浙江省杭州市杭四年級(jí)下冊(cè)2024-2025學(xué)年高二年級(jí)上冊(cè)期末考物理試題（含解析）

杭州第四中學(xué)2024學(xué)年第一學(xué)期高二年級(jí)期末考試

物理黃題

考生須知：

1.本試卷分試題卷和答題卷，滿分100分，考試時(shí)間90分鐘.

2.答題前，在答題卷上填寫班級(jí)、姓名、試場(chǎng)號(hào)、座位號(hào)，并填涂卡號(hào).

3.所有答案必須寫在答題卷上，寫在試題卷上無(wú)效.

4.考試結(jié)束，只上交答題卷.

一、單項(xiàng)選擇題（本大題共13小題，每小題3分，共39分）

1.物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，很多生活中的應(yīng)用都來(lái)自于物理學(xué)。對(duì)于下列教材中所列的實(shí)驗(yàn)和

生智品，說(shuō)法正確的是（）

甲乙丙

A.圖甲中，兩根通電方向相反的長(zhǎng)直導(dǎo)線相互排斥，是通過(guò)電場(chǎng)的相互作用來(lái)實(shí)現(xiàn)的

B.圖乙中，人們常用電磁爐來(lái)吃火鍋，是利用了電熱絲加熱的原理來(lái)給鍋體供熱的

C.法拉第利用圖丙所示的實(shí)驗(yàn)裝置發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)

D.圖丁中，生活中常用微波爐來(lái)加熱食物，微波是一種電磁波，具有能量

【答案】D

【解析】

【詳解】A.甲圖中，兩根通電方向相反的長(zhǎng)直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向相反，所以兩導(dǎo)線相互吸引，相互吸引

的作用是通過(guò)磁場(chǎng)實(shí)現(xiàn)的，A錯(cuò)誤；

B.乙圖中，電磁爐是利用電磁感應(yīng)原理加熱的，B錯(cuò)誤；

C.奧斯特利用丙圖實(shí)驗(yàn)裝置發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)現(xiàn)象，C錯(cuò)誤；

D.丁圖中，生活中常用微波爐來(lái)加熱食物，微波是一種電磁波，微波具有能量，D正確。

故選D。

2.下列關(guān)于教材上的四副插圖，說(shuō)法正確的是（）

第1頁(yè)/共23頁(yè)

A.圖甲為靜電除塵裝置的示意圖，帶負(fù)電的塵埃被收集在線狀電離器B上

B.圖乙為給汽車加油前要觸摸一下的靜電釋放器，其目的是導(dǎo)走加油槍上的靜電

C.圖丙中搖動(dòng)起電機(jī)，煙霧繚繞的塑料瓶頓時(shí)清澈透明，其工作原理為靜電吸附

D,圖丁中優(yōu)質(zhì)的話筒線外面包裹著金屬網(wǎng)，目的是為了增強(qiáng)話筒線的導(dǎo)電性能

【答案】C

【解析】

【詳解】A.根據(jù)圖甲可知，極板A與電源正極鏈接，極板A帶正電，帶負(fù)電的塵埃受到指向極板A的電

場(chǎng)力作用，帶負(fù)電的塵埃被收集在極板A上，故A錯(cuò)誤；

B.圖乙為給汽車加油前要觸摸一下的靜電釋放器，其目的是導(dǎo)走人身上的靜電，故B錯(cuò)誤；

C.圖丙中搖動(dòng)起電機(jī)，電極之間形成電場(chǎng)，將氣體電離，電子被吸附到煙霧顆粒上，使煙霧顆粒帶負(fù)電，

導(dǎo)致煙霧顆?？梢韵蛘龢O移動(dòng)，工作原理為靜電吸附，故C正確；

D.圖丁中優(yōu)質(zhì)的話筒線外面包裹著金屬網(wǎng)，應(yīng)用了靜電屏蔽的原理，避免外界干擾，不會(huì)增強(qiáng)話筒線的導(dǎo)

電性能，故D錯(cuò)誤，

故選C。

A,圖甲中電流方向如圖所示，則鐵環(huán)中心。點(diǎn)的磁場(chǎng)垂直紙面向外

B.圖乙中地磁場(chǎng)的垂直于地面磁感應(yīng)強(qiáng)度分量在南半球豎直向上，北半球豎直向下

C.圖丙中通過(guò)兩金屬圓環(huán)的磁通量叫＜中,

D.圖丁中與通電導(dǎo)線（無(wú)限長(zhǎng)）在同一平面內(nèi)的金屬線框沿平行直導(dǎo)線方向運(yùn)動(dòng)，線框中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流

第2頁(yè)/共23頁(yè)

【答案】B

【解析】

【詳解】A.圖甲中電流方向如圖所示，根據(jù)安培定則可知，兩側(cè)線圈在。點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向下，A錯(cuò)誤;

B.地磁場(chǎng)中在南半球有豎直向上的分量，在北半球有豎直向下的分量，B正確；

C.圖丙中，通過(guò)兩金屬圓環(huán)有磁鐵外部向下的磁感線，也有磁鐵內(nèi)部向上的磁感線，且磁鐵內(nèi)部通過(guò)圓環(huán)

的磁感線較多，所以通過(guò)兩金屬圓環(huán)的磁通量。?>0：,c錯(cuò)誤；

D.圖丁中與通電導(dǎo)線（無(wú)限長(zhǎng)）在同一平面內(nèi)的金屬線框沿直導(dǎo)線方向運(yùn)動(dòng)，線框中磁通量不變，不會(huì)產(chǎn)

生感應(yīng)電流，D錯(cuò)誤。

故選B。

4.某型號(hào)手機(jī)充電器中的變壓器原、副線圈匝數(shù)比為44:1.若原線圈上加有最大電壓值為220eV的正

弦交流電，則副線圈上可獲得電壓的有效值可能為（）

A.2VB.5Vc.6VD.

【答案】A

【解析】

（7〃44

【詳解】若變壓器為理想變壓器，則有77"='=丁

（7,n:1

220-72

其中原線圈電壓有效值為=2/二V-220V

V2

解得副線圈電壓有效值

由于實(shí)際變壓器存在一定的能量損失，所以副線圈上可獲得電壓的有效值應(yīng)小于5。

故選Ao

5.將面積為0.50cm：,匝數(shù)為100匝的線圈放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為2.0x|（）：T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線圈與磁場(chǎng)垂直,

下列說(shuō)法正確的是（）

A.磁通量是矢量B.穿過(guò)線圈的磁通量為O.OlWb

C.穿過(guò)線圈的磁通量為1WbD.穿過(guò)線圈的磁通量為lOOWb

【答案】B

【解析】

【詳解】磁通量是標(biāo)量；穿過(guò)線圈的磁通量為0=BS=2.0xlO;x0.5x|（i'Wb=O.OIWb

第3頁(yè)供23頁(yè)

故選B。

6.如圖所示，在真空中，水平導(dǎo)線中有恒定電流/通過(guò)，導(dǎo)線的正下方有一束電子初速度方向與電流方向

A.沿路徑。運(yùn)動(dòng)B.沿路徑b運(yùn)動(dòng)

C.沿路徑c運(yùn)動(dòng)D.沿路徑d運(yùn)動(dòng)

【答案】D

【解析】

【分析】

【詳解】由安培定則知，電流/在導(dǎo)線下方產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向指向紙外，由左手定則，電子剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)所受

洛倫茲力方向向下，則電子的軌跡必定向下彎曲，由于洛倫茲力方向始終與電荷運(yùn)動(dòng)方向垂直，故其運(yùn)動(dòng)

軌跡必定是曲線，故ABC錯(cuò)誤，D正確。

故選D。

7.如圖所示為遠(yuǎn)距離交流輸電的簡(jiǎn)化電路圖。發(fā)電廠的輸出電壓是U,用等效總電阻是，的兩條輸電線輸

電，輸電線路中的電流是4,其末端間的電壓為q。在輸電線與用戶間連有一理想變壓器，流入用戶端的

電流為乙。則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）

發(fā)

電

廠

B.發(fā)電廠的輸出功率為/〃+/1

C.輸電線路上損失的電功率為D.輸電線上的電壓降為。-U

【答案】B

【解析】

【詳解】A.根據(jù)變壓器輸入功率等于輸出功率相等可得“二/.（

第4頁(yè)/共23頁(yè)

解得用戶端的電壓為5=

故A正確，不滿足題意要求；

BC.發(fā)電廠的輸出功率為口'?

輸電線路上損失的電功率為4=/"

故B錯(cuò)誤，滿足題意要求；C正確，不滿足題意要求;

D.輸電線上的電壓降為N'=（-「

故D正確，不滿足題意要求。

故選B。

8.如圖所示電路中，AI和A：是兩個(gè)相同的小燈泡，L是一個(gè)自感系數(shù)相當(dāng)大的線圈，其直流電阻可不計(jì)。

在開關(guān)S接通和斷開時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）

A.S接通時(shí)，流過(guò)A1和A?電流方向相反

B.S接通時(shí)，AI先達(dá)到最亮，穩(wěn)定后A1與A?亮度相同

C.電路穩(wěn)定后斷開S時(shí)，A|閃亮后與A：一起熄滅

D.電路穩(wěn)定后斷開S時(shí)，A：先熄滅，A1閃亮后熄滅

【答案】D

【解析】

【詳解】AB.S接通時(shí)，流過(guò)A1和A：電流方向相同，由于線圈自感作用，瞬間相當(dāng)于斷路，通過(guò)Ai的電

流等于A2與R電流之和，所以Ai先達(dá)到最亮，然后線圈自感電動(dòng)勢(shì)慢慢減小，通過(guò)Ai的電流減小，由于

線圈的直流電阻不計(jì)，穩(wěn)定后Ai熄滅，A2達(dá)到最亮，故AB錯(cuò)誤；

CD.電路穩(wěn)定后斷開S時(shí)，通過(guò)A2的電流為零，A2先熄滅，Ai與線圈構(gòu)成回路，由于線圈的自感作用，

Ai閃亮后熄滅，故C錯(cuò)誤，D正確。

故選D。

第5頁(yè)/共23頁(yè)

9.在一次南極科考中，科考人員使用磁強(qiáng)計(jì)測(cè)定地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，其原理如圖所示。電路中有一段長(zhǎng)

方體的金屬導(dǎo)體，它長(zhǎng)、寬、高分別為。、6、c,放在沿y軸正方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)體中電流強(qiáng)度沿x軸

正方向，大小為已知金屬導(dǎo)體單位體積中的自由電子數(shù)為"，電子電荷量為e,自由電子做定向移動(dòng)可

視為勻速運(yùn)動(dòng)，測(cè)出金屬導(dǎo)體前后兩個(gè)側(cè)面間電壓為U,則（）

A.金屬導(dǎo)體的前側(cè)面電勢(shì)較高

necU

B.磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為一^―

c.金屬導(dǎo)體的電阻為寧

/

D,自由電子定向移動(dòng)的速度大小為一.

nean

【答案】B

【解析】

【詳解】A.金屬導(dǎo)體中有自由電子。當(dāng)電流形成時(shí)，金屬導(dǎo)體內(nèi)的自由電子逆著電流的方向做定向移動(dòng)。

在磁場(chǎng)中受到洛倫茲力作用的是自由電子。由左手定則可知，自由電子受到的洛倫茲力沿z軸正方向，自由

電子向前側(cè)面偏轉(zhuǎn)，金屬導(dǎo)體前側(cè)面聚集了電子，后側(cè)面感應(yīng)出正電荷，金屬導(dǎo)體前側(cè)面電勢(shì)低，后側(cè)面

電勢(shì)高，故A錯(cuò)誤；

BD.由電流的微觀表達(dá)式可知，電流

I=nevS=nevbc

電子定向移動(dòng)的速度大小

/

v=----

nebc

電子在做勻速直線運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力與電場(chǎng)力平衡，由平衡條件得

eE=evB

導(dǎo)體前后側(cè)面間的電勢(shì)差

U=Eb

解得

第6頁(yè)/共23頁(yè)

_necU

o=

I

故B正確D錯(cuò)誤；

C.金屬前后側(cè)面間的電勢(shì)差是感應(yīng)電勢(shì)差，不是產(chǎn)生電流的電壓，故C錯(cuò)誤。

故選B。

10.圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，三個(gè)質(zhì)量和電荷量都相同的帶電粒子人氏。以不同的速率沿著

.4。方向?qū)?zhǔn)圓心。射入磁場(chǎng)，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示。若帶電粒子只受磁場(chǎng)力的作用，則下列說(shuō)法正確的

A.a粒子速率最大B.c粒子的洛倫茲力最小

C.a粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長(zhǎng)D.它們做圓周運(yùn)動(dòng)的周期L<Th<T

【答案】C

【解析】

【詳解】AB.粒子的軌跡如圖所示

由于三個(gè)帶電粒子的質(zhì)量、電荷量均相同，在同一個(gè)磁場(chǎng)中，c粒子的軌道半徑最大，所以。粒子速率最大,

c粒子的洛倫茲力最大，故AB錯(cuò)誤；

第7頁(yè)/共23頁(yè)

_InrInm

CD.粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為『=丁：丁

由于三個(gè)帶電粒子的質(zhì)量、電荷量均相同，在同一個(gè)磁場(chǎng)中，所以它們做圓周運(yùn)動(dòng)的周期4=。=1

根據(jù)，

由于。粒子轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角最大，則。粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長(zhǎng)，故C正確，D錯(cuò)誤。

故選C。

11.如圖所示，帶電平行板中勻強(qiáng)電場(chǎng)E的方向豎直向上，勻強(qiáng)磁場(chǎng)8的方向垂直紙面向里，一帶電小球

從光滑絕緣軌道上的A點(diǎn)自由滑下，經(jīng)尸點(diǎn)進(jìn)入板間后恰好沿水平方向做直線運(yùn)動(dòng)?，F(xiàn)使小球從較低的C

點(diǎn)自由滑下，經(jīng)P點(diǎn)進(jìn)入板間，不計(jì)空氣阻力則小球在板間運(yùn)動(dòng)過(guò)程中（）

A.動(dòng)能將會(huì)減小B.電勢(shì)能將會(huì)減小

C.機(jī)械能將會(huì)減小D.小球帶負(fù)電

【答案】C

【解析】

【詳解】小球從A點(diǎn)滑下進(jìn)入復(fù)合場(chǎng)區(qū)域時(shí)沿水平方向做直線運(yùn)動(dòng)，則小球受力平衡，判斷可知小球帶正

電，則有mg=qE-\-qvB

從C點(diǎn)滑下剛進(jìn)入復(fù)合場(chǎng)區(qū)域時(shí)，其速度小于從A點(diǎn)滑下時(shí)的速度，則有Mg>qE+

小球向下偏轉(zhuǎn)，重力做正功，靜電力做負(fù)功，因?yàn)椤癵>qE,則合力做正功，小球的電勢(shì)能和動(dòng)能均增大，

根據(jù)能量守恒可知，機(jī)械能減小。

故選C。

12.如圖所示，帶電的平行板電容器與靜電計(jì)連接，下極板接地，靜電計(jì)外殼接地，已知電容器上極板帶正

電，穩(wěn)定時(shí)一帶電的油滴恰好靜止于兩極板間的P點(diǎn)，則下列說(shuō)法正確的是（）

第8頁(yè)/共23頁(yè)

A.保持下極板不動(dòng),將上極板稍微下移一點(diǎn)距離，靜電計(jì)的張角變大

B.保持上極板不動(dòng),將下極板稍微下移一點(diǎn)距離，液滴將向下運(yùn)動(dòng)

保持下極板不動(dòng),將上極板稍微向右移一點(diǎn)距離,P點(diǎn)電勢(shì)將升高

D.保持下極板不動(dòng),將上極板稍微向右移一點(diǎn)距離,帶電油滴仍靜止不動(dòng)

【答案】C

【解析】

【詳解】A.將上極板稍微下移一點(diǎn)距離，則d減小,根據(jù)

c=

4兀Ad

可知C增大，根據(jù)

電荷量。不變，則U減小，靜電計(jì)張角變小，故A錯(cuò)誤;

B.一帶電的油滴恰好靜止于兩極板間的尸點(diǎn)，根據(jù)受力分析可知油滴帶負(fù)電，保持上極板不動(dòng)，將下極板

稍微下移一點(diǎn)距離，則d增大，根據(jù)

C_QQ

~4nkd~U~Ed

可得

Lrt~_"A-。

3S

可知電場(chǎng)強(qiáng)度不變，則油滴不運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；

C.保持下極板不動(dòng)，將上極板稍微向右移一點(diǎn)距離，則S減小，根據(jù)

r_4"。

可知電場(chǎng)強(qiáng)度變大，油滴距離下極板的距離不變，根據(jù)

-Ed

可知電勢(shì)升高，故c正確；

D.保持下極板不動(dòng)，將上極板稍微向右移一點(diǎn)距離，則S減小，根據(jù)

第9頁(yè)/共23頁(yè)

可知電場(chǎng)強(qiáng)度增大，則電場(chǎng)力增大，帶電油滴向上運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤;

故選C。

13.一有界區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為3、方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)寬度為L(zhǎng)；一個(gè)高為L(zhǎng)

的梯形導(dǎo)體框辦心在外力作用下以速變v向右勻速穿過(guò)磁場(chǎng)。設(shè)？=0時(shí)刻邊位于磁場(chǎng)左邊界，規(guī)定向

左為安培力正方向。下列線框所受安培力尸隨時(shí)間/的變化規(guī)律正確的是（）

D.

O

【答案】D

【解析】

【詳解】設(shè)M的長(zhǎng)為'，與水平方向的夾角為8,線框的電阻為R,根據(jù)題意可知，線框進(jìn)入磁場(chǎng)的

時(shí)間為

V

線框進(jìn)入過(guò)程，根據(jù)右手定則可知，感應(yīng)電流為逆時(shí)針，根據(jù)左手定則可知，線框受到的安培力向左，為

正值，線框切割磁感線的有效長(zhǎng)度為

/=/0+v/tanO

E,

根據(jù)E=BLv./=j和G=BIL可得

R

第10頁(yè)/共23頁(yè)

52（/+v/tand）2v

7=R

根據(jù)表達(dá)式可知，廣”圖像為開口向上的拋物線，當(dāng)線框出磁場(chǎng)時(shí)，根據(jù)右手定則可知，感應(yīng)電流為順時(shí)

針，根據(jù)左手定則可知，線框受到的安培力向左，為正值，根據(jù)題意可知，線框切割磁感線的有效長(zhǎng)度仍

為

/=/0+vZland

則廠/圖像與線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的圖像一樣，故ABC錯(cuò)誤D正確。

故選D。

二、不定項(xiàng)選擇題（本大題共2小題，每小題3分，共6分，每小題至少有一個(gè)選項(xiàng)是正確

的，多選或錯(cuò)選不給分，漏選得2分）

14.質(zhì)量為1kg,速度為9m/s的A球跟質(zhì)量為2kg的靜止的B球發(fā)生正碰。碰撞可能是彈性的，也可能是

非彈性的，因此碰撞后B球的速度大小可能值為（）

A.8m/sB.6m/sC.4m/sD.2m/s

【答案】BC

【解析】

【詳解】若兩者為完全非彈性碰撞，則由動(dòng)量守恒定律

mivo=（機(jī)1+機(jī)2）v

解得

v=3m/s

若兩者為完全彈性碰撞，則由動(dòng)量守恒定律

1Vo+ni2v2

由能量關(guān)系

1,1,1,

=ym1v,+-m2v2

聯(lián)立解得

vi=-3m/s,V2=6m/s

則碰撞后B球的速度大小范圍是

3m/sWv2W6m/s

故選BC。

第11頁(yè)/共23頁(yè)

J2

15.如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=*T,單匝矩形線圈的面積S=Im：，電阻不計(jì)，繞垂直于磁

5”

場(chǎng)的軸。。'勻速轉(zhuǎn)動(dòng).線圈通過(guò)電刷與理想變壓器原線圈相接，A為交流電流表。開關(guān)S開始時(shí)斷開，調(diào)

整副線圈的觸頭P,當(dāng)變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為"1時(shí)，副線圈電路中標(biāo)有“6V、6\\的燈泡正常發(fā)光,

電容器C的擊穿電壓為6V。以下判斷正確的是（）

A.從矩形線圈轉(zhuǎn)到中性面開始計(jì)時(shí)，矩形線圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間的變化規(guī)律為e=IlVTsin6il.T（V

B.電流表的示數(shù)為1A

C.若矩形線圈的轉(zhuǎn)速增大，為使燈泡仍能正常發(fā)光，應(yīng)將P適當(dāng)上移，減少副線圈的匝數(shù)

D.閉合開關(guān)S,電容器不會(huì)被擊穿

【答案】AC

【解析】

U\勺

【詳解】A.燈泡正常發(fā)光,故變壓器的輸出電壓為6V,根據(jù)變壓比公式次二，八

解得Ui=12V

則矩形線圈產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的有效值為12V；矩形線圈產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的最大值為,根據(jù)公式EnFNBSo

._12>/2

解得“60;rrad/s

雷一Ei

5/r

故從矩形線圈轉(zhuǎn)到中性面開始計(jì)時(shí)，矩形線圈電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間的變化規(guī)律c=12Gsin60?r，V

故A正確；

B.小燈泡正常發(fā)光，故變壓器的輸出電流為：/.=-A=lA

-6

/.

根據(jù)變流比公式廣，」

如

第12頁(yè)/共23頁(yè)

解得A=0.5A

故B錯(cuò)誤；

C.若矩形線圈轉(zhuǎn)速增大，根據(jù)公式Em=N5S。

u.n.

感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值增加，故有效值也增加；為使燈泡仍能正常發(fā)光，根據(jù)

應(yīng)將尸適當(dāng)上移；故c正確；

D.電容器的擊穿電壓為交流電的最大值，故能擊穿電容器，故D錯(cuò)誤。

故選ACo

三、實(shí)驗(yàn)題(分三小題，一空一分，共18分)

16.如圖所示是探究向心力的大小廠與質(zhì)量相、角速度。和半徑，之間的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置。轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，可使

兩側(cè)變速塔輪以及長(zhǎng)槽和短槽隨之勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。皮帶分別套在左右兩塔輪上的不同圓盤上，可使兩個(gè)槽內(nèi)的

小球分別以各自的角速度做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其向心力由擋板對(duì)小球的壓力提供，球?qū)醢宓姆醋饔昧?，?/p>

過(guò)杠桿作用使彈簧測(cè)力筒下降，從而露出標(biāo)尺，標(biāo)尺上露出的紅白相間的等分格顯示出兩個(gè)球所受向心力

的比值。那么：

(1)下列實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)方法與本實(shí)驗(yàn)相同的是O

A.探究小車速度隨時(shí)間變化規(guī)律B.探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律

C.探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系D,驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律

(2)若長(zhǎng)槽上的擋板B到轉(zhuǎn)軸的距離是擋板A到轉(zhuǎn)軸距離的2倍，長(zhǎng)槽上的擋板A和短槽上的擋板C到

各自轉(zhuǎn)軸的距離相等。探究向心力/和角速度。的關(guān)系時(shí)，若將傳動(dòng)皮帶套在兩半徑之比等于：1的輪盤上,

將質(zhì)量相同的小球分別放在擋板和擋板處(選填或"C'),則標(biāo)尺露出紅

白相間的等分格數(shù)的比值約為o若僅改變皮帶位置，通過(guò)對(duì)比皮帶位置輪盤半徑之比和向心

力大小之比，可以發(fā)現(xiàn)向心力尸與成正比。

(3)利用傳感器升級(jí)實(shí)驗(yàn)裝置，用力傳感器測(cè)壓力R用光電計(jì)時(shí)器測(cè)周期T進(jìn)行定量探究。某同學(xué)多次

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改變轉(zhuǎn)速后，記錄一組力與對(duì)應(yīng)周期T數(shù)據(jù)，他用圖像法來(lái)處理數(shù)據(jù)，結(jié)果畫出了如圖所示的圖像，該圖

線是一條過(guò)原點(diǎn)的直線，請(qǐng)你分析他的圖像橫坐標(biāo)x表示的物理量是o

:

【答案】⑴C(2)①.A②.C③.1：4④

(3)-r

T

【解析】

【小問(wèn)1詳解】

本實(shí)驗(yàn)所用的研究方法是控制變量法，與驗(yàn)證牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)方法相同，與其他三個(gè)實(shí)驗(yàn)方法不

同。

故選C。

【小問(wèn)2詳解】

口］［2］在探究向心力和角速度的關(guān)系時(shí)，則要保持質(zhì)量和半徑不變，即要將質(zhì)量相同的小球分別放在擋板A

和擋板C上；

［3］若將傳動(dòng)皮帶套在兩半徑之比等于2：1的輪盤上，因兩輪盤邊緣的線速度v相同，則角速度之比

為1:2，F(xiàn)=mr(o:，則向心力之比為17,則標(biāo)尺露出紅白相間的等分格數(shù)的比值約為1：4；

⑷若僅改變皮帶位置，通過(guò)對(duì)比皮帶位置輪盤半徑之比和向心力大小之比，可以發(fā)現(xiàn)向心力廠與S二成正比。

【小問(wèn)3詳解】

縱標(biāo)表示向心力R則圖像橫坐標(biāo)尤表示的物理量是Jrr,圖像為過(guò)原點(diǎn)的直線。

17.某實(shí)驗(yàn)小組要通過(guò)實(shí)驗(yàn)盡可能精確的測(cè)量一根細(xì)長(zhǎng)且均勻的空心金屬管線的內(nèi)徑d,該金屬管長(zhǎng)約

0.5m,電阻約為6。，已知這種金屬的電阻率為P。

(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬管線外徑。時(shí)刻度的位置如圖a所示，從圖中讀出外徑為

應(yīng)用毫米刻度尺測(cè)金屬管線的長(zhǎng)度L；

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a

（2）測(cè)量金屬管線的電阻R,為此取來(lái)兩節(jié)內(nèi)阻不計(jì)的干電池、開關(guān)和若干導(dǎo)線及下列器材：

A.電壓表0~3V,內(nèi)阻約10k。

B.電壓表0~15V,內(nèi)阻約50kQ

C.電流表0'0.6A,內(nèi)阻約O.O5C

D.電流表0、3A,內(nèi)阻約0.01。

E.滑動(dòng)變阻器，0~10Q

F.滑動(dòng)交阻器，0'HHI0Q

要求較準(zhǔn)確地測(cè)出其阻值，電壓表應(yīng)選，電流表應(yīng)選；滑動(dòng)變阻器選（填序

號(hào)）

（3）實(shí)驗(yàn)中實(shí)物接線如圖b所示，請(qǐng)指出接線中明顯錯(cuò)誤：

錯(cuò)誤1：錯(cuò)誤2：錯(cuò)誤3：

（4）更正電路后測(cè)得電壓表示數(shù)為U,電流表示數(shù)為/,請(qǐng)用已知的物理常數(shù)和應(yīng)直接測(cè)量的物理量（均

用符號(hào)表示），推導(dǎo)出計(jì)算金屬管線內(nèi)徑的表達(dá)式d=________0

【答案】（1）5.200

（2）①.A②.C③.E

（3）①.電流表內(nèi)接法②.滑動(dòng)變阻器的滑片接頭錯(cuò)誤③.電壓表量程選擇錯(cuò)誤

⑷

【解析】

【小問(wèn)1詳解】

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根據(jù)螺旋測(cè)微器的讀數(shù)規(guī)則讀數(shù)為。-5.0mm-20.。x0.(11mm-5.200mm

【小問(wèn)2詳解】

兩節(jié)新的干電池電動(dòng)勢(shì)為3V,因此電壓表選擇3V的量程，即選A；

E3

因?yàn)殡娏恐凶畲箅娏鞔蠹s為(=—=-A=O.5A

為了測(cè)量的精確,電流表應(yīng)選擇C；滑動(dòng)變阻器采用限流式接法，因?yàn)榇郎y(cè)電阻較小，所以滑動(dòng)變阻器選擇

E；

【小問(wèn)3詳解】

[1][2][3]因?yàn)榇郎y(cè)電阻的平方小于電壓表與電流表內(nèi)阻的乘積，屬于小電阻，所以電流表應(yīng)該采用外接法,

而圖中采用了電流表內(nèi)接法；連接滑動(dòng)變阻器的滑片接頭錯(cuò)誤，導(dǎo)線連接在滑動(dòng)變阻器的滑片上，應(yīng)該在

接線柱上；電壓表量程選擇錯(cuò)誤。

【小問(wèn)4詳解】

u

根據(jù)歐姆定律得穴=7

又根據(jù)電阻定律有R=P4

0pu

則s=—

U

又因?yàn)閟=

計(jì)算得出d=Jo二組2

VKU

18.在“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實(shí)驗(yàn)中。

(1)為判斷線圈繞向，可將靈敏電流計(jì)G與線圈M連接，如圖甲所示。當(dāng)電流從電流計(jì)G左端流入時(shí),

指針向左偏轉(zhuǎn)。將磁體N極向下從線圈上方豎直插入M時(shí)，發(fā)現(xiàn)指針向左偏轉(zhuǎn)。俯視線圈，其繞向?yàn)檠?/p>

(選填“順時(shí)針”或“逆時(shí)針”)由。端開始繞至6端。

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（2）如圖乙所示，如果在閉合開關(guān)時(shí)發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)的指針向右偏了一下，那么合上開關(guān)S后，將A線圈

迅速?gòu)腂線圈拔出時(shí)，電流計(jì)指針將:A線圈插入B線圈后，將滑動(dòng)變阻器滑片迅速向右移動(dòng)時(shí),

電流計(jì)指針將=（以上兩空選填“向左偏”“向右偏”或“不偏轉(zhuǎn)”）

（3）在圖乙中，某同學(xué)第一次將滑動(dòng)變阻器的觸頭從變阻器的右端快速滑到左端，第二次將滑動(dòng)變阻器的

觸頭從變阻器的右端慢慢滑到左端，發(fā)現(xiàn)電流計(jì)的指針擺動(dòng)的幅度大小不同，第一次比第二次的幅度

（選填“大”或“小”）O

【答案】①.順時(shí)針②.向左偏③.向右偏④.大

【解析】

【分析】

【詳解】（1）口］將磁體N極向下從線圈上方豎直插入M時(shí)，穿過(guò)線圈的磁場(chǎng)方向向下，磁通量增加，由楞

次定律可知，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向上，電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明電流從左端流入電流計(jì)，由安培定則

可知，俯視線圈，其繞向?yàn)檠仨槙r(shí)針?lè)较蛴蒩端開始繞至6端。

（2）［2北3］如圖乙所示，如果在閉合開關(guān)時(shí)發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)的指針向右偏了一下，說(shuō)明B中磁通量增加時(shí)

電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)；合上開關(guān)S后，將A線圈迅速?gòu)腂線圈拔出時(shí)，穿過(guò)B線圈的磁通量減小，電流計(jì)

指針將向左偏轉(zhuǎn)；A線圈插入B線圈后，將滑動(dòng)變阻器滑片迅速向右移動(dòng)時(shí)，A線圈中的電流增大，穿過(guò)B

線圈的磁通量增加，電流計(jì)指針將向右偏轉(zhuǎn)。

（3）［4］第一次將滑動(dòng)變阻器的觸頭從變阻器的右端快速滑到左端，A線圈的電流變化快，電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)

變化快，穿過(guò)B線圈的磁通量變化快，B線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大，感應(yīng)電流大，電流計(jì)的指針擺動(dòng)的幅度

大；同理可知，第二次電流計(jì)的指針擺動(dòng)的幅度小，故第一次比第二次指針擺動(dòng)幅度大。

四、計(jì)算題（共37分）

19.如圖，水平U形光滑框架，寬度為1m,電阻忽略不計(jì)，導(dǎo)體棒"的質(zhì)量"=（）：kg、電阻R=0.5C,

勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T,方向垂直框架向上?，F(xiàn)用F=1N的恒定外力由靜止開始向右拉a〃棒，

當(dāng)，力棒向右運(yùn)動(dòng)的距離為d=0,5m時(shí)速度達(dá)到2m「s,求此時(shí)：

（1），力棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小;

（2）“〃棒電流的大小和方向；

（3），力棒的加速度。

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【答案】(1)0.4V

(2)0.XA,方向由a->b

(3)0.42ms：，方向水平向右

【解析】

【小問(wèn)1詳解】

當(dāng),仍棒向右運(yùn)動(dòng)的距離為d=0,5m時(shí)速度達(dá)到2m/s，此時(shí)"棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小

E=S￡v=0.2xlx2V=0.4V

【小問(wèn)2詳解】

E04

根據(jù)閉合電路歐姆定律可得通過(guò)M棒的電流大小為/=一=—A=O.8A

R0.5

根據(jù)右手定則可知，通過(guò)時(shí)棒的電流方向由a->h?

【小問(wèn)3詳解】

此時(shí)棒受到的安培力大小為是=5/￡=0.16N

根據(jù)牛頓第二定律可得F-7=ma

解得加速度大小為a=4.2ms:

方向水平向右。

20.如圖所示，光滑半圓軌道直徑沿豎直方向，最低點(diǎn)與水平面相切。對(duì)靜置于軌道最低點(diǎn)的小球A施加

水平向左的瞬時(shí)沖量/,A沿軌道運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，與用輕繩懸掛的靜止小球B正碰并粘在一起。已知/=

1.8Ns,A、B的質(zhì)量分別為加A=0.3kg、7g=0.1kg,軌道半徑和繩長(zhǎng)均為R=0.5m,兩球均視為質(zhì)點(diǎn)，

輕繩不可伸長(zhǎng)，重力加速度g取10m/s2,不計(jì)空氣阻力。求：

(1)與B碰前瞬間A的速度大??；

(2)A、B碰后瞬間輕繩的拉力大小。

【答案】(1)4m/s

⑵11.2N

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【解析】

【小問(wèn)1詳解】

根據(jù)題意，設(shè)小球A從最低點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)時(shí)速度為切，由動(dòng)量定理有

設(shè)與B碰前瞬間A的速度大小v,從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)，由動(dòng)能定理有

cn?2?2

-mAg-2/?=-/HAv---/nAv；

聯(lián)立代入數(shù)據(jù)解得

v=4m/$

【小問(wèn)2詳解】

A與用輕繩懸掛的靜止小球B正碰并粘在一起，由動(dòng)量守恒定律有

%■=(%+〃％)4

設(shè)A、B碰后瞬間輕繩的拉力大小為R由牛頓第二定律有

y：

F-(m+m)g=(m+

ABAA

聯(lián)立代入數(shù)據(jù)解得

F=I1.2N

21.如圖甲所示，斜面頂部線圈的橫截面積S=(1.02m;,匝數(shù)N=200匝，內(nèi)有水平向左均勻增加的磁場(chǎng)

Bi，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化圖象如圖乙所示。線圈與間距為1=0.2m的光滑平行金屬導(dǎo)軌相連，導(dǎo)軌固

定在傾角8=3廣的絕緣斜面上。圖示虛線M下方存在磁感應(yīng)強(qiáng)度8-J的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直

于斜面向上。質(zhì)量m-仁匕的導(dǎo)體棒垂直導(dǎo)軌放置，其有效電阻R|Q,從無(wú)磁場(chǎng)區(qū)域由靜止釋放,

導(dǎo)體棒沿斜面下滑一段距離后剛好進(jìn)入磁場(chǎng)旦中并勻速下滑。在運(yùn)動(dòng)中導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌始終保持良好接觸，

導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，線圈和導(dǎo)軌電阻均不計(jì)。重力加速度取g：Nm、，、in3，=RLCOSV-，求：

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(1)導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場(chǎng)廳前流過(guò)導(dǎo)體棒的感應(yīng)電流大小和方向;

(2)導(dǎo)體棒剛好進(jìn)入磁場(chǎng)旦時(shí)的速度大?。?/p>

(3)導(dǎo)體棒沿斜面做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的位移心

【答案】(D0.4A,電流方向。到。

16

(2)8m/s(3)-jm

【解析】

【小問(wèn)1詳解】

由法拉第電磁感應(yīng)定律，斜面頂部線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為￡=N—=N—LS

產(chǎn)生的感應(yīng)電流為4

代入數(shù)據(jù)可得4=