2024-2025學(xué)年福建省龍巖市高二上學(xué)期期末考試物理試題（解析版）

高級中學(xué)名校試題PAGEPAGE1龍巖市2024~2025學(xué)年第一學(xué)期期末高二教學(xué)質(zhì)量檢查物理試題（考試時間：75分鐘滿分：100分）注意：請將試題的全部答案填寫在答題卡上。一、單項選擇題（本大題共4小題，每小題4分，共16分。每小題給出的四個選項中，只有一個選項符合題目要求。）1.2024年9月22日，中科院合肥研究院自主研制的水冷磁體產(chǎn)生了42.02T的穩(wěn)態(tài)磁場（穩(wěn)態(tài)磁場是指磁感應(yīng)強(qiáng)度不隨時間變化的磁場），打破世界紀(jì)錄，成為國際強(qiáng)磁場水冷磁體技術(shù)新的里程碑。關(guān)于該穩(wěn)態(tài)磁場，下列說法正確的是（）A.42.02T表示磁通量的大小B.該穩(wěn)態(tài)磁場一定是勻強(qiáng)磁場C.該穩(wěn)態(tài)磁場能激發(fā)出電場D.將通電直導(dǎo)線放入該穩(wěn)態(tài)磁場，受到的安培力可能為0【答案】D【解析】A．42.02T表示磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，故A錯誤；B．磁感應(yīng)強(qiáng)度不隨時間變化磁場為穩(wěn)態(tài)磁場，在穩(wěn)態(tài)磁場中，如果磁感應(yīng)強(qiáng)度在空間各處完全相同，即大小和方向都不變，就是勻強(qiáng)磁場，反之，則不是勻強(qiáng)磁場，故B錯誤；C．根據(jù)麥克斯韋電磁場理論可知該穩(wěn)態(tài)磁場不可能激發(fā)出電場，故C錯誤；D．若將通電直導(dǎo)線與磁場平行放入該穩(wěn)態(tài)磁場，受到的安培力為零，故D正確。故選D。2.靜電噴漆時，噴槍噴出的油漆微粒帶負(fù)電，被噴工件帶正電，形成的電場如圖所示。P、Q是電場中的兩點，微粒僅在電場力作用下向工件運動。下列說法正確的是（）A.P點電勢高于Q點電勢B.P點場強(qiáng)大于Q點場強(qiáng)C.工件附近的電場強(qiáng)度方向是指向工件的D.微粒的運動軌跡一定與電場線重合【答案】A【解析】A．由噴槍噴出的油漆微粒帶負(fù)電，被噴工件帶正電，可知P點電勢高于Q點電勢，故A正確；B．電場線的疏密表示電場的強(qiáng)弱，所以P點場強(qiáng)小于Q點場強(qiáng)，故B錯誤；C．由噴槍噴出的油漆微粒帶負(fù)電，被噴工件帶正電，可知工件附近的電場強(qiáng)度方向是背離工件的，故C錯誤；D．因為是非勻強(qiáng)電場，則油漆微粒運動軌跡不一定與電場線重合，故D錯誤。故選A。3.如圖所示，兩根相互平行的長直導(dǎo)線過紙面上的M、N兩點，且與紙面垂直，導(dǎo)線中通有大小相等、方向相同的電流。a、O、b在M、N的連線上，O為MN的中點，c、d位于MN的中垂線上，a、b和c、d分別關(guān)于O對稱。關(guān)于以上幾點處的磁場，下列說法正確的是（）A.O點處磁感應(yīng)強(qiáng)度不為零B.a、c兩點處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向相同C.c、d兩點處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反D.a、b兩點處磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相同【答案】C【解析】A．由右手螺旋定則可知，直導(dǎo)線M在O點的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為BO，豎直向下，直導(dǎo)線N在O點的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小也為BO，豎直向上。故O點處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零。故A錯誤；D．由安培定則可知直導(dǎo)線M、N在a點的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相反，M在a處的磁感應(yīng)強(qiáng)度豎直向下，N在a處的磁感應(yīng)強(qiáng)度豎直向上；但M更靠近a，故M在a處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度較大，故a點的合磁感應(yīng)強(qiáng)度與M在a處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同，即豎直向下；同理可知，b點的合磁感應(yīng)強(qiáng)度豎直上，大小與a點的相等。故a、b兩點處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反。故D錯誤；BC．兩導(dǎo)線在c處的磁感應(yīng)強(qiáng)度，如圖所示B為c點磁感應(yīng)強(qiáng)度，方向水平向右，同理可知，d點的磁感應(yīng)強(qiáng)度與c點大小相等，方向水平向左，故B錯誤，C正確。故選C。4.日常帶皮套的智能手機(jī)是利用磁性物質(zhì)和霍爾元件等起到開關(guān)控制作用。打開皮套，磁體遠(yuǎn)離霍爾元件手機(jī)屏幕亮；合上皮套，磁體靠近霍爾元件屏幕熄滅。如圖所示，一塊寬度為d、長為l、厚度為h的霍爾元件，元件內(nèi)的導(dǎo)電粒子是電荷量為e的自由電子。水平向右大小為I的電流通過元件時，手機(jī)套合上，元件處于垂直于上表面、方向向上且磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中，元件的前、后表面產(chǎn)生穩(wěn)定電勢差U，以此來控制屏幕熄滅。下列說法正確的是（）A.前表面的電勢比后表面的電勢高B.自由電子所受洛倫茲力的大小為C.用這種霍爾元件探測某空間的磁場時，霍爾元件擺放方向?qū)Ξa(chǎn)生的電勢差U無影響D.元件內(nèi)單位體積的自由電子數(shù)為【答案】D【解析】A．元件內(nèi)的導(dǎo)電粒子是電荷量為e的自由電子，通入水平向右大小為I的電流時，電子向左運動，由左手定律可得電子受洛倫茲力的作用往前表面偏轉(zhuǎn)，故前表面的電勢比后表面的電勢低，故A錯誤；B．元件的前、后表面產(chǎn)生穩(wěn)定電勢差時，自由電子受到的洛倫茲力大小與電場力平衡即故B錯誤；C．由解得B為垂直于上表面的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，用這種霍爾元件探測某空間的磁場時，霍爾元件擺放方向?qū)Ξa(chǎn)生的電勢差U有影響，故C錯誤；D．由電流的微觀表達(dá)式又，解得元件內(nèi)單位體積的自由電子數(shù)為故D正確。故選D。二、雙項選擇題（本大題共4小題，每小題6分，共24分。每小題給出的四個選項中，有兩個選項符合題目要求，全部選對得6分，選對但不全得3分，有錯選得0分。）5.交警部門所用酒駕檢測儀中的“電子鼻”是氧化錫半導(dǎo)體，它是一種氣敏電阻，其阻值隨氣體中酒精濃度的增大而減小。如圖是含有氣敏電阻，的電路，電源內(nèi)阻忽略不計。當(dāng)一位酒駕司機(jī)對著測試儀吹氣時，下列說法中正確的是（）A.燈泡L中的電流增大 B.電阻中的電流增大C.電阻消耗的功率增大 D.電源E消耗的總功率減小【答案】BC【解析】當(dāng)RQ吸附酒精氣體濃度升高時RQ阻值變小，電路總電阻變小，總電流增大，R1中的電流增大；根據(jù)P=EI可知，電源總功率增大；電阻R1和R2上電壓增大，燈泡L上電壓和電流均減小，則R0上電流增大，則R0消耗的功率增大。故選BC。6.智能手表通常采用無線充電的方式充電。如圖甲為智能手表及無線充電基座，圖乙為充電原理示意圖，充電基座接交流電源，基座內(nèi)的送電線圈產(chǎn)生交變磁場，從而使智能手表內(nèi)的受電線圈產(chǎn)生電流。現(xiàn)將問題做如下簡化：設(shè)受電線圈的匝數(shù)為n，若在到時間內(nèi)，磁場向上穿過受電線圈，其磁通量由均勻增加到。下列說法正確的是（）A.若用塑料薄膜將充電基座包裹起來，仍能為智能手表充電B.受電線圈中感應(yīng)電流方向由d到cC.無線充電的原理是利用充電基座內(nèi)的線圈發(fā)射電磁波傳輸能量D.c、d之間的電勢差大小為【答案】AD【解析】AC．無線充電的原理是基座內(nèi)的線圈電流變化，產(chǎn)生變化的磁場，導(dǎo)致手表內(nèi)部線圈中的磁通量發(fā)生改變，線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流，原理是互感，因此用塑料薄膜將充電基座包裹起來，仍能為智能手表充電，故A正確，C錯誤；B．在到時間內(nèi)，穿過受電線圈的磁通量向上增加，根據(jù)楞次定律可知，受電線圈中感應(yīng)電流方向由c到d，故B錯誤；D．在到時間內(nèi)，磁場向上穿過受電線圈，其磁通量由均勻增加到，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得c、d之間的電勢差大小為故D正確。故選AD。7.如甲圖所示，真空中有一半徑為R、電荷量為的均勻帶電球體，以球心O為坐標(biāo)原點，沿半徑方向建立x軸。理論分析表明，x軸上各點的場強(qiáng)隨x變化關(guān)系如圖乙所示，則（）A.處的電勢最高B.球內(nèi)部的電場為勻強(qiáng)電場C.沿x軸方向電勢降低D.假設(shè)將試探電荷沿x軸移動，則從移到R處大于從R移到x?處電場力所做的功【答案】CD【解析】AC．根據(jù)沿著電場線方向，電勢逐漸降低，可知球心O的電勢最高，沿x軸方向電勢降低，故A錯誤，C正確；B．在球的內(nèi)部，由圖乙可知，電場強(qiáng)度隨半徑的增大而增大，不是勻強(qiáng)電場，故B錯誤；D．根據(jù)圖像與x軸所圍面積表示電勢差，由乙圖可知，與R之間的面積大于R與之間面積，所以與R間的電勢差大于R與間的電勢差，則將試探電荷沿x軸從移到R處電場力做的功大于從R移到處電場力做的功，故D正確。故選CD。8.如甲圖所示，寬為0.75m的固定導(dǎo)軌間存在著垂直于紙面且磁感應(yīng)強(qiáng)度的勻強(qiáng)磁場，虛線框Ⅰ、Ⅱ中有定值電阻和最大阻值為20Ω的滑動變阻器R。一根與導(dǎo)軌等寬的金屬桿（電阻不計）以恒定速率向右運動，圖乙和圖丙分別為滑動變阻器全部接入和一半接入時沿abcda方向電勢變化的圖像。則下列說法正確的是（）A.勻強(qiáng)磁場的方向垂直紙面向外 B.定值電阻在虛線框I中C.定值電阻 D.金屬桿的速率【答案】BD【解析】A．因為沿abcd方向電勢降低，可見金屬桿切割磁感線產(chǎn)生的電動勢上端電勢高，根據(jù)右手定則判斷，勻強(qiáng)磁場的方向垂直紙面向里，A錯誤；B．滑動變阻器接入阻值減小時，Uab變大，根據(jù)串聯(lián)電路分壓特點，說明I中的阻值分到的電壓增多，I中為定值電阻R0，滑動變阻器在II中，B正確；CD．金屬桿的電阻不計，則有根據(jù)串聯(lián)分壓的原則可知，滑動變阻器在兩種情況下的電壓解得，金屬桿切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，則有代入數(shù)據(jù)解得C錯誤，D正確。三、非選擇題（共60分，考生根據(jù)要求作答）9.如圖為一種服務(wù)型機(jī)器人，其額定功率為50W，額定電壓為25V，機(jī)器人的鋰電池容量為，則機(jī)器人額定電流為______A，電池充滿電后總電量為______C，充滿電后最長工作時間為______h。【答案】21.08×10515【解析】[1]根據(jù)電功率公式可得機(jī)器人額定電流將，代入公式，可得[2]已知鋰電池容量為，根據(jù)電荷量公式則電池充滿電后總電量[3]根據(jù)公式已知電池容量，機(jī)器人額定電流，則充滿電后最長工作時間10.如圖所示為法拉第圓盤發(fā)電機(jī)原理圖，兩銅片P、Q分別與圓盤的邊緣和銅軸接觸，圓盤處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場B中。圓盤以恒定的角速度轉(zhuǎn)動時，電流大小______（選填“恒定”或“不恒定”），從上往下看，圓盤順時針轉(zhuǎn)動，通過R的電流方向為______（選填“a→b”或“b→a”）。若圓盤轉(zhuǎn)動的角速度變?yōu)樵瓉淼?倍，則R的熱功率變?yōu)樵瓉淼腳_____倍?！敬鸢浮亢愣╝→b4【解析】[1]根據(jù)切割磁感線運動產(chǎn)生感應(yīng)電動勢感應(yīng)電流由于圓盤轉(zhuǎn)動的角速度恒定，則電流大小恒定；[2]從上向下看，若圓盤順時針轉(zhuǎn)動，根據(jù)右手定則，圓盤中電流沿著半徑向里，則電阻R中的電流從a流向b;[3]根據(jù)熱功率的計算公式結(jié)合上述結(jié)論聯(lián)立可知，故圓盤轉(zhuǎn)動的角速度變?yōu)樵瓉淼?倍，則電流在R上的熱功率變?yōu)樵瓉淼?倍。11.空間有一方向與紙面平行的勻強(qiáng)電場。彬彬同學(xué)在紙面內(nèi)作出互成角的Ox、Oy兩條坐標(biāo)軸，如圖1所示。測得電勢φ隨x和y的空間分布分別如圖2（a）、（b）所示。則該勻強(qiáng)電場的方向為______，電場強(qiáng)度的大小為______。【答案】與Ox軸正方向成30°角斜向上【解析】[1]由圖可知，沿Ox、Oy兩條直線前進(jìn)相同的距離，電勢上升相同，故電場線必然如圖所示，由幾何知識可知，其方向與Ox軸正方向成30°角斜向上；[2]根據(jù)公式,在Ox方向上研究則有12.某同學(xué)利用如圖所示的實驗電路研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象。（1）閉合電鍵的瞬間，發(fā)現(xiàn)電流計的指針向右偏轉(zhuǎn)，下列操作中能使電流計的指針向右偏轉(zhuǎn)的是______A.閉合電鍵后再斷開電鍵B.閉合電鍵后將滑動變阻器的滑動觸頭P向右滑動C.閉合電鍵后將a線圈從b線圈中抽出的瞬間（2）閉合電鍵電路穩(wěn)定后，斷開電鍵的瞬間，線圈a和線圈b中電流的磁場方向______（選填“相同”或“相反”）。（3）某同學(xué)第一次將滑動變阻器的觸頭P從變阻器的左端快速滑到右端，第二次將滑動變阻器的觸頭P從變阻器的左端慢慢滑到右端，發(fā)現(xiàn)電流計指針擺動的幅度大小不同，原因是______?！敬鸢浮浚?）B（2）相同（3）磁通量變化率不同【解析】（1）A．閉合電鍵的瞬間，穿過線圈的磁通量增大，電流計的指針向右偏轉(zhuǎn)；閉合電鍵后再斷開電鍵，磁通量減小，指針向左偏轉(zhuǎn)，故A錯誤；B．閉合電鍵后將滑動變阻器的滑動觸頭P向右滑動，磁通量增大，指針向右偏轉(zhuǎn)，故B正確；C．閉合電鍵后將a線圈從b線圈中抽出的瞬間，磁通量減小，指針向左偏轉(zhuǎn)，故C錯誤。故選B。（2）斷開電鍵的瞬間，線圈a中電流減小，磁場減弱，磁通量減小，由楞次定律可知線圈a和線圈b中電流的磁場方向相同。（3）某同學(xué)第一次將滑動變阻器的觸頭P從變阻器的左端快速滑到右端，第二次將滑動變阻器的觸頭P從變阻器的左端慢慢滑到右端，發(fā)現(xiàn)電流計的指針擺動的幅度大小不同，原因是線圈中的磁通量變化率不同。13.某實驗小組完成“練習(xí)使用多用電表”實驗后，進(jìn)一步測量了歐姆表的內(nèi)部電源電動勢，實驗過程如下：（1）選用倍率為“×10”的電阻擋測量某一電阻時，表針指示如圖甲所示，則所測電阻的阻值為______Ω。（2）采用如圖乙所示電路來測量歐姆表的內(nèi)部電源電動勢，虛線框內(nèi)為歐姆表內(nèi)部結(jié)構(gòu)。電路連接時，應(yīng)將毫安表的“-”接線柱與歐姆表的______（選填“紅”或“黑”）表筆相連，通過連續(xù)調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，記錄多組電阻箱阻值R及對應(yīng)毫安表的電流I，做出圖像如圖丙所示，則電源的電動勢______，在不考慮實驗偶然誤差的情況下，電源電動勢的測量值______（選填“大于”“小于”或“等于”）真實值?！敬鸢浮浚?）150（2）紅7.5等于【解析】（1）歐姆擋擋位為×10，指針示數(shù)為15，故最終讀數(shù)（2）[1]毫安表與歐姆表中的電流方向都是“紅入黑出”，電路連接時，應(yīng)將毫安表的“-”接線柱與歐姆表的紅表筆相連；[2]根據(jù)圖乙由閉合電路歐姆定律可得變形得圖像的斜率表示電源的電動勢為[3]根據(jù)實驗原理可知并未引入由于電表內(nèi)阻而產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差，所以在不考慮實驗偶然誤差的情況下，電源電動勢的測量值等于真實值。14.如圖所示，M為電動機(jī)，N為電阻絲，電流表為理想電表。當(dāng)S、閉合、斷開時，電流表示數(shù)；當(dāng)S、閉合、斷開時，電動機(jī)正常運轉(zhuǎn)，電流表示數(shù)。已知電源電動勢，內(nèi)阻，電動機(jī)內(nèi)阻。求：（1）電阻絲N的阻值；（2）電動機(jī)正常運轉(zhuǎn)時的輸出功率?！敬鸢浮浚?）3Ω（2）【解析】（1）根據(jù)閉合電路歐姆定律可得代入數(shù)據(jù)解得（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律可得代入數(shù)據(jù)解得根據(jù)能量守恒定律可得15.如圖所示，兩根足夠長、電阻不計的平行金屬導(dǎo)軌處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)軌平面與水平面成，導(dǎo)軌相距，上端連接定值電阻R。質(zhì)量為、電阻不計的金屬棒放在導(dǎo)軌上，棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸，它們之間的動摩擦因數(shù)為。求：（1）金屬棒由靜止開始下滑時的加速度a的大?。唬?）金屬棒下滑速度達(dá)到穩(wěn)定時，安培力F的大??；（3）金屬棒下滑速度達(dá)到穩(wěn)定時，電阻R消耗的功率為8W，求該速度v的大小?！敬鸢浮浚?）4m/s2（2）0.8N（3）12.5m/s【解析】（1）金屬棒開始下滑的初速度為零，根據(jù)牛頓第二定律解得（2）設(shè)金屬棒運動達(dá)到穩(wěn)定時，速度為v，所受安培力為F，則，，解得安培力（3）此時金屬棒克服安培力做功的功率等于電路中電阻R消耗的電功率。則解得16.如圖甲所示，在xOy平面的第一象限內(nèi)，直線MN左側(cè)有平行于y軸的勻強(qiáng)電場，MN右側(cè)有垂直于xOy平面的勻強(qiáng)磁場。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子，在時刻從y軸上的P點平行于x軸正方向射出，經(jīng)電場偏轉(zhuǎn)后進(jìn)入磁場。為粒子速度在坐標(biāo)平面內(nèi)y軸方向上的分量，隨時間t變化的圖像如圖乙所示，圖中v和均為已知量，粒子在時刻從x軸射出磁場。粒子重力不計。求：（1）勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度；（2）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小；（3）粒子射出磁場時的橫坐標(biāo)?！敬鸢浮浚?）（2）（3）【解析】（1）粒子在電場中做類平拋運動，則沿y方向上由qE=ma，v=at，解得（2）粒子在磁場中運動的周期為由圖乙可得解得（3）由圖乙可知，粒子在磁場中運動的速率為粒子在磁場中運動時，有由圖乙知粒子在磁場中運動時間為設(shè)粒子射出磁場時速度與y軸負(fù)方向的夾角為β，則有粒子射出磁場時的橫坐標(biāo)為粒子進(jìn)入磁場時在x軸方向上的分速度為解得龍巖市2024~2025學(xué)年第一學(xué)期期末高二教學(xué)質(zhì)量檢查物理試題（考試時間：75分鐘滿分：100分）注意：請將試題的全部答案填寫在答題卡上。一、單項選擇題（本大題共4小題，每小題4分，共16分。每小題給出的四個選項中，只有一個選項符合題目要求。）1.2024年9月22日，中科院合肥研究院自主研制的水冷磁體產(chǎn)生了42.02T的穩(wěn)態(tài)磁場（穩(wěn)態(tài)磁場是指磁感應(yīng)強(qiáng)度不隨時間變化的磁場），打破世界紀(jì)錄，成為國際強(qiáng)磁場水冷磁體技術(shù)新的里程碑。關(guān)于該穩(wěn)態(tài)磁場，下列說法正確的是（）A.42.02T表示磁通量的大小B.該穩(wěn)態(tài)磁場一定是勻強(qiáng)磁場C.該穩(wěn)態(tài)磁場能激發(fā)出電場D.將通電直導(dǎo)線放入該穩(wěn)態(tài)磁場，受到的安培力可能為0【答案】D【解析】A．42.02T表示磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，故A錯誤；B．磁感應(yīng)強(qiáng)度不隨時間變化磁場為穩(wěn)態(tài)磁場，在穩(wěn)態(tài)磁場中，如果磁感應(yīng)強(qiáng)度在空間各處完全相同，即大小和方向都不變，就是勻強(qiáng)磁場，反之，則不是勻強(qiáng)磁場，故B錯誤；C．根據(jù)麥克斯韋電磁場理論可知該穩(wěn)態(tài)磁場不可能激發(fā)出電場，故C錯誤；D．若將通電直導(dǎo)線與磁場平行放入該穩(wěn)態(tài)磁場，受到的安培力為零，故D正確。故選D。2.靜電噴漆時，噴槍噴出的油漆微粒帶負(fù)電，被噴工件帶正電，形成的電場如圖所示。P、Q是電場中的兩點，微粒僅在電場力作用下向工件運動。下列說法正確的是（）A.P點電勢高于Q點電勢B.P點場強(qiáng)大于Q點場強(qiáng)C.工件附近的電場強(qiáng)度方向是指向工件的D.微粒的運動軌跡一定與電場線重合【答案】A【解析】A．由噴槍噴出的油漆微粒帶負(fù)電，被噴工件帶正電，可知P點電勢高于Q點電勢，故A正確；B．電場線的疏密表示電場的強(qiáng)弱，所以P點場強(qiáng)小于Q點場強(qiáng)，故B錯誤；C．由噴槍噴出的油漆微粒帶負(fù)電，被噴工件帶正電，可知工件附近的電場強(qiáng)度方向是背離工件的，故C錯誤；D．因為是非勻強(qiáng)電場，則油漆微粒運動軌跡不一定與電場線重合，故D錯誤。故選A。3.如圖所示，兩根相互平行的長直導(dǎo)線過紙面上的M、N兩點，且與紙面垂直，導(dǎo)線中通有大小相等、方向相同的電流。a、O、b在M、N的連線上，O為MN的中點，c、d位于MN的中垂線上，a、b和c、d分別關(guān)于O對稱。關(guān)于以上幾點處的磁場，下列說法正確的是（）A.O點處磁感應(yīng)強(qiáng)度不為零B.a、c兩點處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向相同C.c、d兩點處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反D.a、b兩點處磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相同【答案】C【解析】A．由右手螺旋定則可知，直導(dǎo)線M在O點的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為BO，豎直向下，直導(dǎo)線N在O點的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小也為BO，豎直向上。故O點處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零。故A錯誤；D．由安培定則可知直導(dǎo)線M、N在a點的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相反，M在a處的磁感應(yīng)強(qiáng)度豎直向下，N在a處的磁感應(yīng)強(qiáng)度豎直向上；但M更靠近a，故M在a處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度較大，故a點的合磁感應(yīng)強(qiáng)度與M在a處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同，即豎直向下；同理可知，b點的合磁感應(yīng)強(qiáng)度豎直上，大小與a點的相等。故a、b兩點處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反。故D錯誤；BC．兩導(dǎo)線在c處的磁感應(yīng)強(qiáng)度，如圖所示B為c點磁感應(yīng)強(qiáng)度，方向水平向右，同理可知，d點的磁感應(yīng)強(qiáng)度與c點大小相等，方向水平向左，故B錯誤，C正確。故選C。4.日常帶皮套的智能手機(jī)是利用磁性物質(zhì)和霍爾元件等起到開關(guān)控制作用。打開皮套，磁體遠(yuǎn)離霍爾元件手機(jī)屏幕亮；合上皮套，磁體靠近霍爾元件屏幕熄滅。如圖所示，一塊寬度為d、長為l、厚度為h的霍爾元件，元件內(nèi)的導(dǎo)電粒子是電荷量為e的自由電子。水平向右大小為I的電流通過元件時，手機(jī)套合上，元件處于垂直于上表面、方向向上且磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中，元件的前、后表面產(chǎn)生穩(wěn)定電勢差U，以此來控制屏幕熄滅。下列說法正確的是（）A.前表面的電勢比后表面的電勢高B.自由電子所受洛倫茲力的大小為C.用這種霍爾元件探測某空間的磁場時，霍爾元件擺放方向?qū)Ξa(chǎn)生的電勢差U無影響D.元件內(nèi)單位體積的自由電子數(shù)為【答案】D【解析】A．元件內(nèi)的導(dǎo)電粒子是電荷量為e的自由電子，通入水平向右大小為I的電流時，電子向左運動，由左手定律可得電子受洛倫茲力的作用往前表面偏轉(zhuǎn)，故前表面的電勢比后表面的電勢低，故A錯誤；B．元件的前、后表面產(chǎn)生穩(wěn)定電勢差時，自由電子受到的洛倫茲力大小與電場力平衡即故B錯誤；C．由解得B為垂直于上表面的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，用這種霍爾元件探測某空間的磁場時，霍爾元件擺放方向?qū)Ξa(chǎn)生的電勢差U有影響，故C錯誤；D．由電流的微觀表達(dá)式又，解得元件內(nèi)單位體積的自由電子數(shù)為故D正確。故選D。二、雙項選擇題（本大題共4小題，每小題6分，共24分。每小題給出的四個選項中，有兩個選項符合題目要求，全部選對得6分，選對但不全得3分，有錯選得0分。）5.交警部門所用酒駕檢測儀中的“電子鼻”是氧化錫半導(dǎo)體，它是一種氣敏電阻，其阻值隨氣體中酒精濃度的增大而減小。如圖是含有氣敏電阻，的電路，電源內(nèi)阻忽略不計。當(dāng)一位酒駕司機(jī)對著測試儀吹氣時，下列說法中正確的是（）A.燈泡L中的電流增大 B.電阻中的電流增大C.電阻消耗的功率增大 D.電源E消耗的總功率減小【答案】BC【解析】當(dāng)RQ吸附酒精氣體濃度升高時RQ阻值變小，電路總電阻變小，總電流增大，R1中的電流增大；根據(jù)P=EI可知，電源總功率增大；電阻R1和R2上電壓增大，燈泡L上電壓和電流均減小，則R0上電流增大，則R0消耗的功率增大。故選BC。6.智能手表通常采用無線充電的方式充電。如圖甲為智能手表及無線充電基座，圖乙為充電原理示意圖，充電基座接交流電源，基座內(nèi)的送電線圈產(chǎn)生交變磁場，從而使智能手表內(nèi)的受電線圈產(chǎn)生電流?，F(xiàn)將問題做如下簡化：設(shè)受電線圈的匝數(shù)為n，若在到時間內(nèi)，磁場向上穿過受電線圈，其磁通量由均勻增加到。下列說法正確的是（）A.若用塑料薄膜將充電基座包裹起來，仍能為智能手表充電B.受電線圈中感應(yīng)電流方向由d到cC.無線充電的原理是利用充電基座內(nèi)的線圈發(fā)射電磁波傳輸能量D.c、d之間的電勢差大小為【答案】AD【解析】AC．無線充電的原理是基座內(nèi)的線圈電流變化，產(chǎn)生變化的磁場，導(dǎo)致手表內(nèi)部線圈中的磁通量發(fā)生改變，線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流，原理是互感，因此用塑料薄膜將充電基座包裹起來，仍能為智能手表充電，故A正確，C錯誤；B．在到時間內(nèi)，穿過受電線圈的磁通量向上增加，根據(jù)楞次定律可知，受電線圈中感應(yīng)電流方向由c到d，故B錯誤；D．在到時間內(nèi)，磁場向上穿過受電線圈，其磁通量由均勻增加到，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得c、d之間的電勢差大小為故D正確。故選AD。7.如甲圖所示，真空中有一半徑為R、電荷量為的均勻帶電球體，以球心O為坐標(biāo)原點，沿半徑方向建立x軸。理論分析表明，x軸上各點的場強(qiáng)隨x變化關(guān)系如圖乙所示，則（）A.處的電勢最高B.球內(nèi)部的電場為勻強(qiáng)電場C.沿x軸方向電勢降低D.假設(shè)將試探電荷沿x軸移動，則從移到R處大于從R移到x?處電場力所做的功【答案】CD【解析】AC．根據(jù)沿著電場線方向，電勢逐漸降低，可知球心O的電勢最高，沿x軸方向電勢降低，故A錯誤，C正確；B．在球的內(nèi)部，由圖乙可知，電場強(qiáng)度隨半徑的增大而增大，不是勻強(qiáng)電場，故B錯誤；D．根據(jù)圖像與x軸所圍面積表示電勢差，由乙圖可知，與R之間的面積大于R與之間面積，所以與R間的電勢差大于R與間的電勢差，則將試探電荷沿x軸從移到R處電場力做的功大于從R移到處電場力做的功，故D正確。故選CD。8.如甲圖所示，寬為0.75m的固定導(dǎo)軌間存在著垂直于紙面且磁感應(yīng)強(qiáng)度的勻強(qiáng)磁場，虛線框Ⅰ、Ⅱ中有定值電阻和最大阻值為20Ω的滑動變阻器R。一根與導(dǎo)軌等寬的金屬桿（電阻不計）以恒定速率向右運動，圖乙和圖丙分別為滑動變阻器全部接入和一半接入時沿abcda方向電勢變化的圖像。則下列說法正確的是（）A.勻強(qiáng)磁場的方向垂直紙面向外 B.定值電阻在虛線框I中C.定值電阻 D.金屬桿的速率【答案】BD【解析】A．因為沿abcd方向電勢降低，可見金屬桿切割磁感線產(chǎn)生的電動勢上端電勢高，根據(jù)右手定則判斷，勻強(qiáng)磁場的方向垂直紙面向里，A錯誤；B．滑動變阻器接入阻值減小時，Uab變大，根據(jù)串聯(lián)電路分壓特點，說明I中的阻值分到的電壓增多，I中為定值電阻R0，滑動變阻器在II中，B正確；CD．金屬桿的電阻不計，則有根據(jù)串聯(lián)分壓的原則可知，滑動變阻器在兩種情況下的電壓解得，金屬桿切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，則有代入數(shù)據(jù)解得C錯誤，D正確。三、非選擇題（共60分，考生根據(jù)要求作答）9.如圖為一種服務(wù)型機(jī)器人，其額定功率為50W，額定電壓為25V，機(jī)器人的鋰電池容量為，則機(jī)器人額定電流為______A，電池充滿電后總電量為______C，充滿電后最長工作時間為______h。【答案】21.08×10515【解析】[1]根據(jù)電功率公式可得機(jī)器人額定電流將，代入公式，可得[2]已知鋰電池容量為，根據(jù)電荷量公式則電池充滿電后總電量[3]根據(jù)公式已知電池容量，機(jī)器人額定電流，則充滿電后最長工作時間10.如圖所示為法拉第圓盤發(fā)電機(jī)原理圖，兩銅片P、Q分別與圓盤的邊緣和銅軸接觸，圓盤處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場B中。圓盤以恒定的角速度轉(zhuǎn)動時，電流大小______（選填“恒定”或“不恒定”），從上往下看，圓盤順時針轉(zhuǎn)動，通過R的電流方向為______（選填“a→b”或“b→a”）。若圓盤轉(zhuǎn)動的角速度變?yōu)樵瓉淼?倍，則R的熱功率變?yōu)樵瓉淼腳_____倍?！敬鸢浮亢愣╝→b4【解析】[1]根據(jù)切割磁感線運動產(chǎn)生感應(yīng)電動勢感應(yīng)電流由于圓盤轉(zhuǎn)動的角速度恒定，則電流大小恒定；[2]從上向下看，若圓盤順時針轉(zhuǎn)動，根據(jù)右手定則，圓盤中電流沿著半徑向里，則電阻R中的電流從a流向b;[3]根據(jù)熱功率的計算公式結(jié)合上述結(jié)論聯(lián)立可知，故圓盤轉(zhuǎn)動的角速度變?yōu)樵瓉淼?倍，則電流在R上的熱功率變?yōu)樵瓉淼?倍。11.空間有一方向與紙面平行的勻強(qiáng)電場。彬彬同學(xué)在紙面內(nèi)作出互成角的Ox、Oy兩條坐標(biāo)軸，如圖1所示。測得電勢φ隨x和y的空間分布分別如圖2（a）、（b）所示。則該勻強(qiáng)電場的方向為______，電場強(qiáng)度的大小為______。【答案】與Ox軸正方向成30°角斜向上【解析】[1]由圖可知，沿Ox、Oy兩條直線前進(jìn)相同的距離，電勢上升相同，故電場線必然如圖所示，由幾何知識可知，其方向與Ox軸正方向成30°角斜向上；[2]根據(jù)公式,在Ox方向上研究則有12.某同學(xué)利用如圖所示的實驗電路研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象。（1）閉合電鍵的瞬間，發(fā)現(xiàn)電流計的指針向右偏轉(zhuǎn)，下列操作中能使電流計的指針向右偏轉(zhuǎn)的是______A.閉合電鍵后再斷開電鍵B.閉合電鍵后將滑動變阻器的滑動觸頭P向右滑動C.閉合電鍵后將a線圈從b線圈中抽出的瞬間（2）閉合電鍵電路穩(wěn)定后，斷開電鍵的瞬間，線圈a和線圈b中電流的磁場方向______（選填“相同”或“相反”）。（3）某同學(xué)第一次將滑動變阻器的觸頭P從變阻器的左端快速滑到右端，第二次將滑動變阻器的觸頭P從變阻器的左端慢慢滑到右端，發(fā)現(xiàn)電流計指針擺動的幅度大小不同，原因是______?！敬鸢浮浚?）B（2）相同（3）磁通量變化率不同【解析】（1）A．閉合電鍵的瞬間，穿過線圈的磁通量增大，電流計的指針向右偏轉(zhuǎn)；閉合電鍵后再斷開電鍵，磁通量減小，指針向左偏轉(zhuǎn)，故A錯誤；B．閉合電鍵后將滑動變阻器的滑動觸頭P向右滑動，磁通量增大，指針向右偏轉(zhuǎn)，故B正確；C．閉合電鍵后將a線圈從b線圈中抽出的瞬間，磁通量減小，指針向左偏轉(zhuǎn)，故C錯誤。故選B。（2）斷開電鍵的瞬間，線圈a中電流減小，磁場減弱，磁通量減小，由楞次定律可知線圈a和線圈b中電流的磁場方向相同。（3）某同學(xué)第一次將滑動變阻器的觸頭P從變阻器的左端快速滑到右端，第二次將滑動變阻器的觸頭P從變阻器的左端慢慢滑到右端，發(fā)現(xiàn)電流計的指針擺動的幅度大小不同，原因是線圈中的磁通量變化率不同。13.某實驗小組完成“練習(xí)使用多用電表”實驗后，進(jìn)一步測量了歐姆表的內(nèi)部電源電動勢，實驗過程如下：（1）選用倍率為“×10”的電阻擋測量某一電阻時，表針指示如圖甲所示，則所測電阻的阻值為______Ω。（2）采用如圖乙所示電路來測量歐姆表的內(nèi)部電源電動勢，虛線框內(nèi)為歐姆表內(nèi)部結(jié)構(gòu)。電路連接時，應(yīng)將毫安表的“-”接線柱與歐姆表