高2021级高二下期第一次月考
物 理 试 题
第Ⅰ卷（选择题44分）
一、选择题：（本题共 11 小题，每小题 4 分，共 44 分。在给出的四个选项中，第 1～8 小题只有一项符合题目要求，第 9～11 小题有多项符合题目要求，全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分， 有选错的0分。）
1. 在物理学发展过程中，许多物理学家都做出了重要的贡献，下列说法正确的是
A. 开普勒发现了万有引力定律；牛顿测出了引力常量的值
B. 法拉第发现了电流的磁效应；楞次发现了电磁感应现象
C. 安培发现了磁场对运动电荷的作用规律；洛伦兹发现了磁场对电流的作用规律
D. 库仑发现了点电荷间的相互作用规律；密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值
【答案】D
【解析】
【详解】A．牛顿发现了万有引力定律；卡文迪许测出了引力常数，A错误；
B．奥斯特发现了电流的磁效应；法拉第发现了电磁感应现象，B错误；
C．洛伦兹发现了磁场对运动电荷的作用规律；安培发现了磁场对电流的作用规律，C错误；
D．库仑发现了点电荷的相互作用规律；密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值，故D正确。
故选D。
2. 单摆在摆动过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 回复力由重力和细线拉力的合力提供
B. 摆动到最低点时回复力为零
C. 动能变化的周期等于振动周期
D. 小球质量越大，周期越长
【答案】B
【解析】
【详解】A．重力沿运动轨迹切线方向的分力提供单摆做简谐运动的回复力，故A错误；
B．单摆摆动到最低点时回复力为零，故B正确；
C．小球从最高点开始摆动过程中，小球的动能先增大后减小，到达另一侧最高点时动能为零，然后再重复，故其动能的周期为单摆振动周期的一半，C错误；
D．单摆的周期，与小球的质量无关，故D错误。
故选B。
3. 如图所示，两个相同的灯泡L1、L2，分别与定值电阻R和自感线圈L串联，自感线圈的自感系数很大，电阻值与R相同，闭合电键S，电路稳定后两灯泡均正常发光。下列说法正确的是（ ）
A. 闭合电键S后，灯泡L2逐渐变亮
B 闭合电键S后，灯泡L1、L2同时变亮
C. 断开电键S后，灯泡L1 、L2都逐渐变暗
D. 断开电键S后，灯泡L1逐渐变暗，L2立即熄灭
【答案】C
【解析】
【详解】A．电键闭合后，含灯泡的支路中没有线圈，立即变亮，A错误；
B．闭合电键后，含灯泡的支路中没有线圈，立即变亮，含灯泡的支路中有线圈，逐渐变亮，B错误；
CD．断开电键前，两个支路电源相等，断开后，感应电流逐渐变小，灯泡都逐渐变暗，C正确，D错误。
故选C。
4. 如图甲所示为某一理想变压器，原线圈接入如图乙所示的正弦交流电源，R0为定值电阻，R为滑动变阻器，图中各电表均为理想电表，t=0时刻滑片处于最下端，下列说法正确的是（ ）
A. 副线圈两端电压的变化频率为0.5Hz
B. 在t=0时刻，电流表A2的示数不为0
C. 滑片向上移动过程中，电压表V1和V2的示数不变，V3的示数变小
D. 滑片向上移动过程中，电流表A1示数变小，滑动变阻器R消耗的功率变大
【答案】B
【解析】
【详解】A．由图乙可知交流电周期为0. 02s，因此频率为50Hz，理想变压器不改变交流电源的频率，副线圈两端电压的变化频率应为50Hz，故A错误；
B．电流表测量的是交流电的有效值，而不是瞬时值，故在t=0时刻，电流表A2的示数不为0，故B正确；
C．理想变压器的输出电压是由输入电压和匝数比决定的，由于输入电压和匝数比不变，故电压表V1和V2的示数不变，当滑片向上移动时，副线圈电阻变大，电路中的电流减小，定值电阻R0上的电压减小，因此电压表V3的示数变大，故C错误；
D． 由于理想变压器的输入功率等于输出功率，副线圈电路中电流减小，结合原副线圈电流与匝数比的关系可知，电流表A1示数变小，在副线圈电路中，定值电阻R0可看作等效内阻，滑动变阻器R可看作外电阻，根据
由于不确定滑动变阻器R与定值电阻R0的大小关系，因此无法判断滑动变阻器R的功率变化，故D错误。
故选B。
5. 如图为远距离输电的原理图，已知升压变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，两端电压分别为U1、U2，电流分别为I1、I2，升压变压器与降压变压器之间输电线上的总电阻为R，降压变压器原、副线圈的匝数分别为n3、n4，两端电压分别为U3、U4，电流分别为I3、I4。变压器均为理想变压器，若保持发电厂的输出功率和输出电压不变，则下列说法正确的是 （ ）
A. 输电线上的电流I2=
B. 输电线上损失的功率ΔP=
C. 若用户端负载增加，那么用户端电压U4变大
D. 无论用户端的负载如何增加，始终有I1U1=I2U2
【答案】D
【解析】
【详解】A． R是输电线的电阻，输电线上的电压损失
输电线上的电流为
A错误；
B．输电线上损失的功率为
B错误；
C．若用户端负载增加，则通过降压变压器副线圈电流I4增大，根据
则输电电流增大，输电线上损耗的电压ΔU增大，因为
降压变压器原线圈的电压减小，根据
=
U4减小，C错误；
D．变压器均为理想变压器，根据能量守恒可得无论用户端的负载如何变化，始终有
即
D正确。
故选D。
6. 如图甲所示，弹簧振子在水平方向上做简谐运动，振子的位移x随时间t的变化图像如图乙所示。则下列说法正确的是（ ）
A. 在t0时，振子的速度方向与位移的方向相反
B. 在t0时，振子的速度方向与加速度方向相同
C. 在t=1.5s时，弹簧振子的动能最大
D. 从t=0时刻开始计时，振子的振动方程为y=5sin（ ）cm
【答案】D
【解析】
【详解】A．由图可知在t0时，振子的速度方向为正方向，位移为正，所以振子的速度方向与位移的方向相同，故A错误；
B．由图可知在t0时，振子的速度方向为正方向，位移为正，加速度方向为负，所以振子的速度方向与加速度方向相反，故B错误；
C．由图可知在t=1.5s时，弹簧振子在负向最大位移位置，加速度最大，速度为零，动能最小，故C错误；
D．由图可知，振子振幅为
A=5cm
周期为
T=2s
可得振子的振动方程为
故D正确。
故选D。
7. 如图所示是圆盘发电机的示意图；铜盘安装在水平的铜轴上，它的边缘正好在两磁极之间，两块铜片C、D分别与转动轴和铜盘的边缘接触。若铜盘半径为L，匀强磁场的磁感应强度为B，回路的总电阻为R，从左往右看，铜盘以角速度ω沿顺时针方向匀速转动。则（ ）
A. 回路中感应电流大小不变，为
B. 回路中感应电流方向不变，为C→R→D→C
C. 电势
D. 由于穿过铜盘的磁通量不变，故回路中无感应电流
【答案】A
【解析】
【详解】D．将圆盘看成由无数条幅向分布的导体棒组成的，圆盘在外力作用下这些导体棒切割磁感线，从而产生感应电动势，出现感应电流，故D错误；
B．根据右手定则可知，电流从D点流出，流向C点，因此电流方向为从D向R再到C，即为D→R→C→D，故B错误；
C．等效电源的内部电流从C点流向D点，即从负极流向正极，则有
故C错误；
A．根据法拉第电磁感应定律，则有
所以产生的感应电动势大小不变，感应电流大小不变，感应电流大小为
故A正确。
故选A。
8. 如图所示，甲是回旋加速器，乙是磁流体发电机，丙是速度选择器，丁是霍尔元件，下列说法正确的是（ ）
A. 甲图要增大粒子的最大动能，可增加电压
B. 乙图可判断出极板是发电机的正极
C. 丙图可以判断出带电粒子的电性，粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是
D. 丁图中若载流子带负电，稳定时板电势高
【答案】BD
【解析】
【详解】A．回旋加速器的最大动能取决于D型盒半径及盒内磁场的磁感应强度，与加速电压无关，故增大电压无法增大粒子的最大动能，A错误；
B．流体通过、两极板时，带正电的载流子受到洛伦兹力的作用向下偏转，使得极板带正电，故极板是发电机的正极，B正确；
C．速度选择器无法判断带电粒子的电性，从左向右做匀速直线运动的粒子中，只要速度满足，与带电性无关，C错误；
D．若载流子带负电，则根据电流方向可知载流子运动方向为从到，因此载流子受到的洛伦兹力方向指向板，使得板带负电，故稳定是板电势高，正确；
故选BD。
9. 如图所示，一个水平放置的“∠”形光滑金属导轨固定在方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中，ab是粗细、材料与导轨完全相同的导体棒，导体棒与导轨接触良好。在外力作用下，导体棒以恒定速度v向右平动，导体棒与导轨一边垂直，以导体棒在图中所示位置的时刻作为计时起点，则下列关于回路中感应电动势E、感应电流I、导体棒所受外力的功率P和回路中产生的焦耳热Q随时间变化的图像正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】AC
【解析】
【详解】A．设“∠”形导轨的夹角为θ，经过时间t，导体棒的水平位移为
x = vt
导体棒切割磁感线的有效长度
L = vt·tanθ
所以回路中感应电动势
E = BLv = Bv2t·tanθ
感应电动势与时间t成正比，A正确；
B．相似三角形的三边长之比为定值，故组成回路的三角形导轨总长度与时间成正比，而感应电动势与时间也成正比，故感应电流大小与时间无关，为定值，B错误；
C．导体棒匀速移动，外力F与导体棒所受安培力为一对平衡力，故外力的功率
P = Fv = BILv = BIv2t·tanθ
与时间t成正比，C正确；
D．回路中产生的焦耳热Q = I2Rt，回路电阻R与t成正比，故焦耳热Q与t2成正比，D错误。
故选AC。
10. 如图所示，空间存在一范围足够大的匀强磁场区域，磁感应强度大小为，方向垂直于纸面（竖直面）向里，为磁场区域的上边界，磁场上方有一个质量为m的正方形导线框，边与平行。已知线框边长为，总电阻为，重力加速度为，边到的初始高度为，线框从图示位置由静止开始自由下落，则（ ）
A. 越大时，线框进入磁场的过程中，流过横截面的电荷量越多
B. 越大时，线框刚进入磁场时的加速度越大
C. 线框若出现匀速运动，其速度大小一定是
D. 线框落地的全过程中，机械能的减少量等于克服安培力做的功
【答案】CD
【解析】
【详解】A．根据题意，线框进入磁场时，平均感应电动势为
感应电流为
则线框进入磁场的过程中，流过横截面的电荷量为
可知，流过横截面的电荷量与下落高度无关，故A错误；
BC．根据题意可知，边进入磁场前线框做自由落体运动，由公式可得，线框进入磁场时的速度为
产生的感应电动势为
感应电流为
安培力为
由右手定则和左手定则可知，安培力竖直向上，若线框匀速，则有
联立解得
可知，若
则线框进入磁场时，安培力大于重力，由牛顿第二定律有
可知，越大，进入磁场时的加速度越大，若
则线框进入磁场时，安培力小于重力，由牛顿第二定律有
可知，越大，进入磁场时的加速度越小，故B错误，C正确；
D．线框落地的全过程中，除了重力之外只有安培力做功，由功能关系可知，机械能的减少量等于克服安培力做的功，故D正确。
故选CD。
11. 竖直平行导轨MN上端接有电阻R，金属杆ab质量为m，跨在平行导轨间的长度为L，垂直导轨平面的水平匀强磁场方向向里，不计ab杆及导轨电阻，不计摩擦，且ab与导轨接触良好，如图。若ab杆在竖直方向外力F作用下匀速上升h，则（ ）
A. 拉力所做的功等于电阻R上产生的焦耳热
B. 金属杆ab克服安培力所做的功与克服重力做功之和等于金属杆机械能增加量
C. 拉力F与重力做功的代数和等于金属杆克服安培力做的功
D. 拉力F与安培力的合力所做的功等于mgh
【答案】CD
【解析】
【详解】A．根据功能关系有
因不计ab杆及导轨电阻，则
则拉力所做的功等于电阻R上产生的焦耳热与增加重力势能之和，A错误；
B．根据功能关系，金属杆ab安培力所做的功与拉力所做的功等于金属杆机械能增加量，B错误；
C．根据功能关系，拉力F和重力做功代数和等于金属杆克服安培力做的功，C正确；
D．根据功能关系，拉力F与安培力的合力所做的功等于mgh，D正确．
故选CD。
第Ⅱ卷（非选择题 66分）
二、填空（本大题 2 小题，共 18 分。把答案填在答题卡相应的横线上或按题目要求作答。）
12. 某同学用单摆测重力加速度，装置如图甲所示。
(1)实验前测出单摆的摆长为L，实验时，把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度由静止释放，使之做简谐运动，在摆球经过__________位置时开始计时，记录n次全振动的时间为t，则当地的重力加速度为g=_______（用测得的物理量符号表示）。
(2)多次改变摆长，重复实验，测出每次实验的摆长L及小球摆动的周期T，作出L一T2图像，如图乙所示，根据图像求得当地的重力加速度g=______m/s2.（结果保留三位有效数字）
【答案】 ①. 平衡位置 ②. ③.
【解析】
【详解】(1)[1]摆球经过平衡位置时速度最大，在摆球经过平衡位置时开始计时测量误差最小，所以在摆球经过平衡位置时才开始计时；
[2]n次全振动的时间为t，则可知周期为：
根据单摆的周期公式：
联立可解得：
(2)[3]根据：
结合图像数据有：
13. 如图所示，按该电路图选择合适的器材连接好后用来测量电源电动势和内阻。
（1）开关闭合前滑动变阻器的滑片滑到_________填“左侧”或“右侧”。
（2）根据实验测得的几组、数据做出图像如图所示，由图像可确定：该电源的电动势为_______，电源的内电阻为_______结果保留到小数点后两位。
（3）若在实验中发现电压表坏了，于是不再使用电压表，而是选用电阻箱替换了滑动变阻器，重新连接电路进行实验。实验中读出几组电阻箱的阻值以及对应的电流表的示数，则该同学以为横坐标，以_________为纵坐标得到的函数图线是一条直线。这种方案测得的电源内阻的测量值与真实值相比，______；电动势的值与真实值相比，______（选填“”“”“<”。）
【答案】 ①. 左侧 ②. 1.40 ③. 0.57 ④. ⑤. > ⑥. =
【解析】
【详解】（1）[1]为保护电路安全，由图示电路可知，开关闭合前滑动变阻器R的滑片滑到最左侧。
（2）[2]由图示电源图像可知，图像与纵轴交点坐标值为1.40，根据图像可知电源电动势等于截距，即
[3]电源内阻为图像斜率的绝对值
（3）[4]电压表不能用，则变阻器换位电阻箱，由闭合电路欧姆定律得
得到
则要以为纵坐标，以R为横坐标作图求解。
[5]该方法做实验时，其引起误差的原因为没有考虑电流表的内阻，有
由上述式子可知，因为电流表的内阻原因，其测量值大于真实值。
[6]因为使用这个电路，电路中电流表是测量的整个串联电路中的电流，是准确值，电阻箱的读数为准确值，测得的电动势的值等于真实值的电动势值。
三、计算题（本题共 4 小题，共 48 分。把解答写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和重要的解题步骤。）
14. 如图所示，矩形线圈的匝数N=100匝，线圈为边长的正方形，线圈内阻，在磁感应强度B=2T的匀强磁场中绕OO′轴以角速度匀速转动，外电路电阻，（不计转动中的一切摩擦），求：
（1）从图示位置开始计时e的瞬时值表达式；
（2）在线圈由图示位置转过90°的过程中通过电阻R的电荷量q。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）矩形线圈产生的感应电动势最大值为
图示位置线圈与中性面位置垂直，所以可得感应电动势的瞬时值表达式为
（2）在线圈由图示位置转过90°的过程中，磁通量的变化量为
通过电阻R的电荷量q为
15. 如图所示，在的空间中存在着沿轴正方的匀强电场；在的空间中存在垂直平面向里的匀强磁场。一个带负电的粒子，质量为，电荷量为，不计重力，从轴上的点以平行轴的初速度射入电场，经过轴上的点。求：
（1）电场强度的大小
（2）已知粒子进入磁场后恰好通过坐标原点，求磁感应强度的大小
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）根据题意可知，带负电的粒子在电场中做类平抛运动，如图所示
垂直电场方向有
沿电场方向有
联立解得
（2）根据题意，由几何关系可知，粒子在电场中运动的位移与水平方向的夹角的正切值为
则粒子从电场进入磁场时，速度与水平方向的夹角的正切值为
则有
则粒子进入磁场时的速度为
粒子进入磁场后，运动轨迹如图所示
由几何关系有
解得
由牛顿第二定律有
联立解得
16. 如图所示，两根足够长直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为L，M、P两点间接有阻值为R的电阻，一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直，金属杆的电阻为r，整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向下，导轨电阻可忽略，让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦。（重力加速度为）
（1）求在下滑过程中，ab杆可以达到的速度最大值；
（2）杆在下滑距离d的时候达到最大速度，求此过程中电阻R上产生的热量。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）杆受力图如图所示
重力mg，竖直向下，支持力N，垂直斜面向上，安培力F，沿斜面向上。
当ab杆速度为v时，感应电动势
此时电路中电流
ab杆受到安培力
所以当金属杆匀速运动时，杆的速度最大，由平衡条件得
解得最大速度
（2）杆在下滑距离d时，根据能量守恒定律得
解得
则电阻R产生的热量
17. 如图所示，光滑矩形斜面的倾角，在其上放置一矩形金属线框，的边长，的边长，线框的质量，电阻，线框通过细线绕过定滑轮与重物相连，细线与斜面平行且靠近；重物质量，离地面的高度为；斜面上区域是有界匀强磁场，方向垂直于斜面向上；已知到的距离为，到的距离，到的距离为，取；现让线框从静止开始运动（开始时刻，与边重合），发现线框匀速穿过匀强磁场区域，求：
（1）线框穿越磁场的过程中所受到的安培力
（2）线框进入磁场前机械能的增加量
（3）线框从开始运动到边与边重合的过程中，细线上拉力的冲量大小
【答案】（1），方向平行斜面向下；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）线框匀速穿过匀强磁场区域，受力平衡有
解得
方向平行斜面向下。
（2）设线框进入磁场前细线的拉力为T，线框和重物的加速度为a，受力分析有
联立解得
，
对线框进入磁场前瞬间的速度有
解得
线框进入磁场前机械能的增加量为
（3）线框从开始运动到进入磁场前瞬间，细线上拉力的冲量为
，
解得
线框匀速穿过匀强磁场区域过程中，细线上拉力的冲量为
分析可知当线框刚穿过匀强磁场区域时，重物此时刚好落地，线框边与边重合时速度为，有
解得
故从线框刚穿过匀强磁场区域到边与边重合时间内，细线上拉力为0，可得线框从开始运动到边与边重合的过程中，细线上拉力的冲量大小2021级高二下期第一次月考
物 理 试 题
第Ⅰ卷（选择题44分）
一、选择题：（本题共 11 小题，每小题 4 分，共 44 分。在给出的四个选项中，第 1～8 小题只有一项符合题目要求，第 9～11 小题有多项符合题目要求，全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分， 有选错的0分。）
1. 在物理学发展过程中，许多物理学家都做出了重要的贡献，下列说法正确的是
A. 开普勒发现了万有引力定律；牛顿测出了引力常量的值
B. 法拉第发现了电流的磁效应；楞次发现了电磁感应现象
C. 安培发现了磁场对运动电荷的作用规律；洛伦兹发现了磁场对电流的作用规律
D. 库仑发现了点电荷间的相互作用规律；密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值
2. 单摆在摆动过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 回复力由重力和细线拉力的合力提供
B. 摆动到最低点时回复力为零
C. 动能变化的周期等于振动周期
D. 小球质量越大，周期越长
3. 如图所示，两个相同的灯泡L1、L2，分别与定值电阻R和自感线圈L串联，自感线圈的自感系数很大，电阻值与R相同，闭合电键S，电路稳定后两灯泡均正常发光。下列说法正确的是（ ）
A 闭合电键S后，灯泡L2逐渐变亮
B. 闭合电键S后，灯泡L1、L2同时变亮
C. 断开电键S后，灯泡L1 、L2都逐渐变暗
D. 断开电键S后，灯泡L1逐渐变暗，L2立即熄灭
4. 如图甲所示为某一理想变压器，原线圈接入如图乙所示的正弦交流电源，R0为定值电阻，R为滑动变阻器，图中各电表均为理想电表，t=0时刻滑片处于最下端，下列说法正确的是（ ）
A. 副线圈两端电压的变化频率为0.5Hz
B. 在t=0时刻，电流表A2的示数不为0
C. 滑片向上移动过程中，电压表V1和V2的示数不变，V3的示数变小
D. 滑片向上移动过程中，电流表A1示数变小，滑动变阻器R消耗的功率变大
5. 如图为远距离输电的原理图，已知升压变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，两端电压分别为U1、U2，电流分别为I1、I2，升压变压器与降压变压器之间输电线上的总电阻为R，降压变压器原、副线圈的匝数分别为n3、n4，两端电压分别为U3、U4，电流分别为I3、I4。变压器均为理想变压器，若保持发电厂的输出功率和输出电压不变，则下列说法正确的是 （ ）
A. 输电线上的电流I2=
B. 输电线上损失的功率ΔP=
C. 若用户端负载增加，那么用户端电压U4变大
D. 无论用户端负载如何增加，始终有I1U1=I2U2
6. 如图甲所示，弹簧振子在水平方向上做简谐运动，振子位移x随时间t的变化图像如图乙所示。则下列说法正确的是（ ）
A. 在t0时，振子的速度方向与位移的方向相反
B. 在t0时，振子的速度方向与加速度方向相同
C. 在t=1.5s时，弹簧振子的动能最大
D. 从t=0时刻开始计时，振子的振动方程为y=5sin（ ）cm
7. 如图所示是圆盘发电机的示意图；铜盘安装在水平的铜轴上，它的边缘正好在两磁极之间，两块铜片C、D分别与转动轴和铜盘的边缘接触。若铜盘半径为L，匀强磁场的磁感应强度为B，回路的总电阻为R，从左往右看，铜盘以角速度ω沿顺时针方向匀速转动。则（ ）
A. 回路中感应电流大小不变，为
B. 回路中感应电流方向不变，为C→R→D→C
C. 电势
D. 由于穿过铜盘的磁通量不变，故回路中无感应电流
8. 如图所示，甲是回旋加速器，乙是磁流体发电机，丙是速度选择器，丁是霍尔元件，下列说法正确的是（ ）
A. 甲图要增大粒子的最大动能，可增加电压
B. 乙图可判断出极板是发电机的正极
C. 丙图可以判断出带电粒子的电性，粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是
D. 丁图中若载流子带负电，稳定时板电势高
9. 如图所示，一个水平放置的“∠”形光滑金属导轨固定在方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中，ab是粗细、材料与导轨完全相同的导体棒，导体棒与导轨接触良好。在外力作用下，导体棒以恒定速度v向右平动，导体棒与导轨一边垂直，以导体棒在图中所示位置的时刻作为计时起点，则下列关于回路中感应电动势E、感应电流I、导体棒所受外力的功率P和回路中产生的焦耳热Q随时间变化的图像正确的是（ ）
A. B.
C. D.
10. 如图所示，空间存在一范围足够大的匀强磁场区域，磁感应强度大小为，方向垂直于纸面（竖直面）向里，为磁场区域的上边界，磁场上方有一个质量为m的正方形导线框，边与平行。已知线框边长为，总电阻为，重力加速度为，边到的初始高度为，线框从图示位置由静止开始自由下落，则（ ）
A. 越大时，线框进入磁场过程中，流过横截面的电荷量越多
B. 越大时，线框刚进入磁场时的加速度越大
C. 线框若出现匀速运动，其速度大小一定是
D. 线框落地的全过程中，机械能的减少量等于克服安培力做的功
11. 竖直平行导轨MN上端接有电阻R，金属杆ab质量为m，跨在平行导轨间的长度为L，垂直导轨平面的水平匀强磁场方向向里，不计ab杆及导轨电阻，不计摩擦，且ab与导轨接触良好，如图。若ab杆在竖直方向外力F作用下匀速上升h，则（ ）
A. 拉力所做的功等于电阻R上产生的焦耳热
B. 金属杆ab克服安培力所做的功与克服重力做功之和等于金属杆机械能增加量
C. 拉力F与重力做功的代数和等于金属杆克服安培力做的功
D. 拉力F与安培力的合力所做的功等于mgh
第Ⅱ卷（非选择题 66分）
二、填空（本大题 2 小题，共 18 分。把答案填在答题卡相应的横线上或按题目要求作答。）
12. 某同学用单摆测重力加速度，装置如图甲所示。
(1)实验前测出单摆的摆长为L，实验时，把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度由静止释放，使之做简谐运动，在摆球经过__________位置时开始计时，记录n次全振动的时间为t，则当地的重力加速度为g=_______（用测得的物理量符号表示）。
(2)多次改变摆长，重复实验，测出每次实验的摆长L及小球摆动的周期T，作出L一T2图像，如图乙所示，根据图像求得当地的重力加速度g=______m/s2.（结果保留三位有效数字）
13. 如图所示，按该电路图选择合适的器材连接好后用来测量电源电动势和内阻。
（1）开关闭合前滑动变阻器的滑片滑到_________填“左侧”或“右侧”。
（2）根据实验测得的几组、数据做出图像如图所示，由图像可确定：该电源的电动势为_______，电源的内电阻为_______结果保留到小数点后两位。
（3）若在实验中发现电压表坏了，于是不再使用电压表，而是选用电阻箱替换了滑动变阻器，重新连接电路进行实验。实验中读出几组电阻箱的阻值以及对应的电流表的示数，则该同学以为横坐标，以_________为纵坐标得到的函数图线是一条直线。这种方案测得的电源内阻的测量值与真实值相比，______；电动势的值与真实值相比，______（选填“”“”“<”。）
三、计算题（本题共 4 小题，共 48 分。把解答写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和重要的解题步骤。）
14. 如图所示，矩形线圈的匝数N=100匝，线圈为边长的正方形，线圈内阻，在磁感应强度B=2T的匀强磁场中绕OO′轴以角速度匀速转动，外电路电阻，（不计转动中的一切摩擦），求：
（1）从图示位置开始计时e的瞬时值表达式；
（2）在线圈由图示位置转过90°的过程中通过电阻R的电荷量q。
15. 如图所示，在的空间中存在着沿轴正方的匀强电场；在的空间中存在垂直平面向里的匀强磁场。一个带负电的粒子，质量为，电荷量为，不计重力，从轴上的点以平行轴的初速度射入电场，经过轴上的点。求：
（1）电场强度的大小
（2）已知粒子进入磁场后恰好通过坐标原点，求磁感应强度大小
16. 如图所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为L，M、P两点间接有阻值为R的电阻，一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直，金属杆的电阻为r，整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向下，导轨电阻可忽略，让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦。（重力加速度为）
（1）求在下滑过程中，ab杆可以达到的速度最大值；
（2）杆在下滑距离d的时候达到最大速度，求此过程中电阻R上产生的热量。
17. 如图所示，光滑矩形斜面的倾角，在其上放置一矩形金属线框，的边长，的边长，线框的质量，电阻，线框通过细线绕过定滑轮与重物相连，细线与斜面平行且靠近；重物质量，离地面的高度为；斜面上区域是有界匀强磁场，方向垂直于斜面向上；已知到的距离为，到的距离，到的距离为，取；现让线框从静止开始运动（开始时刻，与边重合），发现线框匀速穿过匀强磁场区域，求：
（1）线框穿越磁场的过程中所受到的安培力
（2）线框进入磁场前机械能的增加量
（3）线框从开始运动到边与边重合的过程中，细线上拉力的冲量大小
