2022学年上海嘉定一中高二（下）期中物理试题含答案

第1页/共24页嘉定一中2022学年高二第二学期期中试卷物理等级1.图甲为某款“自发电”无线门铃按钮，其“发电”原理如图乙所示，按下门铃按钮过程磁铁靠近螺线管，松开门铃按钮磁铁远离螺线管回归原位置。下列说法正确的是()A.按下按钮过程，螺线管Q端电势较高B.松开按钮过程，螺线管P端电势较低C.按住按钮不动，螺线管中会产生感应电动势D.按下和松开按钮过程，螺线管产生大小相同的感应电动势2.下列说法正确的是()A.医院中用于体检的“B超”属于电磁波B.无线网络信号绕过障碍物继续传播，利用了干涉原理C.铁路、民航等安检口使用“X射线”对行李箱内物品进行检测D.列车鸣笛驶近乘客的过程中，乘客听到的声波频率小于波源振动的频率3.极光是由来自宇宙空间的高能带电粒子流进入地球大气层后，由于地磁场的作用而产生的。如图所示，科学家发现并证实，这些高能带电粒子流向两极时做螺旋运动，旋转半径不断减小。此运动形成的主要原A.太阳辐射对粒子产生了驱动力的作用效果第2页/共24页B.粒子的带电荷量减小C.洛伦兹力对粒子做负功，使其动能减小D.南北两极附近的磁感应强度较强4.在如图所示的电路中，A1和A2是两个相同的灯泡．线圈L的自感系数足够大，电阻不可以忽略。下列说法正确的是()A.闭合开关S时，A1和A2同时亮B.闭合开关S时，A2先亮，A1逐渐变亮C.断开开关S后的瞬间，A2闪亮一下再熄灭D.断开开关S后的瞬间，流过A2的电流方向向右5.如图甲所示为某一小型风力交流发电机的原理图，线圈的匝数为n=100、总电阻为r=5Ω,负载电阻R=10Ω,A为理想交流电流表。线圈从转到中性面位置开始计时，该发电机的电动势随时间的变化规律如图乙所示，下列说法正确的是()A.电动势的瞬时值为e=300sin100πt(V) B.电动势的有效值为150·2VC.电流表的示数为14.1AD.t=0.02s时通过线圈的磁通量为Wb6.如图所示，a为带正电的小物块，b是一不带电的绝缘物块(设a、b间无电荷转移)，a、b叠放于粗糙的水平地面上，地面上方有垂直纸面向里的匀强磁场，现用水平恒力F拉b物块，使a、b一起无相对滑动地向左加速运动，在加速运动阶段()第3页/共24页A.a、b一起运动的加速度减小B.a、b一起运动的加速度增大C.a、b物块间的摩擦力不变D.a、b物块间的摩擦力增大7.如图甲所示，某同学在研究电磁感应现象时，将一线圈两端与电流传感器相连，强磁铁从长玻璃管上端由静止下落，电流传感器记录了强磁铁穿过线圈过程中电流随时间变化的图像，t2时刻电流为0，如图乙所示。下列说法正确的是()A.在t2时刻，穿过线圈的磁通量的变化率为0B.在t1到t2时间内，强磁铁的加速度大于重力加速度C.强磁铁穿过线圈的过程中，受到线圈的作用力先向上后向下D.在t1到t3的时间内，强磁铁重力势能的减少量等于其动能的增加量8.如图甲所示，是国产某型号手机无线充电装置，其工作原理图如图乙所示，其中送电线圈和受电线圈匝数比n1:n2=5:1。送电线圈和受电线圈所接电阻的阻值均为R。当ab间接上220V的正弦交变电源后，受电线圈中产生交变电流给手机快速充电，这时手机两端的电压为5V，充电电流为5A，把送电线圈和受电线圈构成的装置视为理想变压器，不计线圈及导线电阻，则下列说法正确的是()第4页/共24页A.阻值R=195ΩB.快速充电时，送电线圈的输入电压U1=212.5VC.快速充电时，送电线圈的输入功率为25WD.持续进行快速充电时，充满容量为4000mA·h的电池至少需要80min9.下列关于教材中四幅插图的说法，不正确的是()A.图甲中，摇动手柄使得蹄形磁铁转动，则铝框会同向转动，且比磁铁转的慢B.图乙是真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，线圈中会产生大量热量，从而冶炼金属C.图丙中，当人对着话筒讲话时线圈中会产生强弱变化的电流，这利用了电磁感应原理D.图丁是毫安表的表头，运输时要把正、负接线柱用导线连在一起，这是为了保护电表指针，利用了电磁阻尼原理10.“天宫一号”空间实验室以速度v＝7.7km/s绕地球做匀速圆周运动。太阳帆板两端M、N的连线与空间实验室速度方向垂直，M、N间的距离L＝20m，当空间实验室穿过垂直纸面向里的大小约为B=1.0×10-5T的匀强磁场时，将太阳帆板视为导体。地球半径R=6.4×103km，g取9.8m/s2，忽略地球自转的影响。则()A.M端电势低于N端电势第5页/共24页B.M、N间感应电动势的大小E＝1.54VC.“天宫一号”绕地球运行的周期T＝1hD.“天宫一号”距离地球表面的高度约h=3.7×106m11.某农村水力发电站的发电机的输出电压稳定，它发出的电先通过电站附近的升压变压器升压，然后用输电线路把电能输送到远处村寨附近的降压变压器，经降低电压后，再用线路接到各用户，设两变压器都是理想变压器，那么在用电高峰期，白炽灯不够亮，但用电总功率增加，这时()A.升压变压器的副线圈的电压变大B.高压输电线路的电压损失变大C.降压变压器的副线圈上的电压变大D.升压变压器的原线圈的电压变大12.据报道，我国空间站安装了现代最先进的霍尔推进器用以空间站的轨道维持。如图乙，在很窄的圆环空间内有沿半径向外的磁场1，其磁感强度大小可近似认为处处相等；垂直圆环平面同时加有匀强磁场2和匀强电场（图中没画出磁场1与磁场2的磁感应强度大小相等。已知电子电量为e，质量为m，若电子恰好可以在圆环内沿顺时针方向做半径为R、速率为v的匀速圆周运动。则以下说法正确的是()A.电场方向垂直环平面向外B.电子运动周期为mvC.垂直环平面的磁感强度大小为eR2D.电场强度大小为13.依据下面情境，判断下列说法对错。2021年6月23日，北京航天飞行控制中心同正在天和核心舱执行任务的神舟十二号航天员通话。相距万里的通话是利用了电磁波的传输。第6页/共24页（1）电磁场由发生区域向远处的传播就形成电磁波。()（2）电场或磁场随时间变化时一定会产生电磁波。()（3）麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在。()（4）电磁波谱中最不容易发生明显衍射的是无线电波。()14.如图甲所示，LC电路中，周期T＝4s。已充电的平行板电容器两极板水平放置。开关S断开时，极板间有一带电灰尘恰好处于静止状态。当开关S闭合时，回路中的振荡电流i-t图像如图乙所示，不计电路产生的内能及电磁辐射，g取10m/s2。（1）经2s时，电容器内灰尘的加速度大小为______m/s2；（2）线圈中电流最大时，灰尘的加速度大小为______m/s2；（3）回路的磁场能在减小，且电容器上极板带负电，则回路应在______时间段（Oa，ab，bc，或cd（4）灰尘在遇到极板之前，它的速度______（不断增大、不断减小、或周期性增大、减小）。15.磁流体发电机的示意图如图所示。其原理为：等离子气体喷入磁场，正、负离子在洛伦兹力的作用下发生上、下偏转而聚集到a、b板上，产生电势差。设a、b平行金属板的面积为S，两板间的距离为d，喷入气体的速度为v，两板间的磁场可视为匀强磁场，磁感应强度大小为B，板外电阻为R，当等离子气体匀速通过a、b板间时，a、b板上聚集的电荷最多，板间电势差最大，即为电源电动势。（1）图中a金属板相当于磁流体发电机的（填“正极”或“负极”）。（2）该磁流体发电机的电动势为。（用题中涉及的物理量符号表示）第7页/共24页（3）电阻R两端的电压磁流体发电机的电动势（填“大于”、“等于”或“小于”）。16.如图，空间中存在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场。五根长为L、阻值为R金属杆，其中四根杆组成正方形闭合框架，固定在绝缘水平桌面上；另一根杆ab搁在框架上且始终接触良好。ab杆在外力作用下以速度v匀速从框架最左端运动到其最右端。在此过程中，正方形框架产生的总热量 （选填“大于”“等于”或“小于”）ab杆产生的总热量；正方形框架所受安培力最小值为 。17.在“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中，可拆变压器如图所示。（1）为实现探究目的，保持原线圈输入的电压一定，通过改变原、副线圈匝数，测量副线圈上的电压。这个探究过程采用的科学探究方法是。A．控制变量法B．等效替代法C．演绎法D．理想实验法（2）为了保证安全，低压交流电源的电压不要超过。（填字母）（3）在实际实验中将电源接在原线圈的“0”和“8”两个接线柱之间，用电表测得副线圈的“0”和“4”两个接线柱之间的电压为3.0V，则原线圈的输入电压可能为。（填字母）（4）实验中原、副线圈的电压之比与它们的匝数之比有微小差别，原因不可能为。（填字母代号）A．原、副线圈上通过的电流发热B．铁芯在交变磁场作用下发热C．变压器铁芯漏磁第8页/共24页D．原线圈输入电压发生变化18.如图所示，可用洛伦兹力演示仪观察运动电子在匀强磁场中的偏转.（1）不加磁场时，电子束的运动轨迹如何？加上磁场后，电子束的运动轨迹如何？（2）如果保持出射电子的速度不变，增大磁感应强度，轨迹圆半径如何变化？如果保持磁感应强度不变，增大出射电子的速度，轨迹圆半径如何变化？19.如图所示，足够长光滑导轨倾斜放置，与水平面夹角θ=37°,导轨间距L=0.4m，其下端连接一个定值电阻R=3Ω,两导轨间存在垂直于导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度B=1T。一质量为m=0.04kg，电阻r=1Ω的导体棒ab垂直于导轨放置，现将导体棒由静止释放，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：（1）导体棒下滑的最大加速度是多少；（2）根据第（1）的分析，请写出何时加速度最大；（3）导体棒下滑的最大速度是多少；（4）变加速运动的动态分析是高中物理的常见模型，请归纳该类题目中最大速度的临界条件（5）当导体棒稳定下滑时ab两端的电压Uab；第9页/共24页2022学年高二第二学期期中试卷物理等级1.图甲为某款“自发电”无线门铃按钮，其“发电”原理如图乙所示，按下门铃按钮过程磁铁靠近螺线管，松开门铃按钮磁铁远离螺线管回归原位置。下列说法正确的是()A.按下按钮过程，螺线管Q端电势较高B.松开按钮过程，螺线管P端电势较低C按住按钮不动，螺线管中会产生感应电动势.D.按下和松开按钮过程，螺线管产生大小相同的感应电动势【答案】A【解析】【详解】A．按下按钮过程，穿过螺线管的磁通量向左增大，根据楞次定律可知螺线管中感应电流为从P端流入从Q端流出，螺线管充当电源，则Q端电势较高，故A正确；B．松开按钮过程，穿过螺线管的磁通量向左减小，根据楞次定律可知螺线管中感应电流为从Q端流入，从P端流出，螺线管充当电源，则P端电势较高，故B错误；C．住按钮不动，穿过螺线管的磁通量不变，螺线管不会产生感应电动势，故C错误；D．按下和松开按钮过程，螺线管中磁通量的变化率不一定相同，故螺线管产生的感应电动势不一定相同，故D错误。故选A。2.下列说法正确的是()A.医院中用于体检的“B超”属于电磁波B.无线网络信号绕过障碍物继续传播，利用了干涉原理C.铁路、民航等安检口使用“X射线”对行李箱内物品进行检测D.列车鸣笛驶近乘客的过程中，乘客听到的声波频率小于波源振动的频率【答案】C【解析】【详解】A．医院中用于体检的“B超”属于机械波，故A错误；第10页/共24页B．无线网络信号绕过障碍物继续传播，利用了衍射原理，故B错误；·C．铁路、民航等安检口使用“X射线”对行李箱内物品进行检测，故C正确；D．列车鸣笛驶近乘客的过程中，根据多普勒效应可知，乘客听到的声波频率大于波源振动的频率，故D错误。故选C。3.极光是由来自宇宙空间的高能带电粒子流进入地球大气层后，由于地磁场的作用而产生的。如图所示，科学家发现并证实，这些高能带电粒子流向两极时做螺旋运动，旋转半径不断减小。此运动形成的主要原A.太阳辐射对粒子产生了驱动力的作用效果B.粒子的带电荷量减小C.洛伦兹力对粒子做负功，使其动能减小D.南北两极附近的磁感应强度较强【答案】D【解析】【分析】【详解】A．粒子在运动过程中，由洛伦兹力提供向心力2解得可知半径不断减小与太阳辐射对粒子产生了驱动力无关，A错误；B．粒子在运动过程中，若电量减小，由洛伦兹力提供向心力，根据的半径公式2解得可知，当电量减小时，半径是增大，B错误；第11页/共24页C．地球的磁场由南向北，当带负电的宇宙射线粒子垂直于地面向赤道射来时，根据左手定则可以判断粒子的受力的方向为向西，所以粒子将向西偏转；当带正电的宇宙射线粒子垂直于地面向赤道射来时，根据左手定则可以判断粒子的受力的方向，粒子受到的洛伦兹力始终与速度垂直，所以洛伦兹力不做功，C错误；D．粒子在运动过程中，南北两极的磁感应强度较强，由洛伦兹力提供向心力，由2解得可知，当磁感应强度增加时，半径是减小D正确。故选D。4.在如图所示的电路中，A1和A2是两个相同的灯泡．线圈L的自感系数足够大，电阻不可以忽略。下列说法正确的是()A.闭合开关S时，A1和A2同时亮B.闭合开关S时，A2先亮，A1逐渐变亮C.断开开关S后的瞬间，A2闪亮一下再熄灭D.断开开关S后的瞬间，流过A2的电流方向向右【答案】B【解析】【详解】AB．灯A1与电感线圈串联，当开关S闭合时，灯A2立即发光，通过线圈L的电流增大，穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律可知线圈产生的感应电动势与原来电流方向相反，阻碍电流的增大，通过线圈的电流只能逐渐增大，A1逐渐亮起来．所以A2比A1先亮，故A错误，B正确；C．由于线圈直流电阻不可以忽略，当电流逐渐稳定时，线圈不产生感应电动势，A2的电流比A1的电流大，当开关S断开后，由于自感，线圈中的电流只能慢慢减小，其相当于电源，与灯泡A1、A2构成闭合回路放电，两灯都过一会儿熄灭，由于稳定后A2的电流比A1的电流大，所以A2不会闪亮一下，故C错误；D．断开开关S时，流过线圈L的电流逐渐减小，方向不变，所以流过A2的电流方向与开始相反，方向向左，故D错误。故选B。5.如图甲所示为某一小型风力交流发电机的原理图，线圈的匝数为n=100、总电阻为r=5Ω,负载电阻第12页/共24页R=10Ω,A为理想交流电流表。线圈从转到中性面位置开始计时，该发电机的电动势随时间的变化规律如图乙所示，下列说法正确的是()A.电动势的瞬时值为e=300sin100πt(V) B.电动势的有效值为1502VC.电流表的示数为14.1AD.t=0.02s时通过线圈的磁通量为Wb【答案】BC【解析】【详解】A．根据题图可知交流电的周期为0.04s，线圈从转到中性面位置开始则电动势的瞬时值A错误；B．电动势的有效值B正确；C．电流表的示数C正确；D．根据题意可知Em=nBS①t=0.02s时通过线圈的磁通量最大为又第13页/共24页联立可得D错误。6.如图所示，a为带正电的小物块，b是一不带电的绝缘物块(设a、b间无电荷转移)，a、b叠放于粗糙的水平地面上，地面上方有垂直纸面向里的匀强磁场，现用水平恒力F拉b物块，使a、b一起无相对滑动地向左加速运动，在加速运动阶段()A.a、b一起运动的加速度减小B.a、b一起运动的加速度增大C.a、b物块间的摩擦力不变D.a、b物块间的摩擦力增大【答案】A【解析】【分析】【详解】AB．据左手定则可知，在运动过程a受到的洛伦兹力向下，a、b整体由牛顿第二定律可得Ff=(ma+mb)a其中摩擦力为f=μ[(ma+mb)g+qvB]因速度v的增大，滑动摩擦力f增大，加速度a减小，A正确，B错误；CD．隔离a由牛顿第二定律可得f,=maa由于加速度a减小，a、b之间的静摩擦力f,减小，CD错误。故选A。7.如图甲所示，某同学在研究电磁感应现象时，将一线圈两端与电流传感器相连，强磁铁从长玻璃管上端由静止下落，电流传感器记录了强磁铁穿过线圈过程中电流随时间变化的图像，t2时刻电流为0，如图乙所示。下列说法正确的是()第14页/共24页A.在t2时刻，穿过线圈的磁通量的变化率为0B.在t1到t2时间内，强磁铁的加速度大于重力加速度C.强磁铁穿过线圈的过程中，受到线圈的作用力先向上后向下D.在t1到t3的时间内，强磁铁重力势能的减少量等于其动能的增加量【答案】A【解析】【详解】A．t2时刻电流为0，说明感应电动势为零，由E=n可知穿过线圈的磁通量的变化率为0，故A正确；B．由“来拒去留”可知在t1到t2时间内，强磁铁受到线圈向上的作用力F，且初始阶段有F小于重力，由可知初始阶段强磁铁的加速度小于重力加速度，故B错误；C．由“来拒去留”可知强磁铁穿过线圈的过程中，受到线圈的作用力始终向上，故C错误；D．在t1到t3的时间内，强磁铁重力势能的减少量等于其动能的增加量加上线圈的内能，故D错误。故选A。8.如图甲所示，是国产某型号手机无线充电装置，其工作原理图如图乙所示，其中送电线圈和受电线圈匝数比n1:n2=5:1。送电线圈和受电线圈所接电阻的阻值均为R。当ab间接上220V的正弦交变电源后，受电线圈中产生交变电流给手机快速充电，这时手机两端的电压为5V，充电电流为5A，把送电线圈和受电线圈构成的装置视为理想变压器，不计线圈及导线电阻，则下列说法正确的是()A.阻值R=195Ω第15页/共24页B.快速充电时，送电线圈的输入电压U1=212.5VC.快速充电时，送电线圈的输入功率为25WD.持续进行快速充电时，充满容量为4000mA·h的电池至少需要80min【答案】B【解析】【详解】AB．根据变压器匝数和电流的关系可知可得送电线圈的电流根据匝数和电压的关系可知则送电线圈两端的电压U=UIR=212选项A错误，B正确；C．快速充电时，送电线圈的输入功率为P1=I1U1=212.5W选项C错误；D．持续进行快速充电时，充满容量为4000mA·h的电池至少需要故选B。9.下列关于教材中四幅插图的说法，不正确的是()A.图甲中，摇动手柄使得蹄形磁铁转动，则铝框会同向转动，且比磁铁转的慢第16页/共24页B.图乙是真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，线圈中会产生大量热量，从而冶炼金属C.图丙中，当人对着话筒讲话时线圈中会产生强弱变化的电流，这利用了电磁感应原理D.图丁是毫安表的表头，运输时要把正、负接线柱用导线连在一起，这是为了保护电表指针，利用了电磁阻尼原理【答案】B【解析】【详解】A．由电磁驱动原理，图甲中，摇动手柄使得蹄形磁铁转动，则铝框会同向转动，且比磁铁转的慢，即同向异步，A正确，不符合题意；B．图乙是真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，炉内金属块中会产生涡流，金属块中就会产生大量热量，从而冶炼金属，B错误，符合题意；C．图丙中，当人对着话筒讲话时线圈就做受迫振动，线圈在磁场中运动，线圈中会产生强弱变化的电流，这利用了电磁感应原理，C正确，不符合题意；D．图丁是毫安表的表头，运输时要把正、负接线柱用导线连在一起，这是为了保护电表指针，利用了电磁阻尼原理，D正确，不符合题意。故选B。10.“天宫一号”空间实验室以速度v＝7.7km/s绕地球做匀速圆周运动。太阳帆板两端M、N的连线与空间实验室速度方向垂直，M、N间的距离L＝20m，当空间实验室穿过垂直纸面向里的大小约为B=1.0×10-5T的匀强磁场时，将太阳帆板视为导体。地球半径R=6.4×103km，g取9.8m/s2，忽略地球自转的影响。则()A.M端电势低于N端电势B.M、N间感应电动势的大小E＝1.54VC.“天宫一号”绕地球运行的周期T＝1hD.“天宫一号”距离地球表面的高度约h=3.7×106m【答案】B【解析】【详解】A．由右手定则可知M端电势高于N端电势，故A错误；B．M、N间感应电动势的大小E=BLv=1.54V故B正确；第17页/共24页可得又在地球表面或附近有得所以所以“天宫一号”绕地球运行的周期故C错误；D．由C项分析可知5m故选B。11.某农村水力发电站的发电机的输出电压稳定，它发出的电先通过电站附近的升压变压器升压，然后用输电线路把电能输送到远处村寨附近的降压变压器，经降低电压后，再用线路接到各用户，设两变压器都是理想变压器，那么在用电高峰期，白炽灯不够亮，但用电总功率增加，这时()A.升压变压器的副线圈的电压变大B.高压输电线路的电压损失变大C.降压变压器的副线圈上的电压变大D.升压变压器的原线圈的电压变大【答案】B【解析】【详解】AD．对于升压变压器，根据原副线圈电压比对于匝数比，可得发电站的发电机输出电压稳定，可知升压变压器的原线圈的电压不变，升压变压器的副线圈的电压不变，故AD错误；B．根据题意，用电总功率增加，根据第18页/共24页P=U1I1=U2I2可知高压输电线路的电流I2变大，根据P=IR线可知高压输电线路的电压损失变大，故B正确；U2=I2R线+U3可知降压变压器原线圈的输入电压变小，根据可知降压变压器的副线圈上的电压变小，故C错误。故选B。12.据报道，我国空间站安装了现代最先进的霍尔推进器用以空间站的轨道维持。如图乙，在很窄的圆环空间内有沿半径向外的磁场1，其磁感强度大小可近似认为处处相等；垂直圆环平面同时加有匀强磁场2和匀强电场（图中没画出磁场1与磁场2的磁感应强度大小相等。已知电子电量为e，质量为m，若电子恰好可以在圆环内沿顺时针方向做半径为R、速率为v的匀速圆周运动。则以下说法正确的是()A.电场方向垂直环平面向外B.电子运动周期为mvC.垂直环平面的磁感强度大小为eR2D.电场强度大小为【答案】BCD【解析】【详解】A．根据左手定则可知电子在圆环内受到沿半径向外的磁场1的洛伦兹力方向垂直环平面向里，电场力需要与该洛伦兹力平衡，电场力方向应垂直环平面向外，由于电子带负电，故电场方向垂直环平面向里，A错误；B．电子在圆环内沿顺时针方向做半径为R、速率为v的匀速圆周运动，则电子运动周期为第19页/共24页B正确；C．电子在圆环内受到磁场2的洛伦兹力提供电子做圆周运动的向心力，则有解得C正确；D．电子在垂直环平面方向受力平衡，则有解得2D正确；故选BCD。13.依据下面情境，判断下列说法对错。2021年6月23日，北京航天飞行控制中心同正在天和核心舱执行任务的神舟十二号航天员通话。相距万里的通话是利用了电磁波的传输。（1）电磁场由发生区域向远处的传播就形成电磁波。()（2）电场或磁场随时间变化时一定会产生电磁波。()（3）麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在。()（4）电磁波谱中最不容易发生明显衍射的是无线电波。()【答案】①.正确②.错误③.错误④.错误【解析】【详解】[1]电磁场由发生区域向远处的传播就形成电磁波,故正确；[2]均匀变化的磁场产生恒定的电场，均匀变化的电场产生恒定的磁场，而恒定的电场和磁场不会继续产生磁场、电场，故错误；第20页/共24页[3]麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在，故错误；[4]电磁波的波长越长，越容易发生明显的衍射，无线电波在电磁波谱中的波长最长，所以最容易发生明显的衍射现象，故错误。14.如图甲所示，LC电路中，周期T＝4s。已充电的平行板电容器两极板水平放置。开关S断开时，极板间有一带电灰尘恰好处于静止状态。当开关S闭合时，回路中的振荡电流i一t图像如图乙所示，不计电路产生的内能及电磁辐射，g取10m/s2。（1）经2s时，电容器内灰尘的加速度大小为______m/s2；（2）线圈中电流最大时，灰尘的加速度大小为______m/s2；（3）回路的磁场能在减小，且电容器上极板带负电，则回路应在______时间段（Oa，ab，bc，或cd（4）灰尘在遇到极板之前，它的速度______（不断增大、不断减小、或周期性增大、减小）。【答案】①.20②.10③.cd④.不断增大【解析】【详解】（1）[1]开关S断开时，极板间有一带电灰尘恰好处于静止状态，可知此时电场力与重力平衡；当开关S闭合时，由于周期为T=4s，可知经2s时，电容器极板电性发生变化，但电荷量大小等于0时刻电荷量，可知带电灰尘受到的电场力方向竖直向下，大小等于重力，则灰尘的加速度大小为（2）[2]线圈中电流最大时，线圈的磁场能最大，则电容器的电场能最小，可知电容器内的电场强度刚好为零，则灰尘的加速度大小为（3）[3]回路的磁场能在减小，可知回路电流减小，电容器电场能增大，电容器正在充电，且电容器上极板带负电，则回路应在cd时间段。（4）[4]灰尘受到向上的电场力最大等于重力，可知灰尘在遇到极板之前，灰尘的加速度方向一直向下，它的速度不断增大。15.磁流体发电机的示意图如图所示。其原理为：等离子气体喷入磁场，正、负离子在洛伦兹力的作用下发生上、下偏转而聚集到a、b板上，产生电势差。设a、b平行金属板的面积为S，两板间的距离为d，喷入气体的速度为v，两板间的磁场可视为匀强磁场，磁感应强度大小为B，板外电阻为R，当等离子气体匀速通过a、b板间时，a、b板上聚集的电荷最多，板间电势差最大，即为电源电动势。第21页/共24页（1）图中a金属板相当于磁流体发电机的（填“正极”或“负极”）。（2）该磁流体发电机的电动势为。（用题中涉及的物理量符号表示）（3）电阻R两端的电压磁流体发电机的电动势（填“大于”、“等于”或“小于”）。【答案】①.正极②.E=vBd③.小于【解析】【详解】（1）[1]a、b板间磁场由N极指向S极，由左手定则可以得到带正电荷粒子向下偏转打在a板上，所以a板为电源的正极，b板为电源的负极。（2）[2]电源的电动势为E，极板间距离为d，极板间电动势稳定时满足解得E=vBd（3）[3]根据闭合电路的欧姆定律可知，电阻R两端的电压等于外电路的电压，小于电源电动势。16.如图，空间中存在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场。五根长为L、阻值为R金属杆，其中四根杆组成正方形闭合框架，固定在绝缘水平桌面上；另一根杆ab搁在框架上且始终接触良好。ab杆在外力作用下以速度v匀速从框架最左端运动到其最右端。在此过程中，正方形框架产生的总热量 （选填“大于”“等于”或“小于”）ab杆产生的总热量；正方形框架所受安培力最小值为。________①.小于②.【解析】【详解】[1]ab杆向右匀速运动，产生的感应电动势为E=BLv是定值，ab杆可以看作电源，框架构成外电路，当ab杆运动到框架的中间位置时，外电路电阻最大，等于ab杆的电阻，除此之外，外电阻总是小于内电阻的，由U=IR可知，外电压小于等于内电压，由Q=UIt可知正方形框架产生的总热量总是小于ab杆产生的总热量。[2]当ab杆运动到框架的中间位置时，外电路电阻最大，电路电流最小第22页/共24页此时正方形框架所受安培力最小值17.在“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中，可拆变压器如图所示。（1）为实现探究目的，保持原线圈输入的电压一定，通过改变原、副线圈匝数，测量副线圈上的电压。这个探究过程采用的科学探究方法是 。A．控制变量法B．等效替代法C．演绎法D．理想实验法（2）为了保证安全，低压交流电源的电压不要超过 （3）在实际实验中将电源接在原线圈的“0”和“8”两个接线柱之间，用电表测得副线圈的“0”和“4”两个接线柱之间的电压为3.0V，则原线圈的输入电压可能为。（填字母）（4）实验中原、副线圈的电压之比与它们的匝数之比有微小差别，原因不可能为。（填字母代号）A．原、副线圈上通过的电流发热B．铁芯在交变磁场作用下发热C．变压器铁芯漏磁D．原线圈输入电压发生变化【答案】①.A②.B③.C④.D【解析】【详解】（1）[1]在物理学中，当一个物理量与两个或两个以上的物理量有关系，需要研究其中两个物理量之间的关系时，需要控制其它物理量保持不变，从而方便研究二者之间的关系，该方法称之为控制变量法。为实现探究目的，保持原线圈输入的电压一定，通过改变原、副线圈匝数，测量副线圈上的电压。这个探究过程采用的科学探究方法为控制变量法。故选A。（2）[2]为了人体安全，低压交流电源的电压不要超过12V。第23页