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模块达标验收（一）
（满分：100分）
一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1.街旁的路灯，江海里的航标都要求在夜晚亮，白天熄灭，利用半导体的电学特性制成了自动点亮、熄灭的装置，实现了自动控制，这是利用半导体的（　　）
A.压敏性 B.光敏性
C.热敏性 D.三种特性都利用
2.有一种高速磁悬浮列车的设计方案是在每节车厢底部安装强磁铁（磁场方向向下），并在两条铁轨之间沿途平放一系列线圈。下列说法中错误的是（　　）
A.当列车运动时，通过线圈的磁通量会发生变化
B.列车速度越快，通过线圈的磁通量变化越快
C.列车运动时，线圈中会产生感应电流
D.线圈中的感应电流的大小与列车速度无关
3.匝数为100的线圈的面积S＝100 cm2，放在方向如图所示的匀强磁场中。线圈平面与磁场的方向垂直，当磁感应强度由2×10－3 T经过5 s均匀减小到0时，感应电动势的大小为（　　）
A.4×10－4 V B.2×10－3 V
C.4×10－2 V D.0.2 V
4.如图所示电路中，L是一直流电阻可忽略不计的电感线圈，a、b为L的左、右两端点，A、B、C为完全相同的三个灯泡，原来电键K是闭合的，三个灯泡均在发光。某时刻将电键K断开，则下列说法正确的是（　　）
A.a点电势高于b点，A灯闪亮后缓慢熄灭
B.b点电势高于a点，B、C灯闪亮后缓慢熄灭
C.a点电势高于b点，B、C灯闪亮后缓慢熄灭
D.b点电势高于a点，B、C灯不会闪亮只是缓慢熄灭
5.如图所示，ABCA为一个半圆形的有界匀强磁场，O为圆心，F、G分别为半径OA和OC的中点，D、E点位于边界圆弧上，且DF∥EG∥BO。现有三个相同的带电粒子（不计重力）以相同的速度分别从B、D、E三点沿平行BO方向射入磁场，其中由B点射入磁场的粒子1恰好从C点射出，由D、E两点射入的粒子2和粒子3从磁场某处射出，则下列说法不正确的是（　　）
A.粒子2从O点射出磁场
B.粒子3从C点射出磁场
C.粒子1、2、3在磁场的运动时间之比为3∶2∶3
D.粒子2、3经磁场偏转角相同
6.如图所示为电动机模型图，左侧为N极，右侧为S极。电动机线框通过换向器连入电路中，线框abcd的面积为S，匝数为n，匀强磁场的磁感应强度为B，线框平面与磁场平行。若此时闭合开关，则下列说法中正确的是（　　）
A.从正前方看去，该线框将会逆时针转动
B.若同时调转电极和磁极方向，则线框的转动方向改变
C.转动过程中线框中电流方向变化，流过R的电流方向不变
D.线框转过90°时，穿过线框平面的磁通量最大，且为nBS
7.如图所示，a和b带电荷量相同，以相同动能从A点射入磁场，在匀强磁场中做圆周运动的半径ra＝2rb，则可知（重力不计）（　　）
A.两粒子都带正电，质量比＝4
B.两粒子都带负电，质量比＝4
C.两粒子都带正电，质量比＝
D.两粒子都带负电，质量比＝
8.如图所示，两个相同的灯泡，分别接在理想变压器的原、副线圈上（灯泡电阻不随温度变化），已知原、副线圈的匝数比n1∶n2＝2∶1，电源电压为U，则（　　）
A.通过A、B灯泡的电流之比为IA∶IB＝2∶1
B.灯泡A、B两端的电压之比为UA∶UB＝2∶1
C.灯泡A、B两端的电压分别为UA＝、UB＝
D.两灯泡A、B消耗的功率相等
二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选的得0分）
9.关于红外线的作用与来源，下列说法正确的是（　　）
A.一切物体都在不停地辐射红外线
B.红外线具有很强的热作用和荧光作用
C.红外线的显著作用是化学作用
D.红外线容易穿透云雾
10.如图所示，变压器原线圈两端接正弦交变电流，电流表A和电压表V均为理想交流电表，L为小灯泡，R0为定值电阻，R为滑动变阻器，P、Q分别为滑动变阻器和副线圈上的滑片，二者都有一定的调节范围。若只调节P或者只调节Q，使电流表示数增大，则还可能同时观察到的现象是（　　）
A.电压表示数增大，小灯泡L变亮
B.电压表示数增大，小灯泡L变暗
C.电压表示数减小，小灯泡L变亮
D.电压表示数减小，小灯泡L变暗
11.如图所示，两个横截面分别为圆形和正方形、磁感应强度相同的匀强磁场，圆的直径等于正方形的边长，两个电子以相同的速度分别飞入两个磁场区域，速度方向均与磁场方向垂直。进入圆形区域的电子速度方向正对圆心，进入正方形区域的电子是沿一边的中心且垂直于边界线进入的，则（　　）
A.两个电子在磁场中运动的轨迹半径一定相同
B.两个电子在磁场中运动的时间有可能相同
C.进入圆形区域的电子一定先飞离磁场
D.进入圆形区域的电子一定不会后飞离磁场
12.两根足够长的光滑平行金属导轨固定在竖直平面内，间距为l，电阻不计，上端接有阻值为R的定值电阻。两导轨间有一边长为的正方形区域MNQP，该区域内有方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，一质量为m，电阻为的金属杆从MN处由静止释放，运动过程中与导轨相互垂直且接触良好，若金属杆离开磁场前已做匀速运动，重力加速度大小为g，则（　　）
A.金属杆离开磁场前的瞬间流过R的电流的大小为
B.金属杆离开磁场时速度大小为
C.金属杆穿过整个磁场过程中整个电路产生的电热为－
D.金属杆穿过整个磁场过程中流过电阻R上的电量为
三、非选择题（本题共5小题，共60分）
13.（10分）某小组研究热敏电阻阻值随温度的变化规律。根据实验需要已选用了规格和量程合适的器材。
（1）先用多用电表预判热敏电阻阻值随温度的变化趋势。选择适当倍率的欧姆挡，将两表笔　　　　，调节欧姆调零旋钮，使指针指向右边“0 Ω”处。测量时观察到热敏电阻温度越高，相同倍率下多用电表指针向右偏转角度越大，由此可判断热敏电阻阻值随温度的升高而　　　　　。
（2）再按图连接好电路进行测量。
①闭合开关S前，将滑动变阻器R1的滑片滑到　　　（选填“a”或“b”）端。将温控室的温度设置为T，电阻箱R0调为某一阻值R01。闭合开关S，调节滑动变阻器R1，使电压表和电流表的指针偏转到某一位置。记录此时电压表和电流表的示数T和R01。断开开关S。再将电压表与热敏电阻C端间的导线改接到D端，闭合开关S。反复调节R0和R1，使电压表和电流表的示数与上述记录的示数相同。记录此时电阻箱的阻值R02。断开开关S。
②实验中记录的阻值R01　　　　R02（选填“大于”“小于”或“等于”）。此时热敏电阻阻值RT＝　　　　。
14.（10分）如图甲所示的电路中，L1、L2、L3为三只“6 V 3 W”的灯泡，变压器为理想变压器。各电表均为理想电表。当ab端接如图乙所示的交变电压时，三只灯泡均正常发光。试求：
（1）变压器原、副线圈的匝数比；
（2）ab端交变电压的最大值Um；
（3）ab端交变电压的瞬时值表达式。
15.（10分）如图所示，电阻为0.1 Ω的正方形单匝线圈abcd的边长为0.2 m，bc边与匀强磁场边缘重合。磁场的宽度等于线圈的边长，磁感应强度大小为0.5 T。在水平拉力作用下，线圈以8 m/s的速度向右穿过磁场区域。求线圈在上述过程中：
（1）感应电动势的大小E；
（2）所受拉力的大小F；
（3）感应电流产生的热量Q。
16.（14分）如图，在0≤x≤h，－∞＜y＜＋∞区域中存在方向垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度B的大小可调，方向不变。一质量为m、电荷量为q（q＞0）的粒子以速度v0从磁场区域左侧沿x轴进入磁场，不计重力。
（1）若粒子经磁场偏转后穿过y轴正半轴离开磁场，分析说明磁场的方向，并求在这种情况下磁感应强度的最小值Bm；
（2）如果磁感应强度大小为，粒子将通过虚线所示边界上的一点离开磁场。求粒子在该点的运动方向与x轴正方向的夹角及该点到x轴的距离。
17.（16分）如图所示，竖直平面内有两个半径为r、光滑的圆弧形金属环，在M、N处分别与距离为2r、足够长的平行光滑金属导轨ME、NF相接，金属环最高点A处断开不接触。金属导轨ME、NF的最远端E、F之间接有电阻为R的小灯泡L，在MN上方及CD下方有垂直纸面向里的匀强磁场Ⅰ和Ⅱ，磁感应强度大小均为B，磁场Ⅰ和Ⅱ之间的距离为h。现有质量为m的导体棒ab，从金属环的最高点A处由静止下落，在下落过程中导体棒始终保持水平，与金属环及导轨接触良好。已知导体棒下落时向下的加速度为a。导体棒进入磁场Ⅱ后小灯泡亮度始终不变。重力加速度为g。导体棒、导轨、金属环的电阻均不计。求：
（1）导体棒从A处下落时的速度v1的大小；
（2）导体棒下落到MN处时的速度v2的大小；
（3）将磁场Ⅱ的CD边界下移一段距离，分析导体棒进入磁场Ⅱ后小灯泡的亮度变化情况，并说明原因。模块达标验收（一）
1.B　由题意可知，这一装置要对光敏感，能区分白天与夜晚，所以B正确。
2.D　当列车运动时，车厢底部安装的磁铁产生的磁场穿过线圈，导致通过线圈的磁通量发生变化，A正确；列车速度越快，通过线圈的磁通量变化越快，从而产生的感应电动势越大，B正确；由于列车的运动，导致线圈中的磁通量发生变化，因而产生感应电流，C正确；由法拉第电磁感应定律可知，感应电流的大小与磁通量变化率有关，而磁通量变化率却由变化量及运动时间决定，D错误。
3.A　线圈中感应电动势大小为：E＝NS＝100××0.01 V＝4×10－4 V，故A正确，B、C、D错误。
4.B　电键K闭合稳定时，电感线圈支路的总电阻较B、C灯支路电阻小，故流过A灯的电流I1大于流过B、C灯的电流I2，且电流方向由a到b，a点电势高于b点。当电键K断开，由于与电源断开，电感线圈会产生自感现象，相当于电源，b点电势高于a点，阻碍流过A灯的电流减小，瞬间流过B、C灯支路的电流比原来的大，故B、C灯闪亮后再缓慢熄灭，故B正确。
5.C　三个相同的带电粒子（不计重力）以相同的速度分别从B、D、E三点沿平行BO方向射入磁场，故三粒子运动半径、周期相同；由B点射入磁场的粒子1恰好从C点射出，那么粒子都向右偏转，且半径r＝R；那么，粒子3也恰好从C点射出，粒子2恰好从O点射出；所以粒子2、3转过的中心角为60°，粒子1转过的中心角为90°，所以粒子1、2、3在磁场的运动时间之比为3∶2∶2，故A、B、D正确，C错误。
6.C　根据电源正负极可知，从上往下看，电流为逆时针方向，根据左手定则可知，ab边受力向上，cd边受力向下，所以从正面看线框会顺时针转动，故A错误；同时调转电极和磁极方向，相当于同时改变磁场和电流方向，根据左手定则可知，线框受力方向不变，所以转动方向不会发生改变，故B错误；下面的电路为直流电流，流过R的电流的方向不发生改变，故C正确；根据磁通量的公式Φ＝BS可知，在计算磁通量的时候，不应该出现匝数，故D错误。
7.B　两粒子进入磁场后均向下偏转，可知在A点受到的洛伦兹力均向下，由左手定则可知，这两个粒子均带负电，根据洛伦兹力提供向心力得qvB＝m ，解得r＝，又动能Ek＝mv2，解得m＝，可见m与半径r的平方成正比，则ma∶mb＝ ∶ ＝（2rb）2∶＝4∶1，故选B。
8.C　通过电灯的电流分别为变压器原、副线圈的电流，故IA∶IB＝n2∶n1＝1∶2，A错误；因为是相同的两只灯泡，所以两端的电压比等于电流比，故UA∶UB＝1∶2，B错误；因为B灯电压为副线圈输出电压，则原线圈电压U1＝UB＝2UB，而A灯电压UA＝UB，由于A灯跟原线圈串联在电源电压U上，即UB＋2UB＝U，所以UB＝U，UA＝U，C正确；因为是相同的两只灯泡，根据P＝I2R可知消耗的功率比等于电流的平方比PA∶PB＝1∶4，D错误。
9.AD　荧光作用和化学作用都是紫外线的重要用途，故B、C错误。红外线波长较可见光长，绕过障碍物能力强，易穿透云雾，所有物体都在不停地辐射红外线，故A、D正确。
10.AB　若只调节Q，副线圈电路总电阻不变，当Q向上移动时，U2增大，I2增大，输出功率增大，输入功率增大，I1增大，电压表示数增大，小灯泡变亮，故A正确；若只调节P，原、副线圈匝数比不变，副线圈两端电压U2不变，当P向左滑动时，副线圈电路总电阻减小，副线圈中的电流I2增大，则原线圈中电流I1增大，电压表示数增大，小灯泡电压减小，亮度变暗，故B正确。
11.ABD　电子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，qvB＝，整理得R＝，两过程电子速度v相同，所以半径R相同，故A正确；由于它们进入圆形磁场和正方形磁场的轨迹半径、速度是相同的，我们把圆形磁场和正方形磁场放到同一位置如图所示，由图可以看出若进入磁场区域的电子的轨迹为1，先出圆形磁场，再出正方形磁场，若进入磁场区域的电子的轨迹为2，同时从圆形与正方形边界出磁场；若进入磁场区域的电子的轨迹为3，先出圆形磁场，再出正方形磁场；所以电子不会先出正方形的磁场，故B、D正确，C错误。
12.BD　设流过金属杆中的电流为I，由平衡条件得mg＝BIl，解得I＝，所以R中的电流大小I＝，A错误；设杆匀速运动时的速度为v，则E＝Bv，R总＝R，解得v＝，B正确；由能量守恒定律得mg－Q＝mv2，解得Q＝mgl－，C错误；金属杆穿过整个磁场过程中流过电阻R上的电量q＝＝，D正确。
13.（1）短接　减小　（2）①b　②大于　R01－R02
解析：（1）选择倍率适当的欧姆挡，将两表笔短接；欧姆表指针向右偏转角度越大，则阻值越小，可判断热敏电阻的阻值随温度升高而减小。
（2）①闭合开关S前，应将滑动变阻器R1的阻值调到最大，即将滑片滑到b端。
②因为两次电压表和电流表的示数相同，所以R01＝R02＋RT，即RT＝R01－R02，可知R01大于R02。
14.（1）2∶1　（2）18 V　（3）u＝18sin（100πt）V
解析：（1）三只“6 V　3 W”的灯泡正常发光，可知副线圈的电压为6 V，每只灯泡电流为I＝＝0.5 A，
副线圈的电流为1 A，原线圈的电流为0.5 A，
由变压器原理，可得变压器原、副线圈的匝数比为
＝＝。
（2）由变压器原理，可得＝，
解得变压器的输入电压U1＝12 V，
ab间电压Uab＝U＋U1＝18 V，
ab端交变电压的最大值Um＝Uab＝18 V。
（3）由图乙可知，交流电的周期为0.02 s，
所以角速度ω＝＝100π rad/s
ab端交变电压的瞬时值表达式为
u＝Umsin ωt＝18sin（100πt）V。
15.（1）0.8 V　（2）0.8 N　（3）0.32 J
解析：（1）由题意可知，当线圈切割磁感线时产生的电动势为E＝Blv＝0.5×0.2×8 V＝0.8 V。
（2）因为线圈匀速运动故所受拉力等于安培力，有
F＝F安＝BIl
根据闭合电路欧姆定律有I＝
结合（1）联立各式代入数据可得F＝0.8 N。
（3）线圈穿过磁场所用的时间为
t＝＝ s＝0.05 s
故线圈穿越过程产生的热量为
Q＝I2Rt＝t＝×0.05 J＝0.32 J。
16.（1）垂直纸面向里　　（2）　（2－）h
解析：（1）由题意，粒子刚进入磁场时应受到方向向上的洛伦兹力，因此磁场方向垂直于纸面向里。设粒子进入磁场中做圆周运动的半径为R，根据洛伦兹力公式和圆周运动规律，有qv0B＝m ①
由此可得R＝ ②
粒子穿过y轴正半轴离开磁场，其在磁场中做圆周运动的圆心在y轴正半轴上，半径应满足R≤h ③
由题意，当磁感应强度大小为Bm时，粒子的运动半径最大，由此得Bm＝。 ④
（2）若磁感应强度大小为，粒子做圆周运动的圆心仍在y轴正半轴上，由②④式可得，此时圆弧半径为R'＝2h ⑤
粒子会穿过图中P点离开磁场，运动轨迹如图所示。设粒子在P点的运动方向与x轴正方向的夹角为α，
由几何关系sin α＝＝ ⑥
即α＝ ⑦
由几何关系可得，P点与x轴的距离为y＝2h（1－cos α） ⑧
联立⑦⑧式得y＝（2－）h。 ⑨
17.（1）　（2）
（3）见解析
解析：（1）导体棒从A处下落时，导体棒切割磁感线的有效长度为r，导体棒内产生的感应电动势E＝Blv＝Brv1
回路中产生的感应电流I＝＝
根据牛顿第二定律有mg－BI·r＝ma
解得v1＝。
（2）导体棒进入磁场Ⅱ后小灯泡亮度始终不变，说明导体棒在磁场Ⅱ中受力平衡，匀速下落，设此时导体棒的速度为v3，则有mg＝B·2r，解得v3＝
从MN下落到CD的过程，导体棒只受重力作用，
则2gh＝－，得v2＝＝。
（3）CD边界下移一段距离，导体棒ab进入磁场Ⅱ时的速度大于v3，mg＜F安，导体棒做加速度逐渐减小的减速运动，速度逐渐减小，感应电动势逐渐减小，感应电流逐渐减小，小灯泡亮度逐渐减小，最后mg＝F安，导体棒做匀速运动，小灯泡亮度不变。
4 / 5(共48张PPT)
模块达标验收（一）
（满分：100分）
一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出
的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1. 街旁的路灯，江海里的航标都要求在夜晚亮，白天熄灭，利用半导
体的电学特性制成了自动点亮、熄灭的装置，实现了自动控制，这
是利用半导体的（　　）
A. 压敏性 B. 光敏性
C. 热敏性 D. 三种特性都利用
解析：　由题意可知，这一装置要对光敏感，能区分白天与夜
晚，所以B正确。
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2. 有一种高速磁悬浮列车的设计方案是在每节车厢底部安装强磁铁
（磁场方向向下），并在两条铁轨之间沿途平放一系列线圈。下列
说法中错误的是（　　）
A. 当列车运动时，通过线圈的磁通量会发生变化
B. 列车速度越快，通过线圈的磁通量变化越快
C. 列车运动时，线圈中会产生感应电流
D. 线圈中的感应电流的大小与列车速度无关
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解析：　当列车运动时，车厢底部安装的磁铁产生的磁场穿
过线圈，导致通过线圈的磁通量发生变化，A正确；列车速度
越快，通过线圈的磁通量变化越快，从而产生的感应电动势越
大，B正确；由于列车的运动，导致线圈中的磁通量发生变
化，因而产生感应电流，C正确；由法拉第电磁感应定律可
知，感应电流的大小与磁通量变化率有关，而磁通量变化率却
由变化量及运动时间决定，D错误。
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3. 匝数为100的线圈的面积S＝100 cm2，放在方向如图所示的匀强磁
场中。线圈平面与磁场的方向垂直，当磁感应强度由2×10－3 T经
过5 s均匀减小到0时，感应电动势的大小为（　　）
A. 4×10－4 V B. 2×10－3 V
C. 4×10－2 V D. 0.2 V
解析：　线圈中感应电动势大小为：E＝NS＝
100××0.01 V＝4×10－4 V，故A正确，B、C、D错误。
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4. 如图所示电路中，L是一直流电阻可忽略不计的电感线圈，a、b为
L的左、右两端点，A、B、C为完全相同的三个灯泡，原来电键K
是闭合的，三个灯泡均在发光。某时刻将电键K断开，则下列说法
正确的是（　　）
A. a点电势高于b点，A灯闪亮后缓慢熄灭
B. b点电势高于a点，B、C灯闪亮后缓慢熄灭
C. a点电势高于b点，B、C灯闪亮后缓慢熄灭
D. b点电势高于a点，B、C灯不会闪亮只是缓慢熄灭
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解析：　电键K闭合稳定时，电感线圈支路的总电阻较B、C灯支
路电阻小，故流过A灯的电流I1大于流过B、C灯的电流I2，且电流
方向由a到b，a点电势高于b点。当电键K断开，由于与电源断开，
电感线圈会产生自感现象，相当于电源，b点电势高于a点，阻碍流
过A灯的电流减小，瞬间流过B、C灯支路的电流比原来的大，故
B、C灯闪亮后再缓慢熄灭，故B正确。
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5. 如图所示，ABCA为一个半圆形的有界匀强磁场，O为圆心，F、G
分别为半径OA和OC的中点，D、E点位于边界圆弧上，且
DF∥EG∥BO。现有三个相同的带电粒子（不计重力）以相同的速度
分别从B、D、E三点沿平行BO方向射入磁场，其中由B点射入磁场
的粒子1恰好从C点射出，由D、E两点射入的粒子2和粒子3从磁场
某处射出，则下列说法不正确的是（　　）
A. 粒子2从O点射出磁场
B. 粒子3从C点射出磁场
C. 粒子1、2、3在磁场的运动时间之比为3∶2∶3
D. 粒子2、3经磁场偏转角相同
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解析：　三个相同的带电粒子（不计重力）以相同的速度分别从
B、D、E三点沿平行BO方向射入磁场，故三粒子运动半径、周期
相同；由B点射入磁场的粒子1恰好从C点射出，那么粒子都向右偏
转，且半径r＝R；那么，粒子3也恰好从C点射出，粒子2恰好从O
点射出；所以粒子2、3转过的中心角为60°，粒子1转过的中心角
为90°，所以粒子1、2、3在磁场的运动时间之比为3∶2∶2，故
A、B、D正确，C错误。
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6. 如图所示为电动机模型图，左侧为N极，右侧为S极。电动机线框通过换向器连入电路中，线框abcd的面积为S，匝数为n，匀强磁场的磁感应强度为B，线框平面与磁场平行。若此时闭合开关，则下列说法中正确的是（　　）
A. 从正前方看去，该线框将会逆时针转动
B. 若同时调转电极和磁极方向，则线框的转动方向改变
C. 转动过程中线框中电流方向变化，流过R的电流方向不变
D. 线框转过90°时，穿过线框平面的磁通量最大，且为nBS
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解析：　根据电源正负极可知，从上往下看，电流为逆时针
方向，根据左手定则可知，ab边受力向上，cd边受力向下，所
以从正面看线框会顺时针转动，故A错误；同时调转电极和磁
极方向，相当于同时改变磁场和电流方向，根据左手定则可
知，线框受力方向不变，所以转动方向不会发生改变，故B错
误；下面的电路为直流电流，流过R的电流的方向不发生改变，
故C正确；根据磁通量的公式Φ＝BS可知，在计算磁通量的时
候，不应该出现匝数，故D错误。
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7. 如图所示，a和b带电荷量相同，以相同动能从A点射入磁场，在匀
强磁场中做圆周运动的半径ra＝2rb，则可知（重力不计）（　　）
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解析：　两粒子进入磁场后均向下偏转，可知在A点受到的洛伦
兹力均向下，由左手定则可知，这两个粒子均带负电，根据洛伦兹
力提供向心力得qvB＝m ，解得r＝，又动能Ek＝mv2，解得m
＝，可见m与半径r的平方成正比，则ma∶mb＝ ∶ ＝
（2rb）2∶＝4∶1，故选B。
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8. 如图所示，两个相同的灯泡，分别接在理想变压器的原、副线圈上
（灯泡电阻不随温度变化），已知原、副线圈的匝数比n1∶n2＝
2∶1，电源电压为U，则（　　）
A. 通过A、B灯泡的电流之比为IA∶IB＝2∶1
B. 灯泡A、B两端的电压之比为UA∶UB＝2∶1
D. 两灯泡A、B消耗的功率相等
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解析：　通过电灯的电流分别为变压器原、副线圈的电流，故
IA∶IB＝n2∶n1＝1∶2，A错误；因为是相同的两只灯泡，所以两端
的电压比等于电流比，故UA∶UB＝1∶2，B错误；因为B灯电压为
副线圈输出电压，则原线圈电压U1＝UB＝2UB，而A灯电压UA＝
UB，由于A灯跟原线圈串联在电源电压U上，即UB＋2UB＝U，所
以UB＝U，UA＝U，C正确；因为是相同的两只灯泡，根据P＝
I2R可知消耗的功率比等于电流的平方比PA∶PB＝1∶4，D错误。
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二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出
的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选对
但不全的得2分，有错选的得0分）
9. 关于红外线的作用与来源，下列说法正确的是（　　）
A. 一切物体都在不停地辐射红外线
B. 红外线具有很强的热作用和荧光作用
C. 红外线的显著作用是化学作用
D. 红外线容易穿透云雾
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解析：　荧光作用和化学作用都是紫外线的重要用途，故B、C
错误。红外线波长较可见光长，绕过障碍物能力强，易穿透云雾，
所有物体都在不停地辐射红外线，故A、D正确。
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10. 如图所示，变压器原线圈两端接正弦交变电流，电流表A和电压
表V均为理想交流电表，L为小灯泡，R0为定值电阻，R为滑动变
阻器，P、Q分别为滑动变阻器和副线圈上的滑片，二者都有一定
的调节范围。若只调节P或者只调节Q，使电流表示数增大，则还
可能同时观察到的现象是（　　）
A. 电压表示数增大，小灯泡L变亮
B. 电压表示数增大，小灯泡L变暗
C. 电压表示数减小，小灯泡L变亮
D. 电压表示数减小，小灯泡L变暗
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解析：　若只调节Q，副线圈电路总电阻不变，当Q向上移动时，U2增大，I2增大，输出功率增大，输入功率增大，I1增大，电压表示数增大，小灯泡变亮，故A正确；若只调节P，原、副线圈匝数比不变，副线圈两端电压U2不变，当P向左滑动时，副线圈电路总电阻减小，副线圈中的电流I2增大，则原线圈中电流I1增大，电压表示数增大，小灯泡电压减小，亮度变暗，故B正确。
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11. 如图所示，两个横截面分别为圆形和正方形、磁感应强度相同的
匀强磁场，圆的直径等于正方形的边长，两个电子以相同的速度
分别飞入两个磁场区域，速度方向均与磁场方向垂直。进入圆形
区域的电子速度方向正对圆心，进入正方形区域的电子是沿一边
的中心且垂直于边界线进入的，则（　　）
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A. 两个电子在磁场中运动的轨迹半径一定相同
B. 两个电子在磁场中运动的时间有可能相同
C. 进入圆形区域的电子一定先飞离磁场
D. 进入圆形区域的电子一定不会后飞离磁场
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解析：　电子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹
力提供向心力，qvB＝，整理得R＝，两过程电
子速度v相同，所以半径R相同，故A正确；由于它们
进入圆形磁场和正方形磁场的轨迹半径、速度是相同的，我们把圆形磁场和正方形磁场放到同一位置如图所示，由图可以看出若进入磁场区域的电子的轨迹为1，先出圆形磁场，再出正方形磁场，若进入磁场区域的电子的轨迹为2，同时从圆形与正方形边界出磁场；若进入磁场区域的电子的轨迹为3，先出圆形磁场，再出正方形磁场；所以电子不会先出正方形的磁场，故B、D正确，C错误。
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12. 两根足够长的光滑平行金属导轨固定在竖直平面内，间距为l，电
阻不计，上端接有阻值为R的定值电阻。两导轨间有一边长为的
正方形区域MNQP，该区域内有方向垂直纸面向里的匀强磁场，
磁感应强度大小为B，一质量为m，电阻为的金属杆
从MN处由静止释放，运动过程中与导轨相互垂直且
接触良好，若金属杆离开磁场前已做匀速运动，重
力加速度大小为g，则（　　）
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解析：　设流过金属杆中的电流为I，由平衡条件得mg＝BIl，解得I＝，所以R中的电流大小I＝，A错误；设杆匀速运动时的速度为v，则E＝Bv，R总＝R，解得v＝，B正确；由能量守恒定律得mg－Q＝mv2，解得Q＝mgl－，C错误；金属杆穿过整个磁场过程中流过电阻R上的电量q＝＝，D正确。
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三、非选择题（本题共5小题，共60分）
13. （10分）某小组研究热敏电阻阻值随温度的变化规律。根据实验
需要已选用了规格和量程合适的器材。
（1）先用多用电表预判热敏电阻阻值随温度的变化趋势。选择适
当倍率的欧姆挡，将两表笔 ，调节欧姆调零旋钮，
使指针指向右边“0 Ω”处。测量时观察到热敏电阻温度越
高，相同倍率下多用电表指针向右偏转角度越大，由此可判
断热敏电阻阻值随温度的升高而 。
短接　
减小　
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解析：选择倍率适当的欧姆挡，将两表笔短接；欧姆表指针向右偏转角度越大，则阻值越小，可判断热敏电阻的阻值随温度升高而减小。
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（2）再按图连接好电路进行测量。
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①闭合开关S前，将滑动变阻器R1的滑片滑到 （选填“a”或“b”）端。将温控室的温度设置为T，电阻箱R0调为某一阻值R01。闭合开关S，调节滑动变阻器R1，使电压表和电流表的指针偏转到某一位置。记录此时电压表和电流表的示数T和R01。断开开关S。再将电压表与热敏电阻C端间的导线改接到D端，闭合开关S。反复调节R0和R1，使电压表和电流表的示数与上述记录的示数相同。记录此时电阻箱的阻值R02。断开开关S。
b　
②实验中记录的阻值R01 R02（选填“大于”“小于”或“等于”）。此时热敏电阻阻值RT＝ 。
大于　
R01－R02　
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解析：①闭合开关S前，应将滑动变阻器R1的阻值调到
最大，即将滑片滑到b端。
②因为两次电压表和电流表的示数相同，所以R01＝R02＋
RT，即RT＝R01－R02，可知R01大于R02。
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14. （10分）如图甲所示的电路中，L1、L2、L3为三只“6 V 3 W”的
灯泡，变压器为理想变压器。各电表均为理想电表。当ab端接如
图乙所示的交变电压时，三只灯泡均正常发光。试求：
（1）变压器原、副线圈的匝数比；
答案：2∶1　
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解析：三只“6 V　3 W”的灯泡正常发光，可知副线
圈的电压为6 V，每只灯泡电流为I＝＝0.5 A，
副线圈的电流为1 A，原线圈的电流为0.5 A，
由变压器原理，可得变压器原、副线圈的匝数比为＝＝。
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（2）ab端交变电压的最大值Um；
答案：18 V
解析：由变压器原理，可得＝，
解得变压器的输入电压U1＝12 V，
ab间电压Uab＝U＋U1＝18 V，
ab端交变电压的最大值Um＝Uab＝18 V。
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（3）ab端交变电压的瞬时值表达式。
答案：u＝18sin（100πt）V
解析：由图乙可知，交流电的周期为0.02 s，
所以角速度ω＝＝100π rad/s
ab端交变电压的瞬时值表达式为
u＝Umsin ωt＝18sin（100πt）V。
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15. （10分）如图所示，电阻为0.1 Ω的正方形单匝线圈abcd的边长为
0.2 m，bc边与匀强磁场边缘重合。磁场的宽度等于线圈的边长，
磁感应强度大小为0.5 T。在水平拉力作用下，线圈以8 m/s的速度
向右穿过磁场区域。求线圈在上述过程中：
（1）感应电动势的大小E；
答案：0.8 V　
解析：由题意可知，当线圈切割磁感线时产生的电动势为E＝Blv＝0.5×0.2×8 V＝0.8 V。
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（2）所受拉力的大小F；
答案：0.8 N　
解析：因为线圈匀速运动故所受拉力等于安培力，有
F＝F安＝BIl
根据闭合电路欧姆定律有I＝
结合（1）联立各式代入数据可得F＝0.8 N。
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（3）感应电流产生的热量Q。
答案：0.32 J
解析：线圈穿过磁场所用的时间为
t＝＝ s＝0.05 s
故线圈穿越过程产生的热量为
Q＝I2Rt＝t＝×0.05 J＝0.32 J。
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16. （14分）如图，在0≤x≤h，－∞＜y＜＋∞区域中存在方向垂直
于纸面的匀强磁场，磁感应强度B的大小可调，方向不变。一质
量为m、电荷量为q（q＞0）的粒子以速度v0从磁场区域左侧沿x轴
进入磁场，不计重力。
（1）若粒子经磁场偏转后穿过y轴正半轴离开磁场，分析说明磁场的方向，并求在这种情况下磁感应强度的最小值Bm；
答案：垂直纸面向里　　
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解析：由题意，粒子刚进入磁场时应受到方向向上的洛伦兹力，因此磁场方向垂直于纸面向里。设粒子进入磁场中做圆周运动的半径为R，根据洛伦兹力公式和圆周运动规律，有qv0B＝m　①
由此可得R＝　②
粒子穿过y轴正半轴离开磁场，其在磁场中做圆周运动的圆
心在y轴正半轴上，半径应满足R≤h　③
由题意，当磁感应强度大小为Bm时，粒子的运动半径最
大，由此得Bm＝。　④
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（2）如果磁感应强度大小为，粒子将通过虚线所示边界上的
一点离开磁场。求粒子在该点的运动方向与x轴正方向的夹
角及该点到x轴的距离。
答案：　（2－）h
解析：若磁感应强度大小为，粒子做圆周运动的圆心仍在y轴正半轴上，由②④式可得，此时圆弧半径为R'＝2h　⑤粒子会穿过图中P点离开磁场，运动轨迹如图所示。设粒子在P点的运动方向与x轴正方向的夹角为α，
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由几何关系sin α＝＝　⑥
即α＝　⑦
由几何关系可得，P点与x轴的距离为
y＝2h（1－cos α）　⑧
联立⑦⑧式得y＝（2－）h。　⑨
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17. （16分）如图所示，竖直平面内有两个半径为r、光滑的圆弧形
金属环，在M、N处分别与距离为2r、足够长的平行光滑金属导轨
ME、NF相接，金属环最高点A处断开不接触。金属导轨ME、NF
的最远端E、F之间接有电阻为R的小灯泡L，在MN上方及CD下方
有垂直纸面向里的匀强磁场Ⅰ和Ⅱ，磁感应强度大小
均为B，磁场Ⅰ和Ⅱ之间的距离为h。现有质量为m的
导体棒ab，从金属环的最高点A处由静止下落，在
下落过程中导体棒始终保持水平，与金属环及导轨
接触良好。已知导体棒下落时向下的加速度为a。
导体棒进入磁场Ⅱ后小灯泡亮度始终不变。重力加
速度为g。导体棒、导轨、金属环的电阻均不计。求：
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（1）导体棒从A处下落时的速度v1的大小；
答案：　
解析：导体棒从A处下落时，导体棒切割磁感线的有
效长度为r，导体棒内产生的感应电动势E＝Blv＝Brv1
回路中产生的感应电流I＝＝
根据牛顿第二定律有mg－BI·r＝ma
解得v1＝。
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（2）导体棒下落到MN处时的速度v2的大小；
答案：
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解析：导体棒进入磁场Ⅱ后小灯泡亮度始终不变，说明导体
棒在磁场Ⅱ中受力平衡，匀速下落，设此时导体棒的速度为
v3，则有mg＝B·2r
解得v3＝
从MN下落到CD的过程，导体棒只受重力作用，则2gh＝
－
得v2＝＝。
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（3）将磁场Ⅱ的CD边界下移一段距离，分析导体棒进入磁场Ⅱ后
小灯泡的亮度变化情况，并说明原因。
答案：见解析
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解析： CD边界下移一段距离，导体棒ab进入磁场Ⅱ时的速度
大于v3，mg＜F安，导体棒做加速度逐渐减小的减速运动，
速度逐渐减小，感应电动势逐渐减小，感应电流逐渐减小，
小灯泡亮度逐渐减小，最后mg＝F安，导体棒做匀速运动，
小灯泡亮度不变。
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谢谢观看!

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