高級中學名校試卷PAGEPAGE1物理試題注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、考場號、座位號、準考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號。回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結束后，將本試卷和答題卡一并交回。考試時間為75分鐘，滿分100分一、單項選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28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.交流發電機的線圈勻速轉動時產生正弦式交變電流，其電動勢隨時間變化的圖像如圖所示，下列說法正確的是（）A.t=0時，穿過線圈的磁通量的變化率最大B.t=0.005s時，線圈位于中性面C.t=0.005s時，穿過線圈的磁通量為零D.發電機線圈轉動的角速度為50rad/s【答案】C【解析】A．t=0時，由題圖可知，此時感應電動勢為0，則穿過線圈的磁通量的變化率為0，故A錯誤；BC．t=0.005s時，由題圖可知，此時感應電動勢最大，穿過線圈的磁通量的變化率最大，穿過線圈的磁通量為零，線圈位于與中性面垂直的位置，故B錯誤，C正確；D．由題圖可知，周期為T=0.02s，發電機線圈轉動的角速度為故D錯誤。故選C。2.如圖所示，質量為、長為的直導體棒用兩絕緣細線懸掛于、，并處于豎直方向的勻強磁場中。當導體棒中通以如圖所示的電流，導體棒保持靜止時，懸線與豎直方向的夾角為，現通過改變磁感應強度的大小，使懸線與豎直方向的夾角從緩慢變為。在這一過程中，磁感應強度大小變為原來的（）A.2倍 B.倍 C.倍 D.3倍【答案】D【解析】懸線與豎直方向夾角為時，則有解得夾角為時，同理可得則有故選D。3.如圖，一正方形金屬線圈用絕緣細繩懸掛于O點，線圈平面與勻強磁場垂直，且一半處在磁場中。某段時間內，磁感應強度的方向垂直線圈平面向里，大小隨時間均勻增大，繩子始終保持繃緊狀態。這段時間內，下列說法正確的是（）A.金屬線圈中電流方向為順時針 B.金屬線圈中電流大小逐漸增大C.金屬線圈受到的安培力大小逐漸增大 D.繩子受到的拉力大小逐漸增大【答案】C【解析】A．由于磁感應強度的方向垂直線圈平面向里，大小隨時間均勻增大，根據楞次定律可知，金屬線圈中電流方向為逆時針方向，故A錯誤；B．由法拉第電磁感應定律有由于磁感應強度的大小隨時間均勻增大，則感應電流大小不變，故B錯誤；C．根據感應電流I大小不變，L不變，B增大，可知金屬線圈受到安培力將增大，故C正確；D．根據平衡條件可得由于安培力F增大，則繩子受到拉力減小，故D錯誤。故選C。4.真空中有一正三角形ABC，如圖所示，M、N分別為AB、AC的中點，在B、C兩點分別固定等量異種點電荷，其中B點固定負電荷，C點固定正電荷。則（）A.M點和N點電場強度相同B.沿直線從A點到M點，電勢逐漸升高C.將電子沿直線從M點移動到A點，電場力一直做負功D.將電子沿直線從N點移動到A點，電子的電勢能逐漸增加【答案】D【解析】AB．等量異種電荷的電場分布圖如圖所示由電場線分布圖可知，M點和N點電場強度大小相等，方向不相同。根據沿電場方向電勢降低，可知沿直線從A點到M點，電勢降低故AB錯誤；D．將電子沿直線從N點移動到A點，電勢降低由公式可知將電子沿直線從N點移動到A點，電勢能逐漸增加。故D正確；C．同理，將電子沿直線從M點移動到A點，電勢升高，電勢能降低，電場力一直做正功。故C錯誤。故選D。5.如圖所示，直線A為某電源的U?I圖線，直線B和C分別為電阻R1和R2的U?I圖線。將該電源分別與R1、R2組成閉合電路時，電源的輸出功率分別為P1、P2。則下列說法錯誤的是（）A.該電源的電動勢為6V B.該電源的內阻為1ΩC.R1和R2的比值為1∶4 D.P1與P2的比值為1∶1【答案】C【解析】AB．根據U?I圖像中直線A的縱軸截距為該電源的電動勢，則電源的電動勢為直線A斜率的絕對值表示電源內阻，則電源的內阻為故AB正確，不符合題意；C．由直線B、C可知，定值電阻阻值分別為則故C錯誤，符合題意；D．電源的U?I圖像與定值電阻圖像的交點為電阻與電源組成閉合回路時，電路中的電流與路端電壓，故電源與R1組成閉合回路時，電源的輸出功率為電源與R2組成閉合回路時，電源的輸出功率為解得故D正確，不符合題意。6.如圖所示，在直角坐標系中有、、、四點，點坐標為。空間中存在方向平行于坐標系所在平面的勻強電場，、、三點電勢分別為1.8V、5V、3.2V，將一電荷量為的點電荷從點沿移動到點，下列說法正確的是（）A.坐標原點的電勢為7VB.電場強度的大小為C.該點電荷在點的電勢能為D.該點電荷從點移動到點的過程中，電場力做功為【答案】C【解析】A．由于該電場是勻強電場，故沿著同一個方向相同距離電勢差相等，則有解得故A錯誤；B．電場強度沿軸方向的分量大小為沿軸方向的分量大小為則該電場的電場強度的大小為故B錯誤；C．根據解得該點電荷在點的電勢能故C正確；D．該點電荷從點移動到點，電場力做功故D錯誤。故選C。7.如圖所示，電阻不計的兩光滑金屬導軌相距，放在水平絕緣桌面上，半徑為的圓弧軌道處在豎直平面內且與水平直導軌在最低點相切，水平直導軌處在磁感應強度大小為、方向豎直向下的勻強磁場中，末端與桌面邊緣平齊。兩金屬棒、垂直于兩導軌且與導軌接觸良好。棒質量為、電阻為，棒的質量為、電阻為。重力加速度為。開始時棒靜止在水平直導軌上，棒從圓弧頂端無初速度釋放，進入水平直導軌后與棒始終沒有接觸并一直向右運動，最后兩棒都離開導軌落到地面上。棒與棒落地點到桌面邊緣的水平距離之比為。則（）A.棒離開導軌時的速度大小為B.棒離開導軌時的速度大小為C.棒在水平導軌上的最大加速度大小為D.兩棒在導軌上運動過程中產生的焦耳熱為【答案】D【解析】AB．設棒進入水平導軌時的速度為，根據棒從圓弧軌道滑下機械能守恒有解得離開導軌時，設棒的速度為，棒的速度為，棒與棒在水平導軌上運動動量守恒兩棒離開導軌做平拋運動的時間相等，由平拋運動水平位移可知聯立解得AB錯誤；C．棒剛進入水平導軌時，棒受到的安培力最大，此時它的加速度最大，設此時回路中的感應電動勢為棒受到的安培力根據牛頓第二定律，棒的最大加速度聯立解得C錯誤；D．根據能量守恒，兩棒在軌道上運動過程中產生的焦耳熱解得D正確。故選D。二、多項選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個選項中，有兩個或兩個以上選項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。8.目前困擾5G發展的大難題之一是供電，5G基站系統功耗大，信號覆蓋半徑小。如圖所示，電壓為100kV的主供電線路為某5G基站供電，基站用電器總功率為4kW，線路電阻為40Ω，線路損耗功率占總功率的20%（變壓器均視為理想變壓器），則（）A.輸電線路中的電流為5AB.輸電線路中的電流為2500AC.高壓變壓器原、副線圈的匝數比為D.高壓變壓器原、副線圈的匝數比為【答案】AD【解析】AB．由題意可知，總功率為線路損耗功率為根據解得故A正確；B錯誤；CD．高壓變壓器副線圈兩端的電壓為由解得故C錯誤；D正確。9.如圖所示，電表均為理想電表，電源內阻的大小為，兩燈泡的電阻均為。閉合開關，此時，兩燈泡正常發光，滑動變阻器的阻值為。將滑動變阻器滑片向下滑動，電壓表、示數變化量的絕對值分別為、，電流表A示數變化量的絕對值為，則（）A.電流表的示數增大，兩燈泡都變亮B.電壓表的示數減小，C.電源的效率增大，電源的總功率減小D.滑動變阻器的功率可能先變大后變小【答案】BC【解析】A．將滑片向下滑動，滑動變阻器阻值變大，電路中的總電阻變大，總電流減小，通過兩串聯燈泡的電流減小，兩燈泡逐漸變暗，A錯誤；B．電壓表測量的是路端電壓，電壓表測量的是燈泡兩端的電壓，根據歐姆定律可知因為總電流減小，燈電阻不變，所以的示數減小，的示數增大，根據閉合電路歐姆定律可知則有B正確；C．電源的效率由于外電阻增大，則電源的效率增大，電源的總功率由于電流減小，則總功率減小，C正確；D．由于開始時滑動變阻器的阻值等于兩燈泡和電源內阻之和，則滑動變阻器阻值變大時，其功率減小，D錯誤。故選BC。10.科學技術是第一生產力，現代科技發展與物理學息息相關，下列關于磁場與現代科技的說法正確的是（）A.圖甲是磁流體發電機的結構示意圖，由圖可以判斷出A板是發電機的負極，若只增大磁感應強度，則電路中的電流增大B.圖乙是霍爾元件示意圖，若半導體中的載流子為正電荷，則穩定時側的電勢高于側的電勢C.圖丙是電磁流量計的示意圖，在磁感應強度、管道直徑一定時，流量（單位時間內流過管道橫截面的液體體積）正比于、兩點間的電勢差D.圖丁是回旋加速器的示意圖，若只增大加速電壓，則可使粒子獲得的最大動能增大【答案】AC【解析】A．圖甲是磁流體發電機的結構示意圖，根據左手定則，可以判斷出A板是發電機的負極，穩定時，等離子體所受洛倫茲力與電場力平衡解得可知，只增大磁感應強度，等離子體速度與極板間距不變，則電路中的電動勢增大，即電流增大，故A正確；B．圖乙是霍爾元件的示意圖，若半導體中的載流子為正電荷，根據左手定則判斷，正電荷向側偏轉，則穩定時一定有側電勢高于側電勢，故B錯誤；C．圖丙是電磁流量計的示意圖，穩定時，帶電液體受到的洛倫茲力與電場力平衡解得則有在、一定時，流量正比于、兩點間的電勢差，故C正確；D．圖丁是回旋加速器的示意圖，由洛倫茲力提供向心力有解得即粒子獲得的最大動能與磁場和D形盒的半徑有關，與加速電壓無關，故D錯誤。故選AC。三、非選擇題：本題共5小題，共54分。11.某同學用電流傳感器做“觀察電容器的充放電”實驗，按圖甲所示連接電路。（1）將開關S與1端相連，穩定后電容器的上極板帶______（選填“正”或“負”）電；把開關S擲向2端，通過電流傳感器的電流方向為______（選填“由A到B”或“由B到A”）。（2）開關S擲向2后，電流傳感器采集到電流隨時間變化的圖像如圖乙所示。根據圖像可估算出電容器存儲的電荷量為______C（結果保留兩位有效數字）。（3）在電容器放電實驗中，接不同的電阻，放電快慢不同。圖丙a、b兩條放電電流的圖像中，對應電阻較大的一條是______（選填“a”或“b”）。【答案】（1）正由B到A（2）（3）b【解析】（1）[1]將開關S與1端相連，電容器的上極板與電源的正極連接，穩定后電容器的上極板帶正電。[2]把開關S擲向2端，電容器通過電阻放電，負電荷由A向B運動形成電流，所以通過電流傳感器的電流方向為由B到A。（2）電容器儲存的電荷量（3）當電阻越大，則電容器開始時的最大放電電流越小，放電用的時間越長，則電阻最大的對應于圖像b。12.某同學測一段粗細均勻的金屬絲ab的電阻率，選用的器材有：電源（電動勢，內阻很小）電流表（量程0~0.6A，內阻很小）定值電阻（）開關S、導線、金屬夾、多用電表、螺旋測微器（1）用螺旋測微器測定金屬絲的直徑，如圖甲所示，直徑______mm。（2）用多用電表“×10”檔粗測金屬絲的電阻，指針如圖乙中虛線所示，則應改用______（選填“×1”或“×100”）檔，重新歐姆調零后再次測量，指針如圖乙中實線所示，則測得金屬絲的電阻______。（3）按圖丙連接實物。閉合開關S后，將金屬夾從金屬絲的左端a處逐漸向右滑動，依次記下金屬夾到右端b處的距離x和電流表的示數I。用測出的多組數據作出圖像，若圖像為直線，其斜率為k，不考慮溫度的變化，則金屬絲的電阻率______（用k、d、E、R及相關常數表示）。（4）若考慮電流表內阻的影響，則金屬絲電阻率的測量值與實際值相比______（選填“偏大”“偏小”或“不變”）。【答案】（1）0.397##0.398##0.399（2）×110（3）（4）偏小【解析】（1）用螺旋測微器測定金屬絲的直徑，如圖甲所示，直徑（2）[1][2]用多用表“10”擋測量金屬絲的電阻，指針如圖乙中虛線所示，可知待測電阻阻值較小，則應改用“1”擋，重新歐姆調零后，測量金屬絲ab兩端的電阻，指針如圖乙中實線所示，則金屬絲的電阻（3）金屬絲對應的電阻為由閉合電路歐姆定律，可得聯立，可得若圖像為直線，其斜率為k則有解得（4）若考慮電流表內阻的影響，則在相同x時實際總電流偏小，的實際值偏大，圖像中直線的斜率偏大，金屬絲電阻率的測量值與實際值相比偏小。13.如圖所示是小型交流發電機的示意圖，線圈繞垂直于勻強磁場方向的水平軸OO'沿逆時針方向勻速轉動，角速度為ω，勻強磁場磁感應強度大小為B，線圈匝數為N，面積為S，總電阻為r，外接電阻為R，V為理想交流電壓表。在時刻，穿過線圈的磁通量為零。（1）寫出發電機產生的電動勢瞬時值表達式并求交流電壓表的示數；（2）從時刻開始線圈轉過30°的過程中，求通過電阻R的電荷量；（3）求電阻R上的熱功率。【答案】（1），（2）（3）【解析】（1）交流發電機產生的電動勢最大值電動勢隨時間的變化關系式為即線圈中電流的有效值交流電壓表顯示的是路端電壓有效值，故示數解得（2）從時刻開始線圈轉過30°的過程中，通過電阻R的電荷量又解得（3）電阻R上的熱功率解得14.如圖所示，足夠長的平行金屬導軌傾斜放置，導軌與水平面夾角，間距，在導軌之間接有阻值的定值電阻.質量、電阻的金屬桿由跨過光滑定滑輪的輕繩與質量的重物相連，磁感應強度大小為的勻強磁場與導軌平面垂直。開始時金屬桿置于導軌下端緊靠電阻處，將重物P和金屬桿由靜止釋放，金屬桿運動到點（圖中未畫出）過程中，通過電阻的電荷量，此時重物已經開始勻速下降，運動過程中金屬桿始終與導軌垂直且接觸良好，導軌足夠長，一切摩擦不計，重力加速度取，求：（1）重物P勻速下降速度；（2）金屬桿從釋放到運動到點的過程中，定值電阻中產生的焦耳熱；（3）若金屬桿到達點后，磁感應強度開始發生變化（此時為時刻），致使回路中電流為零。試寫出磁感應強度隨時間變化的關系式。【答案】（1）2m/s（2）1.5J（3）【解析】（1）重物勻速下降時，設金屬桿中電流為，金屬桿與重物組成的系統由平衡條件得根據閉合電路歐姆定律有根據法拉第電磁感應定律有解得（2）設金屬桿運動到點的過程中，運動時間為，平均電流為，向上運動位移為，則有結合聯立代入數據解得設電路中產生的總熱量為，由能量守恒定律得由串聯電路的規律可知，電阻中產生的熱量聯立解得（3）金屬桿中不產生感應電流，說明穿過回路的磁通量始終不變，則有金屬桿向上做勻加速運動，對金屬桿與重物整體，根據牛頓第二定律有解得金屬桿運動的位移則磁感應強度隨時間變化的關系為15.如圖所示的平行板電容器中，存在相互垂直的勻強磁場和勻強電場，磁場的磁感應強度大小為、方向垂直紙面向里，電場強度大小為為板間中線。緊靠平行板右側邊緣的坐標系的第一象限內，邊界與軸的夾角，邊界線的上方有垂直紙面向外的勻強磁場，磁感應強度大小為，邊界線的下方有豎直向上的勻強電場，電場強度大小為。一帶電荷量為、質量為的正離子從點射入平行板間，沿中線做直線運動，穿出平行板后從軸上坐標為的點垂直軸射入磁場區，多次穿越邊界線。不計離子重力，求：（1）離子在平行板間運動的速度大小；（2）離子從經過點到第二次穿越邊界線所用的時間；（3）離子第四次穿越邊界線時的速度大小。【答案】（1）（2）（3）【解析】（1）離子沿著做勻速直線運動，則根據平衡條件有解得（2）離子進入磁場區域后在洛倫茲力的作用下做圓周運動，設其做圓周運動的半徑為，則根據洛倫茲力充當向心力有可得由于點的縱坐標可知離子沿軸負方向第一次穿越，做出離子在磁場中運動的軌跡如圖所示。離子在磁場中做圓周運動的周期可知離子從點到第一次穿越所用的時間解得離子穿越后進入電場做勻減速直線運動直至速度減為零，然后反向加速，以第一次穿過的速度大小反向穿過，設離子在電場中運動的時間為，則根據速度時間關系可得解得則離子從經過點到第二次穿越邊界線所用的時間（3）離子第二次穿越后在磁場中做圓周運動，第三次穿越時速度大小仍為，方向沿軸正方向，進入電場后的運動，可分解為沿軸方向的勻速直線運動、沿軸方向的勻加速直線運動，其位移的偏轉角等于，則有速度偏轉角解得則離子第四次穿過時的速度大小為解得物理試題注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、考場號、座位號、準考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號。回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結束后，將本試卷和答題卡一并交回。考試時間為75分鐘，滿分100分一、單項選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28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.交流發電機的線圈勻速轉動時產生正弦式交變電流，其電動勢隨時間變化的圖像如圖所示，下列說法正確的是（）A.t=0時，穿過線圈的磁通量的變化率最大B.t=0.005s時，線圈位于中性面C.t=0.005s時，穿過線圈的磁通量為零D.發電機線圈轉動的角速度為50rad/s【答案】C【解析】A．t=0時，由題圖可知，此時感應電動勢為0，則穿過線圈的磁通量的變化率為0，故A錯誤；BC．t=0.005s時，由題圖可知，此時感應電動勢最大，穿過線圈的磁通量的變化率最大，穿過線圈的磁通量為零，線圈位于與中性面垂直的位置，故B錯誤，C正確；D．由題圖可知，周期為T=0.02s，發電機線圈轉動的角速度為故D錯誤。故選C。2.如圖所示，質量為、長為的直導體棒用兩絕緣細線懸掛于、，并處于豎直方向的勻強磁場中。當導體棒中通以如圖所示的電流，導體棒保持靜止時，懸線與豎直方向的夾角為，現通過改變磁感應強度的大小，使懸線與豎直方向的夾角從緩慢變為。在這一過程中，磁感應強度大小變為原來的（）A.2倍 B.倍 C.倍 D.3倍【答案】D【解析】懸線與豎直方向夾角為時，則有解得夾角為時，同理可得則有故選D。3.如圖，一正方形金屬線圈用絕緣細繩懸掛于O點，線圈平面與勻強磁場垂直，且一半處在磁場中。某段時間內，磁感應強度的方向垂直線圈平面向里，大小隨時間均勻增大，繩子始終保持繃緊狀態。這段時間內，下列說法正確的是（）A.金屬線圈中電流方向為順時針 B.金屬線圈中電流大小逐漸增大C.金屬線圈受到的安培力大小逐漸增大 D.繩子受到的拉力大小逐漸增大【答案】C【解析】A．由于磁感應強度的方向垂直線圈平面向里，大小隨時間均勻增大，根據楞次定律可知，金屬線圈中電流方向為逆時針方向，故A錯誤；B．由法拉第電磁感應定律有由于磁感應強度的大小隨時間均勻增大，則感應電流大小不變，故B錯誤；C．根據感應電流I大小不變，L不變，B增大，可知金屬線圈受到安培力將增大，故C正確；D．根據平衡條件可得由于安培力F增大，則繩子受到拉力減小，故D錯誤。故選C。4.真空中有一正三角形ABC，如圖所示，M、N分別為AB、AC的中點，在B、C兩點分別固定等量異種點電荷，其中B點固定負電荷，C點固定正電荷。則（）A.M點和N點電場強度相同B.沿直線從A點到M點，電勢逐漸升高C.將電子沿直線從M點移動到A點，電場力一直做負功D.將電子沿直線從N點移動到A點，電子的電勢能逐漸增加【答案】D【解析】AB．等量異種電荷的電場分布圖如圖所示由電場線分布圖可知，M點和N點電場強度大小相等，方向不相同。根據沿電場方向電勢降低，可知沿直線從A點到M點，電勢降低故AB錯誤；D．將電子沿直線從N點移動到A點，電勢降低由公式可知將電子沿直線從N點移動到A點，電勢能逐漸增加。故D正確；C．同理，將電子沿直線從M點移動到A點，電勢升高，電勢能降低，電場力一直做正功。故C錯誤。故選D。5.如圖所示，直線A為某電源的U?I圖線，直線B和C分別為電阻R1和R2的U?I圖線。將該電源分別與R1、R2組成閉合電路時，電源的輸出功率分別為P1、P2。則下列說法錯誤的是（）A.該電源的電動勢為6V B.該電源的內阻為1ΩC.R1和R2的比值為1∶4 D.P1與P2的比值為1∶1【答案】C【解析】AB．根據U?I圖像中直線A的縱軸截距為該電源的電動勢，則電源的電動勢為直線A斜率的絕對值表示電源內阻，則電源的內阻為故AB正確，不符合題意；C．由直線B、C可知，定值電阻阻值分別為則故C錯誤，符合題意；D．電源的U?I圖像與定值電阻圖像的交點為電阻與電源組成閉合回路時，電路中的電流與路端電壓，故電源與R1組成閉合回路時，電源的輸出功率為電源與R2組成閉合回路時，電源的輸出功率為解得故D正確，不符合題意。6.如圖所示，在直角坐標系中有、、、四點，點坐標為。空間中存在方向平行于坐標系所在平面的勻強電場，、、三點電勢分別為1.8V、5V、3.2V，將一電荷量為的點電荷從點沿移動到點，下列說法正確的是（）A.坐標原點的電勢為7VB.電場強度的大小為C.該點電荷在點的電勢能為D.該點電荷從點移動到點的過程中，電場力做功為【答案】C【解析】A．由于該電場是勻強電場，故沿著同一個方向相同距離電勢差相等，則有解得故A錯誤；B．電場強度沿軸方向的分量大小為沿軸方向的分量大小為則該電場的電場強度的大小為故B錯誤；C．根據解得該點電荷在點的電勢能故C正確；D．該點電荷從點移動到點，電場力做功故D錯誤。故選C。7.如圖所示，電阻不計的兩光滑金屬導軌相距，放在水平絕緣桌面上，半徑為的圓弧軌道處在豎直平面內且與水平直導軌在最低點相切，水平直導軌處在磁感應強度大小為、方向豎直向下的勻強磁場中，末端與桌面邊緣平齊。兩金屬棒、垂直于兩導軌且與導軌接觸良好。棒質量為、電阻為，棒的質量為、電阻為。重力加速度為。開始時棒靜止在水平直導軌上，棒從圓弧頂端無初速度釋放，進入水平直導軌后與棒始終沒有接觸并一直向右運動，最后兩棒都離開導軌落到地面上。棒與棒落地點到桌面邊緣的水平距離之比為。則（）A.棒離開導軌時的速度大小為B.棒離開導軌時的速度大小為C.棒在水平導軌上的最大加速度大小為D.兩棒在導軌上運動過程中產生的焦耳熱為【答案】D【解析】AB．設棒進入水平導軌時的速度為，根據棒從圓弧軌道滑下機械能守恒有解得離開導軌時，設棒的速度為，棒的速度為，棒與棒在水平導軌上運動動量守恒兩棒離開導軌做平拋運動的時間相等，由平拋運動水平位移可知聯立解得AB錯誤；C．棒剛進入水平導軌時，棒受到的安培力最大，此時它的加速度最大，設此時回路中的感應電動勢為棒受到的安培力根據牛頓第二定律，棒的最大加速度聯立解得C錯誤；D．根據能量守恒，兩棒在軌道上運動過程中產生的焦耳熱解得D正確。故選D。二、多項選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個選項中，有兩個或兩個以上選項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。8.目前困擾5G發展的大難題之一是供電，5G基站系統功耗大，信號覆蓋半徑小。如圖所示，電壓為100kV的主供電線路為某5G基站供電，基站用電器總功率為4kW，線路電阻為40Ω，線路損耗功率占總功率的20%（變壓器均視為理想變壓器），則（）A.輸電線路中的電流為5AB.輸電線路中的電流為2500AC.高壓變壓器原、副線圈的匝數比為D.高壓變壓器原、副線圈的匝數比為【答案】AD【解析】AB．由題意可知，總功率為線路損耗功率為根據解得故A正確；B錯誤；CD．高壓變壓器副線圈兩端的電壓為由解得故C錯誤；D正確。9.如圖所示，電表均為理想電表，電源內阻的大小為，兩燈泡的電阻均為。閉合開關，此時，兩燈泡正常發光，滑動變阻器的阻值為。將滑動變阻器滑片向下滑動，電壓表、示數變化量的絕對值分別為、，電流表A示數變化量的絕對值為，則（）A.電流表的示數增大，兩燈泡都變亮B.電壓表的示數減小，C.電源的效率增大，電源的總功率減小D.滑動變阻器的功率可能先變大后變小【答案】BC【解析】A．將滑片向下滑動，滑動變阻器阻值變大，電路中的總電阻變大，總電流減小，通過兩串聯燈泡的電流減小，兩燈泡逐漸變暗，A錯誤；B．電壓表測量的是路端電壓，電壓表測量的是燈泡兩端的電壓，根據歐姆定律可知因為總電流減小，燈電阻不變，所以的示數減小，的示數增大，根據閉合電路歐姆定律可知則有B正確；C．電源的效率由于外電阻增大，則電源的效率增大，電源的總功率由于電流減小，則總功率減小，C正確；D．由于開始時滑動變阻器的阻值等于兩燈泡和電源內阻之和，則滑動變阻器阻值變大時，其功率減小，D錯誤。故選BC。10.科學技術是第一生產力，現代科技發展與物理學息息相關，下列關于磁場與現代科技的說法正確的是（）A.圖甲是磁流體發電機的結構示意圖，由圖可以判斷出A板是發電機的負極，若只增大磁感應強度，則電路中的電流增大B.圖乙是霍爾元件示意圖，若半導體中的載流子為正電荷，則穩定時側的電勢高于側的電勢C.圖丙是電磁流量計的示意圖，在磁感應強度、管道直徑一定時，流量（單位時間內流過管道橫截面的液體體積）正比于、兩點間的電勢差D.圖丁是回旋加速器的示意圖，若只增大加速電壓，則可使粒子獲得的最大動能增大【答案】AC【解析】A．圖甲是磁流體發電機的結構示意圖，根據左手定則，可以判斷出A板是發電機的負極，穩定時，等離子體所受洛倫茲力與電場力平衡解得可知，只增大磁感應強度，等離子體速度與極板間距不變，則電路中的電動勢增大，即電流增大，故A正確；B．圖乙是霍爾元件的示意圖，若半導體中的載流子為正電荷，根據左手定則判斷，正電荷向側偏轉，則穩定時一定有側電勢高于側電勢，故B錯誤；C．圖丙是電磁流量計的示意圖，穩定時，帶電液體受到的洛倫茲力與電場力平衡解得則有在、一定時，流量正比于、兩點間的電勢差，故C正確；D．圖丁是回旋加速器的示意圖，由洛倫茲力提供向心力有解得即粒子獲得的最大動能與磁場和D形盒的半徑有關，與加速電壓無關，故D錯誤。故選AC。三、非選擇題：本題共5小題，共54分。11.某同學用電流傳感器做“觀察電容器的充放電”實驗，按圖甲所示連接電路。（1）將開關S與1端相連，穩定后電容器的上極板帶______（選填“正”或“負”）電；把開關S擲向2端，通過電流傳感器的電流方向為______（選填“由A到B”或“由B到A”）。（2）開關S擲向2后，電流傳感器采集到電流隨時間變化的圖像如圖乙所示。根據圖像可估算出電容器存儲的電荷量為______C（結果保留兩位有效數字）。（3）在電容器放電實驗中，接不同的電阻，放電快慢不同。圖丙a、b兩條放電電流的圖像中，對應電阻較大的一條是______（選填“a”或“b”）。【答案】（1）正由B到A（2）（3）b【解析】（1）[1]將開關S與1端相連，電容器的上極板與電源的正極連接，穩定后電容器的上極板帶正電。[2]把開關S擲向2端，電容器通過電阻放電，負電荷由A向B運動形成電流，所以通過電流傳感器的電流方向為由B到A。（2）電容器儲存的電荷量（3）當電阻越大，則電容器開始時的最大放電電流越小，放電用的時間越長，則電阻最大的對應于圖像b。12.某同學測一段粗細均勻的金屬絲ab的電阻率，選用的器材有：電源（電動勢，內阻很小）電流表（量程0~0.6A，內阻很小）定值電阻（）開關S、導線、金屬夾、多用電表、螺旋測微器（1）用螺旋測微器測定金屬絲的直徑，如圖甲所示，直徑______mm。（2）用多用電表“×10”檔粗測金屬絲的電阻，指針如圖乙中虛線所示，則應改用______（選填“×1”或“×100”）檔，重新歐姆調零后再次測量，指針如圖乙中實線所示，則測得金屬絲的電阻______。（3）按圖丙連接實物。閉合開關S后，將金屬夾從金屬絲的左端a處逐漸向右滑動，依次記下金屬夾到右端b處的距離x和電流表的示數I。用測出的多組數據作出圖像，若圖像為直線，其斜率為k，不考慮溫度的變化，則金屬絲的電阻率______（用k、d、E、R及相關常數表示）。（4）若考慮電流表內阻的影響，則金屬絲電阻率的測量值與實際值相比______（選填“偏大”“偏小”或“不變”）。【答案】（1）0.397##0.398##0.399（2）×110（3）（4）偏小【解析】（1）用螺旋測微器測定金屬絲的直徑，如圖甲所示，直徑（2）[1][2]用多用表“10”擋測量金屬絲的電阻，指針如圖乙中虛線所示，可知待測電阻阻值較小，則應改用“1”擋，重新歐姆調零后，測量金屬絲ab兩端的電阻，指針如圖乙中實線所示，則金屬絲的電阻（3）金屬絲對應的電阻為由閉合電路歐姆定律，可得聯立，可得若圖像為直線，其斜率為k則有解得（4）若考慮電流表內阻的影響，則在相同x時實際總電流偏小，的實際值偏大，圖像中直線的斜率偏大，金屬絲電阻率的測量值與實際值相比偏小。13.如圖所示是小型交流發電機的示意圖，線圈繞垂直于勻強磁場方向的水平軸OO'沿逆時針方向勻速轉動，角速度為ω，勻強磁場磁感應強度大小為B，線圈匝數為N，面積為S，總電阻為r，外接電阻為R，V為理想交流電壓表。在時刻，穿過線圈的磁通量為零。（1）寫出發電機產生的電動勢瞬時值表達式并求交流電壓表的示數；（2）從時刻開始線圈轉過30°的過程中，求通過電阻R的電荷量；（3）求電阻R上的熱功率。【答案】（1），（2）（3）【解析】（1）