2022-2023学年北京市通州区八年级上册期末物理专项提升模拟题（AB卷）含解析

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2022-2023学年北京市通州区高二上册期末物理专项提升模拟题
（A卷）
第I卷（选一选）

评卷人
得分



一、单 选 题
1．如图所示，把一条导线平行地放在磁针的上方附近，当导线中有电流通过时，磁针会发生偏转。首先观察到这个实验现象的物理学家是（　　）

A．伽利略 B．爱因斯坦 C．奥斯特 D．牛顿
2．带电粒子垂直于匀强磁场方向运动时，会受到洛伦兹力的作用．下列表述正确的是（　　）
A．洛伦兹力对带电粒子做正功
B．洛伦兹力没有改变带电粒子的动能
C．洛伦兹力的大小与速度无关
D．洛伦兹力没有改变带电粒子的速度方向
3．有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流强度为I，设每单位体积的导线中有n个电子，电子的电量为e，此时电子的定向移动速度为v，在Δt时间内,通过导线的横截面积的电子数目可表示为(    )
A． B． C． D．
4．下图表示磁感强度B，电流强度I和磁场对电流的作用力F三者方向的相互关系中，正确的是（　　）
A． B．
C． D．
5．为探究小灯泡L的伏安特性，连好图示的电路后闭合开关，通过移动变阻器的滑片，使小灯泡中的电流由零开始逐渐增大，直到小灯泡正常发光．由电流表和电压表得到的多组读数描绘出的U-I图象应是

A．B．C．D．
6．图是用电压表和电流表测电阻的一种连接方法，为待测电阻．如果考虑到电表内阻对测量结果的影响，则（       ）

A．电压表示数大于两端的实际电压，电流表示数大于通过的实际电流
B．电压表示数大于两端的实际电压，电流表示数等于通过的实际电流
C．电压表示数等于两端的实际电压，电流表示数大于通过的实际电流
D．电压表示等于两端的实际电压，电流表示数等于通过的实际电流
7．在匀强磁场中有一带电粒子做匀速圆周运动，当它运动到M点，突然与一没有带电的静止粒子碰撞合为一体，碰撞后的运动轨迹应是图中的哪一个？（实线为原轨迹，虚线为碰后轨迹，且没有计粒子的重力）（　　）
A． B．
C． D．
8．在图所示的电路中，电源电动势为E、内电阻为r．在滑动变阻器的滑动触片P从图示位置向下滑动的过程中（　　）

A．电路中的总电流变小 B．路端电压变大
C．通过滑动变阻器R1的电流变小 D．通过电阻R2的电流变小
9．如图所示电路，电源电动势为E，内阻为r。当开关S闭合后，小型直流电动机M和指示灯L都恰能正常工作。已知指示灯L的电阻为R0，额定电流为I，电动机M的线圈电阻为R，则下列说法中正确的是（　　）


A．电源的输出功率为IE-I2r B．电动机的输出功率为IE-I2R
C．电动机的额定电压为IR D．整个电路的热功率为I2（R0+R）
10．如图所示，两根垂直纸面的直导线a、b通有大小相同的电流，两导线旁有一点P，P点到a、b距离相等。若使P点的磁场方向向右，则

A．a中电流方向向外，b中电流方向向里
B．a中电流方向向外，b中电流方向向外
C．a中电流方向向里，b中电流方向向里
D．a中电流方向向里，b中电流方向向外
11．如图甲所示，100匝的线圈（图中只画了2匝）两端A、B与一个理想电压表相连。线圈内有指向纸内方向的匀强磁场，线圈中的磁通量在按图乙所示规律变化。下列说确的是（　　）

A．A端应接电压表正接线柱，电压表的示数为150V
B．A端应接电压表正接线柱，电压表的示数为50.0V
C．B端应接电压表正接线柱，电压表的示数为150V
D．B端应接电压表正接线柱，电压表的示数为50.0V
12．1922年英国物理学家阿斯顿因质谱仪的发明、同位素和质谱的研究荣获了诺贝尔化学奖．若速度相同的一束粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示，则下列相关说法中正确的是(　 　)

A．该束带电粒子带负电
B．速度选择器的P1极板带负电
C．在B2磁场中运动半径越大的粒子，质量越大
D．在B2磁场中运动半径越大的粒子，比荷越小
13．如图所示，在倾角为θ的光滑斜面上，存在着两个磁感应强度大小均为B的匀强磁场，方向一个垂直斜面向上，另一个垂直斜面向下，宽度均为L。一个质量为m、电阻为R，边长为L的正方形金属线框以速度v刚进入上边磁场时，恰好做匀速直线运动，当ab到达gg'与ff'中点时，又恰好匀速，已知重力加速度为g，则（　　）


A．当ab边刚越过ff '时线框的加速度大小为2gsinθ，方向沿斜面向上
B．当ab边刚越过ff '时线框的加速度大小为3gsinθ，方向沿斜面向下
C．线框从开始进入磁场到ab边到达gg'与ff '中点时产生的热量为
D．从ab越过ff'边界到线框再做匀速直线运动所需的时间
评卷人
得分



二、多选题
14．如图甲所示，三块相同的蹄形磁铁并列放置在水平桌面上，可以认为磁极间的磁场是均匀的，将一根直导体棒用轻柔细导线水平悬挂在磁铁的两极间，导体棒的方向与磁感应强度的方向垂直．某同学实验中选用导线“1、4”进行实验，没有通电流时，导体棒静止在图乙中的O位置；有电流通过时，导体棒将摆动一个角度，若分别使大小为I1、I2、I3的电流流过导体棒，导体棒上摆的高度分别为图15乙中的X、Y、Z位置．已知三次电流大小的关系为I1
A．无电流时，导体棒没有受磁场力的作用
B．若导体棒内通电部分越长，则导体棒受到的磁场力就越大
C．导体棒受到的磁场力大小与电流大小成正比
D．电流较大时，导体棒受到的磁场力较大
15．回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示，要增大带电粒子射出时的动能，则下列说法中正确的是（　　）

A．增大匀强电场间的加速电压
B．增大磁场的磁感应强度
C．减小狭缝间的距离
D．增大D形金属盒的半径
16．金属棒ab、cd放在水平光滑导轨上， 条形磁铁向下加速运动，在接近导轨时，下列说确的有（　　）

A．ab、cd相互靠近 B．ab、cd相互远离
C．磁铁加速度大于g D．磁铁加速度小于g
17．磁流体发电是一项新兴技术，它可以把气体的内能直接转化为电能，右图是它的示意图．平行金属板A、B之间有一个很强的匀强磁场，磁感应强度为B，将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子）垂直于B的方向喷入磁场，每个离子的速度为v，电荷量大小为q，A、B两板间距为d，稳定时下列说法中正确的是（        ）

A．图中A板是电源的正极
B．图中B板是电源的正极
C．电源的电动势为Bvd
D．电源的电动势为Bvq
18．如图所示，电源的电动势E一定，内阻r=2Ω，定值电阻R1=0.5 Ω，滑动变阻器R2的阻值为5 Ω，则：

A．当滑动变阻器阻值为5 Ω时，电源的输出功率
B．当滑动变阻器阻值为1.5Ω时，电源的输出功率
C．当滑动变阻器阻值为2.5Ω时，变阻器R2消耗的功率
D．当滑动变阻器的阻值为2.5Ω时，电阻R1消耗的功率
19．如图所示，导线框与电源、滑动变阻器、电流表、开关组成闭合回路，将导线框用弹簧测力计悬挂，导线框下端置于蹄形磁铁两极之间，与磁场方向垂直放置。在接通电路前先观察并记录下弹簧测力计的读数F0。接通电路，调节滑动变阻器使电流表读数为I1, 观察并记录弹簧测力计此时的读数F1，继续调节滑动变阻器使电流表读数为 I2， I3，…，In，观察并记录弹簧测力计相应的读数 F2，F3， …，Fn。 若实验过程中导线框下端都未离开蹄形磁铁两极之间的区域，且该区域的磁场可看作匀强磁场，则根据以上数据描绘出的弹簧测力计弹力大小F随电流I变化的图像可能是

A． B．
C． D．
第II卷（非选一选）

评卷人
得分



三、实验题
20．现有两组同学测定一节干电池电动势E和内阻r（已知E约为1.5V，r约为1Ω）。
（1）组采用图1所示电路。


①为了完成该实验，选择实验器材时，在电路的a、b两点间可接入的器件是___________。
A．一个定值电阻                  B．电阻箱                  C．滑动变阻器
②为了使实验结果更，在选择实验仪器时，首先用多用电表测量电压表的内阻大小，其中电压表V的内阻示数如图2所示，测量时选择“×1000”挡，则内阻大小为___________Ω，为了调节方便且测量精度更高，电流表和电压表应选___________（选填选项前的字母）。


A．电流表（0～0.6A），电压表（0～3V）
B．电流表（0～0.6A），电压表（0～15V）
C．电流表（0～3A），电压表（0～3V）     
D．电流表（0～3A），电压表（0～15V）
③多次测量，他们记录了多组电流表示数I和电压表示数U，并在图3中画出了U-I图像。由图像可以得出，此干电池的电动势的测量值E=___________V（保留三位有效数字），内阻的测量值r=___________Ω（保留两位有效数字）。


（2）①第二组探究用没有同方法测定干电池的电动势和内阻，他们提出的实验中有如下四种器材组合。为使实验结果尽可能准确，最没有可选取的一组器材是( )
A．一个电流表、一个电压表和一个滑动变阻器
B．一个电压表和多个定值电阻
C．一个电流表和一个电阻箱
D．两个电流表和一个滑动变阻器
②第二组在没有电压表的情况下，设计了如图4所示的电路，完成了对同一电池的测量。改变电阻箱接入电路中的电阻值，记录了多组电流表示数I和电阻箱示数R，通过研究图像的信息，他们发现电动势的测量值与组的结果非常接近，但是内阻的测量值与组的结果有明显偏差。将上述实验重复进行了若干次，结果依然如此。关于第二组测量内阻产生的偏差及其原因，下列分析中正确的是___________（选填选项前的字母）。


A．第二组内阻的测量结果小于组的测量结果
B．第二组内阻的测量结果大于组的测量结果
C．造成这个偏差的原因是实际电流表内阻没有能近似为零
D．造成这个偏差的原因是实验小组读取电流表读数时眼睛没有正对表盘，使读数有时候偏大，有时候偏小
评卷人
得分



四、解 答 题
21．如图将满偏电流，电阻电流表接入电动势，内阻的电源组成欧姆表，A、B为接线柱。
（1）用导线把A、B直接连，此时应把可变电阻R0调节为多少才能使电流表恰好达到满偏电流？
（2）调到满偏后保持的值没有变，在A、B间接入一个150Ω的电阻，电流表指针指向多少？
（3）改装的欧姆表表盘刻度是否均匀？如果把任意电阻R接在A、B间，电流表读数I与R的值有什么关系？

22．如图甲所示，金属杆ab的质量为m， 长为l，通过的电流为I，处在磁感应强度为B 的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面成θ角斜向上，结果ab静止于水平导轨上。由b向a的方向观察，得到图乙所示的平面图。
（1）在乙图中画出金属杆受力的示意图。
（2）求金属杆ab受到的力；
（3）求金属杆对导轨的压力；
（4）若图中θ=0，当B多大时ab所受弹力为零。

23．电视机的显像管中，电子束的偏转是用磁偏转技术实现的。电子束电压为U的加速电场后，进入一圆形匀强磁场区，如图所示。磁场方向垂直于圆面。磁场区的为O，半径为r。当没有加磁场时，电子束将通过O点而打到屏幕的M点。已知电子的质量为m，电量为e，其没有计重力的影响。为了使电子能打到屏幕边缘的P点，电子束的偏转角为θ，请问：
（1）磁场的方向如何？
（2）此时的磁感应强度为多少？
（3）电子束在磁场中运动了多长时间？

24．如图所示，一根电阻没有计的直导体棒质量为m、长为l，其两端放在位于水平面内间距也为l的光滑平行导轨上，并与之接触良好，磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过导轨平面。
（1）若导体棒以速度v0匀速向右运动，请根据电动势的定义，推导导体棒切割磁感线过程中产生的感应电动势E的表达式。 
（2）若棒左侧两导轨cd之间连接一个可控电阻R，t=0时刻，给导体棒一个平行于导轨的水平向右初速度v0，此时可控电阻的阻值为R0，在棒运动过程中，通过可控电阻的变化使棒中的电流强度保持恒定，没有计导轨电阻，导体棒一直在磁场中。棒的位移设为x1
a、求可控电阻R随时间t变化的关系式；
b、求0～t时间内可控电阻R上消耗的平均功率； 
（3）若在棒的整个运动过程中将（2）中的可控电阻改为阻值为R0的定值电阻，其他条件没有变，棒的位移x2，请推导导体棒速度大小v与位移x的表达式并求的值。


答案：
1．C

【详解】
当导线中有电流通过时，磁针会发生偏转，说明电流产生了磁场，这是电流的磁效应，首先观察到这个实验现象的物理学家是奥斯特。
故选C。
2．B

【详解】
ABD．洛伦兹力的方向与速度方向垂直，所以洛伦兹力没有做功，没有改变速度的大小，只改变速度的方向，所以没有改变粒子的动能，A D错误B正确；
C．洛伦兹力大小

与速度的大小有关，C错误。
故选B。
3．C

【详解】
在时间内，流经导线的电荷量为，而电子的电荷量为，则时间内通过导线横截面的电子数目可表示为：

A. 与分析没有符，故A错误；
B. 与分析没有符，故B错误；
C. 与分析相符，故C正确；
D. 与分析没有符，故D错误．
4．C

【详解】
A．由左手定则可知，安培力应竖直向上，故A错误；
B．由左手定则可知，安培力应水平向左，故B错误；
C．由左手定则可知，磁场B、电流I和磁场对电流作用力F三者方向关系正确，故C正确；
D．由左手定则可知，安培力应垂直向里，故D错误。
故选C。
5．C

【分析】
根据电路中电阻的变化，确定电压与电流变化，并考虑温度对电阻的影响，运用U﹣I图象含义分析判断．
【详解】
当滑动变阻器在最左端时，灯泡连端电压为0，滑动变阻器逐渐向右移动，小灯泡的亮度逐渐变亮，直到正常发光．随着小灯泡两端电压的升高，电流也在升高，但是，小灯泡灯丝的电阻随着温度的升高而增大，在图像上各点切线斜率应越来越大．故C正确
【考点】
探究小灯泡的伏安特性曲线

考查闭合电路中动态变化问题的分析，需要注意的是灯泡的电阻随着电压的升高而增大；
6．B

【详解】
由电路图知，电流表与待测电阻串联，所以电流表的读数等于通过待测电阻的实际电流；电压表测量的是待测电阻与电流表的串联电压，所以电压表的读数大于待测电阻两端的实际电压．故B项正确，ACD三项错误．
7．A

【详解】
粒子与一没有带电的静止粒子碰撞合为一体，由动量守恒定律可知，成的新的整体的动量等于原来粒子的动量，且整体的带电量没有变，根据

可知整体的运动半径没有变，则碰后的轨迹为A。
故选A。
8．D

【详解】
A．在滑动变阻器R1的滑动触片P向下滑动的过程中，R1变小，外电路总电阻变小，由闭合电路欧姆定律分析电路中的总电流变大。故A错误。
B．路端电压U=E-Ir，I变大，E、r没有变，则U变小。故B错误。
D．路端电压U变小，通过电阻R2的电流变小。故D正确。
C．总电流变大，通过电阻R2的电流变小，所以通过滑动变阻器R1的电流必定变大。故C错误。
故选D。
9．A

【分析】
【详解】
A．电源的输出功率为总功率减去电源内阻消耗的功率，即
P1=IE-I2r
A正确；
B．电动机的输出功率为电动机的电功率减去电动机内阻消耗的功率，即
P2=UI-I2R
其中U为电动机两端的电压，为

故

B错误；
C．电动机没有是纯电阻电路，额定电压U>IR，C错误；
D．整个电路的热功率为
P热=I2(R0+R+r)
D错误。
故选A。
10．A

【详解】
A．若a中电流方向向外，b中电流方向向里，根据右手螺旋法则可知a在P点的磁场斜向右上方，b在P点的磁场斜向右下方，合成后的合磁场水平向右，选项A正确；
B．若a中电流方向向外，b中电流方向向外，根据右手螺旋法则可知a在P点的磁场斜向右上方，b在P点的磁场斜向左上方，合成后的合磁场竖直向上，选项B错误；
C． a中电流方向向里，b中电流方向向里，根据右手螺旋法则可知a在P点的磁场斜向左下方，b在P点的磁场斜向右下方，合成后的合磁场竖直向下，选项C错误；
D．a中电流方向向里，b中电流方向向外，根据右手螺旋法则可知a在P点的磁场斜向左下方，b在P点的磁场斜向左上方，合成后的合磁场水平向左，选项D错误；
故选A.
11．B

【详解】
根据楞次定律可知，线圈产生的电流为逆时针方向，则A端应接电压表正接线柱，感应电动势大小

故选B。
12．D

【详解】
A、带电粒子在磁场中向下偏转，磁场的方向垂直纸面向外，根据左手定则知，该粒子带正电，故A错误；
B、在平行金属板间，根据左手定则知，带电粒子所受的洛伦兹力方向竖直向上，则电场力的方向竖直向下，知电场强度的方向竖直向下，所以速度选择器的极板带正电，故B错误；
C、进入磁场中的粒子速度是一定的，根据得，，知r越大，荷质比越小，而质量m没有一定大，故C错误，D正确．
13．D

【详解】
AB．线框刚开始进入磁场时，线框处于平衡状态，此时有

当ab边刚越过时，此时线框速度仍为v，此时有


联立可得

联立可得

方向沿斜面向上，故AB错误；
C．线框从开始进入磁场，安培力

ab边到达gg'与中点时

由共点力平衡知识可知

解得

线框从开始进入磁场到ab边到达gg'与中点，由动能定理可得

产生的热量为

故C错误；
D．从ab越过边界到线框再做匀速直线运动，由法拉第电磁感应定律可得

设该过程中平均电流为I，由闭合电路欧姆定律可得

取沿斜面向下方向为正，由动量定理可得

联立可得

故D正确。
故选D。
14．AD

【详解】
根据实验现象没有通电流时，导线在O点静止，即可知无电流时，导体棒没有受安培力作用，A正确；由于题中导线长度一定，改变电流大小，所以只能得出电流较大时，导体棒受到的磁场力较大，但没有能说明成正比关系，更没有能说明导体棒受到的磁场力与导体棒长度的关系，故BC错误D正确．
15．BD

【分析】
【详解】
由洛伦兹力提供向心力有

得

则动能

知动能与加速的电压、狭缝间的距离无关，与磁感应强度B的大小和D形盒的半径有关，增大磁感应强度B或D形盒的半径，可以增加粒子的动能。
故选BD。
16．AD

【详解】
当条形磁铁从上向下接近闭合回路时，穿过回路的磁场方向向下，且磁通量在没有断增加，根据楞次定律可知，感应电流所产生的总是阻碍产生感应电流的磁通量的变化，所以会阻碍条形磁铁的下落，则感应电流的磁场给条形磁铁一个向上阻碍其下落的阻力，即磁铁下落的加速度小于g，为了阻碍回路中磁通量增加，ab、cd两金属棒将互相靠拢，使回路的面积减小，从而阻碍磁通量的增加。
故选AD。
17．BC

【详解】
试题分析：等离子体进入磁场后，根据左手定则，知正离子向下偏，负离子向上偏．所以B板带正电，A板带负电．最终离子在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡，有：．电动势E=U=Bvd．故B、C正确，A、D错误．
考点：磁流体发电机．
18．BC

【详解】
AB．当电源的输出功率外电路电阻等于内阻，则此时滑动变阻器阻值为1.5 Ω，选项A错误，B正确；
C．将电阻R1等效为电源内阻，则当滑动变阻器阻值为R1+r=2.5Ω时，变阻器R2消耗的功率，选项C正确；
D．当电阻R1消耗的功率时，电路中的电流，总电阻最小，则此时滑动变阻器的阻值为0，选项D错误；
故选BC.
19．BC

【详解】
若线框受安培力向下，则F=F0+BIL；若安培力向上，则F=F0-BIL
A．该图与结论没有相符，选项A错误；
B．该图与结论相符，选项B正确；
C．该图与结论相符，选项C正确；
D．该图与结论没有相符，选项D错误；
故选BC.
20．     BC##CB     15000     A     1.49     0.82     D     BC##CB

【详解】
（1）①[1]电路中有电压表、电流表，应采用伏安法测电动势和内阻，故在电路的a、b两点间可接入的器件是电阻箱或滑动变阻器。
故选BC。
②[2]测量时选择“×1000”挡，表盘示数为15Ω，则内阻大小为15000Ω。
[3]由于电源电动势约为1.5V，故电压表量程选择3V足够，内阻约为1Ω，考虑到其他电阻，电流表量程选择0.6A足够。
故选A。
③[4][5]由闭合电路欧姆定律可得

图线与纵轴交点坐标表示电动势，图线斜率值表示内阻，可得
，
（2）①[6]A．一个电流表、一个电压表和一个滑动变阻器，采用伏安法可获取多组数据，A正确，没有符合题意；
B．一个电压表和多个定值电阻，采用伏阻法可获取多组数据，B正确，没有符合题意；
C．一个电流表和一个电阻箱，采用安阻法可获取多组数据，C正确，没有符合题意；
D．两个电流表和一个滑动变阻器，可把一个电流表当成电压表使用，但一般电流表量程较小，且电流表内阻未知，故本组最没有可取，D错误，符合题意。
故选D。
②[7]AB．组内阻的测量值小于真实值，图4所示的电路，采用安阻法测量，电源内阻的测量值为电源内阻与安培表内阻之和，大于真实值，故第二组内阻的测量结果大于组的测量结果，A错误，B正确；
C．故造成这个偏差的原因是实际电流表内阻没有能近似为零，C正确；
D．实验小组读取电流表读数时眼睛没有正对表盘，使读数有时候偏大，有时候偏小，这为偶然误差，没有会产生上述偏差，D错误。
故选BC。
21．（1）142Ω；（2）5mA；（3）没有均匀，

【详解】
（1）根据闭合电路欧姆定律可得

（2）根据闭合电路欧姆定律可得

（3）根据

可知改装的欧姆表表盘刻度没有均匀，整理可得

又

可得

22．（1）       （2）f=BIlsinθ ；（3）N=mg-BIlcosθ ；   （4）B=

【详解】
（1）作出金属杆受力的主视图，如图．

（2）根据平衡条件得：
Ff=FAsinθ
解得：
Ff=BIlsinθ
（3） 竖直方向：
mg=FN+FAcosθ
又
FA=BIl
FN=mg-BIlcosθ
（4）若图中θ=0，当ab所受弹力为零时：
BIl=mg
解得

23．（1）垂直于纸面向外；（2）；（3）

【详解】
（1）根据左手定则可知，磁场方向垂直于纸面向外；
（2）电子在磁场中沿圆弧ab运动，圆心为C，半径为R。以v表示电子进入磁场时的速度，m、e分别表示电子的质量和电量，则

eU=mv2

又有

由以上各式解得
     
（3）粒子在磁场中运动的周期

粒子在磁场中运动的时间

联立可得

24．（1）；（2）a、；b、；（3）；

【详解】
（1）导体棒切割磁感线过程产生的感应电动势对应的非静电力为定向移动电荷受到洛伦兹力沿导体棒方向的分力。由电动势定义可得

（2）a、因棒中的电流强度保持恒定，故棒做匀减速直线运动，设电流为I，其初速度为v0，加速度大小为a，经时间t后，棒的速度变为v，则有
v=v0-at
而
BIl=ma
t=0时刻棒中电流为

经时间t后棒中电流为

由以上各式得

b、因可控电阻R随时间均匀变化，故所求平均功率为

即

（3） 设时间t，棒滑行距离为x，速度为v，则感应电动势为
E=Blv
电流

此时安培力

即

将滑行过程分为n段，每段时间为，对应位移为，由动量定理可得

即

对全过程而言

可得

即

所以

当v=0时，计算可得

左侧接可控电阻时，由动能定理可得


解得

综上可得

2022-2023学年北京市通州区高二上册期末物理专项提升模拟题
（B卷）
第I卷（选一选）

评卷人
得分



一、单 选 题
1．关于感应电动势E的单位，下列选项中正确的是（　　）
A．伏特（V） B．焦耳（J） C．安培（A） D．特斯拉（T）
2．在如图所示的四幅图中，正确标明了带正电的粒子所受洛伦兹力F方向的是
A． B． C． D．
3．电磁波在空气中的传播速度为v。北京交通广播电台发射电磁波的频率为f，该电磁波在空气中传播的波长λ为（　　）
A．v f B． C． D．
4．如图所示为氢原子能级图，氢原子从n=3跃迁到n=1能级时辐射出光子①，其能量为ε1；从n=2跃迁到n=1能级时辐射出光子②，其能量为ε2。下列说确的是（　　）

A．ε1 = ε2
B．ε1 > ε2
C．ε1 < ε2
D．无法确定
5．某空间存在匀强磁场和匀强电场。一个带电粒子（没有计重力）以一定初速度射入该空间后，做匀速直线运动；若仅撤除电场，则该粒子做匀速圆周运动。下列因素与完成上述两类运动有关的是（　　）
A．粒子的质量 B．粒子的电量
C．粒子入射时的速度 D．粒子的电性
6．如图所示，三块相同蹄形磁铁并列放置在水平桌面上，磁铁的N极在上、S极在下，固定没有动。导体棒用图中a、b轻而柔软的细导线悬挂，它们与导体棒和电源构成回路（电源没有在图中画出），导线a接在直流电源的正极，导线b接在直流电源的负极，认为导体棒所在位置附近为匀强磁场。接通电源后，看到导体棒向右摆动；只改变电流方向，看到导体棒向左摆动。据本次实验操作的现象，下列说确的是（　　）

A．磁场越强，导体棒受到的安培力越大
B．电流越大，导体棒受到的安培力越大
C．电流的方向影响导体棒受到安培力的方向
D．磁场的方向影响导体棒受到安培力的方向
7．如图所示，理想变压器的原线圈接入u=2200sin100πt（V）的交变电压，副线圈对铭牌标识为“220V，1100W”的用电器RL供电，该用电器正常工作。下列说确的是（　　）

A．原、副线圈的匝数比为10∶1
B．交变电压的频率为100Hz
C．原线圈中电流的有效值为2A
D．变压器的输入功率为1100W
8．如图所示，金属环A用轻绳悬挂，与长直螺线管共轴OO′，并位于其左侧，若变阻器滑片P向左移动，下列说确的是（　　）

A．金属环A将向左运动且有收缩趋势
B．金属环A将向右运动且有收缩趋势
C．金属环A将向左运动且有扩张趋势
D．金属环A将向右运动且有扩张趋势
9．如图所示，一个正方形有界匀强磁场区域，边长为2L，磁场方向垂直纸面向里。一个矩形闭合导线框abcd，ab边长为L，bc边长为0.5L，该导线框沿纸面由位置1（左）匀速运动到位置2（右）。（　　）


A．导线框进入磁场时，感应电流方向为a→d→c→b→a
B．导线框进入和离开磁场时，c、d两点间电势差没有变
C．导线框进入和离开磁场时，受到的安培力方向都水平向左
D．导线框进入磁场时，受到的安培力方向水平向左；离开磁场时，受到的安培力方向水平向右
10．磁流体发电是一项新兴技术。如图所示，平行金属板之间有一个很强的磁场，将一束含有大量正、负带电粒子的等离子体，沿图中所示方向喷入磁场。图中虚线框部分相当于发电机。把两个极板与用电器相连，下列说法没有正确的是（　　）

A．用电器中的电流方向从A到B
B．若只增大带电粒子电荷量，发电机的电动势增大
C．若只增强磁场，发电机的电动势增大
D．若只增大喷入粒子的速度，发电机的电动势增大
11．1930年劳伦斯制成了世界上台回旋加速器，其原理如图所示。这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙。两盒与一高频交流电源两极相接，放在磁感强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面，粒子源置于盒的圆心附近A点。若粒子源射出α粒子，已知α粒子的质量为m，电荷量为q，D形盒的半径为R，下列说确的是 （　　）

A．α粒子在磁场中做圆周运动的周期逐渐变大
B．α粒子被加速是从磁场中获得能量
C．α粒子从D形盒射出时的动能Ek=
D．交流电源的频率为
12．如图所示，天平可以用来测定磁感应强度，磁场方向垂直纸面（虚线围成的区域），天平的右臂下面挂有一个矩形线圈，共N 匝，线圈的下部悬在匀强磁场中，下底边长为L2，右侧边伸入磁场中的长为L1，线圈中通有电流I（方向如图）时，在天平左、右两边加上质量分别为m1、m2的砝码，天平平衡；当电流反向（大小没有变）时，右边再加上质量为m的砝码后天平重新平衡，下列说法中正确的是（　　）

A．磁场的磁感应强度
B．磁场的磁感应强度
C．磁场的磁感应强度
D．磁场的磁感应强度
13．如图所示电路为演示自感现象的实验电路。实验时，先闭合开关S，电路达到稳定后，设通过线圈L的电流为I1，通过小灯泡L2的电流为I2，小灯泡L1、L2均处于正常发光状态。以下说确的是（　　）                      

A．S闭合瞬间，L2灯慢慢变亮，L1灯立即变亮
B．S闭合瞬间，L1灯慢慢变亮，L2灯立即变亮
C．S断开瞬间，流经小灯泡L2中的电流由I2逐渐减为零
D．S断开瞬间，流经小灯泡L2中的电流由I1逐渐减为零
14．图甲、乙是交流发电机示意图，线圈ABCD在磁场中匀速转动。下列说确的是 （　　）

A．图甲中穿过线圈的磁通量，电路中的感应电流
B．图乙中穿过线圈的磁通量为零，电路中的感应电流为零
C．图甲中穿过线圈的磁通量变化率为零，电路中的感应电流为零
D．图乙中穿过线圈的磁通量变化率，电路中的感应电流为零
第II卷（非选一选）

评卷人
得分



二、实验题
15．小明用如图甲所示的装置探究“影响感应电流的因素”，螺线管与灵敏电流计构成闭合电路，条形磁铁N极朝下。请回答下列问题：

（1）要想使电流计指针发生偏转，即有感应电流产生，小明进行了以下4种操作，其中可行的是___________（选填选项前的字母）。
A．螺线管没有动，磁铁匀速或拔出螺线管
B．螺线管没有动，磁铁加速或拔出螺线管
C．螺线管没有动，条形磁铁S极朝下，匀速或拔出螺线管
D．螺线管没有动，条形磁铁S极朝下，加速或拔出螺线管
（2）在（1）的研究中，小明发现电流计指针偏转方向会有没有同，也就是感应电流方向没有同，根据（1）中的操作，则感应电流方向与下列哪些因素有关___________（选填选项前的字母）。
A．磁铁的磁场方向                    B．磁铁的磁性强弱
C．磁铁运动的方向                    D．磁铁运动的速度大小
（3）小明又将实验装置改造，如图乙所示，螺线管A滑动变阻器与开关、电池相连构成直流电路；螺线管B与灵敏电流计构成闭合电路。螺线管B套在螺线管A的外面。为了探究影响感应电流方向的因素，闭合开关后，以没有同的速度移动滑动变阻器的滑片，观察指针摆动情况；由此实验可以得出恰当的结论是___________（选填选项前的字母）。

A．螺线管A的磁性变强或变弱影响指针摆动幅度大小
B．螺线管A的磁性变强或变弱影响指针摆动方向
C．螺线管A的磁性强弱变化快慢影响指针摆动幅度大小
D．螺线管A的磁性强弱变化快慢影响指针摆动方向
（4）如图所示，把一铜线圈水平固定在铁架台上，其两端连接在电流传感器上，能得到该铜线圈中的电流随时间变化的图线。利用该装置可探究条形磁铁在穿过铜线圈的过程中，产生的电磁感应现象。两次实验中分别得到了如图甲、乙所示的电流随时间变化的图线（两次用同一条形磁铁，在距离铜线圈上端没有同高度处，由静止沿铜线圈轴线竖直下落，始终保持直立姿态，且所受空气阻力可忽略没有计）。根据此实验的操作，下列说确的是___________（选填选项前的字母）。

A．条形磁铁的磁性越强，产生的感应电流峰值越大
B．条形磁铁距离铜线圈上端的高度越大，产生的感应电流峰值越大
C．铜线圈匝数越多，产生的感应电流峰值越大
D．铜线圈所围面积越大，产生的感应电流峰值越大
（5）实验装置如图所示，线圈的两端与电压表相连。分别使线圈距离上管口5 cm、10 cm、15cm和20 cm。将强磁体从长玻璃管上端均由静止下落，其加速穿过线圈。对比这四次实验，当强磁体穿过线圈的极短时间内，下列说确的是___________（选填选项前的字母）。

A．电压表的示数依次变大
B．线圈内磁通量的变化量相同
C．强磁体所受的磁场力都是先向上后向下
D．强磁体损失的机械能越大，产生的电压表示数越大
评卷人
得分



三、解 答 题
16．一个质量为 1.67×10-27kg、电荷量为 1.6×10-19 C 的带电粒子，以 5×105 m/s 的初速度沿与磁场垂直的方向射入磁感应强度为 0.2 T 的匀强磁场（g取10m/s2）。试解决下列问题：
（1）在此运动中能忽略粒子所受重力，请利用数据分析说明其原因；
（2）我们已经知道，垂直于匀强磁场磁感线的通电导线所受的安培力F=BIL，由此，我们用来定义磁感应强度。同样，运动方向垂直于匀强磁场磁感线的带电粒子所受的洛伦兹力F=qvB，若用它来定义磁感应强度，定义式是怎样的？把这个定义式与电场强度的定义式进行对比，这两个定义式差别在哪里？
17．如图所示为质谱仪的原理图，由加速电场、速度选择器和偏转磁场组成。在选择器中存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场。偏转磁场是一个以直线MN为边界、方向垂直纸面向外的匀强磁场。一电荷量为q、质量为m的带正电的粒子从静止开始加速电场后，进入粒子速度选择器，并能沿直线穿过速度选择器，从A点垂直直线MN进入偏转磁场。带电粒子经偏转磁场后，最终达到照相底片的C点。已知加速电场的电势差为U、水平向右的匀强电场场强为E、偏转磁场的磁感应强度为B2，带电粒子的重力可忽略没有计。求：
（1）粒子从加速电场射出时速度v的大小；
（2）粒子速度选择器中匀强磁场的磁感应强度B1的大小和方向；
（3）带电粒子进入偏转磁场的A点到照相底片C点的距离L。

18．如图甲所示，一个匝数n=10的圆形导体线圈，面积S=0.1 m2 ，电阻r=1 Ω。在线圈中存在垂直线圈平面向里的匀强磁场区域，磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示。有一个R=4 Ω的电阻，将其两端与图甲中的圆形线圈相连接。在0～0.2s时间内，求：
（1）产生的感应电动势E的大小；
（2）电阻R两端的电压U的大小；
（3）通过电阻R的电荷量q的大小。

19．某学生选用匝数可调的可拆变压器（该变压器视为理想变压器），如图甲所示，做“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验时，保持原线圈匝数和电压没有变，改变副线圈的匝数，可以研究副线圈匝数对输出电压的影响。完成下列问题：
（1）该变压器被视为理想变压器，请简要说出忽略了哪些因素的影响；
（2）设变压器原线圈的匝数为n1，感应电动势为E1，端电压为U1；副线圈的匝数为n2，感应电动势为E2，端电压为U2.请从法拉第电磁感应定律角度理论推导理想变压器线圈两端的电压与匝数的关系；
（3）如果用图像表示副线圈匝数对输出电压的影响，以U2为纵坐标，n2为横坐标，在图乙中画出变压器的输出电压U2与匝数n2关系图像的示意图，并说明U2 - n2图像斜率的物理意义。

20．导体切割磁感线的运动可以从宏观和微观两个角度来认识。如图所示，固定于水平面的U形导线框处于竖直向下的匀强磁场中，金属导体棒MN在与其垂直的水平恒力F作用下，在导线框上以速度v做匀速运动，速度v与恒力F方向相同；导体棒MN始终与导线框形成闭合电路。已知导体棒MN电阻为R，其长度L恰好等于平行轨道间距，磁场的磁感应强度为B。忽略阻力和导线框的电阻。完成下列问题：
（1）通过公式推导验证：在时间内，F对导体棒MN所做的功W等于电路获得的电能，也等于导体棒MN中产生的焦耳热Q ；
（2）某同学对此安培力的作用进行了分析，他认为：安培力的实质是形成电流的定向移动的电荷所受洛伦兹力的合力，而洛伦兹力是没有做功的，因此安培力也没有做功。你认为他的观点是否正确，并说明理由。（假设电子在导体棒中定向移动可视为匀速运动，电子电荷量为e）


答案：
1．A

【详解】
A．感应电动势E的单位是伏特（V），故A正确；
B．焦耳（J）是能量单位，故B错误；
C．安培（A）是电流强度的单位，故C错误；
D．特斯拉（T）是磁感应强度的单位，故D错误。
故选A。
2．B

【分析】
由左手定则判断出带电粒子所受洛伦兹力方向，然后答题．
【详解】
A项：由左手定则可知，在第1幅图中，粒子所受洛伦兹力竖直向下，故A错误；
B项：由左手定则可知，在第2幅图中，粒子所受洛伦兹力竖直向上，故B正确；
C项：由左手定则可知，在第3幅图中，粒子所受洛伦兹力竖直向内，故C错误；
D项：由左手定则可知，在第4幅图中，粒子所受洛伦兹力竖直向外，故D错误．
故选B．
3．D

【详解】
该电磁波在空气中传播的波长为

故选D。
4．B

【详解】
氢原子从n=3跃迁到n=1能级时辐射出光子的能量
ε1=
氢原子从n=2跃迁到n=1能级时辐射出光子的能量
ε2=
ε1 > ε2
B正确，ACD错误。
故选B。
5．C

【详解】
由题可知，当带电粒子在复合场内做匀速直线运动，即
Eq=qvB
则

若仅撤除电场，粒子仅在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，要满足题意需要对粒子入射时的速度有要求，对粒子的质量、电性和电量无要求。
故选C。
6．C

【详解】
A．本实验没有改变磁场强度大小，无法得到磁场强度大小与安培力大小的关系，故A错误；
B．本实验没有改变电流大小，无法得到电流强度与安培力大小的关系，故B错误；
C．根据实验现象可知，电流的方向影响导体棒受到安培力的方向，故C正确；
D．本实验没有改变磁场方向，无法得到磁场方向与安培力方向的关系，故D错误。
故选C。
7．D

【详解】
A．输入电压的有效值为，“220V，1100W”的电器正常工作，故原、副线圈的匝数比为

故A错误；
B．由表达式知交变电压的频率

故B错误；
C．副线圈电流

故原线圈中电流的有效值为

故C错误；
D．输入功率等于输出功率，故输入功率为

故D正确；
故选D。
8．A

【详解】
变阻器滑片P向左移动，电阻变小，电流变大，据楞次定律，感应电流的磁场方向与原电流磁场方向相反，故相互排斥，则金属环A将向左运动，因磁通量增大，金属环A有收缩趋势。
故选A。
9．C

【详解】
A．由楞次定律，导线框进入磁场时，向里的磁通量增加，感应电流的磁场向外，感应电流方向为a→b→c→d→a。A错误；
B．导线框进入时，cd边切割磁感线，cd边相当于电源，设导线框速度为
感应电动势为

c、d两点间电势差为路端电压

和导线框离开磁场时，ab边切割磁感线，ab边相当于电源，c、d两点间电势差

导线框进入和离开磁场时，c、d两点间电势差没有同。B错误；
C D．导线框进入磁场时，cd边切割磁感线，由右手定则可知，电流方向为a→b→c→d→a。这时，由左手定则，可判断cd边受到的安培力方向水平向左。在导线框离开磁场时，ab边处于磁场中且在做切割磁感线运动，同样用右手定则，可以判断电流的方向为a→d→c→b→a。根据左手定则，这时安培力的方向仍然水平向左。
C正确，D错误。
故选C。
10．B

【详解】
A．首先对等离子体进行动态分析：开始时由左手定则判断正离子所受洛伦兹力方向向上（负离子所受洛伦兹力方向向下），则正离子向上板聚集，负离子则向下板聚集，两板间产生了电势差，即金属板变为一电源，且上板为正极下板为负极，所以通过用电器的电流方向从A到B，A正确；
B C D．正离子除受到向上的洛伦兹力f外还受到向下的电场力F，
最终两力达到平衡，即最终等离子体将匀速通过磁场区域，则有

又

解得
U=Bdv
B错误，CD正确。
选没有正确的，故选B。
11．C

【详解】
A．根据洛伦兹力提供向心力有

解得

则周期为

可知周期没有变，故A错误；
B．由于洛伦兹力并没有做功，被加速的粒子没有可能从磁场中获得能量，而离子通过电场时有
qU=△Ek
故离子是从电场中获得能量，故B错误；
C．根据洛伦兹力提供向心力有

解得

α粒子获得的动能

故C正确；
D．交变电场的周期应与带电粒子运动的周期相等，而带电粒子在匀强磁场中运动的周期

所以交变电流的周期应为，故D错误。
故选C。
12．D

【详解】
电流反向后，安培力反向，需要在天平右边加上砝码才能重新平衡，所以开始时安培力向下。开始时，根据平衡条件有

当电流反向后有

联立有

则磁场大小

故选D。
13．D

【详解】
AB．S闭合瞬间，L1灯以及L2灯都会立即变亮，只是L1灯电流会逐渐变大，变得更亮，选项AB错误；
CD．S断开瞬间，L1中的电流会立刻变为零；而原来流经L2的电流也立刻变为零；由于自感线圈阻碍电流的减小，则流经L的电流会通过灯泡L2重新组成新的回路，使得流经小灯泡L2中的电流由I1逐渐减为零，选项C错误，D正确。
故选D。
14．C

【详解】
AC．图甲中线圈位于中性面位置，穿过线圈的磁通量，磁通量的变化率最小，产生的感应电动势为零，电路中的感应电流为零，故A错误，C正确；
BD．图乙中线圈位于与中性面垂直位置，穿过线圈的磁通量为零，磁通量的变化率，产生的感应电动势，电路中的感应电流，故BD错误。
故选C。
15．     ABCD     AC##CA     BC##CB     B     ABD

【详解】
（1）[1]
A．螺线管没有动，磁铁匀速或拔出螺线管，穿过螺线管磁通量发生变化，电流计指针发生偏转，即有感应电流产生。A正确；
B．螺线管没有动，磁铁加速或拔出螺线管，穿过螺线管磁通量发生变化，电流计指针发生偏转，即有感应电流产生。B正确；
C．螺线管没有动，条形磁铁S极朝下，匀速或拔出螺线管，穿过螺线管磁通量发生变化，电流计指针发生偏转，即有感应电流产生。C正确；
D．D.螺线管没有动，条形磁铁S极朝下，加速或拔出螺线管，穿过螺线管磁通量发生变化，电流计指针发生偏转，即有感应电流产生。D正确；
故选ABCD。
（2）[2] 感应电流方向与磁铁的磁场方向和磁铁运动的方向有关，与磁铁的磁性强弱、磁铁运动的速度大小无关。AC正确；BD错误。
故选AC。
（3）[3] AB．螺线管A的磁性变强或变弱，根据楞次定律，可知影响指针摆动的方向，A错误，B正确；
CD．螺线管A的磁性强弱变化快慢，根据法拉第电磁感应定律，影响指针摆动幅度的大小，C正确，D错误。
故选BC。
（4）[4] AB．两次实验中用同一条形磁铁，在距离铜线圈上端没有同高度处下落，根据法拉第电磁感应定律可知，磁通量变化的越快产生的电流越大。由

得

距线圈上端高度越大，到达线圈时速度越大，产生的电流峰值越大。磁铁为同一条形磁铁，磁场强弱与电流峰值的关系，该实验无法验证。A错误；B正确；
CD．铜线圈匝数，铜线圈所围面积，这两次实验均保持没有变，无法验证它们电流峰值的关系。CD错误。
故选B。
（5）[5]
A．增加线圈与磁体的距离时，磁体穿过线圈的速度增加，引起的磁通量变化率增加，根据法拉第电磁感应定律可知，线圈中感应电动势增加，所以电压表示数变大。电压表的示数依次变大，A正确；
B．线圈内磁通量的变化量相同，B正确；
C．根据楞次定律，强磁体所受的磁场力都是向上，C错误；
D．强磁体下落高度越高，穿过线圈时速度越大，根据法拉第电磁感应定律，产生的感应电动势越大，感应电流越大，强磁体损失的机械能越大，产生的电压表示数越大，D正确。
故选ABD。
16．（1）见解析；（2）见解析

【详解】
（1）粒子所受的重力
G = mg= 1.67×10-27×10 N = 1.67×10-26 N
粒子所受的洛伦兹力
F= qvB = 1.60×10-19 × 5×105 × 0.2 N = 1.60×10-14 N
重力与洛伦兹力的比

洛伦兹力远大于重力，此时重力影响可忽略。
（2）带电粒子所受的洛伦兹力F=qvB，则

对于电场中的任一点，力F跟电荷量q的比值是恒量，由电场决定；对于磁场中的任一点，力F与磁场方向、运动电荷的速度方向有关，若只考虑运动方向垂直于磁场方向的情况时，力F跟电荷量q与速度v乘积的比值是恒量，由磁场决定。
17．（1）；（2），垂直直面向外；（3）

【详解】
(1)粒子在电场中运动只有电场力做功，根据动能定理可得

解得

(2)粒子在速度选择器中受力平衡，所以有
qE=qvB1
可得磁感应强度B1的大小为

根据左手定则可知，磁感应强度B1的方向垂直纸面向外。
(3)粒子垂直进入磁场，做圆周运动，半径的大小为r，由洛伦兹力提供向心力得

联立解得

由几何关系得

18．（1）1V；（2）0.8V；（3）0.04C

【详解】
（1）由图像可知0-0.2 s内磁感应强度B的变化率为

平均感应电动势为

（2）电阻R两端的电压U为
=0.8V
（3）电路中的平均感应电流为

通过电阻R的电荷量
=0.04C
19．（1）见解析；（2）；（3），磁通量变化率

【详解】
（1）忽略变压器中的磁损、忽略原副线圈的电阻等因素。                                   
（2）根据法拉第电磁感应定律可得，原线圈的电动势可表示为

副线圈的电动势可表示为

在理想变压器中，忽略了漏磁

故

由于忽略原副线圈的电阻
E1=U1
E2=U2
由此可得

（3）根据上式可知，输出电压U2与匝数n2关系为正比关系，且

即斜率是磁通量变化率，图像如下                                                                      

20．（1）见解析；（2）没有正确

【详解】
（1）电动势

导线匀速运动，受力平衡

在时间内，外力F对导线做功

电路获得的电能

可见，F对导线MN所做的功等于电路获得的电能；
导线MN中产生的焦耳热

可见，电路获得的电能等于导线MN中产生的焦耳热Q。
（2）他的观点是错误的。
因为在该过程中，安培力的方向与导体棒的运动方向相反，所以安培力做负功。电子除了要沿导体棒定向移动，还要随导体棒向右运动，设电子沿导体棒定向移动的速度为u。电子随导体棒向右运动，受到洛伦兹力f1=evB，充当非静电力；电子沿导体棒运动，受到洛伦兹力
f2=euB
设△t时间内，其中
W1= evB·u△t
W2= -euB·v△t
因此
W1+ W2=0
f1做正功，宏观表现为“电动势”，使电路获得电能。
安培力在数值上等于大量电子所受f2的总和，安培力做的功也等于大量电子所受f2做功的总功，消耗机械能。洛伦兹力没有做功，但两个分力做功，起到了“传递”能量的作用。