2024-2025学年福建省龙岩市高二上学期期末考试物理试题（解析版）

高级中学名校试题PAGEPAGE1龙岩市2024~2025学年第一学期期末高二教学质量检查物理试题（考试时间：75分钟满分：100分）注意：请将试题的全部答案填写在答题卡上。一、单项选择题（本大题共4小题，每小题4分，共16分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求。）1.2024年9月22日，中科院合肥研究院自主研制的水冷磁体产生了42.02T的稳态磁场（稳态磁场是指磁感应强度不随时间变化的磁场），打破世界纪录，成为国际强磁场水冷磁体技术新的里程碑。关于该稳态磁场，下列说法正确的是（）A.42.02T表示磁通量的大小B.该稳态磁场一定是匀强磁场C.该稳态磁场能激发出电场D.将通电直导线放入该稳态磁场，受到的安培力可能为0【答案】D【解析】A．42.02T表示磁感应强度的大小，故A错误；B．磁感应强度不随时间变化磁场为稳态磁场，在稳态磁场中，如果磁感应强度在空间各处完全相同，即大小和方向都不变，就是匀强磁场，反之，则不是匀强磁场，故B错误；C．根据麦克斯韦电磁场理论可知该稳态磁场不可能激发出电场，故C错误；D．若将通电直导线与磁场平行放入该稳态磁场，受到的安培力为零，故D正确。故选D。2.静电喷漆时，喷枪喷出的油漆微粒带负电，被喷工件带正电，形成的电场如图所示。P、Q是电场中的两点，微粒仅在电场力作用下向工件运动。下列说法正确的是（）A.P点电势高于Q点电势B.P点场强大于Q点场强C.工件附近的电场强度方向是指向工件的D.微粒的运动轨迹一定与电场线重合【答案】A【解析】A．由喷枪喷出的油漆微粒带负电，被喷工件带正电，可知P点电势高于Q点电势，故A正确；B．电场线的疏密表示电场的强弱，所以P点场强小于Q点场强，故B错误；C．由喷枪喷出的油漆微粒带负电，被喷工件带正电，可知工件附近的电场强度方向是背离工件的，故C错误；D．因为是非匀强电场，则油漆微粒运动轨迹不一定与电场线重合，故D错误。故选A。3.如图所示，两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相同的电流。a、O、b在M、N的连线上，O为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上，a、b和c、d分别关于O对称。关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是（）A.O点处磁感应强度不为零B.a、c两点处的磁感应强度的方向相同C.c、d两点处的磁感应强度大小相等、方向相反D.a、b两点处磁感应强度大小相等、方向相同【答案】C【解析】A．由右手螺旋定则可知，直导线M在O点的磁感应强度大小为BO，竖直向下，直导线N在O点的磁感应强度大小也为BO，竖直向上。故O点处的磁感应强度为零。故A错误；D．由安培定则可知直导线M、N在a点的磁感应强度方向相反，M在a处的磁感应强度竖直向下，N在a处的磁感应强度竖直向上；但M更靠近a，故M在a处产生的磁感应强度较大，故a点的合磁感应强度与M在a处的磁感应强度方向相同，即竖直向下；同理可知，b点的合磁感应强度竖直上，大小与a点的相等。故a、b两点处的磁感应强度大小相等、方向相反。故D错误；BC．两导线在c处的磁感应强度，如图所示B为c点磁感应强度，方向水平向右，同理可知，d点的磁感应强度与c点大小相等，方向水平向左，故B错误，C正确。故选C。4.日常带皮套的智能手机是利用磁性物质和霍尔元件等起到开关控制作用。打开皮套，磁体远离霍尔元件手机屏幕亮；合上皮套，磁体靠近霍尔元件屏幕熄灭。如图所示，一块宽度为d、长为l、厚度为h的霍尔元件，元件内的导电粒子是电荷量为e的自由电子。水平向右大小为I的电流通过元件时，手机套合上，元件处于垂直于上表面、方向向上且磁感应强度大小为B的匀强磁场中，元件的前、后表面产生稳定电势差U，以此来控制屏幕熄灭。下列说法正确的是（）A.前表面的电势比后表面的电势高B.自由电子所受洛伦兹力的大小为C.用这种霍尔元件探测某空间的磁场时，霍尔元件摆放方向对产生的电势差U无影响D.元件内单位体积的自由电子数为【答案】D【解析】A．元件内的导电粒子是电荷量为e的自由电子，通入水平向右大小为I的电流时，电子向左运动，由左手定律可得电子受洛伦兹力的作用往前表面偏转，故前表面的电势比后表面的电势低，故A错误；B．元件的前、后表面产生稳定电势差时，自由电子受到的洛伦兹力大小与电场力平衡即故B错误；C．由解得B为垂直于上表面的磁感应强度的大小，用这种霍尔元件探测某空间的磁场时，霍尔元件摆放方向对产生的电势差U有影响，故C错误；D．由电流的微观表达式又，解得元件内单位体积的自由电子数为故D正确。故选D。二、双项选择题（本大题共4小题，每小题6分，共24分。每小题给出的四个选项中，有两个选项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全得3分，有错选得0分。）5.交警部门所用酒驾检测仪中的“电子鼻”是氧化锡半导体，它是一种气敏电阻，其阻值随气体中酒精浓度的增大而减小。如图是含有气敏电阻，的电路，电源内阻忽略不计。当一位酒驾司机对着测试仪吹气时，下列说法中正确的是（）A.灯泡L中的电流增大 B.电阻中的电流增大C.电阻消耗的功率增大 D.电源E消耗的总功率减小【答案】BC【解析】当RQ吸附酒精气体浓度升高时RQ阻值变小，电路总电阻变小，总电流增大，R1中的电流增大；根据P=EI可知，电源总功率增大；电阻R1和R2上电压增大，灯泡L上电压和电流均减小，则R0上电流增大，则R0消耗的功率增大。故选BC。6.智能手表通常采用无线充电的方式充电。如图甲为智能手表及无线充电基座，图乙为充电原理示意图，充电基座接交流电源，基座内的送电线圈产生交变磁场，从而使智能手表内的受电线圈产生电流。现将问题做如下简化：设受电线圈的匝数为n，若在到时间内，磁场向上穿过受电线圈，其磁通量由均匀增加到。下列说法正确的是（）A.若用塑料薄膜将充电基座包裹起来，仍能为智能手表充电B.受电线圈中感应电流方向由d到cC.无线充电的原理是利用充电基座内的线圈发射电磁波传输能量D.c、d之间的电势差大小为【答案】AD【解析】AC．无线充电的原理是基座内的线圈电流变化，产生变化的磁场，导致手表内部线圈中的磁通量发生改变，线圈产生感应电流，原理是互感，因此用塑料薄膜将充电基座包裹起来，仍能为智能手表充电，故A正确，C错误；B．在到时间内，穿过受电线圈的磁通量向上增加，根据楞次定律可知，受电线圈中感应电流方向由c到d，故B错误；D．在到时间内，磁场向上穿过受电线圈，其磁通量由均匀增加到，根据法拉第电磁感应定律可得c、d之间的电势差大小为故D正确。故选AD。7.如甲图所示，真空中有一半径为R、电荷量为的均匀带电球体，以球心O为坐标原点，沿半径方向建立x轴。理论分析表明，x轴上各点的场强随x变化关系如图乙所示，则（）A.处的电势最高B.球内部的电场为匀强电场C.沿x轴方向电势降低D.假设将试探电荷沿x轴移动，则从移到R处大于从R移到x₂处电场力所做的功【答案】CD【解析】AC．根据沿着电场线方向，电势逐渐降低，可知球心O的电势最高，沿x轴方向电势降低，故A错误，C正确；B．在球的内部，由图乙可知，电场强度随半径的增大而增大，不是匀强电场，故B错误；D．根据图像与x轴所围面积表示电势差，由乙图可知，与R之间的面积大于R与之间面积，所以与R间的电势差大于R与间的电势差，则将试探电荷沿x轴从移到R处电场力做的功大于从R移到处电场力做的功，故D正确。故选CD。8.如甲图所示，宽为0.75m的固定导轨间存在着垂直于纸面且磁感应强度的匀强磁场，虚线框Ⅰ、Ⅱ中有定值电阻和最大阻值为20Ω的滑动变阻器R。一根与导轨等宽的金属杆（电阻不计）以恒定速率向右运动，图乙和图丙分别为滑动变阻器全部接入和一半接入时沿abcda方向电势变化的图像。则下列说法正确的是（）A.匀强磁场的方向垂直纸面向外 B.定值电阻在虚线框I中C.定值电阻 D.金属杆的速率【答案】BD【解析】A．因为沿abcd方向电势降低，可见金属杆切割磁感线产生的电动势上端电势高，根据右手定则判断，匀强磁场的方向垂直纸面向里，A错误；B．滑动变阻器接入阻值减小时，Uab变大，根据串联电路分压特点，说明I中的阻值分到的电压增多，I中为定值电阻R0，滑动变阻器在II中，B正确；CD．金属杆的电阻不计，则有根据串联分压的原则可知，滑动变阻器在两种情况下的电压解得，金属杆切割磁感线产生感应电动势，则有代入数据解得C错误，D正确。三、非选择题（共60分，考生根据要求作答）9.如图为一种服务型机器人，其额定功率为50W，额定电压为25V，机器人的锂电池容量为，则机器人额定电流为______A，电池充满电后总电量为______C，充满电后最长工作时间为______h。【答案】21.08×10515【解析】[1]根据电功率公式可得机器人额定电流将，代入公式，可得[2]已知锂电池容量为，根据电荷量公式则电池充满电后总电量[3]根据公式已知电池容量，机器人额定电流，则充满电后最长工作时间10.如图所示为法拉第圆盘发电机原理图，两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触，圆盘处于竖直向上的匀强磁场B中。圆盘以恒定的角速度转动时，电流大小______（选填“恒定”或“不恒定”），从上往下看，圆盘顺时针转动，通过R的电流方向为______（选填“a→b”或“b→a”）。若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则R的热功率变为原来的______倍。【答案】恒定a→b4【解析】[1]根据切割磁感线运动产生感应电动势感应电流由于圆盘转动的角速度恒定，则电流大小恒定；[2]从上向下看，若圆盘顺时针转动，根据右手定则，圆盘中电流沿着半径向里，则电阻R中的电流从a流向b;[3]根据热功率的计算公式结合上述结论联立可知，故圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则电流在R上的热功率变为原来的4倍。11.空间有一方向与纸面平行的匀强电场。彬彬同学在纸面内作出互成角的Ox、Oy两条坐标轴，如图1所示。测得电势φ随x和y的空间分布分别如图2（a）、（b）所示。则该匀强电场的方向为______，电场强度的大小为______。【答案】与Ox轴正方向成30°角斜向上【解析】[1]由图可知，沿Ox、Oy两条直线前进相同的距离，电势上升相同，故电场线必然如图所示，由几何知识可知，其方向与Ox轴正方向成30°角斜向上；[2]根据公式,在Ox方向上研究则有12.某同学利用如图所示的实验电路研究电磁感应现象。（1）闭合电键的瞬间，发现电流计的指针向右偏转，下列操作中能使电流计的指针向右偏转的是______A.闭合电键后再断开电键B.闭合电键后将滑动变阻器的滑动触头P向右滑动C.闭合电键后将a线圈从b线圈中抽出的瞬间（2）闭合电键电路稳定后，断开电键的瞬间，线圈a和线圈b中电流的磁场方向______（选填“相同”或“相反”）。（3）某同学第一次将滑动变阻器的触头P从变阻器的左端快速滑到右端，第二次将滑动变阻器的触头P从变阻器的左端慢慢滑到右端，发现电流计指针摆动的幅度大小不同，原因是______。【答案】（1）B（2）相同（3）磁通量变化率不同【解析】（1）A．闭合电键的瞬间，穿过线圈的磁通量增大，电流计的指针向右偏转；闭合电键后再断开电键，磁通量减小，指针向左偏转，故A错误；B．闭合电键后将滑动变阻器的滑动触头P向右滑动，磁通量增大，指针向右偏转，故B正确；C．闭合电键后将a线圈从b线圈中抽出的瞬间，磁通量减小，指针向左偏转，故C错误。故选B。（2）断开电键的瞬间，线圈a中电流减小，磁场减弱，磁通量减小，由楞次定律可知线圈a和线圈b中电流的磁场方向相同。（3）某同学第一次将滑动变阻器的触头P从变阻器的左端快速滑到右端，第二次将滑动变阻器的触头P从变阻器的左端慢慢滑到右端，发现电流计的指针摆动的幅度大小不同，原因是线圈中的磁通量变化率不同。13.某实验小组完成“练习使用多用电表”实验后，进一步测量了欧姆表的内部电源电动势，实验过程如下：（1）选用倍率为“×10”的电阻挡测量某一电阻时，表针指示如图甲所示，则所测电阻的阻值为______Ω。（2）采用如图乙所示电路来测量欧姆表的内部电源电动势，虚线框内为欧姆表内部结构。电路连接时，应将毫安表的“-”接线柱与欧姆表的______（选填“红”或“黑”）表笔相连，通过连续调节电阻箱的阻值，记录多组电阻箱阻值R及对应毫安表的电流I，做出图像如图丙所示，则电源的电动势______，在不考虑实验偶然误差的情况下，电源电动势的测量值______（选填“大于”“小于”或“等于”）真实值。【答案】（1）150（2）红7.5等于【解析】（1）欧姆挡挡位为×10，指针示数为15，故最终读数（2）[1]毫安表与欧姆表中的电流方向都是“红入黑出”，电路连接时，应将毫安表的“-”接线柱与欧姆表的红表笔相连；[2]根据图乙由闭合电路欧姆定律可得变形得图像的斜率表示电源的电动势为[3]根据实验原理可知并未引入由于电表内阻而产生的系统误差，所以在不考虑实验偶然误差的情况下，电源电动势的测量值等于真实值。14.如图所示，M为电动机，N为电阻丝，电流表为理想电表。当S、闭合、断开时，电流表示数；当S、闭合、断开时，电动机正常运转，电流表示数。已知电源电动势，内阻，电动机内阻。求：（1）电阻丝N的阻值；（2）电动机正常运转时的输出功率。【答案】（1）3Ω（2）【解析】（1）根据闭合电路欧姆定律可得代入数据解得（2）根据闭合电路欧姆定律可得代入数据解得根据能量守恒定律可得15.如图所示，两根足够长、电阻不计的平行金属导轨处于竖直向上的匀强磁场中，导轨平面与水平面成，导轨相距，上端连接定值电阻R。质量为、电阻不计的金属棒放在导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为。求：（1）金属棒由静止开始下滑时的加速度a的大小；（2）金属棒下滑速度达到稳定时，安培力F的大小；（3）金属棒下滑速度达到稳定时，电阻R消耗的功率为8W，求该速度v的大小。【答案】（1）4m/s2（2）0.8N（3）12.5m/s【解析】（1）金属棒开始下滑的初速度为零，根据牛顿第二定律解得（2）设金属棒运动达到稳定时，速度为v，所受安培力为F，则，，解得安培力（3）此时金属棒克服安培力做功的功率等于电路中电阻R消耗的电功率。则解得16.如图甲所示，在xOy平面的第一象限内，直线MN左侧有平行于y轴的匀强电场，MN右侧有垂直于xOy平面的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q的带电粒子，在时刻从y轴上的P点平行于x轴正方向射出，经电场偏转后进入磁场。为粒子速度在坐标平面内y轴方向上的分量，随时间t变化的图像如图乙所示，图中v和均为已知量，粒子在时刻从x轴射出磁场。粒子重力不计。求：（1）匀强电场的电场强度；（2）匀强磁场的磁感应强度的大小；（3）粒子射出磁场时的横坐标。【答案】（1）（2）（3）【解析】（1）粒子在电场中做类平抛运动，则沿y方向上由qE=ma，v=at，解得（2）粒子在磁场中运动的周期为由图乙可得解得（3）由图乙可知，粒子在磁场中运动的速率为粒子在磁场中运动时，有由图乙知粒子在磁场中运动时间为设粒子射出磁场时速度与y轴负方向的夹角为β，则有粒子射出磁场时的横坐标为粒子进入磁场时在x轴方向上的分速度为解得龙岩市2024~2025学年第一学期期末高二教学质量检查物理试题（考试时间：75分钟满分：100分）注意：请将试题的全部答案填写在答题卡上。一、单项选择题（本大题共4小题，每小题4分，共16分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求。）1.2024年9月22日，中科院合肥研究院自主研制的水冷磁体产生了42.02T的稳态磁场（稳态磁场是指磁感应强度不随时间变化的磁场），打破世界纪录，成为国际强磁场水冷磁体技术新的里程碑。关于该稳态磁场，下列说法正确的是（）A.42.02T表示磁通量的大小B.该稳态磁场一定是匀强磁场C.该稳态磁场能激发出电场D.将通电直导线放入该稳态磁场，受到的安培力可能为0【答案】D【解析】A．42.02T表示磁感应强度的大小，故A错误；B．磁感应强度不随时间变化磁场为稳态磁场，在稳态磁场中，如果磁感应强度在空间各处完全相同，即大小和方向都不变，就是匀强磁场，反之，则不是匀强磁场，故B错误；C．根据麦克斯韦电磁场理论可知该稳态磁场不可能激发出电场，故C错误；D．若将通电直导线与磁场平行放入该稳态磁场，受到的安培力为零，故D正确。故选D。2.静电喷漆时，喷枪喷出的油漆微粒带负电，被喷工件带正电，形成的电场如图所示。P、Q是电场中的两点，微粒仅在电场力作用下向工件运动。下列说法正确的是（）A.P点电势高于Q点电势B.P点场强大于Q点场强C.工件附近的电场强度方向是指向工件的D.微粒的运动轨迹一定与电场线重合【答案】A【解析】A．由喷枪喷出的油漆微粒带负电，被喷工件带正电，可知P点电势高于Q点电势，故A正确；B．电场线的疏密表示电场的强弱，所以P点场强小于Q点场强，故B错误；C．由喷枪喷出的油漆微粒带负电，被喷工件带正电，可知工件附近的电场强度方向是背离工件的，故C错误；D．因为是非匀强电场，则油漆微粒运动轨迹不一定与电场线重合，故D错误。故选A。3.如图所示，两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相同的电流。a、O、b在M、N的连线上，O为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上，a、b和c、d分别关于O对称。关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是（）A.O点处磁感应强度不为零B.a、c两点处的磁感应强度的方向相同C.c、d两点处的磁感应强度大小相等、方向相反D.a、b两点处磁感应强度大小相等、方向相同【答案】C【解析】A．由右手螺旋定则可知，直导线M在O点的磁感应强度大小为BO，竖直向下，直导线N在O点的磁感应强度大小也为BO，竖直向上。故O点处的磁感应强度为零。故A错误；D．由安培定则可知直导线M、N在a点的磁感应强度方向相反，M在a处的磁感应强度竖直向下，N在a处的磁感应强度竖直向上；但M更靠近a，故M在a处产生的磁感应强度较大，故a点的合磁感应强度与M在a处的磁感应强度方向相同，即竖直向下；同理可知，b点的合磁感应强度竖直上，大小与a点的相等。故a、b两点处的磁感应强度大小相等、方向相反。故D错误；BC．两导线在c处的磁感应强度，如图所示B为c点磁感应强度，方向水平向右，同理可知，d点的磁感应强度与c点大小相等，方向水平向左，故B错误，C正确。故选C。4.日常带皮套的智能手机是利用磁性物质和霍尔元件等起到开关控制作用。打开皮套，磁体远离霍尔元件手机屏幕亮；合上皮套，磁体靠近霍尔元件屏幕熄灭。如图所示，一块宽度为d、长为l、厚度为h的霍尔元件，元件内的导电粒子是电荷量为e的自由电子。水平向右大小为I的电流通过元件时，手机套合上，元件处于垂直于上表面、方向向上且磁感应强度大小为B的匀强磁场中，元件的前、后表面产生稳定电势差U，以此来控制屏幕熄灭。下列说法正确的是（）A.前表面的电势比后表面的电势高B.自由电子所受洛伦兹力的大小为C.用这种霍尔元件探测某空间的磁场时，霍尔元件摆放方向对产生的电势差U无影响D.元件内单位体积的自由电子数为【答案】D【解析】A．元件内的导电粒子是电荷量为e的自由电子，通入水平向右大小为I的电流时，电子向左运动，由左手定律可得电子受洛伦兹力的作用往前表面偏转，故前表面的电势比后表面的电势低，故A错误；B．元件的前、后表面产生稳定电势差时，自由电子受到的洛伦兹力大小与电场力平衡即故B错误；C．由解得B为垂直于上表面的磁感应强度的大小，用这种霍尔元件探测某空间的磁场时，霍尔元件摆放方向对产生的电势差U有影响，故C错误；D．由电流的微观表达式又，解得元件内单位体积的自由电子数为故D正确。故选D。二、双项选择题（本大题共4小题，每小题6分，共24分。每小题给出的四个选项中，有两个选项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全得3分，有错选得0分。）5.交警部门所用酒驾检测仪中的“电子鼻”是氧化锡半导体，它是一种气敏电阻，其阻值随气体中酒精浓度的增大而减小。如图是含有气敏电阻，的电路，电源内阻忽略不计。当一位酒驾司机对着测试仪吹气时，下列说法中正确的是（）A.灯泡L中的电流增大 B.电阻中的电流增大C.电阻消耗的功率增大 D.电源E消耗的总功率减小【答案】BC【解析】当RQ吸附酒精气体浓度升高时RQ阻值变小，电路总电阻变小，总电流增大，R1中的电流增大；根据P=EI可知，电源总功率增大；电阻R1和R2上电压增大，灯泡L上电压和电流均减小，则R0上电流增大，则R0消耗的功率增大。故选BC。6.智能手表通常采用无线充电的方式充电。如图甲为智能手表及无线充电基座，图乙为充电原理示意图，充电基座接交流电源，基座内的送电线圈产生交变磁场，从而使智能手表内的受电线圈产生电流。现将问题做如下简化：设受电线圈的匝数为n，若在到时间内，磁场向上穿过受电线圈，其磁通量由均匀增加到。下列说法正确的是（）A.若用塑料薄膜将充电基座包裹起来，仍能为智能手表充电B.受电线圈中感应电流方向由d到cC.无线充电的原理是利用充电基座内的线圈发射电磁波传输能量D.c、d之间的电势差大小为【答案】AD【解析】AC．无线充电的原理是基座内的线圈电流变化，产生变化的磁场，导致手表内部线圈中的磁通量发生改变，线圈产生感应电流，原理是互感，因此用塑料薄膜将充电基座包裹起来，仍能为智能手表充电，故A正确，C错误；B．在到时间内，穿过受电线圈的磁通量向上增加，根据楞次定律可知，受电线圈中感应电流方向由c到d，故B错误；D．在到时间内，磁场向上穿过受电线圈，其磁通量由均匀增加到，根据法拉第电磁感应定律可得c、d之间的电势差大小为故D正确。故选AD。7.如甲图所示，真空中有一半径为R、电荷量为的均匀带电球体，以球心O为坐标原点，沿半径方向建立x轴。理论分析表明，x轴上各点的场强随x变化关系如图乙所示，则（）A.处的电势最高B.球内部的电场为匀强电场C.沿x轴方向电势降低D.假设将试探电荷沿x轴移动，则从移到R处大于从R移到x₂处电场力所做的功【答案】CD【解析】AC．根据沿着电场线方向，电势逐渐降低，可知球心O的电势最高，沿x轴方向电势降低，故A错误，C正确；B．在球的内部，由图乙可知，电场强度随半径的增大而增大，不是匀强电场，故B错误；D．根据图像与x轴所围面积表示电势差，由乙图可知，与R之间的面积大于R与之间面积，所以与R间的电势差大于R与间的电势差，则将试探电荷沿x轴从移到R处电场力做的功大于从R移到处电场力做的功，故D正确。故选CD。8.如甲图所示，宽为0.75m的固定导轨间存在着垂直于纸面且磁感应强度的匀强磁场，虚线框Ⅰ、Ⅱ中有定值电阻和最大阻值为20Ω的滑动变阻器R。一根与导轨等宽的金属杆（电阻不计）以恒定速率向右运动，图乙和图丙分别为滑动变阻器全部接入和一半接入时沿abcda方向电势变化的图像。则下列说法正确的是（）A.匀强磁场的方向垂直纸面向外 B.定值电阻在虚线框I中C.定值电阻 D.金属杆的速率【答案】BD【解析】A．因为沿abcd方向电势降低，可见金属杆切割磁感线产生的电动势上端电势高，根据右手定则判断，匀强磁场的方向垂直纸面向里，A错误；B．滑动变阻器接入阻值减小时，Uab变大，根据串联电路分压特点，说明I中的阻值分到的电压增多，I中为定值电阻R0，滑动变阻器在II中，B正确；CD．金属杆的电阻不计，则有根据串联分压的原则可知，滑动变阻器在两种情况下的电压解得，金属杆切割磁感线产生感应电动势，则有代入数据解得C错误，D正确。三、非选择题（共60分，考生根据要求作答）9.如图为一种服务型机器人，其额定功率为50W，额定电压为25V，机器人的锂电池容量为，则机器人额定电流为______A，电池充满电后总电量为______C，充满电后最长工作时间为______h。【答案】21.08×10515【解析】[1]根据电功率公式可得机器人额定电流将，代入公式，可得[2]已知锂电池容量为，根据电荷量公式则电池充满电后总电量[3]根据公式已知电池容量，机器人额定电流，则充满电后最长工作时间10.如图所示为法拉第圆盘发电机原理图，两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触，圆盘处于竖直向上的匀强磁场B中。圆盘以恒定的角速度转动时，电流大小______（选填“恒定”或“不恒定”），从上往下看，圆盘顺时针转动，通过R的电流方向为______（选填“a→b”或“b→a”）。若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则R的热功率变为原来的______倍。【答案】恒定a→b4【解析】[1]根据切割磁感线运动产生感应电动势感应电流由于圆盘转动的角速度恒定，则电流大小恒定；[2]从上向下看，若圆盘顺时针转动，根据右手定则，圆盘中电流沿着半径向里，则电阻R中的电流从a流向b;[3]根据热功率的计算公式结合上述结论联立可知，故圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则电流在R上的热功率变为原来的4倍。11.空间有一方向与纸面平行的匀强电场。彬彬同学在纸面内作出互成角的Ox、Oy两条坐标轴，如图1所示。测得电势φ随x和y的空间分布分别如图2（a）、（b）所示。则该匀强电场的方向为______，电场强度的大小为______。【答案】与Ox轴正方向成30°角斜向上【解析】[1]由图可知，沿Ox、Oy两条直线前进相同的距离，电势上升相同，故电场线必然如图所示，由几何知识可知，其方向与Ox轴正方向成30°角斜向上；[2]根据公式,在Ox方向上研究则有12.某同学利用如图所示的实验电路研究电磁感应现象。（1）闭合电键的瞬间，发现电流计的指针向右偏转，下列操作中能使电流计的指针向右偏转的是______A.闭合电键后再断开电键B.闭合电键后将滑动变阻器的滑动触头P向右滑动C.闭合电键后将a线圈从b线圈中抽出的瞬间（2）闭合电键电路稳定后，断开电键的瞬间，线圈a和线圈b中电流的磁场方向______（选填“相同”或“相反”）。（3）某同学第一次将滑动变阻器的触头P从变阻器的左端快速滑到右端，第二次将滑动变阻器的触头P从变阻器的左端慢慢滑到右端，发现电流计指针摆动的幅度大小不同，原因是______。【答案】（1）B（2）相同（3）磁通量变化率不同【解析】（1）A．闭合电键的瞬间，穿过线圈的磁通量增大，电流计的指针向右偏转；闭合电键后再断开电键，磁通量减小，指针向左偏转，故A错误；B．闭合电键后将滑动变阻器的滑动触头P向右滑动，磁通量增大，指针向右偏转，故B正确；C．闭合电键后将a线圈从b线圈中抽出的瞬间，磁通量减小，指针向左偏转，故C错误。故选B。（2）断开电键的瞬间，线圈a中电流减小，磁场减弱，磁通量减小，由楞次定律可知线圈a和线圈b中电流的磁场方向相同。（3）某同学第一次将滑动变阻器的触头P从变阻器的左端快速滑到右端，第二次将滑动变阻器的触头P从变阻器的左端慢慢滑到右端，发现电流计的指针摆动的幅度大小不同，原因是线圈中的磁通量变化率不同。13.某实验小组完成“练习使用多用电表”实验后，进一步测量了欧姆表的内部电源电动势，实验过程如下：（1）选用倍率为“×10”的电阻挡测量某一电阻时，表针指示如图甲所示，则所测电阻的阻值为______Ω。（2）采用如图乙所示电路来测量欧姆表的内部电源电动势，虚线框内为欧姆表内部结构。电路连接时，应将毫安表的“-”接线柱与欧姆表