《湖南省湖南师大附中2022-2023学年高二下学期第一次月考物理试题含解析.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《湖南省湖南师大附中2022-2023学年高二下学期第一次月考物理试题含解析.pdf（30页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、湖南师大附中湖南师大附中 20222023 学年度高二第二学期第一次大练习学年度高二第二学期第一次大练习物理物理时量：时量：75 分钟分钟满分：满分：100 分分一一、单项选择题单项选择题（本题共本题共 6 小题小题，每小题每小题 4 分共分共 24 分分。在每小题给出的四个选项中在每小题给出的四个选项中，只有只有一项是符合题目要求的）一项是符合题目要求的）1.从太阳或其它星体上放射出的宇宙射线中含有大量的高能带电粒子这些高能带电粒子到达地球会对地球上的生命带来危害，但由于地球周围存在地磁场，地磁场能改变宇宙射线中带电粒子的运动方向，如图所示，对地球上的生命起到保护作用假设所有的宇宙射线从各个
2、方向垂直射向地球表面，那么以下说法正确的是（）A.地磁场对宇宙射线的阻挡作用各处都相同B.由于南北极磁场最强，因此阻挡作用最强C.沿地球赤道平面射来的高能正电荷向东偏转D.磁偏角是地轴与地磁极线的夹角为一定值2.下列说法正确的是（）A.变化的磁场能产生电场，变化的电场能产生磁场B.由FEq可知，电场中某点的电场强度 E 与 q 成反比，与 F 成正比C.红外线可以用来消毒，紫外线可以用来加热理疗，X 射线可以用来诊断病情D.根据公式FBIL可知，通电导线受磁场力为零的地方磁感应强度一定为零3.如图所示，在一个很小的矩形导体薄片上，制作四个电极 E、F、M、N，它就成了一个霍尔元件。在 E、F
3、间通入恒定的电流 I，同时外加与薄片垂直的磁场 B，则薄片中的电荷就在洛伦兹力的作用下，向着与电流和磁场都垂直的方向漂移，使 M、N 间出现了电压，称为霍尔电压 UH。当磁场方向和电流方向如图所示时，关于霍尔电压的大小，下列说法正确的是（）A.将磁场方向和电流方向同时反向，N 板电势低于 M 板电势B.将磁场方向变为与薄片的上下表面平行，UH不变C.电流和磁场方向如图所示时，N 板电势高于 M 板电势D.在电流和磁场一定时，薄片的厚度越大，则 UH越小4.如图所示，光滑水平轨道上有两辆静止小车，甲车上固定一个条形磁铁，N 极向右，乙车上固定一个螺线管，螺线管通过电阻 R 连成通路。现推动一下甲
4、车，使它获得向右的初速度，当它向乙车运动时，下列说法正确的是（）A.电阻 R 中的电流方向由 A 向 B，两车系统动量不守恒、动能守恒B.电阻 R 中的电流方向由 A 向 B，两车系统动量守恒、动能不守恒C.电阻 R 中的电流方向由 B 向 A，两车系统动量不守恒、动能守恒D.电阻 R 中的电流方向由 B 向 A，两车系统动量守恒、动能不守恒5.如图，理想变压器原、副线圈总匝数相同，滑动触头 P1初始位置在副线圈正中间，输入端接入电压有效值恒定的交变电源。定值电阻 R1的阻值为 R，滑动变阻器 R2的最大阻值为 9R，滑片 P2初始位置在最右端。理想电压表 V 的示数为 U，理想电流表 A 的
5、示数为 I。下列说法正确的是（）A.保持 P1位置不变，P2向左缓慢滑动的过程中，I 减小，U 不变B.保持 P1位置不变，P2向左缓慢滑动的过程中，R1消耗的功率增大C.保持 P2位置不变，P1向下缓慢滑动的过程中，I 减小，U 增大D.保持 P2位置不变，P1向下缓慢滑动的过程中，R1消耗的功率减小6.如图所示，水平地面上有沿x轴正方向的电场，其沿x轴的电势与坐标x的关系用图中曲线表示，图中斜线为该曲线过点（0.15，3）的切线。现有一质量为 0.20kg、电荷量为82.0 10 C的滑块P（可视作质点），从0.10mx 处由静止释放其与水平地面间的动摩擦因数为 0.02，最大静摩擦力等于
6、滑动摩擦力，重力加速度取210m/sg。则下列说法正确的是（）A.沿x轴正方向，电场强度逐渐增大B.滑块先做加速度逐渐增大的加速运动，后做加速度减小的减速运动，最终静止C.滑块运动的最大速度约为 0.2m/sD.滑块最终停在 0.15m 到 0.3m 之间某位置二二、多项选择题多项选择题（本题共本题共 5 小题每小题小题每小题 5 分共分共 25 分分。在每小题给出的四个选项中在每小题给出的四个选项中，有多有多项符合题目要求，全部选对的得项符合题目要求，全部选对的得 5 分，选对但不全的得分，选对但不全的得 3 分，有选错的得分，有选错的得 0 分）分）7.等离子体气流由左方连续以速度0v射入
7、1P和2P两极板间的匀强磁场中，ab 直导线与1P、2P相连接，线圈 A 与直导线 cd 连接。线圈 A 内有如图乙所示的变化磁场，且规定向左为磁场 B 的正方向，如图甲所示，则下列叙述正确的是（）。A.01s 内 ab、cd 导线互相吸引B.12s 内 ab、cd 导线互相排斥C.23s 内 ab、cd 导线互相吸引D.34s 内 ab、cd 导线互相排斥8.如图所示，两条相距为L的光滑平行导轨竖直放置，其上接一个阻值为2Rr的电阻，在OO下方空间有垂直导轨平面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，棒ab自OO上方某一位置释放，从棒运动到OO位置开始计时，在OO上方空间出现一个面积为 S 的垂直导
8、轨平面向里的匀强磁场，磁感应强度随时间变化关系为Bkt，k为大于零的已知常量，棒ab以速度0v进入OO下方磁场时立即施加一个竖直向下的外力F才能使其保持匀速直线运动。棒ab的电阻为r、质量为m，重力加速度为g，感应电流产生的磁场不计。则下列说法正确的是（）A.棒匀速直线运动时的电流为03BLvktSr，方向从a向bB.ab棒所受外力F的大小为0()3BL BLvkSmgrC.t 时刻穿过回路的总磁通量0Blv tktS=D.若把导轨上的定值电阻换成最大阻值为2r的滑动变阻器，则它消耗的最大功率为20()4BLvkSr9.磁悬浮列车是快速交通方式之一。2016 年时速 600km/h 的磁悬浮列
9、车在青岛下线。磁悬浮列车的部分可以简化为线圈通过磁场。如图甲所示，在竖直方向上有四条间距相等的水平虚线1L、2L、3L、4L，在1L与2L之间、3L与4L之间存在匀强磁场，磁感应强度大小均为 1T，方向垂直于虚线所在平面向里。现有一矩形线圈abcd，宽度0.5mcdL，质量为 0.1kg，电阻为2，将其从图示位置静止释放（cd边与1L重合），速度随时间的变化关系如图乙所示，1t时刻cd边与2L重合，2t时刻ab边与3L重合，3t时刻ab边与4L重合，23tt之间图线为与t轴平行的直线，21tt之间和3t之后的图线均为倾斜直线，已知21tt的时间间隔为 0.6s，整个运动过程中线圈平面始终处于竖
10、直方向（重力加速度g取 10m/s2）。则（）A.在10t时间内，通过线圈的电荷量为 0.5CB.线圈匀速运动的速度大小为 8m/sC.线圈的长度为 2mD.30 t时间内，线圈产生的热量为 4.2J10.在如图所示的电路中，A、B 是两个完全相同的灯泡，C 是电容足够大的电容器，D 是理想二极管，L是一个自感系数较大的线圈，且 L 的直流电阻与灯泡的电阻相同。电路接通稳定后，断开开关 S，下列说法正确的是（）A.A 灯会闪亮一下，然后逐渐熄灭B.在灯熄灭前的任意时刻，A、B 两灯的电压相同C.在灯熄灭前的任意时刻，通过 B 灯的电流是 A 灯的 2 倍D.在灯熄灭前，L 中会产生自感电动势1
11、1.如图所示，矩形线圈 abcd 在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴 OO/匀速转动，线圈的电阻为 R，线圈共 N匝，理想变压器原、副线圈的匝数比为 1:2，定值电阻 R1=R，当线圈的转动的转速为 n 时，电压表的示数为 U，则（）A.电流表的示数为2URB.从线圈转动到图示位置开始计时，线圈中产生的电动势的瞬时表达式为 5cos2V2eUntC.线圈在转动过程中通过线圈磁通量的最大值为5 24 nUND.当线圈转动的转速为 2n 时，电压表的示数为 2U三、实验题（本大题共三、实验题（本大题共 2 小题共小题共 16 分，其中分，其中 12 小题小题 6 分，分，13 小题小题 10 分）分）1
12、2.“测定玻璃的折射率”的实验中，在水平放置的白纸上放好玻璃砖，aa和bb分别是玻璃砖与空气的两个界面，如图所示，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针1P和2P，用“”表示大头针的位置，然后在另一侧透过玻璃砖观察，并依次插上大头针3P和4P。（1）在插3P和4P时，应使_（选填选项前的字母）A3P只挡住1P的像B1P只挡住3PC3P同时挡住1P、2P的像D4P挡住3P及1P、2P的像（2）该小组用同一套器材完成了四次实验，如图记录的玻璃砖界线和四个大头针扎下的孔洞如图所示，其中实验操作正确的是_ABCD（3）该小组选取了操作正确的实验记录，在白纸上画出光线的径迹，以入射点 O 为圆心作圆，与入射光线、
13、折射光线分别交于 A、B 点，再过 A、B 点作法线NN的垂线，垂足分别为 C、D 点，如图所示，则玻璃的折射率n _。（用图中线段的字母表示）13.（某实验小组用下列器材设计欧姆表电路，使欧姆表具有“1”、“10”两种倍率。现有一块小量程电流表 G（表头），满偏电流为100A，内阻未知，可供选择的器材有：A.滑动变阻器1R，最大阻值100k；B.滑动变阻器2R，最大阻值10kC.电阻箱 R，最大阻值999.9；D.电源1E，电动势1.5VE.电源2E，电动势9V；F.开关1S和2S；双掷开关3S；电阻丝及导线若干。（1）实验小组的同学先采用图（甲）所示电路测量了表头的内阻，操作步骤如下：闭合
14、开关2S，调滑动变阻器R使电流表指针指向满偏：保持滑动变阻器阻值不变，闭合开关1S，调电阻箱 R，使电流表指针指向满偏电流的一半：读出电阻箱的阻值 R，记为电流表的内阻。为提高测量精确度，R选用_，电源选用_（填写器材前字母代号）。（2）选择合适器材，按图（乙）连接好的欧姆表电路，就改装成了具有两种倍率（如“1”、“10”）的欧姆表。当开关3S拨到 b 时，欧姆表的倍率是_（选填“1”、“10”），若110R，则2R _。（3）若欧姆表的刻度值是按电动势为1.5V刻度的，当电池的电动势下降到1.2V时，欧姆表仍可调零。若重新调零后的欧姆表测得某待测电阻阻值为300，则这个待测电阻的真实值为_。
15、四、计算题（本大题共四、计算题（本大题共 3 小题，共小题，共 35 分，其中分，其中 14 题题 10 分，分，15 题题 10 分，分，16 题题 15 分）分）14.如图为小型旋转电枢式交流发电机的原理图 其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴 OO匀速转动，线圈的匝数 n100 匝，电阻 r10，线圈的两端经集流环与电阻 R 连接，电阻 R90，与 R并联的交流电压表为理想电表在 t0 时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量随时间 t按图乙所示正弦规律变化求：(1)交流发电机产生的电动势最大值；(2)电动势的瞬时值表达式；(3)电路中交流电压表的示数15.如图所示，
16、质量 M 为 5.0 kg 的小车以 2.0 m/s 的速度在光滑的水平面上向左运动，小车上 AD 部分是表面粗糙的水平轨道，DC 部分是 1/4 光滑圆弧轨道，整个轨道都是由绝缘材料制成的，小车所在空间内有竖直向上的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场，电场强度 E 大小为 50 N/C，磁感应强度 B 大小为 2.0 T 现有一质量 m 为 2.0 kg、带负电且电荷量为 0.1 C 的滑块以 10 m/s 的水平速度向右冲上小车，当它运动到 D点时速度为 5 m/s滑块可视为质点，g 取 10 m/s2求：(1)求滑块从 A 到 D 的过程中，小车与滑块组成的系统损失的机械能；(2)如果滑
17、块刚过 D 点时对轨道的压力为 76 N，求圆弧轨道的半径 r；(3)当滑块通过 D 点时，立即撤去磁场，要使滑块不冲出圆弧轨道，求此圆弧轨道的最大半径16.如图所示，有一足够长的光滑平行金属导轨间距为 L，折成倾斜和水平两部分，倾斜部分导轨与水平面的夹角为30，水平和倾斜部分均处在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，水平部分磁场方向竖直向下，倾斜部分磁场垂直倾斜导轨所在平面向下（图中未画出），两个磁场区域互不叠加。将两根金属棒 a、b 垂直放置在导轨上，并将 b 用轻绳通过定滑轮和小物块 c 连接。已知两棒的长度均为 L，电阻均为 R，质量均为m，小物块 c 的质量也为 m，不考虑其他电阻，不计
18、一切摩擦，运动过程中金属棒与导轨始终垂直且保持接触良好，b 始终不会碰到滑轮，重力加速度大小为 g。（1）锁定 a，释放 b，求 b 的最终速度mv；（2）a、b 由静止释放的同时在 a 上施加一沿倾斜导轨向上的恒力 F=1.5mg，求达到稳定状态时 a、b 的速度大小；（3）若（2）中系统从静止开始经时间 t 达到稳定状态，求此过程中系统产生的焦耳热。湖南师大附中湖南师大附中 20222023 学年度高二第二学期第一次大练学年度高二第二学期第一次大练习习物理物理时量：时量：75 分钟分钟满分：满分：100 分分一一、单项选择题单项选择题（本题共本题共 6 小题小题，每小题每小题 4 分共分共
19、 24 分分。在每小题给出的四个在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）选项中，只有一项是符合题目要求的）1.从太阳或其它星体上放射出的宇宙射线中含有大量的高能带电粒子这些高能带电粒子到达地球会对地球上的生命带来危害，但由于地球周围存在地磁场，地磁场能改变宇宙射线中带电粒子的运动方向，如图所示，对地球上的生命起到保护作用假设所有的宇宙射线从各个方向垂直射向地球表面，那么以下说法正确的是（）A.地磁场对宇宙射线的阻挡作用各处都相同B.由于南北极磁场最强，因此阻挡作用最强C.沿地球赤道平面射来的高能正电荷向东偏转D.磁偏角是地轴与地磁极线的夹角为一定值【答案】C【解析】【分析】根据地球
20、磁场的分布,由左手定则可以判断粒子的受力的方向,从而可以判断粒子的运动的方向.【详解】A高能带电粒子到达地球受到地磁场的洛伦兹力作用,发生偏转.不同的磁场,所受到的洛伦兹力大小不一,所以在南、北两极最强赤道附近最弱,所以 A 选项是不符合题意的；B高能带电粒子到达地球受到地磁场的洛伦兹力作用,发生偏转.不同的磁场,所受到的洛伦兹力大小不一,而磁场在南、北两极最强赤道附近最弱由于南北极磁场方向与射线方向近似平行，则地磁场对垂直射向地球表面的宇宙射线的阻挡作用在南、北两极最弱,赤道附近最强,所以 B 选项是不符合题意的；C根据左手定则判断洛伦兹力的方向，地磁场会使沿地球赤道平面内射来的宇宙射线中的
21、带电粒子在洛伦兹力作用下向东偏转,偏向面与赤道平面平行,所以 C 选项是符合题意的；D不同的地点磁偏角不同，所以 D 选项是不符合题意的2.下列说法正确的是（）A.变化的磁场能产生电场，变化的电场能产生磁场B.由FEq可知，电场中某点的电场强度 E 与 q 成反比，与 F 成正比C.红外线可以用来消毒，紫外线可以用来加热理疗，X 射线可以用来诊断病情D.根据公式FBIL可知，通电导线受磁场力为零的地方磁感应强度一定为零【答案】A【解析】【详解】A根据麦克斯韦电磁场理论可知，变化的磁场能产生电场，变化的电场也能产生磁场，故 A 正确；B电场强度的定义FEq采用比值定义法，E 与 F、q 均无关，
22、只与电场本身的性质有关，故 B 错误；C外线具有热作用可以用来加热理疗，紫外线具有波长短、频率高、能量大的特点可以进行消毒，X 射线可以用来进行透视以诊断病情，故 C 错误；D公式FBIL只适用于 B 和 I 相互垂直的情况，如果二者平行，通电导线受磁场力为零，所以不能根据通电导线受磁场力为零来判断磁感应强度是否为零，故 D 错误。故选 A。3.如图所示，在一个很小的矩形导体薄片上，制作四个电极 E、F、M、N，它就成了一个霍尔元件。在 E、F 间通入恒定的电流 I，同时外加与薄片垂直的磁场 B，则薄片中的电荷就在洛伦兹力的作用下，向着与电流和磁场都垂直的方向漂移，使 M、N 间出现了电压，称
23、为霍尔电压 UH。当磁场方向和电流方向如图所示时，关于霍尔电压的大小，下列说法正确的是（）A.将磁场方向和电流方向同时反向，N 板电势低于 M 板电势B.将磁场方向变为与薄片的上下表面平行，UH不变C.电流和磁场方向如图所示时，N 板电势高于 M 板电势D.在电流和磁场一定时，薄片的厚度越大，则 UH越小【答案】AD【解析】【详解】AC导体主要是自由电子定向移动而导电，即载流子带负电；电流和磁场方向如图所示时，根据左手定则可知载流子向 N 电极偏转，则电极 N 的电势低于电极 M 的电势，若将磁场方向和电流方向同时反向，仍然是 N 板电势低，选项 A 正确，C 错误；B将磁场方向变为与薄片的上
24、、下表面平行，则载流子受到上下方向的洛伦兹力，或者不受洛伦兹力，因此 M、N 间不存在电势差，故 B 错误；D设半导体薄片的厚度为 d，宽度为 b，长度为 L，载流子所受的电场力等于洛伦兹力，设材料单位体积内载流子的个数为 n，材料截面积为 S，根据平衡条件有UqBqvb电流微观表达式I=nqSvS=bd解得霍尔电压HBIUnqdUH与磁感应强度 B、电流 I、厚度 d 有关，在电流 I、磁场 B 一定时，薄片的厚度越大，则UH越小，故 D 正确。故选 AD。4.如图所示，光滑水平轨道上有两辆静止小车，甲车上固定一个条形磁铁，N 极向右，乙车上固定一个螺线管，螺线管通过电阻 R 连成通路。现推
25、动一下甲车，使它获得向右的初速度，当它向乙车运动时，下列说法正确的是（）A.电阻 R 中的电流方向由 A 向 B，两车系统动量不守恒、动能守恒B.电阻 R 中的电流方向由 A 向 B，两车系统动量守恒、动能不守恒C.电阻 R 中的电流方向由 B 向 A，两车系统动量不守恒、动能守恒D.电阻 R 中的电流方向由 B 向 A，两车系统动量守恒、动能不守恒【答案】B【解析】【分析】【详解】AC由于两车在光滑水平轨道上相互作用，合外力为零，动量守恒；甲车向右运动过程中，通过螺线管的磁通量向右增加，螺线管中有感应电流产生，根据能量守恒动能会减少。选项 AC 错误；BD甲车向右运动过程中，通过螺线管的磁通
26、量向右增加，由楞次定律可知乙车中螺线管产生的磁场方向向左，根据右手螺旋定则可知电阻 R 中的电流方向可能由 A 向 B，选项 B正确，D 错误。故选 B。5.如图，理想变压器原、副线圈总匝数相同，滑动触头 P1初始位置在副线圈正中间，输入端接入电压有效值恒定的交变电源。定值电阻 R1的阻值为 R，滑动变阻器 R2的最大阻值为9R，滑片 P2初始位置在最右端。理想电压表 V 的示数为 U，理想电流表 A 的示数为 I。下列说法正确的是（）A.保持 P1位置不变，P2向左缓慢滑动的过程中，I 减小，U 不变B.保持 P1位置不变，P2向左缓慢滑动的过程中，R1消耗的功率增大C.保持 P2位置不变，
27、P1向下缓慢滑动的过程中，I 减小，U 增大D.保持 P2位置不变，P1向下缓慢滑动的过程中，R1消耗的功率减小【答案】B【解析】【详解】AB由题意可知，原副线圈的匝数比为2，则副线圈的电流为2I，根据欧姆定律可得副线圈的电压有效值为212UIR则变压器原线圈的电压有效值为12124UUIR设输入交流电的电压有效值为0U，则0124UIRIR可得0124UIRR保持1P位置不变，2P向左缓慢滑动的过程中，I不断变大，根据欧姆定律14UIR可知变压器原线圈的电压有效值变大，输入电压有效值不变，则2R两端的电压不断变小，则电压表示数U变小，原线圈的电压电流都变大，则功率变大，根据原副线圈的功率相等
28、，可知1R消耗的功率增大，故 B 正确，A 错误；CD设原副线圈的匝数比为n，同理可得211Un IR则2012Un IRIR整理可得0212UIn RR保持2P位置不变，1P向下缓慢滑动的过程中，n不断变大，则I变小，对2R由欧姆定律可知2UIR可知U不断变小，根据原副线圈的功率相等可知1R消耗的功率002110221212()UU RPIUUn RRn RR整理可得20122212212UPRn RRn R可知3n 时，1R消耗的功率有最大值，可知1R消耗的功率先增大，后减小，故 CD 错误。故选 B。6.如图所示，水平地面上有沿x轴正方向的电场，其沿x轴的电势与坐标x的关系用图中曲线表示
29、，图中斜线为该曲线过点（0.15，3）的切线。现有一质量为 0.20kg、电荷量为82.0 10 C的滑块P（可视作质点），从0.10mx 处由静止释放其与水平地面间的动摩擦因数为 0.02，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取210m/sg。则下列说法正确的是（）A.沿x轴正方向，电场强度逐渐增大B.滑块先做加速度逐渐增大的加速运动，后做加速度减小的减速运动，最终静止C.滑块运动的最大速度约为 0.2m/sD.滑块最终停在 0.15m 到 0.3m 之间某位置【答案】D【解析】【详解】Ax图线的斜率表示电场强度，由图可知，沿 x 轴正方向电场强度减小，故A 错误；Bx图像的斜率的绝对值表
30、示电场强度的大小，所以0.15mx 处的电场强度大小为563 10V/m2.0 10 N/C0.30.15E滑块此时受到的电场力为10.04NFqE滑块与水平地面间的滑动摩擦力（最大静摩擦力）大小为f0.04NFmg由图可知0.1mx 处电场强度大于0.15mx 处电场强度，即滑块释放时所受电场力大小f0.04NFF所以滑块释放后开始向右加速运动，由于-x 图像的斜率的绝对值不断减小且最后趋于零，所以电场强度也不断减小且最后趋于零，则滑块受到向右的电场力不断减小且最后趋于零，根据牛顿第二定律可推知滑块一开始做加速度减小的加速运动，当电场力减小至比滑动摩擦力还小时，滑块开始做加速度增大的减速运动
31、，最终将静止，故 B 错误；C当滑块所受电场力大小与滑动摩擦力大小相等时滑块速度最大（设为 v），根据前面分析可知此时滑块位于 x=0.15m 处，由图可知 x=0.1m 与 x=0.15m 之间的电势差约为510.10.151.5 10 VU根据动能定理有21112mvqUmg x解得0.1m/sv 故 C 错误；D假滑块最终在0.3m处停下，0.15mx 与0.3mx 之间的电势差约为520.150.3=2.2 10 VU滑块从0.15mx 到0.3mx 过程中电场力做功为32=4.4 10 JW qU滑动摩擦力做功为326 10 J Wmg xW所以滑块最终停在 0.15m 到 0.3m
32、 之间某位置，故 D 正确。故选 D。二二、多项选择题多项选择题（本题共本题共 5 小题每小题小题每小题 5 分共分共 25 分分。在每小题给出的四个在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得 5 分，选对但不全的得分，选对但不全的得 3 分，有分，有选错的得选错的得 0 分）分）7.等离子体气流由左方连续以速度0v射入1P和2P两极板间的匀强磁场中，ab 直导线与1P、2P相连接，线圈 A 与直导线 cd 连接。线圈 A 内有如图乙所示的变化磁场，且规定向左为磁场 B 的正方向，如图甲所示，则下列叙述正确的是（）。A.01s 内 ab、
33、cd 导线互相吸引B.12s 内 ab、cd 导线互相排斥C.23s 内 ab、cd 导线互相吸引D.34s 内 ab、cd 导线互相排斥【答案】BC【解析】【详解】等离子体气流通过匀强磁场时，正离子向上偏转，负离子向下偏转，形成从 a 到 b的电流。分析图乙可知，线圈 A 中磁场均匀变化，形成感应电流。根据楞次定律可知，02 s 内，cd 导线中电流由 d 到 c，24 s 内，cd 导线中电流由 c 到 d。根据平行直导线的相互作用规律可知，同向电流吸引，异向电流排斥。AB02 s 内，ab、cd 导线互相排斥，A 错误 B 正确；CD24 s 内，ab、cd 导线互相吸引，C 正确 D
34、错误。故选 BC。8.如图所示，两条相距为L的光滑平行导轨竖直放置，其上接一个阻值为2Rr的电阻，在OO下方空间有垂直导轨平面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，棒ab自OO上方某一位置释放，从棒运动到OO位置开始计时，在OO上方空间出现一个面积为 S 的垂直导轨平面向里的匀强磁场，磁感应强度随时间变化关系为Bkt，k为大于零的已知常量，棒ab以速度0v进入OO下方磁场时立即施加一个竖直向下的外力F才能使其保持匀速直线运动。棒ab的电阻为r、质量为m，重力加速度为g，感应电流产生的磁场不计。则下列说法正确的是（）A.棒匀速直线运动时的电流为03BLvktSr，方向从a向bB.ab棒所受外力F的大小
35、为0()3BL BLvkSmgrC.t 时刻穿过回路的总磁通量0Blv tktS=D.若把导轨上的定值电阻换成最大阻值为2r的滑动变阻器，则它消耗的最大功率为20()4BLvkSr【答案】BCD【解析】【详解】A根据右手定则和楞次定律可知，切割磁感线在 ab 中产生的感应电流方向与面积为 S 的区域中的磁场变化产生的感应电流方向相同，所以棒匀速直线运动时的电流为003ktSBLvBLvkStIRrr方向从a向b，故 A 错误；Bab棒受力平衡，有FmgBIL可得0()3BL BLvkSFmgr故 B 正确；Ct 时刻穿过回路的总磁通量0BlxB SBlv tktS=故 C 正确；D电路中，当内
36、外电阻相等时，电源的输出功率既滑动变阻器消耗的功率最大，则有2220m()()244BLvkSEEPrrrr 故 D 正确。故选 BCD。9.磁悬浮列车是快速交通方式之一。2016 年时速 600km/h的磁悬浮列车在青岛下线。磁悬浮列车的部分可以简化为线圈通过磁场。如图甲所示，在竖直方向上有四条间距相等的水平虚线1L、2L、3L、4L，在1L与2L之间、3L与4L之间存在匀强磁场，磁感应强度大小均为 1T，方向垂直于虚线所在平面向里。现有一矩形线圈abcd，宽度0.5mcdL，质量为 0.1kg，电阻为2，将其从图示位置静止释放（cd边与1L重合），速度随时间的变化关系如图乙所示，1t时刻c
37、d边与2L重合，2t时刻ab边与3L重合，3t时刻ab边与4L重合，23tt之间图线为与t轴平行的直线，21tt之间和3t之后的图线均为倾斜直线，已知21tt的时间间隔为 0.6s，整个运动过程中线圈平面始终处于竖直方向（重力加速度g取 10m/s2）。则（）A.在10t时间内，通过线圈的电荷量为 0.5CB.线圈匀速运动的速度大小为 8m/sC.线圈的长度为 2mD.30 t时间内，线圈产生的热量为4.2J【答案】BC【解析】【详解】B23tt之间图线为与 t 轴平行的直线，表明线框做匀速直线运动，则安培力与重力平衡2EBLvEIRBILmg解得2228m/smgRvB LB 正确；C设磁场
38、宽度为 d，由题意分析可知线圈的长度为 2d，则在21tt的时间内有21vvgt1232vvdt解得12m/sv 1md 则线圈的长度为 2m，C 正确；A在10t时间内，通过线圈的电荷量为1 0.5 1C=0.25C2BLdqRRA 错误；D30 t时间内，根据能量守恒定律22152mgdmvQ解得1.8JQ D 错误。故选 BC。10.在如图所示的电路中，A、B 是两个完全相同的灯泡，C 是电容足够大的电容器，D 是理想二极管，L 是一个自感系数较大的线圈，且 L 的直流电阻与灯泡的电阻相同。电路接通稳定后，断开开关 S，下列说法正确的是（）A.A 灯会闪亮一下，然后逐渐熄灭B.在灯熄灭前
39、的任意时刻，A、B 两灯的电压相同C.在灯熄灭前的任意时刻，通过 B 灯的电流是 A 灯的 2 倍D.在灯熄灭前，L 中会产生自感电动势【答案】AD【解析】【详解】A开关闭合且电路稳定时，二极管是导通的，灯泡 A 被短路，电容器上极板带负电，下极板带正电，当开关断开，电容器放电，电流由下极板经电路流向负极板，因为电感线圈对电流的阻碍作用，会有电流通过 A 灯，A 灯会闪亮一下，然后逐渐熄灭，故 A 正确；BC灯熄灭前，A 灯电流减小，电感线圈的电流先增大后减小，二者电流不相等且二者电流之和等于 B 灯电流，A、B 两灯的电压不相同，通过 B 灯的电流不是 A 灯的 2 倍，故 BC错误；D电容
40、器放电过程中，二极管是导通的，通过 L 中的电流发生变化，产生自感电动势，故D 正确。故选 AD。11.如图所示，矩形线圈 abcd 在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴 OO/匀速转动，线圈的电阻为R，线圈共 N 匝，理想变压器原、副线圈的匝数比为 1:2，定值电阻 R1=R，当线圈的转动的转速为 n 时，电压表的示数为 U，则（）A.电流表的示数为2URB.从线圈转动到图示位置开始计时，线圈中产生的电动势的瞬时表达式为 5cos2V2eUntC.线圈在转动过程中通过线圈磁通量的最大值为5 24 nUND.当线圈转动的转速为 2n 时，电压表的示数为 2U【答案】ACD【解析】【详解】A依题意有21
41、UUIRR12:2:1II 则有1222UIIR故 A 正确；B根据欧姆定律，发电机产生的感应电动势的最大值为mE，有m112ERIU112UU2rad/sn从线圈转动到图示位置开始计时，线圈中产生的电动势的瞬时表达式为 m5 2coscos2V2UeEtn t故 B 错误；C依题意有，线圈在转动过程中通过线圈磁通量的最大值为m，则有m5 222UNn解得m5 24 nUN故 C 正确；D当线圈转动的转速为 2n 时，线圈中产生的电动势的最大值为mm4ENn 因mm5 222UNnE所以m5 2EU 其有效值为 5U，假定电压表示数为2U，则有211122211552222UUI RURUUU
42、UR解得22UU 当线圈转动的转速为 2n 时，电压表的示数为 2U，故 D 正确。故选 ACD。三、实验题（本大题共三、实验题（本大题共 2 小题共小题共 16 分，其中分，其中 12 小题小题 6 分，分，13 小题小题 10 分）分）12.“测定玻璃的折射率”的实验中，在水平放置的白纸上放好玻璃砖，aa和bb分别是玻璃砖与空气的两个界面，如图所示，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针1P和2P，用“”表示大头针的位置，然后在另一侧透过玻璃砖观察，并依次插上大头针3P和4P。（1）在插3P和4P时，应使_（选填选项前的字母）A3P只挡住1P的像B1P只挡住3PC3P同时挡住1P、2P的像D4P挡住
43、3P及1P、2P的像（2）该小组用同一套器材完成了四次实验，如图记录的玻璃砖界线和四个大头针扎下的孔洞如图所示，其中实验操作正确的是_ABCD（3）该小组选取了操作正确的实验记录，在白纸上画出光线的径迹，以入射点 O 为圆心作圆，与入射光线、折射光线分别交于 A、B 点，再过 A、B 点作法线NN的垂线，垂足分别为 C、D 点，如图所示，则玻璃的折射率n _。（用图中线段的字母表示）【答案】.CD#DC.D.ACBD【解析】【详解】（1）1“测定玻璃的折射率”的实验中，大头针均应在同一传播光路上，即3P同时挡住1P、2P的像且4P挡住3P及1P、2P的像。故选 CD。（2）2光由光疏介质（空气
44、）到光密介质（玻璃）中时，入射角应大于折射角，且根据折射定律可知光射入玻璃的入射角应等于射出玻璃时的折射角，即入射光线和出射光线平行。故选 D。（3）3根据几何关系入射角正弦值sinACiAO折射角正弦值sinBDrBO且AOBO根据折射定律sinsiniACnrBD13.（某实验小组用下列器材设计欧姆表电路，使欧姆表具有“1”、“10”两种倍率。现有一块小量程电流表 G（表头），满偏电流为100A，内阻未知，可供选择的器材有：A.滑动变阻器1R，最大阻值100k；B.滑动变阻器2R，最大阻值10kC.电阻箱 R，最大阻值999.9；D.电源1E，电动势1.5VE.电源2E，电动势9V；F.开
45、关1S和2S；双掷开关3S；电阻丝及导线若干。（1）实验小组的同学先采用图（甲）所示电路测量了表头的内阻，操作步骤如下：闭合开关2S，调滑动变阻器R使电流表指针指向满偏：保持滑动变阻器阻值不变，闭合开关1S，调电阻箱 R，使电流表指针指向满偏电流的一半：读出电阻箱的阻值 R，记为电流表的内阻。为提高测量精确度，R选用_，电源选用_（填写器材前字母代号）。（2）选择合适器材，按图（乙）连接好的欧姆表电路，就改装成了具有两种倍率（如“1”、“10”）的欧姆表。当开关3S拨到 b 时，欧姆表的倍率是_（选填“1”、“10”），若110R，则2R _。（3）若欧姆表的刻度值是按电动势为1.5V刻度的，
46、当电池的电动势下降到1.2V时，欧姆表仍可调零。若重新调零后的欧姆表测得某待测电阻阻值为300，则这个待测电阻的真实值为_。【答案】.A.E.10.90.240【解析】【详解】（1）12该电路采用半偏法测电阻，实验中认为电路中的干路电流始终不变，在测量表头电阻时，为了减小闭合1S时对电路总电阻的影响，则有gRr即滑动变阻器接入电路的阻值越大越好，由于表头满偏电流固定，因此电源电动势越大越好。故R选用 A，电源选用 E。（2）3对于改装后的电流表，接 a 时量程为2A11gggIrRIIR接 b 时量程为A212g ggI rIIRR可知，接 a 时的量程大于接 b 时的量程，根据欧姆表的工作原
47、理，欧姆表的内阻，即中值电阻为ERRI中内A根据上述可知，接 a 时的中值电阻小于接 b 时的中值电阻，可判断接 b 时为大倍率，所以当开关3S拨到 b 时，欧姆表的倍率是10，当开关3S拨到 a 时，欧姆表的倍率是1；4由于中值电阻等于表盘正中间刻线与倍率的乘积，则3S接 a 和 b 时有1010abEERRII中中A1A2即有212110ggggggIRRI RIIRRR解得290R（3）5根据欧姆表刻度值原理可知AEEIERRRI中解得AEERII可知RE由于欧姆表的刻度值是按电动势为1.5V刻度的，此刻度测得某待测电阻阻值为300，而真实电阻对应电动势为 1.2V，则有1.5V1.2V
48、300R真解得240R真四、计算题（本大题共四、计算题（本大题共 3 小题，共小题，共 35 分，其中分，其中 14 题题 10 分，分，15 题题 10 分，分，16 题题15 分）分）14.如图为小型旋转电枢式交流发电机的原理图其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴 OO匀速转动，线圈的匝数 n100 匝，电阻 r10，线圈的两端经集流环与电阻 R 连接，电阻 R90，与 R 并联的交流电压表为理想电表在 t0 时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量随时间 t 按图乙所示正弦规律变化求：(1)交流发电机产生的电动势最大值；(2)电动势的瞬时值表达式；(3)电路中交流电压
49、表的示数【答案】(1)20V 或 62.8V；(2)20cos10etV 或62.8cos10etV；(3)9 2V 或 39.8V【解析】【详解】(1)交流发电机产生电动势的最大值：mEnBS而mBS、2T，解得：222100 2.0 10V20 V0.2mmEnBSnT 62.8V(2)线圈转动的角速度：22rad/s100.2Trad/s由于从垂直中性面处开始计时，所以感应电动势瞬时值表达式为：mcos20cos10 VeEtt62.8cos10tV(3)电动势的有效值：10 22mEEV由电路图可知，电路中交流电压表的示数即为外电阻 R 两端的电压，则有：9010 2V9 290 10
50、RUERrV=39.8V15.如图所示，质量 M 为 5.0 kg 的小车以 2.0 m/s 的速度在光滑的水平面上向左运动，小车上 AD 部分是表面粗糙的水平轨道，DC 部分是 1/4 光滑圆弧轨道，整个轨道都是由绝缘材料制成的，小车所在空间内有竖直向上的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场，电场强度E 大小为 50 N/C，磁感应强度 B 大小为 2.0 T现有一质量 m 为 2.0 kg、带负电且电荷量为0.1 C 的滑块以 10 m/s 的水平速度向右冲上小车，当它运动到 D 点时速度为 5 m/s滑块可视为质点，g 取 10 m/s2求：(1)求滑块从 A 到 D的过程中，小车与滑块组