高二（下學(xué)期）期末物理試卷及答案

第第頁第=page22頁，共=sectionpages22頁高二（下學(xué)期）期末物理試卷及答案（時間90分鐘，滿分100分）題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共10小題，共30.0分）在力學(xué)理論建立的過程中，有許多偉大的科學(xué)家做出了貢獻．關(guān)于科學(xué)家和他們的貢獻，下列說法正確的是（）A.伽利略發(fā)現(xiàn)了行星運動的規(guī)律

B.卡文迪許通過實驗測出了引力常量

C.牛頓最早指出力不是維持物體運動的原因

D.法拉第建立了完整的電磁場理論如圖所示，閉合線圈正上方有一豎直放置的條形磁鐵，磁鐵的N極朝下。當(dāng)磁鐵向上運動時（）A.線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相同，磁鐵與線圈相互吸引

B.線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相同，磁鐵與線圈相互排斥

C.線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相反，磁鐵與線圈相互排斥

D.線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相反，磁鐵與線圈相互吸引

演示位移傳感器的工作原理如圖所示，物體M在導(dǎo)軌上平移時，帶動滑動變阻器的金屬桿P，通過電壓表顯示的數(shù)據(jù)來反映物體位移的大小x。假設(shè)電壓表是理想的，則下列說法正確的是（）A.物體M不動時，電路中沒有電流

B.物體M不動時，電壓表沒有示數(shù)

C.物體M向右運動時，電壓表的示數(shù)會增大

D.物體M向右運動時，電源內(nèi)的電流會增大

1964年至1967年6月我國第一顆原子彈和第一顆氫彈相繼試驗成功，1999年9月18日，中共中央、國務(wù)院、中央軍委隆重表彰在研制“兩彈一星”中作出貢獻的科學(xué)家。下列核反應(yīng)方程式中屬于原子彈爆炸的核反應(yīng)方程式的是（）A.N+He→O+H B.H+H→He+n

C.U→Th+He D.U+n→Sr+Xe+10n產(chǎn)生光電效應(yīng)時，關(guān)于逸出光電子的最大初動能Ek，下列說法正確的是（）A.對于同種金屬，Ek與照射光的強度成正比

B.對于同種金屬，Ek與照射光的波長成反比

C.對于同種金屬，Ek與光照射的時間成正比

D.對于同種金屬，Ek與照射光的頻率成線性關(guān)系理想變壓器原線圈接有理想交流電流表，副線圈接有兩個電熱器R1與R2，其銘牌參數(shù)分別為“220V1100W”和“220V440W”，如圖甲所示。若原線圈接入如圖乙所示的正弦交變電壓時，兩電熱器均正常工作，則下列說法正確的是（）

A.變壓器原線圈的輸入電功率為1540W

B.變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為311：22

C.原線圈輸入電壓為3110V

D.理想交流電流表的示數(shù)為7A氫原子能級示意圖如圖所示。處于n=4能級的一群氫原子向低能級躍遷時，輻射出的光子再照射到逸出功為4.54eV的鎢板上，下列說法正確的是（）A.躍遷過程中，共有10種不同頻率的光子輻射出來

B.共有6種不同頻率的光子能使鎢板發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象

C.從鎢板逸出的光電子的最大初動能為8.21eV

D.從鎢板逸出的光電子的最大初動能為12.75eV

市電即電網(wǎng)為我們提供的工頻交變電流，我國的市電標準為“220V/50Hz”．它是由發(fā)電站的發(fā)電機發(fā)出，通過分級升壓或降壓變壓器變換電壓，跨越較遠距離輸送到用戶所在地．下列說法正確的是（）A.220

V指的是交流電壓的峰值

B.變壓器可以變換交流電的電壓、功率和頻率

C.發(fā)電機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為3

000

r/min

D.采用遠距離高壓輸電可減小輸電線的電阻及電線上的電流PET（正電子發(fā)射型計算機斷層顯像）的基本原理是：將放射性同位素O注入人體，參與人體的代謝過程，O在人體內(nèi)衰變放出正電子，與人體內(nèi)負電子相遇而湮滅轉(zhuǎn)化為一對光子，被探測器探測到，經(jīng)計算機處理后產(chǎn)生清晰的圖像。根據(jù)PET原理，下列說法不正確的是（）A.O衰變的方程式為O→N+e

B.將放射性同位素O注入人體，其作用為示蹤原子

C.一對正負電子湮滅后也可能只生成一個光子

D.PET所選的放射性同位素的半衰期應(yīng)小于人體的代謝周期如圖甲所示，間距為L的光滑導(dǎo)軌水平放置在豎直向下的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度為B，軌道左側(cè)連接一定值電阻R，水平外力F平行于導(dǎo)軌，隨時間t按圖乙所示變化，導(dǎo)體棒在F作用下沿導(dǎo)軌運動，始終垂直于導(dǎo)軌，在0～t0時間內(nèi)，從靜止開始做勻加速直線運動。圖乙中t0、F1、F2為已知量，不計ab棒、導(dǎo)軌電阻。則（）

A.在t0以后，導(dǎo)體棒一直做勻速直線運動

B.在t0以后，導(dǎo)體棒先做勻加速直線運動，后做勻速直線運動

C.在0～t0時間內(nèi)，導(dǎo)體棒的加速度大小為

D.在0～t0時間內(nèi)，通過導(dǎo)體棒橫截面的電荷量為二、多選題（本大題共8小題，共34.0分）圖甲是小型交流發(fā)電機的示意圖，線圈繞水平軸OO′勻速轉(zhuǎn)動，A為交流電流表。從圖示位置開始計時，產(chǎn)生的交變電流隨時間變化的圖像如圖乙所示。則（）

A.電流的頻率是100Hz

B.電流表的示數(shù)為10A

C.電路中的電流方向每秒鐘改變100次

D.0.02s時穿過線圈平面的磁通量最大如圖所示，（1）和（2）是教材中演示自感現(xiàn)象的兩個電路圖，L1和L2為電感線圈。實驗時，斷開開關(guān)S1瞬間，等A1突然閃亮，隨后逐漸變暗；閉合開關(guān)S2的，燈A2逐漸變亮，而另一個相同的燈A3立即變亮，最終A2與A3的亮度相同，下列說法正確的是（）

A.圖（1）中，A1與L1的電阻值相同

B.圖（1）中，閉合S1，電路穩(wěn)定后，A1中電流小于L1中電流

C.圖（2）中，變阻器R與L2的直流電阻值相同

D.圖（2）中，閉合S2瞬間，L2中電流與變阻器R中電流相等如圖所示為一個圓環(huán)形導(dǎo)體，有一個帶負電的粒子沿直徑方向在圓環(huán)表面勻速掠過的過程，環(huán)中感應(yīng)電流的情況是（）A.無感應(yīng)電流

B.磁通量先增大后減小

C.磁通量為0

D.先逆時針方向后順時針方向的感應(yīng)電流如圖甲，圓環(huán)a和b均由相同的均勻?qū)Ь€制成，a環(huán)半徑是b環(huán)的兩倍，兩環(huán)用不計電阻且彼此靠得較近的導(dǎo)線連接。若僅將a環(huán)置于圖乙所示變化的磁場中，則導(dǎo)線上M、N兩點的電勢差UMN=0.4V。下列說法正確的是（）

A.圖乙中，變化磁場的方向垂直紙面向里

B.圖乙中，變化磁場的方向垂直紙面向外

C.若僅將b環(huán)置于圖乙所示變化的磁場中，則M、N兩端的電勢差UMN=-0.3V

D.若僅將b環(huán)置于圖乙所示變化的磁場中，則M、N兩端的電勢差UMN=-0.2V下列說法正確的是（）A.物體的溫度越高，分子熱運動越劇烈，分子的平均動能越大

B.在不考慮分子勢能的情況下，質(zhì)量和溫度相同的氫氣和氧氣內(nèi)能相同

C.液體中懸浮顆粒內(nèi)的分子所做的無規(guī)則運動就是布朗運動

D.理想氣體對容器的壓強是由大量氣體分子對容器不斷碰撞而產(chǎn)生的

E.當(dāng)分子力表現(xiàn)為斥力時，分子力和分子勢能總是隨分子間距離的減小而增大一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)a等壓膨脹到狀態(tài)b，再等容增壓到狀態(tài)c，然后等溫膨脹到狀態(tài)d，最后經(jīng)過一個復(fù)雜的過程回到狀態(tài)a，其壓強p與體積V的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是（）A.從a到b，每個氣體分子的動能都增大

B.從b到c，氣體溫度升高

C.從c到d，氣體內(nèi)能不變

D.從d到a，氣體對外界做正功

E.從a經(jīng)過b、c、d再回到a的過程，外界向氣體傳遞的熱量與氣體對外界所做的功相等

如圖所示，空氣中有一橫截面為半圓環(huán)的均勻透明柱體，其內(nèi)圓半徑為r，外圓半徑為R，R＝r.現(xiàn)有一束單色光垂直于水平端面A射入透明柱體，只經(jīng)過兩次全反射就垂直于水平端面B射出．設(shè)透明柱體的折射率為n，光在透明柱體內(nèi)傳播的時間為t，若真空中的光速為c，則A.n可能為 B.n可能為2 C.t可能為 D.t可能為某橫波在介質(zhì)中沿x軸正方向傳播，t=0時刻，O點開始向正方向運動，經(jīng)t=0.2s，O點第一次到達正方向最大位移處，某時刻形成的波形如圖所示，下列說法正確的是（）

A.該橫波的波速為5

m/s

B.質(zhì)點L與質(zhì)點N都運動起來后，它們的運動方向總相同

C.在0.2

s的時間內(nèi)質(zhì)點M通過的路程為1

m

D.在t=2.6

s時刻，質(zhì)點M處于平衡位置，正沿y軸負方向運動

E.圖示波形圖可能是t=1.2

s時刻的三、實驗題（本大題共2小題，共11.0分）1831年法拉第發(fā)明了世界上第一臺圓盤發(fā)電機。圓形金屬盤安置在電磁鐵的兩個磁極之間，兩電刷M、N分別與圓盤的邊緣和中心點接觸良好，且與靈敏電流計G相連。金屬盤繞中心軸沿圖示方向轉(zhuǎn)動。試回答下列問題：

（1）電刷M的電勢______（填“高”、“等”或“低”）于電刷N的電勢；

（2）若只提高金屬盤的轉(zhuǎn)速，電流計G的示數(shù)將變______（填“大”或“小”）；

（3）若僅將電刷M靠近電刷N，電流計G的示數(shù)將變______（填“大”或“小”）；

（4）若僅將變阻器的滑片向右滑動，電流計G的示數(shù)將變______（填“大”或“小”）；

（5）實驗結(jié)束后，斷開開關(guān)時，開關(guān)處______（填“有可能”或“不可能”）出現(xiàn)火花放電。

在“測繪小燈泡的I-U特性曲線”中，實驗室提供下列器材：

A．小燈泡（額定電壓25V，額定功率0.6W）

B．電流表（0-300mA，內(nèi)阻約0.2Ω）

C．電壓表（0-3V，內(nèi)阻約3kΩ）

D．滑動變阻器R1（0-10Ω，額定電流1.5A）

E．滑動變阻器R2（0-100Ω，額定電流0.5A）

F．直流電源（6V，內(nèi)阻不計）

G．開關(guān)及導(dǎo)線若干。

①實驗中滑動變阻器應(yīng)選用______（填“R1”或“R2”）；

②測量后，該小組根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，利用Excel擬合出小燈泡的I-U特性曲線如圖所示。圖中虛線為曲線上I=0.20A這個點的切線，那么此時小燈泡的電阻為______Ω．由圖象可

知，此時隨著電流的增大，小燈泡的電阻______（填“增大”“減小”或“不變”）。

四、計算題（本大題共5小題，共53.0分）如圖甲所示，有一質(zhì)量為m=0.32kg，邊長為L=0.4m、匝數(shù)n=20的正方形線圈用輕質(zhì)絕緣細線吊著，其總電阻為r=4Ω，線框的一半處于水平方向勻強磁場中，磁場的磁感應(yīng)強度大小隨時間變化如圖乙所示，t1時刻細線開始松弛，g取10m/s2，求：

（1）在t1時間內(nèi)線圈的電功率；

（2）t1的值。

某水電站的輸出功率為P0=100kW，向遠處的用戶供電。電站采用升壓變壓器升壓后再輸電，到達用戶后再用降壓變壓器將電壓降為U4=220V供用戶使用。已知輸電導(dǎo)線的總電阻R=5Ω．輸電線路損失的功率為輸出功率的2%，兩臺變壓器均為理想變壓器，求：

（1）輸電線上的電壓損失值U損；

（2）降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比。

如圖所示，光滑水平軌道MN、PQ和光滑傾斜軌道NF、QE在N、Q點連接，傾斜軌道傾角為θ，軌道間距均為L，軌道足夠長，且軌道電阻不計。水平軌道間連接著阻值為R的電阻，質(zhì)量分別為M、m，電阻分別為R、r的導(dǎo)體棒a、b分別放在兩組軌道上，導(dǎo)體棒均與軌道垂直，導(dǎo)體棒a與水平放置的輕質(zhì)彈簧通過絕緣裝置連接，彈簧另一端固定在豎直墻壁上。水平軌道所在的空間區(qū)域存在豎直向上的勻強磁場，傾斜軌道空間區(qū)域存在垂直軌道平面向上的勻強磁場，該磁場區(qū)域僅分布在QN和EF所在的區(qū)域內(nèi)，QN、EF間距離為d，兩個區(qū)域內(nèi)的磁感應(yīng)強度分別為B1、B2，以QN為分界線且互不影響．現(xiàn)在用一外力F將導(dǎo)體棒a向右拉至某一位置處，然后把導(dǎo)體棒b從緊靠分界線QN處由靜止釋放，導(dǎo)體棒b在出磁場邊界EF前已達到最大速度。當(dāng)導(dǎo)體棒b在磁場中運動達到穩(wěn)定狀態(tài)時，撤去作用在a棒上的外力后發(fā)現(xiàn)a棒仍能靜止一段時間，然后又來回運動并最終停下來。求：

（1）導(dǎo)體棒b在傾斜軌道上運動的最大速度；

（2）撤去外力后，彈簧彈力的最大值；

（3）如果兩個區(qū)域內(nèi)的磁感應(yīng)強度B1=B2=B且導(dǎo)體棒的電阻R=r，從b棒開始運動到a棒最終靜止的整個過程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量為Q，求彈簧最初的彈性勢能。

如圖所示，在兩端封閉、導(dǎo)熱良好、粗細均勻的U形細玻璃管內(nèi)有一段水銀柱，水銀柱的兩端各封閉有一段空氣，U形管兩端豎直朝上，環(huán)境溫度為240K時，左、右兩邊空氣柱的長度分別為l1=24cm和l2=16cm，左邊氣體的壓強為20cmHg．現(xiàn)改變環(huán)境溫度，使左側(cè)豎直管內(nèi)水銀液面下降1cm（左側(cè)豎直管內(nèi)仍有水銀），求此時的環(huán)境溫度。

如圖，ABCA是橫截面為直角三角形的玻璃三棱鏡，一平行于CB邊的細激光束從AC邊上的某點射入棱鏡后，在邊上的D點部分反射、部分折射，其中反射光剛好與AC邊平行。已知AB=L，AD=，∠C=30°，空氣中的光速為c。

（i）試通過計算，判斷光束第一次射到BC邊時是否發(fā)生全反射；

（ii）求光束自進入棱鏡到第一次從AC邊射出所經(jīng)歷的時間。

答案和解析1.【答案】B

【解析】解：A、開普勒最早發(fā)現(xiàn)了行星運動的規(guī)律；故A錯誤；

B、卡文迪許通過實驗測出了引力常量；故B正確；

C、伽利略最早提出力不是維持物體運動的原因；故C錯誤；

D、麥克斯韋建立了完整的電磁場理論，故D錯誤；

故選：B。

本題考查物理學(xué)史，可根據(jù)伽利略、開普勒、牛頓、法拉第等科學(xué)家的成就進行解答．

本題考查了物理學(xué)史部分，要了解那些偉大科學(xué)家的重要貢獻，培養(yǎng)科學(xué)素質(zhì)，及為科學(xué)奉獻的精神．

2.【答案】D

【解析】解：由題目中圖可知，當(dāng)磁鐵豎直向上運動時，穿過線圈的磁場方向向下減小，由楞次定律可知感應(yīng)電流的磁場方向應(yīng)向下，由安培定則可知線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相反；由“來拒去留”可知，磁鐵遠離線圈時，磁鐵與線圈相互吸引，故ABC錯誤，D正確。

故選：D。

先判斷通過線圈的磁場方向及磁通量的變化，由楞次定律可判斷電路中電流的方向及磁極間的相互作用．

在判斷電磁感應(yīng)中磁極間的相互作用時可以直接利用楞次定律的第二種表示：“來拒去留”直接判斷，不必再由安培定則判斷線圈中的磁場，再由磁極間的相互作用判斷力的方向．

3.【答案】C

【解析】解：A、物體M不動時，電路中仍有電流，而且電流不變。故A錯誤。

B、只有當(dāng)觸頭P停在變阻器最左端時，物體M不動時，電壓表沒有示數(shù)，當(dāng)觸頭P在其他位置時，電壓表仍有示數(shù)，故B錯誤。

A、當(dāng)物體M向右移動時，變阻器右側(cè)的電阻增大，據(jù)歐姆定律知，電路中電流不變，電壓表的示數(shù)變大，故C正確，D錯誤；

故選：C。

根據(jù)物體M運動時，電路中電阻有無變化，分析電源的電流有無影響．理想電壓表對電路沒有影響，電壓表測量變阻器左側(cè)的電壓．

本題考查了學(xué)生對歐姆定律的掌握和運用，本題關(guān)鍵是認識到滑動變阻器起不到變阻作用．

4.【答案】D

【解析】解：原子彈的爆炸為重核裂變，A選項為人工轉(zhuǎn)變、B選項為輕核聚變、C選項為α衰變、D選項為重核裂變。故D正確，A、B、C錯誤。

故選：D。

原子彈爆炸的核反應(yīng)為重核裂變。

核電站、原子彈的爆炸都是重核裂變，氫彈的爆炸為輕核聚變。

5.【答案】D

【解析】解：根據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm=hv-W0=h-W0，知最大初動能與光的強度無關(guān)，與光的照射時間無關(guān)．與光的波長不是成正比關(guān)系，與光的頻率成線性關(guān)系．故D正確，A、B、C錯誤．

故選：D．

根據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm=hv-W0確定光電子的最大初動能與什么因素有關(guān)．

解決本題的關(guān)鍵掌握光電效應(yīng)方程，知道最大初動能與光的頻率關(guān)系，注意線性關(guān)系與正比關(guān)系的區(qū)別．

6.【答案】A

【解析】解：A、變壓器原線圈的輸入電功率為：P入=P出=P1+P2=1100W+440W=1540W，故A正確；

C、原線圈輸入電壓最大值為：Um=3110V，有效值為U==V=2200V，故C錯誤；

B、變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為：===，故B錯誤；

D、理想交流電流表的示數(shù)為：I==A=0.7A，故D錯誤。

故選：A。

根據(jù)輸入功率等于輸出功率，等于兩電阻消耗的功率即可判斷A選項；

根據(jù)正弦交流電壓的最大值和有效值的關(guān)系即可判斷C選項；

根據(jù)原副線圈的電壓比可判斷B選項；

根據(jù)功率公式可判斷D選項。

本題主要是考查了變壓器的知識。解答本題的關(guān)鍵是知道變壓器的電壓之比等于匝數(shù)之比，知道理想變壓器的輸出功率決定輸入功率且相等，以及最大值與有效值的關(guān)系。

7.【答案】C

【解析】解：AB、一群氫原子處于n=4的激發(fā)態(tài)，在向較低能級躍遷的過程中，最多能輻射出=6種不同頻率的光子，其對應(yīng)的能量為：

從n=4能級躍遷至n=3能級輻射光子的能量：E1=-0.85eV-（-1.51eV）=0.66eV，

從n=4能級躍遷至n=2能級輻射光子的能量：E2=-0.85eV-（-3.40eV）=2.55eV，

從n=4能級躍遷至n=1能級輻射光子的能量：E3=-0.85eV-（-13.6eV）=12.75eV，

從n=3能級躍遷至n=2能級輻射光子的能量：E4=-1.51eV-（-3.40eV）=1.89eV，

從n=3能級躍遷至n=1能級輻射光子的能量：E5=-1.51eV-（-13.6eV）=12.09eV，

從n=2能級躍遷至n=1能級輻射光子的能量：E6=-3.4eV-（-13.6eV）=10.2eV，

其中能量最大的光子為△E1=12.75eV，其中有3種光子大于4.54eV，則有3種不同頻率的光能使金屬發(fā)生光電效應(yīng)，故AB錯誤；

CD、從鎢板逸出的光電子的最大初動能為

Ek=hv-W0=△E1-W0=12.75eV-4.54eV=8.21eV，故C正確，D錯誤。

故選：C。

依據(jù)數(shù)學(xué)組合公式判斷輻射光子的種類；

結(jié)合光電效應(yīng)發(fā)生條件，入射光的光子能量大于金屬的逸出功；

根據(jù)光電效應(yīng)方程求出光電子的最大初動能。

解決本題的關(guān)鍵知道能級躍遷所滿足的規(guī)律，以及掌握光電效應(yīng)方程，并能靈活運用，

8.【答案】C

【解析】解：A、220V是有效值，不是峰值，故A錯誤；

B、變壓器可以改變電壓但不能改變功率和頻率，故B錯誤；

C、市電的標準頻率為50Hz，則轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速變50r/s=3000r/min；故C正確；

D、采用遠距離高壓輸電可減小輸電線的電阻及電線上的電流，但不能減小輸電線的電阻，故D錯誤

故選：C．

將發(fā)電站的電能遠輸時，由于電線上的電阻而導(dǎo)致電壓損失，從而使得用戶得到的電壓減少．變壓器通過電磁感應(yīng)原理改變電壓和電流，但不能改變頻率．

理想變壓器的輸入與輸出功率相等，當(dāng)電線上電阻的電壓越大時，用戶得到的電壓則越少．所以要通過升壓變壓器將電壓提高，從而實現(xiàn)降低電壓損失．

9.【答案】C

【解析】解：A、由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒得：O→N+e，故A正確；

B、將放射性同位素位素O注入人體，主要是作為示蹤原子，故B正確；

C、正、負電子湮滅產(chǎn)生兩個光子，故C錯誤；

D、O在人體內(nèi)的代謝時間不長，因此PET中所選的放射性同位素的半衰期應(yīng)小于人體的代謝周期，故D正確。

本題選不正確的，故選：C。

由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，寫出反應(yīng)方程；將放射性同位素位素O注入人體，主要是作為示蹤原子；正、負電子湮滅產(chǎn)生兩個光子；O在人體內(nèi)的代謝時間不長，因此PET中所選的放射性同位素的半衰期應(yīng)較短。

本題主要考查核反應(yīng)方程及放射性同位素的應(yīng)用等知識，注意寫核反應(yīng)方程的依據(jù)是質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒。

10.【答案】C

【解析】【分析】

在0～t0時間內(nèi)，導(dǎo)體棒做勻加速直線運動，在t0時刻導(dǎo)體棒所受的外力F2大于導(dǎo)體棒所受的安培力，在t0后導(dǎo)體棒做加速度越來越小的加速運動。在0～t0時間內(nèi)導(dǎo)體棒做勻加速直線運動，故在t=0時刻與t=t0時刻導(dǎo)體棒的加速度相等，結(jié)合導(dǎo)體棒的受力情況，對這兩個時刻分別根據(jù)牛頓第二定律列式，即可求出加速度大小；根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律、閉合電路歐姆定律和電荷量與電流的關(guān)系求通過導(dǎo)體棒橫截面的電荷量。

本題要以0-t0時間內(nèi)導(dǎo)體棒做勻加速直線運動為突破口，結(jié)合t=0、t=t0兩時刻的受力情況，根據(jù)牛頓第二定律、安培力的計算公式求解加速度。

【解答】

???????AB、在0～t0時間內(nèi)，導(dǎo)體棒做勻加速直線運動，在t0時刻導(dǎo)體棒所受的外力F2大于導(dǎo)體棒所受的安培力，之后，隨著速度增加，導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電流增大，導(dǎo)體棒受到的安培力增大，而力F不變，則導(dǎo)體棒的合力減小，加速度減小，故在t0以后，導(dǎo)體棒做加速度越來越小的變加速運動，當(dāng)加速度減至零時，導(dǎo)體棒開始做勻速直線運動，故AB錯誤；

C、設(shè)在0～t0時間內(nèi)導(dǎo)體棒的加速度為a，導(dǎo)體棒的質(zhì)量為m，t0時刻導(dǎo)體棒的速度為v，則v=at0

t0時刻，由牛頓第二定律有：F2-=ma

t=0時刻，v=0，導(dǎo)體棒所受的安培力為零，由牛頓第二定律有：

F1=ma

聯(lián)立以上三式解得：a=，故C正確；

D、在0～t0時間內(nèi)，通過導(dǎo)體棒橫截面的電荷量為：q=?Δt

根據(jù)閉合電路歐姆定律得：=

根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得：=

磁通量的變化量為ΔΦ=B?ΔS=BL?t0

聯(lián)立解得：q=，故D錯誤。

故選：C。

11.【答案】BC

【解析】解：A、由圖可知，周期T=0.02s，故頻率f=，故A錯誤；

B、由題圖乙可知交流電電流的最大值是，周期T=0.02s，由于電流表的示數(shù)為有效值，故示數(shù)I==10A，故B正確；

C、線圈轉(zhuǎn)一周電流改變2次，故1s內(nèi)改變的次數(shù)為n=次=100次，故C正確；

D、0.02s時線圈中的感應(yīng)電流達到最大，感應(yīng)電動勢最大，則穿過線圈的磁通量變化最快，磁通量為0，故D錯誤；

故選：BC。

由題圖乙可知交流電電流的最大值、周期，電流表的示數(shù)為有效值，感應(yīng)電動勢最大，則穿過線圈的磁通量變化最快

本題考查交變電流的產(chǎn)生及有效值的定義，要注意明確電流表示數(shù)、機器銘牌上所標的電流值、電壓值等均為有效值．

12.【答案】BC

【解析】【分析】

?閉合開關(guān)的瞬間，通過L的電流增大，產(chǎn)生自感電動勢，根據(jù)楞次定律分析電流的變化，判斷通過兩燈電流的關(guān)系。待電路穩(wěn)定后斷開開關(guān)，線圈產(chǎn)生自感電動勢，分析通過兩燈的電流關(guān)系，判斷兩燈是否同時熄滅。

當(dāng)通過線圈本身的電流變化時，線圈中會產(chǎn)生自感現(xiàn)象，這是一種特殊的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，可運用楞次定律分析自感電動勢對電流的影響。

【解答】解：AB、圖1中，斷開S1的瞬間，A1燈閃亮，是因為電路穩(wěn)定時，A1的電流小于L1的電流，則可知L的電阻小于A1的電阻，故A錯誤，B正確；

C、圖2中，因為最終A2與A3的亮度相同，兩個支路的總電阻相同，因兩個燈泡電阻相同，所以變阻器R與L2的電阻值相同，故C正確；

D、圖2中，閉合S2瞬間，L2對電流由阻礙作用，所以L2中電流與變阻器R中電流不相等，故D錯誤。

故選：BC。

13.【答案】AC

【解析】解：由題意可知，帶負電的粒子沿直徑方向運動，周圍會產(chǎn)生磁場，但因沿著直徑運動，則穿過圓環(huán)的合磁通量始終為零，因此沒有感應(yīng)電流，故AC正確，BD錯誤；

故選：AC。

解決此題的關(guān)鍵是知道產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是：閉合電路的磁通量發(fā)生變化，并根據(jù)穿過圓環(huán)的磁通量分清正反面，從而求解。

考查理解產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件，并掌握磁通量不是矢量，但注意正負。

14.【答案】AD

【解析】解：AB、a環(huán)置于磁場中，則導(dǎo)線M、N兩點的電勢差大于零，則M點電勢高，感應(yīng)電流方向為逆時針，原磁場的方向垂直紙面向里，故A正確，B錯誤。

CD、a環(huán)與b環(huán)的半徑之比為2：1，故周長之比為2：1，根據(jù)電阻定律R=，電阻之比為2：1，M、N兩點間電勢差大小為路端電壓，U=，磁感應(yīng)強度變化率恒定的變化磁場，故根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律公式E=，得到兩次電動勢的大小之比為4：1，故兩次的路段電壓之比為U1：U2=2：1.根據(jù)楞次定律可知，將b環(huán)置于磁場中，N點的電勢高，故電勢差UMN=-0.2V，故C錯誤，D正確。

故選：AD。

a環(huán)與b環(huán)的半徑之比為2：1，故周長之比為2：1，根據(jù)電阻定律R=可知電阻之比；根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律公式得到兩次電動勢的大小關(guān)系，然后結(jié)合閉合電路歐姆定律分析即可。

本題關(guān)鍵是理清電路結(jié)構(gòu)，然后根據(jù)閉合電路歐姆定律、電阻定律和法拉第電磁感應(yīng)定律列式分析，同時理解路端電壓的含義。

15.【答案】ADE

【解析】解：A、物體的溫度越高，分子熱運動越劇烈，分子的平均動能越大，故A正確；

B、質(zhì)量相等的氫與氧比較，氫的物質(zhì)的量較多；溫度相等則分子的平均動能相等，所以在不考慮分子勢能的情況下，質(zhì)量和溫度相同的氫氣和氧氣內(nèi)能不相同，故B錯誤；

C、布朗運動是懸浮在液體或氣體中固體小顆粒的運動，不是懸浮顆粒內(nèi)分子的無規(guī)則運動，故C錯誤；

D、理想氣體的壓強產(chǎn)生的機理是由大量氣體分子對器壁不斷碰撞而產(chǎn)生，故D正確；

E、當(dāng)分子力表現(xiàn)為斥力時，分子力總是隨分子間距離的減小而增大，分子力做負功，因此分子勢能也隨分子間距離的減小而增大，故E正確。

故選：ADE。

溫度是分子平均動能的標志；氣體內(nèi)能與分子的平均動能和分子數(shù)有關(guān)；布朗運動是懸浮在液體或氣體中固體小顆粒的運動；氣體的壓強產(chǎn)生的機理是由大量氣體分子對器壁不斷碰撞而產(chǎn)生；當(dāng)分子力表現(xiàn)為斥力時，分子力和分子勢能總是隨分子間距離的減小而增大。

本題要注意布朗運動是懸浮在液體中固體小顆粒的運動，體現(xiàn)的是液體分子的無規(guī)則運動。

16.【答案】BCE

【解析】解：A、狀態(tài)a到狀態(tài)b發(fā)生的是等壓變化，根據(jù)=C可知，體積增大，溫度升高，分子平均動能增大，具體到每個氣體分子的動能有的增加，有的減小，故A錯誤；

B、根據(jù)=C可知，從b到c，體積不變，壓強變大，則氣體溫度升高，故B正確；

C、從c到d，氣體溫度不變，則氣體內(nèi)能不變，故C正確；

D、從d到a，氣體體積減小，則外界對氣體做正功，故D錯誤；

E、從a經(jīng)過bcd，再回到a的過程，其中從a到d過程氣體對外做功的值等于圖線與V軸圍成的面積，從d回到a時外界對氣體做功也等于圖線與V軸圍成的面積，則整個過程中氣體對外做功，兒整個過程中內(nèi)能不變，則由熱力學(xué)第一定律可知，外界向氣體傳遞的熱量與氣體對外界所做的功相等，故E正確；

故選：BCE。

對于一定質(zhì)量理想氣體，壓強與溫度和體積有關(guān)，關(guān)于P、V、T三者間的關(guān)系由實驗定律加以分析，并滿足理想氣體狀態(tài)方程，再結(jié)合熱力學(xué)第一定律進行分析。

本題考查氣體實驗定律和熱力學(xué)第一定律的應(yīng)用，注意熱力學(xué)第一定律中的物理量正負號的含義，知道理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)。

17.【答案】AB

【解析】【分析】由題意利用幾何關(guān)系作出光路圖可知第一次的入射角，即可判斷臨界角的大小，并能判斷出折射率的大小范圍；由光路圖即可得出運行時間。本題考查全反射，解題的關(guān)鍵在于題目中幾何關(guān)系的應(yīng)用，只有根據(jù)幾何關(guān)系解出入射角才能求出正確結(jié)果?！窘獯稹恐唤?jīng)過兩次全反射可知第一次入射角為45°，反射光路圖如圖所示，根據(jù)全反射可知臨界角C≤45°，再根據(jù)，可知，故AB均正確；光在透明柱體中運動路程為L=4r，運動時間為，則，故AB正確，CD錯誤。故選AB。

18.【答案】ADE

【解析】解：A、根據(jù)O點從平衡位置開始向正方向運動，第一次運動到正方向最大位移處的時間t=0.2s可得：周期T=0.8s；

由圖可得：波長λ=4m，故波速，故A正確；

B、L、N平衡位置間的距離為，故運動總是相反，故B錯誤；

C、在時間內(nèi)質(zhì)點通過的路程在（0，2A）范圍內(nèi)，由圖可得：振幅A=20cm=0.2m，故C錯誤；

E、根據(jù)波向右傳播可得：圖示時刻質(zhì)點O向下振動；由t=0時質(zhì)點O在平衡位置向上振動可得圖示波形的時刻為；故E正確；

D、由t=2.6s=2×0.8+0.4+0.6（s），s'=vt'=5m/s×0.6s=3m可得：在t=2.6s時刻質(zhì)點M振動和圖時時刻質(zhì)點O振動一致，故質(zhì)點M在平衡位置，向下振動，故D正確；

故選：ADE。

根據(jù)質(zhì)點O振動得到周期，由圖得到波長，即可求得波速；根據(jù)平衡位置間距離由波的傳播方向得到質(zhì)點振動關(guān)系；根據(jù)周期和振幅由運動時間得到路程；根據(jù)質(zhì)點O的振動由周期得到圖時時刻，進而得到質(zhì)點M的振動。

機械振動問題中，一般根據(jù)振動圖或質(zhì)點振動得到周期、質(zhì)點振動方向；再根據(jù)波形圖得到波長和波的傳播方向，從而得到波速及質(zhì)點振動，進而根據(jù)周期得到路程。

19.【答案】低

大

小

大

有可能

【解析】解：（1）根據(jù)安培定則可知，電磁鐵的兩個磁極之間產(chǎn)生的磁場方向向右，由右手定則判斷可知，金屬盤產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向從M到N，則電刷M的電勢低于電刷N的電勢；

（2）若只提高金屬盤轉(zhuǎn)速，依據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，E==πBL2n，感應(yīng)電動勢要增大，故電流計的示數(shù)變大；

（3）若僅將電刷M移近N，使電刷MN之間距離減小，切割磁感線的有效長度減小，依據(jù)E=，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢會減小，感應(yīng)電流減小，則電流計的示數(shù)變??；

（4）若僅將滑動變阻器滑動頭向右滑，滑動變阻器接入電路的阻值變小，依據(jù)I=，電路電流要增大，那么磁場會增強，電流計的示數(shù)將增大；

（5）實驗結(jié)束后，斷開開關(guān)時，由于電路中電流減小，在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，則開關(guān)處可能出現(xiàn)火花放電。

故答案為：（1）低；（2）大；（3）?。唬?）大；（5）有可能。

根據(jù)安培定則判定磁場方向，再由右手定則判斷MN間感應(yīng)電流方向，即可知道電勢高低；

提高轉(zhuǎn)速，靈敏電流計的示數(shù)變大；

僅減小電刷MN之間的距離，感應(yīng)電動勢將減小，靈敏電流計的示數(shù)變?。?/p>

根據(jù)歐姆定律分析將滑動變阻器滑動頭向右滑，可知電路的電流大小，從而判定磁場的強弱，進而可判定靈敏電流計的示數(shù)如何變化；

依據(jù)自感現(xiàn)象原理，即可分析．

本題是安培定則、右手定則和法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律的綜合應(yīng)用，基本題，考查對實驗原理的理解能力，同時理解自感現(xiàn)象的應(yīng)用．

20.【答案】R1

6.0

增大

【解析】解：①描繪小燈泡的伏安特征曲線，滑動變阻器采用的是分壓接法，所以為方便實驗操作，應(yīng)選擇最大阻值較小的滑動變阻器R1；

②從曲線上I=0.2A這一點來看，其橫坐標為U=1.2V，根據(jù)歐姆定律可知，R===6.0Ω，要注意的是與曲線的斜率無關(guān)；

從伏安牲曲線的傾斜程度來看，當(dāng)電壓均勻增大時，但電流卻增加得越來越小，所以其電阻是增大的。

故答案為：①R1

②6.0

（±0.2均可）

增大

①根據(jù)小電珠額定電壓選擇電壓表，為方便實驗操作，應(yīng)選擇最大阻值較小的滑動變阻器；

②燈泡電阻受溫度影響，燈泡電阻隨溫度升高而增大；由圖線求出電壓對應(yīng)的電流，然后應(yīng)用歐姆定律求出燈泡電阻，由電功率公式求出燈泡電功率；擴大電壓表量程需要串聯(lián)分壓電阻，應(yīng)用串聯(lián)電路特點與歐姆定律求出串聯(lián)電阻阻值，燈泡電阻隨溫度升高而增大，據(jù)此分析圖示圖線答題。

本題考查了歐姆表的應(yīng)用、實驗器材的選擇、實驗注意事項、求功率等問題，當(dāng)電壓表內(nèi)阻遠大于待測電阻阻值時，電流表應(yīng)采用外接法；要掌握實驗器材的選擇原則。

21.【答案】解：（1）由圖乙得=T/s=0.5T/s

由法拉第電磁感應(yīng)定律得：

E=n=nS=n?=20×0.5×

V=0.8V

由閉合電路的歐姆定律得：

I==A=0.2A

在t1時間內(nèi)線圈的電功率：P=I2r=0.22×4W=0.16W

（2）分析線圈受力可知，當(dāng)細線松弛時有：

F安=mg

又F安=n?BIL

聯(lián)立解得B=20T

由圖象知：B=1+0.5t1

解得：t1=38s

答：（1）在t1時間內(nèi)線圈的電功率為0.16W；

（2）t1的值為38s。

【解析】（1）根據(jù)磁感應(yīng)強度的變化，結(jié)合有效面積求出磁通量的變化量，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律求出感應(yīng)電動勢的大小，由閉合電路歐姆定律求出電路中的電流值，由電功率的表達式P=I2r求解線圈的電功率。

（2）當(dāng)細線開始松弛時，線框受重力和安培力平衡，根據(jù)平衡條件和安培力公式相結(jié)合求出磁感應(yīng)強度的大小，從而結(jié)合圖乙求出t1的值。

本題考查電磁感應(yīng)與電路、力學(xué)的綜合，關(guān)鍵要掌握法拉第電磁感應(yīng)定律與閉合電路歐姆定律，來求解感應(yīng)電流的大小。解題時，要注意線圈的有效面積不是L2，而是.

22.【答案】解：（1）輸電線上損失的功率：P損=2%P0=2kW

損失的電壓；

（2）導(dǎo)線上的電流：

升壓變壓器次級電壓為：；

降壓變壓器的初級電壓：

降壓變壓器的匝數(shù)比：

答：（1）輸電線上的電壓損失值U損為100V；

（2）降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為245：11。

【解析】（1）根據(jù)導(dǎo)線上的功率損失和導(dǎo)線的電阻根據(jù)求解導(dǎo)線上的電壓損失；

（2）求解導(dǎo)線上的電流，然后求解降壓變壓器的初級電壓，根據(jù)電壓比等于