江蘇省連云港市灌云縣2022-2023學(xué)年高二下學(xué)期期中考試物理試題（含解析）

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物理試題答案解析

1.傳感器已廣泛應(yīng)用于日常生活下列傳感器能夠?qū)⒘W(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量的是()

A.應(yīng)變片B.干簧管

C.熱敏電阻D.霍爾元件

【答案】A

【分析】

傳感器是能感受規(guī)定的被測(cè)量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號(hào)的器件或裝置。

了解各種傳感器的特點(diǎn)、工作原理，在儀器設(shè)備中的應(yīng)用。

本題考查了傳感器的類型，解題的關(guān)鍵是明確各種傳感器的特點(diǎn)、工作原理，在儀器設(shè)備中的應(yīng)用。

【解答】

A、應(yīng)變片屬于力電傳感器，把力學(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量，故A正確。

B、干簧管是一種能夠感知磁場(chǎng)的傳感器，將磁學(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量，故B錯(cuò)誤。

C、熱敏電阻能夠把溫度這個(gè)熱學(xué)量轉(zhuǎn)化為電阻這個(gè)電學(xué)量，故C錯(cuò)誤。

D、霍爾元件能夠把磁感應(yīng)強(qiáng)度這個(gè)磁學(xué)量轉(zhuǎn)換為電壓這個(gè)電學(xué)量，故D錯(cuò)誤。

2．如圖所示為某款手機(jī)充電器，其銘牌標(biāo)識(shí)如下：“輸入：AC、220V、50Hz”，“輸出：DC、3V、6V、9V、12V”，“電流：1000mA1500mA”，該充電器正常工作時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）

A．輸入電壓的最大值為220V，頻率為50Hz

B．充電器輸出功率的變化范圍為3W18W

C．充電器內(nèi)部變壓器的原線圈匝數(shù)小于副線圈匝數(shù)

D．充電器內(nèi)部變壓器輸入電壓的頻率大于輸出電壓的頻率

【答案】B

【詳解】A．根據(jù)銘牌標(biāo)識(shí)可知輸入電壓的有效值為220V，頻率為50Hz，故A錯(cuò)誤；

B．由輸出功率

且由題干中“輸出：DC、3V、6V、9V、12V”，“電流：1000mA1500mA”，代入數(shù)據(jù)得當(dāng)輸出電壓為，電流為時(shí)輸出功率最小，當(dāng)輸出電壓為，電流為時(shí)輸出功率最大。代入數(shù)據(jù)得

故B正確；

C．根據(jù)原副線圈的匝數(shù)之比等于原副線圈電壓值比，即

且原線圈中輸入電壓值大于副線圈的輸出電壓值，所以原線圈匝數(shù)大于副線圈匝數(shù)，故C錯(cuò)誤；

D．由變壓器的原理可知，輸入電壓的頻率等于輸出電壓的頻率，故D錯(cuò)誤。故選B。

3.下列圖片源于教科書(shū)，關(guān)于它們情景的說(shuō)法中正確的是（）

A.圖甲是磁電式電流表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖，里面的線圈常常用鋁框做骨架，把線圈繞在鋁框上，因?yàn)殇X框中能產(chǎn)生感應(yīng)電流，磁場(chǎng)對(duì)該感應(yīng)電流的安培力使指針偏轉(zhuǎn)

B.圖乙是動(dòng)圈式揚(yáng)聲器的結(jié)構(gòu)示意圖，隨聲音變化的電流通過(guò)線圈，在安培力作用下線圈發(fā)生振動(dòng)，從而帶動(dòng)紙盆振動(dòng)發(fā)出聲音，如果我們對(duì)著紙盆說(shuō)話，揚(yáng)聲器不能把聲音變成相應(yīng)的電流

C.圖丙是閉合線圈豎直向下通過(guò)水平放置的條形磁鐵，閉合線圈在A位置的加速度小于，在（該位置與磁感線平行）位置的加速度等于，在位置的加速度大于

D.圖丁是兩根空心鋁管，左管完好，右管右側(cè)開(kāi)有豎直裂縫，現(xiàn)讓一塊磁性很強(qiáng)的小磁鐵依次從兩管上端由靜止釋放，小磁鐵在左側(cè)鋁管中受到阻礙而緩慢下落，在右側(cè)鋁管中比在左側(cè)鋁管中下落的快

【答案】D

【詳解】A．磁電式電流表里面的線圈常常用鋁框做骨架，因?yàn)殇X框在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)能產(chǎn)生阻尼，讓線圈快速穩(wěn)定下來(lái)，A錯(cuò)誤；

B．動(dòng)圈式揚(yáng)聲器也可以當(dāng)話筒使用，聲音使紙盆振動(dòng)，帶動(dòng)線圈切割磁感線，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流，B錯(cuò)誤；

C．閉合線圈從A到B過(guò)程和從B到C過(guò)程，磁通量均有發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，據(jù)楞次定律的推論可知，線框受到的安培阻力的作用使線框在A、C位置的加速度均小于，經(jīng)過(guò)位置瞬間，由于線框恰好與磁感線平行，磁通量不變，感應(yīng)電流為零，沒(méi)有受到安培力作用，故加速度等于，C錯(cuò)誤；

D．小磁鐵在左側(cè)鋁管中下落過(guò)程，使閉合鋁管中的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，相互作用的安培阻力使小磁鐵緩慢下落，而在右側(cè)鋁管中下落時(shí)，由于鋁管沒(méi)有閉合，不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，故小磁鐵自由下落，即在右側(cè)比在左側(cè)小磁鐵下落的快，D正確。

故選D。

4．電磁感應(yīng)現(xiàn)象在科技和生活中有著廣泛的應(yīng)用，下列說(shuō)法不正確的是（）

A．如圖甲所示，高頻治煉爐是利用互感產(chǎn)生的渦電流加熱物體

B．如圖乙所示，開(kāi)關(guān)斷開(kāi)瞬間，燈泡一定會(huì)突然閃亮一下

C．如圖丙所示，放在磁場(chǎng)中的玻璃皿內(nèi)盛有導(dǎo)電液體，其中心放一圓柱形電極，邊緣內(nèi)壁放一環(huán)形電極，通電后液體就會(huì)旋轉(zhuǎn)起來(lái)是利用了電磁驅(qū)動(dòng)

D．如圖丁所示，用一蹄形磁鐵接近正在旋轉(zhuǎn)的銅盤(pán)，銅盤(pán)很快靜止下來(lái)是利用了電磁阻尼

【答案】B

【詳解】A．如圖甲所示，當(dāng)線圈中通有高頻電流，線圈周圍產(chǎn)生很強(qiáng)的變化的磁場(chǎng)，磁場(chǎng)穿過(guò)金屬，在金屬內(nèi)產(chǎn)生強(qiáng)渦流，從而在導(dǎo)體中產(chǎn)生大量的熱，所以高頻治煉爐是利用互感產(chǎn)生的渦電流加熱物體，故A正確；B．如圖乙所示，若，則開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，燈泡逐漸熄滅，若，則開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，燈泡先閃亮一下再逐漸熄滅，B錯(cuò)誤；C．如圖丙所示，放在磁場(chǎng)中的玻璃皿內(nèi)有導(dǎo)電液體，其中心放一圓柱形電極，邊緣內(nèi)壁放一環(huán)形電極，從而使得圓柱形電極與邊緣形成電流，導(dǎo)電液體在磁場(chǎng)中受到安培力的作用旋轉(zhuǎn)起來(lái)，是利用了電磁驅(qū)動(dòng)，C正確；D．如圖丁所示，磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn)銅盤(pán)切割磁感線發(fā)生電磁感應(yīng)，內(nèi)部產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流在磁場(chǎng)力作用下使圓盤(pán)很快停下來(lái)，此為電磁阻尼現(xiàn)象，D正確。本題選不正確的，故選B。

5．某國(guó)產(chǎn)直升機(jī)在我國(guó)某地上空懸停，長(zhǎng)度為L(zhǎng)的導(dǎo)體螺旋槳葉片在水平面內(nèi)順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)（俯視），轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為。該處地磁場(chǎng)的水平分量為，豎直分量為。葉片的近軸端為a，遠(yuǎn)軸端為b。忽略轉(zhuǎn)軸的尺寸，則葉片中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為（）

A．，a端電勢(shì)高于b端電勢(shì)B．，a端電勢(shì)低于b端電勢(shì)

C．，a端電勢(shì)高于b端電勢(shì)D．，a端電勢(shì)低于b端電勢(shì)

【答案】D

【詳解】由題意可知，葉片切割地磁場(chǎng)的豎直分量，葉片中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為

由題意知，每個(gè)葉片都切割磁感線，相當(dāng)于電源，且電源內(nèi)部電流從低電勢(shì)流向高電勢(shì)，則由右手定則可得，a端電勢(shì)低于b端電勢(shì)。

故選D。

6．安裝在公路上的測(cè)速裝置如圖，在路面下方間隔一定距離埋設(shè)有兩個(gè)通電線圈，線圈與檢測(cè)抓拍裝置相連，車輛從線圈上面通過(guò)時(shí)線圈中會(huì)產(chǎn)生脈沖感應(yīng)電流，檢測(cè)裝置根據(jù)兩個(gè)線圈產(chǎn)生的脈沖信號(hào)的時(shí)間差計(jì)算出車速大小，從而對(duì)超速車輛進(jìn)行抓拍。下列說(shuō)法正確的是（）

A．汽車經(jīng)過(guò)線圈上方時(shí)，兩線圈產(chǎn)生的脈沖電流信號(hào)時(shí)間差越長(zhǎng)，車速越大

B．汽車經(jīng)過(guò)通電線圈上方時(shí)，汽車底盤(pán)的金屬部件中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流

C．當(dāng)汽車從線圈上方勻速通過(guò)時(shí)，線圈中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流

D．當(dāng)汽車從線圈上方經(jīng)過(guò)時(shí)，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流屬于自感現(xiàn)象

【答案】B

【詳解】A．汽車經(jīng)過(guò)線圈上方時(shí)產(chǎn)生脈沖電流信號(hào)，車速越大，汽車通過(guò)兩線圈間的距離所用的時(shí)間越小，即兩線圈產(chǎn)生的脈沖電流信號(hào)時(shí)間差越小，故A錯(cuò)誤；BC．汽車經(jīng)過(guò)通電線圈上方時(shí)，汽車底盤(pán)的金屬部件通過(guò)線圈所產(chǎn)生的磁場(chǎng)，金屬部件中的磁通量發(fā)生變化，在金屬部件中產(chǎn)生感應(yīng)電流，金屬部件中的感應(yīng)電流產(chǎn)生磁場(chǎng)，此磁場(chǎng)隨汽車的運(yùn)動(dòng)，使穿過(guò)線圈的磁通量變化，所以線圈中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，故B正確，C錯(cuò)誤；D．當(dāng)汽車從線圈上方經(jīng)過(guò)時(shí)，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流并不是線圈自身的電流變化所引起的，則不屬于自感現(xiàn)象，故D錯(cuò)誤。故選B。

7．遠(yuǎn)距離輸電線路的示意圖如圖甲所示，發(fā)電機(jī)輸出電壓隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖乙所示。下列說(shuō)法正確的是（）

A．發(fā)電機(jī)輸出電壓的有效值是380V

B．用戶得到的交流電頻率是100Hz

C．發(fā)電機(jī)的輸出功率取決于升壓變壓器的原副線圈匝數(shù)比

D．保持發(fā)電機(jī)輸出功率不變，增加升壓變壓器副線圈匝數(shù)，用戶得到的功率增大

【答案】D

7.【解析】A．由圖乙可知交流的最大值為Um=380V，則其有效值為

故A錯(cuò)誤；

B．由圖乙可知，交流電的周期為T(mén)=0.02s，則交流電的頻率為

故B錯(cuò)誤；

C．原副線圈的輸入功率等于輸出功率，與匝數(shù)比無(wú)關(guān)，故C錯(cuò)誤；

D．在輸送功率一定的情況下，保持升壓變壓器原線圈匝數(shù)不變，增加副線圈匝數(shù)，根據(jù)知升壓變壓器副線圈的電壓增大，由知輸電線上的電流減小，根據(jù)知，輸電線上損失的功率減小，則有

即保持發(fā)電機(jī)輸出功率不變，增加升壓變壓器副線圈匝數(shù)，用戶得到的功率增大，故D正確。

故選D。

8．圖為電流天平，可用來(lái)測(cè)定磁感應(yīng)強(qiáng)度。天平的右盤(pán)掛有一匝數(shù)為N的矩形線圈，線圈的寬度為L(zhǎng)，且線圈下端處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直紙面，調(diào)節(jié)天平平衡，此時(shí)左、右兩邊的砝碼質(zhì)量分別為m1、m2。當(dāng)線圈中通有順時(shí)針?lè)降碾娏鲿r(shí)發(fā)現(xiàn)天平的左端高右端低在左盤(pán)中增加質(zhì)量為△m的砝碼，天平重新平衡，重力加速度大小為g則下列分析正確的是（）

A．磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向外B．本裝置必須用順時(shí)針?lè)较虻碾娏?/p>

C．可測(cè)得D．可測(cè)得

8.【答案】C

【解析】A．通電后左端高，右端低，說(shuō)明線框受安培力向下，根據(jù)左手定則可知磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向里，A錯(cuò)誤；B．若電流反向，磁場(chǎng)反向，受安培力方向不變，若磁場(chǎng)不反向，通電后會(huì)出現(xiàn)右端高，左端低，增加的砝碼應(yīng)放在右盤(pán)中，同樣可測(cè)量磁感強(qiáng)度，B錯(cuò)誤；C．在左端增加砝碼后，天平平衡，可知

可得磁感強(qiáng)度

C正確；D．m1與m2差值為線框的質(zhì)量，與磁感強(qiáng)度大小無(wú)關(guān)，D錯(cuò)誤。故選C。

9.如圖是電磁波發(fā)射電路中的電磁振蕩電路，某時(shí)刻電路中正形成如圖所示方向的電流，此時(shí)電容器的上極板帶正電，下極板帶負(fù)電，則以下說(shuō)法正確的是（）

A.線圈中的磁場(chǎng)向上且正在增強(qiáng)

B.電容器中的電場(chǎng)向下且正在減弱

C.若在線圈中插入鐵芯，則發(fā)射電磁波的頻率變大

D.若增大電容器極板間的距離，則發(fā)射電磁波的波長(zhǎng)變小

9.【答案】D

【解析】

【詳解】A．由圖可知，電容器正在充電，則電流正在減小，即線圈中的磁場(chǎng)向上且正在減弱，A錯(cuò)誤；

B．電容器正在充電，則電容器中的電場(chǎng)向下且正在增強(qiáng)，B錯(cuò)誤；

C．若在線圈中插入鐵芯，則自感系數(shù)L變大，根據(jù)

可知，發(fā)射電磁波的頻率變小，C錯(cuò)誤；

D．若增大電容器極板間的距離，根據(jù)

可知C減小，根據(jù)

則發(fā)射電磁波的頻率變大，波長(zhǎng)變小，D正確。

10.質(zhì)子治療，被稱為癌癥放療技術(shù)中的“溫柔一刀”。中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院研制成功世界上最緊湊型超導(dǎo)回旋質(zhì)子治療系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)200MeV穩(wěn)定質(zhì)子束流從治療室引出（質(zhì)子出射時(shí)的動(dòng)能為200MeV）；加速器直徑縮小25%，僅為2.2米。已知質(zhì)子比荷約為1×108C/kg，如果加速器加速電壓為正弦交流電，在穩(wěn)定輸出200MeV質(zhì)子流時(shí)，回旋加速器所處勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B和加速使用的正弦交流電的頻率f分別約為（）

B=0.9Tf=2.9×107HzB．B=1.8Tf=2.9×107Hz

C．B=3.6Tf=3.2×105HzD．B=1.8Tf=3.2×105Hz

10．B

【詳解】

回旋加速器的工作條件是交變電場(chǎng)的周期（或頻率）與粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期（或頻率）相同，而粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期

當(dāng)質(zhì)子的軌跡半徑增加到D形盒的半徑時(shí)，速度最大，最大速度

最大動(dòng)能

其中質(zhì)子電荷量為e，計(jì)算得

，f=2.9×107Hz

故選項(xiàng)ACD錯(cuò)誤，選項(xiàng)B正確；

11．某種質(zhì)譜儀的工作原理示意圖如圖所示。此質(zhì)譜儀由以下幾部分構(gòu)成：粒子源；P、Q間電壓恒為的加速電場(chǎng)；靜電分析器，即中心線半徑為的四分之一圓形通道，通道內(nèi)有均勻輻射電場(chǎng)，方向沿徑向指向圓心，且與圓心等距的各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等；磁感應(yīng)強(qiáng)度為的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直紙面向外。當(dāng)有粒子打到膠片上時(shí)，可以通過(guò)測(cè)量粒子打到上的位置來(lái)推算粒子的比荷，從而分析粒子的種類及性質(zhì)。由粒子源發(fā)出的不同種類的帶電粒子，經(jīng)加速電場(chǎng)加速后從小孔進(jìn)入靜電分析器，其中粒子和粒子恰能沿圓形通道的中心線通過(guò)靜電分析器，并經(jīng)小孔垂直磁場(chǎng)邊界進(jìn)入磁場(chǎng)，最終打到膠片上，其軌跡分別如圖中的和所示。忽略帶電粒子離開(kāi)粒子源時(shí)的初速度，不計(jì)粒子所受重力以及粒子間的相互作用。下列說(shuō)法中正確的是（）

A．粒子可能帶負(fù)電

B．若只增大加速電場(chǎng)的電壓，粒子可能沿曲線運(yùn)動(dòng)

C．粒子經(jīng)過(guò)小孔時(shí)速度大于粒子經(jīng)過(guò)小孔時(shí)速度

D．打到膠片上的位置距離點(diǎn)越遠(yuǎn)的粒子，比荷越大

11.【答案】B

【詳解】A．粒子a在靜電分析器中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力提供向心力，即粒子a所受電場(chǎng)力方向與電場(chǎng)強(qiáng)度相同，所以粒子a一定帶正電，故A錯(cuò)誤；B．若只增大加速電場(chǎng)的電壓，則粒子a進(jìn)入靜電分析器中的速度將增大，所需的向心力增大，而電場(chǎng)力不變，所以電場(chǎng)力將不足以提供向心力，粒子a將做離心運(yùn)動(dòng)，可能沿曲線運(yùn)動(dòng)，故B正確；C．設(shè)粒子經(jīng)過(guò)小孔S1的速度大小為v，根據(jù)動(dòng)能定理有①設(shè)粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r，根據(jù)牛頓第二定律有②聯(lián)立①②可得③由圖可知，所以粒子經(jīng)過(guò)小孔時(shí)速度小于粒子經(jīng)過(guò)小孔時(shí)速度，故C錯(cuò)誤；D．聯(lián)立①②可得④所以打到膠片上的位置距離點(diǎn)越遠(yuǎn)的粒子，r越大，比荷越小，故D錯(cuò)誤。故選B。

12．某興趣小組用如圖甲所示的可拆變壓器進(jìn)行“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)。

（1）下列說(shuō)法正確的是___________。

A．變壓器工作時(shí)，通過(guò)鐵芯導(dǎo)電把電能由原線圈輸送到副線圈

B．變壓器工作時(shí)在原線圈上將電能轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能，在副線圈上將磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電能

C．理想變壓器的輸入功率等于輸出功率，沒(méi)有能量損失

D．變壓器副線圈上不接負(fù)載時(shí)，原線圈兩端電壓為零

（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，原線圈接“0”“8”接線柱，副線圈接“0”“1”接線柱，原線圈兩端連接低壓交流電源檔，用交流電壓表測(cè)得副線圈兩端的電壓為，這與其他小組的正確實(shí)驗(yàn)結(jié)論明顯不一致。對(duì)于這個(gè)小組實(shí)驗(yàn)結(jié)論出現(xiàn)明顯偏差的原因，最有可能的是（）

A．原線圈匝數(shù)太多，電阻過(guò)大B．鐵芯沒(méi)有閉合，漏磁過(guò)多

C．副線圈匝數(shù)太少，增加實(shí)驗(yàn)誤差D．副線圈的電阻太小

（3）實(shí)際操作中將電源接在原線圈的“0”和“800”兩個(gè)接線柱之間，測(cè)得副線圈的“0”和“400”兩個(gè)接線柱之間的電壓為3.0V，則可推斷原線圈的輸入電壓可能為_(kāi)__________。

A．3VB．5.3VC．6.0VD．6.2V

（4）為了實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的安全，下列做法正確的是______

A．為了人身安全，只能使用低壓直流電源，所用電壓不要超過(guò)12V

B．連接好電路后，應(yīng)先檢查電路連接是否正確，再接通電源進(jìn)行實(shí)驗(yàn)

C．因?yàn)槭褂秒妷狠^低，通電時(shí)可用手直接接觸裸露的導(dǎo)線、接線柱

D．為了測(cè)量電表的安全，測(cè)量電壓時(shí)，先選用最大量程試測(cè)

（5）圖乙為某電學(xué)儀器原理圖，圖中變壓器為理想變壓器。左側(cè)虛線框內(nèi)的交流電源與串聯(lián)的定值電阻可等效為該電學(xué)儀器電壓輸出部分，該部分與一理想變壓器的原線圈連接；一可變電阻R與該變壓器的副線圈連接，原、副線圈的匝數(shù)分別為、。在交流電源的電壓有效值不變的情況下，調(diào)節(jié)可變電阻R的過(guò)程中，當(dāng)=___________時(shí)，R獲得的功率最大。

【答案】（1）BC（2）B（3）D（4）BD（5）

【解析】

【詳解】（1）A．變壓器是通過(guò)互感工作，而不是通過(guò)鐵芯導(dǎo)電把電能由原線圈輸送到副線圈，故A錯(cuò)誤；

B．變壓器工作時(shí)在原線圈上將電能轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能，在副線圈上將磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電能，故B正確；

C．理想變壓器忽略能量損失，原線圈輸入功率全部轉(zhuǎn)到副線圈輸出功率，故C正確；

D．變壓器的原線圈兩端電壓由發(fā)電機(jī)提供，則副線圈上不接負(fù)載時(shí)，原線圈兩端電壓不變，不為0，故D錯(cuò)誤。故選BC。

(2)選B

（3）若是理想變壓器，則變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系為

當(dāng)變壓器的原線圈接“0”和“800”兩個(gè)接線柱之間，副線圈的“0”和“400”兩個(gè)接線柱時(shí)，可知原副線圈匝數(shù)比為2:1，副線圈電壓為3V，則原線圈電壓應(yīng)該為6V；實(shí)際操作中，不是理想變壓器，需要考慮損失部分，則原線圈所接電壓大于6V。故選D。

（4）A．在實(shí)驗(yàn)中為了確保人身安全，需要使用低壓交流電源，且電壓不要超過(guò)12V，A不正確；

B．為了確保安全，實(shí)驗(yàn)時(shí)，連接好電路后，應(yīng)先檢查電路連接是否正確，再接通電源進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，B正確；

C．即使使用電壓較低，為了確保實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠精確性，通電時(shí)也不能手直接接觸裸露的導(dǎo)線、接線柱，C錯(cuò)誤；

D．為了測(cè)量電表的安全，測(cè)量電壓時(shí)，先選用最大量程試測(cè)，再選用小一點(diǎn)的量程，確保精度，D正確。

故選BD。

（5）把變壓器和R等效為一個(gè)電阻R1，R0當(dāng)做電源內(nèi)阻，當(dāng)內(nèi)外電阻相等時(shí)，即

此時(shí)，輸出功率最大，根據(jù)

得

將公式

代入上式，可得

從而得出

此時(shí)獲得的功率最大。

13．（12分）2023年底以來(lái)，共享單車風(fēng)靡全國(guó)各大城市。圖甲為某品牌共享單車第一代產(chǎn)品，單車的內(nèi)部有一個(gè)小型發(fā)電機(jī)，通過(guò)騎行者的騎行踩踏，不斷地給單車?yán)锏男铍姵爻潆?，蓄電池再給智能鎖供電。單車內(nèi)小型發(fā)電機(jī)發(fā)電原理可簡(jiǎn)化為圖乙所示，矩形線圈abcd的面積為10cm2，共有100匝，線圈總電阻為1Ω，線圈處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，可繞與磁場(chǎng)方向垂直的固定對(duì)稱軸OO′轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可以通過(guò)滑環(huán)和電刷保持與外電路阻值為9Ω電阻連接，不計(jì)交流電流表的內(nèi)阻。在外力作用下線圈以10πrad/s的角速度繞軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，求：

從圖中位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，線圈產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)表達(dá)式

（2）線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中通過(guò)電阻R的電量

（3）線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一圈外力所做的功

解析：

（1）線圈產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為

（2分）

線圈從垂直中性面位置開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)表達(dá)式為

（2分）

（2）線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中通過(guò)電阻R的電量：

（4分）

（3）電路的熱功率為：

（2分）

交流電周期：（1分）

由能量的轉(zhuǎn)化關(guān)系，可知線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周外力所做的功：

（1分）

14.（12分）如圖甲所示，兩根足夠長(zhǎng)的、電阻不計(jì)的平行光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ間距d＝1m，傾角θ＝37°，軌道頂端連有一阻值為R＝2Ω的定值電阻，整個(gè)空間存在著垂直軌道平面向下的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化規(guī)律如圖乙所示，現(xiàn)用力將質(zhì)量m＝0.4kg、電阻r＝2Ω的導(dǎo)體棒ab從0時(shí)刻開(kāi)始固定于離軌道頂端l＝2m處，在t＝4s時(shí)刻撤去外力，之后導(dǎo)體棒下滑距離x0＝1.5m后達(dá)到最大速度，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌始終接觸良好．(g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)求：

(1)0～4s內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體棒ab的電流大小和方向；

(2)導(dǎo)體棒ab的最大速度vm；

(3)撤去外力后，導(dǎo)體棒ab下滑1.5m的過(guò)程中，在ab棒上產(chǎn)生的焦耳熱Q.

解：(1)根據(jù)楞次定律可知，通過(guò)導(dǎo)體棒ab的電流方向?yàn)閺腶到b.根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律：

E＝n＝＝1V（1分）

根據(jù)閉合電路歐姆定律可得，通過(guò)導(dǎo)體棒ab的電流：

I1＝＝0.25A，（1分）方向?yàn)閺腶到b（1分）

(2)當(dāng)導(dǎo)體棒ab達(dá)到最大速度時(shí)勻速運(yùn)動(dòng)，

根據(jù)受力平衡可得：mgsinθ＝BI2d（2分）

根據(jù)歐姆定律可得：I2＝（1分）

切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：E2＝Bdvm（1分）

聯(lián)立可得導(dǎo)體棒ab的最大速度：

vm＝＝2.4m/s（2分）

（3）下滑過(guò)程中電阻R與導(dǎo)體棒產(chǎn)生的熱量相等，根據(jù)能量守恒定律：

mgx0sinθ＝mvm2＋2Q（2分）

可得ab棒上產(chǎn)生的焦耳熱

Q＝mgx0sinθ－mvm2＝1.224J.（1分）

15．（17分）如圖1所示，空間中放置一個(gè)平行板電容器MN，板長(zhǎng)和板間距均為，兩極板上電壓，。極板右側(cè)是一個(gè)無(wú)窮大勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，方向垂直紙面向里，磁場(chǎng)左邊界CD緊貼極板右側(cè)，磁場(chǎng)中放著一塊與CD平行的足夠長(zhǎng)金屬板，與CD間距為。有一粒子槍S，可以不斷產(chǎn)生初速度近似為零的X和Y粒子，X粒子的質(zhì)量為m，電荷量為+q，Y粒子的質(zhì)量為4m，電荷量為+，兩種粒子經(jīng)過(guò)槍內(nèi)內(nèi)置的加速電場(chǎng)加速后，能水平射入兩極板間，內(nèi)置加速電場(chǎng)的電壓為，粒子槍可沿極板左邊界EF上下移動(dòng)?，F(xiàn)將粒子槍緊靠在M極板的左端E處，發(fā)現(xiàn)射出的X粒子恰好擊中金屬板上的B點(diǎn)，虛線AB是平行板電容器的中線。不考慮粒子間的相互作用，求：

（1）X粒子在電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)的位移；

（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；

（3）金屬板被兩種粒子都擊中的區(qū)域長(zhǎng)度d；

（4）將金屬板移到M板右上方并緊貼磁場(chǎng)左邊界CD，如圖2所示，Q點(diǎn)與M極板右端重合且彼此絕緣，將極板MN上的電壓改為，帶電粒子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間遠(yuǎn)小于所加交流電的周期且N極板可上下平移（F點(diǎn)隨極板N一起移動(dòng)），粒子槍內(nèi)置的加速電壓不變。當(dāng)粒子槍S在EF上移動(dòng)時(shí)，發(fā)現(xiàn)擊中金屬板的X粒子和Y粒子的區(qū)域不重疊（粒子打到板立即被導(dǎo)走）求極板M、N間距L的范圍。

【答案】（1）；（2）；（3）；（4）

【解析】（1）粒子首先被電子槍內(nèi)置電場(chǎng)加速，有

（1分）

進(jìn)入平行板電容器后做類平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向有

豎直方向有

（1分）

根據(jù)牛頓第二定律有

聯(lián)立以上各式可得粒子在電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)的位移為

（1分）

（2）根據(jù)幾何關(guān)系可知，帶電粒子射出平行板電容器時(shí)位移偏向角的正切值為

因此，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的推論，速度偏向角的正切值等于位移偏向角正切值的兩倍可得

（1分）

由此可知帶電粒子在射出平行板電容器時(shí)速度的偏向角，則帶電粒子在進(jìn)入磁場(chǎng)后打金屬板上的點(diǎn)，根據(jù)幾何關(guān)系可知粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為

（1分）

粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由洛倫茲力提供，則有

（1分）

其中

聯(lián)立以上各式解得

（1分）

（3）由（2）可知，電子槍在間移動(dòng)粒子才能射出電場(chǎng)，且從A點(diǎn)射出的粒子經(jīng)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)后打在PQ板上的位置恰好與N板齊平，故粒子打在PQ板上的長(zhǎng)度為，而若是粒子從M板的E點(diǎn)處進(jìn)入電場(chǎng)，則在電場(chǎng)中豎直方向的的偏移量為

水平方向有

（1分）

根據(jù)牛頓第二定律由

（1分）

電子槍內(nèi)置電壓對(duì)粒子加速有

（1分）

聯(lián)立以上各式可得

即可知電性相同的不同帶電粒子通過(guò)同一加速電場(chǎng)和同一偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后的偏移位移相等，且速度的偏向角也相等，則可知粒子在進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為

（1分）

由洛倫茲力充當(dāng)向心力可得

（1分）

解得粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑為

則由幾何關(guān)系可知，兩粒子打在PQ板上的重合區(qū)域的長(zhǎng)度為

（1分）

（4）進(jìn)入磁場(chǎng)粒子和粒子都向上偏轉(zhuǎn)追鐘都打在PQ板上，兩粒子進(jìn)入磁場(chǎng)的入射角和打在PQ板上的出射角均為，設(shè)粒子向上偏轉(zhuǎn)的豎直距離為,粒子向上偏轉(zhuǎn)的豎直距離為，則根據(jù)幾何關(guān)系有

，（1分）

（1分）

而要使打在PQ板上的X粒子和Y粒子的區(qū)域不重疊，則根據(jù)幾何關(guān)系有

（1分）

解得

（1分）灌云縣2022-2023學(xué)年高二下學(xué)期期中考試

物理試題答案

一、選擇題：

1A2B3D4B5D6B7D8C9D10B11B

二、實(shí)驗(yàn)題

12（1）BC（2）B（3）D（4）BD（5）

13．（12分）

解析：

（1）線圈產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為

（2分）

線圈從垂直中性面位置開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)表達(dá)式為

（2分）

（2）線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中通過(guò)電阻R的電量：

（4分）

（3）電路的熱功率為：

（2分）

交流電周期：（1分）

由能量的轉(zhuǎn)化關(guān)系，可知線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周外力所做的功：

（1分）

14.（12分）

解：(1)根據(jù)楞次定律可知，通過(guò)導(dǎo)體棒ab的電流方向?yàn)閺腶到b.根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律：

E＝n＝＝1V（1分）

根據(jù)閉合電路歐姆定律可得，通過(guò)導(dǎo)體棒ab的電流：

I1＝＝0.25A，（1分）方向?yàn)閺腶到b（1分）

(2)當(dāng)導(dǎo)體棒ab達(dá)到最大速度時(shí)勻速運(yùn)動(dòng)，

根據(jù)受力平衡可得：mgsinθ＝BI2d（2分）

根據(jù)歐姆定律可得：I2＝（1分）

切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：E2＝Bdvm（1分）

聯(lián)立可得導(dǎo)體棒ab的最大速度：

vm＝＝2.4m/s（2分）

（3）下滑過(guò)程中電阻R與導(dǎo)體棒產(chǎn)生的熱量相等，根據(jù)能量守恒定律：

mgx0sinθ＝mvm2＋2Q（2分）

可得ab棒上產(chǎn)生的焦耳熱

Q＝mgx0sinθ－mvm2＝1.224J.（1分）

15．（17分）

【答案】（1）；（2）；（3）；（4）

【解析】（1）粒子首先被電子槍內(nèi)置電場(chǎng)加速，有

（1分）

進(jìn)入平行板電容器后做類平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向有

豎直方向有

（1分）

根據(jù)牛頓第二定律有

聯(lián)立以上各式可得粒子在電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)的位移為

（1分）

（2）根據(jù)幾何關(guān)系可知，帶電粒子射出平行板電容器時(shí)位移偏向角的正切值為

因此，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的推論，速度偏向角的正切值等于位移偏向角正切值的兩倍可得

（1分）

由此可知帶電粒子在射出平行板電容器時(shí)速度的偏向角，則帶電粒子在進(jìn)入磁場(chǎng)后打金屬板上的點(diǎn)，根據(jù)幾何關(guān)系可知粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為

（1分）

粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由洛倫茲力提供，則有

（1分）

其中

聯(lián)立以上各式解得

（1分）

（3）由（2）可知，電子槍在間移動(dòng)粒子才能射出電場(chǎng)，且從A點(diǎn)射出的粒子經(jīng)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)后打在PQ板上的位置恰好與N板齊平，故粒子打在PQ板上的長(zhǎng)度為，而若是粒子從M板的E點(diǎn)處進(jìn)入電場(chǎng)，則在電場(chǎng)中豎直方向的的偏移量為

水平方向有

（1分）

根據(jù)牛頓第二定律由

（1分）

電子槍內(nèi)置電壓對(duì)粒子加速有

（1分）

聯(lián)立以上各式可得

即可知電性相同的不同帶電粒子通過(guò)同一加速電場(chǎng)和同一偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后的偏移位移相等，且速度的偏向角也相等，則可知粒子在進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為

（1分）

由洛倫茲力充當(dāng)向心力可得

（1分）

解得粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑為

則由幾何關(guān)系可知，兩粒子打在PQ板上的重合區(qū)域的長(zhǎng)度為

（1分）

（4）進(jìn)入磁場(chǎng)粒子和粒子都向上偏轉(zhuǎn)追鐘都打在PQ板上，兩粒子進(jìn)入磁場(chǎng)的入射角和打在PQ板上的出射角均為，設(shè)粒子向上偏轉(zhuǎn)的豎直距離為,粒子向上偏轉(zhuǎn)的豎直距離為，則根據(jù)幾何關(guān)系有

，（1分）

（1分）

而要使打在PQ板上的X粒子和Y粒子的區(qū)域不重疊，則根據(jù)幾何關(guān)系有

（1分）

解得

（1分）灌云縣2022-2023學(xué)年高二下學(xué)期期中考試

物理試題

一、單項(xiàng)選擇題：共11題，每題4分，共44分．每題只有一個(gè)選項(xiàng)最符合題意．

1.傳感器已廣泛應(yīng)用于日常生活，下列傳感器能夠?qū)⒘W(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量的是()

A.應(yīng)變片B.干簧管

C.熱敏電阻D.霍爾元件

2．如圖所示為某款手機(jī)充電器，其銘牌標(biāo)識(shí)如下：“輸入：AC、220V、50Hz”，“輸出：DC、3V、6V、9V、12V”，“電流：1000mA1500mA”，該充電器正常工作時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）

A．輸入電壓的最大值為220V，頻率為50Hz

B．充電器輸出功率的變化范圍為3W18W

C．充電器內(nèi)部變壓器的原線圈匝數(shù)小于副線圈匝數(shù)

D．充電器內(nèi)部變壓器輸入電壓的頻率大于輸出電壓的頻率

3.下列圖片源于教科書(shū)，關(guān)于它們情景的說(shuō)法中正確的是（）

A．圖甲是磁電式電流表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖，里面的線圈常常用鋁框做骨架，把線圈繞在鋁框上，因?yàn)殇X框中能產(chǎn)生感應(yīng)電流，磁場(chǎng)對(duì)該感應(yīng)電流的安培力使指針偏轉(zhuǎn)

B．圖乙是動(dòng)圈式揚(yáng)聲器的結(jié)構(gòu)示意圖，隨聲音變化的電流通過(guò)線圈，在安培力作用下線圈發(fā)生振動(dòng)，從而帶動(dòng)紙盆振動(dòng)發(fā)出聲音，如果我們對(duì)著紙盆說(shuō)話，揚(yáng)聲器不能把聲音變成相應(yīng)的電流

C．圖丙是閉合線圈豎直向下通過(guò)水平放置的條形磁鐵，閉合線圈在A位置的加速度小于，在（該位置與磁感線平行）位置的加速度等于，在位置的加速度大于

D．圖丁是兩根空心鋁管，左管完好，右管右側(cè)開(kāi)有豎直裂縫，現(xiàn)讓一塊磁性很強(qiáng)的小磁鐵依次從兩管上端由靜止釋放，小磁鐵在左側(cè)鋁管中受到阻礙而緩慢下落，在右側(cè)鋁管中比在左側(cè)鋁管中下落的快

4．電磁感應(yīng)現(xiàn)象在科技和生活中有著廣泛的應(yīng)用，下列說(shuō)法不正確的是（）

A．如圖甲所示，高頻治煉爐是利用互感產(chǎn)生的渦電流加熱物體

B．如圖乙所示，開(kāi)關(guān)斷開(kāi)瞬間，燈泡一定會(huì)突然閃亮一下

C．如圖丙所示，放在磁場(chǎng)中的玻璃皿內(nèi)盛有導(dǎo)電液體，其中心放一圓柱形電極，邊緣內(nèi)壁放一環(huán)形電極，通電后液體就會(huì)旋轉(zhuǎn)起來(lái)是利用了電磁驅(qū)動(dòng)

D．如圖丁所示，用一蹄形磁鐵接近正在旋轉(zhuǎn)的銅盤(pán)，銅盤(pán)很快靜止下來(lái)是利用了電磁阻尼

5．某國(guó)產(chǎn)直升機(jī)在我國(guó)某地上空懸停，長(zhǎng)度為L(zhǎng)的導(dǎo)體螺旋槳葉片在水平面內(nèi)順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)（俯視），轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為。該處地磁場(chǎng)的水平分量為，豎直分量為。葉片的近軸端為a，遠(yuǎn)軸端為b。忽略轉(zhuǎn)軸的尺寸，則葉片中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為（）

A．，a端電勢(shì)高于b端電勢(shì)B．，a端電勢(shì)低于b端電勢(shì)

C．，a端電勢(shì)高于b端電勢(shì)D．，a端電勢(shì)低于b端電勢(shì)

6．安裝在公路上的測(cè)速裝置如圖，在路面下方間隔一定距離埋設(shè)有兩個(gè)通電線圈，線圈與檢測(cè)抓拍裝置相連，車輛從線圈上面通過(guò)時(shí)線圈中會(huì)產(chǎn)生脈沖感應(yīng)電流，檢測(cè)裝置根據(jù)兩個(gè)線圈產(chǎn)生的脈沖信號(hào)的時(shí)間差計(jì)算出車速大小，從而對(duì)超速車輛進(jìn)行抓拍。下列說(shuō)法正確的是（）

A．汽車經(jīng)過(guò)線圈上方時(shí)，兩線圈產(chǎn)生的脈沖電流信號(hào)時(shí)間差越長(zhǎng)，車速越大

B．汽車經(jīng)過(guò)通電線圈上方時(shí)，汽車底盤(pán)的金屬部件中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流

C．當(dāng)汽車從線圈上方勻速通過(guò)時(shí)，線圈中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流

D．當(dāng)汽車從線圈上方經(jīng)過(guò)時(shí)，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流屬于自感現(xiàn)象

7．遠(yuǎn)距離輸電線路的示意圖如圖甲所示，發(fā)電機(jī)輸出電壓隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖乙所示。下列說(shuō)法正確的是（）

A．發(fā)電機(jī)輸出電壓的有效值是380V

B．用戶得到的交流電頻率是100Hz

C．發(fā)電機(jī)的輸出功率取決于升壓變壓器的原副線圈匝數(shù)比

D．保持發(fā)電機(jī)輸出功率不變，增加升壓變壓器副線圈匝數(shù)，用戶得到的功率增大

8．圖為電流天平，可用來(lái)測(cè)定磁感應(yīng)強(qiáng)度。天平的右盤(pán)掛有一匝數(shù)為N的矩形線圈，線圈的寬度為L(zhǎng)，且線圈下端處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直紙面，調(diào)節(jié)天平平衡，此時(shí)左、右兩邊的砝碼質(zhì)量分別為m1、m2。當(dāng)線圈中通有順時(shí)針?lè)降碾娏鲿r(shí)發(fā)現(xiàn)天平的左端高右端低在左盤(pán)中增加質(zhì)量為△m的砝碼，天平重新平衡，重力加速度大小為g則下列分析正確的是（）

A．磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向外B．本裝置必須用順時(shí)針?lè)较虻碾娏?/p>

C．可測(cè)得D．可測(cè)得

9．如圖是電磁波發(fā)射電路中的電磁振蕩電路，某時(shí)刻電路中正形成如圖所示方向的電流，此時(shí)電容器的上極板帶正電，下極板帶負(fù)電，則以下說(shuō)法正確的是（）

A．線圈中的磁場(chǎng)向上且正在增強(qiáng)

B．電容器中的電場(chǎng)向下且正在減弱

C．若在線圈中插入鐵芯，則發(fā)射電磁波的頻率變大

D．若增大電容器極板間的距離，則發(fā)射電磁波的波長(zhǎng)變小

10．質(zhì)子治療，被稱為癌癥放療技術(shù)中的“溫柔一刀”。中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院研制成功世界上最緊湊型超導(dǎo)回旋質(zhì)子治療系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)200MeV穩(wěn)定質(zhì)子束流從治療室引出（質(zhì)子出射時(shí)的動(dòng)能為200MeV）；加速器直徑縮小25%，僅為2.2米。已知質(zhì)子比荷約為1×108C/kg，如果加速器加速電壓為正弦交流電，在穩(wěn)定輸出200MeV質(zhì)子流時(shí)，回旋加速器所處勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B和加速使用的正弦交流電的頻率f分別約為（）

B=0.9Tf=2.9×107HzB．B=1.8Tf=2.9×107Hz

C．B=3.6Tf=3.2×105HzD．B=1.8Tf=3.2×105Hz

11．某種質(zhì)譜儀的工作原理示意圖如圖所示。此質(zhì)譜儀由以下幾部分構(gòu)成：粒子源；P、Q間電壓恒為的加速電場(chǎng)；靜電分析器，即中心線半徑為的四分之一圓形通道，通道內(nèi)有均勻輻射電場(chǎng)，方向沿徑向指向圓心，且與圓心等距的各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等；磁感應(yīng)強(qiáng)度為的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直紙面向外。當(dāng)有粒子打到膠片上時(shí)，可以通過(guò)測(cè)量粒子打到上的位置來(lái)推算粒子的比荷，從而分析粒子的種類及性質(zhì)。由粒子源發(fā)出的不同種類的帶電粒子，經(jīng)加速電場(chǎng)加速后從小孔進(jìn)入靜電分析器，其中粒子和粒子恰能沿圓形通道的中心線通過(guò)靜電分析器，并經(jīng)小孔垂直磁場(chǎng)邊界進(jìn)入磁場(chǎng)，最終打到膠片上，其軌跡分別如圖中的和所示。忽略帶電粒子離開(kāi)粒子源時(shí)的初速度，不計(jì)粒子所受重力以及粒子間的相互作用。下列說(shuō)法中正確的是（）

A．粒子可能帶負(fù)電

B．若只增大加速電場(chǎng)的電壓，粒子可能沿曲線運(yùn)動(dòng)

C．粒子經(jīng)過(guò)小孔時(shí)速度大于粒子經(jīng)過(guò)小孔時(shí)速度

D．打到膠片上的位置距離點(diǎn)越遠(yuǎn)的粒子，比荷越大

二、非選擇題：共5題，共56分，其中第12題~第15題解答時(shí)請(qǐng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟，只寫(xiě)出最后答案的不能得分；有數(shù)值計(jì)算時(shí)，答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位。

12.（15分）某興趣小組用如圖甲所示的可拆變壓器進(jìn)行“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)。

（1）下列說(shuō)法正確的是___________。

A．變壓器工作時(shí)，通過(guò)鐵芯導(dǎo)電把電能由原線圈輸送到副線圈

B．變壓器工作時(shí)在原線圈上將電能轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能，在副線圈上將磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電能

C．理想變壓器的輸入功率等于輸出功率，沒(méi)有能量損失

D．變壓器副線圈上不接負(fù)載時(shí)，原線圈兩端電壓為零

（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，原線圈接“0”“8”接線柱，副線圈接“0”“1”接線柱，原線圈兩端連接低壓交流電源檔，用交流電壓表測(cè)得副線圈兩端的電壓為，這與其他小組的正確實(shí)驗(yàn)結(jié)論明顯不一致。對(duì)于這個(gè)小組實(shí)驗(yàn)結(jié)論出現(xiàn)明顯偏差的原因，最有可能的是（）

A．原線圈匝數(shù)太多，電阻過(guò)大B．鐵芯沒(méi)有閉合，漏磁過(guò)多

C．副線圈匝數(shù)太少，增加實(shí)驗(yàn)誤差D．副線圈的電阻太小

（3）實(shí)際操作中將電源接在原線圈的“0”和“800”兩個(gè)接線柱之間，測(cè)得副線圈的“0”和“400”兩個(gè)接線柱之間的電壓為3.0V，則可推斷原線圈的輸入電壓可能為_(kāi)__________。

A．3VB．5.3V