考試時間：75分鐘；
一、選擇題：本大題共10小題，每小題3分，滿分30分，在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。
1. 電磁波廣泛應(yīng)用在現(xiàn)代醫(yī)療中，下列不屬于電磁波應(yīng)用的醫(yī)用器械有（ ）
A. 檢查血流情況的超聲波“彩超”機(jī)
B. 殺菌用的紫外燈
C. 拍胸片的X光機(jī)
D. 測量體溫的紅外線測溫槍
2. 安檢門是一個用于安全檢查的“門”，“門框”內(nèi)有線圈，線圈中通有變化的電流。如果金屬物品通過安檢門，金屬物品中會被感應(yīng)出渦流，渦流的磁場又反過來影響線圈中的電流，從而報警，關(guān)于安檢門的說法正確的是（ ）
A. 安檢門能檢查出毒販攜帶的毒品
B. 如果“門框”的線圈中通上恒定電流，安檢門也能正常工作
C. 安檢門能檢查出旅客攜帶的金屬水果刀
D. 安檢門工作時，主要利用了電流的熱效應(yīng)原理
3. 如圖所示是一多匝線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動所產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的圖像，根據(jù)圖像可知（ ）
A. 此感應(yīng)電動勢的瞬時表達(dá)式為
B. 此感應(yīng)電動勢的瞬時表達(dá)式為
C. s時，穿過線圈磁通量為零
D. s時，穿過線圈的磁通量的變化率最大
4. “小蜜蜂”是老師上課常用的擴(kuò)音設(shè)備，隨著無線電技術(shù)的應(yīng)用，很多老師用上了藍(lán)牙“小蜜蜂”（藍(lán)牙屬于電磁波），麥克風(fēng)與擴(kuò)音器不用導(dǎo)線連接，老師拿著麥克風(fēng)在教室中間說話，放在講臺上的擴(kuò)音器也能工作。下列說法正確的是（ ）
A. “小蜜蜂”直接接收到了來自麥克風(fēng)的聲波信號
B. 為了將信號發(fā)射出去，先要進(jìn)行解調(diào)
C. “小蜜蜂”接收電磁波時，要使接收電路中出現(xiàn)電諧振現(xiàn)象，稱為調(diào)諧
D. 載波頻率越高，經(jīng)調(diào)制后發(fā)射出來的電磁波傳播的越快
5. 通電導(dǎo)線在勻強(qiáng)磁場受到安培力F方向，正確的是（ ）
A. B.
C. D.
6. 如圖所示，金屬棒與金屬導(dǎo)軌垂直放置，且接觸良好，導(dǎo)軌間有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，當(dāng)金屬棒ab沿導(dǎo)軌向右勻速滑動時，螺線管左側(cè)小磁針的N極受力方向為（ ）

A. 水平向左B. 水平向右C. 垂直紙面向里D. 垂直紙面向外
7. 在某個趣味物理小實驗中，幾位同學(xué)手拉手與一節(jié)電動勢為的干電池、導(dǎo)線、電鍵、一個有鐵芯的多匝線圈按如圖所示方式連接，實驗過程中人會有觸電的感覺．設(shè)開關(guān)閉合穩(wěn)定后線圈中的電流為，下列說法正確的是（ ）

A. 斷開開關(guān)時線圈中的電流突然增大
B. 斷開開關(guān)時流過人體的電流為
C. 人有觸電感覺時流過人體的電流方向為
D. 人有觸電感覺時流過人體的電流大于流過線圈的電流
8. 先后用不同的交流電源給同一盞燈泡供電。第一次燈泡兩端的電壓隨時間按正弦規(guī)律變化如圖甲所示；第二次燈泡兩端的電壓隨時間變化規(guī)律如圖乙所示（不考慮溫度對燈泡電阻影響）。則以下說法正確的是（ ）
A. 第一、第二次，燈泡兩端的電壓之比為
B. 第一、第二次，通過燈泡的電流之比是
C. 第一、第二次，燈泡電功率之比
D. 第一、第二次，燈泡在相等時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量之比是
9. 1930年勞倫斯制成了世界上第一臺回旋加速器，憑借此項成果，他于1939年獲得諾貝爾物理學(xué)獎，其原理如圖所示，置于真空中的形金屬盒半徑為，兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過的時間可忽略；磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場與盒面垂直，高頻交流電頻率為，加速電壓為。若A處粒子源產(chǎn)生質(zhì)子的質(zhì)量為、電荷量為，在加速過程中不考慮相對論效應(yīng)和重力的影響。則下列說法正確的是（ ）
A. 帶電粒子由加速器的邊緣進(jìn)入加速器
B. 被加速的帶電粒子在回旋加速器中做圓周運動的周期隨半徑的增大而增大
C. 質(zhì)子離開回旋加速器時的最大動能與形盒半徑成正比
D. 該加速器加速質(zhì)量為、電荷量為的粒子時，交流電頻率應(yīng)變?yōu)?br>10. 如圖甲所示，橫截面積的線圈的匝數(shù)匝，線圈總電阻，沿線圈軸向有勻強(qiáng)磁場，設(shè)圖示的磁場方向為正方向，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間按如圖乙所示的規(guī)律變化，則在內(nèi)（ ）
A. a點的電勢比b點的低
B. 線圈的感應(yīng)電動勢為0.2V
C. 穿過每匝線圈的磁通量的變化率為0.2Wb/s
D. 在a、b間接一個理想電流表時，電流表的示數(shù)為0.4A
二、多項選擇題：共20分。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。
11. 如圖是一個LC振蕩電路i-t變化圖線，下述看法中正確的是（ ）
A. 在t1時刻電感線圈兩端電壓最大
B. 在t1時刻電容器帶的電量為零
C. 在t2時刻電路中電場能最大
D. 在t2時刻電路中磁場能最大
12. 一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為，原線圈輸入電壓的變化規(guī)律如圖乙所示，副線圈所接電路如圖甲所示，P為滑動變阻器的觸頭。下列說法正確的是（ ）
A. 閉合開關(guān)S，副線圈輸出電壓的頻率為50Hz
B. 閉合開關(guān)S，副線圈輸出電壓的有效值為
C. 閉合開關(guān)S，P向上移動時，流過小燈泡的電流減小
D. 閉合開關(guān)S，P向上移動時，兩端的電壓減小
13. 人們利用發(fā)電機(jī)把天然存在的各種形式的能（水流能、風(fēng)能、煤等燃燒的化學(xué)能……）轉(zhuǎn)化為電能。為了合理的利用這些能源，發(fā)電站要修建在靠近這些天然資源的地方。但是，用電的地方往往很遠(yuǎn)。因此，需要高壓輸送線路把電能輸送到遠(yuǎn)方。某發(fā)電機(jī)輸出功率是200kW，輸出電壓是200V，從發(fā)電機(jī)到用戶間的輸電線總電阻為4Ω，要使輸電線上的功率損失為5%，而用戶得到的電壓正好為220V，則（ ）
A. 升壓變壓器匝數(shù)比為B. 升壓變壓器匝數(shù)比
C. 降壓變壓器匝數(shù)比D. 降壓變壓器匝數(shù)比
14. 動圈式揚聲器的結(jié)構(gòu)如圖所示，線圈圓筒安放在永磁體磁極間的空隙中，能夠自由運動。音頻電流通過線圈，紙盆與線圈連接，隨著線圈振動而發(fā)聲。下列描述正確的是（ ）
A. 揚聲器是利用安培力作用工作B. 揚聲器是利用電磁感應(yīng)原理工作
C. 音頻電流是變化的，揚聲器能發(fā)聲D. 音頻電流是恒定的，揚聲器能發(fā)聲
15. 一部華為系列手機(jī)大約有1600多個元器件組成，其中半導(dǎo)體器件占到了很大一部分。霍爾元件就是利用霍爾效應(yīng)制成的半導(dǎo)體磁電轉(zhuǎn)換器件，如圖是很小的矩形半導(dǎo)體薄片，之間的距離為d，薄片的厚度為，在間通入恒定電流，同時外加與薄片垂直的磁場B，間的電壓為。已知半導(dǎo)體薄片中的載流子為負(fù)電荷，每個載流子電荷量為，單位體積內(nèi)載流子個數(shù)為，電流與磁場的方向如圖所示。下列說法正確的是（ ）

A. 板電勢低于板電勢
B. 間電勢差
C. 載流子受到的洛倫茲力大小為
D. 將磁場方向變?yōu)榕c薄片的上、下表面平行，不變
三、實驗題：每空2分，滿分18分，
16. 蟈蟈同學(xué)用如圖甲所示的裝置探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象，螺線管與靈敏電流計構(gòu)成閉合電路，條形磁鐵N極朝下，請回答下列問題：

（1）要想使靈敏電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)產(chǎn)生感應(yīng)電流，蟈蟈同學(xué)進(jìn)行了以下四種操作，其中可行的是__________；
A．螺線管不動，磁鐵N極向下勻速插入螺線管
B．磁鐵不動，螺線管向上加速靠近磁鐵的N極
C．磁鐵與螺線管以共同的速度一起勻速向右運動
D．磁鐵插入螺線管內(nèi)靜止不動，讓螺線管內(nèi)的磁場保持最強(qiáng)
（2）小石同學(xué)又將實驗裝置進(jìn)行了改造，用如圖乙所示的裝置做“探究影響感應(yīng)電流方向的因素”實驗，螺線管A、滑動變阻器、開關(guān)與電池相連構(gòu)成回路，螺線管B與“0刻度線”在中間的靈敏電流計構(gòu)成閉合回路，螺線管B套在螺線管A的外面。若閉合開關(guān)瞬間，靈敏電流計的指針偏向0刻度的右側(cè)，則通過不同的操作觀察指針擺動情況，以下正確的有__________。
A．?dāng)嚅_開關(guān)時，靈敏電流計的指針會偏向0刻度的左側(cè)
B．滑動變阻器滑片勻速向右滑動，靈敏電流計指針靜止在中央不會偏轉(zhuǎn)
C．滑動變阻器的滑片向左加速或向左減速移動，靈敏電流計指針都偏向0刻度的右側(cè)
D．開關(guān)閉合后，線圈A插入或拔出的速度越快，電流計指針偏轉(zhuǎn)角度也越大
（3）乙圖中，在實驗開始前，應(yīng)先把滑動變阻器的滑片置于最___________端（填“左”或“右”），然后再閉合開關(guān)；當(dāng)實驗結(jié)束，在開關(guān)還沒斷開，A、B兩螺線管和鐵芯也沒分開放置的情況下，阿龍同學(xué)直接用手去拆除某螺線管處的導(dǎo)線時，由于自感現(xiàn)象突然被電擊了一下，則請你分析一下，阿龍同學(xué)被電擊可能是在拆除__________（選填“A”或“B”）螺線管所在電路時發(fā)生的。
17. 某同學(xué)想探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系。
（1）以下給出的器材中，本實驗需要用到的有__________。（填選項字母）
A. B. C.
D. E.
（2）關(guān)于上述實驗下列說法正確的是__________；
A. 為確保實驗安全，實驗中要求原線圈匝數(shù)小于副線圈匝數(shù)
B. 變壓器的原線圈接低壓交流電，測量線圈電壓時應(yīng)當(dāng)用多用電表的“直流電壓擋”
C. 可以先保持原線圈電壓、匝數(shù)不變，改變副線圈的匝數(shù)，研究副線圈匝數(shù)對副線圈電壓的影響
D. 測量副線圈電壓時，先用最大量程試測，大致確定電壓后再選用適當(dāng)?shù)膿跷贿M(jìn)行測量
E 變壓器開始正常工作后，鐵芯導(dǎo)電，把電能由原線圈輸送到副線圈
F. 變壓器開始正常工作后，若不計各種損耗，在原線圈上將電能轉(zhuǎn)化成磁場能，在副線圈上將磁場能轉(zhuǎn)化成電能，鐵芯起到“傳遞”磁場能的作用
（3）組裝變壓器時，某同學(xué)沒有將鐵芯完全閉合，原線圈接12.0V的學(xué)生電源，原、副線圈的匝數(shù)比為8：1，副線圈兩端接交流電壓表，則交流電壓表的實際讀數(shù)可能是__________。
A. 0VB. 96.0VC. 1.5VD. 0.65V
（4）由于交變電流的電壓是變化的，所以實驗中測量的是電壓的__________值（選填“平均”、“有效”或“最大”）；某次實驗操作，副線圈所接多用電表的讀數(shù)如圖甲所示，其對應(yīng)的選擇開關(guān)是交流電壓10V檔，則此時電表讀數(shù)為__________（兩位有效數(shù)字）。

四、解答題：共2題，18題14分，19題18分。
18. 如圖所示，兩根平行光滑金屬導(dǎo)軌和放置在水平面內(nèi)，其間距，磁感應(yīng)強(qiáng)度B = 5T的勻強(qiáng)磁場垂直導(dǎo)軌平面向下。兩導(dǎo)軌之間連接的電阻，在導(dǎo)軌上有一金屬棒，其接入電路的電阻，金屬棒與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。在棒上施加水平拉力使其以速度v= 5m/s向右勻速運動，設(shè)金屬導(dǎo)軌足夠長。求：
（1）金屬棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢；
（2）通過電阻R的電流大小和方向；
（3）水平拉力的大小F。
19. 如圖所示，空間有三個圓心角均略大于的扇形、、圍成的區(qū)域。內(nèi)為無場區(qū)，與之間存在輻射狀電場，與之間有扇環(huán)形恒定的勻強(qiáng)磁場，方向垂直紙面向外。電子以初動能從圓上點沿方向進(jìn)入電場，電場可以反向，保證電子每次進(jìn)入電場即被全程加速，已知與之間的電勢差為，的半徑為，的半徑為，電子的質(zhì)量為，電荷量為，不計電子重力，取。
（1）電子被電場加速后進(jìn)入磁場，又從磁場返回電場，其運動軌跡如圖，圖中。求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大?。?br>（2）電子按（1）中的運動返回電場，從O點離開扇形區(qū)域，求電子在磁場中運動的時間；
（3）如果a與b之間的電場不變，電子沿PQ方向進(jìn)入磁場，要保證電子不與磁場邊界c相碰，磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)滿足什么條件。
2023-2024學(xué)年第二學(xué)期三校聯(lián)考
高二物理
考試時間：75分鐘；
一、選擇題：本大題共10小題，每小題3分，滿分30分，在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。
1. 電磁波廣泛應(yīng)用在現(xiàn)代醫(yī)療中，下列不屬于電磁波應(yīng)用的醫(yī)用器械有（ ）
A. 檢查血流情況的超聲波“彩超”機(jī)
B. 殺菌用的紫外燈
C. 拍胸片的X光機(jī)
D. 測量體溫的紅外線測溫槍
【答案】A
【解析】
【詳解】A．檢查血流情況的超聲波“彩超”機(jī)，是利用超聲波的多普勒效應(yīng)工作的，A不屬于電磁波應(yīng)用，符合題意；
BCD．紫外線、X射線、紅外線都屬于電磁波，都是電磁波在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用，BCD屬于電磁波應(yīng)用，但不符合題意；
故選A。
2. 安檢門是一個用于安全檢查的“門”，“門框”內(nèi)有線圈，線圈中通有變化的電流。如果金屬物品通過安檢門，金屬物品中會被感應(yīng)出渦流，渦流的磁場又反過來影響線圈中的電流，從而報警，關(guān)于安檢門的說法正確的是（ ）
A. 安檢門能檢查出毒販攜帶的毒品
B. 如果“門框”的線圈中通上恒定電流，安檢門也能正常工作
C. 安檢門能檢查出旅客攜帶的金屬水果刀
D. 安檢門工作時，主要利用了電流的熱效應(yīng)原理
【答案】C
【解析】
【詳解】ABC．安檢門利用渦流探測人身上攜帶的金屬物品的原理：線圈中的交變電流產(chǎn)生交變的磁場，會在金屬物品中產(chǎn)生交變的感應(yīng)電流，而金屬物品中感應(yīng)電流產(chǎn)生的交變磁場會在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，引起線圈中交變電流發(fā)生變化，從而被探測到，則安檢門可以檢查出旅客攜帶的金屬水果刀，而不能檢查出毒販攜帶的毒品，若“門框”的線圈中通上恒定電流，而不是交變電流則無法產(chǎn)生感應(yīng)電流，安檢門不能正常工作。故AB錯誤，C正確；
D．安檢門工作時，主要利用了電磁感應(yīng)原理，故D錯誤。
故選C。
3. 如圖所示是一多匝線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動所產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的圖像，根據(jù)圖像可知（ ）
A. 此感應(yīng)電動勢的瞬時表達(dá)式為
B. 此感應(yīng)電動勢的瞬時表達(dá)式為
C. s時，穿過線圈的磁通量為零
D. s時，穿過線圈磁通量的變化率最大
【答案】B
【解析】
【分析】
【詳解】AB．感應(yīng)電動勢的瞬時表達(dá)式為
從圖像中可以獲得
代入上式，可得
故A錯誤；B正確；
C．t=0.01s時，感應(yīng)電動勢為零，此時穿過線圈的磁通量為最大。故C錯誤；
D． t=0.02s時，感應(yīng)電動勢為零，穿過線圈的磁通量的變化率也為零。故D錯誤。
故選B。
4. “小蜜蜂”是老師上課常用的擴(kuò)音設(shè)備，隨著無線電技術(shù)的應(yīng)用，很多老師用上了藍(lán)牙“小蜜蜂”（藍(lán)牙屬于電磁波），麥克風(fēng)與擴(kuò)音器不用導(dǎo)線連接，老師拿著麥克風(fēng)在教室中間說話，放在講臺上的擴(kuò)音器也能工作。下列說法正確的是（ ）
A. “小蜜蜂”直接接收到了來自麥克風(fēng)的聲波信號
B. 為了將信號發(fā)射出去，先要進(jìn)行解調(diào)
C. “小蜜蜂”接收電磁波時，要使接收電路中出現(xiàn)電諧振現(xiàn)象，稱為調(diào)諧
D. 載波頻率越高，經(jīng)調(diào)制后發(fā)射出來的電磁波傳播的越快
【答案】C
【解析】
【詳解】A．無線麥克風(fēng)含有一個無線電發(fā)射裝置，可以把聲音信號轉(zhuǎn)化成電磁波信號，再發(fā)射出去，故A錯誤；
B．為了將信號發(fā)射出去，需要把聲音信號加到高頻電磁波中，這個過程叫調(diào)制，故B錯誤；
C．“小蜜蜂”接收電磁波時，需要使接收電磁波的LC振蕩電路的固有頻率與電磁波的頻率相同，從而發(fā)生電諧振，這個過程叫調(diào)諧，故C正確；
D．真空中任何頻率電磁波的速度都等于光速，故D錯誤；
故選C。
5. 通電導(dǎo)線在勻強(qiáng)磁場受到安培力F方向，正確的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【詳解】A．磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直紙面向外，左手手掌朝向紙面，使磁感線穿過手心，四指指向電流方向（向上），大拇指與四指垂直，此時大拇指指向右側(cè)，即安培力F應(yīng)垂直于導(dǎo)線向右，故A錯誤；
B．通電導(dǎo)線與磁感線平行，不受安培力作用，故B錯誤；
C．磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直紙面向里，左手手背朝向紙面，使磁感線穿過手心，四指指向電流方向（右上），大拇指與四指垂直，此時大拇指指向左上，即安培力F應(yīng)垂直于導(dǎo)線指向左上，故C正確；
D．磁感應(yīng)強(qiáng)度向右，左手手掌朝向左側(cè)，使磁感線穿過手心，四指指向電流方向（垂直紙面向里），大拇指與四指垂直，此時大拇指指向下方，即安培力F應(yīng)垂直于導(dǎo)線向下，故D錯誤。
故選C。
6. 如圖所示，金屬棒與金屬導(dǎo)軌垂直放置，且接觸良好，導(dǎo)軌間有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，當(dāng)金屬棒ab沿導(dǎo)軌向右勻速滑動時，螺線管左側(cè)小磁針的N極受力方向為（ ）

A. 水平向左B. 水平向右C. 垂直紙面向里D. 垂直紙面向外
【答案】B
【解析】
【詳解】導(dǎo)體棒切割磁感線，根據(jù)右手定則可知，ab中的電流的方向b到a，此電流流過螺旋管時，線圈外側(cè)的電流方向向下，根據(jù)安培定則可知，磁場水平向右，故N極受力水平向右，故B正確，ACD錯誤。
故選B。
7. 在某個趣味物理小實驗中，幾位同學(xué)手拉手與一節(jié)電動勢為的干電池、導(dǎo)線、電鍵、一個有鐵芯的多匝線圈按如圖所示方式連接，實驗過程中人會有觸電的感覺．設(shè)開關(guān)閉合穩(wěn)定后線圈中的電流為，下列說法正確的是（ ）

A. 斷開開關(guān)時線圈中的電流突然增大
B. 斷開開關(guān)時流過人體的電流為
C. 人有觸電感覺時流過人體的電流方向為
D. 人有觸電感覺時流過人體的電流大于流過線圈的電流
【答案】B
【解析】
【詳解】A．?dāng)嚅_電鍵時，由于線圈的電流減小而產(chǎn)生自感電動勢，而阻礙電流的減小，只是電流減小的慢一些，不會突然增大，故A錯誤；
C．當(dāng)斷開時，多匝線圈產(chǎn)生自感電動勢，電流方向不變，此時線圈的電流從左向右，流過人的電流從右向左，即從B向A，故C錯誤；
BD．當(dāng)斷開時，多匝線圈電流產(chǎn)生自感現(xiàn)象，從而產(chǎn)生較大的自感電動勢，此時人與線圈組成一個閉合的回路，流過人體的電流與流過線圈的電流相等，故B正確，D錯誤。
故選B。
8. 先后用不同的交流電源給同一盞燈泡供電。第一次燈泡兩端的電壓隨時間按正弦規(guī)律變化如圖甲所示；第二次燈泡兩端的電壓隨時間變化規(guī)律如圖乙所示（不考慮溫度對燈泡電阻影響）。則以下說法正確的是（ ）
A. 第一、第二次，燈泡兩端的電壓之比為
B. 第一、第二次，通過燈泡的電流之比是
C. 第一、第二次，燈泡電功率之比是
D. 第一、第二次，燈泡在相等時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量之比是
【答案】D
【解析】
【分析】
【詳解】A．甲圖中交流電源的電壓有效值為
乙圖中交流電源的有效值滿足
第一、第二次，燈泡兩端的電壓之比為
故A錯誤；
B．根據(jù)歐姆定律，有
可知
第一、第二次，通過燈泡的電流之比為
故B錯誤；
C．根據(jù)功率的表達(dá)式，有
第一、第二次，燈泡電功率之比為
故C錯誤；
D．根據(jù)焦耳定律，有
第一、第二次，燈泡在相等時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量之比為
故D正確。
故選D。
9. 1930年勞倫斯制成了世界上第一臺回旋加速器，憑借此項成果，他于1939年獲得諾貝爾物理學(xué)獎，其原理如圖所示，置于真空中的形金屬盒半徑為，兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過的時間可忽略；磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場與盒面垂直，高頻交流電頻率為，加速電壓為。若A處粒子源產(chǎn)生質(zhì)子的質(zhì)量為、電荷量為，在加速過程中不考慮相對論效應(yīng)和重力的影響。則下列說法正確的是（ ）
A. 帶電粒子由加速器的邊緣進(jìn)入加速器
B. 被加速的帶電粒子在回旋加速器中做圓周運動的周期隨半徑的增大而增大
C. 質(zhì)子離開回旋加速器時的最大動能與形盒半徑成正比
D. 該加速器加速質(zhì)量為、電荷量為的粒子時，交流電頻率應(yīng)變?yōu)?br>【答案】D
【解析】
【詳解】A．帶電粒子由加速器的中心進(jìn)入加速器。故A錯誤；
B．根據(jù)周期公式
可知，被加速的帶電粒子在回旋加速器中做圓周運動的周期與半徑無關(guān)。故B錯誤；
C．質(zhì)子離開回旋加速器時的最大動能
聯(lián)立，可得
故C錯誤；
D．加速質(zhì)子時，有
加速粒子時，有
故D正確。
故選D。
10. 如圖甲所示，橫截面積的線圈的匝數(shù)匝，線圈總電阻，沿線圈軸向有勻強(qiáng)磁場，設(shè)圖示的磁場方向為正方向，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間按如圖乙所示的規(guī)律變化，則在內(nèi)（ ）
A. a點的電勢比b點的低
B. 線圈的感應(yīng)電動勢為0.2V
C. 穿過每匝線圈的磁通量的變化率為0.2Wb/s
D. 在a、b間接一個理想電流表時，電流表的示數(shù)為0.4A
【答案】B
【解析】
【詳解】A．根據(jù)楞次定律可知，a點的電勢比b點的高，選項A錯誤；
B．根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得線圈中的感應(yīng)電動勢
選項B正確；
C．穿過每匝線圈的磁通量的變化率為，選項C錯誤；
D．在a、b間接一個理想電流表時，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，電流表的示數(shù)
選項D錯誤。
故選B。
二、多項選擇題：共20分。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。
11. 如圖是一個LC振蕩電路的i-t變化圖線，下述看法中正確的是（ ）
A. 在t1時刻電感線圈兩端電壓最大
B. 在t1時刻電容器帶的電量為零
C. 在t2時刻電路中電場能最大
D. 在t2時刻電路中磁場能最大
【答案】BD
【解析】
【詳解】A．在t1時刻，電路中的電流最大，說明放電結(jié)束，電感線圈兩端電壓最小，A錯誤；
B．在t1時刻，電路中的電流最大，說明放電結(jié)束，電容器帶的電量為零，B正確；
C．在t2時刻，電路中的電流最大，說明放電結(jié)束，電場能最小，C錯誤；
D．在t2時刻，電路中的電流最大，說明放電結(jié)束，磁場能最大，D正確．
故選BD。
12. 一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為，原線圈輸入電壓的變化規(guī)律如圖乙所示，副線圈所接電路如圖甲所示，P為滑動變阻器的觸頭。下列說法正確的是（ ）
A. 閉合開關(guān)S，副線圈輸出電壓的頻率為50Hz
B. 閉合開關(guān)S，副線圈輸出電壓的有效值為
C. 閉合開關(guān)S，P向上移動時，流過小燈泡的電流減小
D. 閉合開關(guān)S，P向上移動時，兩端的電壓減小
【答案】AD
【解析】
【詳解】A．由圖像可知，交流電的周期為0.02s，所以交流電的頻率為50Hz，A正確；
B．根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比可知，原線圈電壓的最大值為，根據(jù)
可得副線圈電壓的最大值為，所以電壓的有效值為
B錯誤；
C．P向上移動時，副線圈總電阻減小，總電流增大，流過小燈泡的電流增大，C錯誤；
D．P向上移動時，小燈泡兩端電壓增大，兩端的電壓減小，D正確。
故選AD。
13. 人們利用發(fā)電機(jī)把天然存在各種形式的能（水流能、風(fēng)能、煤等燃燒的化學(xué)能……）轉(zhuǎn)化為電能。為了合理的利用這些能源，發(fā)電站要修建在靠近這些天然資源的地方。但是，用電的地方往往很遠(yuǎn)。因此，需要高壓輸送線路把電能輸送到遠(yuǎn)方。某發(fā)電機(jī)輸出功率是200kW，輸出電壓是200V，從發(fā)電機(jī)到用戶間的輸電線總電阻為4Ω，要使輸電線上的功率損失為5%，而用戶得到的電壓正好為220V，則（ ）
A. 升壓變壓器匝數(shù)比為B. 升壓變壓器匝數(shù)比
C. 降壓變壓器匝數(shù)比D. 降壓變壓器匝數(shù)比
【答案】BC
【解析】
【詳解】AB．升壓變壓器原線圈電流為
輸電線上的功率損失為
解得升壓變壓器副線圈電流為
則升壓變壓器匝數(shù)比為
故A錯誤，B正確；
CD．升壓變壓器副線圈輸出電壓為
降壓變壓器原線圈輸入電壓為
降壓變壓器匝數(shù)比
故C正確，D錯誤。
故選BC。
14. 動圈式揚聲器的結(jié)構(gòu)如圖所示，線圈圓筒安放在永磁體磁極間的空隙中，能夠自由運動。音頻電流通過線圈，紙盆與線圈連接，隨著線圈振動而發(fā)聲。下列描述正確的是（ ）
A. 揚聲器是利用安培力作用工作B. 揚聲器是利用電磁感應(yīng)原理工作
C. 音頻電流是變化的，揚聲器能發(fā)聲D. 音頻電流是恒定的，揚聲器能發(fā)聲
【答案】AC
【解析】
【詳解】AB．當(dāng)線圈通電時，通電線圈會在磁場中受到力的作用，則揚聲器是利用安培力作用工作，故A正確，B錯誤；
CD．當(dāng)線圈通電時，通電線圈會在磁場中受到力的作用，力的方向跟電流的方向有關(guān)，當(dāng)電流方向改變時，線圈的受力方向改變，音頻電流是變化的，則線圈的受力是變化的，線圈不斷地來回振動，帶動紙盆也來回振動，于是揚聲器就發(fā)出了聲音。因此只有變化的電流通過時，揚聲器才能發(fā)聲，故C正確，D錯誤。
故選AC。
15. 一部華為系列手機(jī)大約有1600多個元器件組成，其中半導(dǎo)體器件占到了很大一部分?；魻栐褪抢没魻栃?yīng)制成的半導(dǎo)體磁電轉(zhuǎn)換器件，如圖是很小的矩形半導(dǎo)體薄片，之間的距離為d，薄片的厚度為，在間通入恒定電流，同時外加與薄片垂直的磁場B，間的電壓為。已知半導(dǎo)體薄片中的載流子為負(fù)電荷，每個載流子電荷量為，單位體積內(nèi)載流子個數(shù)為，電流與磁場的方向如圖所示。下列說法正確的是（ ）

A. 板電勢低于板電勢
B. 間電勢差
C. 載流子受到的洛倫茲力大小為
D. 將磁場方向變?yōu)榕c薄片的上、下表面平行，不變
【答案】AB
【解析】
【詳解】A．根據(jù)左手定則，帶負(fù)電的載流子會積累在板，所以板電勢低于板電勢，故A正確；
B．根據(jù)平衡條件
根據(jù)電流微觀表達(dá)式
整理得間電勢差
故B正確；
C．穩(wěn)定后載流子受到的洛倫茲力等于電場力
故C錯誤；
D．將磁場方向變?yōu)榕c薄片的上、下表面平行，有
整理得
故D錯誤。
故選AB。
三、實驗題：每空2分，滿分18分，
16. 蟈蟈同學(xué)用如圖甲所示的裝置探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象，螺線管與靈敏電流計構(gòu)成閉合電路，條形磁鐵N極朝下，請回答下列問題：

（1）要想使靈敏電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)產(chǎn)生感應(yīng)電流，蟈蟈同學(xué)進(jìn)行了以下四種操作，其中可行的是__________；
A．螺線管不動，磁鐵N極向下勻速插入螺線管
B．磁鐵不動，螺線管向上加速靠近磁鐵的N極
C．磁鐵與螺線管以共同的速度一起勻速向右運動
D．磁鐵插入螺線管內(nèi)靜止不動，讓螺線管內(nèi)的磁場保持最強(qiáng)
（2）小石同學(xué)又將實驗裝置進(jìn)行了改造，用如圖乙所示的裝置做“探究影響感應(yīng)電流方向的因素”實驗，螺線管A、滑動變阻器、開關(guān)與電池相連構(gòu)成回路，螺線管B與“0刻度線”在中間的靈敏電流計構(gòu)成閉合回路，螺線管B套在螺線管A的外面。若閉合開關(guān)瞬間，靈敏電流計的指針偏向0刻度的右側(cè)，則通過不同的操作觀察指針擺動情況，以下正確的有__________。
A．?dāng)嚅_開關(guān)時，靈敏電流計的指針會偏向0刻度的左側(cè)
B．滑動變阻器的滑片勻速向右滑動，靈敏電流計指針靜止在中央不會偏轉(zhuǎn)
C．滑動變阻器的滑片向左加速或向左減速移動，靈敏電流計指針都偏向0刻度的右側(cè)
D．開關(guān)閉合后，線圈A插入或拔出的速度越快，電流計指針偏轉(zhuǎn)角度也越大
（3）乙圖中，在實驗開始前，應(yīng)先把滑動變阻器的滑片置于最___________端（填“左”或“右”），然后再閉合開關(guān)；當(dāng)實驗結(jié)束，在開關(guān)還沒斷開，A、B兩螺線管和鐵芯也沒分開放置的情況下，阿龍同學(xué)直接用手去拆除某螺線管處的導(dǎo)線時，由于自感現(xiàn)象突然被電擊了一下，則請你分析一下，阿龍同學(xué)被電擊可能是在拆除__________（選填“A”或“B”）螺線管所在電路時發(fā)生的。
【答案】 ①. AB##BA ②. ACD ③. 右 ④. A
【解析】
【詳解】（1）[1]
A．螺線管不動，磁鐵N極向下勻速插入螺線管,穿過螺線管的磁通量會發(fā)生變化，會有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故A正確；
B．磁鐵不動，螺線管向上加速靠近磁鐵的N極，穿過螺線管的磁通量會發(fā)生變化，會有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故B正確；
C．磁鐵與螺線管以共同的速度一起勻速向右運動，穿過螺線管的磁通量不變，不會有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故C錯誤；
D．磁鐵插入螺線管內(nèi)靜止不動，讓螺線管內(nèi)的磁場保持最強(qiáng)，穿過螺線管的磁通量不變，不會有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故D錯誤。
故選AB。
（2）[2]螺線管B套在螺線管A的外面。若閉合開關(guān)瞬間，靈敏電流計的指針偏向0刻度的右側(cè)，可知通過螺線管B的磁通量增加時，靈敏電流計的指針向右偏轉(zhuǎn)。
A．?dāng)嚅_開關(guān)時，通過螺線管B的磁通量減少，則靈敏電流計的指針會偏向0刻度的左側(cè)，故A正確；
B．滑動變阻器的滑片勻速向右滑動，螺線管A中的電流減小，通過螺線管B的磁通量減少，則靈敏電流計的指針會偏向0刻度的左側(cè)，故B錯誤；
C．滑動變阻器的滑片向左加速或向左減速移動，螺線管A中的電流增大，通過螺線管B的磁通量增大，靈敏電流計指針都偏向0刻度的右側(cè)，故C正確；
D．開關(guān)閉合后，線圈A插入或拔出的速度越快，螺線管B中的磁通量變化越快，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢越大，感應(yīng)電流越大，則電流計指針偏轉(zhuǎn)角度也越大，故D正確。
故選ACD。
（3）[3]乙圖中，在實驗開始前，應(yīng)先把滑動變阻器的滑片置于最右端，使滑動變阻器接入電路阻值最大，然后再閉合開關(guān)；
[4]當(dāng)實驗結(jié)束，在開關(guān)還沒斷開，A、B兩螺線管和鐵芯也沒分開放置的情況下，阿龍同學(xué)直接用手去拆除某螺線管處的導(dǎo)線時，由于自感現(xiàn)象突然被電擊了一下，阿龍同學(xué)被電擊可能是在拆除A螺線管所在電路時發(fā)生的，在拆除電路時，線圈A中的電流突然減少，從而出現(xiàn)斷電自感現(xiàn)象，線圈中會產(chǎn)生自感電動勢，進(jìn)而突然會被電擊了一下。
17. 某同學(xué)想探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系。
（1）以下給出的器材中，本實驗需要用到的有__________。（填選項字母）
A. B. C.
D. E.
（2）關(guān)于上述實驗下列說法正確的是__________；
A. 為確保實驗安全，實驗中要求原線圈匝數(shù)小于副線圈匝數(shù)
B. 變壓器的原線圈接低壓交流電，測量線圈電壓時應(yīng)當(dāng)用多用電表的“直流電壓擋”
C. 可以先保持原線圈電壓、匝數(shù)不變，改變副線圈的匝數(shù)，研究副線圈匝數(shù)對副線圈電壓的影響
D. 測量副線圈電壓時，先用最大量程試測，大致確定電壓后再選用適當(dāng)?shù)膿跷贿M(jìn)行測量
E 變壓器開始正常工作后，鐵芯導(dǎo)電，把電能由原線圈輸送到副線圈
F. 變壓器開始正常工作后，若不計各種損耗，在原線圈上將電能轉(zhuǎn)化成磁場能，在副線圈上將磁場能轉(zhuǎn)化成電能，鐵芯起到“傳遞”磁場能的作用
（3）組裝變壓器時，某同學(xué)沒有將鐵芯完全閉合，原線圈接12.0V的學(xué)生電源，原、副線圈的匝數(shù)比為8：1，副線圈兩端接交流電壓表，則交流電壓表的實際讀數(shù)可能是__________。
A. 0VB. 96.0VC. 1.5VD. 0.65V
（4）由于交變電流的電壓是變化的，所以實驗中測量的是電壓的__________值（選填“平均”、“有效”或“最大”）；某次實驗操作，副線圈所接多用電表的讀數(shù)如圖甲所示，其對應(yīng)的選擇開關(guān)是交流電壓10V檔，則此時電表讀數(shù)為__________（兩位有效數(shù)字）。

【答案】（1）BDEF
（2）CDF （3）D
（4） ①. 有效 ②. 4.8
【解析】
【小問1詳解】
做“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”的實驗需要交流電源，交流電壓表即多用電表，變壓器。
故選ACE。
【小問2詳解】
A．為確保實驗安全，實驗中要求原線圈匝數(shù)大于副線圈匝數(shù)，讓副線圈上得到較低的電壓，故A錯誤；
B．變壓器原線圈接低壓交流電，測量副線圈電壓時應(yīng)當(dāng)用多用電表的“交流電壓擋”，故B錯誤；
C．可以先保持原線圈電壓、匝數(shù)不變，改變副線圈的匝數(shù)，研究副線圈匝數(shù)對副線圈電壓的影響，故C正確；
D．為確保安全，測量副線圈電壓時，先用最大量程試測，大致確定電壓后再選用適當(dāng)?shù)膿跷贿M(jìn)行測量，故D正確；
E．變壓器開始正常工作后，鐵芯是不導(dǎo)電的，把電能是由原副線圈的電磁感應(yīng)原理將電能輸送到副線圈，故E錯誤；
F．變壓器開始正常工作后，若不計各種損耗，在原線圈上將電能轉(zhuǎn)化成磁場能，在副線圈上將磁場能轉(zhuǎn)化成電能，鐵芯起到“傳遞”磁場能的作用，故F正確。
故選CDF。
【小問3詳解】
若是理想變壓器，則有變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系，若變壓器的原線圈接12V交流電壓，原副線圈的匝數(shù)比為8：1，則副線圈電壓應(yīng)該為1.5V，考慮到變壓器不是理想變壓器，由磁通量損失等因素，則次級電壓表示數(shù)應(yīng)該小于1.5V。
故選D。
【小問4詳解】
由于交流電流的電壓是變化的，實驗中測量的是電壓的有效值，由圖乙可知，所選擇為交流電壓10V擋，由圖甲可知，分度值為0.2V，則此時電表讀數(shù)為4.8V。
四、解答題：共2題，18題14分，19題18分。
18. 如圖所示，兩根平行光滑金屬導(dǎo)軌和放置在水平面內(nèi)，其間距，磁感應(yīng)強(qiáng)度B = 5T的勻強(qiáng)磁場垂直導(dǎo)軌平面向下。兩導(dǎo)軌之間連接的電阻，在導(dǎo)軌上有一金屬棒，其接入電路的電阻，金屬棒與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。在棒上施加水平拉力使其以速度v= 5m/s向右勻速運動，設(shè)金屬導(dǎo)軌足夠長。求：
（1）金屬棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢；
（2）通過電阻R的電流大小和方向；
（3）水平拉力的大小F。
【答案】（1）5V；（2）1A，從M通過R流向P；（3）1N
【解析】
【詳解】（1）依題意有
（2）根據(jù)楞次定律，回路中的電流方向為逆時針方向，即aMPb，則通過電阻R的方向為從M通過R流向P，根據(jù)歐姆定律，電流大小為
（3）導(dǎo)體棒勻速運動，則水平拉力F大小于等于安培力，則有
19. 如圖所示，空間有三個圓心角均略大于扇形、、圍成的區(qū)域。內(nèi)為無場區(qū)，與之間存在輻射狀電場，與之間有扇環(huán)形恒定的勻強(qiáng)磁場，方向垂直紙面向外。電子以初動能從圓上點沿方向進(jìn)入電場，電場可以反向，保證電子每次進(jìn)入電場即被全程加速，已知與之間的電勢差為，的半徑為，的半徑為，電子的質(zhì)量為，電荷量為，不計電子重力，取。
（1）電子被電場加速后進(jìn)入磁場，又從磁場返回電場，其運動軌跡如圖，圖中。求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大?。?br>（2）電子按（1）中的運動返回電場，從O點離開扇形區(qū)域，求電子在磁場中運動的時間；
（3）如果a與b之間的電場不變，電子沿PQ方向進(jìn)入磁場，要保證電子不與磁場邊界c相碰，磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)滿足什么條件。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
詳解】（1）根據(jù)動能定理
可得
在磁場中，由幾何關(guān)系可得
又因為
聯(lián)立解得
故磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為。
（2）電子在磁場中運動的周期
由幾何知識可得電子在磁場中運動軌跡所對圓心角為
則電子在磁場中運動時間為
故電子在磁場中運動的時間為。
（3）若電子恰好與磁場邊界c相碰，由幾何關(guān)系有
又因為
解得磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值
所以，電子沿PQ方向進(jìn)入磁場，要保證電子不與磁場邊界c相碰，磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)滿足
故磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)滿足。

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