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精品解析：山东省青岛市九校联盟高二下学期期中物理试题
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~第二学期高二期中考试
物理试卷
2023.4
考生注意：
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。
2.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑：非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效
3.本卷命题范围：新人教版选择性必修一第一章前三节、选择性必修二前三章。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的
1. 下列关于图片相关内容解释错误的是（ ）
A. 真空冶炼炉利用涡流通过金属产生的热量使金属熔化
B. 电磁炉接直流电也可以正常工作
C. 用互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯可以减小变压器铁芯中的涡流
D. 用来探测金属壳的地雷或有较大金属零件的地雷的探雷器是利用涡流工作的
【答案】B
【解析】
【详解】A．真空冶炼炉利用涡流通过金属产生热量使金属融化，故A正确，不符合题意；
B．电磁炉是依靠锅底直接感应磁场产生涡流发热的，接直流电不可以正常工作，故B错误，符合题意；
C．用互相绝缘硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯可以减小变压器铁芯中的涡流，故C正确，不符合题意；
D．用来探测金属壳的地雷或有较大金属零件的地雷的探雷器是利用涡流工作的，故D正确，不符合题意。
故选B。
2. 半径为R的金属圆线圈位于水平面上，每部分都有n匝，如图所示，图中虚线左侧区域充满磁感应强度大小为B的匀强磁场，磁场方向垂直水平面向下，圆线圈处于磁场外的那部分圆弧对应圆心角为。当线圈中通以大小为I的电流时，线圈受到的安培力的大小为（ ）
A. BIR B. BIR C. BIR D. nBIR
【答案】D
【解析】
【详解】由几何关系可知圆线圈有效长度为
故n匝线圈受到的安培力为
故选D。
3. 如图所示，小车与木箱紧挨着静止放在光滑的水平冰面上，现有一男孩站在小车上用力向右迅速推出木箱，关于上述过程，下列说法正确的是（ ）
A. 男孩和木箱组成的系统机械能守恒
B. 小车与木箱组成的系统动量守恒
C. 男孩、小车与木箱三者组成的系统动量守恒
D. 小孩推力的冲量小于木箱的动量的变化量
【答案】C
【解析】
【详解】A．男孩和木箱组成的系统动能增大，由人体生物能转化为系统机械能，机械能不守恒，故A错误；
BC．系统受合外力为零，系统动量守恒，所以男孩、小车与木箱三者组成的系统动量守恒，故B错误，C正确；
D．由动量定理可知，合外力的冲量等于动量的变化量，所以小孩推力的冲量等于木箱的动量的变化量，故D错误。
故选C。
4. 如图所示，用轻绳将一条形磁铁竖直悬挂于O点，在其正下方的水平绝缘桌面上放置一铜质圆环。现将磁铁从A处由静止释放，经过B、C到达最低处D，再摆到左侧最高处E，圆环始终保持静止。下列说法正确的是（ ）
A. 磁铁在A、E两处等高
B. 磁铁从A到D的过程中，圆环对桌面的压力等于圆环受到的重力
C. 磁铁从D到E的过程中，从上往下看，圆环中感应电流方向为逆时针方向
D. 磁铁从D到E的过程中，圆环受到的摩擦力方向水平向左
【答案】C
【解析】
【详解】A.由于有部分机械能转化为电能，故在A的高度大于E处高度，A错误；
B.A到D过程中，圆环中磁通量增加，圆环与磁铁间相互排斥，故圆环给桌面的压力大于圆环受到的重力，故B错误；
C.磁铁从D运动到E的过程中，圆环磁通量向上减少，根据楞次定律可分析出感应电流方向为逆时针，故C正确；
D.磁铁从D运动到E的过程中，圆环中的磁通量减少，因此圆滑有向左运动的趋势，圆环不动，因此圆环受到摩擦力方向向右，故D错误。
故选C。
5. 图甲为交流发电机的示意图，磁场可视为水平方向的匀强磁场，电阻，线圈绕垂直于磁场的水平轴沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，输出的交变电压随时间变化的图像如图乙所示，不计线圈电阻。以下判断正确的是（ ）
A. t=0.01s时，穿过线圈平面的磁通量等于零
B. 电流表的示数为2A
C. 线圈转动的角速度为πrad/s
D. 时，电刷P的电势高于电刷Q的电势
【答案】A
【解析】
【详解】A．时，线圈平面和磁感线平行，穿过线圈平面的磁通量为零，A正确；
B．由图像可知输出电压最大值为
输出电压有效值为
根据闭合电路欧姆定律可知电流表的示数为
B错误；
C．根据图像可知线圈转动的周期为s，线圈转动的角速度为
C错误；
D．时，线圈转动一周位置如题图，根据右手定则可判断电流从电刷Q流出，从电刷P流入，所以电刷P的电势低于电刷Q的电势，D错误。
故选A。
6. 课间活动，一位同学使一纸板做竖直上抛运动，若某一瞬间微风恰好沿水平方向垂直吹到纸板上，请你根据所学物理知识推算此时纸板所受平均风力大小（ ）（已知纸板迎风面积为S，风速大小为，风吹纸板上速度立即减为零，纸板水平位移可忽略，空气密度为ρ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】设极短时间Δt内吹到纸板上的空气质量为Δm，则
对这些空气在垂直纸板的方向上根据动量定理得
解得
由牛顿第三定律得
故选D。
7. 质量为m、高为2h线框ABCD在磁场边界的下方h处，始终受到竖直向上的拉力F=2mg作用，从静止开始运动（上升过程中底边始终水平，线框平面始终与磁场方向垂直），当AB边刚进入磁场时，线框的加速度恰好为零，且在DC边刚进入磁场前的一段时间内，线框做匀速运动，线框DC边刚进入磁场时，速度为AB边刚进入磁场时速度的。重力加速度为g，下列说法错误的是（ ）
A. AB边刚进入磁场时，线框的速度为
B. AB边刚进入磁场时，线框中安培力的瞬时功率为mg
C. AB边刚进入磁场时，线框受安培力大小mg
D. DC边刚进入磁场时，线框速度大小为
【答案】B
【解析】
【详解】A．设AB边刚进入磁场时速度为，根据动能定理
解得
故A正确；
BC．AB边刚进入磁场时，线框的加速度恰好为零，则此时安培力的大小为
安培力的瞬时功率为
故B错误、C正确；
D．线框DC边刚进入磁场时速度为
故D正确。
故选B
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。
8. 如图所示的电路，完全相同的灯泡，，电感线圈L的自感系数很大，电阻可忽略，电源电动势恒定，内阻不计，若下列选项中灯泡不损坏，则说法正确的是（ ）
A. 闭合S，逐渐变亮
B. 闭合S，逐渐变亮
C. 断开S，突然更亮，随后逐渐熄灭
D. 断开S，突然更亮，能说明断电自感能量来源于线圈储存的能量
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．闭合S，立刻变亮，而因为电感线圈的自感现象，逐渐变亮，故A错误，B正确；
CD．根据并联电路的特点，电路稳定后流过的电流小于流过的电流，断开S，流过的电流从开始减小，所以突然变亮，也说明断电自感能量来源于线圈储存的能量，故C错误，D正确。
故选BD。
9. 如图所示，图中ab端所接交变电压u=220sin100πt（V），L1、L2是规格为“20V 10W”的灯泡，现调节电阻箱R为某一值时恰好能使两个灯泡均正常发光，变压器为理想变压器。则（ ）
A. 灯泡正常发光时的电阻为40
B. 增大R连入电路的阻值，电压表示数将减小
C. 变压器原、副线圈匝数比为10：1
D. 恰好能使两个灯泡均正常发光时电阻箱R的阻值为
【答案】AC
【解析】
【详解】A．灯泡正常发光时的电阻为
故A正确；
B．增大R连入电路的阻值，则副线圈所在电路的电流将减小，根据理想变压器原副线圈之间的电流关系可知，原线圈中的电流将减小，则灯泡L1两端的电压将减小，电压表的示数则会增大，故B错误；
C．灯泡正常发光时通过的电流为
变压器原线圈输入电压为
副线圈输出电压为
所以原、副线圈匝数比为
故C正确；
D．由于变压器输入功率等于输出功率，即
解得
故D错误。
故选AC。
10. 很多人喜欢到健身房骑车锻炼。如图某同学根据所学知识设计了一个发电测速装置，自行车后轮置于垂直车身平面向里的匀强磁场中，后轮圆形金属盘在磁场中转动。已知磁感应强度，圆盘半径，圆盘电阻不计，导线通过电刷分别与后轮外边缘和圆心O相连，导线两端a、b间接一阻值的小灯泡，某次当后轮匀速转动时，用电压表测得a、b间电压大小。则（ ）
A. 后轮转速越大时，人骑得越轻松
B. 电压表的正接线柱应与b相接
C. 后轮匀速转动10min产生的电能为0.36J
D. 该自行车后轮边缘的线速度大小为8m/s
【答案】BD
【解析】
【详解】A．车速越大，由
可知，产生的感应电动势越大，感应电流越大，由
F＝IlB
可知，车轮所受安培力越大，而安培力阻碍车轮转动，所以人骑得越不轻松，A错误；
B．根据右手定则可判断轮子边缘的点等效为电源的负极，则电压表的正接线柱应与b相接，B正确；
C．根据焦耳定律得
Q＝I2Rt
由欧姆定律得
联立并代入数据解得
Q＝21.6J
C错误；
D．由
解得
D正确。
故选BD。
三、实验题：本题共2小题，共16分。
11. 用如图所示装置探究碰撞中的不变量，气垫导轨水平放置，挡光板宽度为9.0mm，两滑块被滑块间的弹簧（图中未画出）弹开后，左侧滑块通过左侧光电门的时间为0.040s，右侧滑块通过右侧光电门的时间为0.060s，左侧滑块质量为100g，左侧___________g·m/s，右侧滑块质量为150g，两滑块质量与速度的乘积的矢量和___________。改变滑块质量及碰前物块速度，重复上述过程，进而寻找碰撞中的不变量。
【答案】 ①. 22.5 ②. 0
【解析】
【详解】[1]以水平向左为正方向，左侧滑块的速度为
则
右侧滑块的速度为
则
[2]由以上分析知，两滑块质量与速度的乘积的矢量和
12. 为监测某化工厂污水排放情况，技术人员在该厂排污管末端安装了如图甲所示的长方体电磁流量计，长、宽、高分别为a=20cm，b=c=10cm，左右两端开口，与排污管道联通。该装置上下底面为绝缘体，并在垂直于底面的方向加一竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B=0.2T。前后两个侧面为导体，分别固定两个电极M、N。当含有正负离子的污水从左向右流经该装置时，M、N两电极间将产生电势差U。
（1）若使用多用电表的电压挡测量M、N电极间的电势差，则与图甲中M相连的应是多用电表的___________色表笔（选填“红”或“黑”）：
（2）某次测量时，选用多用电表10mV量程的直流电压挡，表盘示数如图乙所示，则M、N电极间的电势差U=___________mV；
（3）若多用电表使用直流电压挡时，可近似视为理想电压表，则根据（2）中测得的电压值，可估算出污水的速度为___________m/s（结果保留两位有效数字）；
（4）现把多用电表的换挡开关旋至量程适当的直流电流挡，把红黑表笔正确接至M、N两个电极，测得电流值为，此时多用电表的内阻。由此可估算出污水的电阻率___________（结果保留两位有效数字）。
【答案】 ①. 黑 ②. 5.8 ③. 0.29 ④. 56
【解析】
【详解】（1）[1]根据左手定则，N端聚集正电荷，电势较高；M端聚集负电荷，电势较低，故M端接黑表笔。
（2）[2]由图可知，10mV挡，每小格为0.2mV，误差在十分位上，故读数为5.8mV。
（3）[3]根据
解得
（4）[4]根据
解得
四、计算题：本题共3小题，共38分。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
13. 如图所示，在倾角为θ＝30°的斜面上，固定一宽L＝0.25 m的平行金属导轨，在导轨上端接入电源和滑动变阻器R.电源电动势E＝12 V，内阻r＝1 Ω，一质量m＝20 g的金属棒ab与两导轨垂直并接触良好．整个装置处于磁感应强度B＝0.80 T、垂直于斜面向上的匀强磁场中(导轨与金属棒的电阻不计)．金属导轨是光滑的，取g＝10 m/s2，要保持金属棒在导轨上静止，求：
(1)通过金属棒的电流；
(2)滑动变阻器R接入电路中的阻值．
【答案】(1)0.5 A (2)23 Ω
【解析】
【详解】(1)由题意知金属棒静止在金属轨道上受力平衡，如图所示：所以F安＝mgsin30°，得F安＝0.1 N.
解得I＝＝0.5 A.
(2)设滑动变阻器接入电路的阻值为R0，根据闭合电路欧姆定律得：
E＝I(R0＋r)
解得R0＝－r＝23 Ω.
14. 图中的S是能在纸面内的各个方向发射电子的电子源，所发射出的电子速率均相同。MN是一块足够大的竖直可吸收电子的荧光屏，与电子源S的距离，荧光屏的左侧分布着方向垂直纸面向外的匀强磁场，磁感强度为B．设电子的质量为m，带电量为e，问：
（1）要使电子源发射的电子能达到荧光屏，则发射的电子速率至少要多大？
（2）若电子源发射的电子速率为，荧光屏上被电子击中的范围有多大？
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）电子沿竖直方向发射到达右边最远，要使电子源发射的电子能达到荧光屏，则电子的轨道半径必须满足
根据
联立可得
（2）若电子源发射的电子速率为，则电子在磁场中的轨道半径为
电子能击中荧光屏的距O点上下最远的电子运动轨迹如图所示
由几何关系可知，荧光屏被电子击中的范围为
L
15. 某同学设计了一个减震器，其简化的原理如图所示，一轻弹簧处于水平原长状态垂直于匀强磁场边界放置，右端固定，左端恰与磁场右边界平齐，劲度系数为。匀强磁场的磁感应强度，方向垂直于水平面。一宽为，足够长的单匝矩形硬金属框abcd固定在一小车上（图中未画出小车），右端与小车右端平齐，二者的总质量为kg，线框电阻为。使小车带着金属框以的速度垂直磁场边界正对弹簧向右运动，ab边向右穿过磁场区域后小车开始压缩弹簧，弹簧始终在弹性限度内，弹性势能与压缩量x的关系为，ab边第一次通过磁场区域过程中（不考虑小车所受涡流的影响），进出磁场的加速度比为5：3，线框中产生的焦耳热J。小车与地面的动摩擦因数，重力加速度取。求：
（1）ab边刚进入磁场左边界时感应电流的大小；
（2）ab边刚出磁场右边界时速度的大小；
（3）ab边离磁场左边界的最远距离。
【答案】（1）20A；（2）1m/s；（3）0.35m
【解析】
【详解】（1）ab边刚进入磁场左边界时，感应电动势为
感应电流大小
代入数据解得
（2）ab边刚进入磁场左边界时，安培力为
对线框受力分析，根据牛顿第二定律得
解得
设ab边刚出磁场右边界时速度为v，同理可得
又因为
代入数据解得
（3）ab边第一次经过磁场区域过程中，设磁场宽度为d，由能量守恒可得
代入数据解得
ab边速度为零时，离磁场左边界最远，弹簧的压缩量最大设为x。ab边出磁场到速度为零的过程中，由能量守恒定律得
代入数据解得
所以，ab边离磁场左边的最远距离为
s=x+d=0.35m
~第二学期高二期中考试
物理试卷
2023.4
考生注意：
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。
2.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑：非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效
3.本卷命题范围：新人教版选择性必修一第一章前三节、选择性必修二前三章。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的
1. 下列关于图片相关内容解释错误的是（ ）
A. 真空冶炼炉利用涡流通过金属产生的热量使金属熔化
B. 电磁炉接直流电也可以正常工作
C. 用互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯可以减小变压器铁芯中的涡流
D. 用来探测金属壳的地雷或有较大金属零件的地雷的探雷器是利用涡流工作的
【答案】B
【解析】
【详解】A．真空冶炼炉利用涡流通过金属产生热量使金属融化，故A正确，不符合题意；
B．电磁炉是依靠锅底直接感应磁场产生涡流发热的，接直流电不可以正常工作，故B错误，符合题意；
C．用互相绝缘硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯可以减小变压器铁芯中的涡流，故C正确，不符合题意；
D．用来探测金属壳的地雷或有较大金属零件的地雷的探雷器是利用涡流工作的，故D正确，不符合题意。
故选B。
2. 半径为R的金属圆线圈位于水平面上，每部分都有n匝，如图所示，图中虚线左侧区域充满磁感应强度大小为B的匀强磁场，磁场方向垂直水平面向下，圆线圈处于磁场外的那部分圆弧对应圆心角为。当线圈中通以大小为I的电流时，线圈受到的安培力的大小为（ ）
A. BIR B. BIR C. BIR D. nBIR
【答案】D
【解析】
【详解】由几何关系可知圆线圈有效长度为
故n匝线圈受到的安培力为
故选D。
3. 如图所示，小车与木箱紧挨着静止放在光滑的水平冰面上，现有一男孩站在小车上用力向右迅速推出木箱，关于上述过程，下列说法正确的是（ ）
A. 男孩和木箱组成的系统机械能守恒
B. 小车与木箱组成的系统动量守恒
C. 男孩、小车与木箱三者组成的系统动量守恒
D. 小孩推力的冲量小于木箱的动量的变化量
【答案】C
【解析】
【详解】A．男孩和木箱组成的系统动能增大，由人体生物能转化为系统机械能，机械能不守恒，故A错误；
BC．系统受合外力为零，系统动量守恒，所以男孩、小车与木箱三者组成的系统动量守恒，故B错误，C正确；
D．由动量定理可知，合外力的冲量等于动量的变化量，所以小孩推力的冲量等于木箱的动量的变化量，故D错误。
故选C。
4. 如图所示，用轻绳将一条形磁铁竖直悬挂于O点，在其正下方的水平绝缘桌面上放置一铜质圆环。现将磁铁从A处由静止释放，经过B、C到达最低处D，再摆到左侧最高处E，圆环始终保持静止。下列说法正确的是（ ）
A. 磁铁在A、E两处等高
B. 磁铁从A到D的过程中，圆环对桌面的压力等于圆环受到的重力
C. 磁铁从D到E的过程中，从上往下看，圆环中感应电流方向为逆时针方向
D. 磁铁从D到E的过程中，圆环受到的摩擦力方向水平向左
【答案】C
【解析】
【详解】A.由于有部分机械能转化为电能，故在A的高度大于E处高度，A错误；
B.A到D过程中，圆环中磁通量增加，圆环与磁铁间相互排斥，故圆环给桌面的压力大于圆环受到的重力，故B错误；
C.磁铁从D运动到E的过程中，圆环磁通量向上减少，根据楞次定律可分析出感应电流方向为逆时针，故C正确；
D.磁铁从D运动到E的过程中，圆环中的磁通量减少，因此圆滑有向左运动的趋势，圆环不动，因此圆环受到摩擦力方向向右，故D错误。
故选C。
5. 图甲为交流发电机的示意图，磁场可视为水平方向的匀强磁场，电阻，线圈绕垂直于磁场的水平轴沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，输出的交变电压随时间变化的图像如图乙所示，不计线圈电阻。以下判断正确的是（ ）
A. t=0.01s时，穿过线圈平面的磁通量等于零
B. 电流表的示数为2A
C. 线圈转动的角速度为πrad/s
D. 时，电刷P的电势高于电刷Q的电势
【答案】A
【解析】
【详解】A．时，线圈平面和磁感线平行，穿过线圈平面的磁通量为零，A正确；
B．由图像可知输出电压最大值为
输出电压有效值为
根据闭合电路欧姆定律可知电流表的示数为
B错误；
C．根据图像可知线圈转动的周期为s，线圈转动的角速度为
C错误；
D．时，线圈转动一周位置如题图，根据右手定则可判断电流从电刷Q流出，从电刷P流入，所以电刷P的电势低于电刷Q的电势，D错误。
故选A。
6. 课间活动，一位同学使一纸板做竖直上抛运动，若某一瞬间微风恰好沿水平方向垂直吹到纸板上，请你根据所学物理知识推算此时纸板所受平均风力大小（ ）（已知纸板迎风面积为S，风速大小为，风吹纸板上速度立即减为零，纸板水平位移可忽略，空气密度为ρ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】设极短时间Δt内吹到纸板上的空气质量为Δm，则
对这些空气在垂直纸板的方向上根据动量定理得
解得
由牛顿第三定律得
故选D。
7. 质量为m、高为2h线框ABCD在磁场边界的下方h处，始终受到竖直向上的拉力F=2mg作用，从静止开始运动（上升过程中底边始终水平，线框平面始终与磁场方向垂直），当AB边刚进入磁场时，线框的加速度恰好为零，且在DC边刚进入磁场前的一段时间内，线框做匀速运动，线框DC边刚进入磁场时，速度为AB边刚进入磁场时速度的。重力加速度为g，下列说法错误的是（ ）
A. AB边刚进入磁场时，线框的速度为
B. AB边刚进入磁场时，线框中安培力的瞬时功率为mg
C. AB边刚进入磁场时，线框受安培力大小mg
D. DC边刚进入磁场时，线框速度大小为
【答案】B
【解析】
【详解】A．设AB边刚进入磁场时速度为，根据动能定理
解得
故A正确；
BC．AB边刚进入磁场时，线框的加速度恰好为零，则此时安培力的大小为
安培力的瞬时功率为
故B错误、C正确；
D．线框DC边刚进入磁场时速度为
故D正确。
故选B
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。
8. 如图所示的电路，完全相同的灯泡，，电感线圈L的自感系数很大，电阻可忽略，电源电动势恒定，内阻不计，若下列选项中灯泡不损坏，则说法正确的是（ ）
A. 闭合S，逐渐变亮
B. 闭合S，逐渐变亮
C. 断开S，突然更亮，随后逐渐熄灭
D. 断开S，突然更亮，能说明断电自感能量来源于线圈储存的能量
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．闭合S，立刻变亮，而因为电感线圈的自感现象，逐渐变亮，故A错误，B正确；
CD．根据并联电路的特点，电路稳定后流过的电流小于流过的电流，断开S，流过的电流从开始减小，所以突然变亮，也说明断电自感能量来源于线圈储存的能量，故C错误，D正确。
故选BD。
9. 如图所示，图中ab端所接交变电压u=220sin100πt（V），L1、L2是规格为“20V 10W”的灯泡，现调节电阻箱R为某一值时恰好能使两个灯泡均正常发光，变压器为理想变压器。则（ ）
A. 灯泡正常发光时的电阻为40
B. 增大R连入电路的阻值，电压表示数将减小
C. 变压器原、副线圈匝数比为10：1
D. 恰好能使两个灯泡均正常发光时电阻箱R的阻值为
【答案】AC
【解析】
【详解】A．灯泡正常发光时的电阻为
故A正确；
B．增大R连入电路的阻值，则副线圈所在电路的电流将减小，根据理想变压器原副线圈之间的电流关系可知，原线圈中的电流将减小，则灯泡L1两端的电压将减小，电压表的示数则会增大，故B错误；
C．灯泡正常发光时通过的电流为
变压器原线圈输入电压为
副线圈输出电压为
所以原、副线圈匝数比为
故C正确；
D．由于变压器输入功率等于输出功率，即
解得
故D错误。
故选AC。
10. 很多人喜欢到健身房骑车锻炼。如图某同学根据所学知识设计了一个发电测速装置，自行车后轮置于垂直车身平面向里的匀强磁场中，后轮圆形金属盘在磁场中转动。已知磁感应强度，圆盘半径，圆盘电阻不计，导线通过电刷分别与后轮外边缘和圆心O相连，导线两端a、b间接一阻值的小灯泡，某次当后轮匀速转动时，用电压表测得a、b间电压大小。则（ ）
A. 后轮转速越大时，人骑得越轻松
B. 电压表的正接线柱应与b相接
C. 后轮匀速转动10min产生的电能为0.36J
D. 该自行车后轮边缘的线速度大小为8m/s
【答案】BD
【解析】
【详解】A．车速越大，由
可知，产生的感应电动势越大，感应电流越大，由
F＝IlB
可知，车轮所受安培力越大，而安培力阻碍车轮转动，所以人骑得越不轻松，A错误；
B．根据右手定则可判断轮子边缘的点等效为电源的负极，则电压表的正接线柱应与b相接，B正确；
C．根据焦耳定律得
Q＝I2Rt
由欧姆定律得
联立并代入数据解得
Q＝21.6J
C错误；
D．由
解得
D正确。
故选BD。
三、实验题：本题共2小题，共16分。
11. 用如图所示装置探究碰撞中的不变量，气垫导轨水平放置，挡光板宽度为9.0mm，两滑块被滑块间的弹簧（图中未画出）弹开后，左侧滑块通过左侧光电门的时间为0.040s，右侧滑块通过右侧光电门的时间为0.060s，左侧滑块质量为100g，左侧___________g·m/s，右侧滑块质量为150g，两滑块质量与速度的乘积的矢量和___________。改变滑块质量及碰前物块速度，重复上述过程，进而寻找碰撞中的不变量。
【答案】 ①. 22.5 ②. 0
【解析】
【详解】[1]以水平向左为正方向，左侧滑块的速度为
则
右侧滑块的速度为
则
[2]由以上分析知，两滑块质量与速度的乘积的矢量和
12. 为监测某化工厂污水排放情况，技术人员在该厂排污管末端安装了如图甲所示的长方体电磁流量计，长、宽、高分别为a=20cm，b=c=10cm，左右两端开口，与排污管道联通。该装置上下底面为绝缘体，并在垂直于底面的方向加一竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B=0.2T。前后两个侧面为导体，分别固定两个电极M、N。当含有正负离子的污水从左向右流经该装置时，M、N两电极间将产生电势差U。
（1）若使用多用电表的电压挡测量M、N电极间的电势差，则与图甲中M相连的应是多用电表的___________色表笔（选填“红”或“黑”）：
（2）某次测量时，选用多用电表10mV量程的直流电压挡，表盘示数如图乙所示，则M、N电极间的电势差U=___________mV；
（3）若多用电表使用直流电压挡时，可近似视为理想电压表，则根据（2）中测得的电压值，可估算出污水的速度为___________m/s（结果保留两位有效数字）；
（4）现把多用电表的换挡开关旋至量程适当的直流电流挡，把红黑表笔正确接至M、N两个电极，测得电流值为，此时多用电表的内阻。由此可估算出污水的电阻率___________（结果保留两位有效数字）。
【答案】 ①. 黑 ②. 5.8 ③. 0.29 ④. 56
【解析】
【详解】（1）[1]根据左手定则，N端聚集正电荷，电势较高；M端聚集负电荷，电势较低，故M端接黑表笔。
（2）[2]由图可知，10mV挡，每小格为0.2mV，误差在十分位上，故读数为5.8mV。
（3）[3]根据
解得
（4）[4]根据
解得
四、计算题：本题共3小题，共38分。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
13. 如图所示，在倾角为θ＝30°的斜面上，固定一宽L＝0.25 m的平行金属导轨，在导轨上端接入电源和滑动变阻器R.电源电动势E＝12 V，内阻r＝1 Ω，一质量m＝20 g的金属棒ab与两导轨垂直并接触良好．整个装置处于磁感应强度B＝0.80 T、垂直于斜面向上的匀强磁场中(导轨与金属棒的电阻不计)．金属导轨是光滑的，取g＝10 m/s2，要保持金属棒在导轨上静止，求：
(1)通过金属棒的电流；
(2)滑动变阻器R接入电路中的阻值．
【答案】(1)0.5 A (2)23 Ω
【解析】
【详解】(1)由题意知金属棒静止在金属轨道上受力平衡，如图所示：所以F安＝mgsin30°，得F安＝0.1 N.
解得I＝＝0.5 A.
(2)设滑动变阻器接入电路的阻值为R0，根据闭合电路欧姆定律得：
E＝I(R0＋r)
解得R0＝－r＝23 Ω.
14. 图中的S是能在纸面内的各个方向发射电子的电子源，所发射出的电子速率均相同。MN是一块足够大的竖直可吸收电子的荧光屏，与电子源S的距离，荧光屏的左侧分布着方向垂直纸面向外的匀强磁场，磁感强度为B．设电子的质量为m，带电量为e，问：
（1）要使电子源发射的电子能达到荧光屏，则发射的电子速率至少要多大？
（2）若电子源发射的电子速率为，荧光屏上被电子击中的范围有多大？
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）电子沿竖直方向发射到达右边最远，要使电子源发射的电子能达到荧光屏，则电子的轨道半径必须满足
根据
联立可得
（2）若电子源发射的电子速率为，则电子在磁场中的轨道半径为
电子能击中荧光屏的距O点上下最远的电子运动轨迹如图所示
由几何关系可知，荧光屏被电子击中的范围为
L
15. 某同学设计了一个减震器，其简化的原理如图所示，一轻弹簧处于水平原长状态垂直于匀强磁场边界放置，右端固定，左端恰与磁场右边界平齐，劲度系数为。匀强磁场的磁感应强度，方向垂直于水平面。一宽为，足够长的单匝矩形硬金属框abcd固定在一小车上（图中未画出小车），右端与小车右端平齐，二者的总质量为kg，线框电阻为。使小车带着金属框以的速度垂直磁场边界正对弹簧向右运动，ab边向右穿过磁场区域后小车开始压缩弹簧，弹簧始终在弹性限度内，弹性势能与压缩量x的关系为，ab边第一次通过磁场区域过程中（不考虑小车所受涡流的影响），进出磁场的加速度比为5：3，线框中产生的焦耳热J。小车与地面的动摩擦因数，重力加速度取。求：
（1）ab边刚进入磁场左边界时感应电流的大小；
（2）ab边刚出磁场右边界时速度的大小；
（3）ab边离磁场左边界的最远距离。
【答案】（1）20A；（2）1m/s；（3）0.35m
【解析】
【详解】（1）ab边刚进入磁场左边界时，感应电动势为
感应电流大小
代入数据解得
（2）ab边刚进入磁场左边界时，安培力为
对线框受力分析，根据牛顿第二定律得
解得
设ab边刚出磁场右边界时速度为v，同理可得
又因为
代入数据解得
（3）ab边第一次经过磁场区域过程中，设磁场宽度为d，由能量守恒可得
代入数据解得
ab边速度为零时，离磁场左边界最远，弹簧的压缩量最大设为x。ab边出磁场到速度为零的过程中，由能量守恒定律得
代入数据解得
所以，ab边离磁场左边的最远距离为
s=x+d=0.35m
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