模塊綜合檢測（一）

（本試卷滿分：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.關于交變電流的有效值和峰值，下列說法中不正確的是（）

A.任何形式的交變電流的有效值和峰值都滿足〃=隼

B.只有正、余弦式交變電流才有〃=系的關系

C.照明電壓220V、動力電壓380V指的都是交變電流的有效值

D.交流電壓表和交流電流表測量的都是交變電流的有效值

解析：選A只有正、余弦式交變電流的有效值與最大值之間才滿足々祟的關系，其

他交流電沒有這樣的關系，故A錯誤，B正確；機器銘牌上所標注的電壓（電流）值、生活中

通常所說的電壓（電流）值都是指有效值，“照明電壓220V、動力電壓380V”指的都是有效

值，故C正確；交流電壓表和交流電流表，測的是交流電的有效值，不是瞬時值，故D正確。

2.如圖所示，在垂直于紙面向里的勻強磁場的邊界上，有一個質(zhì)量和xxxxx

XXXXX

電荷量確定的正離子，從。點第一次以速度p射入磁場中，射入方向與邊XXX

界成。角，第二次以速度2y射入，其他條件不變。若不計重力，貝M）

A,運動的軌跡半徑相同

B.重新回到邊界時的速度大小與射入時不相等

C.重新回到邊界的位置與。點間的距離相同

D.運動的時間相同

Vmv

解析：選D正離子射入磁場后做勻速圓周運動，則有的片”，可得r=~.由于第

二次射入的速度為第一次的兩倍，因此第二次軌跡半徑為第一次的兩倍，故A錯誤；由于洛

倫茲力不做功，正離子的動能不發(fā)生變化，所以重新回到磁場邊界時的速度大小與射入時相

等，故B錯誤；由幾何知識可知，兩次運動軌跡所對的圓心角相同，則重新回到邊界的位置

與。點的距離s=2gin0,由于兩次運動的軌跡半徑不同，則重新回到邊界的位置與。點

間的距離不同，故C錯誤；正離子在磁場中做圓周運動的周期勺號，兩次運動軌跡所對

qB

圓心角相同，因此兩次運動的時間相同，故D正確。

3.如圖所示電路中，電阻吊與電阻尼阻值相同，都為凡和兄并聯(lián)的〃為

理想二極管（正向電阻可看作零，反向電阻可看作無窮大），在從6間加一正A

BR2\

I

弦交流電〃=2（h「sin100"tV,則加在花上的電壓有效值為（）

A.10VB.20V

C.15VD.5710V

解析：選D由二極管的單向?qū)щ娦钥芍?，加在用上的電壓波形為半個周期最大值為

2spV,有效值為20V,另半個周期最大值為1MV,有效值為10V。設加在凡上的電壓

onU2T1QW2T7?___

有效值為U,則有--------?-+---------?-=—?T,解得〃=5-\/10V,選項D正確。

/（2ZKlZH2

4.一帶電粒子沿垂直磁場方向射入一勻強磁場，自下而上經(jīng)過一鉛板

―后，半徑減小，軌跡如圖所示。則下列說法正確的是（）

A.粒子帶正電荷，速度逐漸減小

B.粒子帶負電荷，速度逐漸減小

C.粒子帶正電荷，速度逐漸增大

D.粒子帶負電荷，速度逐漸增大

解析：選A根據(jù)左手定則可得粒子帶正電，因為粒子的運動半徑減小，根據(jù)公式—才

可得粒子的運動速度逐漸減小，故A正確。

5.圖1和圖2是教材中演示自感現(xiàn)象的兩個電路圖，〃和乙為電感線圈。實驗時，斷

開開關&瞬間，燈&突然閃亮，隨后逐漸變暗；閉合開關Sz,燈A?逐漸變亮，而另一個相同

的燈島立即變亮，最終兒與A：的亮度相同。下列說法正確的是（）

B.圖1中，閉合S”電路穩(wěn)定后，Ai中電流大于心中電流

C.圖2中，變阻器q與乙的電阻值相同

D.圖2中，閉合&瞬間，心中電流與變阻器〃中電流相等

解析：選c題圖1中，穩(wěn)定時通過Al的電流記為人通過心的電流記為心Si斷開瞬

間，Al突然變亮，可知心＞/,因此兒和4電阻不相等，所以A、B錯誤；題圖2中，閉合S2

時，由于自感作用，通過乙與A?的電流人會逐漸增大，而通過力與小的電流人立即變大，

因此電流不相等，所以D錯誤；由于最終Az與As亮度相同，所以兩支路電流/相同，根據(jù)部

分電路歐姆定律可知，兩支路電壓〃與電流/均相同，所以兩支路電阻相同。由于曲、A3完

全相同，故變阻器A與心的電阻值相同，所以C正確。

2

6.如圖所示，在赤道處，將一小球向東水平拋出，落地點為a；

西一^東

給小球帶上電荷后，仍以原來的速度拋出，考慮地磁場的影響，下X,、二XXX

列說法正確的是（）XX

A.無論小球帶何種電荷，小球仍會落在a點二”晨”一短&晨

B.無論小球帶何種電荷，小球下落時間都會延長

C.若小球帶負電荷，小球會落在更遠的。點

D.若小球帶正電荷，小球會落在更遠的6點

解析：選D地磁場在赤道上空水平由南向北，從南向北觀察，如果小球帶正電荷，則

洛倫茲力斜向右上方，該洛倫茲力在豎直向上的方向和水平向右方向均有分力，因此，小球

落地時間會變長，水平位移會變大；同理，若小球帶負電荷，則小球落地時間會變短，水平

位移會變小，故D正確。

7.小明在研究性學習中設計了一種可測量磁感應強度的實

驗，其裝置如圖所示。在該實驗中，磁鐵固定在水平放置的電子

測力計上，此時電子測力計的示數(shù)為G,磁鐵兩極之間的磁場可

視為水平勻強磁場，其余區(qū)域磁場不計。直銅條46的兩端通過導

線與一電阻連接成閉合回路，總阻值為凡若讓銅條水平且垂直于

磁場，以恒定的速率-在磁場中豎直向上運動，這時電子測力計的示數(shù)為6,銅條在磁場中

的長度為幾關于在直銅條48向上運動過程中的說法正確的是（）

A.直銅條46所受安培力方向豎直向上

B.直銅條48中感應電流方向為小M

C.GVG

D.磁感應強度的大小為B=：寸片一尸

解析：選D直銅條45向上運動，由右手定則可知，感應電流方向為4-6,由左手定則

可知，直銅條受到的安培力方向豎直向下，故選項A、B錯誤；設磁鐵的重力為G,由題

意可知G=G,銅條向上運動時，銅條受到的安培力豎直向下，由牛頓第三定律可知，磁鐵

受到的磁場力b=6〃，方向豎直向上，由平衡條件得G=G+6〃，a=G-BIL,由此可知G

>6,故選項C錯誤；感應電流/=4=蜉，解得故選項D正確。

RftLv

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，

有多項符合題目要求。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.如圖所示，水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動的金屬棒PQ.

外秘V的左邊有一閉合電路，當加在外力的作用下運動時，/V向右運動。

則掰所做的運動可能是（）

?'Q

3

A.向右加速運動B.向左加速運動

C.向右減速運動D.向左減速運動

解析：選BC向右運動，說明也V受到向右的安培力，由安培定則知，ab在WV處的

左手定則安培定則

磁場垂直紙面向里----"MN中的感應電流由-----L\中感應電流的磁場方向豎直

楞一次定律［體中中磁磁場場方方向向豎豎直直向上向減下弱增強；若%中磁場方向豎直向上安減培弱定一則掰中

向上

右手定則安培定則

電流為且減小一?向右減速運動；若心中磁場方向豎直向下增強一?聞中電

右手定則

流為且增大一＞向左加速運動。

9.如圖，空間某區(qū)域內(nèi)存在沿水平方向的勻強磁場，一正方形閉合金屬

線框自磁場上方某處自由釋放后穿過磁場，整個過程線框平面始終豎直，線

框邊長小于磁場區(qū)域上下寬度。以線框剛進入磁場時為計時起點，下列描述X-X-X-X

XXXX

線框所受安培力廠隨時間￡變化的圖像中，可能正確的是（）上一？…士三

解析：選BCD進入磁場前，線框受重力作用加速下落，進入、離開磁場時都受到豎直

向上的安培力作用。若進入磁場時安培力大于重力，線框做加速度減小的減速運動，安培力

隨速度的減小而減小，某時刻安培力等于重力，線框做勻速運動，此時速度達到%=鬻，

完全進入磁場后只受重力，線框加速，剛要離開時的速度大于完全進入時的速度，故安培力

大于重力，做減速運動，速度減小，安培力也減小，故A不符合題意；若線框進入磁場時安

培力恰好等于重力，進入過程中安培力不變，完全進入后只受重力，線框加速，離開磁場時

名亡v

安培力大于重力，速度減小，安培力也減小，故B符合題意；若進入時安培力大于重力，山下

一m「ma可知,線框做加速度減小的減速運動，安培力隨速度的減小而減小，完全進入后只

受重力，線框加速，離開磁場時安培力大于重力，速度減小，進入過程與離開過程安培力變

4

化情況可能完全相同，故C符合題意；若進入磁場時安培力小于重力，由mg-號=ma,可

知線框做加速度減小的加速運動，進入過程安培力不斷增大，完全進入后只受重力，線框加

速運動，若離開磁場時安培力大于重力，線框做加速度減小的減速運動，安培力隨速度減小

而減小，故D符合題意。

10.漏電斷路器是家庭電路中必不可少的一種安全保護裝置，如圖為其基本原理圖。電

源線的火線與零線并行繞在鐵芯上，當與放大器相連的線圈有微小電流時，即刻會驅(qū)動電磁

繼電器斷開電源，實現(xiàn)安全保護。下列相關說法正確的是（）

接外電網(wǎng)

電磁繼電器

［火線電流零線電流：

接蠹電路

A.當與地不絕緣的人不小心觸碰到火線時，漏電斷路器會即刻斷開電源

B.當與地絕緣的人不小心同時觸碰到火線與零線時，漏電斷路器會即刻斷開電源

C.當外接電網(wǎng)是恒定直流電源時，漏電斷路器不能正常工作

D.在相同條件下，放大器繞在鐵芯上的線圈匝數(shù)越多，則能檢測到更微小的漏電

解析：選AD由于火線和零線并行繞制，所以在家庭電路正常工作時，火線和零線的電

流大小相等，方向相反，因此合磁通量為0,線圈中的磁通量為0,而當?shù)孛嫔系娜私佑|火線

發(fā)生觸電時，火線的電流突然變大，即線圈中的磁場發(fā)生變化，導致線圈中的磁通量變化，

產(chǎn)生感應電流，從而使繼電器工作，電磁鐵將開關吸起，A正確；當與地絕緣的人不小心同

時觸碰到火線與零線時，不會形成電流變化，從而不會引起電磁感應現(xiàn)象，故漏電斷路器不

會斷開電源，B錯誤；當外接電網(wǎng)是恒定直流電源時，如果有人觸電仍會產(chǎn)生電磁感應現(xiàn)象,

故能正常工作，C錯誤；在相同條件下，放大器繞在鐵芯上的線圈匝數(shù)越多，產(chǎn)生的感應電

動勢越大，則能檢測到更微小的漏電，D正確。

三、非選擇題（本題共5小題，共54分）

11.（7分）如圖所示是三個成功的演示實驗，回答下列問題。

5

（1）在實驗中，電流表指針偏轉(zhuǎn)的原因是

（2）電流表指針偏轉(zhuǎn)角跟感應電動勢的大小成關系。

（3）第一個成功實驗（如圖甲）中，將條形磁鐵從同一高度插入到線圈中同一位置，快速插

入和慢速插入有什么量是相同的？，什么量是不同的？。

（4）從三個成功的演示實驗可歸納出的結(jié)論是：

解析：（1）在實驗中，電流表指針偏轉(zhuǎn)的原因是電流表所在回路有感應電流產(chǎn)生。

（2）感應電動勢越大，則感應電流越大，電流表指針偏轉(zhuǎn)角越大，故電流表指針偏轉(zhuǎn)角跟

感應電動勢的大小成正比關系。

（3）第一個成功實驗（如題圖甲）中，將條形磁鐵從同一高度插入到線圈中同一位置，快速

插入和慢速插入時磁通量的變化量是相同的，但是由于快速插入時間短，故磁通量的變化率

較大，故兩次磁通量的變化率不同。

（4）從三個成功的演示實驗可歸納出的結(jié)論是：只要穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化，閉

合回路中就有感應電流產(chǎn)生。

答案：（1）電流表所在回路有感應電流產(chǎn)生（2）正比（3）磁通量的變化量磁通量的變

化率（4）只要穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化，閉合回路中就有感應電流產(chǎn)生

12.（9分）如圖所示，1是浮子，8是金屬觸頭，C為住宅樓房頂上的蓄水池，M是帶水

泵的電動機，。是彈簧，￡是銜鐵，廠是電磁鐵，S?&分別為觸頭開關，S為開關，/為電池。

請利用上述材料，設計一個住宅樓房頂上的自動注水裝置。

6

（1）連接電路圖；

（2）簡述其工作原理（涉及的元件可用字母代替）。

解析：（1）電路圖如圖所示。

（2）按圖接好電路，閉合開關S,水泵工作，水位升高，當浮子1上升使8接觸到$時，

左側(cè)電路（控制電路）工作，電磁鐵廠有磁性，拉下銜鐵反使加斷開，電動機M不工作，停

止注水，當水位下降，使6與￡脫離，左側(cè)電路停止工作，電磁鐵廠無磁性，彈簧〃的彈力

拉動銜鐵￡，使S?接通，電動機M工作，開始注水。

答案：見解析

13.（11分）在電視節(jié)目中，我們經(jīng)?？吹街鞒秩伺c派到熱點地區(qū)的記者通過同步通信衛(wèi)

星通話，他們之間每一問一答總是遲“半拍”，這是為什么？如果兩個手持衛(wèi)星電話的人通過

同步通信衛(wèi)星通話，一方講話，另一方至少要等多長時間才能聽到對方的講話？（已知地球的

質(zhì)量材為60X1024kg,地球半徑6為6.4X1（/m,引力常量G為6.67X10-"N?m??kg^）

解析：主持人與記者之間通話的不合拍是因為電磁波是以有限的速度在空中傳播的，利

用電磁波傳遞信息是需要時間的。

設同步衛(wèi)星高度為H,由萬有引力定律及圓周運動規(guī)律可得

GMm

..-2—IIT"（A+心

31

4—加工6X107m

則一方講話，另一方聽到對方講話的最短時間

2H…

t——=0.24So

答案：原因見解析0.24s

14.（12分）如圖所示，導體46質(zhì)量為如處在磁感應強度為6的勻：：：：:

強磁場中，磁場方向垂直于紙面向外。47平放在水平支架上成為電路的一戶：巧

部分，已知46接入電路部分的長度為人當接通電路瞬間，46彈跳起來，.____.S-

—|電源|—「―

則導體4?中電流方向如何？若已知通電瞬間通過導體橫截面的電荷量為

q,則在開關S閉合過程中，安培力對導體做的功至少應為多少？

解析：導體46向上彈起，故導體18受到的安培力方向向上，由左手定則可知導體46

7

中電流的方向由8到4導體48受重力、彈力和安培力，由于接通電路瞬間，導體彈跳

起來，安培力遠大于重力，且作用時間極短，重力和彈力可忽略不計，根據(jù)動量定理得

F%,At=mvo

又尸安=811,q=I△t

解得通電瞬間導體46獲得的速度

設導體彈跳過程中安培力做的功為//；由動能定理得勺＜/射=一乎

ZAm

(1)電場強度與磁感應強度的大小之比；

(2)粒子在磁場與電場中運動的時間之比。

解析：(1)粒子運動軌跡如圖所示，粒子在電場中做類平拋運動,

設粒子在電路中運動的時間為t：則有

在x方向上：2L=vot

在y方向上：?-r2

2zm

2

由以上可得：

IqL

在y方向上：vy=at=

tan,三=1''=45。，

由幾何關系得，粒子在圓形勻強磁場中做圓周運動軌跡所對應的圓心角為。=20=

90°o

粒子做圓周運動的半徑：〃=*￡=等，

vBq

V=yjVod+Vy7o

由以上可得：B=^,所以

qLb2

(2)粒子在磁場中運動的周期T=-=-

V的

8

粒子在磁場中運動的時間t'=；，=著

42%

2/

由⑴知粒子在電場中運動的時間t=~

VQ

t'Ji

則粒子在磁場與電場中運動的時間之比：-0

答案：（1壕（2葉

模塊綜合檢測（二）

（本試卷滿分：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.如圖所示，彈簧上端固定，下端懸掛一個磁鐵。如果在磁鐵下端的水平桌”管〃〃

面上放一個固定的閉合線圈，并使磁鐵上下振動。磁鐵在向下運動的過程中，下

列說法正確的是（）[[§

A.受到線圈的磁場力始終向上《嗎

B.受到線圈的磁場力先向上再向下

C.受到線圈的磁場力始終向下

D.受到線圈的磁場力先向下再向上

解析：選A根據(jù)楞次定律的“來拒去留”，磁鐵在向下運動的過程中，線圈中產(chǎn)生感應

電流，形成感應磁場，從而阻礙磁鐵的向下運動，則線圈對磁鐵的磁場力始終向上，故A正

確，B、C、D錯誤。

2.5G網(wǎng)絡是“第五代移動通信網(wǎng)絡”的簡稱，目前世界各國正大力發(fā)展5G網(wǎng)絡。5G

網(wǎng)絡使用的無線電波通信頻率在3.0GHz以上的超高頻段和極高頻段（如圖所示），比目前4G

及以下網(wǎng)絡（通信頻率在0.3?3.0GHz間的特高頻段）擁有更大的帶寬和更快的傳輸速率。未

來5G網(wǎng)絡的傳輸速率（指單位時間傳送的數(shù)據(jù)量大?。┛蛇_10Gbps（bps為bitspersecond

的英文縮寫，即比特率，比特/秒），是4G網(wǎng)絡的50?100倍。關于5G網(wǎng)絡使用的無線電波。

下列說法正確的是（）

及低頻低頻中頻高頻要高頻特高頻超高頻極高頻

3X1033X1043X1053X1063X10?3X10*3X10*3X1O103X10n3X10,a//Hz

A.在真空中的傳播速度更快

B.在真空中的波長更長

C.衍射的本領更強

9

D.頻率更高，相同時間傳遞的信息量更大

解析：選D無線電波（電磁波）在真空中的傳播速度與光速相同，保持不變，其速度與

頻率沒有關系，故A錯誤；由公式c=4￡可知，=力頻率越大，波長越短，衍射本領越

弱，故B、C錯誤；無線電波（電磁波）頻率越高，周期越小，相同時間內(nèi)可承載的信息量越大,

故D正確。

3.如圖所示，把一重力不計的通電直導線水平放在蹄形磁鐵磁極的正上方，

導線可以自由轉(zhuǎn)動和平動，當導線通入圖示方向的電流/時，從上往下看，導線

的運動情況是（）

A.順時針方向轉(zhuǎn)動，同時下降

B.順時針方向轉(zhuǎn)動，同時上升

C.逆時針方向轉(zhuǎn)動，同時下降

D.逆時針方向轉(zhuǎn)動，同時上升

解析：選A在導線兩側(cè)取兩小段，左邊一小段所受的安培力方向垂直紙面向里，右側(cè)

一小段所受安培力的方向垂直紙面向外，從上往下看，知導線順時針方向轉(zhuǎn)動，同時導線所

受的安培力方向向下。

4.霍爾元件是實際生活中的重要元件之一，廣泛應用于測量和自動化

技術等領域。如圖所示為一長度一定的霍爾元件，磁感應強度為8的勻強

磁場垂直于霍爾元件的工作面向下，在元件中通入圖示從6到尸方向的電

流/,元件中的載流子帶負電荷，下列說法中正確的是（）

A.該元件能把電學量轉(zhuǎn)化為磁學量

B.該元件C面的電勢高于〃面的

c.如果用該元件測赤道處地磁場的磁感應強度，應保持a〃面水平

0.如果流過霍爾元件的電流大小不變，則元件a。面的電勢差與磁場的磁感應強度成

正比

解析：選D霍爾元件是能夠把磁學量轉(zhuǎn)換為電學量的傳感器，A錯誤；根據(jù)左手定則可

知，帶負電荷的載流子向C面偏轉(zhuǎn)，。面帶負電荷，所以。面的電勢低于〃面的電勢，B錯誤;

在測定地球赤道處的地磁場的磁感應強度時，應將元件的G〃面保持豎直，讓磁場垂直通過

元件的工作面，C錯誤；運動電荷最終在電場力和洛倫茲力的作用下處于平衡狀態(tài)，設霍爾

n

元件的長、寬、高分別為a、b、a則有cry=qvB,電流的微觀表達式為I=nqvS=nqvbd,

所以勺褊如果流過霍爾元件的電流大小不變，則元件4〃面的電勢差與磁場的磁感應

強度成正比，D正確。

5.電磁炮是利用電磁發(fā)射技術制成的一種先進的動能殺傷武器。如

圖所示為某款電磁炮的軌道，該軌道長10m,寬2m。若發(fā)射質(zhì)量為100g的炮彈，從軌道

左端以初速度為零開始加速，當回路中的電流恒為100A時，最大速度可達2km/s,假設軌

道間磁場為勻強磁場，不計空氣及摩擦阻力。下列說法正確的是（）

A.磁場方向豎直向下

B.磁場方向水平向右

C.電磁炮的最大加速度大小為4義1（/m/s?

D.磁感應強度的大小為100T

解析：選D回路中電流方向如題圖所示，則根據(jù)安培定則可知磁場方向應豎直向上，

故A、B錯誤；由題意可知，炮彈最大速度。=2km/s,加速距離s=10m,由速度和位移關

系d=2as,解得最大加速度大小a=2X1（/m/-,由牛頓第二定律可得b=ma,又F=BIL,

聯(lián)立解得8=100T,故C錯誤，D正確。

6.在如圖所示的電路中，理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為m：m=3：1,電阻R、

=2足，電流表和電壓表均為理想交流電表，若電流表的示數(shù)為2A,電壓表的示數(shù)為30V,

則電阻吊的阻值為（）

C.65QD.75Q

解析：選B由理想變壓器原理可知，原、副線圈兩端的電壓之比我=生=*已知〃=

Uim\

30V,故〃=3〃=90V,通過水的電流副線圈中的電流4=總，又因為了=一，

1\\2^2iV212

/To[j\/ToZ,'9

所以通過原線圈的電流I\=f流過電流表的電流1=1。+八,即解得Rz

n\iKin\K>

=27.5Q,石=2尼=55Q,故B正確。

7.如圖所示，兩勻強磁場的方向相同，以垂直于磁場方向的虛線,M

xB1x,.X-：-xxftx

"V為理想邊界，磁感應強度大小分別為區(qū)、&,今有一質(zhì)量為卬、電荷XxD.：xJ\

XX/X：cx

量為e的電子從"V上的P點沿垂直于磁場方向射入勻強磁場5中，且,i/

XxE'x?/

\!X」x

射入方向與物，垂直，其運動軌跡為如圖虛線所示的“心”形圖線。則XXX》獷

以下說法正確的是（）

A.電子的運行軌跡為此用該人

B.B\=2Bz

C.電子從射入磁場到回到一點用時為學

D\e

D.B、=4Bz

11

解析：選B根據(jù)左手定則可知，電子從P點沿垂直于磁場的方向射入勻強磁場8時，

受到的洛倫茲力方向豎直向上，所以電子的運行軌跡為電骯和/故A錯誤；電子在題圖所

示運動過程中，在左側(cè)勻強磁場中運動兩個半圓，即運動一個周期，在右側(cè)勻強磁場中運動

半個周期，所以，故C錯誤；由題圖可知，電子在左側(cè)勻強磁場中的運動半徑

D\ethe

my

是在右側(cè)勻強磁場中的運動半徑的一半，根據(jù)可知，8=2反，故B正確，D錯誤。

He

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，

有多項符合題目要求。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.振蕩電路電容器兩端的電壓〃隨時間，變化的關系如圖所示，

D.從時刻G?％,電容器的帶電荷量不斷增加

解析：選BC我時刻電容器兩端電壓最高時，電路中振蕩電流為零，友時刻電容器兩端

電壓為零，電路中振蕩電流最強、磁場能最大，選項A錯誤，B正確；在友?心的過程中，

從題圖可知，電容器兩板間電壓增大，則為充電過程，電場能增加，選項C正確；在友?士，

的過程中，電容器兩板間電壓減小，則為放電過程，帶電荷量減少，選項D錯誤。

9.半徑分別為r和2r的同心圓形導軌固定在同一水平面內(nèi)，一長為人

電阻為"的勻質(zhì)金屬棒a人置于圓導軌上面，歷的延長線通過圓導軌中心0,

裝置的俯視圖如圖所示，整個裝置位于一勻強磁場中，磁感應強度的大小為|x）

B,方向豎直向下。在兩導軌之間接阻值為A的定值電阻和電容為C的電容\

器，金屬棒在水平外力作用下以角速度。繞〃逆時針勻速轉(zhuǎn)動，在轉(zhuǎn)動過程

中始終與導軌保持良好接觸，導軌電阻不計。當電路穩(wěn)定時，下列說法正確的是（）

A.金屬棒中電流從6流向a

B.金屬棒兩端電壓為763/

C.電容器的M板帶負電

D.電容器所帶電荷量為

解析：選AB根據(jù)右手定則可知金屬棒中電流從6流向a,選項A正確；金屬棒轉(zhuǎn)動時

產(chǎn)生的電動勢為￡=為"'+；?切割磁感線的金屬棒相當于電源，金屬棒兩端

DO

電壓相當于電源的路端電壓，因而〃=加力=彳少3/，選項B正確；金屬棒H端相當于電源

12

n3

正極，電容器"板帶正電，選項c錯誤；由c=i可得電容器所帶電荷量為落

選項D錯誤。

10.如圖所示，足夠長的金屬導軌豎直放置，金屬棒a6、cd均通過棒兩|x

端的環(huán)套在金屬導軌上。虛線上方有垂直紙面向里的勻強磁場，虛線下方有J?。?/p>

豎直向下的勻強磁場，兩勻強磁場的磁感應強度大小均為民a。、cd兩棒與一中

導軌間的動摩擦因數(shù)均為“，兩棒總電阻為凡導軌電阻不計。開始時兩棒

靜止在圖示位置，當cd棒無初速釋放時，對劭棒施加豎直向上的力尸使其??

沿導軌向上做勻加速運動，時間足夠長。則（）

A.棒中的電流方向由方到a

B.cd棒先加速運動后勻速運動

C.cd棒所受摩擦力的最大值大于cd棒的重力

D.力廠做的功等于兩棒產(chǎn)生的電熱與棒增加的機械能之和

解析：選ACD數(shù)棒向上運動的過程中，穿過閉合回路數(shù)A的磁通量增大，根據(jù)楞次定

律可得，a6棒中的感應電流方向為6到a,故A正確；cd棒中感應電流由c到a其所在的

區(qū)域有豎直向下的磁場，由左手定則知cd棒所受的安培力向里，所受的摩擦力向上，a8棒

做加速直線運動，速度增大，產(chǎn)生的感應電流增大，cd棒所受的安培力也隨之增大，對導軌

的壓力增大，則所受摩擦力增大，摩擦力先小于重力，后大于重力，最后等于重力，所以cd

棒先加速運動后減速運動，最后停止運動，故B錯誤，C正確；對兩棒組成的系統(tǒng)根據(jù)動能

定理可得法一例一/期一柘+—0,又名=心力廠做的功應等于兩棒產(chǎn)生的電熱與

動棒增加的機械能之和，故D正確。

三、非選擇題（本題共5小題，共54分）

11.（7分）某同學選用匝數(shù)可調(diào)的可拆變壓器來“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的

關系”實驗，變壓器原線圈兩端所接的電源應是電壓為12V的低壓________（選填“交流電

源”或“直流電源”）。先保持原線圈的匝數(shù)不變，增加副線圈的匝數(shù)，觀察到副線圈兩端的

電壓；然后再保持副線圈的匝數(shù)不變，增加原線圈的匝數(shù)，觀察到副線圈兩端的電

壓________（選填“增大”“減小”或“不變”）。上述探究副線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關系中

采用的實驗方法是“選填"控制變量法”“轉(zhuǎn)換法”或“類比法”兀

解析：變壓器不能改變直流電的電壓，故電源應為低壓交流電源；由色=用知，&=生〃,

ThU2

原線圈的匝數(shù)功不變，增加副線圈的匝數(shù)m,則副線圈兩端的電壓增大；如果m不變，外增

大，則Z4減?。簧鲜鰧嶒灢捎玫奶骄糠椒ㄊ强刂谱兞糠?。

答案：交流電源增大減小控制變量法

12.（9分）傳感器是把非電學量（如速度、溫度、壓力等）的變化

踏板

壓桿-

壓力傳3

感器R

轉(zhuǎn)換成電學量的變化的一種元件，在自動控制中有著相當廣泛的應用。有一種測量人的體重

的電子秤，其測量部分的原理圖如圖中的虛線框所示，它主要由壓力傳感器電阻值會隨所

受壓力大小發(fā)生變化的可變電阻）和顯示體重大小的儀表A（實質(zhì)是理想電流表）組成。壓力傳

感器表面能承受的最大壓強為1X10,Pa,且已知壓力傳感器"的電阻與所受壓力的關系如

表所示?設踏板和壓桿的質(zhì)量可以忽略不計，接通電源后，壓力傳感器兩端的電壓恒為4.8V,

取g=10m/s2o請作答：

壓力夕N0250500750100012501500???

電阻R/Q300270240210180150120…

（1）該秤零點（即踏板空載時）的刻度線應標在電流表刻度盤_______A處；

⑵如果某人站在該秤踏板上，電流表刻度盤的示數(shù)為20mA,這個人的質(zhì)量是

kg。

解析：（1）由壓力傳感器的電阻與所受壓力的關系知6=0時，4300Q。

[JAQ

由閉合電路歐姆定律/=7=加A=1.6X10—24

1\OVU

即該秤零點（即踏板空載時）的刻度線應標在電流表刻度盤1.6X10—2A處。

（2）由閉合電路歐姆定律/=,

得魅Q=240Q

由表中數(shù)據(jù)得Q500N,由G=mg,可得力=50kg

即這個人的質(zhì)量是50kg。

答案：（1）1.6X10-（2）50

13.（11分）如圖所示，分布在半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi)的勻強磁場，磁

感應強度為反方向垂直紙面向里，電荷量為小質(zhì)量為勿的帶正電的粒

子從磁場邊緣4點沿圓的半徑4。方向射入磁場,從〃點離開磁場,其中/、

〃間的距離為小r,不計重力，求：

（1）粒子做圓周運動的半徑:

（2）粒子的入射速度的大小;

（3）粒子在磁場中運動的時間。

解析：（1）設粒子做勻速圓周運動的半徑為凡粒子運動軌跡如圖所示。

AD

結(jié)合題意及兒何知識得sin￡般）=暴雪,所以//勿=120°

ZnUZ

XXX,

4

則結(jié)合幾何知識可知三角形ADO'是等邊三角形，故粒子做圓周運動的半徑R=AD=小

八

2

(2)根據(jù)牛頓第二定律有qvB=nr^

(3)由粒子運動軌跡圖知，粒子在磁場中的運動方向偏轉(zhuǎn)了60°,所以粒子在磁場中運

動了4個周期，根據(jù)勻速圓周運動線速度與周期的關系得7="4得

6vqB

則粒子在磁場中的運動時間為力=/7=孤。

答案：(l)V§r⑵木電(3)^

vm3qB

14.(12分)(2021?浙江6月選考)一種探測氣體放電過程的裝置如圖甲所示，充滿銳氣

(Ne)的電離室中有兩電極與長直導線連接，并通過兩水平長導線與高壓電源相連。在與長直

導線垂直的平面內(nèi)，以導線為對稱軸安裝一個用阻值加=10Q的細導線繞制、匝數(shù)25X

10：'的圓環(huán)形螺線管，細導線的始末兩端c、d與阻值290Q的電阻連接。螺線管的橫截

面是半徑a=1.0Xl()Tm的圓，其中心與長直導線的距離尸0.1m。氣體被電離后在長直導

線回路中產(chǎn)生順時針方向的電流/,其圖像如圖乙所示。為便于計算，螺線管內(nèi)各處的

LJ

磁感應強度大小均可視為B=~,其中A=2XIO-7T-m/A。

(1)求。?6.OXlO^s內(nèi)通過長直導線橫截面的電荷量0；

(2)求3.0X103s時，通過螺線管某一匝線圈的磁通量

(3)若規(guī)定為電流的正方向，在不考慮線圈自感的情況下，通過計算，畫出通