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2024张掖某校高三下学期3月模拟考试物理含解析
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这是一份2024张掖某校高三下学期3月模拟考试物理含解析，共13页。试卷主要包含了5m/s2，如图所示是“感受向心力”实验等内容，欢迎下载使用。
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考场号、座位号、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
考试时间为75分钟，满分100分
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.我国自主研发的东方超环（EAST）是国际首个全超导托卡马克核聚变实验装置，有“人造太阳”之称。“人造太阳”核反应方程可能是
A.B.
C.D.
2.用速度传感器记录电动车直线运动过程的信息，其速度随时间变化的规律如图所示。由图像可知电动车
A.a至c过程中加速度逐渐增大B.a、b两状态加速度的方向相反
C.0～80s内的位移为240mD.加速时的平均加速度约为4.5m/s2
3.如图所示，长直导线右侧固定一正方形导线框abcd，且在同一平面内，ab边与长直导线平行，现在长直导线中通入图示方向电流I，调节电流I的大小，使得空间各点的磁感应强度随时间均匀变化，则
A.当电流I减小时，导线框中产生的感应电流沿顺时针方向
B.当电流I增大时，导线框中产生的感应电流也逐渐增大
C.无论电流增大还是减小，导线框整体受到的安培力大小不变
D.无论电流增大还是减小，导线框整体受到的安培力方向始终向左
4.有些金属原子受激后从激发态跃迁到基态时，会发出特定颜色的光，可见光谱如图所示。已知某原子的某激发态与基态的能量差为1.85eV，普朗克常量h=6.63×10-34J·s。该原子从上述激发态跃迁到基态发光颜色为
A.红色B.黄色C.蓝色D.紫色
5.如图所示，有三个点电荷和分別位于等边的三个顶点上，都是正电荷，所受两个电荷的静电力的合力为，且与连线垂直。图中发曲线是以点为圆心、间距为半径的一段圆弧，垂直于交圆弧于。下列说法正确的是
A.带正电
B.
C.在点电荷产生的电场中，点的电势比点的电势低
.在点电荷产生的电场中，连线上㭉点电场强度可能为零
6.如图所示，在直角坐标系xOy的第一象限中，有一等腰直角△ACD，△ACD区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，C点在x轴上，D点在y轴上，各点间距离OC=OD=AC=AD=L。边长也为L的正方形导线框abcd的ad边在x轴上，t=0时刻，该导线框恰好位于图中所示位置（ab边与y轴重合），此后导线框在外力的作用下沿x轴正方向以恒定的速度v通过磁场区域。若规定逆时针方向为导线框中电流的正方向，则导线框通过磁场区域的过程中，导线框中的感应电流i、外力沿x轴方向的分量F随导线框的位移x变化的图像（图中曲线均为抛物线的一部分）中正确的是
A.B.
C.D.
7.如图所示，A、B两球分别用长度均为L的轻杆通过光滑铰链与C球连接，通过外力作用使两杆并拢，系统竖直放置在光滑水平地面上。某时刻将系统由静止释放，A、B两球开始向左右两边滑动。已知A、B两球的质量均为m，C球的质量为2m，三球体积相同，且均在同一竖直面内运动，忽略一切阻力，重力加速度为g。系统从静止释放到C球落地前的过程，下列说法正确的是
A.A、B、C三球组成的系统动量守恒B.C球的机械能先增加后减少
C.C球落地前瞬间的速度大小为D.A球的最大速度大小为
二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8.如图甲所示为某手机的无线充电示意图。规定从上向下看逆时针方向为电流的正方向，当送电线圈通过图乙所示的电流时，下列说法正确的是
A.时刻，受电线圈的电流最大
B.时刻，受电线圈的磁通量最大
C.时间内，受电线周与送电线图中电流方向相同
D.时间内，受电线圈中电流产生的磁场方向与图示磁场方向相反
9.如图所示是“感受向心力”实验。在绳子的M点拴一个小沙袋，N点握在手中。将手举过头顶，使沙袋在水平面内做匀速圆周运动，此时可认为“沙袋所受的向心力近似等于绳子对沙袋的拉力”。下列分析正确的是
A.沙袋做匀速圆周运动的圆心一定在N点
B.由于空气阻力的作用，拉力与沙袋速度方向不垂直
C.若不考虑空气阻力的影响，沙袋速度越小，向心力与拉力越接近
D.若在完全失重条件下做上述实验，空气阻力越小，向心力与拉力越接近
10.将电压有效值不变的交流电源接在如图所示电路两端，电路由理想变压器、定值电阻，，滑动变阻器，电流表、电压表组成，为滑动变阻器的两个端点，所有电表均为理想电表，导线电阻不计。将滑动变阻器海片从端向端滑动过程中
A.两端电压不变B.电流表示数减小
C.电压表示数增大D.消耗的电功率增大
三、非选择题：本题共5小题，共57分。
11.（6分）如图甲所示，验电器与锌板相连，在O处用一紫外线灯照射锌板，关灯后，验电器指针保持一定偏角。使验电器指针回到零，再用黄光灯照射锌板，验电器指针无偏转。
（1）改用强度更大的黄光灯照射锌板，可观察到验电器指针____________（选填“有”或“无”）偏转。
（2）为进一步研究光电效应的规律，某探究小组设计了如图乙所示的电路，用强蓝光、弱蓝光、强紫光、弱紫光分别照射同一个光电管做实验，得到四条光电流I与电压U的关系曲线，如图丙所示，其中有一条曲线在图中未画出，则未画出的曲线与横轴的交点位于____________（选填“”或“”）处；图中曲线2对应的入射光为____________（选填“强蓝光”“弱蓝光”“强紫光”或“弱紫光”）。
（3）若已知实验（2）中所用紫光的频率为，对应的遏止电压为Uc，普朗克常量为h，电子电荷量大小为e，则乙图中光电管的逸出功为____________。（用、h、e、Uc表示）
12.（9分）在“探究通过变压器原、副线圈的电流与匝数的关系”实验中。
（1）为实现探究目的，保持原线圈匝数一定，只改变通过原线圈的电流或者副线圈匝数，测量通过副线圈的电流。这个探究过程采用的科学方法是____________。
A.控制变量法B.等效替代法C.演绎法D.理想实验法
（2）用学生电源给原线圈供电，用多用电表测量通过副线圈的电流，下列操作正确的是____________。
A.原线圈接直流电压，多用电表用直流电流挡
B.原线圈接直流电压，多用电表用交流电流挡
C.原线圈接交流电压，多用电表用直流电流挡
D.原线圈接交流电压，多用电表用交流电流挡
（3）在实际实验中，将电源接在匝数为1000匝的原线圈两端，副线圈的匝数为500匝，用多用电表测得通过副线圈的电流为0.40A，则通过原线圈的电流可能为____________。
（4）如图所示为利用变压器原理进行远程输电的电路，交流发电机的输出电压为U，采用图示理想变压器输电，升压变压器原、副线圈匝数之比为k1，降压变压器原、副线圈匝数之比为k2，输电导线电阻为r，用户的工作电压为U。输电线上损失的功率为____________。
13.（10分）如图甲所示，边长为L、粗细均匀的等边三角形金属线框ACD固定在绝缘水平面上，空间中存在垂直于水平面向里的匀强磁场。已知磁场的磁感应强度大小B随时间t的变化关系如图乙所示，t时刻，磁感应强度大小为B1，曲线的切线与纵轴的交点对应的磁感应强度大小为B2，金属线框ACD的总电阻为R。求：
（1）t时刻，通过金属框ACD的感应电流I；
（2）0～t时间内，通过金属框ACD截面的电荷量q。
14.（14分）如图所示，以O为圆心、半径为R的圆形区域内存在垂直圆面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场。在圆周上的M点安装一个粒子源，可向磁场区域内垂直磁场沿各个方向发射比荷为k的粒子。若粒子以的速率沿MO方向射入磁场，恰能在圆内运动时间t（未知）后从圆周上的N点（图中未画出）离开磁场。若向磁场区域内垂直磁场沿各个方向发射速率为v2（未知）的粒子，这些粒子均能从劣弧MN范围内离开磁场（N点有粒子经过）。不计粒子重力和粒子间的相互作用。求：
（1）粒子运动的时间t；
（2）粒子的速率v2。
15.（18分）如图所示为一“T”形金属轨道装置，该装置由位于同一水平面的光滑平行导轨AP、A′P′和光滑竖直导轨SW、S′W′构成，导轨间距均为L，整个装置处于大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中。开始时，导体棒a、b分别静置在水平轨道上SS′左右两侧适当位置，相距为2L，导体棒b用一绝缘且不可伸长的轻绳通过光滑转弯装置O与导体棒c相连，与导体棒b、c相连的轻绳分别与导轨SP、SW平行，a、b、c三根导体棒的长度均为L且始终与导轨垂直接触。刚开始锁定导体棒，给导体棒a一个方向水平向右、大小为的初速度，两棒碰前瞬间解除导体棒b的锁定，碰后两棒粘在一起运动，此后导体棒a、b运动距离x后速度减为零。已知导体棒a、b碰撞时间极短，连接导体棒b、c的轻绳始终有拉力，三根导体棒的质量均为m，电阻均为R，导体棒a运动过程中未与转弯装置接触，不计其他电阻及阻力，重力加速度为g。求：
（1）从导体棒a开始运动到与导体棒b碰前瞬间的过程中，流过导体棒c的电荷量q；
（2）导体棒a、b碰后瞬间，导体棒c的速度大小v；
（3）从导体棒a开始运动到减速为0的过程中，导体棒c产生的焦耳热Qc。
物理参考答案及评分意见
1.C【解析】“人造太阳”核反应属于轻核聚变核反应，只有C是轻核聚变核反应，C正确。
2.B【解析】至过程中加速度逐渐减小，错误；电动车速度始终沿正方向，状态加速度方向与速度方向相同，状态加速度方向与速度方向相反，故两状态加速度的方向相反，正确；利用图线与横轴围成的面积可求电动车的位移，由图知内的位移明显大于240m，C错误；加速时的平均加速度约为，D错误。
3.A【解析】根据安培定则可知，通电长直导线右侧的磁场方向垂直于纸面向里，当电流减小时，磁感应强度随时间均匀减小，根据楞次定律可知线框中产生的感应电流沿顺时针方向，A正确；线框中产生的感应电流，当电流均匀增大时，空间各点的磁感应强度随时间均匀增加，线框中产生的感应电流大小不变，错误；空间各点的磁感应强度随时间均匀变化，导线框整体受到的安培力大小也变化，错误；电流增大时，导线框中产生逆时针方向的感应电流，边受到的安培力向右，边受到的安培力向左，且边安培力大于边的安培力，则导线框整体受力向右；同理，电流减小时，导线框中产生顺时针方向的感应电流，边受到的安培力向左，边受到的安培力向右，且边安培力大于边的安培力，则导线框整体受力向左，错误。
4.A【解析】，由图知，发光颜色为红色，A正确。
5.C【解析】所受两个电荷的静电力的合力为，且与连线垂直，则对的力一定是吸引力，故带负电，错误；对受力分析，有，解得，B错误；在产生的电场中，点离正电荷更近，点的电势比点的电势低，在产生的电场中，两点的电势相等，由此可知点的电势比点的电势低，C正确；在点电荷产生的电场中，在连线上，产生电场的电场强度方向沿指向产生电场的电场强度方向沿指向，合电场强度不可能为零，错误。
6.A【解析】导线框匀速穿过图示的等腰三角形磁场区域，进入的过程中，由楞次定律可知感应电流沿逆时针方向，为正值，由几何关系知导线框边切割磁感线的有效长度等于进入磁场的距离，则感应电流的大小为，导线框离开磁场的过程，由楞次定律可知感应电流沿顺时针方向，为负值，由几何关系知导线框边切揢的有效长度等于离开磁场的距离，同理可得感应电流大小为，正确、B错误；导线框做匀速运动，外力沿轴方向的分量与导线框边所受安培力等大反向，由左手定则可知安培力方向始终向左，则外力沿轴方向的分量方向始终向右，错误。
7.C【解析】三球组成的系统水平方向上动量守恒，竖直方向上动量不守恒，错误；小球先加速后减速，动能先增加后减少，三球组成的系统机械能守恒，球的机械能先减少后增加，错误；球落地前瞬时，两球的速度为零，三球组成的系统机珹能守恒，有，可得正确；当两杆与水平面成角时，根据两球沿杆方向的分速度相等可知，根据机械能守恒有，解得，当时，球速度有最大值，最大，错误。
8.【解析】时刻，送电线图电流变化率最大，磁通量变化最快，受电线圈的感应电流最大，正确；时刻，送电线圈电流最大，产生的磁场最强，受电线圈的磁通量最大，正确；时间内，送电线圈中电流反向增大，则产生的磁场方向与图示方向相反，磁感应强度增强，通过受电线圈的磁通量增加，根据楞次定律结合安培定则可知，该段时间内受电线圈中电流方向与送电线图中相反，错误；时间内，送电线图中电流反向减小，则产生的磁场方向与图示方向相反，磁感应强度减小，通过受电线圈的磁通量减小，根据楞次定律，该段时间内受电线圈中感应磁场方向与送电线图中磁场方向相同，即与图示磁场方向相反，D正确。
9.BD【解析】沙袋受到重力、拉力和空气阻力的作用，拉力的竖直分量与重力平衡，绳子不是水平的，匀速圆周运动的圆心在点下方，错误；沙袋做匀速圆周运动，向心力指向圆心，空气阻力沿切线方向，拉力沿切线方向的分量与空气阻力平衡，拉力不与速度方向垂直，B正确；若不考虑空气阻力的影响，向心力与拉力的关系为，沙袋速度越大，向心力与拉力越接近，C错误；若在完全失重条件下做上述实验，设空气阻力大小为，则向心力与拉力的关系为，空气阻力越小，向心力与拉力越接近，D正确。
10.CD【解析】在滑片从端向端滑动过程中，减小，电流表示数增大，错误；由可知通过的电流增大，则两端的电压增大，电压表示数增大，正确；输入理想变压器的电压减小，由可得两端电压减小，错误；通过的电流减小，由可得增大，则消枆的电功率增大，正确。
11.（1）无（1分）（2）（1分） 弱蓝光（2分）（3）（2分）
【解析】（1）用黄光照射锌板，验电器指针无偏转，说明黄光不能使锌板产生光电效应，增大光强也不能使锌板产生光电效应，验电器指针无偏转。
（2）人射光频率越大，遏止电压越大，所以曲线1，2对应同一种人射光，且该光的频率小于曲线3对应人射光的频率，则曲线1，2对应人射光为蓝光，曲线3与未两出曲线对应人射光为紫光，则未画出的曲线与横轴的交点位于处。而同种频率的入射光越强，饱和光电流越大，所以曲线2对应的人射光为弱蓝光。
（3）根据光电效应方程可知，根据动能定理有，则乙图中光电管的逸出功。
12.（1）（2分）（2）（2分）（3）（2分）（4）（3分）
【解析】（1）探究过程采用的科学方法是控制变量法，A正确。
（2）变压器的工作原理是互感，故原线圈接交流电压，多用电表用交流电流挡，D正确。大于，
（3）若为理想变压器，由可得I1=0.20A，考虑到实际实验中,有漏磁等现象,通过原线圈的电流应大于0.20A，则通过原线圈的电流可能为0.25A，D正确。
（4）升压变压器副线圈的电压，降压变压器原线圈电压，损失的功率。
13.（1）
（2）
【解析】（1）金属框围成的面积（1分）
时刻，金属框的感应电动势（2分）
又（1分）
解得（1分）
（2）时间内，金属框的平均感应电动势（2分）
， （2分）
解得（1分）
14.（1） （2）
【解析】（1）对速率为的粒子，根据洛伦磁力提供向心力有（2分）
又有，
解得（1分）
粒子的运动轨迹如图1所示，有（1分）
解得（1分）
粒子做圆周运动的周期（2分）
粒子运动的时间（1分）
解得（1分）
（2）速率为且从点离开磁场的粒子运动轨迹如图2所示，由几何关系，
有（2分）
根据洛伦兹力提供向心力有（2分）
解得（1分）
15.（1） （2） （3）
【解析】（1）从导体棒开始运动到与导体棒碰撞之前，有（2分）
根据闭合电路欧姆定律有（2分）
根据电流的定义式有（2分）
则流过导体棒的电荷量（2分）
（2）从导体棒开始运动到与导体棒碰撞之前，根据动量定理有（2分）
解得碰前瞬间导体棒的速度大小为（1分）
对导体棒碰撞过程，有（1分）
解得碰后瞬间，导体棒的速度大小为（1分）
（3）碰撞前，根据能量守恒可知，整个回路产生的焦耳热（1分）
导体棒产生的焦耳热（1分）
磏撞后，根据能量守恒有（1分）
解得导体棒产生的焦耳热（1分）
整个过程有（1分）
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考场号、座位号、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
考试时间为75分钟，满分100分
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.我国自主研发的东方超环（EAST）是国际首个全超导托卡马克核聚变实验装置，有“人造太阳”之称。“人造太阳”核反应方程可能是
A.B.
C.D.
2.用速度传感器记录电动车直线运动过程的信息，其速度随时间变化的规律如图所示。由图像可知电动车
A.a至c过程中加速度逐渐增大B.a、b两状态加速度的方向相反
C.0～80s内的位移为240mD.加速时的平均加速度约为4.5m/s2
3.如图所示，长直导线右侧固定一正方形导线框abcd，且在同一平面内，ab边与长直导线平行，现在长直导线中通入图示方向电流I，调节电流I的大小，使得空间各点的磁感应强度随时间均匀变化，则
A.当电流I减小时，导线框中产生的感应电流沿顺时针方向
B.当电流I增大时，导线框中产生的感应电流也逐渐增大
C.无论电流增大还是减小，导线框整体受到的安培力大小不变
D.无论电流增大还是减小，导线框整体受到的安培力方向始终向左
4.有些金属原子受激后从激发态跃迁到基态时，会发出特定颜色的光，可见光谱如图所示。已知某原子的某激发态与基态的能量差为1.85eV，普朗克常量h=6.63×10-34J·s。该原子从上述激发态跃迁到基态发光颜色为
A.红色B.黄色C.蓝色D.紫色
5.如图所示，有三个点电荷和分別位于等边的三个顶点上，都是正电荷，所受两个电荷的静电力的合力为，且与连线垂直。图中发曲线是以点为圆心、间距为半径的一段圆弧，垂直于交圆弧于。下列说法正确的是
A.带正电
B.
C.在点电荷产生的电场中，点的电势比点的电势低
.在点电荷产生的电场中，连线上㭉点电场强度可能为零
6.如图所示，在直角坐标系xOy的第一象限中，有一等腰直角△ACD，△ACD区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，C点在x轴上，D点在y轴上，各点间距离OC=OD=AC=AD=L。边长也为L的正方形导线框abcd的ad边在x轴上，t=0时刻，该导线框恰好位于图中所示位置（ab边与y轴重合），此后导线框在外力的作用下沿x轴正方向以恒定的速度v通过磁场区域。若规定逆时针方向为导线框中电流的正方向，则导线框通过磁场区域的过程中，导线框中的感应电流i、外力沿x轴方向的分量F随导线框的位移x变化的图像（图中曲线均为抛物线的一部分）中正确的是
A.B.
C.D.
7.如图所示，A、B两球分别用长度均为L的轻杆通过光滑铰链与C球连接，通过外力作用使两杆并拢，系统竖直放置在光滑水平地面上。某时刻将系统由静止释放，A、B两球开始向左右两边滑动。已知A、B两球的质量均为m，C球的质量为2m，三球体积相同，且均在同一竖直面内运动，忽略一切阻力，重力加速度为g。系统从静止释放到C球落地前的过程，下列说法正确的是
A.A、B、C三球组成的系统动量守恒B.C球的机械能先增加后减少
C.C球落地前瞬间的速度大小为D.A球的最大速度大小为
二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8.如图甲所示为某手机的无线充电示意图。规定从上向下看逆时针方向为电流的正方向，当送电线圈通过图乙所示的电流时，下列说法正确的是
A.时刻，受电线圈的电流最大
B.时刻，受电线圈的磁通量最大
C.时间内，受电线周与送电线图中电流方向相同
D.时间内，受电线圈中电流产生的磁场方向与图示磁场方向相反
9.如图所示是“感受向心力”实验。在绳子的M点拴一个小沙袋，N点握在手中。将手举过头顶，使沙袋在水平面内做匀速圆周运动，此时可认为“沙袋所受的向心力近似等于绳子对沙袋的拉力”。下列分析正确的是
A.沙袋做匀速圆周运动的圆心一定在N点
B.由于空气阻力的作用，拉力与沙袋速度方向不垂直
C.若不考虑空气阻力的影响，沙袋速度越小，向心力与拉力越接近
D.若在完全失重条件下做上述实验，空气阻力越小，向心力与拉力越接近
10.将电压有效值不变的交流电源接在如图所示电路两端，电路由理想变压器、定值电阻，，滑动变阻器，电流表、电压表组成，为滑动变阻器的两个端点，所有电表均为理想电表，导线电阻不计。将滑动变阻器海片从端向端滑动过程中
A.两端电压不变B.电流表示数减小
C.电压表示数增大D.消耗的电功率增大
三、非选择题：本题共5小题，共57分。
11.（6分）如图甲所示，验电器与锌板相连，在O处用一紫外线灯照射锌板，关灯后，验电器指针保持一定偏角。使验电器指针回到零，再用黄光灯照射锌板，验电器指针无偏转。
（1）改用强度更大的黄光灯照射锌板，可观察到验电器指针____________（选填“有”或“无”）偏转。
（2）为进一步研究光电效应的规律，某探究小组设计了如图乙所示的电路，用强蓝光、弱蓝光、强紫光、弱紫光分别照射同一个光电管做实验，得到四条光电流I与电压U的关系曲线，如图丙所示，其中有一条曲线在图中未画出，则未画出的曲线与横轴的交点位于____________（选填“”或“”）处；图中曲线2对应的入射光为____________（选填“强蓝光”“弱蓝光”“强紫光”或“弱紫光”）。
（3）若已知实验（2）中所用紫光的频率为，对应的遏止电压为Uc，普朗克常量为h，电子电荷量大小为e，则乙图中光电管的逸出功为____________。（用、h、e、Uc表示）
12.（9分）在“探究通过变压器原、副线圈的电流与匝数的关系”实验中。
（1）为实现探究目的，保持原线圈匝数一定，只改变通过原线圈的电流或者副线圈匝数，测量通过副线圈的电流。这个探究过程采用的科学方法是____________。
A.控制变量法B.等效替代法C.演绎法D.理想实验法
（2）用学生电源给原线圈供电，用多用电表测量通过副线圈的电流，下列操作正确的是____________。
A.原线圈接直流电压，多用电表用直流电流挡
B.原线圈接直流电压，多用电表用交流电流挡
C.原线圈接交流电压，多用电表用直流电流挡
D.原线圈接交流电压，多用电表用交流电流挡
（3）在实际实验中，将电源接在匝数为1000匝的原线圈两端，副线圈的匝数为500匝，用多用电表测得通过副线圈的电流为0.40A，则通过原线圈的电流可能为____________。
（4）如图所示为利用变压器原理进行远程输电的电路，交流发电机的输出电压为U，采用图示理想变压器输电，升压变压器原、副线圈匝数之比为k1，降压变压器原、副线圈匝数之比为k2，输电导线电阻为r，用户的工作电压为U。输电线上损失的功率为____________。
13.（10分）如图甲所示，边长为L、粗细均匀的等边三角形金属线框ACD固定在绝缘水平面上，空间中存在垂直于水平面向里的匀强磁场。已知磁场的磁感应强度大小B随时间t的变化关系如图乙所示，t时刻，磁感应强度大小为B1，曲线的切线与纵轴的交点对应的磁感应强度大小为B2，金属线框ACD的总电阻为R。求：
（1）t时刻，通过金属框ACD的感应电流I；
（2）0～t时间内，通过金属框ACD截面的电荷量q。
14.（14分）如图所示，以O为圆心、半径为R的圆形区域内存在垂直圆面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场。在圆周上的M点安装一个粒子源，可向磁场区域内垂直磁场沿各个方向发射比荷为k的粒子。若粒子以的速率沿MO方向射入磁场，恰能在圆内运动时间t（未知）后从圆周上的N点（图中未画出）离开磁场。若向磁场区域内垂直磁场沿各个方向发射速率为v2（未知）的粒子，这些粒子均能从劣弧MN范围内离开磁场（N点有粒子经过）。不计粒子重力和粒子间的相互作用。求：
（1）粒子运动的时间t；
（2）粒子的速率v2。
15.（18分）如图所示为一“T”形金属轨道装置，该装置由位于同一水平面的光滑平行导轨AP、A′P′和光滑竖直导轨SW、S′W′构成，导轨间距均为L，整个装置处于大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中。开始时，导体棒a、b分别静置在水平轨道上SS′左右两侧适当位置，相距为2L，导体棒b用一绝缘且不可伸长的轻绳通过光滑转弯装置O与导体棒c相连，与导体棒b、c相连的轻绳分别与导轨SP、SW平行，a、b、c三根导体棒的长度均为L且始终与导轨垂直接触。刚开始锁定导体棒，给导体棒a一个方向水平向右、大小为的初速度，两棒碰前瞬间解除导体棒b的锁定，碰后两棒粘在一起运动，此后导体棒a、b运动距离x后速度减为零。已知导体棒a、b碰撞时间极短，连接导体棒b、c的轻绳始终有拉力，三根导体棒的质量均为m，电阻均为R，导体棒a运动过程中未与转弯装置接触，不计其他电阻及阻力，重力加速度为g。求：
（1）从导体棒a开始运动到与导体棒b碰前瞬间的过程中，流过导体棒c的电荷量q；
（2）导体棒a、b碰后瞬间，导体棒c的速度大小v；
（3）从导体棒a开始运动到减速为0的过程中，导体棒c产生的焦耳热Qc。
物理参考答案及评分意见
1.C【解析】“人造太阳”核反应属于轻核聚变核反应，只有C是轻核聚变核反应，C正确。
2.B【解析】至过程中加速度逐渐减小，错误；电动车速度始终沿正方向，状态加速度方向与速度方向相同，状态加速度方向与速度方向相反，故两状态加速度的方向相反，正确；利用图线与横轴围成的面积可求电动车的位移，由图知内的位移明显大于240m，C错误；加速时的平均加速度约为，D错误。
3.A【解析】根据安培定则可知，通电长直导线右侧的磁场方向垂直于纸面向里，当电流减小时，磁感应强度随时间均匀减小，根据楞次定律可知线框中产生的感应电流沿顺时针方向，A正确；线框中产生的感应电流，当电流均匀增大时，空间各点的磁感应强度随时间均匀增加，线框中产生的感应电流大小不变，错误；空间各点的磁感应强度随时间均匀变化，导线框整体受到的安培力大小也变化，错误；电流增大时，导线框中产生逆时针方向的感应电流，边受到的安培力向右，边受到的安培力向左，且边安培力大于边的安培力，则导线框整体受力向右；同理，电流减小时，导线框中产生顺时针方向的感应电流，边受到的安培力向左，边受到的安培力向右，且边安培力大于边的安培力，则导线框整体受力向左，错误。
4.A【解析】，由图知，发光颜色为红色，A正确。
5.C【解析】所受两个电荷的静电力的合力为，且与连线垂直，则对的力一定是吸引力，故带负电，错误；对受力分析，有，解得，B错误；在产生的电场中，点离正电荷更近，点的电势比点的电势低，在产生的电场中，两点的电势相等，由此可知点的电势比点的电势低，C正确；在点电荷产生的电场中，在连线上，产生电场的电场强度方向沿指向产生电场的电场强度方向沿指向，合电场强度不可能为零，错误。
6.A【解析】导线框匀速穿过图示的等腰三角形磁场区域，进入的过程中，由楞次定律可知感应电流沿逆时针方向，为正值，由几何关系知导线框边切割磁感线的有效长度等于进入磁场的距离，则感应电流的大小为，导线框离开磁场的过程，由楞次定律可知感应电流沿顺时针方向，为负值，由几何关系知导线框边切揢的有效长度等于离开磁场的距离，同理可得感应电流大小为，正确、B错误；导线框做匀速运动，外力沿轴方向的分量与导线框边所受安培力等大反向，由左手定则可知安培力方向始终向左，则外力沿轴方向的分量方向始终向右，错误。
7.C【解析】三球组成的系统水平方向上动量守恒，竖直方向上动量不守恒，错误；小球先加速后减速，动能先增加后减少，三球组成的系统机械能守恒，球的机械能先减少后增加，错误；球落地前瞬时，两球的速度为零，三球组成的系统机珹能守恒，有，可得正确；当两杆与水平面成角时，根据两球沿杆方向的分速度相等可知，根据机械能守恒有，解得，当时，球速度有最大值，最大，错误。
8.【解析】时刻，送电线图电流变化率最大，磁通量变化最快，受电线圈的感应电流最大，正确；时刻，送电线圈电流最大，产生的磁场最强，受电线圈的磁通量最大，正确；时间内，送电线圈中电流反向增大，则产生的磁场方向与图示方向相反，磁感应强度增强，通过受电线圈的磁通量增加，根据楞次定律结合安培定则可知，该段时间内受电线圈中电流方向与送电线图中相反，错误；时间内，送电线图中电流反向减小，则产生的磁场方向与图示方向相反，磁感应强度减小，通过受电线圈的磁通量减小，根据楞次定律，该段时间内受电线圈中感应磁场方向与送电线图中磁场方向相同，即与图示磁场方向相反，D正确。
9.BD【解析】沙袋受到重力、拉力和空气阻力的作用，拉力的竖直分量与重力平衡，绳子不是水平的，匀速圆周运动的圆心在点下方，错误；沙袋做匀速圆周运动，向心力指向圆心，空气阻力沿切线方向，拉力沿切线方向的分量与空气阻力平衡，拉力不与速度方向垂直，B正确；若不考虑空气阻力的影响，向心力与拉力的关系为，沙袋速度越大，向心力与拉力越接近，C错误；若在完全失重条件下做上述实验，设空气阻力大小为，则向心力与拉力的关系为，空气阻力越小，向心力与拉力越接近，D正确。
10.CD【解析】在滑片从端向端滑动过程中，减小，电流表示数增大，错误；由可知通过的电流增大，则两端的电压增大，电压表示数增大，正确；输入理想变压器的电压减小，由可得两端电压减小，错误；通过的电流减小，由可得增大，则消枆的电功率增大，正确。
11.（1）无（1分）（2）（1分） 弱蓝光（2分）（3）（2分）
【解析】（1）用黄光照射锌板，验电器指针无偏转，说明黄光不能使锌板产生光电效应，增大光强也不能使锌板产生光电效应，验电器指针无偏转。
（2）人射光频率越大，遏止电压越大，所以曲线1，2对应同一种人射光，且该光的频率小于曲线3对应人射光的频率，则曲线1，2对应人射光为蓝光，曲线3与未两出曲线对应人射光为紫光，则未画出的曲线与横轴的交点位于处。而同种频率的入射光越强，饱和光电流越大，所以曲线2对应的人射光为弱蓝光。
（3）根据光电效应方程可知，根据动能定理有，则乙图中光电管的逸出功。
12.（1）（2分）（2）（2分）（3）（2分）（4）（3分）
【解析】（1）探究过程采用的科学方法是控制变量法，A正确。
（2）变压器的工作原理是互感，故原线圈接交流电压，多用电表用交流电流挡，D正确。大于，
（3）若为理想变压器，由可得I1=0.20A，考虑到实际实验中,有漏磁等现象,通过原线圈的电流应大于0.20A，则通过原线圈的电流可能为0.25A，D正确。
（4）升压变压器副线圈的电压，降压变压器原线圈电压，损失的功率。
13.（1）
（2）
【解析】（1）金属框围成的面积（1分）
时刻，金属框的感应电动势（2分）
又（1分）
解得（1分）
（2）时间内，金属框的平均感应电动势（2分）
， （2分）
解得（1分）
14.（1） （2）
【解析】（1）对速率为的粒子，根据洛伦磁力提供向心力有（2分）
又有，
解得（1分）
粒子的运动轨迹如图1所示，有（1分）
解得（1分）
粒子做圆周运动的周期（2分）
粒子运动的时间（1分）
解得（1分）
（2）速率为且从点离开磁场的粒子运动轨迹如图2所示，由几何关系，
有（2分）
根据洛伦兹力提供向心力有（2分）
解得（1分）
15.（1） （2） （3）
【解析】（1）从导体棒开始运动到与导体棒碰撞之前，有（2分）
根据闭合电路欧姆定律有（2分）
根据电流的定义式有（2分）
则流过导体棒的电荷量（2分）
（2）从导体棒开始运动到与导体棒碰撞之前，根据动量定理有（2分）
解得碰前瞬间导体棒的速度大小为（1分）
对导体棒碰撞过程，有（1分）
解得碰后瞬间，导体棒的速度大小为（1分）
（3）碰撞前，根据能量守恒可知，整个回路产生的焦耳热（1分）
导体棒产生的焦耳热（1分）
磏撞后，根据能量守恒有（1分）
解得导体棒产生的焦耳热（1分）
整个过程有（1分）
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