山西省朔州市应县第四中学校2022-2023学年高二下学期7月期末物理试题
一、单选题
1．关于热学知识的理解，下列说法中正确的是（ ）
A．单晶体的某些物理性质呈现各向异性
B．液体表面张力产生的原因是液体表面层分子间距离比较大，分子力表现为斥力
C．雨水没有透过雨伞是因为水和伞的不浸润现象
D．在熔化过程中，非晶体要吸收热量，但温度可以保持不变
2．（2020高二下·承德月考）为了增大LC振荡电路的固有频率，下列办法中可采取的是：（ ）
A．增大电容器两极板的正对面积并在线圈中放入铁芯
B．减小电容器两极板的距离并增加线圈的匝数
C．减小电容器两极板的距离并在线圈中放入铁芯
D．减小电容器两极板的正对面积并减少线圈的匝数
3．两物体分别从不同高度自由下落，同时落地，第一个物体下落时间为t，第二个物体下落时间为，当第二个物体开始下落时，两物体相距（ ）
A．gt2 B． C． D．
4．如图所示，直角三角形金属框abc放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向平行于ab边向上。当金属框绕ab边以角速度逆时针转动时，a、b、c三点的电势分别为、、。已知bc边的长度为，下列判断正确的是（ ）
A．，金属框中无电流
B．，金属框中电流方向沿abca
C．，金属框中无电流
D．，金属框中电流方向沿acba
5．一个矩形线圈在匀强磁场中转动，产生的感应电动势（V），则以下说法正确的是（ ）
A．交变电流的频率是 B．交变电流的周期是0.01s
C．时，线圈位于中性面 D．时，e有最大值
6．（2018高三上·瓦房店月考）机器人装有作为眼睛的“传感器”，犹如大脑的“控制器”，以及可以行走的“执行器”，在它碰到障碍物前会自动避让并及时转弯．下列有关该机器人“眼睛”的说法中正确的是（ ）
A．力传感器 B．温度传感器 C．光传感器 D．声音传感器
7．下列说法中正确的（ ）
A．质量大的物体，其德布罗意波长短
B．速度大的物体，其德布罗意波长短
C．动量大的物体，其德布罗意波长短
D．动能大的物体，其德布罗意波长短
8．如图所示，沿水平面运动的小车顶部有用轻质弹簧A悬挂的小球，小车光滑底板上有用轻质弹簧B拴着的物块，已知弹簧A、B的劲度系数均为k，轻质弹簧A与竖直方向夹角为，小球和物块质量均为m，均相对小车静止，两弹簧均未超出弹性限度，重力加速度为g，则（ ）
A．小车一定水平向右做匀加速运动
B．弹簧B处于压缩状态
C．弹簧B的弹力大小为
D．弹簧A的长度为
二、多选题
9．（2022高二下·乐山期末）图甲为一列简谐横波在时刻的波形图，P、Q为介质中的两个质点，图乙为质点P的振动图像，则（ ）
A．甲图中质点Q的速度方向沿y轴正方向
B．内，质点Q运动的路程为
C．内，质点P随波迁移的距离为
D．时，质点Q的加速度小于质点P的加速度
10．（2022高二下·乐山期末）图甲中理想变压器原副线圈的匝数比为，电阻，、为规格相同的两只小灯泡，为单刀双掷开关，原线圈接正弦交变电源，输入电压u随时间t的变化关系如图乙所示，现将接1，闭合，此时正常发光，理想电流表示数为，下列说法正确的是（ ）
A．小灯泡的额定功率为
B．输入电压u的表达式为
C．只断开后，原线圈的输入功率将减小
D．若换接到2后，R消耗的电功率为
11．（2022高二下·宁德期末）如图是磁电式电流表的结构，蹄形磁铁和铁芯间的磁场均匀辐向分布，线圈中a、b两条导线长均为l，通以图示方向的电流I，两条导线所在处的磁感应强度大小均为B。则（ ）
A．该磁场是匀强磁场
B．线圈平面总与磁场方向垂直
C．线圈将顺时针转动
D．a、b导线受到的安培力大小均为
12．（2022高二下·宁德期末）某小型发电站输出的功率为，输出的电压为，输电线的总电阻为，现直接进行输电，则下列说法正确的是（ ）
A．输电线上功率损失为
B．用户端得到的电压为
C．若用电压输电，则升压变压器的匝数比为
D．若将输电电压提高一倍，则线路上损失的电功率将减少一半
三、解答题
13．如图所示，一水平放置的汽缸由横截面积不同的两圆筒连接而成，活塞A、B用一长为3L的刚性细杆连接，且可以在筒内无摩擦地沿水平方向滑动．A、B之间封闭着一定质量的理想气体，设活塞A、B横截面积的关系为，汽缸外大气的压强为，温度为．初始时活塞A与大圆筒底部（大、小圆筒连接处）相距2L，汽缸内气体温度为．求：
（1）缸内气体的温度缓慢降低至380K时，活塞移动的位移；
（2）缸内封闭气体与缸外大气最终达到热平衡时，缸内封闭气体的压强．
14．如图所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置，与水平方向的夹角为θ。两导轨间距为，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。整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下。导轨和金属杆的电阻可忽略。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。
（1）由b向a方向看到的装置如图，在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图；
（2）在加速下滑时，当ab杆的速度大小为v时，求此时ab杆中的电流及其加速度的大小；
（3）求在下滑过程中，ab杆可以达到的速度最大值。
四、实验题
15．某小组同学想用伏安法测量某种粗细均匀的合金材料的电阻率，准备的器材有：
A．电源（电动势3V，内阻可忽略）
B．电流表（量程0.6A，内阻约为）
D．电压表（量程3V，内阻约）
E. 滑动变阻器（，额定电流2A）
F. 滑动变阻器（，额定电流2A）
G. 开关、导线若干
小组同学将器材按图（甲）连接后开始实验，回答下列问题：
（1）图甲电路中滑动变阻器应选择 （选填“E”或“F”），测量的电阻与真实值相比 （选填“偏大”“相等”或“偏小”）；
（2）测量过程中，某同学拍摄了一张电流表表盘的读数，如图乙所示，其读数为 A；
（3）用螺旋测微器测材料的直径，如图丙所示，该材料的直径为 mm；
（4）根据实验数据，小组同学在坐标纸上作出图像如图丁所示，又测出材料接入电路部分的长度为2m，可估算出该合金材料的电阻率最接近下列数据中的____（填选项前的符号）。
A． B．
C． D．
16．（2022高二下·宁德期末）实验小组的同学用如图所示的装置做“用单摆测量重力加速度”的实验。
（1）在挑选合适的器材制成单摆后他们开始实验，操作步骤如下：
A．将单摆上端固定在铁架台上；
B．测得摆线长度，作为单摆的摆长；
C．在偏角小于的位置将小球由静止释放；
D．单摆振动稳定后，记录小球完成n次全振动所用的总时间t，得到单摆振动周期；
E．改变摆长，重复实验多次；
F.将每次测量的数据代入单摆周期公式计算重力加速度，取平均值作为当地的重力加速度。
以上有一处明显不妥当的操作是 （填写操作步骤前面的字母）。
（2）发现上述操作步骤的不妥之处后，他们做了如下改进：以摆线长l为纵轴，以为横轴作出图像，如右图所示，利用图中，的坐标求出重力加速度 。
（3）若使摆球带正电后置于垂直单摆运动所在平面向里的匀强磁场中，则该单摆的周期____。
A．变大 B．变小 C．不变 D．无法判断
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】晶体和非晶体；液体的表面张力
2．【答案】D
【知识点】电磁振荡
【解析】【解答】由LC振荡电路的周期为 ，为了增大LC振荡电路的固有频率可减小周期大小，增大电容器的正对面积电容增加，在线圈中放入铁芯电感增加，因此电路的周期增大，A不符合题意；
电容器极板的面积减小电容增加，线圈匝数增加电感增加，B不符合题意；
减小电容器的距离电容增加，放入贴心电感增加，C不符合题意
减小电容器的正对面积则电容减小，减小线圈的匝数电感减小，因此周期减小频率增加，D符合题意
故答案为：D
【分析】利用振动电路的周期表达式可以判别增大固有频率可以判别改变容抗和感抗的大小。
3．【答案】D
【知识点】自由落体运动
4．【答案】C
【知识点】电磁感应的发现及产生感应电流的条件；右手定则；法拉第电磁感应定律
5．【答案】C
【知识点】交变电流的产生及规律；交变电流的图像与函数表达式
6．【答案】C
【知识点】传感器
【解析】【解答】由图可知，该传感器可以作为机器人的眼睛，则说明它采用的应是通过感光原理而确定障碍物的，故应为光传感器，C符合题意，ABD不符合题意；
故答案为：C。
【分析】机器人的眼睛通过感受外界的光信号从而进行判断做出相应的反应，故为光传感器。
7．【答案】C
【知识点】粒子的波动性 德布罗意波
8．【答案】C
【知识点】胡克定律；牛顿运动定律的应用—连接体
9．【答案】A,D
【知识点】横波的图象
【解析】【解答】A．由图乙可知，t=0.2s时刻质点P位于平衡位置且向沿y轴负方向振动，由图甲结合同侧法可知，波沿x轴正方向传播，故甲图中质点Q的速度方向沿y轴正方向，A符合题意；
B．由图乙可知，周期为0.4s，内质点Q振动的时间为
由于Q不是处于最大位移或平衡位置处，所以Q通过的路程
B不符合题意；
C．质点只会在各自平衡位置附近振动并不会随波迁移，C不符合题意；
D．时，质点P位于波峰处，质点Q不是处于最大位移，根据可知质点Q的加速度小于质点P的加速度，D符合题意。
故答案为：AD。
【分析】根据“上坡下，下坡上”可得质点Q的速度方向，质点只会在各自平衡位置附近振动并不会随波迁移。
10．【答案】A,C
【知识点】变压器原理
【解析】【解答】B．根据图乙可知，交变电流的周期T=0.02s
则输入电压u的表达式为
B不符合题意；
A．原线圈两端电压的有效值
接1，闭合，灯泡L1被短路，则
A符合题意；
C．副线圈两端电压
解得
只断开后，负载电阻增大，副线圈两端电压一定，根据
可知负载消耗功率减小，原线圈的输入功率等于副线圈输出功率，即原线圈的输入功率减小，C符合题意；
D．若换接到2后
D不符合题意。
故答案为：AC。
【分析】根据图乙可知交变电流的周期，从而得出输入电压u的表达式，原线圈的输入功率等于副线圈输出功率。
11．【答案】C,D
【知识点】安培力
【解析】【解答】A．匀强磁场的磁感应强度应大小处处相等，方向处处相同，由图可知，A不符合题意；
B．由图可以看出，线圈平面总与磁场方向平行，B不符合题意；
C．在图示的位置，a受向上的安培力，b受向下的安培力，线圈顺时针转动，C符合题意；
D．由于磁感应强度大小不变，电流大小不变，则a、b导线受到的安培力大小始终为BIl，D符合题意。
故答案为：CD。
【分析】匀强磁场磁感应强度大小处处相等，结合图像得出线圈平面总与磁场方向平行；通过ab所受的安培力方向得出线圈的转动，结合安培力的表达式得出安培力的大小。
12．【答案】B,C
【知识点】电功率和电功；变压器原理；电路动态分析
【解析】【解答】A．输电电流为
输电线上功率损失为
A不符合题意；
B．用户端得到的电压为
B符合题意；
C．若用11kV电压输电，则升压变压器的匝数比为
C符合题意；
D．电流
线路上损失的电功率
若将输电电压提高一倍，则线路上损失的电功率将减少，D不符合题意。
故答案为：BC。
【分析】结合电功率的表达式打得出输电线上损失的功率，通过闭合电路欧姆定律得出用户端得到的电压，结合理想变压器原副线圈的匝数比和电压比的关系得出升压变压器的匝数比。
13．【答案】（1）解缸内气体的温度缓慢降低时，其压强不变，活塞A、B一起向右移动，
对理想气体有，
由题可知，，
由盖-吕萨克定律可得：，
解得，
由于，说明活塞A未碰到大圆筒底部，故活塞A、B向右移动的位移为1.2L；
（2）解大活塞刚刚碰到大圆筒底部时有，
由盖-吕萨克定律可得
解得，
当缸内封闭气体与缸外大气达到热平衡时有，
气体发生等容变化，由查理定律
解得
【知识点】气体的等压变化及盖-吕萨克定律；气体的等容变化及查理定律
14．【答案】（1）解：经过分析可得，ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图如下图所示
（2）解：当ab杆速度为v时，感应电动势为
此时电路中电流为
ab杆受到安培力为
即有
可得
（3）解：当时，ab杆达到最大速度，则有
【知识点】导体切割磁感线时的感应电动势
【解析】【分析】（1）对ab杆进行受力分析，由左手定则判断安培力的方向。
（2）对ab杆进行分析，根据法拉第电磁感应定律计算感应电动势，再由欧姆定律和安培力表达式计算所受安培力大小，进而根据牛顿第二定律列方程求解。
（3）下滑过程中达到最大速度时，加速度为零，合外力为零，由平衡条件分析求解。
15．【答案】（1）F；偏小
（2）0.50
（3）0.640
（4）B
【知识点】刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的使用；导体电阻率的测量；电压表、电流表欧姆表等电表的读数
16．【答案】（1）B
（2）
（3）C
【知识点】探究单摆的运动，用单摆测定重力加速度
【解析】【解答】（1）B步骤中应该测得摆线长度加上摆球的半径作为单摆的摆长。
（2）根据可得
联立可得
（3）由于洛伦兹力始终沿绳的方向，洛伦兹力不做功，不改变小球的动能，不改变小球的速度，也不提供回复力，所以单摆的振动周期不变，故答案为：C。
【分析】（1）摆长的测量是摆线长度加上摆球的半径作为单摆的摆长；
（2）通过单摆周期的表达式得出当地的重力加速度表达式；
（3）根据单摆的受力变化得出单摆周期的变化情况。
山西省朔州市应县第四中学校2022-2023学年高二下学期7月期末物理试题
一、单选题
1．关于热学知识的理解，下列说法中正确的是（ ）
A．单晶体的某些物理性质呈现各向异性
B．液体表面张力产生的原因是液体表面层分子间距离比较大，分子力表现为斥力
C．雨水没有透过雨伞是因为水和伞的不浸润现象
D．在熔化过程中，非晶体要吸收热量，但温度可以保持不变
【答案】A
【知识点】晶体和非晶体；液体的表面张力
2．（2020高二下·承德月考）为了增大LC振荡电路的固有频率，下列办法中可采取的是：（ ）
A．增大电容器两极板的正对面积并在线圈中放入铁芯
B．减小电容器两极板的距离并增加线圈的匝数
C．减小电容器两极板的距离并在线圈中放入铁芯
D．减小电容器两极板的正对面积并减少线圈的匝数
【答案】D
【知识点】电磁振荡
【解析】【解答】由LC振荡电路的周期为 ，为了增大LC振荡电路的固有频率可减小周期大小，增大电容器的正对面积电容增加，在线圈中放入铁芯电感增加，因此电路的周期增大，A不符合题意；
电容器极板的面积减小电容增加，线圈匝数增加电感增加，B不符合题意；
减小电容器的距离电容增加，放入贴心电感增加，C不符合题意
减小电容器的正对面积则电容减小，减小线圈的匝数电感减小，因此周期减小频率增加，D符合题意
故答案为：D
【分析】利用振动电路的周期表达式可以判别增大固有频率可以判别改变容抗和感抗的大小。
3．两物体分别从不同高度自由下落，同时落地，第一个物体下落时间为t，第二个物体下落时间为，当第二个物体开始下落时，两物体相距（ ）
A．gt2 B． C． D．
【答案】D
【知识点】自由落体运动
4．如图所示，直角三角形金属框abc放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向平行于ab边向上。当金属框绕ab边以角速度逆时针转动时，a、b、c三点的电势分别为、、。已知bc边的长度为，下列判断正确的是（ ）
A．，金属框中无电流
B．，金属框中电流方向沿abca
C．，金属框中无电流
D．，金属框中电流方向沿acba
【答案】C
【知识点】电磁感应的发现及产生感应电流的条件；右手定则；法拉第电磁感应定律
5．一个矩形线圈在匀强磁场中转动，产生的感应电动势（V），则以下说法正确的是（ ）
A．交变电流的频率是 B．交变电流的周期是0.01s
C．时，线圈位于中性面 D．时，e有最大值
【答案】C
【知识点】交变电流的产生及规律；交变电流的图像与函数表达式
6．（2018高三上·瓦房店月考）机器人装有作为眼睛的“传感器”，犹如大脑的“控制器”，以及可以行走的“执行器”，在它碰到障碍物前会自动避让并及时转弯．下列有关该机器人“眼睛”的说法中正确的是（ ）
A．力传感器 B．温度传感器 C．光传感器 D．声音传感器
【答案】C
【知识点】传感器
【解析】【解答】由图可知，该传感器可以作为机器人的眼睛，则说明它采用的应是通过感光原理而确定障碍物的，故应为光传感器，C符合题意，ABD不符合题意；
故答案为：C。
【分析】机器人的眼睛通过感受外界的光信号从而进行判断做出相应的反应，故为光传感器。
7．下列说法中正确的（ ）
A．质量大的物体，其德布罗意波长短
B．速度大的物体，其德布罗意波长短
C．动量大的物体，其德布罗意波长短
D．动能大的物体，其德布罗意波长短
【答案】C
【知识点】粒子的波动性 德布罗意波
8．如图所示，沿水平面运动的小车顶部有用轻质弹簧A悬挂的小球，小车光滑底板上有用轻质弹簧B拴着的物块，已知弹簧A、B的劲度系数均为k，轻质弹簧A与竖直方向夹角为，小球和物块质量均为m，均相对小车静止，两弹簧均未超出弹性限度，重力加速度为g，则（ ）
A．小车一定水平向右做匀加速运动
B．弹簧B处于压缩状态
C．弹簧B的弹力大小为
D．弹簧A的长度为
【答案】C
【知识点】胡克定律；牛顿运动定律的应用—连接体
二、多选题
9．（2022高二下·乐山期末）图甲为一列简谐横波在时刻的波形图，P、Q为介质中的两个质点，图乙为质点P的振动图像，则（ ）
A．甲图中质点Q的速度方向沿y轴正方向
B．内，质点Q运动的路程为
C．内，质点P随波迁移的距离为
D．时，质点Q的加速度小于质点P的加速度
【答案】A,D
【知识点】横波的图象
【解析】【解答】A．由图乙可知，t=0.2s时刻质点P位于平衡位置且向沿y轴负方向振动，由图甲结合同侧法可知，波沿x轴正方向传播，故甲图中质点Q的速度方向沿y轴正方向，A符合题意；
B．由图乙可知，周期为0.4s，内质点Q振动的时间为
由于Q不是处于最大位移或平衡位置处，所以Q通过的路程
B不符合题意；
C．质点只会在各自平衡位置附近振动并不会随波迁移，C不符合题意；
D．时，质点P位于波峰处，质点Q不是处于最大位移，根据可知质点Q的加速度小于质点P的加速度，D符合题意。
故答案为：AD。
【分析】根据“上坡下，下坡上”可得质点Q的速度方向，质点只会在各自平衡位置附近振动并不会随波迁移。
10．（2022高二下·乐山期末）图甲中理想变压器原副线圈的匝数比为，电阻，、为规格相同的两只小灯泡，为单刀双掷开关，原线圈接正弦交变电源，输入电压u随时间t的变化关系如图乙所示，现将接1，闭合，此时正常发光，理想电流表示数为，下列说法正确的是（ ）
A．小灯泡的额定功率为
B．输入电压u的表达式为
C．只断开后，原线圈的输入功率将减小
D．若换接到2后，R消耗的电功率为
【答案】A,C
【知识点】变压器原理
【解析】【解答】B．根据图乙可知，交变电流的周期T=0.02s
则输入电压u的表达式为
B不符合题意；
A．原线圈两端电压的有效值
接1，闭合，灯泡L1被短路，则
A符合题意；
C．副线圈两端电压
解得
只断开后，负载电阻增大，副线圈两端电压一定，根据
可知负载消耗功率减小，原线圈的输入功率等于副线圈输出功率，即原线圈的输入功率减小，C符合题意；
D．若换接到2后
D不符合题意。
故答案为：AC。
【分析】根据图乙可知交变电流的周期，从而得出输入电压u的表达式，原线圈的输入功率等于副线圈输出功率。
11．（2022高二下·宁德期末）如图是磁电式电流表的结构，蹄形磁铁和铁芯间的磁场均匀辐向分布，线圈中a、b两条导线长均为l，通以图示方向的电流I，两条导线所在处的磁感应强度大小均为B。则（ ）
A．该磁场是匀强磁场
B．线圈平面总与磁场方向垂直
C．线圈将顺时针转动
D．a、b导线受到的安培力大小均为
【答案】C,D
【知识点】安培力
【解析】【解答】A．匀强磁场的磁感应强度应大小处处相等，方向处处相同，由图可知，A不符合题意；
B．由图可以看出，线圈平面总与磁场方向平行，B不符合题意；
C．在图示的位置，a受向上的安培力，b受向下的安培力，线圈顺时针转动，C符合题意；
D．由于磁感应强度大小不变，电流大小不变，则a、b导线受到的安培力大小始终为BIl，D符合题意。
故答案为：CD。
【分析】匀强磁场磁感应强度大小处处相等，结合图像得出线圈平面总与磁场方向平行；通过ab所受的安培力方向得出线圈的转动，结合安培力的表达式得出安培力的大小。
12．（2022高二下·宁德期末）某小型发电站输出的功率为，输出的电压为，输电线的总电阻为，现直接进行输电，则下列说法正确的是（ ）
A．输电线上功率损失为
B．用户端得到的电压为
C．若用电压输电，则升压变压器的匝数比为
D．若将输电电压提高一倍，则线路上损失的电功率将减少一半
【答案】B,C
【知识点】电功率和电功；变压器原理；电路动态分析
【解析】【解答】A．输电电流为
输电线上功率损失为
A不符合题意；
B．用户端得到的电压为
B符合题意；
C．若用11kV电压输电，则升压变压器的匝数比为
C符合题意；
D．电流
线路上损失的电功率
若将输电电压提高一倍，则线路上损失的电功率将减少，D不符合题意。
故答案为：BC。
【分析】结合电功率的表达式打得出输电线上损失的功率，通过闭合电路欧姆定律得出用户端得到的电压，结合理想变压器原副线圈的匝数比和电压比的关系得出升压变压器的匝数比。
三、解答题
13．如图所示，一水平放置的汽缸由横截面积不同的两圆筒连接而成，活塞A、B用一长为3L的刚性细杆连接，且可以在筒内无摩擦地沿水平方向滑动．A、B之间封闭着一定质量的理想气体，设活塞A、B横截面积的关系为，汽缸外大气的压强为，温度为．初始时活塞A与大圆筒底部（大、小圆筒连接处）相距2L，汽缸内气体温度为．求：
（1）缸内气体的温度缓慢降低至380K时，活塞移动的位移；
（2）缸内封闭气体与缸外大气最终达到热平衡时，缸内封闭气体的压强．
【答案】（1）解缸内气体的温度缓慢降低时，其压强不变，活塞A、B一起向右移动，
对理想气体有，
由题可知，，
由盖-吕萨克定律可得：，
解得，
由于，说明活塞A未碰到大圆筒底部，故活塞A、B向右移动的位移为1.2L；
（2）解大活塞刚刚碰到大圆筒底部时有，
由盖-吕萨克定律可得
解得，
当缸内封闭气体与缸外大气达到热平衡时有，
气体发生等容变化，由查理定律
解得
【知识点】气体的等压变化及盖-吕萨克定律；气体的等容变化及查理定律
14．如图所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置，与水平方向的夹角为θ。两导轨间距为，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。整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下。导轨和金属杆的电阻可忽略。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。
（1）由b向a方向看到的装置如图，在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图；
（2）在加速下滑时，当ab杆的速度大小为v时，求此时ab杆中的电流及其加速度的大小；
（3）求在下滑过程中，ab杆可以达到的速度最大值。
【答案】（1）解：经过分析可得，ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图如下图所示
（2）解：当ab杆速度为v时，感应电动势为
此时电路中电流为
ab杆受到安培力为
即有
可得
（3）解：当时，ab杆达到最大速度，则有
【知识点】导体切割磁感线时的感应电动势
【解析】【分析】（1）对ab杆进行受力分析，由左手定则判断安培力的方向。
（2）对ab杆进行分析，根据法拉第电磁感应定律计算感应电动势，再由欧姆定律和安培力表达式计算所受安培力大小，进而根据牛顿第二定律列方程求解。
（3）下滑过程中达到最大速度时，加速度为零，合外力为零，由平衡条件分析求解。
四、实验题
15．某小组同学想用伏安法测量某种粗细均匀的合金材料的电阻率，准备的器材有：
A．电源（电动势3V，内阻可忽略）
B．电流表（量程0.6A，内阻约为）
D．电压表（量程3V，内阻约）
E. 滑动变阻器（，额定电流2A）
F. 滑动变阻器（，额定电流2A）
G. 开关、导线若干
小组同学将器材按图（甲）连接后开始实验，回答下列问题：
（1）图甲电路中滑动变阻器应选择 （选填“E”或“F”），测量的电阻与真实值相比 （选填“偏大”“相等”或“偏小”）；
（2）测量过程中，某同学拍摄了一张电流表表盘的读数，如图乙所示，其读数为 A；
（3）用螺旋测微器测材料的直径，如图丙所示，该材料的直径为 mm；
（4）根据实验数据，小组同学在坐标纸上作出图像如图丁所示，又测出材料接入电路部分的长度为2m，可估算出该合金材料的电阻率最接近下列数据中的____（填选项前的符号）。
A． B．
C． D．
【答案】（1）F；偏小
（2）0.50
（3）0.640
（4）B
【知识点】刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的使用；导体电阻率的测量；电压表、电流表欧姆表等电表的读数
16．（2022高二下·宁德期末）实验小组的同学用如图所示的装置做“用单摆测量重力加速度”的实验。
（1）在挑选合适的器材制成单摆后他们开始实验，操作步骤如下：
A．将单摆上端固定在铁架台上；
B．测得摆线长度，作为单摆的摆长；
C．在偏角小于的位置将小球由静止释放；
D．单摆振动稳定后，记录小球完成n次全振动所用的总时间t，得到单摆振动周期；
E．改变摆长，重复实验多次；
F.将每次测量的数据代入单摆周期公式计算重力加速度，取平均值作为当地的重力加速度。
以上有一处明显不妥当的操作是 （填写操作步骤前面的字母）。
（2）发现上述操作步骤的不妥之处后，他们做了如下改进：以摆线长l为纵轴，以为横轴作出图像，如右图所示，利用图中，的坐标求出重力加速度 。
（3）若使摆球带正电后置于垂直单摆运动所在平面向里的匀强磁场中，则该单摆的周期____。
A．变大 B．变小 C．不变 D．无法判断
【答案】（1）B
（2）
（3）C
【知识点】探究单摆的运动，用单摆测定重力加速度
【解析】【解答】（1）B步骤中应该测得摆线长度加上摆球的半径作为单摆的摆长。
（2）根据可得
联立可得
（3）由于洛伦兹力始终沿绳的方向，洛伦兹力不做功，不改变小球的动能，不改变小球的速度，也不提供回复力，所以单摆的振动周期不变，故答案为：C。
【分析】（1）摆长的测量是摆线长度加上摆球的半径作为单摆的摆长；
（2）通过单摆周期的表达式得出当地的重力加速度表达式；
（3）根据单摆的受力变化得出单摆周期的变化情况。
