1、上冈高中2019级新高考实验班12月阶段测试物理试卷一、单项选择题（本题共8题，每小题3分，共24分）1. 楞次定律是下列哪个定律在电磁感应现象中具体体现？A. 电阻定律B. 库仑定律C. 欧姆定律D. 能量守恒定律【答案】D【解析】分析】【详解】楞次定律指感应电流的磁场阻碍引起感应电流的原磁场的磁通量的变化,这种阻碍作用做功将其他形式的能转变为感应电流的电能,所以楞次定律的阻碍过程实质上就是能量转化的过程.2. 一自耦变压器如图所示，环形铁芯上只绕有一个线圈，将其接在a、b间作为原线圈。通过滑动触头取该线圈的一部分，接在c、d间作为副线圈。在a、b间接电压为U1的交变电流，其瞬时值表达式为u
2、2202sin50t(V)，c、d间的输出电压为U2，在将滑动触头从M点顺时针旋转到N点的过程中，下列说法正确的是（）A. U1=110VB. U2U1C. U2逐渐减小D. c、d间输出交流电的频率为50HZ【答案】C【解析】【分析】【详解】AU1为有效值，所以V，A错误；B根据理想变压器的变压规律 ，由于 ，所以，B错误；C由于逐渐减小，所以U2逐渐减小，C正确；D根据可得，D错误。故选C。3. 某电磁弹射装置的简化模型如图所示，线圈固定在水平放置的光滑绝缘圆管上，将金属环放在线圈右侧闭合开关时金属环被向右弹射出去，则下列说法正确的是（）A. 从右向左看，金属环中感应电流沿顺时针方向B.
3、仅将电源正负极调换，闭合开关时金属环将向左运动C. 仅将金属环放置在线圈左侧，闭合开关时金属环将向左运动D. 若金属环不闭合，则闭合开关时金属环不会产生感应电动势【答案】C【解析】【分析】【详解】A线圈中电流为右侧流入，磁场方向为向左，在闭合开关的过程中，磁场变强，则由楞次定律可知，感应电流的磁场向右，感应电流由右向左看，金属环中感应电流沿逆时针方向，故A错误；B电池正负极调换后，闭合开关时，线圈中电流增大，磁场增强，根据楞次定律的“来拒去留”可得，金属环受力向右，故仍将向右运动，故B错误；C若金属环放在线圈左侧，根据“来拒去留”可得，环将向左运动，故C正确；D若金属环不闭合，则闭合开关时金属
4、环不会产生感应电流，但仍然能产生感应电动势，故D错误。故选C。4. 工厂在生产纺织品、纸张等绝缘材料时，通常要在生产流水线上设置如图所示的感应器，其中A、B为平行板电容器的上、下两个极板，上、下位置均固定，且分别接在恒压直流电源的两极上，当流水线上的产品进入A、B之间时，下列说法正确的是（）A. A、B平行板电容器的电容减小B. A、B两板间的电压增大C. A、B两板上的电荷量变小D. 有电流从a向b流过灵敏电流计【答案】D【解析】【分析】【详解】A根据可知当流水线上的产品进入A、B之间时，导致增大时，平行板电容器的电容C增大，故A错误；B由于平行板电容器与恒压电源相连，所以A、B两板间的电压
5、不变，故B错误；C根据Q=CU可知极板带电量Q增加，故C错误；D极板带电量Q增加，电源向电容器充电，电流从a向b流过灵敏电流计，故D正确。故选D。5. 长为L的导体棒a通如图所示电流，与传感器相连悬挂在天花板上，长直导体棒b固定在a的正下方，且与a平行，当b不通电时，传感器显示拉力为F1，当b通电时，传感器显示拉力为F2，则下列说法正确的是（）A. 若，则、的方向相同，b在a处的磁感应强度B. 若，则、的方向相同，b在a处的磁感应强度C. 若，则b受到a的安培力小于D. 虽然、大小、方向关系未知，b受到a的安培力的大小一定等于【答案】D【解析】【分析】【详解】A若F1F2，说明a、b导体棒互相
6、排斥，根据同向电流相互吸引，异向电流互相排斥，可知Ia、Ib方向相反，故A错误；B若F1F2，说明a、b导体棒互相吸引，根据同向电流相互吸引，异向电流互相排斥，可知Ia、Ib方向相同，a导体棒所受的安培力为故b在a处的磁感应强度故B错误；CDb受到a的安培力与a受到b的安培力是一对相互作用力，与Ia、Ib的大小关系没有必然联系，虽然Ia、Ib的大小、方向关系未知，对金属棒a由受力平衡条件可知，a受到b的安培力大小一定等于，故b受到a的安培力的大小一定也等于，故C错误，D正确。故选D。6. 如图所示，电源电动势为E，其内阻不可忽略，、是完全相同的灯泡，线圈L的直流电阻不计，电容器的电容为C，合上
7、开关S，电路稳定后（）A. 电容器的带电量为CEB. 灯泡、的亮度相同C. 在断开S的瞬间，通过灯泡、的电流方向向右D. 在断开S的瞬间，灯泡立即熄灭【答案】C【解析】【分析】【详解】A当电路稳定后，电容器与灯泡并联，其电压低于电源电动势E，因此电容器的电量小于CE，故A错误；B因为线圈的直流电阻为零，当电路稳定后，则灯泡被短路，故B错误；C当断开S的瞬间，线圈中电流要减小，则出现自感电动势，通过灯泡L1的电流方向向右，所以C选项是正确的；D断开S的瞬间，电容器也要放电，则灯泡L2慢慢熄灭，故D错误；故选C。7. 如图甲所示，手摇发电机在磁感应强度为B的匀强磁场中匀速转动，外接一电阻R和一个理
8、想交流电流表。已知线圈的匝数为n，角速度为，面积为S，总电阻为r。线圈转动产生的感应电动势e随时间t变化的图像如图乙所示，下列说法正确的是（）A. 在t2t4时间内，穿过线圈平面的磁通量的变化量为2nBSB. 在t3t4时间内，通过电阻R的电荷量为C. 在t3时刻穿过线圈平面的磁通量的变化率为BSD. 在t3时刻电流表的示数为【答案】C【解析】【分析】【详解】A. 在t2t4时间内，线圈经历了两次相邻的中性面，穿过线圈平面的磁通量由BS变成，所以变化量为2BS，A错误；B. 在t3t4时间内，根据电流公式有根据闭合电路的欧姆定律得根据法拉第电磁感应定律得磁通量的变化量为解得B错误；C. 在t3
9、时刻，感应电动势为，根据法拉第电磁感应定律得所以穿过线圈平面的磁通量的变化率为C正确；D. 在t3时刻电流表的示数为电流的有效值，即D错误。故选C。8. 课堂上，老师演示了一个有趣的电磁现象：将一铝管竖立，把一块直径比铝管内径小一些的圆柱形的强磁铁从铝管上端由静止释放，强磁铁在铝管中始终与管壁不接触可以观察到，相比强磁铁自由下落，强磁铁在铝管中的下落会延缓许多下课后，好奇的小明将一块较厚的泡沫塑料垫在电子秤上，再将这个铝管竖直固定在泡沫塑料上（用以消除电子秤内部铁磁性材料与磁铁相互作用的影响），如图所示，重复上述实验操作在强磁铁由静止释放至落到泡沫塑料上之前，关于强磁铁的运动和受力情况，下列情
10、况可能发生的是（）A. 先加速下落后减速下落B. 始终做加速运动，且加速度不断增大C. 所受合力方向竖直向上D. 所受铝管对它的作用力越来越大【答案】D【解析】【分析】【详解】A、强磁铁在下落的过程中，铝管切割磁感线产生感生电流，受到磁铁所给的向下安培力作用，磁铁受到向上的安培力反作用力初始阶段，磁铁的速度较小，在铝管中产生的安培力较小，磁铁受到的向下重力大于向上的安培力反作用力，于是向下做加速度减小的加速运动如果铝管足够长，磁铁的加速度减小到零，此时磁铁受到的向下重力等于向上的安培力反作用力，之后磁铁向下做匀速运动A、B均错误；C、由以上分析可知，如果铝管足够长，强磁铁在运动过程中，所受合力
11、方向先竖直向下后减为零，C错误；D、由于强磁铁在铝管中运动的速度越来越大，铝管切割磁感线产生感生电流越来越大，受到磁铁所给的向下安培力越来越大，铝管对强磁铁的安培力反作用力也随之越来越大，这是强磁铁落到泡沫塑料上时还没有达到最大速度或者刚好达到最大速度的情况，D正确二、多项选择题（本题共4题，每小题4分，共16分）9. 磁流体发电机原理如图所示，等离子体高速喷射到加有强磁场的管道内，正、负离子在洛伦兹力作用下分别向A、B两金属板偏转，形成直流电源对外供电，则（）A. 仅减小两板间的距离，发电机的电动势将增大B. 仅增强磁场磁感应强度，发电机的电动势将增大C. 仅增大磁流体的喷射速度，发电机的总
12、功率将增大D. 仅增加负载的阻值，发电机的输出功率将增大【答案】BC【解析】【分析】【详解】AB磁流体发电机稳定时，电荷所受电场力与洛伦兹力平衡，可得解得仅减小两板间的距离，发电机的电动势将减小；仅增强磁场磁感应强度，发电机的电动势将增大，故A错误，B正确；C发电机的总功率表达式为仅增大磁流体的喷射速度，发电机的总功率将增大，C正确；D发电机的输出功率表达式为当R=r时，输出功率达到最大，因此仅增加负载的阻值，发电机的输出功率不一定增大，D错误。故选BC。10. 如图是某喷水壶示意图。未喷水时阀门K闭合，压下压杆A可向瓶内储气室充气；多次充气后按下按柄B打开阀门K，水会自动经导管从喷嘴处喷出。
13、储气室内气体可视为理想气体，充气和喷水过程温度保持不变，则（）A. 充气过程中，储气室内气体内能增大B. 充气过程中，储气室内气体分子平均动能增大C. 喷水过程中，储气室内气体放热D. 喷水过程中，储气室内气体压强减小【答案】AD【解析】【分析】【详解】AB充气过程中，储气室内气体的质量增加，气体的温度不变，故气体的平均动能不变，气体内能增大，选项A正确，B错误；CD喷水过程中，气体对外做功，体积增大，而气体温度不变，则气体吸热，所以气体压强减小，选项C错误，D正确。故选AD。11. 如图所示为远距离输电的示意图，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变。闭合
14、开关S后（）A. 升压变压器的输出电压减小B. 降压变压器的输出电流增大C. 输电线上损耗的功率增大D. 输电线上交变电流的频率减小【答案】BC【解析】【分析】【详解】A由题意知发电厂的输出电压不变，即升压变压器的输入电压不变，匝数比固定，故输出电压也不变，故A错误；B因为负载并联，开关闭合后，总电流增大，即降压变压器的输出电流增大，故B正确；C开关闭合后，总电流增大，即降压变压器的输出电流增大，则输电线上的电流增大；根据输电线的电阻不变，所以输电线上的电压损耗增大，故C正确；D变压器不改变频率，故频率不变，故D错误；故选BC。12. 如图所示，边长为L的等边三角形ABC为两有界匀强磁场的理想
15、边界，三角形内的磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B，三角形外的磁场（足够大）方向垂直纸面向里，磁感应强度大小也为B把粒子源放在顶点A处，它将沿A的角平分线发射质量为m、电荷量为q、初速度为v0的带负电的粒子（粒子重力不计）则下列说法正确的是（ ）A. 若v0=，则粒子第一次到达C点所用的时间为B. 若v0=，则粒子第一次到达C点所用的时间为C. 若v0=，则粒子第一次到达B点所用的时间为D. 若v0=，则粒子第一次到达B点所用的时间为【答案】BC【解析】【分析】【详解】若v0=，带电粒子垂直进入磁场，做匀速圆周运动，则由牛顿第二定律可得：qvB=m；T=；将速度代入可得：r=L；从A射出
16、粒子第一次通过圆弧从A点到达C点的运动轨迹如下图所示，可得：；故A错误；带电粒子在一个周期内运动如图；带电粒子从C到B的时间：；故从A到B的时间为：tAB=tAC+tCB=+= ；故C正确；若v0=，带电粒子垂直进入磁场，做匀速圆周运动，则由牛顿第二定律可得：qvB=m；将速度代入可得：r=L；故从A射出粒子第一次通过圆弧从A点到达C点的运动轨迹如下图所示，可得：，故B正确；带电粒子从C到B的时间：;故从A到B的时间为：tAB=tAC+tCB= += ，故D错误；故选BC【点睛】本题考查带电粒子在磁场中的运动，难点在于几何图象的确定应分析，要抓住三角形内外圆半径均为L，则可得出各自圆弧所对应的
17、圆心角，从而确定粒子运动所经历的时间三、实验题（本题共2题，共16分）13. (1)如图所示，一支温度计的玻璃泡外包着纱布，纱布的下端浸在水中。纱布中的水在蒸发时带走热量，使温度计示数低于周围空气温度。当空气温度不变，若一段时间后发现该温度计示数减小，则_。A.空气的相对湿度减小B.空气中水蒸气的压强增大C.空气中水的饱和汽压减小D.空气中水的饱和汽压增大(2)一定量的氧气贮存在密封容器中，在T1和T2温度下其分子速率分布的情况见表。则T1_（选填“大于”“小于”或“等于”）T2。若约10%的氧气从容器中泄漏，泄漏前后容器内温度均为T1，则在泄漏后的容器中，速率处于400500 m/s区间的氧
18、气分子数占总分子数的百分比_（选填“大于”“小于”或“等于”）18.6%。速率区间（ms1）各速率区间的分子数占总分子数的百分比/%温度T1温度T2100以下0.71.41002005.48.120030011.917.030040017.421.440050018.620.450060016.715.160070012.99.27008007.94.58009004.62.0900以上3.90.9【答案】 (1). A (2). 大于 (3). 等于【解析】【分析】【详解】(1)1空气温度不变，但温度计示数减小，说明纱布中的水蒸发时带走部分热量，从而使温度减小，故说明空气中的绝对湿度减小，而
19、饱和汽压是指空气中水蒸汽的压强，由于温度不变，故饱和气压不变，空气中水蒸汽的压强不变，则相对湿度减小；故A正确，BCD错误。故选A。(2)34两种温度下气体分子速率都呈现“中间多、两头少”的分布特点。由于T1时速率较高的气体分子占比例较大，则说明T1大于T2相同温度下，各速率占比是不变的，因此速率处于400500m/s区间的氧气分子数占总分子数仍为18.6%；14. 在测定一节干电池的电动势和内阻的实验中，备有下列器材：A干电池E（电动势约为1.5V、内阻约为1.0）B电流表A（00.6A）C电流表G（满偏电流3mA、内阻Rg10）D滑动变阻器R1（010、10A）E滑动变阻器R2（0100、
20、1A）F定值电阻R3990G开关、导线若干(1)将电流表G和定值电阻R3串联可改装成量程为_V的电压表；为了方便且能较准确地进行测量，其中应选用的滑动变阻器是_（选填“R1”或“R2”）。(2)请在图甲虚线框内画出你所设计的实验电路图_，并在图中标上所选用器材的符号；(3)如图乙所示为某同学根据他设计的实验，绘出的I1I2图线（I1为电流表G的示数，I2为电流表A的示数），由图线可求得被测电池的电动势E_V，内阻r_。【答案】 (1). 3 (2). R1 (3). (4). 1.461.48 (5). 0.810.85【解析】【分析】【详解】(1)1电流表G和定值电阻R3串联可改装成电压表，
21、量程为2为了方便且能较准确地进行测量，滑动变阻器应选择小的，故选R1。(2)3为测定一节干电池的电动势和内阻，根据上面的实验器材设计实验电路图如下(3)4根据闭合电路的欧姆定律可知代入数据，整理得上面的表达式由数学知识可知，在I1I2图线中，由下图可知该图线与纵坐标的交点即为电源的电动势，即E=1.47V。5上面的表达式由数学知识可知，在I1I2图线中，斜率的绝对值表示电源的内电阻，即四、计算题（本题共4题，共44分）15. 某压力锅结构如图所示盖好密封锅盖，将压力阀套在出气孔上，给压力锅加热在压力阀被顶起前，停止加热若此时锅内气体的体积为V、摩尔体积为V0，阿伏加德罗常数为NA，计算锅内气体
22、的分子数在压力阀被顶起后，停止加热假设放气过程中气体对外界做功为W0，并向外界释放了Q0的热量求该过程锅内原有气体内能的变化量【答案】；【解析】【分析】【详解】；由热力学第一定律得 16. 如图所示的电路中，电源电动势E=6.0V，内阻忽略不计。电路中电阻的阻值分别为R1=4.8k、R2=2.4k，电容器的电容C=4.7F，闭合开关S，待电流稳定后，用内阻RV=4.8k的电压表测R1两端的电压，求：(1)该电压表的示数为多大；(2)由于电压表的接入，电容器的带电量变化了多少。【答案】(1)3V；(2)4.710-6C【解析】【分析】【详解】(1)电压表与R1并联解得(2)电压表接入前电容器两端
23、电压为电压表接入后电容器两端电压为由于电压表的接入，电容器增加的电量17. 如图所示，用粗细均匀的同种导线制成的正方形导线框abcd，边长L=0.1m，质量m=10g，总电阻R=5，从距离宽度L=0.1m的匀强磁场区域上边缘高h=0.2m处自由下落当线框下边ab刚进入匀强磁场区域时，线框开始做匀速运动。（g取10m/s2）求：（1）磁感应强度B的大小；（2）下边ab刚进入匀强磁场区域时，ab边两端的电压大小；（3）线框在穿越匀强磁场过程中产生的焦耳热。【答案】（1）5T；（2）0.75V；（3）0.02J【解析】【分析】【详解】（1）由切割磁感线产生的感应电动势由欧姆定律可知根据 因为匀速运动
24、解得（2）ab边两端的电压大小解得（3）由能量守恒定律得18. 一台质谱仪的工作原理如图所示，电荷量均为+q、质量不同的离子飘入电压为U0的加速电场，其初速度几乎为零，这些离子经过加速后通过狭缝O沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场，最后打在底片上，MN为放置底片的粒子检测区域，P为MN的中点.已知MN=OM=L，MQ=（不计离子的重力）。(1)求质量为m0的离子，经过加速电场后到达O点的速度大小；(2)求打在MN中点P的离子质量m；(3)为使原本打在P点的离子能打在MQ区域，求加速电压U的调节范围。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【分析】【详解】(1)离子在电场中加速到达O点的速度大小(2)在磁场中做匀速圆周运动解得解得(3)由(2)知离子打在Q点，离子打在M点，则电压的范围