重慶市第一中學(xué)2020學(xué)年高二物理上學(xué)期期末考試試題（含解析）

1、重慶市第一中學(xué)2020學(xué)年高二物理上學(xué)期期末考試試題（含解析） 一、單選題（本大題共7小題，共28.0分）1.關(guān)于物理學(xué)史、以及原理，以下說(shuō)法正確的是A. 奧斯特心系“磁生電”，總結(jié)出了電磁感應(yīng)定律B. 洛倫茲力始終不做功，所以動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生與洛倫茲力無(wú)關(guān)C. 線圈的磁通量與線圈的匝數(shù)無(wú)關(guān)，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也與線圈的匝數(shù)無(wú)關(guān)D. 渦流跟平時(shí)說(shuō)的感應(yīng)電流一樣，都是由于穿過(guò)導(dǎo)體的磁通量的變化而產(chǎn)生【答案】D【解析】【分析】根據(jù)物理學(xué)史和常識(shí)解答，記住著名物理學(xué)家的主要貢獻(xiàn)即可。導(dǎo)線切割磁感應(yīng)線時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)叫動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)；渦流也是感應(yīng)電流?！驹斀狻糠ɡ谛南怠按派姟?，通過(guò)近十年的艱苦探索終

2、于發(fā)現(xiàn)了“磁生電”的條件，故A錯(cuò)誤；因?qū)w運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)稱為動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)，導(dǎo)體中的自由電荷隨導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，受到洛倫茲力，而向?qū)w一端移動(dòng)，動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)是洛侖茲力的分力對(duì)導(dǎo)體中自由電荷做功而引起的，故B錯(cuò)誤；線圈的磁通量與線圈的匝數(shù)無(wú)關(guān)，而線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與線圈的匝數(shù)成正比，故C錯(cuò)誤；渦流跟平時(shí)說(shuō)的感應(yīng)電流一樣，都是由于穿過(guò)導(dǎo)體的磁通量的變化而產(chǎn)生，故D正確。所以D正確，ABC錯(cuò)誤。【點(diǎn)睛】本題考查物理學(xué)史，是常識(shí)性問題，對(duì)于物理學(xué)上重大發(fā)現(xiàn)、發(fā)明、著名理論要加強(qiáng)記憶，這也是考試內(nèi)容之一。2.如圖所示，L為自感系數(shù)足夠大的線圈，電路穩(wěn)定時(shí)小燈泡可正常發(fā)光，以下說(shuō)法正確的是A. 閉合

3、開關(guān)S，小燈泡立即變亮B. 斷開開關(guān)S，小燈泡立即熄滅C. 斷開開關(guān)S，小燈泡緩慢熄滅D. 斷開開關(guān)S，小燈泡閃亮一下再慢慢熄滅【答案】B【解析】【分析】當(dāng)閉合開關(guān)S，線圈中電流要增大，會(huì)產(chǎn)生自感現(xiàn)象，阻礙電流的增大，所以燈A慢慢變亮，直到正常發(fā)光；當(dāng)斷開電鍵的瞬間，線圈中電流要減小，會(huì)產(chǎn)生自感現(xiàn)象，若斷開電鍵后，線圈、燈泡能構(gòu)成回路，則燈泡不會(huì)立即熄滅，若線圈、燈泡不能構(gòu)成回路，則燈泡立即熄滅?！驹斀狻块]合開關(guān)S，線圈中電流要增大，會(huì)產(chǎn)生自感現(xiàn)象，阻礙電流的增大，所以燈A慢慢變亮，直到正常發(fā)光，故A錯(cuò)誤；當(dāng)斷開開關(guān)S的瞬間，線圈產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，但是線圈與燈泡A在開關(guān)斷開后，不能形成回路，則沒

4、有自感電流，燈A立即熄滅，故B正確，CD錯(cuò)誤。所以B正確，ACD錯(cuò)誤?！军c(diǎn)睛】自感是一種特殊的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，遵守楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律，利用這個(gè)定律進(jìn)行判斷即可。3.如圖，一載流長(zhǎng)直導(dǎo)線和一矩形導(dǎo)線框固定在同一平面內(nèi)，線框在長(zhǎng)直導(dǎo)線右側(cè)，且其長(zhǎng)邊與長(zhǎng)直導(dǎo)線平行。已知在t=0到t=t1的時(shí)間間隔內(nèi)，直導(dǎo)線中電流i發(fā)生某種變化，而線框中感應(yīng)電流總是沿順時(shí)針方向；線框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右。設(shè)電流i正方向與圖中箭頭方向相同，則i隨時(shí)間t變化的圖線可能是【答案】A【解析】對(duì)于A選項(xiàng)，電流先正向減小，這一過(guò)程，電流在矩形線框內(nèi)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，且逐漸減小，根據(jù)楞次定律可

5、知感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相同也是向里，再根據(jù)安培定則可知，感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向，合力方向與線框左邊所受力方向都向左；然后電流反向增大，在此過(guò)程，電流在矩形線框內(nèi)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，且逐漸增大，根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相反，再根據(jù)安培定則可知，感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向，合力方向與線框左邊所受力方向都向右，綜上所述，選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)B、C、D錯(cuò)誤。4.如圖所示為一磁流體發(fā)電機(jī)示意圖，A、B是兩平行且正對(duì)的正方形金屬板，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，兩板間距d等離子體（電離的氣體，由自由電子和陽(yáng)離子構(gòu)成，整體呈電中性）從左側(cè)以速度v進(jìn)入，A、B兩板間便產(chǎn)生電壓，以下說(shuō)法正確的是

6、（ ）A. A板為電源的正極，電源的最大電動(dòng)勢(shì)B. A板為電源的正極，電源的最大電動(dòng)勢(shì)C. B板為電源的正極，電源的最大電動(dòng)勢(shì)D. B板為電源的正極，電源的最大電動(dòng)勢(shì)【答案】C【解析】根據(jù)左手定則，知陽(yáng)離子受到的洛侖茲力向下，電子受到的洛侖茲力向上，故兩平行金屬板A、B的上板帶負(fù)電荷，下板帶正電荷，B板為電源的正極；根據(jù)知，最大電動(dòng)勢(shì)的大小為，C正確5.如圖甲、乙所示，矩形線框ABCD靜置在光滑的水平面上，豎直方向存在著組合磁場(chǎng)，其磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為B、2B，分別用力、將相同的矩形線框一邊與兩磁場(chǎng)的邊界重合沿水平面勻速完全拉進(jìn)另一磁場(chǎng)，且兩次的速度之比為：2，則在線框完全進(jìn)入另一磁場(chǎng)的過(guò)程中，下

7、列說(shuō)法正確的是A. 回路中電流之比為1：1B. 線框中產(chǎn)生的熱量之比為1：1C. 拉力大小之比為1：2D. 克服安培力做功的功率之比為1：2【答案】C【解析】【分析】線框的左右兩邊都切割磁感線，產(chǎn)生兩個(gè)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，由求出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，由歐姆定律求出感應(yīng)電流，然后由安培力公式求出安培力，應(yīng)用平衡條件求出拉力，然后求出拉力之比；應(yīng)用焦耳定律求出線框產(chǎn)生的焦耳熱，然后求出焦耳熱之比；應(yīng)用功率公式求出克服安培力的功率，然后求出克服安培力功率之比?！驹斀狻考?、乙兩個(gè)回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流分別為：，則回路電流之比：2，故A錯(cuò)誤；線圈產(chǎn)生的熱量：，則線圈產(chǎn)生的熱量之比：2，故B錯(cuò)誤；線框受到的安培力分別為：，線

8、框做勻速直線運(yùn)動(dòng)，處于平衡狀態(tài)，由平衡條件得：，則拉力大小之比：2，故C正確；克服安培力功率為：，則克服安培力做功的功率之比：4，故D錯(cuò)誤。所以C正確，ABD錯(cuò)誤。【點(diǎn)睛】本題是電磁感應(yīng)與電學(xué)、力學(xué)相結(jié)合的綜合題，根據(jù)題意分析清楚圖示情景與線框的運(yùn)動(dòng)情況是解題的前提與關(guān)鍵，應(yīng)用、歐姆定律、安培力公式、平衡條件、焦耳定律與功率公式，要熟練運(yùn)用比例法解答。6.如圖所示，一直角三角形金屬框，向左勻速地穿過(guò)一個(gè)方向垂直于紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)僅限于虛線邊界所圍的區(qū)域內(nèi)，該區(qū)域的形狀與金屬框完全相同，且金屬框的下邊與磁場(chǎng)區(qū)域的下邊在一直線上若取順時(shí)針方向?yàn)殡娏鞯恼较颍瑒t金屬框穿過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程的感應(yīng)電流I

9、隨時(shí)間t變化的圖象是下圖所示的（）A. B. C. D. 【答案】C【解析】試題分析：設(shè)直角三角形右下角為金屬框進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為 E=BLv，L=vttan，則得 E=Bv2ttan，感應(yīng)電流大?。海衫愦味膳袛嗟弥焊袘?yīng)電流為逆時(shí)針方向，是負(fù)值；金屬框穿出磁場(chǎng)的過(guò)程，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：E=BLv，, L0是三角形底邊的長(zhǎng)度，則得：E=B（2L0-vt）vtan，感應(yīng)電流大?。海衫愦味膳袛嗟弥焊袘?yīng)電流為順時(shí)針方向，是正值；由數(shù)學(xué)知識(shí)可知C圖象正確故選C考點(diǎn)：法拉第電磁感應(yīng)定律【名師點(diǎn)睛】本題是楞次定律和法拉第電磁定律、歐姆定律的綜合應(yīng)用，先根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向再由E=

10、BLv，分析感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，其中L是有效的切割長(zhǎng)度由歐姆定律得到感應(yīng)電流與時(shí)間的關(guān)系式，分段得到電流的表達(dá)式，再選擇圖象。7.存在如圖所示的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一與水平方向成角的絕緣粗糙直棒垂直于該電場(chǎng)和磁場(chǎng)，現(xiàn)在桿上套一質(zhì)量m，帶電量q的正電小球，小球可在棒上滑動(dòng)，設(shè)小球電荷量不變。小球由靜止開始下滑，下列說(shuō)法中一定正確的是A. 小球受摩擦力先減小后增加B. 小球加速度先增加后減小C. 小球?qū)U的彈力一直減小D. 小球所受的洛倫茲力一直增大，直到最后不變【答案】D【解析】【分析】通過(guò)分析小球的受力情況，來(lái)判斷其運(yùn)動(dòng)情況：小球受重力、摩擦力可能有、彈力可能有、斜向上的洛倫茲力和電場(chǎng)力，當(dāng)重力沿斜面

11、的分力等于摩擦力時(shí)，下滑的速度達(dá)到最大，開始勻速運(yùn)動(dòng)，即可判斷。【詳解】小球在向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，受到重力，斜向上的電場(chǎng)力F和斜向上的洛倫茲力，還受到摩擦力，當(dāng)重力沿垂直于斜面的分力大于電場(chǎng)力F時(shí)，小球的上面與桿產(chǎn)生摩擦力，小球向下加速運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力增大，在此后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，彈力先減小后增大，故摩擦力先減小后增大，當(dāng)重力沿垂直于斜面的分力小于電場(chǎng)力F時(shí)，小球的下面與桿產(chǎn)生摩擦力，小球向下加速運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力增大，在此后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，彈力一直增大，故摩擦力一直增大，故ABC錯(cuò)誤；小球在下滑過(guò)程中，速度一直增大，故受到的洛倫茲力一直增大，當(dāng)達(dá)到勻速時(shí)，洛倫茲力不變，故D正確。所以D正確，ABC錯(cuò)誤?！?/p>

12、點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵明確小球的運(yùn)動(dòng)情況，根據(jù)小球的受力判斷出小球的哪個(gè)面與桿產(chǎn)生摩擦力即可判斷。二、多選題（本大題共5小題，共20.0分）8.如下圖所示，甲是某電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線，A、B是這條電場(chǎng)線上的兩點(diǎn)，若將一負(fù)電荷從A點(diǎn)自由釋放，負(fù)電荷沿電場(chǎng)線從A到B運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的速度圖線如圖乙所示，比較A、B兩點(diǎn)電勢(shì)的高低和場(chǎng)強(qiáng)E的大小，可得()A. AB B. AEB D. EAEB【答案】BC【解析】負(fù)電荷從A釋放（初速為0）后，能加速運(yùn)動(dòng)到B，說(shuō)明負(fù)電荷受到的電場(chǎng)力方向是從A指向B，那么電場(chǎng)方向就是由B指向A，由于沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低，所以AB兩點(diǎn)的電勢(shì)關(guān)系是AB故A錯(cuò)誤，B正確；負(fù)電荷從A運(yùn)動(dòng)到B

13、的過(guò)程中，它的加速度是逐漸減小的（乙圖中的“斜率”表示加速度），由牛頓第二定律知，負(fù)電荷從A到B時(shí)，受到的電場(chǎng)力是逐漸減小的，由 知，EAEB故C正確，D錯(cuò)誤故選BC9.如圖所示，一軟導(dǎo)線回路靜置于光滑水平面上，其正上方一定高度有一條形磁鐵，由于磁鐵的運(yùn)動(dòng)，回路擴(kuò)張為圓形，則關(guān)于磁鐵的運(yùn)動(dòng)情況可能是A. N級(jí)朝下，快速靠近 B. N級(jí)朝下，快速遠(yuǎn)離C. S級(jí)朝下，快速靠近 D. S級(jí)朝下，快速遠(yuǎn)離【答案】BD【解析】【分析】解本題時(shí)應(yīng)該掌握：楞次定律的理解、應(yīng)用。在楞次定律中線圈所做出的所有反應(yīng)都是阻礙其磁通量的變化。如：感應(yīng)電流磁場(chǎng)的磁通量、面積、速度、受力等?！驹斀狻慨?dāng)磁鐵的N極或S極快速

14、靠近時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量增大，由楞次定律可知，感應(yīng)電流有阻礙穿過(guò)線圈的磁通量增大的趨勢(shì)，所以回路的面積有縮小的趨勢(shì)，故A錯(cuò)誤，C錯(cuò)誤；磁鐵的N極或S極快速遠(yuǎn)離時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量減小，由楞次定律可知，感應(yīng)電流有阻礙穿過(guò)線圈的磁通量減小的趨勢(shì)，所以回路的面積有擴(kuò)大的趨勢(shì)，可能使回路擴(kuò)張為圓形，故BD正確。所以BD正確，AC錯(cuò)誤?！军c(diǎn)睛】本題可以直接利用楞次定律的第二種表述，“來(lái)拒去留”；可以理解為：當(dāng)磁鐵下降時(shí)，線框中的磁通量增大，故為了阻礙磁通量的變化，線框的面積減??；當(dāng)磁鐵遠(yuǎn)離時(shí)，線框中的磁通量減小，故為了阻礙磁通量的變化，線框的面積擴(kuò)大。10.如圖所示，兩個(gè)線圈套在同一個(gè)鐵芯上，線圈的繞向

15、在圖中已經(jīng)標(biāo)出。左線圈連著平行導(dǎo)軌M和N，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，在導(dǎo)軌垂直方向上放著金屬棒ab，金屬棒處在垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。下列說(shuō)法中正確的是A. 當(dāng)金屬棒ab向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，B. 當(dāng)金屬棒ab向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，C. 當(dāng)金屬棒ab向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，D. 當(dāng)金屬棒ab向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，【答案】BD【解析】【分析】根據(jù)右手定則判斷出金屬棒中的電流方向，確定出a、b的電勢(shì)高低，結(jié)合楞次定律判斷出副線圈中的電流方向，從而確定出c、d的電勢(shì)高低?！驹斀狻慨?dāng)金屬棒ab向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，ab棒產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，回路中產(chǎn)生恒定的電流，根據(jù)右手定則知，感應(yīng)電流方向?yàn)閍到b，可知，由于原線圈的電流恒定，在副線圈不產(chǎn)

16、生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，則，故B正確，A錯(cuò)誤；當(dāng)金屬棒ab向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，ab棒產(chǎn)生逐漸增大的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，回路中產(chǎn)生變大的電流，根據(jù)右手定則知，感應(yīng)電流方向?yàn)閍到b，可知，根據(jù)楞次定律知，在副線圈中的電流方向由，則，故D正確，C錯(cuò)誤。所以BD正確，AC錯(cuò)誤?！军c(diǎn)睛】本題考查了切割產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)公式、右手定則、楞次定律的綜合運(yùn)用，注意在原線圈中電流恒定，在副線圈中不產(chǎn)生感應(yīng)電流。11.某同學(xué)將一直流電源的總功率PE、輸出功率PR和電源內(nèi)部的發(fā)熱功率Pr隨電流I變化的圖線畫在同一坐標(biāo)系中，如右圖中的a、b、c所示。則下列說(shuō)法中正確的是（ ）A、圖線b表示輸出功率PR隨電流I變化的關(guān)系，B、圖中a線最高點(diǎn)對(duì)

17、應(yīng)的功率為最大輸出功率，C、在a、b、c三條圖線上分別取橫坐標(biāo)相同的A、B、C三點(diǎn)這三點(diǎn)的縱坐標(biāo)一定滿足關(guān)系PAPBPCD、b、c線的交點(diǎn)M與a、b線的交點(diǎn)N的橫坐標(biāo)之比一定為1:2，縱坐標(biāo)之比一定為1:4?！敬鸢浮緾D【解析】試題分析：由電源總功率和電源內(nèi)部的發(fā)熱功率表達(dá)式，則電源輸出功率，可知圖線a表示電源總功率，圖線b表示電源內(nèi)部的發(fā)熱功率，圖線c表示電源的輸出功率；在a、b、c三條圖線上分別取橫坐標(biāo)相同的A、B、C三點(diǎn)，因?yàn)橹绷麟娫吹目偣β实扔谳敵龉β屎碗娫磧?nèi)部的發(fā)熱功率的和，所以這三點(diǎn)的縱坐標(biāo)一定滿足關(guān)系；當(dāng)內(nèi)電阻和外電阻相等時(shí)，電源輸出的功率最大，此時(shí)即為b、c線的交點(diǎn)M時(shí)的電流，

18、此時(shí)電流的大小為，功率的大小為，a、b線的交點(diǎn)N表示電源的總功率和電源內(nèi)部的發(fā)熱功率相等，此時(shí)只有電源的內(nèi)電阻，所以此時(shí)的電流的大小為，功率的大小為，所以橫坐標(biāo)之比為1：2，縱坐標(biāo)之比為1：4，所以正確選項(xiàng)為C、D。考點(diǎn)：本題考查了電功、電功率和閉合電路中能量的轉(zhuǎn)化。12.如圖所示兩根相距為L(zhǎng)的足夠長(zhǎng)的金屬?gòu)澖枪饣瑢?dǎo)軌如圖所示放置，它們各有一邊在同一水平面內(nèi)，另一邊與水平面的夾角為，質(zhì)量均為m的金屬細(xì)桿ab、cd與導(dǎo)軌垂直接觸形成閉合回路，導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，回路總電阻為R，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。靜止釋放cd桿，當(dāng)通過(guò)cd桿某一截面的電量為q時(shí)，cd桿的速度大小

19、為v，整個(gè)過(guò)程ab桿在外力F的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，重力加速度為g。則在上述過(guò)程中A. cd桿的平均速度大于 B. ab桿受到的外力最大值為C. cd桿下滑的位移 D. 【答案】ACD【解析】【分析】cd桿做加速度減小的變加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)圖象分析其平均速度的大小。cd桿的速度大小為v時(shí)，根據(jù)法拉第定律、歐姆定律、安培力公式和平衡條件求ab桿受到的外力。根據(jù)電量q與磁通量變化量的關(guān)系求cd桿下滑的位移。cd桿的速度最大時(shí)做勻速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)安培力與速度的關(guān)系和平衡條件求cd桿的最大速度。【詳解】cd桿做加速度減小的變加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)圖象的斜率表示加速度，可知其圖象的斜率不斷減小，根據(jù)圖象與時(shí)間軸所圍的面積

20、表示位移，可知cd桿變加速運(yùn)動(dòng)的位移大于勻加速運(yùn)動(dòng)的位移，而勻加速運(yùn)動(dòng)的平均速度等于，所以cd桿的平均速度大于，故A正確；cd桿的速度大小為v時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：，感應(yīng)電流為：，對(duì)于ab桿，由平衡條件得：ab桿受到的外力最大值為：，故B錯(cuò)誤；設(shè)cd桿下滑的位移為s。通過(guò)cd桿某一截面的電量為：，解得：故C正確；設(shè)cd桿的最大速度為此時(shí)cd桿做勻速運(yùn)動(dòng)，則有：，解得：，所以故D正確。所以ACD正確，B錯(cuò)誤。【點(diǎn)睛】本題是雙桿問題，關(guān)鍵要正確分析cd桿的運(yùn)動(dòng)情況，結(jié)合圖象的物理意義分析。要注意cd桿不是垂直切割磁感線，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是，不是。三、實(shí)驗(yàn)題探究題（本大題共2小題，共16.0分）1

21、3.在“測(cè)定金屬絲電阻”的實(shí)驗(yàn)中，待測(cè)金屬絲的電阻Rx約為5，實(shí)驗(yàn)室備有下列實(shí)驗(yàn)器材：A電壓表V1（量程03V，內(nèi)阻約為3k）B電壓表V2（量程015V，內(nèi)阻約為15k）C電流表A1（量程03A，內(nèi)阻約為0.2）D電流表A2（量程00.6A，內(nèi)阻約為1）E變阻器R1（020，0.6A）F變阻器R2（02000，0.1A）G電池組E（電動(dòng)勢(shì)為3V，內(nèi)阻約為0.3）H開關(guān)S，導(dǎo)線若干（1）為減小實(shí)驗(yàn)誤差，電流表應(yīng)選用_，電壓表應(yīng)選用_（填序號(hào)）；（2）為減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)選用圖1中_填（a）或（b）為該實(shí)驗(yàn)的電路原理圖；某次測(cè)量時(shí)，兩電表的示數(shù)如圖2所示，則金屬絲的電阻為_(保留3位有效數(shù)字)【答案

22、】 (1). D (2). A (3). b (4). 5.00【解析】（1）由于電源的電動(dòng)勢(shì)為3V，所以電壓表應(yīng)選A，被測(cè)電阻阻值約為5，電路中的最大電流約為，電流表應(yīng)選D（2）由于，應(yīng)采用電流表外接法，應(yīng)選b所示電路（3）從電壓表可以讀出電阻兩端電壓為1.60V，從電流表可以讀出流過(guò)電阻的電流為0.32A，被測(cè)電阻的阻值為：【點(diǎn)睛】本題考查了實(shí)驗(yàn)器材的選取、實(shí)驗(yàn)電路的選擇、連接實(shí)物電路圖；要掌握實(shí)驗(yàn)器材的選取原則：安全性原則、精確性原則、方便實(shí)驗(yàn)操作；確定電流表的接法是正確解題的關(guān)鍵14.物理興趣小組的同學(xué)們從實(shí)驗(yàn)室中找到一只小燈泡，上邊標(biāo)有額定功率值為0，70W，額定電壓值已模糊不清。他

23、們想測(cè)定其額定電壓值，于是先用歐姆表直接測(cè)出該燈泡的電阻約，然后根據(jù)公式計(jì)算出該燈泡的額定電壓他們懷疑所得電壓值不準(zhǔn)確，于是，再利用下面可供選擇的實(shí)驗(yàn)器材設(shè)計(jì)了一個(gè)電路進(jìn)行測(cè)量。當(dāng)電壓從0V開始增大，達(dá)到時(shí)，發(fā)現(xiàn)燈泡亮度很弱，繼續(xù)緩慢地增加電壓，當(dāng)達(dá)到時(shí)，發(fā)現(xiàn)燈泡已過(guò)亮，立即斷開開關(guān)，并將數(shù)據(jù)記錄在表中。A.電壓表量程3V，內(nèi)阻約B.電流表量程100mA，內(nèi)阻為C.電流表量程3A，內(nèi)阻約為D.滑線變阻器E.滑線變阻器F.標(biāo)準(zhǔn)電阻G.電源電動(dòng)勢(shì)，內(nèi)阻不計(jì)H.開關(guān)S和導(dǎo)線若干為提高實(shí)驗(yàn)精確度，減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)選用的實(shí)驗(yàn)器材有_填序號(hào)；根據(jù)所選器材在方框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖1根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得到小燈泡的圖

24、線如圖2，并從圖線上分析該燈的額定電壓應(yīng)為_V；這一結(jié)果大于開始的計(jì)算結(jié)果，原因是_；若將該燈泡直接接在電動(dòng)勢(shì)為、內(nèi)阻為的電源兩端，小燈泡消耗的功率_以上結(jié)果均保留3位有效數(shù)字。【答案】 (1). ABDFGH (2). (3). 常溫下燈泡電阻遠(yuǎn)小于燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻 (4). 【解析】【分析】根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理與實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量的量選擇實(shí)驗(yàn)器材；根據(jù)題意確定滑動(dòng)變阻器與電流表的接法，然后作出實(shí)驗(yàn)電路圖；根據(jù)圖示圖象與燈泡額定功率，找出燈泡額定電壓；燈泡電阻受溫度影響，隨溫度升高而增大，據(jù)此分析答題；在燈泡圖象坐標(biāo)系內(nèi)作出電源的圖象，然后求出燈泡兩端電壓與通過(guò)燈泡的電流，然后根據(jù)求出燈泡消耗的功率。

25、【詳解】實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量燈泡兩端電壓與通過(guò)燈泡的電流，實(shí)驗(yàn)需要：電壓表A，電源：E，開關(guān)和導(dǎo)線：H；由圖示圖象可知，通過(guò)過(guò)燈泡的最大電流約為，電流表C的量程太大，電流表應(yīng)選擇B，由于電流表B的量程小于290mA，應(yīng)給電流表B并聯(lián)分流電阻F擴(kuò)大其量程，為測(cè)多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)且方便實(shí)驗(yàn)操作，實(shí)驗(yàn)還需要滑動(dòng)變阻器D，因此需要的實(shí)驗(yàn)器材為：ABDFGH。由題意可知，電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于燈泡電阻，電流表應(yīng)采用外接法，由圖示圖象可知，電壓與電流從零開始變化，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法，實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示：由燈泡的圖象可知，當(dāng)燈泡兩端電壓：時(shí)流過(guò)燈泡的電流：，此時(shí)燈泡功率：，燈泡功率為額定功率，因此燈泡額定電壓為；由于燈泡

26、電阻受溫度影響，隨溫度升高而增大，燈泡在常溫下的電阻遠(yuǎn)小于正常發(fā)光時(shí)的電阻，因此開始計(jì)算的結(jié)果小于燈泡的額定電壓。在燈泡圖象坐標(biāo)系內(nèi)作出電源的圖象如圖所示：由圖示圖象可知，燈泡兩端電壓：，通過(guò)燈泡的電流：，燈泡消耗的功率：。【點(diǎn)睛】本題考查了實(shí)驗(yàn)器材的選擇、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路圖、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理等問題，知道實(shí)驗(yàn)原理與實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量的量是選擇實(shí)驗(yàn)器材的前提與關(guān)鍵；根據(jù)題意確定滑動(dòng)變阻器與電流表的接法即可作出實(shí)驗(yàn)電路圖。四、計(jì)算題（本大題共4小題，共46.0分）15.如圖所示，一個(gè)電阻值為R，匝數(shù)為n的圓形金屬線圈與阻值為2R的電阻連接成閉合回路。線圈的半徑為在線圈中半徑為的圓形區(qū)域存在垂直于線圈平面的勻強(qiáng)磁

27、場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖線如圖所示。圖線與橫、縱軸的截距分別為和取向里的磁場(chǎng)方向?yàn)檎瑢?dǎo)線的電阻不計(jì)。求0至?xí)r間內(nèi)通過(guò)電阻上的電流大小和方向；通過(guò)電阻上的電量q?！敬鸢浮?，方向是a到b；?！窘馕觥俊痉治觥扛鶕?jù)法拉第電磁感應(yīng)定律列式求解感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，根據(jù)楞次定律和安培定則判斷感應(yīng)電流的方向，根據(jù)求解電荷量?！驹斀狻扛鶕?jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：，根據(jù)閉合電路歐姆定律，產(chǎn)生的感應(yīng)電流為：，根據(jù)楞次定律和安培定則，感應(yīng)電流的方向方向a到b；通過(guò)電阻上的電量：；【點(diǎn)睛】考查楞次定律來(lái)判定感應(yīng)電流方向，由法拉第電磁感應(yīng)定律來(lái)求出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小。還可求出電路的電流大小，及電阻消耗的

28、功率。同時(shí)磁通量變化的線圈相當(dāng)于電源。16.如圖所示，坐標(biāo)平面第象限內(nèi)存在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在y軸左側(cè)區(qū)域存在寬度為的垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為大小可調(diào)節(jié)?，F(xiàn)有質(zhì)荷比為的帶正電粒子從x軸上的A點(diǎn)以一定初速度垂直x軸射入電場(chǎng)，且以，方向與y軸正向成的速度經(jīng)過(guò)P點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，、，不計(jì)重力。求：粒子在A點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)的初速度為多少；要使粒子不從CD邊界射出，則磁感應(yīng)強(qiáng)度B的取值范圍；粒子經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)后，剛好可以回到A點(diǎn)，則磁感應(yīng)強(qiáng)度B為多少?！敬鸢浮浚弧窘馕觥俊痉治觥扛鶕?jù)粒子在A到P的運(yùn)動(dòng)過(guò)程只受電場(chǎng)力作用，做類平拋運(yùn)動(dòng)，由末速度求解；根據(jù)幾何關(guān)系由磁場(chǎng)寬度求得粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑范圍，即可根

29、據(jù)洛倫茲力做向心力求得磁感應(yīng)強(qiáng)度范圍；根據(jù)粒子在第四象限做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由幾何關(guān)系求得粒子在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)角和偏轉(zhuǎn)位移，從而求得軌道半徑，即可根據(jù)洛倫茲力做向心力求得磁感應(yīng)強(qiáng)度。【詳解】粒子在電場(chǎng)中只受水平向左的電場(chǎng)力作用，故粒子做類平拋運(yùn)動(dòng)，那么，豎直方向做勻速運(yùn)動(dòng)，故有：；粒子在磁場(chǎng)中只受洛倫茲力作用，故粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力做向心力，故有：，所以，軌道半徑；要使粒子不從CD邊界射出，根據(jù)幾何關(guān)系可得：，所以，；所以，磁感應(yīng)強(qiáng)度；粒子離開磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)到A的過(guò)程做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，；根據(jù)粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)可得：粒子出磁場(chǎng)時(shí)速度與y軸正方向夾角為；設(shè)出磁場(chǎng)處為Q點(diǎn)，

30、則由幾何關(guān)系，所以，所以，軌道半徑；根據(jù)洛倫茲力做向心力可得：代入數(shù)據(jù)解得：【點(diǎn)睛】帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力做向心力，故常根據(jù)速度及磁感應(yīng)強(qiáng)度求得半徑，然后根據(jù)幾何關(guān)系求得運(yùn)動(dòng)軌跡；或反過(guò)來(lái)由軌跡根據(jù)幾何關(guān)系求解半徑，進(jìn)而求得速度、磁感應(yīng)強(qiáng)度。17.如圖所示，電阻忽略不計(jì)的、兩根平行的光滑金屬導(dǎo)軌豎直放置，其上端接一阻值為的定值電阻在水平虛線、間有一與導(dǎo)軌所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)大小未知，磁場(chǎng)區(qū)域的高度為。導(dǎo)體棒a的質(zhì)量、電阻；導(dǎo)體棒b的質(zhì)量、電阻，它們分別從圖中M、N處同時(shí)由靜止開始在導(dǎo)軌上無(wú)摩擦向下滑動(dòng)，且都能勻速穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，當(dāng)b剛好穿出磁場(chǎng)時(shí)a正好進(jìn)入磁場(chǎng)。設(shè)重力加速度為不計(jì)a、b

31、之間的作用。求：在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)a、b兩棒受到安培力之比多少；從開始到導(dǎo)體棒a跑出磁場(chǎng)的過(guò)程中，電路產(chǎn)生的總焦耳熱為多少；點(diǎn)和N點(diǎn)距的高度分別為多少?！敬鸢浮浚?【解析】【分析】導(dǎo)體棒a、b在磁場(chǎng)中均做勻速運(yùn)動(dòng)，其安培力等于各自的重力，根據(jù)平衡條件求解安培力之比；從開始到導(dǎo)體棒a跑出磁場(chǎng)的過(guò)程中，電路產(chǎn)生的總焦耳熱等于兩棒重力勢(shì)能減少量之和；a、b進(jìn)入磁場(chǎng)都做勻速直線運(yùn)動(dòng)，受重力和安培力平衡，根據(jù)平衡，結(jié)合閉合電路歐姆定律和切割產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小公式，求出a、b做勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度大小，從而求出兩速度之比根據(jù)a、b棒進(jìn)入磁場(chǎng)中的速度之比，通過(guò)位移公式求出M點(diǎn)和N點(diǎn)距虛線的高度之比，抓住當(dāng)b剛穿出磁場(chǎng)時(shí)a正好進(jìn)入磁場(chǎng)，有，結(jié)合a、b的速度比，求出M點(diǎn)和N點(diǎn)距虛線的高度?！驹斀狻恳?yàn)閷?dǎo)體棒a、b均做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則可得安培力之比：由能量守恒，對(duì)棒b有同理棒a，有所以總焦耳熱為解得 棒進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)：因?yàn)樽鰟蛩僦本€運(yùn)動(dòng)，所以對(duì)回路，可得同理可得a棒進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度因此得當(dāng)b剛好穿出磁場(chǎng)時(shí)a正好進(jìn)入磁場(chǎng)。則， 且聯(lián)立可得：， 則a棒在進(jìn)入磁場(chǎng)前做自由落體的位移； b