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大单元周测卷(四) 大单元四 电路与电磁
感应
层级一 教材溯源·基础固本
(总分:100 分)
一、单项选择题:本大题共7 小题,每小题4 分,共28 分。在每小题列出的四
个选项中,只有一项符合题目要求。
1.(人教版必修第三册P56 第3 题改编)某手机的说明书标明该手机电池容量为
4 000 mA·h,待机时间为22 d,其中单位“mA·h”对应的物理量是( )
A.电荷量
B.功率
C.热量
D.电流
2.(人教版选择性必修第二册P45 第1 题改编)图1 为某无线门铃按钮,其原理
如图2 所示。其中M 为信号发射装置,M 中有电流通过时,屋内的门铃会响。
磁铁固定在按钮内侧,按下门铃按钮,磁铁靠近螺线管,松开门铃按钮,磁铁
远离螺线管回归原位置。下列说法正确的是( )
A.按住按钮不动,门铃会一直响
B.松开按钮的过程,门铃会响
C.按下和松开按钮过程,通过M 的电流方向相同
D.按下按钮的快慢不同,通过M 的电流大小相同
3.(人教版必修第三册P61 第7 题改编)人体内的脂肪因缺乏自由电子或离子,
不容易导电,某脂肪测量仪的工作原理是根据人体等效电阻阻值的大小来判断
脂肪所占比例的高低,简化电路如图所示,其中定值电阻R1与人体等效电阻R2
的阻值相差不大。下列说法正确的是( )
A.脂肪所占比例低者对应的电压表的示数较大
B.脂肪所占比例高者对应的电流表的示数较小
C.脂肪所占比例低者对应的电源内阻消耗的功率较小
D.脂肪所占比例高者对应的电源消耗的总功率较大
4.(人教版选择性必修第二册P69 第4 题改编)如图所示为某家用小型电吹风电
路原理图,a、b、c、d 为四个固定触点。可动扇形金属触片P 能同时接触两个
触点。触片P 处于不同位置时,电吹风可处于停机、吹热风和吹冷风三种工作
状态。理想变压器原、副线圈的匝数比为n1∶n2=11∶3。在输入端接入的交流
电压为u=220√2sin (100πt)V,当触片P 处于合适位置时,小风扇恰好能够正常
工作。已知小风扇的电阻为8 Ω,该电吹风的部分工作参数如表所示。下列说法
正确的是( )
热风时电源输入功率
460 W
冷风时电源输入功率
60 W
A.吹冷风时触片P 位于ab 之间
B.小风扇在正常工作时输出的功率为52 W
C.电热丝的电阻值为100 Ω
D.若把电热丝截去一小段后再接入电路,电吹风吹热风时输入功率将变小
5.(人教版必修第三册P100 第5 题改编)如图甲所示为中国首辆火星车,命名为
“祝融号”,主要任务是在火星上开展地表成分、物质类型分布、地质结构以
及火星气象环境等探测工作,是一辆纯太阳能电动车,其动力主要来源于太阳
能电池。现将火星车的动力供电电路简化为如图乙所示,其中太阳能电池电动
势E=160 V,电动机线圈的电阻rM=4 Ω。在火星车行驶的过程中,当滑动变
阻器接入电路的电阻R=6 Ω 时,滑动变阻器消耗的功率P=96 W,此时,电动
机正常工作,两端电压UM=56 V。则( )
A.太阳能电池的内阻r=10 Ω
B.电动机正常工作时的输出功率P 出=160 W
C.滑动变阻器接入电路中的阻值R=16 Ω 时,电源的输出功率最大
D.若电动机的转子被卡住,路端电压的变化量与电路电流的变化量之比的绝
对值大于太阳能电池内阻
6.(人教版选择性必修第二册P41 演示实验改编)如图所示,两个灯泡A1和A2
的规格相同,闭合开关,稳定后两个灯泡正常发光且亮度相同。下列说法正确
的是( )
A.闭合开关瞬间,A1、A2亮度相同
B.闭合开关瞬间,M 点电势低于N 点电势
C.电路稳定后断开S,A2闪亮一下再熄灭
D.电路稳定后断开S 瞬间,M 点电势低于N 点电势
7.(人教版选择性必修第二册P75 第4 题改编)利用图(a)装置测量储罐内不导电
液体高度,将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容器置于储罐中,电
容器可通过开关S 与电感线圈或电源相连。当开关从a 拨到b 时,电路中产生
振荡电流,如图(b)所示,下列说法正确的是( )
A.振荡电流的有效值为√2Im
B.t1~t2内电容器放电
C.t2~t3内LC 回路中电场能逐渐转化为磁场能
D.储罐内液面高度降低时,LC 回路振荡电流的频率将变小
二、多项选择题:本大题共3 小题,每小题6 分,共18 分。在每小题列出的四
个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6 分,选对但不全的得3 分,
有选错的得0 分。
8.(人教版选择性必修第二册P51 思考与讨论改编)某自行车安装有发电照明系
统。发电装置示意图如图所示,车轮带动线圈沿逆时针方向匀速转动从而产生
电流,t=0 时刻线圈与磁场方向平行。两磁极间的磁场可视为匀强磁场,则下
列说法正确的是( )
A.t=0 时刻线圈中的电流最大
B.转过90°时线圈中的电流最大
C.t=0 时刻线圈中的电流方向由C 指向D
D.t=0 时刻线圈中的电流方向由D 指向C
9.(人教版必修第三册P100 第7 题改编)如图甲所示的电路中,R1是可调电阻,
R2是定值电阻,电源内阻不计。实验时调节R1的阻值,得到若干组电压和电流
的数据,用这些数据在坐标纸上描点、拟合,作出的U-I 图线如图乙所示。电
压表和电流表均可视为理想电表。下列说法正确的是( )
A.定值电阻R2=20 Ω
B.电源的电动势E=5.0 V
C.当干路电流为0.6 A 时,可调电阻R1=5 Ω
D.可调电阻R1上消耗的最大功率为1.25 W
10.(人教版选择性必修第二册P62 第5 题改编)如图所示,R1为定值电阻,R2
为滑动变阻器,R2的最大阻值小于R1的阻值,V1、V2、A 为理想电表,理想变
压器原线圈两端接电压为U 的正弦式交流电,变压器原、副线圈匝数之比为
n,将R2的滑片从最下端向上滑动过程中( )
A.V1表的示数为U,V2表的示数为U
n
B.A 表的示数变小
C.原线圈输入功率增大
D.R1的电功率一直增大
三、非选择题:本大题共5 小题,共54 分。
11.(6 分)(人教版必修第三册P77 第6 题改编)多用电表的原理及使用。
(1)如图甲所示的是多用电表内部结构示意图,通过选择开关分别与1、2、3、
4、5、6 相连,以改变电路结构,分别成为电流表、电压表和电阻表,下列说
法正确的是________(多选)。
A.选择开关接2 时量程比接1 时量程小,选择开关接6 时量程比接5 时量程大
B.在使用电阻表测量电阻阻值时,若红黑表笔接反了,测量值将偏大
C.用多用电表的电阻挡测导体的电阻时,若两手同时分别接触两表笔的金属
杆,则测量值偏小
D.用多用电表的电阻挡测电阻时,若指针偏转角度很小,则应换倍率较小的
挡再进行测量
(2)某同学发现如图乙所示的实验电路不能正常工作,为排查电路故障,闭合开
关S 后,他用多用电表测量各点间的电压Uab=Ubc=Uac=0,Uef=6 V。已知只
有一处故障,为进一步判断电路故障的性质,他断开开关S,将选择开关置于
电阻挡的“×1”挡,分别将红黑表笔接c、e 端,指针指在如图丙所示的位置,
则该电阻为________Ω;他将红黑表笔接e、f 端时,指针几乎不偏转,因此电
路故障为________。
12.(10 分)(人教版必修第三册P92 第3 题改编)甲、乙、丙三位同学协作测量某
电池的电动势和内阻。他们设计的电路原理如图1,其中R 为电阻箱,R0为保
护电阻,阻值R0=5.0 Ω。他们改变R 的阻值,记下多组R 和电流表示数I。甲
同学以IR 为纵坐标,以I 为横坐标作图处理数据;乙同学以I(R+R0)为纵坐标,
以I 为横坐标处理数据,他们在同一张坐标纸上画出的图像如图2 所示。
(1)由图2 可知,乙同学绘制的是图线________(选填“a”或“b”)。
(2) 由甲同学绘制图线得到的电源电动势为________V ,电源内阻为
________Ω。因未考虑电流表阻值对实验的影响,导致电源内阻的测量值与真
实值相比________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(3)丙同学打算以1
I 为纵坐标,以R 为横坐标处理数据,请根据(2)中计算的结果
将丙所作图线在图3 中画出。
13.(10 分)(人教版选择性必修第二册P47 第6 题改编)如图所示的装置左侧是法
拉第圆盘发电机,其光滑细转轴竖直安装。内阻不计、半径r=0.5 m 的金属圆
盘盘面水平,处于竖直向上的匀强磁场B1中,磁感应强度B1=4 T。圆盘在外力
作用下以角速度ω=6 rad/s 逆时针(俯视)匀速转动,圆盘的边缘和转轴分别通过
电刷a、b 与光滑水平导轨M1、M2相连,导轨间距L=0.5 m。在导轨平面内存
在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度B2=1 T,导电性能良好的导轨上放置着一
根质量m=0.5 kg、电阻R=0.6 Ω 的金属棒,不计其他一切电阻。
(1)比较a、b 两点电势的高低,并计算闭合开关瞬间通过金属棒的电流I;
(2)从闭合开关到金属棒刚达到最大速度vm过程中,金属棒未离开B2磁场区,
求此过程通过金属棒的电荷量q 和维持圆盘匀速转动外力所做的功W。
14.(13 分)(人教版选择性必修第二册P45 第3 题改编)如图所示,空间存在水平
方向的匀强磁场区域Ⅰ、Ⅱ,区域Ⅰ中磁场垂直纸面向里,Ⅱ中磁场垂直纸面
向外,两磁场区域的高度均为L=1 m,磁感应强度大小均为B=1 T,将一边长
也为L=1 m 的单匝正方形导体框abcd 由磁场区域Ⅰ上方h=1.25 m 处静止释放
导体框恰好匀速进入磁场区域Ⅰ。导体框的bc 边到达磁场区域Ⅱ下边界前又再
次匀速运动。已知导体框运动过程中始终保持竖直且bc 边始终平行于磁场边界,
导体框质量m=1 kg,重力加速度g 取10 m/s2,不计空气阻力。求:
(1)导体框的电阻值;
(2)导体框bc 边刚进入磁场区域Ⅱ时的加速度;
(3)导体框从bc 边进入磁场区域Ⅰ到bc 边运动至磁场区域Ⅱ下边界的过程中产
生的焦耳热(结果保留一位小数)。
15.(15 分)(人教版选择性必修第二册P46 第6 题改编)如图所示,整个区域内有
竖直向下的匀强磁场(图中未画出),磁感应强度大小B=0.5 T。两根间距为L=
0.5 m、半径为R=2 m 的光滑四分之一竖直圆弧金属导轨等高平行放置,顶端
连接阻值为r=0.4 Ω 的电阻。一根长为L、质量为m=0.2 kg、阻值为r1=0.1 Ω
的金属棒在力F(除重力、安培力以外的力)作用下,从导轨顶端ab 处以恒定速
率v=4 m/s 下滑,整个过程中金属棒与导轨接触良好,始终与导轨垂直。导轨
电阻忽略不计,重力加速度g 取10 m/s2。求:
(1)金属棒运动到cd 处时,金属棒两端的电压U;
(2)金属棒从导轨ab 处运动至圆弧的中间位置的过程中,通过电阻r 的电荷量
q;
(3)金属棒从导轨ab 处运动至cd 处的过程,电流的有效值I 有和外力F 做的功
W。
层级二 模拟精选·能力进阶
(总分:100 分)
一、单项选择题:本大题共7 小题,每小题4 分,共28 分。在每小题列出的四
个选项中,只有一项符合题目要求。
1.(2025·浙江金华·三模)有关下列四幅图的描述,正确的是( )
A.图1 中,匀速转动的线圈此位置产生的电动势恰好为零
B.图2 中,变压器原、副线圈电流之比
I 1
I 2
=
n1
n2
C.图3 中,强磁体从带有裂缝的铝管中静止下落(不计空气阻力)可视作自由落
体运动
D.图4 中,电子感应加速器中若电磁铁电流方向反向,可通过减小电流的方
式实现电子的逆时针加速运动
2.(2025·广东揭阳·一模)如图所示,电源电压恒定不变,电源内阻忽略不计,
开关S 闭合。现将滑动变阻器R2的滑片P 向右移动一段距离,电压表示数的变
化量为ΔU,电流表示数的变化量为ΔI。两电表均为理想电表。下列说法正确
的是( )
A.电阻R1的功率增大
B.滑片P 向右移动过程中,电阻R3中有b→a 的瞬时电流
C.电压表示数U 和电流表示数I 的比值不变
D.ΔU 与ΔI 的比值不变
3.(2025·北京朝阳·二模)某学习小组想将一块表头改装为电压表和电流表,
设计了如图所示的电路。下列说法不正确的是( )
A.若将S 调到1 位置,则为改装后的电流表
B.若将S 调到2 位置,则为改装后的电压表
C.若想扩大电流表的量程,可适当增大R1
D.若想扩大电压表的量程,可适当增大R2
4.(2025·江苏宿迁·一模)在图甲的电路中,电源内阻不计,不计电表内阻的
影响。调节R1的阻值,得到各组电压表和电流表数据,作出的U-I 图像如图乙
中AB 所示,则表示R1阻值的是( )
A.AB 的斜率
B.仅a 的斜率
C.仅b 的斜率
D.a 或b 的斜率
5.(2025·山东威海·三模)如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为
1∶2,a、b 两端接入一内阻不计的交流电源(如图乙所示)。已知电压表、电流
表均为理想电表,当电阻箱的阻值调至R=8 Ω 时,电阻箱消耗的功率最大,最
大功率为( )
A.1.562 5 W
B.3.125 W
C.6.25 W
D.12.5 W
6.(2025·陕西榆林·二模)如图所示的甲、乙两个电路,电感线圈L 的自感系
数足够大,直流电阻为R;两白炽灯泡和定值电阻的阻值也均为R。先闭合开
关S,待电路达到稳定后,灯泡均能发光,再将开关S 断开,最终两灯都熄灭。
对于开关S 闭合、断开后灯泡亮度变化情况,下列说法中正确的是( )
A.同时闭合开关,甲、乙电路中的灯泡同时亮起
B.同时闭合开关,甲电路中灯泡先闪亮一下再稳定发光
C.断开开关,甲、乙两电路中灯泡都先闪亮一下再延迟熄灭
D.断开开关,甲电路中灯泡延迟熄灭、乙电路中灯泡先闪亮一下再延迟熄灭
7.(2025·江西南昌·三模)如图甲所示,单匝矩形线圈abcd 垂直固定在匀强磁
场中。规定垂直纸面向里为磁感应强度的正方向,磁感应强度随时间变化的规
律如图乙所示。以向右方向为安培力正方向,下列关于bc 段导线受到的安培力
F 随时间变化的图像正确的是( )
A.
B.
C.
D.
二、多项选择题:本大题共3 小题,每小题6 分,共18 分。在每小题列出的四
个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6 分,选对但不全的得3 分,
有选错的得0 分。
8.(2025·天津北辰·三模)交流发电机的示意图如图甲所示,线圈从图甲所示
的位置以OO′为轴逆时针匀速转动,产生交变电流如图乙所示变化。则( )
A.1 s 时间内电流出现50 次峰值
B.该交变电流的有效值为25√2 A
C.图甲所示位置时,AB 边内电流的方向由B 流向A
D.当电流瞬时值为25 A 时,线圈平面与中性面的夹角为45°
9.(2025·湖南长沙·模拟预测)发电机的示意图如图甲所示,边长为L 的正方
形单匝金属框,阻值为R,在匀强磁场中以恒定角速度绕OO′轴转动,阻值为
R 的电阻两端的电压如图乙所示,其周期为T。图乙中的Um为已知量。则金属
框转动一周( )
A.框内电流方向不变
B.磁通量的最大值为2T U m
π
C.流过电阻的电荷量为4T U m
π R
D.电阻产生的焦耳热为2T U m
2
R
10.(2025·山西太原·模拟预测)如图所示,在光滑的绝缘水平面上,三条相
互平行、间距为d 的虚线间存在图示方向的匀强磁场,磁感应强度大小均为
B。一直角三角形导体框放在水平面上,AB 边与虚线平行,BC 边长度为d,刚
开始导体框的C 点刚好在最左侧的虚线上;现给导体框施加一水平向右的外力
F,使导体框向右做匀速直线运动。关于运动过程中产生的感应电动势E 的大
小、感应电流I 的大小、外力F 的大小以及外力功率P 的大小随位移或位移的
平方的变化规律正确的是( )
A.
B.
C.
D.
三、非选择题:本大题共3 小题,共54 分。
11 .(18 分)(2025· 江苏南京· 二模) 如图甲,某兴趣小组搭建了有
“×1”、“×10”、“×100”三挡位的“电阻表”电路。其中电池的电动势
E=1.5 V,内阻可忽略不计;表头量程I0=1 mA、内阻R0=450 Ω,R1、R2为电
阻箱,R 为滑动变阻器,S 为单刀多掷开关。
(1)电路中表笔Ⅰ应为________(选填“红”或“黑”)表笔。
(2)设定B 对应“×10”挡位,A 对应“×1”挡位。
(3)该小组利用此“电阻表”尝试测定一未知电阻Rx的阻值,进行了如下操作:
步骤①:先将S 拨到B ,两表笔短接调零,即调节R 使表头指针指在
________mA 刻度处;
步骤②:把未知电阻接在红、黑表笔间,指针位于图乙a 处,有同学提出此时
指针偏角较小,想增大指针偏角,应将开关S 拨至__________(选填“A”或
“C”);
步骤③:将选择开关S 拨至新的位置后,重复步骤①,再把未知电阻接在红、
黑表笔间,指针位于图乙b 处,可知Rx阻值为________Ω。
(4)若干电池长时间使用,内阻略有增大,电动势仍为1.5 V,则电阻测量值相对
真实值________( 选填“ 偏大” “ 等大” 或“ 偏小” ) 。其理由为
_____________________________________________________________________。
12.(18 分)(2025·四川巴中·三模)在研究电磁感应现象时,某同学设计了一种
实验装置,模拟物体在变化磁场中的运动以及由此产生的电流。如图所示,光
滑平行金属导轨固定在水平面上,导轨间距L=0.25 m,左端连接R=0.2 Ω 的
电阻,右端连接一对金属卡环,导轨间MN 右侧(含MN)存在方向垂直导轨平面
向下的匀强磁场,磁感应强度的B-t 图像如图乙所示。质量为m=0.5 kg、电阻
r=0.3 Ω 的金属棒与质量也为m 的物块通过光滑定滑轮由绳相连,绳始终处于
绷紧状态,PQ、MN 到右端卡环距离分别为25 m 和15 m,t=0 时刻由PQ 位置
静止释放金属棒,棒与导轨始终接触良好,滑至导轨右端被卡环卡住不动,金
属导轨、卡环的电阻均不计,g 取10 m/s2。求:
(1)金属棒进入磁场时的速度大小;
(2)金属棒进入磁场时通过导体棒的感应电流;
(3)在0~8 s 时间内电路中产生的焦耳热。
13.(18 分)(2025·辽宁·二模)如图甲所示,粗细均匀的无限长光滑平行导轨固
定在倾角θ=30°的斜面上,在边界EF 下方区域存在垂直导轨平面向下的匀强
磁场B,有两根相同金属棒ab、cd 分别从磁场边界EF 上方x0=10 m 位置和边
界EF 位置同时由静止释放,cd 棒运动的v-t 图像如图乙所示,其中OM、NP
段为曲线,其他段为直线。已知磁感应强度B=4 T,导轨间距L=0.5 m,导体
棒的质量均为m=0.2 kg,导体棒电阻均为R=2 Ω,导轨电阻不计,g 取10
m/s2。求:
(1)v1的大小并直接写出ab 棒在整个运动过程中加速度的最大值;
(2)从t=0 到t=2 s 导体棒cd 位移大小xcd;
(3)导体棒ab 进入磁场后,通过导体棒ab 的电荷量q1。
层级三 高考重组·素养对标
(总分:100 分)
一、单项选择题:本大题共7 小题,每小题4 分,共28 分。在每小题列出的四
个选项中,只有一项符合题目要求。
1.(2025·北京卷)下列图示情况,金属圆环中不能产生感应电流的是( )
A.图(a)中,圆环在匀强磁场中向左平移
B.图(b)中,圆环在匀强磁场中绕轴转动
C.图(c)中,圆环在通有恒定电流的长直导线旁向右平移
D.图(d)中,圆环向条形磁铁N 极平移
2.(2025·江苏卷)如图所示。将开关S 由a 拨到b,使电容器C 与线圈L 构成
回路。以电容器C 开始放电时为0 时刻,能正确反映电路中电流i 随时间t 变化
关系的图像是( )
A.
B.
C.
D.
3.(2025·甘肃卷)闭合金属框放置在磁场中,金属框平面始终与磁感线垂直。
如图,磁感应强度B 随时间t 按正弦规律变化。Φ 为穿过金属框的磁通量,E 为
金属框中的感应电动势,下列说法正确的是( )
A.t 在0~T
4 内,Φ 和E 均随时间增大
B.当t=T
8 与3T
8 时,E 大小相等,方向相同
C.当t=T
4 时,Φ 最大,E 为零
D.当t=T
2 时,Φ 和E 均为零
4.(2025·广西卷)如图电路中,材质相同的金属导体a 和b,横截面积分别为
S1、S2,长度分别为l1、l2。闭合开关后,a 和b 中自由电子定向移动的平均速率
之比为( )
A.l1∶2l2
B.2l2∶l1
C.l2S1∶2l1S2
D.2l2S2∶l1S1
5.(2025·福建卷)某理想变压器如图甲,原、副线圈匝数比为4∶1,输入电压
随时间的变化图像如图乙,R1的阻值为R2的2 倍,则( )
A.交流电的周期为2.5 s
B.电压表示数为12 V
C.副线圈干路的电流为R1电流的2 倍
D.原副线圈功率之比为4∶1
6.(2025·河北卷)2024 年底,世界装机容量最大的抽水蓄能电站——河北丰宁
抽水蓄能电站全面投产发电。如图,若该电站通过理想变压器调节输出电压U2
时,输入电压U1保持不变。已知副线圈总匝数为n,分接头1、2 间和2、3 间
的线圈匝数n12=n23=n
10,开关S 接3 时输出电压的瞬时值u2=Umsin ωt,则S
接2 时u2-t 的图像为( )
A.
B.
C.
D.
7.(2025·陕晋青宁卷)如图,光滑水平面上存在竖直向上、宽度d 大于2L 的匀
强磁场,其磁感应强度为B,甲、乙两个合金导线框的质量均为m,长均为
2L,宽均为L,电阻分别为R 和2R。两线框在光滑水平面上以相同初速度v0=
4 B
2 L
3
mR
并排进入磁场,忽略两线框之间的相互作用,则( )
A.甲线框进磁场和出磁场的过程中电流方向相同
B.甲、乙线框刚进磁场区域时,所受合力大小之比为1∶1
C.乙线框恰好完全出磁场区域时,速度大小为0
D.甲、乙线框从刚进磁场区域到完全出磁场区域产生的焦耳热之比为4∶3
二、多项选择题:本大题共3 小题,每小题6 分,共18 分。在每小题列出的四
个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6 分,选对但不全的得3 分,
有选错的得0 分。
8.(2025·黑吉辽蒙卷)如图,“
”形导线框置于磁感应强度大小为B、水平
向右的匀强磁场中。线框相邻两边均互相垂直,各边长均为l。线框绕b、e 所
在直线以角速度ω 顺时针匀速转动,be 与磁场方向垂直。t=0 时,abef 与水平
面平行,则( )
A.t=0 时,电流方向为abcdefa
B.t=0 时,感应电动势为Bl2ω
C.t=π
ω时,感应电动势为0
D.t=0 到t=π
ω过程中,感应电动势平均值为0
9.(2025·湖北卷)在如图所示的输电线路中,交流发电机的输出电压一定,两
变压器均为理想变压器,左侧升压变压器的原、副线圈匝数分别为n1、n2,两
变压器间输电线路电阻为r。下列说法正确的是( )
A.仅增加用户数,r 消耗的功率增大
B.仅增加用户数,用户端的电压增大
C.仅适当增加n2,用户端的电压增大
D.仅适当增加n2,整个电路消耗的电功率减小
10.(2025·湖南卷)如图,关于x 轴对称的光滑导轨固定在水平面内,导轨形状
为抛物线,顶点位于O 点。一足够长的金属杆初始位置与y 轴重合,金属杆的
质量为m,单位长度的电阻为r0。整个空间存在竖直向上的匀强磁场,磁感应
强度为B。现给金属杆一沿x 轴正方向的初速度v0,金属杆运动过程中始终与y
轴平行,且与电阻不计的导轨接触良好。下列说法正确的是( )
A.金属杆沿x 轴正方向运动过程中,金属杆中电流沿y 轴负方向
B.金属杆可以在沿x 轴正方向的恒力作用下做匀速直线运动
C.金属杆停止运动时,与导轨围成的面积为
m v0r0
B
2
D.若金属杆的初速度减半,则金属杆停止运动时经过的距离小于原来的一半
三、非选择题:本大题共3 小题,共54 分。
11.(16 分)(2025·四川卷)某学生实验小组要测量一段合金丝的电阻率。所用实
验器材有:
待测合金丝样品(长度约1 m)
螺旋测微器
学生电源E(电动势0.4 V,内阻未知)
米尺(量程0~100 cm)
滑动变阻器(最大阻值20 Ω)
电阻箱(阻值范围0~999.9 Ω)
电流表(量程0~30 mA,内阻较小)
开关S1、S2
导线若干
(1)将待测合金丝样品绷直固定于米尺上,将金属夹分别夹在样品20.00 cm 和
70.00 cm 位置,用螺旋测微器测量两金属夹之间样品三个不同位置的横截面直
径,读数分别为0.499 mm、0.498 mm 和0.503 mm,则该样品横截面直径的平
均值为________mm。
(2)该小组采用限流电路,则图1 中电流表的“+”接线柱应与滑动变阻器的接
线柱________(选填“a”或“b”)相连。闭合开关前,滑动变阻器滑片应置于
________(选填“左”或“右”)端。
(3)断开S2、闭合S1,调节滑动变阻器使电流表指针恰好指到15.0 mA 刻度处。
断开S1、闭合S2,保持滑动变阻器滑片位置不变,旋转电阻箱旋钮,使电流表
指针仍指到15.0 mA 处,此时电阻箱面板如图2 所示,则该合金丝的电阻率为
________Ω·m(取π=3.14,结果保留2 位有效数字)。
(4)为减小实验误差,可采用的做法有______(多选)。
A.换用内阻更小的电源
B.换用内阻更小的电流表
C.换用阻值范围为0~99.99 Ω 的电阻箱
D.多次测量该合金丝不同区间等长度样品的电阻率,再求平均值
12.(18 分)(2025·黑吉辽蒙卷)如图(a),固定在光滑绝缘水平面上的单匝正方
形导体框abcd,置于始终竖直向下的匀强磁场中,ad 边与磁场边界平行,ab 边
中点位于磁场边界。导体框的质量m=1 kg、电阻R=0.5 Ω、边长L=1 m。磁
感应强度B 随时间t 连续变化,0~1 s 内B-t 图像如图(b)所示。导体框中的感应
电流I 与时间t 关系图像如图(c)所示,其中0~1 s 内的图像未画出,规定顺时针
方向为电流正方向。
(1)求t=0.5 s 时ad 边受到的安培力大小F;
(2)在图(b)中画出1~2 s 内B-t 图像(无需写出计算过程);
(3)从t=2 s 开始,磁场不再随时间变化。之后导体框解除固定,给导体框一个
向右的初速度v0=0.1 m/s,求ad 边离开磁场时的速度大小v1。
13.(20 分)(2025·福建卷)光滑斜面倾角为θ=30°,Ⅰ区域与Ⅱ区域均存在垂
直斜面向外的匀强磁场,两区磁感应强度大小相等。正方形线框abcd 质量为
m,总电阻为R,由同种材料制成且粗细均匀,Ⅰ区域长为L1,Ⅱ区域长为
L2,两区域间无磁场的区域长度大于线框边长。线框从某一位置释放,从cd 边
进入Ⅰ区域到ab 边离开Ⅰ区域的过程中速度均为v,cd 边进入Ⅱ区域时的速度
和ab 边离开Ⅱ区域时的速度一致,重力加速度为g。则:
(1)求线框释放时cd 边与Ⅰ区域上边缘的距离;
(2)求cd 边进入Ⅰ区域时cd 边两端的电势差;
(3)求线框进入Ⅱ区域到完全离开过程中克服安培力做功的平均功率。