第=page11頁，共=sectionpages11頁2024-2025學(xué)年山東省濟(jì)寧市兗州區(qū)高二（下）期中物理試卷一、單選題：本大題共8小題，共24分。1.如圖所示，螺線管與靈敏電流計(jì)相連，磁鐵從螺線管的正上方由靜止釋放，向下穿過螺線管。下列說法正確的是(

)

A.電流計(jì)中的電流先由a到b，后由b到a

B.a點(diǎn)的電勢(shì)始終低于b點(diǎn)的電勢(shì)

C.磁鐵減少的重力勢(shì)能等于回路中產(chǎn)生的熱量

D.磁鐵剛離開螺線管時(shí)的加速度小于重力加速度2.在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。如圖甲所示，產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示，已知線框內(nèi)阻為1.0Ω，外接一只電阻為3.0Ω的燈泡，則(

)

A.理想電壓表V的示數(shù)為4V

B.電路中的電流方向每秒改變10次

C.0.05s時(shí)，線圈磁通量變化率最大

D.電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為e=43.如圖所示，理想變壓器原線圈輸入電壓u=Umsinωt，副線圈電路中R0為定值電阻，R為滑動(dòng)變阻器，理想交流電壓表V1和V2的示數(shù)分別為U1和U2，理想交流電流表A1和A2A.U1和U2是電壓的瞬時(shí)值

B.I1、I2之比等于原、副線圈的匝數(shù)之比

C.滑片P向上滑動(dòng)過程中，U2變大，I1變大

D.滑片4.如圖所示為遠(yuǎn)距離輸電示意圖，變壓器均為理想變壓器。升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為n1:n2=1:10，其輸入電壓如圖所示，輸電功率為200kW，輸電線總電阻為R線A.降壓變壓器副線圈輸出的交流電頻率為100Hz

B.升壓變壓器副線圈的電壓有效值為5000V

C.高壓輸電線上電流有效值為40A

D.高壓輸電線上損失的電壓為3205.R1、R2為兩個(gè)完全相同的定值電阻，R1兩端的電壓隨時(shí)間周期性變化的規(guī)律如圖1所示(三角形脈沖交流電壓的峰值是有效值的3倍)，R2兩端的電壓隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化如圖2所示，則兩電阻在一個(gè)周期T內(nèi)產(chǎn)生的熱量之比Q1A.2:3 B.4:3 C.2:3 6.如圖所示，水平面內(nèi)有相距為l=1.0m的兩平行固定金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌左端接有電動(dòng)勢(shì)E=4V、內(nèi)阻r=1Ω的電源，金屬棒ab跨接在金屬導(dǎo)軌上，與兩金屬導(dǎo)軌垂直并與導(dǎo)軌接觸良好，棒ab接入電路部分的電阻R=1Ω，金屬導(dǎo)軌電阻不計(jì)，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與棒ab垂直且與水平面成θ=30°角斜向右上方，棒A.棒ab所受摩擦力水平向左 B.棒ab所受安培力大小為1N

C.棒ab受到的支持力比重力小1N D.棒ab所受摩擦力大小為1N7.關(guān)于下列四幅圖的說法正確的是(

)

A.圖甲是用來加速帶電粒子的回旋加速器的示意圖，要想粒子獲得的最大動(dòng)能增大，可增加電壓U

B.圖乙是磁流體發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖，可以判斷出A極板是發(fā)電機(jī)的正極，B極板是發(fā)電機(jī)的負(fù)極

C.圖丙是速度選擇器的示意圖，帶電粒子(不計(jì)重力)能夠沿直線從右側(cè)進(jìn)入并勻速通過速度選擇器的條件是Eq=qvB，即v=EB

D.圖丁是質(zhì)譜儀的主要原理圖。其中?11H、8.如圖所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的等邊三角形ABC內(nèi)有垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，D是AB邊的中點(diǎn)，一質(zhì)量為m、電荷量為?q(q>0)的帶電的粒子從D點(diǎn)以速度v平行于BC邊方向射入磁場(chǎng)，不考慮帶電粒子受到的重力，下列說法正確的是(

)

A.粒子可能從B點(diǎn)射出

B.若粒子垂直于BC邊射出，則粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為32L

C.若粒子從C點(diǎn)射出，則粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為πm3qB二、多選題：本大題共4小題，共16分。9.如圖甲所示，在虛線所示的區(qū)域有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的變化規(guī)律如圖乙所示，面積為S的單匝金屬線框處在磁場(chǎng)中，線框與電阻R相連，若金屬框的電阻為R2，下列說法正確的是

(

)

A.流過電阻R的感應(yīng)電流由a到b B.線框cd邊受到的安培力方向向上

C.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為2B0St0 D.10.如圖所示，圓形區(qū)域內(nèi)存在著垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，兩比荷相同的帶電粒子(不計(jì)重力)沿直線AB方向從A點(diǎn)射入磁場(chǎng)中，分別從圓弧上的P、Q兩點(diǎn)射出，不計(jì)粒子間的相互作用，下列說法正確的是(

)

A.從P、Q射出的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為1：2

B.從P、Q射出的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為1：3

C.從P、Q射出的粒子速率之比為2：1

D.從P、Q射出的粒子速率之比為3：111.如圖所示的兩個(gè)有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，方向分別垂直紙面向里和向外，磁場(chǎng)寬度均為L(zhǎng)。距磁場(chǎng)區(qū)域的左側(cè)L處，有一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形導(dǎo)體線框，總電阻為R，且線框平面與磁場(chǎng)方向垂直?，F(xiàn)用拉力F使線框以速度v勻速穿過磁場(chǎng)區(qū)域，以初始位置為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，規(guī)定電流沿逆時(shí)針方向時(shí)電動(dòng)勢(shì)E為正，拉力F向右為正。關(guān)于感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E、線框中通過的電荷量q、拉力F和產(chǎn)生的熱功率P隨時(shí)間t變化的圖象正確的有(

)

A. B.

C. D.12.如圖，MN和PQ是電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌，其間距為L(zhǎng)，導(dǎo)軌彎曲部分光滑，平直部分粗糙，二者平滑連接，右端接一個(gè)阻值為R的定值電阻。平直部分導(dǎo)軌左邊區(qū)域有寬度為d，方向豎直向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。質(zhì)量為m，電阻為2R的金屬棒從高為?處靜止釋放，到達(dá)磁場(chǎng)右邊界處時(shí)速度為v。已知金屬棒與平直部分導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，金屬棒與導(dǎo)軌間接觸良好。則金屬棒穿過磁場(chǎng)區(qū)域的過程中(

)

A.通過金屬棒的電荷量為BdLR

B.金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱為23m(g??μgd?12v2)三、非選擇題：本題共6小題，共60分。13.我們可以通過實(shí)驗(yàn)探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象中感應(yīng)電流方向的決定因素和遵循的物理規(guī)律。以下是實(shí)驗(yàn)探究過程的一部分(圖中A是小線圈，B是大線圈)。(1)如圖甲所示，當(dāng)磁體N極朝下且向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表指針偏轉(zhuǎn)，若要探究線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向，必須知道電流表指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向間的關(guān)系。(2)如圖乙所示，實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)閉合開關(guān)時(shí)，電流表指針向右偏轉(zhuǎn)。電路穩(wěn)定后，若向右移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，此過程中電流表指針向

偏轉(zhuǎn)，若將線圈A抽出，此過程中電流表指針向

偏轉(zhuǎn)。(均選填“左”或“右”)(3)某同學(xué)按圖丙所示電路完成探究實(shí)驗(yàn)，在完成實(shí)驗(yàn)后未斷開開關(guān)，也未把A、B兩線圈和鐵芯分開放置，在拆除電路時(shí)突然被電擊了一下，則被電擊是在拆除

(選填“A”或“B”)線圈所在電路時(shí)發(fā)生的，分析可知，要避免電擊發(fā)生，在拆除電路前應(yīng)

(選填“斷開開關(guān)”或“把A、B線圈分開放置”)。14.在“探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，如圖所示為所用實(shí)驗(yàn)器材：可拆變壓器、學(xué)生電源、數(shù)字多用電表。(1)本實(shí)驗(yàn)要通過改變?cè)?、副線圈匝數(shù)，探究原、副線圈的電壓比與匝數(shù)比的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)中需要運(yùn)用的科學(xué)方法是

。A.控制變量法

B.等效代替法

C.整體隔離法(2)為了減少渦流的影響，鐵芯應(yīng)該選擇

。A.整塊硅鋼鐵芯

B.整塊不銹鋼鐵芯C.絕緣的硅鋼片疊成

D.絕緣的銅片疊成(3)現(xiàn)將數(shù)字多用電表的選擇開關(guān)旋至最合適的擋位后，分別測(cè)量原線圈匝數(shù)為n1時(shí)的輸入電壓U1和副線圈匝數(shù)為n2原線圈匝數(shù)n1(副線圈匝數(shù)n2(輸入電壓U輸出電壓U1002004.328.271008004.3233.904008004.338.2640016004.3316.52①在誤差允許范圍內(nèi)，表中數(shù)據(jù)基本符合

規(guī)律。②進(jìn)一步分析數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)輸出電壓比理論值偏小，請(qǐng)分析原因

。15.如圖所示為一個(gè)小型交流發(fā)電機(jī)的示意圖，其線框ABCD匝數(shù)n=100匝，面積為S=0.02m2，總電阻r=10Ω，繞垂直于磁場(chǎng)的軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度ω=100rad/s。已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T，矩形線圈通過滑環(huán)與理想變壓器相連，副線圈與電阻R相接，電表均為理想電表，電流表示數(shù)為(1)線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式；(2)當(dāng)原、副線圈匝數(shù)比為2：1時(shí)，電阻R的阻值及消耗的電功率。16.如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電荷的粒子，不計(jì)重力，從x軸上的P點(diǎn)以速度v射入第一象限內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，并恰好從y軸上的Q點(diǎn)垂直于y軸射出第一象限。已知v與x軸正方向成60°角，OQ=a。(1)求勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；(2)求帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；(3)若只改變勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，求B滿足什么條件時(shí)，粒子不會(huì)從y軸射出第一象限。17.如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在傾角θ=37°的絕緣斜面上，頂部接有一阻值R=3Ω的定值電阻，下端開口，軌道間距L=1m，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)向垂直斜面向上，質(zhì)量m=1kg的金屬棒ab置于導(dǎo)軌上，ab在導(dǎo)軌之間的電阻r=1Ω，電路中其余電阻不計(jì)，金屬棒ab由靜止釋放后沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)時(shí)始終垂直于導(dǎo)軌，且與導(dǎo)軌接觸良好，不計(jì)空氣阻力影響。已知金屬棒ab與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，sin37°=0.6(1)求金屬棒ab沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動(dòng)的最大速度vm(2)求金屬棒ab沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動(dòng)過程中，電阻R的最大電功率PR(3)若從金屬棒ab開始運(yùn)動(dòng)至達(dá)到最大速度過程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱總共為1.5J，求流過電阻R的總電荷量q。18.如圖所示，xOy平面內(nèi)，在x軸上方存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于紙面向外；在x軸下方存在勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，方向與xOy平面平行，且與x軸成45°夾角。一帶電粒子以大小為v0的初速度從y軸上的P點(diǎn)沿y軸正方向射出，P點(diǎn)的坐標(biāo)為(0,L)，一段時(shí)間后粒子第一次進(jìn)入電場(chǎng)且進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的速度方向與電場(chǎng)方向相反。不計(jì)粒子的重力。(1)判斷帶電粒子的電性，并求其比荷(q(2)求粒子從P點(diǎn)出發(fā)至第一次到達(dá)x軸時(shí)所需的時(shí)間；(3)求帶電粒子第四次經(jīng)過x軸的位置的橫坐標(biāo)。

參考答案1.D

2.D

3.D

4.D

5.B

6.D

7.D

8.C

9.AD

10.AD

11.AC

12.BCD

13.（2）左；左（3）A；斷開開關(guān)

14.(1)(2)(3)變壓器原副線圈的電壓之比等于匝數(shù)之比；有漏磁/鐵芯發(fā)熱/導(dǎo)線發(fā)熱15.解：(1)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值E從線框轉(zhuǎn)至中性面位置開始計(jì)時(shí)，線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為e=E(2)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值為E=線圈內(nèi)電壓U內(nèi)=Ir=40V電壓表的示數(shù)U=E?U內(nèi)=200V?40V=160V由于理想變壓器P入=P出電阻R上消耗的電功率P=UI=640W根據(jù)變壓比可知，電阻R兩端的電壓UR=

n電阻R=

UR2P

16.(1)根據(jù)題意，畫出帶電粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示由幾何關(guān)系有

r解得軌道半徑為

r由洛倫茲力提供向心力可得

qvB=m解得勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為

B=(2)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為

t=(3)由第一問可得

OP=粒子剛好不會(huì)從y軸射出第一象限的軌跡如圖所示由幾何關(guān)系得

OP=由洛倫茲力提供向心力可得

qv聯(lián)立解得

B所以粒子不會(huì)從y軸射出第一象限，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小滿足的條件為

B≥

17.解：(1)金屬棒由靜止釋放后，在重力、軌道支持力、摩擦力和安培力作用下沿斜面做變加速運(yùn)動(dòng)，加速度不斷減小，當(dāng)加速度為零時(shí)達(dá)到最大速度vm后保持勻速運(yùn)動(dòng)．有：

mgsinθ?μmgcosθ?F安=0…①

又安培力大小為：F安=BI

L…②

感應(yīng)電流為：I=ER+r…③

感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：E=BLvm…④

聯(lián)立①②③④得：vm=2m/s…⑤

(2)金屬棒以最大速度vm勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，電阻R上的電功率最大，根據(jù)功率公式有：

PR=I2R…⑥

聯(lián)立③④⑤⑥得：PR=3W…⑦

18.解：(1)假設(shè)粒子帶負(fù)電，粒子射出后在磁場(chǎng)中向左偏，進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)速度方向與電場(chǎng)方向不可能相反。當(dāng)粒子帶正電時(shí)，射出后粒子在磁場(chǎng)中向右偏，然后進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)速度方向才有可能與電場(chǎng)方向相反。因此，粒子帶正電。

設(shè)帶電粒子的電荷量為q、質(zhì)量為m，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑為R，粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示由幾何關(guān)系有R根據(jù)洛倫茲力提供向心力

q帶電粒子比荷為

q(2)由幾何關(guān)系可知粒子第一次在磁場(chǎng)中運(yùn)