测试预测卷
参考答案与试题解析
一．选择题（共7小题，满分28分，每小题4分）
1．（4分）（2025春 武汉期中）如图所示是电磁炉的工作结构图，关于电磁炉，下列说法正确的是（　　）
A．电磁炉是利用涡流来进行加热
B．利用玻璃炊具也可以在电磁炉上正常加热
C．将炊具下部的铁换成硅钢，可以提高加热效率
D．电磁炉将励磁线圈中恒定电流的电能转化为磁场能，进一步转化为热能
【考点】涡流的应用与防止．
【专题】定性思想；推理法；电磁感应与电路结合；理解能力．
【答案】A
【分析】电磁炉其原理是通过电磁感应产生涡流加热，即利用交变电流通过线圈产生交变磁场，从而使金属锅自身产生无数小涡流而直接加热于锅内的食物。根据此原理判断各个选项正误即可。
【解答】解：A、电磁炉是在金属锅中产生的涡流发热来加热食物的，故A正确；
B、金属锅自身产生无数小涡流而直接加热于锅的，玻璃锅属于绝缘材料，里面不会产生涡流，故B错误；
C、将炊具下部的铁换成硅钢，则电阻增大，涡流减小，加热效率降低，故C错误；
D、电磁炉将励磁线圈中交变电流的电能转化为磁场能，进一步转化为热能，故D错误。
故选：A。
【点评】考察电磁炉的工作原理。在平时学习中，要熟知常见加热设备的原理，根据原理进行辨析即可。
2．（4分）（2024 苏州三模）极光是由太阳发射的高速带电粒子受地磁场的影响，进入两极附近时，撞击并激发高空中的空气分子和原子引起的。假如我们在北极地区仰视，发现正上方如图所示的沿顺时针方向运动弧状极光，则关于这一现象中的高速粒子的说法正确的是（　　）
A．该粒子带负电
B．该粒子轨迹半径逐渐增大
C．若该粒子在赤道正上方垂直射向地面，会向东偏转
D．地磁场对垂直射向地球表面的该粒子的阻挡作用在南、北两极附近最强
【考点】地磁场；洛伦兹力的概念．
【专题】定性思想；推理法；磁场 磁场对电流的作用；推理论证能力．
【答案】C
【分析】由于空气阻力的作用，粒子速度逐渐减小，其运动半径逐渐减小，因此圆周运动半径逐渐减小，从而确定高速粒子在北极上空运动的方向。结合地磁场方向向下指向地面，由左手定则可以判断粒子带正电．
【解答】解：AB、根据带电粒子在磁场中做圆周运动的半径公式r，运动过程中粒子因空气阻力做负功，动能变小，速度减小，则半径减小。在北极上空有向下的磁场，由地面上仰视粒子顺时针方向运动，则由左手定则得粒子带正电，故AB错误；
C、若该粒子在赤道正上方垂直射向地面，则由左手定则得会向东偏转，故C正确；
D、粒子垂直射向地球，纬度越高，粒子运动方向和磁场方向夹角越小，受到时洛伦兹力越小，越容易射入地球大气，阻挡作用弱；相反在低纬度地区，粒子运动方向和磁场方向夹角大，根据洛伦兹力的公式可知，受到时洛伦兹力大，粒子不容易射入地球大气，阻挡作用强，所以地磁场对垂直射向地球表面的宇宙射线的阻挡作用在赤道附近最强，故D错误。
故选：C。
【点评】题目以常见的自然现象为背景命题，考查了地磁场、左手定则、带电粒子在磁场中的运动等知识点．极光在地球上看为顺时针方向，用左手定则可断定高速粒子的电性。
3．（4分）（2022 天津模拟）图（a）所示是两个同心且共面的金属圆环线圈A和B，A中的电流按图（b）所示规律变化，规定顺时针方向为电流的正方向。下列说法中正确的是（　　）
A．0～t1时间内，线圈B中的感应电流沿逆时针方向
B．0～t1时间内，线圈B有扩张的趋势
C．t1时刻，线圈B有收缩的趋势
D．0～t2时间内，线圈B中的感应电流大小、方向均不变
【考点】楞次定律及其应用．
【专题】定性思想；推理法；电磁感应中的力学问题；推理论证能力．
【答案】D
【分析】先根据安培定则判断出A产生的磁场的方向，然后由楞次定律判断出线圈B内产生的感应电流的方向，根据法拉第电磁感应定律判断感应电流的大小。
【解答】解：A、0～t1时间内，线圈A内的电流沿顺时针方向，根据安培定则可知，它产生的磁场垂直于该平面向里，当电流减小时，向里的磁场也减小，穿过线圈B的磁通量减小，根据楞次定律可知，线圈B中有顺时针方向的感应电流，故A错误；
B、线圈A外的磁场的方向与线圈A内的磁场的方向相反，根据左手定则，采用微元法分析可知，线圈B上各小段受到的安培力的方向都指向圆心方向，则线圈B有面积缩小的趋势，故B错误；
C、在t1时刻线圈A的电流为零，A的周围没有磁场，B不受安培力，所以A与B之间没有相互作用，故C错误；
D、t1～t2时间内，线圈A内的电流沿逆时针方向，根据安培定则可知，它产生的磁场垂直于该平面向外，当电流增大时，向外的磁场也增大，向外穿过线圈B的磁通量增大，根据楞次定律可知，线圈B中有顺时针方向的感应电流，可知在0～t2时间内，线圈B中的感应电流方向不变；由图b可知0～t2时间内线圈A内电流的变化率不变，则A产生的磁场的变化率不变，所以穿过线圈B的磁通量的变化率不变，根据法拉第电磁感应定律可知，B内产生的感应电动势不变，结合闭合电路的欧姆定律可知，B内电流的大小也不变，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了安培定则与楞次定律的应用，根据磁场的变化结合楞次定律即可解题。
4．（4分）（2024秋 浦东新区校级期中）在如图所示电路中，电路的电压U一定，当滑动变阻器R3的滑动片向左移动时，电压表和电流表的示数分别会（　　）
A．电压表示数变小，电流表示数变大
B．电压表示数变小，电流表示数变小
C．电压表示数变大，电流表示数变大
D．电压表示数变大，电流表示数变小
【考点】电路动态分析．
【专题】比较思想；控制变量法；恒定电流专题；推理论证能力．
【答案】A
【分析】当滑动变阻器R3的滑动片向左移动时，R3的在路电阻增大，总电阻增大，根据欧姆定律分析电压表和电流表的变化情况即可。
【解答】解：当滑动变阻器R3的滑动片向左移动时，滑动变阻器接入电路中的阻值变小，外电路总电阻减小，则干路电流变大，内电压变大，路端电压变小，但R1上的电压变大，所以R2两端电压变小，电压表读数变小，通过R2的电流变小，则流经R3的电流变大，电流表示数变大，故A正确，BCD错误。
故选：A。
【点评】本题首先要搞清电路的连接方式，其次按“局部→整体→局部”的思路进行分析，也可以根据“串反并同”来分析。
5．（4分）（2024秋 无锡校级期中）在研究微型电动机的性能时，应用如图所示的实验电路。闭合开关S，当调节滑动变阻器R使电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.50A和2.0V。重新调节R使电动机恢复正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为2.0A和24.0V，则这台电动机正常运转时的效率为（　　）
A．66.7% B．78.6% C．83.3% D．97.9%
【考点】计算电动机正常工作时输出的机械功或机械功率．
【专题】定量思想；推理法；恒定电流专题；推理论证能力．
【答案】A
【分析】根据纯电阻电路和非纯电阻电路的功率和效率计算公式列式进行分析解答。
【解答】解：电动机停止转动时，电能完全装化为电热，电动机电阻为RM，根据欧姆定律得，正常运转后，其总功率为P＝U2I2＝24.0×2.0W＝48W，输出功率为P出＝P﹣P热48W﹣22×4W＝32W，则电动机正常运转时的效率为，故A正确，BCD错误。
故选：A。
【点评】考查纯电阻电路和非纯电阻电路的功率和效率，理解相应的物理概念，属于中等难度考题。
6．（4分）（2024秋 如皋市月考）如图所示，导体棒与V形导轨为粗细相同的同种金属，导轨处于与其平面垂直的匀强磁场中。t＝0时刻，导体棒与导轨角平分线垂直，并从O处沿角平分线在导轨上匀速向右运动，下列关于回路中通过导体棒横截面的电荷量q、电功率P随时间t变化的图像正确的是（　　）
A． B．
C． D．
【考点】根据B﹣t或者φ﹣t图像计算感应电动势；闭合电路欧姆定律的内容和表达式；导体平动切割磁感线产生的感应电动势．
【专题】定性思想；图析法；恒定电流专题；电磁感应与电路结合；推理论证能力．
【答案】A
【分析】根据串并联关系确定电阻，根据切割电动势公式确定电动势，再根据欧姆定律求电流，确定电荷量大小；
根据电功率公式，求电功率。
【解答】解：AB．设V形导轨顶角为2θ，导体棒匀速运动速度为v，则t时刻导体棒切割磁感线的有效长度L＝2vttanθ
设单位长度电阻为r，根据串并联关系，此时电路总电阻为
根据切割电动势公式，电动势为
E＝BLv
根据欧姆定律，感应电流为
根据电量定义式，t时间内电荷量
故A正确，B错误；
CD．电功率为
P﹣t图像为一条过原点倾斜直线，故CD错误。
故选：A。
【点评】本题解题关键是掌握电路串并联关系、切割电动势公式、欧姆定律等规律。
（多选）7．（4分）（2024秋 吉林期末）一带电小球在相互垂直的匀强电场、匀强磁场中作匀速圆周运动，匀强电场竖直向上，匀强磁场水平且垂直纸面向里，如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．沿垂直纸面方向向里看，小球的绕行方向为逆时针方向
B．小球一定带正电且小球的电荷量
C．由于合外力做功等于零，故小球在运动过程中动能不变
D．由于洛伦兹力不做功，故小球在运动过程中机械能守恒
【考点】带电粒子在叠加场中做匀速圆周运动．
【专题】定量思想；推理法；带电粒子在复合场中的运动专题；推理论证能力．
【答案】ABC
【分析】物体做匀速圆周运动的条件是物体受到的合力大小不变，方向时刻指向圆心，带电微粒在复合场中，只有满足重力与电场力大小相等方向相反，微粒才能做匀速圆周运动，否则不能。机械能守恒的条件是只有系统内的弹力做功、重力做功。
【解答】解：AB．带电小球在正交场中做匀速圆周运动，则向下的重力和向上的电场力平衡，可知小球带正电，由左手定则可知，沿垂直纸面方向向里看，小球的绕行方向为逆时针方向，根据
qE＝mg
可知，小球的电荷量
故AB正确；
C．由于电场力和重力平衡，则两力的合力做功为零，洛伦兹力不做功，则合外力做功等于零，故小球在运动过程中动能不变，故C正确；
D．洛伦兹力不做功，但是除重力以外还有电场力做功，故小球在运动过程中机械能不守恒，故D错误。
故选：ABC。
【点评】对于带电粒子在复合场中的运动物体，关键是正确受力分析，然后再根据相应规律求解，注意洛伦兹力不做功。
二．多选题（共3小题，满分18分，每小题6分）
（多选）8．（6分）计算机键盘每个键下面都连有一块小金属片，与该金属片隔有一定空气间隙的是另一块固定的小金属片，这组金属片组成一个可变电容器。当连接电源不断电，按下某个键时，与之相连的电子线路就给出该键相关的信号，当按下键时，电容器的（　　）
A．电容变小 B．极板的电量变大
C．极板间的电压变大 D．极板间的场强变大
【考点】电容器的动态分析（U不变）——板间距离变化．
【专题】比较思想；控制变量法；电容器专题；推理论证能力．
【答案】BD
【分析】根据电容的决定式C判断电容的变化，电容器与电源连接，电压不变，根据Q＝CU判断电量的变化，最后依据E，来判定极板间电场强度的变化。
【解答】解：A、当按键被按下时，两极板间的距离减小，根据电容的决定式C可知，电容增大，故A错误；
BC、因电容器与电源保持连接，则极板间的电压U不变，根据Q＝CU可知，极板的电量变大，故B正确，故C错误；
D、依据E，极板间距d变小，U不变，则E变大，故D正确。
故选：BD。
【点评】对于电容器，要掌握电容的决定式和定义式，解决本题的关键要知道电容器与电源相连，其电压不变。
（多选）9．（6分）（2025春 南开区校级期中）演示自感现象的实验电路图如图所示，线圈的自感系数较大，且使滑动变阻器接入电路中的阻值大于线圈直流电阻，A1、A2为两个完全相同的灯泡，下列判断正确的是（　　）
A．接通开关S，灯A1、A2立即变亮
B．接通开关S，灯A1逐渐变亮，灯A2立即变亮
C．接通开关S，待电路稳定后断开开关S，灯A1、A2逐渐熄灭
D．接通开关S，待电路稳定后断开开关S，灯A1逐渐熄灭，灯A2闪一下后逐渐熄灭
【考点】自感线圈对电路的影响．
【专题】定性思想；推理法；电磁感应——功能问题；推理论证能力．
【答案】BD
【分析】闭合开关的瞬间，通过L的电流增大，产生自感电动势，根据楞次定律分析电流的变化，判断两灯电流的变亮情况。待电路稳定后断开开关，线圈产生自感电动势，分析通过两灯的电流关系，判断两灯是否同时熄灭以及是否闪亮后熄灭。
【解答】解：AB．接通开关S瞬间，灯A2立即变亮，而线圈L产生自感电动势，自感电动势阻碍电流的增大，使得该支路中电流逐渐增大，所以闭合开关的瞬间，灯A1逐渐变亮，而不会立即变亮，故A错误，B正确；
CD．接通开关S，待电路稳定后断开开关S，原来通过灯A2的电流立即消失，线圈L产生自感电动势，相当于电源，两灯串联，感应电流依次通过两个灯泡，由于滑动变阻器接入电路中的阻值大于线圈直流电阻，原来电路稳定后通过灯A1的电流大于通过灯A2的电流，故灯A1逐渐熄灭，灯A2闪一下后逐渐熄灭，故C错误，D正确。
故选：BD。
【点评】当通过线圈本身的电流变化时，线圈中会产生自感现象，这是一种特殊的电磁感应现象，可运用楞次定律分析自感电动势对电流的影响。
（多选）10．（6分）（2021秋 玉林期末）如图所示，两平行导轨相距L＝15cm，与水平面夹角θ＝30°，金属櫸MN的质量m＝17g，其电阻R1＝4Ω，电阻R2＝10Ω与MN串联，匀强磁场的磁感应强度B竖直向上，大小为0.6T，电源电动势E＝10V，内阻r＝1Ω，当开关s闭合时，金属棒MN处于静止状态（取g＝10m/s2，1.7）。则下列说法正确的是（　　）
A．金属棒受到的摩擦力沿斜面向上
B．金属棒受到的摩擦力沿斜面向下
C．金属棒受到的摩擦力约为0.06N
D．金属棒受到的摩擦力约为0.033N
【考点】安培力的计算公式及简单应用；共点力的平衡问题及求解．
【专题】定量思想；推理法；磁场 磁场对电流的作用；推理论证能力．
【答案】AD
【分析】根据平衡条件来找到重力、摩擦力、安培力大小关系，然后求解摩擦力大小及方向；
【解答】解：（1）回路中电流IA
所以安培力F1＝BIL＝0.60.15N＝0.06N
金属棒受重力mg、支持力N、安培力F的作用，受力分析如图1所示：
图1
假设没有摩擦力，根据平衡条件得安培力：F＝mgtanθ＝17×10﹣3×10N＝0.096N＞0.06N
所以要想平衡，摩擦力必须沿着斜面向上，
金属棒受重力mg，支持力FN，安培力F1和摩擦力f的作用，受力分析如图2所示：
图2
根据平衡条件可知沿着斜面方向：mgsinθ＝f+F1cosθ
解得：f＝0.033N
故AD正确，BC错误；
故选：AD。
【点评】本题考查应用平衡条件解决磁场中导体的平衡问题，关键在于安培力的分析和计算，比较容易．在匀强磁场中，当通电导体与磁场垂直时，安培力大小F＝BIL，方向由左手定则判断．
三．实验题（共2小题，满分17分）
11．（8分）（2025 安徽模拟）某物理实验兴趣小组从一废旧手机上拆下一块锂电池，设计了如图甲所示的电路图测量锂电池的电动势和内阻，现有如下实验器材：
A.待测锂电池（电动势约为3.6V，内阻约为几百毫欧）
B.电压表V（0～4V，内阻约为2kΩ）
C.电流表A（0～0.9A，内阻约为2Ω）
D.滑动变阻器R（0～35Ω）
E.定值电阻R0（20Ω）
F.定值电阻R0（4Ω）
G.开关S1、单刀双掷开关S2，导线若干
（1）锂电池的内阻太小，在正确完成实验的情况下，为了防止电路中的电流太大烧坏电池，在电路中连入定值电阻R0作为保护电阻，使无论如何调节滑动变阻器，电路中的电流都不会超过0.9A，则定值电阻R0应选择 　F　 （选填器材前面的序号）。
（2）实验兴趣小组中的某一同学想要准确测量电源的电动势E，应该将单刀双掷开关S2的选择开关掷向 　b　 （选填“a”或“b”）。
（3）实验兴趣小组中的另一同学先将单刀双掷开关S2的选择开关掷向a，调节滑动变阻器使连入电路中的电阻为最大阻值，闭合开关S1，逐次改变滑动变阻器的电阻，记录相应的电压表示数U和电流表示数I，根据记录数据在坐标纸上作出U﹣I图像，如图乙中1所示；该同学又将单刀双掷开关S2的选择开关掷向b，调节滑动变阻器使连入电路中的电阻为最大阻值，闭合开关S1，逐次改变滑动变阻器的电阻，记录相应的电压表示数U和电流表示数I，根据记录数据在同一坐标纸上作出U﹣I图像，如图乙中2所示。在某次测量中电压表的读数如图丙所示，此时电压表的读数为 　2.30　 V，分析图像上的数据可以精确得出锂电池的电动势为E＝ 　3.64　 V，内阻为r＝ 　0.550　 Ω，进一步分析实验数据，还可以得出电流表的内阻为RA＝ 　2.73　 Ω（以上结果均保留3位有效数字）。
【考点】测量普通电源的电动势和内阻．
【专题】实验题；定量思想；推理法；恒定电流专题；推理论证能力．
【答案】（1）F；（2）b；（3）2.30；3.64；0.550；2.73。
【分析】（1）根据欧姆定律，结合器材选取的原则分析求解；
（2）根据将单刀双掷开关S2的选择开关掷向b时为电流表内接法，引起误差的原因是电流表的分压，但是当电流表示数为0时，电流表不分压分析求解；
（3）根据将单刀双掷开关S2的选择开关掷向a时为电流表外接法，引起误差的原因是电压表的分流，但是当电压表示数为0时，电压表不分流，结合闭合电路欧姆定律分析求解。
【解答】解：（1）锂电池的电动势约为3.6V，达到最大电流0.9A时，电路中的最小电阻为
锂电池的内阻约为几百毫欧，所以定值电阻选R0＝4Ω
如果定值电阻选R0＝20Ω，电路中的最大电流为
最大电流还达不到电流表量程的三分之一，电流测量范围太小，所以选R0＝20Ω不合适。
故选：F。
（2）将单刀双掷开关S2的选择开关掷向b时为电流表内接法，引起误差的原因是电流表的分压，但是当电流表示数为0时，电流表不分压，所以图线2与纵轴的交点为准确的断路电压，断路电压即为电源的电动势，此时测出的电动势E是准确的，所以想要准确测量电源的电动势E，应将单刀双掷开关S2的选择开关掷向b。
（3）电压表的分度值为0.1V，根据电压表读数规则有：电压表的示数为2.30V；
根据（2）的分析，将单刀双掷开关S2的选择开关掷向b时测出的电动势E是准确的，且E＝3.64V
将单刀双掷开关S2的选择开关掷向a时为电流表外接法，引起误差的原因是电压表的分流，但是当电压表示数为0时，电压表不分流，所以图线1与横轴的交点为准确的短路电流，则准确的短路电流为Im＝0.80A
又因为在电路中连入了定值电阻R0＝4Ω
所以短路电流为
解得电源准确的内阻为r＝0.550Ω
图线2与横轴的交点的物理意义是电压表示数为0时电流表的示数为I＝0.50A
根据闭合电路的欧姆定律可得E＝I（R0+r+RA）
解得RA＝2.73Ω
故答案为：（1）F；（2）b；（3）2.30；3.64；0.550；2.73。
【点评】本题考查了测量锂电池的电动势和内阻，理解实验目的、步骤、数据处理以及误差分析是解决此类问题的关键。
12．（9分）（2025春 洛阳期末）某小组设计实验“测量金属丝的电阻率”，要求电压从零开始调节，测量尽可能精确，已知金属丝的电阻大约为4Ω，在用伏安法对金属丝电阻进行测量时，有如下实验器材可供选择：
直流电源：恒压3V；
电流表A：量程0～0.6A，内阻约0.125Ω；
电压表V：量程0～3V，内阻约3kΩ；
滑动变阻器R1：最大阻值20Ω；
滑动变阻器R2：最大阻值1000Ω；
开关、导线等。
（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径时，测量结果如图甲所示，可知金属丝的直径D＝ 　1.745　 mm；用游标卡尺测量金属丝的长度如图乙所示，可知金属丝的长度L＝ 　5.240　 cm。
（2）在所给的器材中，滑动变阻器应选 　R1 （填写仪器的字母代号）。
（3）请按实验要求，用笔画线表示导线，在图丙中完成测量金属丝电阻的实验电路连接，要求导线不能交叉。
（4）利用（3）问中的电路进行实验，记下电压表和电流表示数U、I，可得出计算金属丝电阻率的表达式为 　　 （用题目测量的物理量来表示），实验得出的数值与电阻丝电阻率的真实值相比 　偏小　 （填“偏大”、“偏小”或“相等”）。
【考点】导体电阻率的测量．
【专题】实验题；定量思想；推理法；恒定电流专题；推理论证能力．
【答案】（1）1.745；5.240；（2）R1；（3）见解析；（4）；偏小。
【分析】（1）根据螺旋测微器的读数规律，游标卡尺的读数规律分析求解；
（2）根据实验要求电压从零开始调节，为了使得测量数据的连续性强一些的目的分析求解；
（3）根据分压式接法和外接法的特点分析求解；
（4）根据欧姆定律，结合电阻定律分析求解。
【解答】解：（1）根据螺旋测微器的读数规律，该读数为1.5mm+0.01×24.5mm＝1.745mm
根据游标卡尺的读数规律，该读数为52mm+0.05×8mm＝52.40mm
（2）由于实验要求电压从零开始调节，可知，控制电路采用滑动变阻器的分压式接法，为了使得测量数据的连续性强一些，滑动变阻器应选择总阻值小一些，即滑动变阻器选择R1。
（3）结合上述，控制电路采用滑动变阻器的分压式接法，由于
即电流表分压影响大，电流表应采用外接法，电路图连接如图所示
（4）根据欧姆定律有
根据电阻定律有
其中
解得
由于测量电路采用电流表的外接法，误差来源于电压表的分流，导致电流测量值偏大，电阻测量值偏小，则实验得出的数值与电阻丝电阻率的真实值相比偏小。
故答案为：（1）1.745；5.240；（2）R1；（3）见解析；（4）；偏小。
【点评】本题考查了测量金属丝的电阻率的实验，理解实验目的、步骤、数据处理以及误差分析是解决此类问题的关键。
四．解答题（共3小题，满分37分）
13．（12分）（2025 石家庄校级二模）如图所示，在水平向右的匀强电场中有一个倾角为30°的挡板，一质量为m，带电量为+q的小球以初速度v0斜向上抛出，初速度与水平方向的夹角为60°。已知空气阻力忽略不计，重力加速度为g，匀强电场的电场强度。求：
（1）小球离挡板的最大距离；
（2）小球落到挡板上的时间和发生位移的大小。
【考点】带电粒子在恒定的电场中做加速（或减速）运动；自由落体运动的规律及应用；斜抛运动．
【专题】定量思想；推理法；带电粒子在电场中的运动专题；推理论证能力．
【答案】（1）小球离挡板的最大距离为；
（2）小球落到挡板上的时间为，发生位移的大小为。
【分析】（1）分解重力、电场力，得垂直挡板方向合加速度。垂直挡板方向速度减为0时，距离最大，用v2＝2ayymax计算。
（2）垂直挡板方向位移为0，用（y＝0）求时间t；求平行挡板方向加速度ax，用求平行方向位移，即总位移。
【解答】解：（1）将物体的受力和运动均沿挡板分解和垂直挡板分解，如图
根据牛顿第二定律，可知垂直挡板分解可得其加速度
代入数值得
则小球离挡板的最大距离
联立解得
（2）结合以上分析可知，小球离挡板的最大距离时用时
解得
由对称性可知小球落到挡板上的时间
根据牛顿第二定律，可知沿挡板方向的加速度
解得
则小球落到挡板上时发生位移的大小
联立解得
答：（1）小球离挡板的最大距离为；
（2）小球落到挡板上的时间为，发生位移的大小为。
【点评】本题是力与运动综合的经典题型，突出运动分解、力分解的方法应用，对物理模型构建与规律综合运用能力要求较高，能有效考查学生对力学、电场力综合问题的掌握程度。
14．（12分）（2024秋 萨尔图区校级期末）如图甲，在水平面固定间距为L＝2m的两平行金属导轨，两导轨左端连接有阻值为R＝2Ω的电阻，右端与水平地面成θ＝30°向上倾斜。两导轨水平段虚线区域宽度L＝2m、长度x＝1m内存在方向垂直导轨平面向上如图乙所示变化磁场。两导轨倾斜段虚线abcd区域存在大小为B1T，方向垂直导轨平面向上的匀强磁场。现有一根长度为2m、电阻r＝2Ω、m＝1kg的金属棒，在t＝0时刻从距ab边界上方0.1m处静止释放，t＝1.2s时金属棒在磁场B1中速度恰好达到最大，t＝1.3s时金属棒刚好离开磁场B1。在金属棒运动过程中，棒始终与导轨接触良好，且保持与导轨垂直，不计导轨电阻及摩擦，重力加速度大小g取10m/s2.求：
（1）金属棒到达磁场ab边界时的速度；
（2）金属棒在磁场B1中的最大速度及刚达到最大速度时金属棒两端电压U；
（3）已知金属棒3.2s时还未到达磁场B2，磁场B2随时间变化如图所示，则2.2s到3.2s时间内流过金属棒的电荷量及金属棒上产生的焦耳热Q。
【考点】电磁感应过程中的能量类问题；闭合电路欧姆定律的内容和表达式；导体平动切割磁感线产生的感应电动势．
【专题】定量思想；推理法；电磁感应——功能问题；分析综合能力．
【答案】（1）金属棒到达磁场ab边界时的速度为1m/s；
（2）金属棒在磁场B1中的最大速度为2m/s，刚达到最大速度时金属棒两端电压U为V；
（3）2.2s到3.2s时间内流过金属棒的电荷量为C，金属棒上产生的焦耳热Q为0.55J。
【分析】（1）根据动能定理求刚到达磁场边界ab时速度的大小；
（2）根据平衡条件、动生电动势公式、欧姆定律等求最大速度和导体棒两端电压；
（3）根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律及电流的定义求电荷量，根据焦耳定律求热量。
【解答】解：（1）从静止到到达ab，未进入磁场区域。由动能定理：mgx1sin30°
代入数据解得：v0＝1m/s
（2）当速度最大时，由平衡条件可得：F安m＝mgin30°
根据动生电动势公式、欧姆定律及安培力公式有：F安m＝B1ImL＝B1 L
联立并整理得：
代入数据解得：vm＝2m/s
根据感应电动势：E＝B1Lvm＝Im（R+r）
导体棒两端电压：U＝ImR
代入数据 解得：UV
（3）金属棒在2.2s到3.2s电动势：E2V
根据闭合电路欧姆定律：E2＝I2（R+r）
解得：I2A
电荷量：q＝I2t1CC
根据焦耳定律可得：Q2Rt＝（）2×2×1J＝0.55J
答：（1）金属棒到达磁场ab边界时的速度为1m/s；
（2）金属棒在磁场B1中的最大速度为2m/s，刚达到最大速度时金属棒两端电压U为V；
（3）2.2s到3.2s时间内流过金属棒的电荷量为C，金属棒上产生的焦耳热Q为0.55J。
【点评】本题主要是考查电磁感应现象，关键是弄清楚导体棒的运动情况和受力情况，根据动能定理、功能关系等列方程求解；对于安培力作用下导体棒的运动问题，如果涉及电荷量、求位移问题，常根据动量定理结合法拉第电磁感应定律、闭合电路的欧姆定律列方程进行解答。
15．（13分）（2024秋 高邮市期中）如图所示，xOy坐标系的第二象限内有一对正交的匀强电场E和匀强磁场B1，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度B1＝0.25T，第一象限内有一边界OP与y轴正方向的夹角为45°，该边界线的左边有垂直纸面向外的匀强磁场B2，一个比荷的带正电的粒子从M点以v＝4.0×105m/s射入板间，沿中线MN做直线运动，穿出后从y轴上的N点垂直y轴射入磁场区，ON之间的距离为0.2m，不计粒子重力，求：
（1）电场强度E的大小；
（2）若粒子垂直于边界OP离开磁场，求磁感应强度B2的大小；
（3）若粒子不能从边界OP离开磁场，则磁感应强度B2满足的条件（结果可以保留根号）。
【考点】速度选择器；带电粒子在直线边界磁场中的运动．
【专题】定量思想；方程法；带电粒子在复合场中的运动专题；分析综合能力．
【答案】（1）电场强度E的大小为1.0×105V/m；
（2）若粒子垂直于边界OP离开磁场，则磁感应强度B2的大小为0.2T；
（3）若粒子不能从边界OP离开磁场，则磁感应强度B2满足的条件为。
【分析】（1）第二象限正交场区内粒子受力平衡，由平衡条件进行解答；
（2）若粒子垂直于边界OP离开磁场，由几何关系求解半径，由洛伦兹力提供向心力；
（3）粒子不能从边界OP射出的临界状态为粒子运动轨迹刚好与OP相切，由几何关系求解半径，由洛伦兹力提供向心力进行解答。
【解答】解：（1）第二象限正交场区内受力分析如图所示：
由平衡条件可得：qE＝qvB1
解得：E＝1.0×105V/m；
（2）若粒子垂直于边界OP离开磁场，则轨迹如上图所示：
由几何关系知：r1＝ON＝0.2m
由洛伦兹力提供向心力可得：
则：
解得：B2＝0.2T；
（3）粒子不能从边界OP射出的临界状态为粒子运动轨迹刚好与OP相切，如图所示：
由几何关系知：
解得：
由洛伦兹力提供向心力可得：
解得：，代入数据解得：T
要使粒子不从OP离开，则：。
答：（1）电场强度E的大小为1.0×105V/m；
（2）若粒子垂直于边界OP离开磁场，则磁感应强度B2的大小为0.2T；
（3）若粒子不能从边界OP离开磁场，则磁感应强度B2满足的条件为。
【点评】对于带电粒子在磁场中的运动情况分析，一般是确定圆心位置，根据几何关系求半径，结合洛伦兹力提供向心力求解未知量。
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