河南省新未來2024-2025學(xué)年高二（上）期末物理試卷【含解析】

第頁，共頁第23頁，共23頁2024-2025學(xué)年河南省新未來高二（上）期末物理試卷一、選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1．（4分）關(guān)于麥克斯韋電磁場理論，下列說法正確的是（）A．變化的磁場只能在其周圍的閉合線圈中產(chǎn)生電場 B．只有帶電平行板間的變化電場才能在板間產(chǎn)生磁場 C．變化的磁場與變化的電場沿同一方向，且與電磁波的傳播方向垂直 D．電磁波是橫波，而且是一種真正的物質(zhì)2．（4分）如圖所示為兩閉合線圈A、B，其半徑分別為2m、1m，垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為1T的勻強(qiáng)磁場只分布在B線圈內(nèi)（）A．A中磁通量大小為4πWb B．B中磁通量大小為4πWb C．若磁場隨時間均勻增強(qiáng)，A有擴(kuò)張的趨勢 D．若磁場隨時間均勻減弱，B中有順時針方向的感應(yīng)電流3．（4分）當(dāng)濕敏電阻RH周圍的空氣濕度升高時，其電阻率變大。某同學(xué)利用濕敏電阻RH設(shè)計(jì)如圖所示的電路來監(jiān)測空氣濕度變化，其中R0是定值電阻。閉合開關(guān)，電壓表示數(shù)為U，示數(shù)變化量為ΔU，示數(shù)變化量為ΔI，電源電動勢E和內(nèi)阻r恒定，以下說法正確的是（）A．U減小，I增大 B．增大 C．電源總功率減小 D．電源效率減小4．（4分）如圖所示，L為電阻可忽略的線圈，R為電阻，開關(guān)S處于閉合狀態(tài)?，F(xiàn)突然斷開S，并開始計(jì)時，同時會向外輻射電磁波。下列選項(xiàng)中能正確反映LC回路中電流i（順時針方向?yàn)檎?、電容器中電場E（豎直向下為正）ab隨時間變化的圖像是（）A． B． C． D．5．（4分）如圖所示為遠(yuǎn)距離輸電示意圖，現(xiàn)將輸送電壓U2由22kV升級為220kV，在保持發(fā)電站輸出電壓U1，發(fā)電站輸送的總電功率、輸電線電阻R線、用戶得到的電壓U4均不變的情況下，則（）A．升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比變?yōu)樵瓉淼?B．輸電線上損失的電壓ΔU變?yōu)樵瓉淼?C．輸電線損失的功率變?yōu)樵瓉淼?D．降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比變?yōu)樵瓉淼?0倍6．（4分）在光滑水平桌面上將長為的軟導(dǎo)線兩端固定，固定點(diǎn)的距離為L，處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)線中的張力大小為（）A．2πBIL B．2BIL C．πBIL D．BIL7．（4分）在絕緣光滑水平面上以向右為正方向建立直線坐標(biāo)軸x軸，O點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，A點(diǎn)坐標(biāo)為﹣2m，如圖甲所示。周圍空間存在電場，A、B兩點(diǎn)間的電勢變化如圖乙所示，右側(cè)圖線為一條傾斜線段?，F(xiàn)把一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電粒子以初速度v0從A點(diǎn)向右射出，沿直線運(yùn)動到B點(diǎn)，關(guān)于這一運(yùn)動過程（忽略負(fù)電粒子形成的電場的影響）（）A．帶電粒子由A點(diǎn)運(yùn)動到O點(diǎn)的過程中加速度越來越小 B．帶電粒子分別處于﹣2m和2m時，電場力大小相等 C．帶電粒子在B點(diǎn)速度大于v0 D．帶電粒子在AO段的平均速度小于在OB段的平均速度二、選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。（多選）8．（6分）如圖所示，某同學(xué)將一內(nèi)阻Rg＝20Ω，滿偏電流Ig＝200mA的表頭，改裝成雙量程電流表。電流從A端流入，電流表有0～0.6A和0～3A兩個量程。下列說法正確的是（）A．接A、B接線柱時，電表量程為0～0.6A B．接A、C接線柱時，電表量程為0～0.6A C．電阻R2的阻值是R1的4倍 D．電阻R2的阻值是R1的2倍（多選）9．（6分）風(fēng)力發(fā)電是一種綠色清潔能源。其發(fā)電原理可簡化如圖甲所示，風(fēng)輪轉(zhuǎn)動帶動內(nèi)部的矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動。產(chǎn)生的電動勢隨時間變化的正弦規(guī)律圖像如圖乙所示，發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻為10Ω，不計(jì)電路的其他電阻，則（）A．t＝0.005s時穿過線圈的磁通量最大 B．t＝0.01s時穿過線圈的磁通量變化率最大 C．燈泡兩端的電壓有效值為9V D．每秒內(nèi)電流方向改變100次（多選）10．（6分）如圖所示為用導(dǎo)線圍成半徑為L的半圓弧，一阻值為R的定值電阻用導(dǎo)線連接在圓心和半圓弧的左端，長度為L的導(dǎo)體棒一端用鉸鏈固定在圓心O點(diǎn)，導(dǎo)體棒的電阻值為R，忽略導(dǎo)線的電阻值，磁場隨時間均勻變化，磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率絕對值為（未知）0不變，導(dǎo)體棒繞O點(diǎn)以恒定的角速度ω逆時針轉(zhuǎn)動，兩次流過定值電阻的電流相同。導(dǎo)體棒始終保持與圓弧有良好的接觸。則下列說法正確的是（）A．第一次，磁場隨時間均勻地減弱 B．＝ C．導(dǎo)體棒轉(zhuǎn)過90°的過程中，流過定值電阻的電荷量為 D．導(dǎo)體棒轉(zhuǎn)過90°的過程中，定值電阻上產(chǎn)生的焦耳熱為三、非選擇題：本題共5小題，共54分。11．（6分）霍爾元件廣泛應(yīng)用于測量和自動控制等領(lǐng)域。在電動自行車中有多處用了霍爾元件，最典型的是測速、調(diào)速轉(zhuǎn)把、斷電剎把以及電動車無刷電機(jī)和助力等。實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)磁場不太強(qiáng)時，式中的比例系數(shù)K（未知）稱為霍爾系數(shù)，如圖乙所示。已知金屬板電流是由電子的定向流動形成的，電子的平均定向移動速度為v，金屬板單位體積中電子的個數(shù)為n，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，長度為c?；卮鹣铝袉栴}：（1）達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時，金屬板前表面的電勢（填“高于”“低于”或“等于”）后表面的電勢。（2）金屬板前后兩面之間的電勢差（霍爾電壓）U的大小為。（3）霍爾系數(shù)K＝。12．（10分）某同學(xué)為探究光敏電阻阻值隨光照強(qiáng)度變化的關(guān)系，設(shè)計(jì)了如圖（a）所示的電路。所用器材有：置于暗箱（圖中虛線區(qū)域）G、小燈泡和刻度尺；阻值為R的定值電阻；理想電壓表V；開關(guān)S；導(dǎo)線若干。實(shí)驗(yàn)時，先按圖（a）連接好電路，記錄電壓表的示數(shù)U，獲得多組數(shù)據(jù)如表：d/cm8.5010.0012.0013.5015.0017.0018.5020.00U/mV271.0220.0180.0156.7144.9114.094.889.5回答下列問題：（1）光敏電阻阻值RG與電壓表示數(shù)U的關(guān)系式為RG＝（用E、r、R、U表示）。（2）依據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可推斷：光敏電阻的阻值隨著光照強(qiáng)度的減小而（填“增大”或“減小”）。（3）該同學(xué)注意到智能手機(jī)有自動調(diào)節(jié)屏幕亮度的功能，光照強(qiáng)度大時屏幕變亮，反之變暗。他設(shè)想利用光敏電阻的特性，小燈泡變亮；反之變暗”的功能（b）所示電路，則電路中（填“R1”或“R2”）為光敏電阻，另一個為定值電阻。（4）如圖（c）所示為工廠流水生產(chǎn)線上利用光敏電阻特性，信號處理系統(tǒng)自動計(jì)數(shù)的示意圖1為光敏電阻，R2為定值電阻，那么當(dāng)有光照射R1時，信號處理系統(tǒng)獲得（填“高電壓”或“低電壓”），信號處理系統(tǒng)每獲得一次（填“高電壓”或“低電壓”）就記數(shù)一次。13．（10分）如圖所示，電源的電動勢E＝10V保持不變，內(nèi)阻r＝2Ω1＝0.5Ω，滑動變阻器R2的最大阻值為5Ω。（1）當(dāng)滑動變阻器R2的阻值為多少時，電阻R1消耗的功率最大？最大值為多少？（2）當(dāng)滑動變阻器R2的阻值為多少時，滑動變阻器消耗的功率最大？最大值為多少？（3）當(dāng)滑動變阻器R2的阻值為多少時，電源的輸出功率最大？最大值為多少？14．（12分）如圖所示，光滑的絕緣斜面傾角為θ＝30°，水平虛線以上斜面區(qū)域存在豎直向上的勻強(qiáng)磁場T，邊長為L＝0.8m、質(zhì)量為m＝1kg、電阻值為R＝Ω的線框abcd放在虛線下側(cè)的斜面上，現(xiàn)對線框施加沿斜面向上的恒力F＝9N使其由靜止開始運(yùn)動，經(jīng)過一段時間線框剛好以勻速開始進(jìn)入磁場，重力加速度為g＝10m/s2，整個過程線框沒有發(fā)生轉(zhuǎn)動。求：（1）線框出發(fā)瞬間cd邊到虛線的間距；（2）線框從開始運(yùn)動到ab邊與虛線重合的時間以及該過程流過線框某一橫截面的電荷量。15．（16分）如圖所示，在光滑絕緣水平桌面內(nèi)的xOy坐標(biāo)系的第二象限內(nèi)存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B＝1T，第三象限內(nèi)存在水平向右的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度大小均為E＝2V/m。在直線y＝1m（圖中虛線）（圖中未畫出）處無初速度地釋放一質(zhì)量m＝4×10﹣6kg、電荷量q＝1.6×10﹣5C的帶正電的粒子，粒子經(jīng)電場加速后沿x軸負(fù)方向進(jìn)入第二象限，并垂直x軸通過N（﹣1，0）（1）粒子進(jìn)入第二象限時的速度大??；（2）粒子從M點(diǎn)釋放后至第二次運(yùn)動到y(tǒng)軸的總時間（計(jì)算結(jié)果保留π）；（3）若改變粒子在直線y＝1m上的釋放位置，要求粒子垂直經(jīng)過x軸，則粒子釋放處到y(tǒng)軸的距離應(yīng)滿足的條件。

2024-2025學(xué)年河南省新未來高二（上）期末物理試卷參考答案與試題解析題號1234567答案DDCACDA一、選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1．（4分）關(guān)于麥克斯韋電磁場理論，下列說法正確的是（）A．變化的磁場只能在其周圍的閉合線圈中產(chǎn)生電場 B．只有帶電平行板間的變化電場才能在板間產(chǎn)生磁場 C．變化的磁場與變化的電場沿同一方向，且與電磁波的傳播方向垂直 D．電磁波是橫波，而且是一種真正的物質(zhì)【分析】根據(jù)麥克斯韋電磁場理論和電磁波特點(diǎn)分析?！窘獯稹拷猓篈B、變化的磁場產(chǎn)生電場。不需要閉合線圈與電容器，這種現(xiàn)象可以在真空中發(fā)生；C、變化的磁場與變化的電場互相垂直，故C錯誤；D、電磁波是橫波，故D正確。故選：D?！军c(diǎn)評】本題考查了麥克斯韋的電磁場理論。這種題型屬于基礎(chǔ)題，只要善于積累，難度不大。2．（4分）如圖所示為兩閉合線圈A、B，其半徑分別為2m、1m，垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為1T的勻強(qiáng)磁場只分布在B線圈內(nèi)（）A．A中磁通量大小為4πWb B．B中磁通量大小為4πWb C．若磁場隨時間均勻增強(qiáng)，A有擴(kuò)張的趨勢 D．若磁場隨時間均勻減弱，B中有順時針方向的感應(yīng)電流【分析】根據(jù)磁通量的計(jì)算公式求解磁通量的大小；根據(jù)楞次定律判斷電流方向，根據(jù)“同向電流相互吸引”判斷A的受力情況。【解答】解：AB、根據(jù)磁通量的計(jì)算公式可知A和B中的磁通量大小相等2Wb＝πWb，故AB錯誤；C、若磁場隨時間均勻增強(qiáng)，根據(jù)“同向電流相互吸引”可知，故C錯誤；D、若磁場隨時間均勻減弱，故D正確。故選：D?！军c(diǎn)評】根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向的一般步驟是：確定原磁場的方向→原磁場的變化→引起感應(yīng)電流的磁場的變化→楞次定律→感應(yīng)電流的方向。3．（4分）當(dāng)濕敏電阻RH周圍的空氣濕度升高時，其電阻率變大。某同學(xué)利用濕敏電阻RH設(shè)計(jì)如圖所示的電路來監(jiān)測空氣濕度變化，其中R0是定值電阻。閉合開關(guān)，電壓表示數(shù)為U，示數(shù)變化量為ΔU，示數(shù)變化量為ΔI，電源電動勢E和內(nèi)阻r恒定，以下說法正確的是（）A．U減小，I增大 B．增大 C．電源總功率減小 D．電源效率減小【分析】閉合開關(guān)，根據(jù)空氣濕度的變化，分析濕敏電阻RH的電阻率的變化，判斷RH阻值的變化，由閉合電路歐姆定律分析電路中電流的變化以及路端電壓的變化，再分析電壓表示數(shù)的變化。根據(jù)閉合電路歐姆定律分析的變化。由P＝EI分析電源總功率的變化。分析路端電壓的變化判斷電源效率的變化?！窘獯稹拷猓篈、依題意可知，RH的電阻率增大，RH的阻值增大，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知。由U＝E﹣I（R0+r）知，U增大；B、由U＝E﹣I（R0+r）知，＝R3+r，不變；C、電源總功率為P＝EI，I減小，故C正確；D、電源的效率為η＝×100%，內(nèi)電壓減小外增大，電源效率增大。故選：C?！军c(diǎn)評】本題實(shí)質(zhì)上是電路動態(tài)分析問題，要抓住濕敏電阻RH的電阻率與空氣濕度的關(guān)系，結(jié)合閉合電路歐姆定律進(jìn)行分析。4．（4分）如圖所示，L為電阻可忽略的線圈，R為電阻，開關(guān)S處于閉合狀態(tài)?，F(xiàn)突然斷開S，并開始計(jì)時，同時會向外輻射電磁波。下列選項(xiàng)中能正確反映LC回路中電流i（順時針方向?yàn)檎㈦娙萜髦须妶鯡（豎直向下為正）ab隨時間變化的圖像是（）A． B． C． D．【分析】根據(jù)電容器兩端電勢差的變化情況，判斷電容器帶電量的變化，再根據(jù)電容器的充放電與線圈自感應(yīng)電動勢，來確定電流的變化，從而即可求解?！窘獯稹拷猓篈BC．因?yàn)長為一電阻可忽略的線圈，電容器帶電量為零，電容器開始充電，即負(fù)方向的電場強(qiáng)度逐漸增加ab逐漸增大，且為負(fù)方向，BC錯誤；D．?dāng)嚅_S后，電容器開始充電，故D錯誤。故選：A?！军c(diǎn)評】本題考查了L﹣C振蕩電路，知道該電路中電場能和磁場能之間的轉(zhuǎn)化，電流、電量的變化。5．（4分）如圖所示為遠(yuǎn)距離輸電示意圖，現(xiàn)將輸送電壓U2由22kV升級為220kV，在保持發(fā)電站輸出電壓U1，發(fā)電站輸送的總電功率、輸電線電阻R線、用戶得到的電壓U4均不變的情況下，則（）A．升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比變?yōu)樵瓉淼?B．輸電線上損失的電壓ΔU變?yōu)樵瓉淼?C．輸電線損失的功率變?yōu)樵瓉淼?D．降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比變?yōu)樵瓉淼?0倍【分析】根據(jù)變壓規(guī)律計(jì)算；根據(jù)P＝UI計(jì)算出輸電線上電流的變化，然后根據(jù)ΔU＝IR線分析損失的電壓，根據(jù)P損＝I2R線分析損失功率的變化；分別寫出兩種情況下降壓變壓器的輸入電壓表達(dá)式，然后根據(jù)變壓比分析?！窘獯稹拷猓篈、原來升壓變壓器原＝k＝k'，即變?yōu)樵瓉淼?；B、根據(jù)I＝，升級后的輸送電流變?yōu)樵瓉淼木€可知，輸電線上損失的電壓ΔU變?yōu)樵瓉淼?；C、根據(jù)P損＝I2R線可知，輸電線上損失的功率變?yōu)樵瓉淼?；D、原來的降壓變壓器原，升級后原，由上面的分析可知I’＝I，故D錯誤。故選：C?！军c(diǎn)評】本題考查了遠(yuǎn)距離輸電中的動態(tài)分析，掌握變壓規(guī)律和輸電線中電流的計(jì)算方法是解題的基礎(chǔ)。6．（4分）在光滑水平桌面上將長為的軟導(dǎo)線兩端固定，固定點(diǎn)的距離為L，處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)線中的張力大小為（）A．2πBIL B．2BIL C．πBIL D．BIL【分析】由安培力公式的適用條件，結(jié)合題意，即可知有效長度的大小、安培力大小；由幾何關(guān)系，可知導(dǎo)線中的張力與安培力的大小關(guān)系，從而計(jì)算張力大小?！窘獯稹拷猓河砂才嗔街蠰為有效長度的大小，結(jié)合題意L，則安培力大小為：；由幾何關(guān)系，可知導(dǎo)線中的張力與安培力的大小滿足：，故ABC錯誤。故選：D。【點(diǎn)評】本題考查安培力作用下的平衡，關(guān)鍵是根據(jù)幾何關(guān)系，得到張力與安培力的關(guān)系。7．（4分）在絕緣光滑水平面上以向右為正方向建立直線坐標(biāo)軸x軸，O點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，A點(diǎn)坐標(biāo)為﹣2m，如圖甲所示。周圍空間存在電場，A、B兩點(diǎn)間的電勢變化如圖乙所示，右側(cè)圖線為一條傾斜線段?，F(xiàn)把一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電粒子以初速度v0從A點(diǎn)向右射出，沿直線運(yùn)動到B點(diǎn)，關(guān)于這一運(yùn)動過程（忽略負(fù)電粒子形成的電場的影響）（）A．帶電粒子由A點(diǎn)運(yùn)動到O點(diǎn)的過程中加速度越來越小 B．帶電粒子分別處于﹣2m和2m時，電場力大小相等 C．帶電粒子在B點(diǎn)速度大于v0 D．帶電粒子在AO段的平均速度小于在OB段的平均速度【分析】A.φ﹣x圖像的斜率表示場強(qiáng)，其中斜率的大小表示該點(diǎn)場強(qiáng)的大小，據(jù)此分析判斷；B.φ﹣x圖像的斜率表示場強(qiáng)，其中斜率的大小表示該點(diǎn)場強(qiáng)的大小，據(jù)此分析判斷；C.AO段與BO段電勢差相等，根據(jù)功能關(guān)系，即可分析判斷；D.結(jié)合前面分析可得，粒子在AB間運(yùn)動的v﹣t圖像，再根據(jù)位移、時間、平均速度的關(guān)系，即可分析判斷。【解答】解：A.φ﹣x圖像的斜率表示場強(qiáng)，其中斜率的大小表示該點(diǎn)場強(qiáng)的大小，A到O斜率越來越小，則加速度越來越??；B.φ﹣x圖像的斜率表示場強(qiáng)，其中斜率的大小表示該點(diǎn)場強(qiáng)的大小，﹣2m和2m處，則電場強(qiáng)度大小不相等，電場力大小不相等；C.AO段與BO段電勢差相等，電場力做功大小相等，OB段電場力對電荷做負(fù)功4，故C錯誤；D.結(jié)合前面分析可得，粒子在AB間運(yùn)動的v﹣t圖像如下：因?yàn)锳O段與OB段的位移相等，所以兩段圖線與坐標(biāo)軸圍成面積相等，則粒子在AO段的平均速度大于在OB段的平均速度；故選：A?！军c(diǎn)評】本題主要考查對φ﹣x圖像的掌握，解題時需注意，φ﹣x圖像的斜率表示場強(qiáng)，其中斜率的大小表示該點(diǎn)場強(qiáng)的大小、斜率的正負(fù)可以確定電場強(qiáng)度的方向。二、選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。（多選）8．（6分）如圖所示，某同學(xué)將一內(nèi)阻Rg＝20Ω，滿偏電流Ig＝200mA的表頭，改裝成雙量程電流表。電流從A端流入，電流表有0～0.6A和0～3A兩個量程。下列說法正確的是（）A．接A、B接線柱時，電表量程為0～0.6A B．接A、C接線柱時，電表量程為0～0.6A C．電阻R2的阻值是R1的4倍 D．電阻R2的阻值是R1的2倍【分析】根據(jù)串并聯(lián)電路的電流、電壓和電阻的特點(diǎn)分別寫出兩個量程的表達(dá)式，根據(jù)表達(dá)式分析計(jì)算即可?！窘獯稹拷猓篈B、接A，電表的量程為I＝、C接線柱時，所以I＞I'、B接線柱時；接A，電表的量程為0～3.6A，B正確；CD、把I＝3A和I'＝1＝2Ω，R7＝8Ω，即電阻R2的阻值是R5的4倍，故C正確。故選：BC?！军c(diǎn)評】掌握串并聯(lián)電路的電流、電壓和電阻的特點(diǎn)是解題的基礎(chǔ)。（多選）9．（6分）風(fēng)力發(fā)電是一種綠色清潔能源。其發(fā)電原理可簡化如圖甲所示，風(fēng)輪轉(zhuǎn)動帶動內(nèi)部的矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動。產(chǎn)生的電動勢隨時間變化的正弦規(guī)律圖像如圖乙所示，發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻為10Ω，不計(jì)電路的其他電阻，則（）A．t＝0.005s時穿過線圈的磁通量最大 B．t＝0.01s時穿過線圈的磁通量變化率最大 C．燈泡兩端的電壓有效值為9V D．每秒內(nèi)電流方向改變100次【分析】根據(jù)磁通量與感應(yīng)電動勢的變化關(guān)系判斷；根據(jù)圖像可以知道交流電的最大值和交流電的周期，根據(jù)最大值和有效值的關(guān)系即可求得交流電的有效值、頻率以及每秒內(nèi)電流方向改變次數(shù)?！窘獯稹拷猓篈、由圖可知，則此時穿過副線圈平面的磁通量的變化率最大，故A錯誤；B、由圖可知，則此時穿過副線圈平面的磁通量的變化率為零；C、由圖可知變壓器原線圈的電壓的最大值為20VV燈泡兩端的電壓有效值為：V＝V；D、由題圖可知交流電的周期T＝4×10﹣2s，故頻率f＝，所以每秒內(nèi)電流方向改變100次。故選：CD?！军c(diǎn)評】解決本題的關(guān)鍵是交流電的瞬時值表達(dá)式的求解，根據(jù)瞬時值表達(dá)式來分析磁通量的變化的情況。（多選）10．（6分）如圖所示為用導(dǎo)線圍成半徑為L的半圓弧，一阻值為R的定值電阻用導(dǎo)線連接在圓心和半圓弧的左端，長度為L的導(dǎo)體棒一端用鉸鏈固定在圓心O點(diǎn)，導(dǎo)體棒的電阻值為R，忽略導(dǎo)線的電阻值，磁場隨時間均勻變化，磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率絕對值為（未知）0不變，導(dǎo)體棒繞O點(diǎn)以恒定的角速度ω逆時針轉(zhuǎn)動，兩次流過定值電阻的電流相同。導(dǎo)體棒始終保持與圓弧有良好的接觸。則下列說法正確的是（）A．第一次，磁場隨時間均勻地減弱 B．＝ C．導(dǎo)體棒轉(zhuǎn)過90°的過程中，流過定值電阻的電荷量為 D．導(dǎo)體棒轉(zhuǎn)過90°的過程中，定值電阻上產(chǎn)生的焦耳熱為【分析】先利用右手定則判斷第二次流過定值電阻的電流方向，再利用楞次定律判斷第一次磁場隨時間的變化情況；第二次：根據(jù)E＝B0L求出導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢，再根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律求出；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)系求流過定值電阻的電荷量；根據(jù)焦耳定律計(jì)算定值電阻上產(chǎn)生的焦耳熱?！窘獯稹拷猓篈、第二次：根據(jù)右手定則判斷可知。第一次：根據(jù)安培定則可知，與原磁場方向相反，磁場隨時間均勻地增強(qiáng)；B、第二次：導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E＝B0L＝B0L＝因兩次流過定值電阻的電流相同，所以兩次產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢相等?聯(lián)立解得＝，故B正確；C、導(dǎo)體棒轉(zhuǎn)過90°的過程中Δt＝＝＝＝；D、導(dǎo)體棒轉(zhuǎn)過90°的過程中）2R?＝，故D正確。故選：BD?！军c(diǎn)評】本題是感生電動勢和動生電動勢比較的問題，要掌握轉(zhuǎn)動切割感應(yīng)電動勢表達(dá)式E＝，熟練運(yùn)用法拉第電磁感應(yīng)定律、閉合電路歐姆定律和電荷量與電流的關(guān)系求電荷量，能掌握電荷量經(jīng)驗(yàn)表達(dá)式q＝。三、非選擇題：本題共5小題，共54分。11．（6分）霍爾元件廣泛應(yīng)用于測量和自動控制等領(lǐng)域。在電動自行車中有多處用了霍爾元件，最典型的是測速、調(diào)速轉(zhuǎn)把、斷電剎把以及電動車無刷電機(jī)和助力等。實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)磁場不太強(qiáng)時，式中的比例系數(shù)K（未知）稱為霍爾系數(shù)，如圖乙所示。已知金屬板電流是由電子的定向流動形成的，電子的平均定向移動速度為v，金屬板單位體積中電子的個數(shù)為n，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，長度為c。回答下列問題：（1）達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時，金屬板前表面的電勢高于（填“高于”“低于”或“等于”）后表面的電勢。（2）金屬板前后兩面之間的電勢差（霍爾電壓）U的大小為。（3）霍爾系數(shù)K＝?！痉治觥浚?）由左手定則，即可知載流子的偏轉(zhuǎn)方向，結(jié)合載流子的電性，即可知前后表面的電勢相對高低；（2）穩(wěn)定狀態(tài)下，載流子受到的電場力與洛倫茲力平衡，結(jié)合電流的微觀表達(dá)式，即可得到霍爾電壓表達(dá)式；（3）由題意可知電壓的表達(dá)式，結(jié)合（2）的電壓表達(dá)式，即可計(jì)算霍爾系數(shù)K?！窘獯稹拷猓海?）由左手定則，即可知載流子向后表面偏轉(zhuǎn)，可知前表面電勢高于后表面電勢；（2）穩(wěn)定狀態(tài)下，載流子受到的電場力與洛倫茲力平衡，即，即可得到霍爾電壓；（3）由題意可知電壓U＝K，結(jié)合（2）的電壓表達(dá)式。故答案為：（1）高于；（2）?！军c(diǎn)評】本題考查霍爾元件的應(yīng)用，關(guān)鍵是理解在穩(wěn)定狀態(tài)下，載流子受到的洛倫茲力與電場力平衡。12．（10分）某同學(xué)為探究光敏電阻阻值隨光照強(qiáng)度變化的關(guān)系，設(shè)計(jì)了如圖（a）所示的電路。所用器材有：置于暗箱（圖中虛線區(qū)域）G、小燈泡和刻度尺；阻值為R的定值電阻；理想電壓表V；開關(guān)S；導(dǎo)線若干。實(shí)驗(yàn)時，先按圖（a）連接好電路，記錄電壓表的示數(shù)U，獲得多組數(shù)據(jù)如表：d/cm8.5010.0012.0013.5015.0017.0018.5020.00U/mV271.0220.0180.0156.7144.9114.094.889.5回答下列問題：（1）光敏電阻阻值RG與電壓表示數(shù)U的關(guān)系式為RG＝（用E、r、R、U表示）。（2）依據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可推斷：光敏電阻的阻值隨著光照強(qiáng)度的減小而增大（填“增大”或“減小”）。（3）該同學(xué)注意到智能手機(jī)有自動調(diào)節(jié)屏幕亮度的功能，光照強(qiáng)度大時屏幕變亮，反之變暗。他設(shè)想利用光敏電阻的特性，小燈泡變亮；反之變暗”的功能（b）所示電路，則電路中R2（填“R1”或“R2”）為光敏電阻，另一個為定值電阻。（4）如圖（c）所示為工廠流水生產(chǎn)線上利用光敏電阻特性，信號處理系統(tǒng)自動計(jì)數(shù)的示意圖1為光敏電阻，R2為定值電阻，那么當(dāng)有光照射R1時，信號處理系統(tǒng)獲得高電壓（填“高電壓”或“低電壓”），信號處理系統(tǒng)每獲得一次低電壓（填“高電壓”或“低電壓”）就記數(shù)一次?！痉治觥浚?）根據(jù)閉合電路的歐姆定律求出光敏電阻阻值與電壓表示數(shù)的關(guān)系式；（2）根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)看出，當(dāng)光照強(qiáng)度增大時，電壓表的示數(shù)減小，則光敏電阻的阻值減??；（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析光敏電阻阻值隨光照強(qiáng)度減小如何變化，根據(jù)光敏電阻特性與圖示電路圖分析答題。（4）R2兩端的電壓增大，即信號處理系統(tǒng)獲得高電壓，信號處理系統(tǒng)每獲得一次低電壓就記數(shù)一次?！窘獯稹拷猓海?）根據(jù)電路結(jié)構(gòu)和閉合電路歐姆定律有變形可得（2）根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可知，光照距離越大（即光照強(qiáng)度越小），則光敏電阻兩端的電壓越大，即光敏電阻的阻值隨光照強(qiáng)度的減小而增大；（3）光敏電阻阻值隨光照強(qiáng)度增大而減小，由圖（b）所示電路圖可知1是光敏電阻，有光照射光敏電阻時外減小，由閉合電路的歐姆定律可知可知干路電流增大，路端電壓U＝E﹣Ir減小，流過燈泡的電流減小，燈泡變暗，小燈泡變亮，因此R1不是光敏電阻。如果R7是光敏電阻，有光照射光敏電阻時，干路電流增大，流過R1的電流減小，流過燈泡的電流增大，燈泡變亮，小燈泡變亮，所以R2是光敏電阻。（4）當(dāng)有光照射R4時R1的電阻減小，則整個電路總電阻變小，則電流增大2兩端的電壓增大，即信號處理系統(tǒng)獲得高電壓。故答案為：（1）；（2）增大5；（4）高電壓；低電壓?！军c(diǎn)評】根據(jù)圖示電路圖應(yīng)用閉合電路的歐姆定律可以求出光敏電阻阻值與電壓表示數(shù)的關(guān)系；應(yīng)用表格法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是常用的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法。13．（10分）如圖所示，電源的電動勢E＝10V保持不變，內(nèi)阻r＝2Ω1＝0.5Ω，滑動變阻器R2的最大阻值為5Ω。（1）當(dāng)滑動變阻器R2的阻值為多少時，電阻R1消耗的功率最大？最大值為多少？（2）當(dāng)滑動變阻器R2的阻值為多少時，滑動變阻器消耗的功率最大？最大值為多少？（3）當(dāng)滑動變阻器R2的阻值為多少時，電源的輸出功率最大？最大值為多少？【分析】（1）電阻R1是定值電阻，所以通過R1的電流越大，R1消耗的功率越大，據(jù)此分析計(jì)算；（2）寫出變阻器R2消耗功率的表達(dá)式，用數(shù)學(xué)的方法分析計(jì)算；（3）當(dāng)電源內(nèi)阻等于外電阻時，電源的輸出功率最大，據(jù)此計(jì)算?！窘獯稹拷猓海?）電阻R1是定值電阻，所以通過R1的電流越大，R8消耗的功率越大，則當(dāng)滑動變阻器R2的阻值為0時，電阻R4消耗的功率最大，最大功率為代入數(shù)據(jù)解得P1m＝6W（2）滑動變阻器消耗的功率為＝當(dāng)R2＝R1+r＝8.5Ω+2Ω＝4.5Ω時，滑動變阻器消耗的功率最大解得P3m＝10W（3）當(dāng)電源的內(nèi)阻等于外電阻r＝R1+R2，時，電源的輸出功率最大，則R3＝1.5Ω電源的最大輸出功率為Pm＝6.25W答：（1）當(dāng)滑動變阻器R6的阻值為0時，電阻R1消耗的功率最大，最大值為5W；（2）當(dāng)滑動變阻器R2的阻值為2.7Ω時，滑動變阻器消耗的功率最大；（3）當(dāng)滑動變阻器R2的阻值為1.6Ω時，電源的輸出功率最大?！军c(diǎn)評】本題考查了功率公式是應(yīng)用，能用數(shù)學(xué)的方法得到最大功率的表達(dá)式是解題的關(guān)鍵。14．（12分）如圖所示，光滑的絕緣斜面傾角為θ＝30°，水平虛線以上斜面區(qū)域存在豎直向上的勻強(qiáng)磁場T，邊長為L＝0.8m、質(zhì)量為m＝1kg、電阻值為R＝Ω的線框abcd放在虛線下側(cè)的斜面上，現(xiàn)對線框施加沿斜面向上的恒力F＝9N使其由靜止開始運(yùn)動，經(jīng)過一段時間線框剛好以勻速開始進(jìn)入磁場，重力加速度為g＝10m/s2，整個過程線框沒有發(fā)生轉(zhuǎn)動。求：（1）線框出發(fā)瞬間cd邊到虛線的間距；（2）線框從開始運(yùn)動到ab邊與虛線重合的時間以及該過程流過線框某一橫截面的電荷量?！痉治觥浚?）根據(jù)平衡條件結(jié)合安培力的計(jì)算公式求解速度大小，根據(jù)動能定理求解線框出發(fā)瞬間cd邊到虛線的間距；（2）根據(jù)動量定理求解進(jìn)入磁場前的時間，根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式情況線框進(jìn)場的時間，由此得到線框從運(yùn)動到ab邊與虛線重合的時間；根據(jù)電荷量的計(jì)算公式求解該過程流過線框某一橫截面的電荷量?！窘獯稹拷猓海?）線框進(jìn)入磁場的過程中做勻速運(yùn)動，則線框受平衡力的作用Acd邊進(jìn)入磁場切割磁感線，產(chǎn)生的電動勢：E＝BLvcosθ形成的感應(yīng)電流：I＝受到的安培力：FA＝BILcosθ代入數(shù)據(jù)解得：v＝4m/s線框進(jìn)入磁場前時，根據(jù)動能定理可得：Fx﹣mgxsinθ＝代入數(shù)據(jù)解得：x＝2m；（2）線框從運(yùn)動到剛好進(jìn)場的時間為t4，取沿斜面向上為正方向，根據(jù)動量定理可得：（F﹣mgsinθ）t1＝mv﹣0解得：t4＝1s線框進(jìn)場的時間為：t2＝＝s＝8.2s線框從運(yùn)動到ab邊與虛線重合的時間為：t＝t1+t7＝1s+0.3s＝1.2s線框進(jìn)場的過程，由法拉第電磁感應(yīng)定律得：E＝BLvcosθ解得：E＝6.6V形成的感應(yīng)電流：I＝＝A＝10A根據(jù)電荷量的計(jì)算公式可得：q＝It2＝10×8.2C＝2C。答：（1）線框出發(fā)瞬間cd邊到虛線的間距為8m；（2）線框從開始運(yùn)動到ab邊與虛線重合的時間為0.2s，該過程流過線框某一橫截面的電荷量為3C?！军c(diǎn)評】對于電磁感應(yīng)問題研究思路常常有兩條：一條從力的角度，根據(jù)牛頓第二定律或平衡條件列出方程；另一條是能量，分析