廣東省中山市2022-2023學(xué)年高二年級下冊期末統(tǒng)一考試物理試題含解析

廣東省中山市2022-2023學(xué)年高二下學(xué)期期末統(tǒng)一考試物理試題

一、單項選擇題

1.“中國超環(huán)”利用了輕核聚變，其核反應(yīng)方程為；+下列正確的是（）

A.x電子

B.聚變過程中吸收能量

c.；He的比結(jié)合能大于；H的比結(jié)合能

D.聚變過程中質(zhì)量數(shù)不守恒

2.如圖，航天員王亞平在中國空間站“天宮課堂”授課活動中，演示了液橋?qū)嶒灒河脙傻嗡樵趦蓚€板

間，搭起一座約10cm的液體橋。關(guān)于液橋現(xiàn)象，下列正確的是（）

A.液橋現(xiàn)象與重力有關(guān)

B.液體表面張力的方向跟液面相切

C.液體表面層的分子間距小于液體內(nèi)部的分子間距

D.表面張力使液體表面有擴(kuò)張到最大面積的趨勢

3.無線話筒是LC振蕩電路的一個典型應(yīng)用。在LC振蕩電路中，某時刻磁場方向如圖所示，且電容器上

極板帶正電，下列說法正確的是（）

A.電容器所帶的電荷量正在逐漸增加B.電流流向沿a到b

C.極板間的電場強(qiáng)度正在逐漸減小D.磁場能正在逐漸增加

4.銅盤處于勻強(qiáng)磁場中，在圖甲中，磁場垂直于銅盤，面積小于銅盤面積；在圖乙中，磁場垂直于銅盤，

面積大于于銅盤面積；在圖丙中，磁場垂直于銅盤，處于磁場的下半部；在圖丁中，磁場平行于銅盤，處

于銅盤的下半部?，F(xiàn)給銅盤一個初速度，銅盤能最快停下來的是（）（忽略空氣以及摩擦阻力）

A.圖甲B.圖乙C.圖丙D.圖丁

5.小明用金屬鋤為陰極的光電管觀測光電效應(yīng)現(xiàn)象，圖甲為實(shí)驗原理圖，實(shí)驗中測得鋤的遏止電壓上與

入射光頻率〃之間的關(guān)系如圖乙所示.已知普朗克常量力=6.63xl（T34j.s，下列說法正確的是（）

A.圖甲中電極K為光電管的陽極

B.增加光照強(qiáng)度，光電子的最大初動能增加

C.鋤的逸出功為3.315xl（）T9j

D,圖乙中圖線的斜率為普朗克常量

6.氫原子的能級如圖所示，一群處于〃=4能級激發(fā)態(tài)的氫原子向較低能級躍遷時會發(fā)出頻率不同的光,

這些光照射在逸出功為3.34eV的鋅板上.下列說法正確的是（）

nE/eV

8…0

4---------------------0.85

3---------------------1.51

2---------------------3.40

1--------------------13.6

A.這群氫原子的發(fā)射光譜是連續(xù)光譜

B.躍遷時，最多能發(fā)出3種不同頻率的光

C.氫原子從〃=4躍遷到〃=1能級時，發(fā)出的光波長最長

D.鋅板會發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，且表面逸出光電子的最大初動能為9.41eV

7.下列關(guān)于分子熱運(yùn)動的說法，正確的是（）

A.某一時刻具有任一速率分子數(shù)目是相等的

B.隨著溫度的升高，所有分子速度的大小都增大

C.某一時刻向任意一個方向運(yùn)動的分子數(shù)目基本相等

D.某一溫度下每個氣體分子的速率不會發(fā)生變化

二、多項選擇題

8.下列說法正確的是（）

A.晶體在熔化過程中，分子平均動能不變

B.往一杯水里放幾粒鹽，過一段時間，水變咸了，這說明鹽分子在做布朗運(yùn)動

C.空調(diào)既能制熱又能制冷，違背了熱力學(xué)第二定律

D,分子間距離從無限遠(yuǎn)減小到q過程中（石是分子間的平衡距離），分子勢能一直減小

9.風(fēng)力發(fā)電將風(fēng)的動能轉(zhuǎn)化為電能.某風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率為10kW,輸出電壓為250V,用戶得到的電

壓是220V,輸電線的電阻為20。，升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為1:10,輸電線路如圖所示.變壓器視作

理想變壓器，則下列說法正確的是（）

升壓變壓器降壓變壓器

A.用戶得到的電功率為9kW

B.降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為11:1

C.通過輸電線的電流為4A

D.輸電線上損耗的功率為320W

10.如圖為一定質(zhì)量的理想氣體的壓強(qiáng)P與體積V的關(guān)系圖像，氣體狀態(tài)經(jīng)歷C—A完成一次循

環(huán)，A狀態(tài)的溫度為300K,下列說法正確的是（）

B.5tC的過程中，外界對氣體做功

C.C-A的過程中，氣體分子的平均動能減小

D.狀態(tài)8時，氣體溫度為100K

11.如圖所示，在空間直角坐標(biāo)系中，兩條彼此絕緣的長直導(dǎo)線分別與Ox、0y軸重合，電流均沿坐標(biāo)軸正

方向，已知真空中距無限長通電直導(dǎo)線的距離為r處的磁感應(yīng)強(qiáng)度3=左，（左為常數(shù)）。一閉合圓形金屬線

r

圈的圓心。，在尤0y平面內(nèi)沿直線y=x運(yùn)動，線圈的半徑為R,y〉R。下列說法正確的是（）

A.線圈的匝數(shù)越多，穿過線圈的磁通量越大

B.若人=212,則圓心0,處的磁感應(yīng)強(qiáng)度沿Z軸正方向

C.若匕=八,則金屬線圈中有感應(yīng)電流產(chǎn)生

D.若2/i=A，則金屬線圈中有感應(yīng)電流產(chǎn)生

12.圖甲為風(fēng)力發(fā)電的簡易模型。在風(fēng)力作用下，風(fēng)葉帶動與桿固連的永磁鐵轉(zhuǎn)動，磁鐵下方的線圈與電

壓傳感器相連。在某一風(fēng)速時，傳感器顯示如圖乙所示，以下正確的是（）

B.線圈兩端電壓的有效值為6V

C.交變電流的電壓表達(dá)式為i/=12sinl06（V）

D.該交變電流可以直接加在擊穿電壓為10V的電容器上

13.如圖所示為電流天平，可以測量勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度A它的右臂掛著矩形線圈，線圈匝數(shù)為“6段

導(dǎo)線長為/,導(dǎo)線。、6、c段處于勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與線圈平面垂直.當(dāng)線圈沒有通電時，天平

處于平衡狀態(tài).當(dāng)線圈中通入電流/時，在右盤加質(zhì)量為m的祛碼可使天平重新平衡.下列說法正確的是

A.線圈中受到的安培力方向豎直向下

B.在右盤加質(zhì)量為機(jī)的祛碼后，若同時將磁場和電流反向，天平仍然平衡

C.由以上測量數(shù)據(jù)可以求出磁感應(yīng)強(qiáng)度8=超

nil

D.若僅將電流反向，可在右盤加質(zhì)量為2根的祛碼使天平重新平衡

三、實(shí)驗題

14.在“探究影響感應(yīng)電流方向因素”的實(shí)驗中.

（1）如圖甲所示，當(dāng)磁體向下運(yùn)動時，發(fā)現(xiàn)電流表指針偏轉(zhuǎn)，若要知曉線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向，必

須知道電流從正（或負(fù)）接線柱流入時，靈敏電流計指針的偏轉(zhuǎn)方向。

甲

（2）已知電流從正接線柱流入電流表時，指針向右擺動，某同學(xué)先將多用電表（此時為歐姆擋，歐姆檔電流

方向為“紅進(jìn)黑出”，即紅表筆連接多用電表內(nèi)部電源負(fù)極）的紅表筆接靈敏電流表的正接線柱，再將黑

表筆（填“短暫”或“持續(xù)”）接靈敏電流表的負(fù)接線柱，則靈敏電流表的指針向（填“左”

或“右”）擺動。實(shí)驗中該同學(xué)將磁鐵某極向下從線圈上方插入線圈時，發(fā)現(xiàn)電流表的指針向右偏轉(zhuǎn)，則

此時圖乙中磁鐵的（填“上方”或“下方”）為磁極的N極。

乙

(3)為了判斷線圈的繞向，可將靈敏電流計G與線圈M連接成如圖丙所示的回路。當(dāng)電流從電流計G左端

流入時，指針向左偏轉(zhuǎn)，將磁體的N極向下從線圈上方豎直插線圈M的過程中時，發(fā)現(xiàn)指針向左偏轉(zhuǎn)，

俯視線圈，線圈上導(dǎo)線繞向為沿(填“順時針”或“逆時針”)由。端開始繞至b端。

丙

四、計算題

15.如圖甲所示，圓形線圈總電阻廠=0.50,匝數(shù)八=20,線圈面積為S]=lm2,其端點(diǎn)服b與

R=L5O的電阻相連，線圈內(nèi)面積為邑=0,5m?的正方形區(qū)域內(nèi)有隨時間變化的磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度8隨

時間變化規(guī)律如圖乙所示.求

(l)0-0.2s時間內(nèi)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E；

⑵0-0.2s時間內(nèi)。、6兩點(diǎn)電勢差Uab；

⑶請在丙圖中畫出0-0.8s時間內(nèi)電路中電流/隨時間變化的圖象(定義電流由。向。流經(jīng)R為正方向)。

//(xO.ls)

16.某同學(xué)制作了一個如圖所示的簡易溫度計，其中，一根兩端開口的玻璃管水平穿過玻璃瓶口處的橡皮

塞，玻璃瓶的體積V=48031?,玻璃管橫截面積為S=0.4cm2,瓶口外玻璃管的長度為L=100cm,玻

璃管厚度忽略不計。玻璃管內(nèi)有一段長度可忽略的水銀柱。當(dāng)溫度為T=300K時，水銀柱剛好靜止在瓶

口外50cm。已知大氣壓強(qiáng)為Po=lxl05pa,瓶內(nèi)氣體可視為理想氣體，求：

⑴玻璃瓶內(nèi)氣體的壓強(qiáng)；

(2)該溫度計能測量的溫度范圍(用攝氏溫度表示，結(jié)果精確到整數(shù)位)o

橡皮塞

‘水銀柱.

17.速度選擇器能把具有一定速度的粒子選擇出來，如圖所示，速度選擇器中勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小

為B；勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小為E,方向豎直向上。質(zhì)量為加、電荷量為+4的粒子從速度選擇器左側(cè)沿兩

板中心線進(jìn)入板間區(qū)域，恰好做直線運(yùn)動。粒子從速度選擇器飛出后，從P0邊中點(diǎn)垂直P0邊進(jìn)入一個

直角三角形邊界的勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度為⑸，NPOQ=90。，ZOQP=3T,

P0的長度為L。不計粒子重力，sin37°=0.6,cos37°=0.8,求：

(1)速度選擇器中勻強(qiáng)磁場方向；

⑵帶電粒子的速度大小；

18.如圖，有兩平行光滑金屬導(dǎo)軌和乙。2。2，IQ和EG段水平，和QQ2段傾斜，兩導(dǎo)軌

相距L傾斜導(dǎo)軌旦2和長度為乩傾斜角為。，水平導(dǎo)軌內(nèi)左端片鳥到導(dǎo)體棒。之間有豎直向上

的勻強(qiáng)磁場昂(未知)，傾斜導(dǎo)軌處有垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場8(已知)，導(dǎo)體棒.、b分別放在水平導(dǎo)軌

和傾斜導(dǎo)軌上，兩根導(dǎo)體棒質(zhì)量均為加，接入導(dǎo)軌間的電阻均為R,導(dǎo)體棒。離左端片鳥的距離為無，當(dāng)

導(dǎo)體棒。在外力作用下向左以%勻速運(yùn)動時，導(dǎo)體棒b恰好能靜止在傾斜導(dǎo)軌的上端GQ處，導(dǎo)體棒a

運(yùn)動到4巴時，立刻停止并被鎖定，此后導(dǎo)體棒6開始下滑，滑到底端。&時近似達(dá)到勻速.不計導(dǎo)軌的

電阻，求：

⑴導(dǎo)體棒b靜止時，b棒的電流大?。?/p>

(2)水平導(dǎo)軌處勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度Bo；

(3)從導(dǎo)體棒a開始運(yùn)動到導(dǎo)體棒b滑到QR的過程中，導(dǎo)體棒b產(chǎn)生的焦耳熱.

01

立柱

PD=

r2

廣東省中山市2022-2023學(xué)年高二下學(xué)期期末統(tǒng)一考試物理試題

一、單項選擇題

1.“中國超環(huán)”利用了輕核聚變，其核反應(yīng)方程為；+下列正確是（）

A.x是電子

B.聚變過程中吸收能量

C.；He的比結(jié)合能大于；H的比結(jié)合能

D.聚變過程中質(zhì)量數(shù)不守恒

【答案】C

【解析】

【詳解】AD.核反應(yīng)方程中質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)守恒，故x質(zhì)量數(shù)為

2+3-4=1

電荷數(shù)為

1+1-2=0

故X不電子，故AD錯誤；

B.核聚變反應(yīng)過程放出能量，故B錯誤；

C.比結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定，故；He的比結(jié)合能大于；H的比結(jié)合能，故C正確。

故選C。

2.如圖，航天員王亞平在中國空間站“天宮課堂”授課活動中，演示了液橋?qū)嶒灒河脙傻嗡樵趦蓚€板

間，搭起一座約10cm的液體橋。關(guān)于液橋現(xiàn)象，下列正確的是（）

A.液橋現(xiàn)象與重力有關(guān)

B.液體表面張力的方向跟液面相切

C.液體表面層的分子間距小于液體內(nèi)部的分子間距

D.表面張力使液體表面有擴(kuò)張到最大面積的趨勢

【答案】A

【解析】

【詳解】A.水珠處于完全失重狀態(tài)，液橋現(xiàn)象與重力無關(guān)，A錯誤;

B.液體表面張力的方向跟液面相切，B正確;

C.液體表面層的分子間距大于液體內(nèi)部的分子間距，分子力表現(xiàn)為引力，C錯誤;

D.表面張力使液體表面有收縮到最小面積的趨勢，D錯誤。

故選A?

3.無線話筒是LC振蕩電路的一個典型應(yīng)用。在LC振蕩電路中，某時刻磁場方向如圖所示，且電容器上

極板帶正電，下列說法正確的是（）

■

A,電容器所帶的電荷量正在逐漸增加B.電流流向沿a到6

C.極板間的電場強(qiáng)度正在逐漸減小D.磁場能正在逐漸增加

【答案】A

【解析】

【詳解】根據(jù)安培定則，可知回路中電流順時針方向，電容器上極板帶正電，下極板帶負(fù)電，故電容器

正在充電，電流流向沿8到訪電荷量正在逐漸增加，磁場減弱，電場增強(qiáng)，磁場能正在向電場能轉(zhuǎn)化,

磁場能正在逐漸減弱。

故選Ao

4.銅盤處于勻強(qiáng)磁場中，在圖甲中，磁場垂直于銅盤，面積小于銅盤面積；在圖乙中，磁場垂直于銅盤,

面積大于于銅盤面積；在圖丙中，磁場垂直于銅盤，處于磁場的下半部；在圖丁中，磁場平行于銅盤，處

于銅盤的下半部?，F(xiàn)給銅盤一個初速度,銅盤能最快停下來的是（）（忽略空氣以及摩擦阻力）

A.圖甲B.圖乙圖丙

【答案】C

【解析】

【詳解】甲乙兩圖銅盤磁通量沒有發(fā)生變化，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生,丙圖切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，產(chǎn)生電磁

阻尼作用，丙圖中的銅盤在安培力的作用下快速停下來；丁圖銅盤未切割磁感線，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生。

故選C。

5.小明用金屬鋤為陰極的光電管觀測光電效應(yīng)現(xiàn)象，圖甲為實(shí)驗原理圖，實(shí)驗中測得鋤的遏止電壓上與

入射光頻率丫之間的關(guān)系如圖乙所示.已知普朗克常量^=6.63x10-3416,下列說法正確的是()

甲乙

A.圖甲中電極K為光電管的陽極

B.增加光照強(qiáng)度，光電子的最大初動能增加

C.鋤的逸出功為3.315xl()T9j

D,圖乙中圖線的斜率為普朗克常量

【答案】C

【解析】

【詳解】A.光照射到電極K上產(chǎn)生光電子，由此可知A板為光電管的陽極，電極K為光電管的陰極，故

A錯誤；

B.根據(jù)光電效應(yīng)方程

Ekm=配-嘰

可知光電子的最大初動能與入射光的強(qiáng)度無直接關(guān)系，故B錯誤;

CD.由愛因斯坦光電效應(yīng)方程可得

?m=江-網(wǎng)

又因為

eL=3?

得

ee

圖乙中圖線的斜率

不是普朗克常量，因此當(dāng)遏制電壓為零時

yw

ho=o

由此，結(jié)合圖中數(shù)據(jù)可知該金屬的截止頻率，為5.0x1014Hz,則該金屬的逸出功

網(wǎng)=7^0=6.63x10-34*5.0x1014J=3.315x10-19j

故C正確，D錯誤。

故選C。

6.氫原子的能級如圖所示，一群處于九=4能級激發(fā)態(tài)的氫原子向較低能級躍遷時會發(fā)出頻率不同的光,

這些光照射在逸出功為3.34eV的鋅板上.下列說法正確的是()

n￡/eV

00------------0

4--------------0.85

3--------------1.51

2--------------3.40

1--------------13.6

A.這群氫原子的發(fā)射光譜是連續(xù)光譜

B.躍遷時，最多能發(fā)出3種不同頻率的光

C.氫原子從九=4躍遷到“=1能級時，發(fā)出的光波長最長

D.鋅板會發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，且表面逸出光電子最大初動能為9.41eV

【答案】D

【解析】

【詳解】A.這群氫原子的發(fā)射光譜是線狀光譜，選項A錯誤；

B.躍遷時，最多能發(fā)出C：=6種不同頻率的光，選項B錯誤；

C.氫原子從〃=4躍遷到〃=1能級時，能級差最大，則發(fā)出的光頻率最大，則波長最短，選項C錯誤;

D.氫原子從〃=4躍遷到〃=1能級時，能級差最大，則發(fā)出的光的能量最大，最大能量為

E=(-O.85eV)-(-13.6eV)=12.75eV>3.34eV

則鋅板會發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，且表面逸出光電子的最大初動能為

￡km=12.75eV-3.34eV=9.41eV

選項D正確。

故選D。

7.下列關(guān)于分子熱運(yùn)動的說法，正確的是（）

A.某一時刻具有任一速率的分子數(shù)目是相等的

B.隨著溫度的升高，所有分子速度的大小都增大

C.某一時刻向任意一個方向運(yùn)動的分子數(shù)目基本相等

D.某一溫度下每個氣體分子的速率不會發(fā)生變化

【答案】C

【解析】

【詳解】A.某一時刻具有任一速率的分子數(shù)目并不相等，根據(jù)分子平均速率分布圖可知，呈現(xiàn)“中間多、

兩頭少”的統(tǒng)計分布規(guī)律，故A錯誤；

B.溫度升高分子的平均動能增加，即平均速率增加，但并不是所有分子的速率都增加，故B錯誤；

C.大量分子的整體存在著統(tǒng)計規(guī)律，某一時刻向任意一個方向運(yùn)動的分子數(shù)目只有很小的差別，可認(rèn)為基

本相等，故C正確；

D.同一分子之間頻繁地碰撞，分子隨時都會因為碰撞而改變速度的大小，因此某一溫度下每個氣體分子的

速率完全是偶然的，故D錯誤。

故選Co

二、多項選擇題

8.下列說法正確的是（）

A.晶體在熔化過程中，分子平均動能不變

B.往一杯水里放幾粒鹽，過一段時間，水變咸了，這說明鹽分子在做布朗運(yùn)動

C.空調(diào)既能制熱又能制冷，違背了熱力學(xué)第二定律

D,分子間距離從無限遠(yuǎn)減小到q的過程中（石是分子間的平衡距離），分子勢能一直減小

【答案】AD

【解析】

【詳解】A.晶體在熔化過程中，晶體的溫度不變，所以分子的平均動能不變，故A項正確；

B.鹽分子在水中的運(yùn)動時擴(kuò)散現(xiàn)象而非布朗運(yùn)動，故B項錯誤；

C.空調(diào)制熱和制冷過程引起了其他變化，所以不違背熱力學(xué)第二定律，故C項錯誤；

D.分子間距離從無限遠(yuǎn)減小到七的過程中，分子力做正功，分子勢能一直減小，故D項正確。

故選AD?

9.風(fēng)力發(fā)電將風(fēng)的動能轉(zhuǎn)化為電能.某風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率為10kW,輸出電壓為250V,用戶得到的電

壓是220V,輸電線的電阻為20。，升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為1:10,輸電線路如圖所示.變壓器視作

理想變壓器，則下列說法正確的是（）

用

電

器

升壓變壓器降壓變壓器

A.用戶得到的電功率為9kW

B.降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為11:1

C.通過輸電線的電流為4A

D.輸電線上損耗的功率為320W

【答案】BCD

【解析】

【詳解】ACD.設(shè)升壓變壓器副線圈的電壓為U2,則有

250V1

u,-To

解得

U2=2500V

則輸電線上電流為

A=4A

一…2500

則輸電線上損失的功率為

AP=llR=320W=0.32kW

故戶得到的電功率為

=10kW-0.32kW=9.68kW

故A錯誤，CD正確;

B.輸電線上損失的電壓為

△U=AR=80V

則降壓變壓器原線圈兩端的電壓為

5=2500V-80V=2420V

故降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為

n3242011

%~220-1

故B正確。

故選BCD。

10.如圖為一定質(zhì)量的理想氣體的壓強(qiáng)?與體積V的關(guān)系圖像，氣體狀態(tài)經(jīng)歷完成一次循

環(huán)，A狀態(tài)的溫度為300K,下列說法正確的是（）

B.B-C的過程中，外界對氣體做功

C.C-A的過程中，氣體分子的平均動能減小

D.狀態(tài)8時，氣體溫度為100K

【答案】AC

【解析】

【詳解】AD.由圖像可知過程中，氣體的體積不變，根據(jù)查理定律，可得

PA=P^

TATB

代入數(shù)據(jù)，解得

TB=900K

即溫度升高，氣體內(nèi)能增大，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，可得

其中

W=0,A[/>0

解得

e>o

即氣體從外界吸熱。故A正確；D錯誤；

B.由圖像可知3-C的過程中，氣體體積增加，氣體對外界做功。故B錯誤;

C.由圖像可知C-A的過程中，氣體的壓強(qiáng)不變，根據(jù)蓋-呂薩克定律，可得

匕=運(yùn)

解得

Tc=900K

易知該過程氣體溫度降低，分子平均動能減小。故C正確。

故選ACo

11.如圖所示，在空間直角坐標(biāo)系中，兩條彼此絕緣的長直導(dǎo)線分別與Ox、0y軸重合，電流均沿坐標(biāo)軸正

方向，已知真空中距無限長通電直導(dǎo)線的距離為r處的磁感應(yīng)強(qiáng)度3=左一（左為常數(shù)）。一閉合圓形金屬線

r

圈的圓心。，在尤Oy平面內(nèi)沿直線y=x運(yùn)動，線圈的半徑為R,y>R。下列說法正確的是（）

A.線圈的匝數(shù)越多，穿過線圈的磁通量越大

B.若L=212,則圓心。'處的磁感應(yīng)強(qiáng)度沿Z軸正方向

C.若，=/2,則金屬線圈中有感應(yīng)電流產(chǎn)生

D.若2/i=A，則金屬線圈中有感應(yīng)電流產(chǎn)生

【答案】BD

【解析】

【詳解】A.穿過線圈的磁通量與線圈的匝數(shù)無關(guān)，故A錯誤；

B.由安培定則可知長直導(dǎo)線L在圓心0'處的磁感應(yīng)強(qiáng)度沿Z軸正方向，長直導(dǎo)線人在圓心。'處的磁感

應(yīng)強(qiáng)度沿Z軸負(fù)方向，根據(jù)5=&'和4=2人可得圓心0'處的磁感應(yīng)強(qiáng)度沿Z軸正方向，故B正確；

r

c.若乙=/2,穿過線圈的磁通量始終為0,磁通量不變，所以金屬線圈中無感應(yīng)電流產(chǎn)生，故c錯誤；

D.若2/1=，2,穿過線圈的磁通量沿Z軸負(fù)方向，金屬線圈的圓心0'在尤Oy平面內(nèi)沿直線V=x運(yùn)動的

過程中，穿過線圈的磁通量發(fā)生變化，則金屬線圈中有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故D正確。

故選BD。

12.圖甲為風(fēng)力發(fā)電的簡易模型。在風(fēng)力作用下，風(fēng)葉帶動與桿固連的永磁鐵轉(zhuǎn)動，磁鐵下方的線圈與電

壓傳感器相連。在某一風(fēng)速時，傳感器顯示如圖乙所示，以下正確的是()

A.磁鐵的轉(zhuǎn)速為2.5r/s

B.線圈兩端電壓的有效值為6V

C.交變電流的電壓表達(dá)式為〃=12sinlO7rf(V)

D.該交變電流可以直接加在擊穿電壓為10V的電容器上

【答案】A

【解析】

【詳解】A.由乙圖可知，電流的周期為0.4s,頻率為2.5Hz,則磁鐵的轉(zhuǎn)速為2.5r/s,A正確;

B.電壓的最大值為12V,故有效值為

。=襄=*丫=6內(nèi)

72叵

B錯誤;

C.角速度為

2兀27r

co=——=——rad/s=S/rrad/s

T0.4

故電壓表達(dá)式為

〃=12sin5而（V）

C錯誤;

D.電容器的擊穿電壓為10V,小于交流電的最大電壓12V,會導(dǎo)致電容器被擊穿，故該交變電流不可以

直接加在擊穿電壓為10V的電容器上，D錯誤。

故選Ao

13.如圖所示為電流天平，可以測量勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B.它的右臂掛著矩形線圈，線圈匝數(shù)為小6段

導(dǎo)線長為/,導(dǎo)線。、6、c段處于勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與線圈平面垂直.當(dāng)線圈沒有通電時，天平

處于平衡狀態(tài).當(dāng)線圈中通入電流/時，在右盤加質(zhì)量為機(jī)的祛碼可使天平重新平衡.下列說法正確的是

A.線圈中受到的安培力方向豎直向下

B.在右盤加質(zhì)量為機(jī)的祛碼后，若同時將磁場和電流反向，天平仍然平衡

C.由以上測量數(shù)據(jù)可以求出磁感應(yīng)強(qiáng)度8=超

nil

D.若僅將電流反向，可在右盤加質(zhì)量為2根的祛碼使天平重新平衡

【答案】BC

【解析】

【詳解】A.根據(jù)左手定則可知線圈中受到的安培力方向豎直向上，故A錯誤；

B.在右盤加質(zhì)量為m的祛碼后，若同時將磁場和電流反向，此時安培力大小方向都不變，所以天平仍然平

衡，故B正確；

C.根據(jù)題意可知

nBIL-mg

解得

8=遒

nil

故C正確；

D.若僅將電流反向，安培力豎直向下，在右盤加質(zhì)量為2機(jī)的祛碼，無法使天平重新平衡，故D錯誤；

故選BC。

三、實(shí)驗題

14.在“探究影響感應(yīng)電流方向的因素”的實(shí)驗中.

(1)如圖甲所示，當(dāng)磁體向下運(yùn)動時，發(fā)現(xiàn)電流表指針偏轉(zhuǎn)，若要知曉線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向，必

須知道電流從正(或負(fù))接線柱流入時，靈敏電流計指針的偏轉(zhuǎn)方向。

（2）已知電流從正接線柱流入電流表時，指針向右擺動，某同學(xué)先將多用電表（此時為歐姆擋，歐姆檔電流

方向為“紅進(jìn)黑出”，即紅表筆連接多用電表內(nèi)部電源負(fù)極）的紅表筆接靈敏電流表的正接線柱，再將黑

表筆（填“短暫”或“持續(xù)”）接靈敏電流表的負(fù)接線柱，則靈敏電流表的指針向（填“左”

或“右”）擺動。實(shí)驗中該同學(xué)將磁鐵某極向下從線圈上方插入線圈時，發(fā)現(xiàn)電流表的指針向右偏轉(zhuǎn)，則

此時圖乙中磁鐵的（填“上方”或“下方”）為磁極的N極。

乙

（3）為了判斷線圈的繞向，可將靈敏電流計G與線圈M連接成如圖丙所示的回路。當(dāng)電流從電流計G左端

流入時，指針向左偏轉(zhuǎn)，將磁體的N極向下從線圈上方豎直插線圈M的過程中時，發(fā)現(xiàn)指針向左偏轉(zhuǎn)，

俯視線圈，線圈上導(dǎo)線繞向為沿（填“順時針”或“逆時針”）由。端開始繞至b端。

丙

【答案】①.短暫②.左③.上方④.逆時針

【解析】

【詳解】（2）[1]該同學(xué)先將多用電表的紅表筆接靈敏電流表的正接線柱，再將黑表筆短暫接靈敏電流表的

負(fù)接線柱，確保靈敏電流表的安全。

⑵因黑表筆接內(nèi)部電源的正極，電流由電流表的負(fù)接線柱流入靈敏電流表的，則靈敏電流表的指針向左擺

動。

[3]實(shí)驗中該同學(xué)將磁鐵某極向下從線圈上方插入線圈時，發(fā)現(xiàn)電流表的指針向右偏轉(zhuǎn)，說明電流是從電流

表右邊的接線柱流入的，由安培定則可知感應(yīng)電流的磁場方向向下，根據(jù)楞次定律可判斷磁鐵在線圈里面

的磁場方向向上，則此時圖乙中磁鐵的上方為磁極的N極。

(3)[4]將磁體N極向下從線圈上方豎直插入M時，穿過線圈的磁場方向向下，磁通量增加，由楞次定律可

知，感應(yīng)電流的磁場方向向上，電流計指針向左偏轉(zhuǎn)，說明電流從左端流入電流計，由安培定則可知，俯

視線圈，其繞向為沿逆時針方向由。端開始繞至6端。

四、計算題

15.如圖甲所示，圓形線圈總電阻r=0.5。，匝數(shù)〃=20,線圈面積為S|=lm2,其端點(diǎn)服b與

R=1.50的電阻相連，線圈內(nèi)面積為邑=0.51112的正方形區(qū)域內(nèi)有隨時間變化的磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度2隨

時間變化規(guī)律如圖乙所示.求

(l)0-0.2s時間內(nèi)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E；

⑵0-0.2s時間內(nèi))兩點(diǎn)電勢差Uah；

⑶請在丙圖中畫出0-0.8S時間內(nèi)電路中電流/隨時間變化的圖象(定義電流由。向6流經(jīng)我為正方向)。

f/(xO.ls)

丙

//(xO.ls)

【解析】

【詳解】⑴0~0.2s內(nèi),感應(yīng)電動勢為

L△①SAB八，

E=n----=n-2------=4V

(2)根據(jù)閉合電路歐姆定律得路端電壓大小為

D

U=------E=3V

R+r

根據(jù)楞次定律，。點(diǎn)電勢比b點(diǎn)高，故

%=3V

(3)0~0.2s內(nèi)，根據(jù)閉合電路歐姆定律得

I==2A

R+r

0.2s~0.4s內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度8不變，沒有感應(yīng)電動勢，電流為0,0.4s~0.8s內(nèi)，感應(yīng)電動勢

一更“3=2V

根據(jù)閉合電路歐姆定律得

E'

r=—=IA

R+r

16.某同學(xué)制作了一個如圖所示的簡易溫度計，其中，一根兩端開口的玻璃管水平穿過玻璃瓶口處的橡皮

塞，玻璃瓶的體積V=48031?,玻璃管橫截面積為S=0.4cm2,瓶口外玻璃管的長度為L=100cm,玻

璃管厚度忽略不計。玻璃管內(nèi)有一段長度可忽略的水銀柱。當(dāng)溫度為T=300K時，水銀柱剛好靜止在瓶

口外50cm。已知大氣壓強(qiáng)為Po=lxlC)5pa,瓶內(nèi)氣體可視為理想氣體，求:

(1)玻璃瓶內(nèi)氣體的壓強(qiáng);

(2)該溫度計能測量的溫度范圍(用攝氏溫度表示，結(jié)果精確到整數(shù)位)。

橡皮塞

'水銀柱.

【答案】(DlxlO5Pa；(2)15℃<t<52℃

【解析】

【詳解】(1)以水銀柱為對象，根據(jù)受力平衡可知

PS=P0S

可得玻璃瓶內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為

5

p=pQ=IxlOPa

(2)氣體發(fā)生等壓變化，則有

V

=C

T

則有

其中

333

vlinn=V=480cm,Viiidx=V+SL=520cm,Vi=V+S-=500cm

聯(lián)立解得

v480

T.=3T=——x300K=288K

mnK500

V520

T=3i^T=一x300K=325K

maxK500

則有

MM=(288—273)°C=15°C

?max=(325-273)℃=52℃

該溫度計能測量的溫度范圍為

15℃<t<52℃

17.速度選擇器能把具有一定速度的粒子選擇出來，如圖所示，速度選擇器中勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小

為8；勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小為E,方向豎直向上。質(zhì)量為加、電荷量為+4的粒子從速度選擇器左側(cè)沿兩

板中心線進(jìn)入板間區(qū)域，恰好做直線運(yùn)動。粒子從速度選擇器飛出后，從PO邊中點(diǎn)垂直PO邊進(jìn)入一個

直角三角形邊界的勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度為耳，ZPOQ=90°,ZOQP=3T,

PO的長度為L。不計粒子重力，sin37°=0.6,cos37°=0.8,求：

(1)速度選擇器中勻強(qiáng)磁場的方向；

⑵帶電粒子的速度大小；

(3)要使粒子從。。邊飛出，求⑸的取值范圍。

FmE2mE

【答案】（1）垂直紙面向外；⑵了;

IqBLqBL

【解析】

【詳解】（1）根據(jù)題意可知，不計粒子重力，恰好做直線運(yùn)動，則有電場力與洛倫茲力等大，反向，即洛

倫茲力豎直向下，由左手定則可知，勻強(qiáng)磁場的方向為垂直紙面向外。

（2）由（1）分析可知

qE-qvB

解得

E

v=-

B

（3）根據(jù)題意可知，粒子進(jìn)入直角三角形邊界的勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動，由牛頓第二定律有

v~

qvB】=m一

r

解得

mv

qB、

可知，當(dāng)半徑最小時，磁感應(yīng)強(qiáng)度最大，當(dāng)粒子從。點(diǎn)飛出時，半徑最小，如圖所示

由幾何關(guān)系可得

L

~2

聯(lián)立解得

2mE

-?lmax

qBL

當(dāng)運(yùn)動軌跡與PQ相切時，半徑最大，磁感應(yīng)強(qiáng)度最小，如圖所示

sin53=—

r-\——

2

解得

r=2L

則有

B=匹

lmm2qBL

要使粒子從。。邊飛出，耳的取值范圍

mE八2mE

-------<B<——

2qBLXqBL

18.如圖，有兩平行光滑金