还剩12页未读，
继续阅读
人教版（2019）高二物理下学期期中达标测评卷（A卷）(含答案)
展开
这是一份人教版（2019）高二物理下学期期中达标测评卷（A卷）(含答案)，共15页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题
1．下列说法正确的是( )
A.奥斯特首先引入了电场线和磁感线，极大地促进了他对电磁现象的研究
B.楞次定律告诉我们，感应电流产生的磁场方向总是与引起感应电流的原磁场方向相反
C.法拉第发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕
D.赫兹的实验证实了电磁波的存在，为无线电技术的发展开拓了道路
2．将一个半径为R、由粗细均匀的同种材料制成的导电金属圆环放置在粗糙的水平桌面上.在桌面上方施加竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场，如图所示（俯视图）.是圆环上的四等分点，现将金属圆环上a、d两点接入电路中，电路中的电流为I，金属圆环质量为m，且始终处于静止状态，重力加速度为g，则( )
A.金属圆环受到的安培力大小为0
B.金属圆环受到的安培力大小为
C.金属圆环对桌面的压力大小为
D.金属圆环对桌面的摩擦力大小为
3．“小蜜蜂”是老师上课常用的扩音设备，随着无线电技术的应用，很多老师用上了蓝牙“小蜜蜂”（蓝牙可接收电磁波信号），麦克风与扩音器不用导线连接，老师拿着麦克风在教室中间说话，放在讲台上的扩音器也能工作。下列说法正确的是( )
A.“小蜜蜂”只能接收到来自麦克风的信号
B.麦克风中只要有变化的电场，就一定能发出电磁波信号
C.“小蜜蜂”接收电磁波时，通过调谐来使接收电路中出现电谐振现象
D.麦克风回路可通过增大发射电磁波的波长来提高LC振荡电路发射电磁波的本领
4．如图所示，有一半径为R的圆形线框悬挂在弹簧测力计下端，线框中通有abcda方向的恒定电流I，直线MN是匀强磁场的边界线，磁场方向垂直于圆形线框所在平面向里，整个线框都在磁场中。平衡时，弹簧测力计的读数为F；若将线框上提，让圆形线框正好有一半露出磁场，其他条件都不改变，再次平衡时，弹簧测力计的读数为3F，则匀强磁场的磁感应强度大小为( )
A.B.C.D.
5．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点由静止释放，经过两点到达最低点D，再摆到左侧最高点E，圆环始终保持静止。下列说法正确的是( )
A.磁铁在两点的重力势能相等
B.磁铁从A摆到D的过程中，圆环对桌面的压力大于圆环的重力
C.磁铁从A摆到D和从D摆到E的过程中，圆环受到的摩擦力方向相反
D.磁铁从A摆到D的过程中，圆环中产生逆时针方向的感应电流（从上往下看）
6．如图所示的电路中，两灯泡完全相同，与一理想二极管D连接，线圈L的直流电阻不计。下列说法正确的是( )
A.闭合开关S后，会逐渐变亮
B.闭合开关S，电路稳定后，亮度相同
C.断开开关S的瞬间，a点的电势比b点的低
D.断开开关S后，会逐渐变暗，直至熄灭
7．如图所示，在理想的虚线边界内有范围足够大的匀强磁场，段水平，段竖直，且.在纸面内大量质子从a点垂直于ab以不同速率射入磁场，不计质子间的相互作用力和重力，则从边界de垂直射出的质子与在磁场中运动时间最长的质子的速率之比为( )
A.3:2B.36:13C.9:4D.36:17
8．如图所示，光滑水平面上存在有界匀强磁场，磁感应强度为B，质量为m、边长为a的正方形线框ABCD斜向上进入磁场，当AC刚进入磁场时速度为v，方向与磁场边界成45°角，若线框的总电阻为R，则( )
A.线框进入磁场过程中，线框中电流的方向为DCBAD
B.AC刚进入磁场时，线框中感应电流为
C.AC刚进入磁场时，线框所受安培力大小为
D.AC刚进入磁场时，CD两端电压为
二、多选题
9．海水中含有大量的正、负离子，并在某些区域具有固定的流动方向，据此人们设计并研制“海流发电机”，可生产无污染的再生能源，为海洋航标灯持续供电。其工作原理如图所示，用绝缘防腐材料制成一个横截面为矩形的管道，在管道上、下两个表面分别装有防腐导电板，板长为a、宽为b（未标出），两板间距为d，将管道沿着海水流动方向固定于海水中，将航标灯L与两导电板M和N连接，加上垂直于管道前后面的匀强磁场（方向如图），磁感应强度大小为B，海水流动方向如图所示，海水流动速率为v。已知海水的电阻率为ρ，航标灯电阻为R，下列说法正确的是( )
A.“海流发电机”为航标灯L供电的电流方向为
B.“海流发电机”稳定时产生的感应电动势为
C.通过航标灯L的电流为
D.“海流发电机”发电的总功率为
10．心电图仪是将心肌收缩产生的脉动转化为电压脉冲的仪器，其输出部分电路可简化为大电阻与交流电源串联，该电源输出电压的有效值为，如图所示。心电图仪与一个理想变压器的初级线圈相连，一个扬声器（可等效为一个定值电阻）与该变压器的次级线圈相连。若扬声器的功率最大，下列说法正确的是( )
A.此时通过扬声器的电流为
B.此时大电阻两端电压为
C.理想变压器初级线圈与次级线圈的匝数之比为
D.此时交流电源的输出功率为
三、实验题
11．如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置。
（1）将图中所缺少的导线补接完整。
（2）如果在闭合开关时发现灵敏电流计指针向右偏了一下，那么合上开关后，
①将A线圈迅速插入B线圈时，灵敏电流计指针将________（选填“向左偏”或“向右偏”）；
②A线圈插入B线圈后，将滑动变阻器的阻值调大时，灵敏电流计指针将________（选填“向左偏”或“向右偏”）。
（3）如果B线圈两端不接任何元件，则B线圈电路中将________。
A.因电路不闭合，无电磁感应现象
B.有电磁感应现象，但无感应电流，只有感应电动势
C.不能用楞次定律判断感应电动势方向
D.可以用楞次定律判断感应电动势方向
12．大型机械厂里用来称重的电子吊秤如图甲所示，其中实现称重的关键元件是拉力传感器。其工作原理是：挂钩上挂上重物，传感器中拉力敏感电阻丝在拉力作用下发生形变，拉力敏感电阻丝的电阻也随之发生变化，再经相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号（电压或电流），从而完成将所称物体重量变换为电信号的过程。
（1）简述拉力敏感电阻丝的阻值随拉力变化的原因______________________。
（2）小明找到一根拉力敏感电阻丝，其阻值随拉力变化的图像如图乙所示，再按图丙所示电路制作了一个简易“吊秤”。电路中电源电动势E约为15 V，内阻约为2 Ω；灵敏毫安表量程为0~10 mA，内阻约为5 Ω；R是电阻箱，最大阻值是接在两接线柱上，通过光滑绝缘滑环可将重物吊起，接通电路完成下列操作。
a.滑环下不吊重物时，调节电阻箱，当电流表为某一合适示数I时，读出电阻箱的示数；
b.滑环吊上待测重物，测出电阻丝与竖直方向的夹角为θ；
c.调节电阻箱，使________________，读出此时电阻箱的示数；
d.算出图乙中直线的斜率k和截距b；
则待测重物的重力G的表达式为__________（用以上测得的物理量表示），测得分别为1052 Ω和1030 Ω，结合图乙中信息，可得待测重物的重力__________N（结果保留三位有效数字）。
四、计算题
13．如图甲所示为某一发电机的实物模型图，其工作原理可简化为如图乙所示，匀强磁场的磁感应强度大小为，矩形线圈的总电阻为0.3 Ω，匝数为50，面积为，可绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动。现将该发电机接在理想变压器的原线圈上，副线圈接有规格均为“220 V 110 W”的灯泡，如图丙所示。现在使发电机线圈匀速转动，两灯泡均正常发光，已知理想变压器的原、副线圈匝数之比为，电压表为理想电表，其余电阻均不计。求：
（1）电压表的读数；
（2）手摇发电机匀速转动的角速度。
14．如图所示，两根足够长的光滑金属导轨平行放置在倾角为30°的绝缘斜面上，导轨宽度为L，下端接有阻值为R的电阻，导轨处于方向垂直于斜面向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，轻绳一端跨过光滑定滑轮后悬吊一质量为m的小物块，另一端平行于斜面系在质量也为m的金属棒的中点.现将金属棒从PQ位置由静止释放，金属棒始终与导轨垂直且接触良好，金属棒的电阻为r，导轨电阻忽略不计，重力加速度为g.
（1）求金属棒匀速运动时的速度大小；
（2）若金属棒由静止释放到达到匀速的过程中小物块下落的高度为h，求此过程中电阻R上产生的焦耳热；
（3）若（2）中还已知金属棒由静止释放到达到匀速的过程中轻绳对金属棒的冲量的大小，试求此过程经历的时间（结果用表示）.
15．如图所示，两根光滑金属导轨平行放置，间距为L，左侧倾斜导轨与水平面所成的夹角为θ，且存在方向垂直倾斜导轨平面向上的匀强磁场（大小未知），右侧部分导轨水平，矩形区域内存在方向竖直向上的匀强磁场（大小未知），金属棒M用锁扣固定在距ab为处.金属棒N从倾斜导轨的某一位置由静止释放，并在进入水平导轨前以速度大小v做匀速运动，最后刚好未与M发生碰撞.已知的间距为x，两金属棒的质量均为m、在导轨间的电阻均为R，倾斜导轨和水平导轨平滑连接，两金属棒始终与导轨接触良好且运动过程中保持垂直，不计导轨的电阻，重力加速度为g.
（1）求的大小；
（2）求N在水平导轨上运动过程中通过回路的电荷量；
（3）若在N到达ab附近前打开锁扣，M出磁场时的速度大小为，求N出磁场时的速度大小.(未在磁场区域发生碰撞)
参考答案
1．答案：D
解析：法拉第首先引入了电场线和磁感线，极大地促进了他对电磁现象的研究，A错误；感应电流产生的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化，感应电流产生的磁场方向可能和原磁场方向相同，也可能相反，B错误；奥斯特发现了电流的磁效应，C错误；赫兹的实验证实了电磁波的存在，为无线电技术的发展开拓了道路，D正确。
2．答案：D
解析：a、d两点接入电路后，金属圆环可看成与两部分并联，两部分电阻之比为3:1，故流过的电流之比为1:3，有效长度均为，根据左手定则可知，金属圆环两部分所受安培力方向相同，则金属圆环所受安培力大小为，故A、B错误.由平衡条件及牛顿第三定律得，金属圆环对桌面的摩擦力大小为，金属圆环对桌面的压力大小为，故C错误，D正确.
3．答案：C
解析：因为蓝牙可接收电磁波信号，周围空间存在其他电磁波信号，所以“小蜜蜂”不只接收到了来自麦克风的信号，A错误；均匀变化的电场产生恒定的磁场，不能产生电磁波信号，B错误；“小蜜蜂”接收电磁波时，需要接收电磁波的LC振荡电路的固有频率与收到的电磁波的频率相同，从而发生电谐振，这个过程叫作调谐，C正确；减小发射电磁波的波长，则会提高频率，可以提高LC振荡电路发射电磁波的本领，D错误。
4．答案：A
解析：圆形线框全部在磁场中时，受到安培力作用的有效长度为零，则满足关系，圆形线框正好有一半露出磁场，有效长度为2R，受到竖直向下的安培力，大小为，由平衡条件得，解得，A正确，BCD错误。
5．答案：B
解析：由于磁铁部分机械能转化为电能，根据能量守恒定律，磁铁在两点的重力势能不相等，A错误；由楞次定律可知，磁铁从A摆到D的过程中，圆环中产生的感应电流有使圆环远离磁铁的趋势，圆环受到的安培力有向下的分力，故圆环对桌面的压力大于圆环的重力，B正确；由楞次定律的推论“来拒去留”和牛顿第三定律可知，磁铁从A摆到D和从D摆到E的过程中，磁铁对圆环的作用力方向均向左，又圆环始终保持静止，则圆环受到摩擦力方向均向右，C错误；磁铁从A摆到D的过程中，圆环中的磁场方向向上且通过圆环磁通量增大，根据“增反减同”可判断圆环中产生顺时针方向的电流（从上往下看），D错误。
6．答案：C
解析：
7．答案：B
解析：画出质子的运动轨迹如图所示，设bc长度为2L，则，从边界de垂直射出的质子，运动轨迹如图中1所示，圆心为，由几何关系可知，由几何知识知，当质子过c点时，质子运动轨迹对应的圆心角最大，在磁场中的运动时间最长，运动轨迹如图中2所示，圆心为，设半径为，则有，可得，由，可得，所以从边界de垂直射出的质子与在磁场中运动时间最长的质子的速率之比为，故选B.
8．答案：D
解析：线框进入磁场的过程中，穿过线框的磁通量增大，由楞次定律知，感应电流的方向为ABCDA，A错误；AC刚进入磁场时，线框切割磁感线的有效长度为a，所以产生的感应电动势为，则线框中感应电流为，B错误；AC刚进入磁场时，线框的CD边受到的安培力与v的方向相反，AD边受到的安培力垂直于AD向下，大小都是，且AD边与CD边受到的安培力的方向相互垂直，所以AC刚进入磁场时线框所受安培力为AD边与CD边受到的安培力的矢量和，即，C错误；AC刚进入磁场时，CD两端的电压，D正确.
9．答案：BC
解析：由左手定则可知，海水中正、负离子受洛伦兹力作用分别向M板和N板运动，则M板带正电，N板带负电，发电机为航标灯L供电的电流方向为，A错误；在两板间形成稳定的电场后，海水中的正、负离子受电场力和洛伦兹力作用而平衡，在两板间形成稳定电压，有，解得，则感应电动势，B正确；海水的电阻，由闭合电路欧姆定律得通过航标灯L的电流，C正确；“海流发电机”发电的总功率，D错误。
10．答案：CD
解析：设理想变压器初级线圈和次级线圈的匝数分别为，初级线圈和次级线圈中的电流分别为，根据理想变压器的输入、输出功率相等，有，由于扬声器有最大功率，则，选项A错误；此时大电阻两端电压，选项B错误；理想变压器的初级线圈和次级线圈的匝数之比为，选项C正确；此时交流电源的输出功率为，选项D正确。
11．答案：（1）如图所示
（2）①向右偏；②向左偏
（3）BD
解析：（1）补接导线如图所示。
（2）①开关闭合时，灵敏电流计指针向右偏，表明在磁场方向不变的情况下，增大磁通量，灵敏电流计指针向右偏，所以将A线圈迅速插入B线圈时，磁通量增大，灵敏电流计指针将向右偏。②A线圈插入B线圈后，将滑动变阻器的阻值调大时，A线圈中电流减小，磁场减弱，则穿过B线圈的磁通量减小，灵敏电流计指针将向左偏。
（3）穿过B线圈的磁通量发生变化时，即使B线圈电路不闭合，B线圈中也有电磁感应现象，但无感应电流，只有感应电动势，同样可以利用楞次定律判断感应电动势方向。故选BD。
12．答案：（1）拉力敏感电阻丝受到拉力时，长度增加而横截面积减小，根据电阻定律可知其电阻增大
（2）电流表示数仍为I；；132
解析：（1）拉力敏感电阻丝受到拉力时，长度增加而横载面积减小，根据电阻定律可知其电阻增大。
（2）根据等效替代法测电阻，调节电阻箱，使电流表示数仍为I。由平衡条件得，拉力敏感电阻丝电阻的增量，题图乙图线斜率，解得，根据题图乙可得，代入数据解得待测重物的重力。
13．答案：（1）22 V
（2）5 rad/s
解析：解：（1）由题意可知副线圈两端电压
根据理想变压器电压与匝数的关系可得电压表的读数
（2）副线圈中的电流
根据理想变压器电流与匝数的关系可得原线圈中的电流
设发电机匀速转动的角速度为ω，则产生的感应电动势的最大值
有效值
根据闭合电路欧姆定律可得
联立解得
14．答案：（1）（2）（3）
解析：（1）设金属棒匀速运动时的速度为，此时的感应电动势，感应电流，金属棒所受安培力为，金属棒受力平衡，有，联立解得.
（2）设金属棒由静止释放到达到匀速的过程中回路中产生的总热量为Q，根据能量守恒定律得，电阻R上产生的热量，联立解得.
（3）金属棒由静止释放到达到匀速的过程中，对金属棒，由动量定理得，又，联立解得.
15．答案：（1）（2）（3）0
解析：（1）N沿倾斜导轨做匀速运动时，由力的平衡条件
有，
又因为，
且，
联立解得.
（2）在水平导轨上N从刚进入磁场到停止，由动量定理有，
又因为，
由法拉第电磁感应定律有，
联立解得.
（3）在水平导轨的磁场中运动的过程，设M运动到cd边时，M、N在磁场中相对靠近的位移为，则此时N棒到cd边的距离为，
对于M，由动量定理有，
又因为，
设此时N的速度大小为，由动量守恒定律有，
设N出磁场时的速度大小为，从M出磁场到N出磁场的过程中，由动量定理有，
又因为，
联立解得.
闭合开关S后
两灯泡均立刻变亮
A错误
闭合开关S，电路稳定后
因线圈L的直流电阻不计，所以与二极管被短路，不亮，而将更亮
B错误
断开开关S的瞬间
会立刻熄灭，线圈L与灯泡与二极管构成回路，线圈L产生的感应电动势方向与原电流方向相同，a点的电势低于b点的电势
C正确
断开开关S后
二极管具有单向导电性，所以回路中没有感应电流，也是立刻熄灭
D错误
一、单选题
1．下列说法正确的是( )
A.奥斯特首先引入了电场线和磁感线，极大地促进了他对电磁现象的研究
B.楞次定律告诉我们，感应电流产生的磁场方向总是与引起感应电流的原磁场方向相反
C.法拉第发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕
D.赫兹的实验证实了电磁波的存在，为无线电技术的发展开拓了道路
2．将一个半径为R、由粗细均匀的同种材料制成的导电金属圆环放置在粗糙的水平桌面上.在桌面上方施加竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场，如图所示（俯视图）.是圆环上的四等分点，现将金属圆环上a、d两点接入电路中，电路中的电流为I，金属圆环质量为m，且始终处于静止状态，重力加速度为g，则( )
A.金属圆环受到的安培力大小为0
B.金属圆环受到的安培力大小为
C.金属圆环对桌面的压力大小为
D.金属圆环对桌面的摩擦力大小为
3．“小蜜蜂”是老师上课常用的扩音设备，随着无线电技术的应用，很多老师用上了蓝牙“小蜜蜂”（蓝牙可接收电磁波信号），麦克风与扩音器不用导线连接，老师拿着麦克风在教室中间说话，放在讲台上的扩音器也能工作。下列说法正确的是( )
A.“小蜜蜂”只能接收到来自麦克风的信号
B.麦克风中只要有变化的电场，就一定能发出电磁波信号
C.“小蜜蜂”接收电磁波时，通过调谐来使接收电路中出现电谐振现象
D.麦克风回路可通过增大发射电磁波的波长来提高LC振荡电路发射电磁波的本领
4．如图所示，有一半径为R的圆形线框悬挂在弹簧测力计下端，线框中通有abcda方向的恒定电流I，直线MN是匀强磁场的边界线，磁场方向垂直于圆形线框所在平面向里，整个线框都在磁场中。平衡时，弹簧测力计的读数为F；若将线框上提，让圆形线框正好有一半露出磁场，其他条件都不改变，再次平衡时，弹簧测力计的读数为3F，则匀强磁场的磁感应强度大小为( )
A.B.C.D.
5．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点由静止释放，经过两点到达最低点D，再摆到左侧最高点E，圆环始终保持静止。下列说法正确的是( )
A.磁铁在两点的重力势能相等
B.磁铁从A摆到D的过程中，圆环对桌面的压力大于圆环的重力
C.磁铁从A摆到D和从D摆到E的过程中，圆环受到的摩擦力方向相反
D.磁铁从A摆到D的过程中，圆环中产生逆时针方向的感应电流（从上往下看）
6．如图所示的电路中，两灯泡完全相同，与一理想二极管D连接，线圈L的直流电阻不计。下列说法正确的是( )
A.闭合开关S后，会逐渐变亮
B.闭合开关S，电路稳定后，亮度相同
C.断开开关S的瞬间，a点的电势比b点的低
D.断开开关S后，会逐渐变暗，直至熄灭
7．如图所示，在理想的虚线边界内有范围足够大的匀强磁场，段水平，段竖直，且.在纸面内大量质子从a点垂直于ab以不同速率射入磁场，不计质子间的相互作用力和重力，则从边界de垂直射出的质子与在磁场中运动时间最长的质子的速率之比为( )
A.3:2B.36:13C.9:4D.36:17
8．如图所示，光滑水平面上存在有界匀强磁场，磁感应强度为B，质量为m、边长为a的正方形线框ABCD斜向上进入磁场，当AC刚进入磁场时速度为v，方向与磁场边界成45°角，若线框的总电阻为R，则( )
A.线框进入磁场过程中，线框中电流的方向为DCBAD
B.AC刚进入磁场时，线框中感应电流为
C.AC刚进入磁场时，线框所受安培力大小为
D.AC刚进入磁场时，CD两端电压为
二、多选题
9．海水中含有大量的正、负离子，并在某些区域具有固定的流动方向，据此人们设计并研制“海流发电机”，可生产无污染的再生能源，为海洋航标灯持续供电。其工作原理如图所示，用绝缘防腐材料制成一个横截面为矩形的管道，在管道上、下两个表面分别装有防腐导电板，板长为a、宽为b（未标出），两板间距为d，将管道沿着海水流动方向固定于海水中，将航标灯L与两导电板M和N连接，加上垂直于管道前后面的匀强磁场（方向如图），磁感应强度大小为B，海水流动方向如图所示，海水流动速率为v。已知海水的电阻率为ρ，航标灯电阻为R，下列说法正确的是( )
A.“海流发电机”为航标灯L供电的电流方向为
B.“海流发电机”稳定时产生的感应电动势为
C.通过航标灯L的电流为
D.“海流发电机”发电的总功率为
10．心电图仪是将心肌收缩产生的脉动转化为电压脉冲的仪器，其输出部分电路可简化为大电阻与交流电源串联，该电源输出电压的有效值为，如图所示。心电图仪与一个理想变压器的初级线圈相连，一个扬声器（可等效为一个定值电阻）与该变压器的次级线圈相连。若扬声器的功率最大，下列说法正确的是( )
A.此时通过扬声器的电流为
B.此时大电阻两端电压为
C.理想变压器初级线圈与次级线圈的匝数之比为
D.此时交流电源的输出功率为
三、实验题
11．如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置。
（1）将图中所缺少的导线补接完整。
（2）如果在闭合开关时发现灵敏电流计指针向右偏了一下，那么合上开关后，
①将A线圈迅速插入B线圈时，灵敏电流计指针将________（选填“向左偏”或“向右偏”）；
②A线圈插入B线圈后，将滑动变阻器的阻值调大时，灵敏电流计指针将________（选填“向左偏”或“向右偏”）。
（3）如果B线圈两端不接任何元件，则B线圈电路中将________。
A.因电路不闭合，无电磁感应现象
B.有电磁感应现象，但无感应电流，只有感应电动势
C.不能用楞次定律判断感应电动势方向
D.可以用楞次定律判断感应电动势方向
12．大型机械厂里用来称重的电子吊秤如图甲所示，其中实现称重的关键元件是拉力传感器。其工作原理是：挂钩上挂上重物，传感器中拉力敏感电阻丝在拉力作用下发生形变，拉力敏感电阻丝的电阻也随之发生变化，再经相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号（电压或电流），从而完成将所称物体重量变换为电信号的过程。
（1）简述拉力敏感电阻丝的阻值随拉力变化的原因______________________。
（2）小明找到一根拉力敏感电阻丝，其阻值随拉力变化的图像如图乙所示，再按图丙所示电路制作了一个简易“吊秤”。电路中电源电动势E约为15 V，内阻约为2 Ω；灵敏毫安表量程为0~10 mA，内阻约为5 Ω；R是电阻箱，最大阻值是接在两接线柱上，通过光滑绝缘滑环可将重物吊起，接通电路完成下列操作。
a.滑环下不吊重物时，调节电阻箱，当电流表为某一合适示数I时，读出电阻箱的示数；
b.滑环吊上待测重物，测出电阻丝与竖直方向的夹角为θ；
c.调节电阻箱，使________________，读出此时电阻箱的示数；
d.算出图乙中直线的斜率k和截距b；
则待测重物的重力G的表达式为__________（用以上测得的物理量表示），测得分别为1052 Ω和1030 Ω，结合图乙中信息，可得待测重物的重力__________N（结果保留三位有效数字）。
四、计算题
13．如图甲所示为某一发电机的实物模型图，其工作原理可简化为如图乙所示，匀强磁场的磁感应强度大小为，矩形线圈的总电阻为0.3 Ω，匝数为50，面积为，可绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动。现将该发电机接在理想变压器的原线圈上，副线圈接有规格均为“220 V 110 W”的灯泡，如图丙所示。现在使发电机线圈匀速转动，两灯泡均正常发光，已知理想变压器的原、副线圈匝数之比为，电压表为理想电表，其余电阻均不计。求：
（1）电压表的读数；
（2）手摇发电机匀速转动的角速度。
14．如图所示，两根足够长的光滑金属导轨平行放置在倾角为30°的绝缘斜面上，导轨宽度为L，下端接有阻值为R的电阻，导轨处于方向垂直于斜面向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，轻绳一端跨过光滑定滑轮后悬吊一质量为m的小物块，另一端平行于斜面系在质量也为m的金属棒的中点.现将金属棒从PQ位置由静止释放，金属棒始终与导轨垂直且接触良好，金属棒的电阻为r，导轨电阻忽略不计，重力加速度为g.
（1）求金属棒匀速运动时的速度大小；
（2）若金属棒由静止释放到达到匀速的过程中小物块下落的高度为h，求此过程中电阻R上产生的焦耳热；
（3）若（2）中还已知金属棒由静止释放到达到匀速的过程中轻绳对金属棒的冲量的大小，试求此过程经历的时间（结果用表示）.
15．如图所示，两根光滑金属导轨平行放置，间距为L，左侧倾斜导轨与水平面所成的夹角为θ，且存在方向垂直倾斜导轨平面向上的匀强磁场（大小未知），右侧部分导轨水平，矩形区域内存在方向竖直向上的匀强磁场（大小未知），金属棒M用锁扣固定在距ab为处.金属棒N从倾斜导轨的某一位置由静止释放，并在进入水平导轨前以速度大小v做匀速运动，最后刚好未与M发生碰撞.已知的间距为x，两金属棒的质量均为m、在导轨间的电阻均为R，倾斜导轨和水平导轨平滑连接，两金属棒始终与导轨接触良好且运动过程中保持垂直，不计导轨的电阻，重力加速度为g.
（1）求的大小；
（2）求N在水平导轨上运动过程中通过回路的电荷量；
（3）若在N到达ab附近前打开锁扣，M出磁场时的速度大小为，求N出磁场时的速度大小.(未在磁场区域发生碰撞)
参考答案
1．答案：D
解析：法拉第首先引入了电场线和磁感线，极大地促进了他对电磁现象的研究，A错误；感应电流产生的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化，感应电流产生的磁场方向可能和原磁场方向相同，也可能相反，B错误；奥斯特发现了电流的磁效应，C错误；赫兹的实验证实了电磁波的存在，为无线电技术的发展开拓了道路，D正确。
2．答案：D
解析：a、d两点接入电路后，金属圆环可看成与两部分并联，两部分电阻之比为3:1，故流过的电流之比为1:3，有效长度均为，根据左手定则可知，金属圆环两部分所受安培力方向相同，则金属圆环所受安培力大小为，故A、B错误.由平衡条件及牛顿第三定律得，金属圆环对桌面的摩擦力大小为，金属圆环对桌面的压力大小为，故C错误，D正确.
3．答案：C
解析：因为蓝牙可接收电磁波信号，周围空间存在其他电磁波信号，所以“小蜜蜂”不只接收到了来自麦克风的信号，A错误；均匀变化的电场产生恒定的磁场，不能产生电磁波信号，B错误；“小蜜蜂”接收电磁波时，需要接收电磁波的LC振荡电路的固有频率与收到的电磁波的频率相同，从而发生电谐振，这个过程叫作调谐，C正确；减小发射电磁波的波长，则会提高频率，可以提高LC振荡电路发射电磁波的本领，D错误。
4．答案：A
解析：圆形线框全部在磁场中时，受到安培力作用的有效长度为零，则满足关系，圆形线框正好有一半露出磁场，有效长度为2R，受到竖直向下的安培力，大小为，由平衡条件得，解得，A正确，BCD错误。
5．答案：B
解析：由于磁铁部分机械能转化为电能，根据能量守恒定律，磁铁在两点的重力势能不相等，A错误；由楞次定律可知，磁铁从A摆到D的过程中，圆环中产生的感应电流有使圆环远离磁铁的趋势，圆环受到的安培力有向下的分力，故圆环对桌面的压力大于圆环的重力，B正确；由楞次定律的推论“来拒去留”和牛顿第三定律可知，磁铁从A摆到D和从D摆到E的过程中，磁铁对圆环的作用力方向均向左，又圆环始终保持静止，则圆环受到摩擦力方向均向右，C错误；磁铁从A摆到D的过程中，圆环中的磁场方向向上且通过圆环磁通量增大，根据“增反减同”可判断圆环中产生顺时针方向的电流（从上往下看），D错误。
6．答案：C
解析：
7．答案：B
解析：画出质子的运动轨迹如图所示，设bc长度为2L，则，从边界de垂直射出的质子，运动轨迹如图中1所示，圆心为，由几何关系可知，由几何知识知，当质子过c点时，质子运动轨迹对应的圆心角最大，在磁场中的运动时间最长，运动轨迹如图中2所示，圆心为，设半径为，则有，可得，由，可得，所以从边界de垂直射出的质子与在磁场中运动时间最长的质子的速率之比为，故选B.
8．答案：D
解析：线框进入磁场的过程中，穿过线框的磁通量增大，由楞次定律知，感应电流的方向为ABCDA，A错误；AC刚进入磁场时，线框切割磁感线的有效长度为a，所以产生的感应电动势为，则线框中感应电流为，B错误；AC刚进入磁场时，线框的CD边受到的安培力与v的方向相反，AD边受到的安培力垂直于AD向下，大小都是，且AD边与CD边受到的安培力的方向相互垂直，所以AC刚进入磁场时线框所受安培力为AD边与CD边受到的安培力的矢量和，即，C错误；AC刚进入磁场时，CD两端的电压，D正确.
9．答案：BC
解析：由左手定则可知，海水中正、负离子受洛伦兹力作用分别向M板和N板运动，则M板带正电，N板带负电，发电机为航标灯L供电的电流方向为，A错误；在两板间形成稳定的电场后，海水中的正、负离子受电场力和洛伦兹力作用而平衡，在两板间形成稳定电压，有，解得，则感应电动势，B正确；海水的电阻，由闭合电路欧姆定律得通过航标灯L的电流，C正确；“海流发电机”发电的总功率，D错误。
10．答案：CD
解析：设理想变压器初级线圈和次级线圈的匝数分别为，初级线圈和次级线圈中的电流分别为，根据理想变压器的输入、输出功率相等，有，由于扬声器有最大功率，则，选项A错误；此时大电阻两端电压，选项B错误；理想变压器的初级线圈和次级线圈的匝数之比为，选项C正确；此时交流电源的输出功率为，选项D正确。
11．答案：（1）如图所示
（2）①向右偏；②向左偏
（3）BD
解析：（1）补接导线如图所示。
（2）①开关闭合时，灵敏电流计指针向右偏，表明在磁场方向不变的情况下，增大磁通量，灵敏电流计指针向右偏，所以将A线圈迅速插入B线圈时，磁通量增大，灵敏电流计指针将向右偏。②A线圈插入B线圈后，将滑动变阻器的阻值调大时，A线圈中电流减小，磁场减弱，则穿过B线圈的磁通量减小，灵敏电流计指针将向左偏。
（3）穿过B线圈的磁通量发生变化时，即使B线圈电路不闭合，B线圈中也有电磁感应现象，但无感应电流，只有感应电动势，同样可以利用楞次定律判断感应电动势方向。故选BD。
12．答案：（1）拉力敏感电阻丝受到拉力时，长度增加而横截面积减小，根据电阻定律可知其电阻增大
（2）电流表示数仍为I；；132
解析：（1）拉力敏感电阻丝受到拉力时，长度增加而横载面积减小，根据电阻定律可知其电阻增大。
（2）根据等效替代法测电阻，调节电阻箱，使电流表示数仍为I。由平衡条件得，拉力敏感电阻丝电阻的增量，题图乙图线斜率，解得，根据题图乙可得，代入数据解得待测重物的重力。
13．答案：（1）22 V
（2）5 rad/s
解析：解：（1）由题意可知副线圈两端电压
根据理想变压器电压与匝数的关系可得电压表的读数
（2）副线圈中的电流
根据理想变压器电流与匝数的关系可得原线圈中的电流
设发电机匀速转动的角速度为ω，则产生的感应电动势的最大值
有效值
根据闭合电路欧姆定律可得
联立解得
14．答案：（1）（2）（3）
解析：（1）设金属棒匀速运动时的速度为，此时的感应电动势，感应电流，金属棒所受安培力为，金属棒受力平衡，有，联立解得.
（2）设金属棒由静止释放到达到匀速的过程中回路中产生的总热量为Q，根据能量守恒定律得，电阻R上产生的热量，联立解得.
（3）金属棒由静止释放到达到匀速的过程中，对金属棒，由动量定理得，又，联立解得.
15．答案：（1）（2）（3）0
解析：（1）N沿倾斜导轨做匀速运动时，由力的平衡条件
有，
又因为，
且，
联立解得.
（2）在水平导轨上N从刚进入磁场到停止，由动量定理有，
又因为，
由法拉第电磁感应定律有，
联立解得.
（3）在水平导轨的磁场中运动的过程，设M运动到cd边时，M、N在磁场中相对靠近的位移为，则此时N棒到cd边的距离为，
对于M，由动量定理有，
又因为，
设此时N的速度大小为，由动量守恒定律有，
设N出磁场时的速度大小为，从M出磁场到N出磁场的过程中，由动量定理有，
又因为，
联立解得.
闭合开关S后
两灯泡均立刻变亮
A错误
闭合开关S，电路稳定后
因线圈L的直流电阻不计，所以与二极管被短路，不亮，而将更亮
B错误
断开开关S的瞬间
会立刻熄灭，线圈L与灯泡与二极管构成回路，线圈L产生的感应电动势方向与原电流方向相同，a点的电势低于b点的电势
C正确
断开开关S后
二极管具有单向导电性，所以回路中没有感应电流，也是立刻熄灭
D错误
相关试卷
2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）期末达标测试卷A卷： 这是一份2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）期末达标测试卷A卷，共15页。试卷主要包含了选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
期中模拟预测卷02-2022-2023学年高二物理下学期期中期末考点大串讲（人教版2019）： 这是一份期中模拟预测卷02-2022-2023学年高二物理下学期期中期末考点大串讲（人教版2019），文件包含期中模拟预测卷02-2022-2023学年高二物理下学期期中期末考点大串讲人教版2019解析版docx、期中模拟预测卷02-2022-2023学年高二物理下学期期中期末考点大串讲人教版2019原卷版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共27页， 欢迎下载使用。
期中模拟预测卷01-2022-2023学年高二物理下学期期中期末考点大串讲（人教版2019）： 这是一份期中模拟预测卷01-2022-2023学年高二物理下学期期中期末考点大串讲（人教版2019），文件包含期中模拟预测卷01-2022-2023学年高二物理下学期期中期末考点大串讲人教版2019解析版docx、期中模拟预测卷01-2022-2023学年高二物理下学期期中期末考点大串讲人教版2019原卷版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共27页， 欢迎下载使用。
