北京市西城区2016届高三后期查缺补漏物理试卷 Word版含答案.doc

‎2016年北京市西城区高三物理后期查缺补漏题 建议与说明：‎ ‎（1）引导学生将下面几套试题仔细、认真过一遍，查错改错：近三年（2013/2014/2015）的北京高考试题、西城模拟试题（《总复习测试下册》综合练习七 ~ 综合练习十二），以及2016年西城期末、一模、二模试题。 ‎ ‎（2）以上几套试题没有完全覆盖《考试说明》要求的知识点，这份查缺补漏题主要是对没有涉及到的知识点进行非完全补充。多数试题选自西城《学探诊》和《高三总复习测试》。‎ ‎（3）后面也遴选了部分具有北京特色的各区模拟试题，供参考。‎ ‎（4）用好《总复习指导下册（实验分册）》，将各实验再认真过一遍，尤其关注尚未在北京高考试卷中考查过的实验：“验证力的平行四边形定则”、“验证牛顿第二定律”、“研究平抛运动”、“探究动能定理”、“验证机械能守恒定律”、“传感器的简单使用”。‎ ‎ 西城高三物理备课组 2016.5.19‎ 1． ‎【《测试下册》p75第92题】 ‎ 如图所示，在一根张紧的水平绳上挂几个摆，其中A、E摆长 相等。先让A摆振动起来，其他各摆随后也跟着振动起来，则 A.其他各摆摆动周期跟A摆相同 B.其他各摆振动振幅大小相同 C.其他各摆振动振幅大小不相同，E摆振幅最大 D.其他各摆振动周期大小不同，D摆周期最大 ‎【答案】AC 此题考点：《考试说明》31.受迫振动.共振及其常见的应用 2． ‎【《测试上册》p48第8题】‎ S1、S2为两个相干波源，在同一水平面上它们发出两列圆形波，下图表示两列波某时刻叠加的波形，图中实线表示波峰，虚线表示波谷．图中有a、b、c三个位置，这三个位置上质点的振动情况是 ‎ A．a、b、c都加强 ‎ B．a、c加强，b削弱 ‎ C．b、c加强，a削弱 ‎ D．a、b加强，c削弱 ‎【答案】D 3． ‎【《测试下册》p77第99题】‎ 如图是观察水面波衍射的实验装置，AC和BD是两块挡板，AB是一个孔，O是波源，图中已画出波源所在区域波的传播情况，每两条相邻波纹（图中曲线）之间距离表示一个波长，则波经过孔之后的传播情况，下列描述中正确的是 A. 此时能明显观察到波的衍射现象 B. 挡板前后波纹间距离相等 C. 如果将孔AB扩大，有可能观察不到明显的衍射 D. 如果孔的大小不变，使波源频率增大，能更明显观察到衍射现象 ‎【答案】ABC ‎2、3两题考点：《考试说明》34.波的叠加.波的干涉、衍射现象 1． ‎《测试下册》p77第100题 频率一定的声源在空气中做匀速运动，靠近静止的接收器。以u表示声源的速度，v表示声波的速度（u＜v），f表示接收器接收到的频率。若u增大，则 A. ‎ f增大，v增大 B. f增大，v不变 C. f不变，v增大 D. f减少，v不变 ‎【答案】B 此题考点：《考试说明》35.多普勒效应及应用 丙 ‎2t1‎ UXX'‎ ‎0‎ ‎3t1‎ t1‎ 2． ‎【2016丰台一模·19】.‎ 示波器是一种电子仪器，可以用它观察电信号随时间变化的情况.示波器的核心部件示波管，由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，其原理图如图甲所示.图乙是从右向左看到的荧光屏的平面图.在偏转电极XX'、YY'上都不加电压时，电子束将打在荧光屏的中心点；若亮点很快移动，由于视觉暂留关系，能在荧光屏上看到一条亮线.若在XX'上加如图丙所示的扫描电压，在YY'上加如图丁所示的信号电压，则在示波管荧光屏上看到的图形是下图中的 UYY'‎ t ‎0‎ ‎2t1‎ t1‎ 丁 A B C D ‎【答案】A 此题考点：《考试说明》42.示波管.示波器及其应用 3． ‎【《测试上册》p72第15题】‎ 影响物质材料电阻率的因素很多，一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大，而半导体材料的电阻率则与之相反，随温度的升高而减小．某课题研究组在研究某种导电材料的用电器件Z的导电规律时，利用如图甲所示的分压电路测得其电压与电流的关系如表所示：‎ ‎（1）根据表中数据，判断用电器件Z可能属于上述哪类材料？ ‎ ‎（2）把用电器件Z接入如图乙所示的电路中，闭合开关电流表的读数为‎1.8A，电池的电动势为3V，内阻不计，试求电阻R的电功率．‎ ‎（3）根据表中的数据找出该用电器Z的电流随电压变化的规律是I = kUn，试求出n和k的数值，并写出k的单位．‎ ‎【答案】（1）半导体 （2）PR=URI=3.24W （3）n=2，k=1.25A/V2‎ 此题考点：《考试说明》46.电阻率与温度的关系 ‎ 1． ‎【《测试上册》p105第17题】‎ 下列说法正确的是 ‎ A．话筒是一种常用的声传感器，其作用是将电信号转换为声信号 ‎ B．电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器，这种传感器作用是控制电路的通断 ‎ C．电子秤所使用的测力装置是力传感器 ‎ D．半导体热敏电阻常用作温度传感器，因为温度越高，它的电阻值越大 ‎【答案】BC 此题考点：《考试说明》52.常用传感器的工作原理 2． ‎【3-1学探诊p71第12题】‎ 关于分子电流，下面说法中正确的是 A．分子电流假设最初是法国学者法拉第提出的 B．分子电流假设揭示了磁铁的磁场与电流的磁场具有共同的本质，即磁场都是由电荷的运动形成的 C．“分子电流”是指原子、分子等物质微粒内部存在的一种环形电流 D．分子电流假设无法解释加热“去磁现象”‎ ‎【答案】BC 此题考点：《考试说明》55.磁性材料.分子电流假说 3． ‎【《测试上册》p84第13题】‎ 下列关于磁电式电流表的说法中正确是 ‎ A．电表的线圈处于匀强磁场中 B．电表的线圈处于均匀辐向磁场中 ‎ C．电表线圈转动时所受安培力大小不变 D．电表指针的偏角与所测电流成正比 ‎【答案】BCD 此题考点：《考试说明》57.磁电式电表原理 4． ‎【《测试上册》p84第14题】‎ 在回旋加速器中 ‎ A．电场使带电粒子加速 B．磁场使带电粒子旋转 ‎ C．电场和磁场都使带电粒子加速 D．电场和磁场都使带电粒子旋转 A B L S ‎【答案】AB 此题考点：《考试说明》59.回旋加速器 5． ‎【3-2教材·p25】‎ ‎~220V 灯 管 镇流器 启动器 如图所示，L是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为零。A和B是两个相同的小灯泡。 （1）当开关S由断开变为闭合时，A、B两个灯泡的亮度将如何变化？ （2）当开关S由闭合变为断开时，A、B两个灯泡的亮度又将如何变化？‎ ‎【答案】（1）A、B一起亮，之后B变暗、熄灭，A更亮 ‎ ‎（2）B 会闪一下，再逐渐熄灭，A马上亮 日光灯原理见右图：‎ 此题考点：《考试说明》63.自感现象.日光灯 1． ‎【《测试下册》p79第15题】‎ 输电线路的输送功率恒定。若输电电压提高到原来的3倍，导线上损失的电功率将是原来的 A.1/3 B.1/‎9 C.3倍 D.9倍 ‎【答案】B 此题考点：《考试说明》67.电能的输送 2． ‎【《测试下册》p95第3题】‎ 某气体的摩尔质量为M，摩尔体积为V，密度为ρ，每个分子的质量和体积分别为m和V0，则阿伏加德罗常数NA可以表示为 A. B. C. D. ‎ ‎【答案】BC 此题考点：《考试说明》69.阿伏伽德罗常数 3． ‎（西城高三测试下册90页16题，红外线与紫外线）‎ 关于红外线与紫外线，下列说法正确的是 BCD A． 红外线的热作用和化学作用都显著 B． 红外线高空摄影利用红外线衍射现象比较显著，容易透过云雾烟尘的特性 C．紫外线的化学作用比较显著 D．紫外线有很强的荧光效应 4． ‎【《测试上册》p110第9题】‎ 下列认为光波和无线电波都是电磁波的理由中正确的是（ ）‎ A．它们在真空中传播速度相同 B．它们都能发生反射、折射、干涉、衍射等现象 C．它们的传播不依靠别的介质 D．它们都是由振荡电路中自由电子的运动产生的 此两题题考点：《考试说明》78.无线电波的发射和接受83.红外线、紫外线.光的电磁本性等 5． ‎（西城学探诊3-5概率波不确定关系4题）‎ 在单缝衍射实验中，中央亮纹的光强占从单缝射入的整个光强的95％以上，假设现在只让一个光子通过单缝，那么该光子 CD A．一定落在中央亮纹上 B．一定落在亮纹处 C．可能落在暗纹处 D．落在中央亮纹处的可能性最大 6． ‎（西城学探诊3-5概率波不确定关系5题）‎ 关于不确定性关系ΔxΔp有以下几种理解，正确的是 CD A．微观粒子的动量不可确定 B．微观粒子的位置不可确定 C．微观粒子的动量和位置不可同时确定 D．不确定关系不仅适用于电子和光子等微观粒子，也适用于宏观物体 此两题考点：《考试说明》85.光的波粒二象性.概率波 7． ‎（学探诊3-4激光的特性及应用）‎ 指出下面有关激光的应用主要利用了激光的什么特点：‎ A．具有高度相干性 B．平行度好 C．亮度高，能量集中 ‎（1）用于传递信息A （2）用于精确测距B （3）用于记录信息B ‎（4）用于医学手术C （5）用于干涉实验A （6）用于切割材料C 此题考点：《考试说明》88.激光的特性及应用 1． ‎（西城高三测试上册117页1题α粒子散射实验，原子的核式结构）‎ 关于卢瑟福的α粒子散射实验，下列说法正确的是 B A．绝大多数α粒子穿过金箔时发生很大偏转，甚至有的被反向弹回，只有少数粒子沿直线 穿过 B．绝大多数α粒子能直线穿过金箔，有少数发生较大偏转，偏转的角度甚至大于90°‎ C．发生α粒子偏转现象，主要是由于α粒子和原子中的电子相互作用的结果 D．α粒子散射实验说明原子内的正电荷是均匀分布的 此题考点：《考试说明》90. α粒子散射实验，原子的核式结构 2． ‎（西城高三测试上册118页9题物理学史）‎ 下列叙述中符合史实的是 A A．玻尔理论很好地揭示了氢原子的光谱 B．汤姆孙发现电子，表明原子具有核式结构 C．卢瑟福根据α粒子散射实验的现象，提出了原子的能级假设 D．贝克勒尔发现了天然放射现象，并提出了原子的核式结构 此题考点：《考试说明》89.电子的发现；92.天然发射现象等 一些供参考的试题 ‎1. 【2016朝阳2模·18．】‎ 体育课上某同学做引体向上。他两手握紧单杠，双臂竖直，身体悬垂；接着用力上拉使下颌超过单杠（身体无摆动）；然后使身体下降，最终悬垂在单杠上。下列说法正确的是 A．在上升过程中单杠对人的作用力始终大于人的重力 B．在下降过程中单杠对人的作用力始终小于人的重力 C．若增大两手间的距离，最终悬垂时单臂的拉力变大 D．若增大两手间的距离，最终悬垂时单臂的拉力不变 ‎【答案】C ‎2. （2015.1海淀期末·6．）‎ 图6是用电流传感器（电流传感器相当于电流表，其电阻可以忽略不计）研究自感现象的实验电路，电源的电动势为E，内阻为r，自感线圈L的自感系数足够大，其直流电阻值大于灯泡D的阻值，在t=0时刻闭合开关S，经过一段时间后，在t=t1时刻断开开关S。在图7所示的图象中，可能正确表示电流传感器记录的电流随时间变化情况的是 ‎ 图7‎ A O i t t1‎ B O i t t1‎ C O i t t1‎ D O i t t1‎ ‎【答案】B ‎3. （2016东城2模·19．）‎ 如图1所示为一种电容式位移传感器的原理图，当被测物体在左右方向发生位移时，电介质板随之在电容器两极板之间移动。已知电容器的电容与电介质板进入电容器的长度x 之间的关系如图2所示，其中C0为电介质没有插入电容器时的电容。为判断被测物体是否发生微小移动，将该电容式位移传感器与电源、电流表、开关组成串联回路（图中未画出）。被测物体的初始位置如如图1 所示。电路闭合一段时间后，下列说法正确的是 x C O 第19题图2‎ C0‎ 第19题图1‎ x 电介质板 电容器极板 被测物体 A．若电源为直流电源且直流电流表示数不为零，说明物体一定在发生移动 B．若电源为交流电源且交流电流表示数不为零，说明物体一定在发生移动 C．若电源为直流电源且直流电流表示数变大，说明物体一定在向右发生移动 ‎ D．若电源为交流电源且交流电流表示数变大，说明物体一定在向右发生移动 ‎【答案】A b a R A ‎4.（2016朝阳2模·19．）‎ 小芳同学利用手边的实验器材设计了如图所示的电路，电阻R的阻值以及电源的电动势和内阻均未知，电压表另一端的接线位置待定。通过改变滑动变阻器接入电路的阻值获得多组数据，并描绘出U-I关系图像（U、I分别为电压表和电流表的示数）。不计电表对电路的影响。下列说法正确的是 A．若接a，利用该图像可得到电阻R的阻值 B．若接b，利用该图像可得到电阻R的阻值 C．若接a，利用该图像可得到电源的电动势和内阻 D．若接b，利用该图像可得到电源的电动势和内阻 ‎【答案】‎ ‎5.（2016朝阳1模·19．）‎ 从1907 年起，密立根就开始测量金属的遏止电压Uc （即图1所示的电路中电流表G的读数减小为零时夹在电极K、A之间的反向电压）与入射光的频率v，由此算出普朗克常量h，并与普朗克根据黑体辐射得出的h 相比较，以检验爱因斯坦光电效应方程的正确性。按照密立根的方法我们利用图1所示的装置进行实验，得到了某金属的Uc-v 图像如图2所示。已知元电荷e＝1.60×10-19 C。下列说法正确的是 图2‎ 图1‎ A．该金属的截止频率约为4.27×1014 Hz B．该金属的截止频率约为5.50×1014 Hz C．该图线的斜率为普朗克常量 D．该图线的斜率为这种金属的逸出功 ‎【答案】A ‎6.（2016朝阳2模·20．）目前的手机触摸屏大多是电容式触摸屏。电容式触摸屏是一块四层复合玻璃屏，玻璃屏的内表面和夹层各涂有一层导电物质，最外层是一薄层玻璃保护层，夹层作为工作面，四个角上引出四个电极，内层作为屏蔽层以保证良好的工作环境。当手指触摸屏幕时，人体和触摸屏就形成了一个电容，对于高频电流来说，电容具有“通高频”的作用，于是手指从手的接触点吸走一部分电荷，从而导致有电流分别从触摸屏四角上的电极中流出，并且流经这四个电极的电流与手指到四角的距离成正比，控制器通过对这四个电流比例的精确计算，得出触摸点的位置信息。在开机状态下，下列说法正确的是 A．电容式触摸屏感测手指触摸点的位置是因为手指对屏幕按压产生了形变 B．电容式触摸屏感测手指触摸点的位置是利用了电磁感应现象 C．当手指触摸屏幕时手指有微弱的电流流过 D．使用绝缘笔触摸屏幕时也能进行正常操作 ‎【答案】C ‎7.（2016丰台1模·20．）随着科技的不断发展，无线充电已经进入人们的视线.小到手表、手机，大到电脑、电动汽车的充电，都已经实现了从理论研发到实际应用的转化.下图给出了某品牌的无线充电手机利用电磁感应方式无线充电的原理图.关于电线充电，下列说法正确的是 A．无线充电时手机接收线圈部分的工作原理是“电流的磁效应”‎ B．只有将充电底座接到直流电源上才能对手机进行充电.‎ C．接收线圈中交变电流的频率与发射线圈中交变电流的频率相同 D．只要有无线充电底座，所有手机都可以进行无线充电 ‎【答案】C ‎8.（2016石景山1模·20．）某兴趣学习小组的同学深入学习了静电场中关于电势的知识：若取无穷远处电势为零，在一带电荷量为+q的点电荷的电场中，与点电荷相距r处的电势为φ＝k；如果某点处在多个点电荷所形成的电场中，则电势为每一个点电荷在该点所产生的电势的代数和。‎ A B C D ‎·‎ ‎·‎ 如图所示，AB是均匀带电的细棒，所带电荷量为＋Q。C为AB棒附近的一点，CB垂直于AB。若取无穷远处电势为零，AB棒上的电荷所形成的电场中，C点的电势为φ0，φ0可以等效成AB棒上某点P处、电荷量为＋Q的点电荷所形成的电场在C点的电势。该小组的同学将AB棒均分成两段，利用对称性，求得AC连线中点D处的电势为 A．φ0 B．φ0 C．φ0 D．2φ0 ‎ ‎【答案】D ‎9.（2016昌平2模·20．）20．电动自行车是一种应用广泛的交通工具，其速度控制是通过转动右把手实现的，这种转动把手称“霍尔转把”，属于传感器非接触控制。转把内部有永久磁铁和霍尔器件等，截面如图5（甲）。开启电源时，在霍尔器件的上下面之间加一定的电压，形成电流，如图5（乙）。随着转把的转动，其内部的永久磁铁也跟着转动，霍尔器件能输出控制车速的电压，已知电压与车速关系如图5（丙）。以下关于“霍尔转把”叙述正确的是 霍尔电压 手柄芯 手柄转套 霍尔器件 永久磁铁 ‎（甲）‎ 永久磁铁 霍尔器件 上 下 上 下 左 左 右 右 ‎（乙）‎ 车速 ‎（丙）‎ O 图5‎ A．为提高控制的灵敏度，永久磁铁的上、下端分别为N、S 极 B．按图甲顺时针转动电动车的右把手，车速将变快 C．图乙中从霍尔器件的左右侧面输出控制车速的霍尔电压 D．若霍尔器件的上下面之间所加电压正负极性对调，将影响车速控制 ‎【答案】B ‎10.【2012年北京16题】‎ 处于匀强磁场中的一个带电粒子，仅在磁场力作用下做匀速圆周运动．将该粒子的运动等效为环形电流，那么此电流值 ‎ ‎ A．与粒子电荷量成正比B．与粒子速率成正比 C．与粒子质量成正比D．与磁感应强度成正比 ‎【答案】D ‎11.（2016朝阳2模·21．）‎ ‎（2）在用图乙所示的装置“验证牛顿第二定律”的实验中，保持小车质量一定时，验证小车加速度a与合力F的关系。‎ ‎①除了电火花计时器、小车、砝码、砝码盘、细线、附有定滑轮的长木板、垫木、导线及开关外，在下列器材中必须使用的有_________（选填选项前的字母）。‎ 乙 A．220V、50Hz的交流电源 ‎ B．电压可调的直流电源 C．刻度尺 ‎ D．秒表 ‎ E．天平（附砝码） ‎ ‎②为了使细线对小车的拉力等于小车所 ‎ 受的合外力，以下操作正确的 是_________。‎ A．调整长木板上滑轮的高度使细线与长木板平行 B．在调整长木板的倾斜度平衡摩擦力时，应当将砝码和砝码盘通过细线挂在小车上 C．在调整长木板的倾斜度平衡摩擦力时，应当将穿过打点计时器的纸带连在小车上 丙 ‎③某同学得到了图丙所示的一条纸带，由此得到小车加速度的大小a =__________m/s2‎ ‎（保留三位有效数字）。‎ ‎④在本实验中认为细线的拉力F等于砝码和砝码盘的总重力mg，已知三位同学利用实 验数据做出的a－F图像如图丁中的1、2、3所示。下列分 丁 ‎2‎ ‎3‎ F O a ‎1‎ 析正确的是_____（选填选项前的字母）。‎ A．出现图线1的原因可能是没有平衡摩擦力 B．出现图线2的原因可能是砝码和砝码盘的质量不合适 C．出现图线3的原因可能是在平衡摩擦力时长木板的倾斜度过大 ‎⑤在本实验中认为细线的拉力F等于砝码和砝码盘的总重力 mg，由此造成的误差是______（选填“系统误差”或“偶 然误差”）。设拉力的真实值为，小车的质量为M，为了使，应当 满足的条件是______。‎ ‎【答案】（2） ①ACE（3分）②AC（3分）③1.16（±0.04）（2分）④B（2分）‎ ‎⑤系统误差（2分）； （2分）‎ ‎12.（2016东城1模·22(2)．）‎ ‎③正确选择挡位并重新调零后，他们将红、黑表笔分别与合金丝的两端接触，测得合金丝的电阻为15Ω。他们还想用伏安法测量合金丝的电阻时，发现实验室提供的电流表内阻约0.5，电压表内阻约3k。为减小测量误差，在实验中应采用图4中的_________电路（选填“甲”或“乙”）。‎ 第21题图4‎ 甲t A V Rx R 乙 A V Rx R 第21题图5‎ ‎④他们选择合适的电路后，分别用最大阻值是5Ω、50Ω、2000Ω的三种滑动变阻器做限流电阻。当滑动变阻器的滑片由一端向另一端移动的过程中，根据实验数据，分别做出电压表读数U随滑片移动距离x的关系曲线a、b、c，如图5所示。用最大阻值为2000Ω的滑动变阻器做实验得到的图线是图中的（选填“a”、“b”、‎ ‎“c”）；为减小实验误差，应选择图中的（选填“a”、“b”、“c”）所对应的滑动变阻器。‎ ‎2000Ω ‎50Ω ‎5Ω U x ‎【答案】答案：③甲 ④ab 拓展：分别用最大阻值是5Ω、50Ω、2000Ω的三种滑动变阻器做分压电阻。当滑动变阻器的滑片由一端向另一端移动的过程中，根据实验数据，分别做出电压表读数U随滑片移动距离x的关系曲线，应当如何？大致如图所示 ‎13.（2016石景山1模·21．）（共18分）‎ 某实验小组进行“探究热敏电阻的温度特性”实验，实验室提供如下器材：‎ 热敏电阻Rt (常温下约8 kΩ)、温度计、电流表A(量程1 mA，内阻约200 Ω)、‎ 电压表V(量程3 V，内阻约10 kΩ)、电池组E(电动势为4.5 V，内阻约1 Ω)、‎ 滑动变阻器R(最大阻值为20 Ω)、开关S、导线若干、烧杯和水。‎ ‎（1）根据实验所提供的器材，设计实验电路，画在图1所示的方框中。‎ ‎（2）图2是实验器材的实物图，图中已连接了部分导线，请根据你所设计的实验电路，补充完成实物间的连线。‎ 图2‎ 图1‎ ‎ ‎ ‎（3）闭合开关前，滑动变阻器的滑动触头P应置于 端(填“a”或“b”)。 ‎ ‎（4）利用补接完整的实验装置测量出不同温度下的电阻值，画出该热敏电阻的Rt－t图象如图3中的实测曲线，与图中理论曲线相比二者有一定的差异。除了偶然误差外，关于产生系统误差的原因或减小系统误差的方法，下列叙述正确的是 。‎ 图3‎ Rt/kΩ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎10‎ ‎20‎ ‎30‎ ‎40‎ ‎50‎ ‎60‎ ‎70‎ ‎80‎ ‎90‎ ‎100‎ t/℃‎ ‎0‎ A．电流表的分压造成电阻的测量值总比真实值大 B．电压表的分流造成电阻的测量值总比真实值小 C．温度升高到一定值后，电流表宜采用外接法 D．温度升高到一定值后，电流表宜采用内接法 答图2‎ ‎（5）将本实验所用的热敏电阻接到一个电流较大的恒流电源中使用，当电流通过电阻产生的热量与电阻向周围环境散热达到平衡时，满足关系式I2R＝k(t－t0)(其中k是散热系数，t是电阻的温度，t0是周围环境温度，I为电流强度)，电阻的温度稳定在某一值。若通过它的电流恒为50 mA，t0＝‎20°C，k＝0.25 W/°C，由实测曲线可知该电阻的温度稳定在 °C。‎ ‎【答案】答案：21．（18分）‎ ‎（1）（6分）如答图1所示 ‎（2）（3分）如答图2所示 ‎（3）（3分）a ‎（4）（3分）AC ‎（5）（3分）46 ~ 49‎ ‎14.（2016东城2模·23．）第23题图2‎ K L K L B R d a b c O′‎ O ⑵如图2所示为一个小型交流发电机的原理图，n 匝矩形线圈处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，ab边、bc边分别连在两个滑环上，导体做的两个电刷分别压在滑环上。线圈ab边的边长为L1，bc边的边长为L2，总电阻为r2。线圈以恒定的角速度ω绕与磁场方向垂直的固定对称轴OO′匀速转动。用导线将电刷与电阻R连接起来形成回路。回路中其他电阻不计。请你说明发电机线圈平面转至何位置时感应电动势具有最大值，并推导此最大值的表达式。 ‎ ‎【答案】⑵当线圈平面转至与磁场方向平行位置（图示位置）时，线圈中的感应电动势最大 ‎ ‎ ‎ ‎ 设此时ab、cd边的线速度大小为v，‎ ‎ 则单匝线圈时ab边产生的感应电动势为 ‎ ‎ cd边产生的感应电动势为 ‎ ‎ n匝线圈产生的总感应电动势为 ‎ ‎ 由于 ‎ ‎ 有 ‎ I 磁场 ‎15.（2016丰台2模·23. ）‎ ‎（18分）磁感应强度是描述磁场性质的重要物理量．不同物质周围存在的磁场强弱不同，测量磁感应强度的大小对于磁场的实际应用有着重要的物理意义．‎ ‎（1）如图所示为电流天平，可以用来测量匀强磁场的磁感应强度．它的右臂挂着匝数为n匝的矩形线圈，线圈的水平边长为l，处于匀强磁场内，磁场的方向与线圈平面垂直．当线圈中通过电流I时，调节砝码使两臂达到平衡，然后保持电流大小不变，使电流反向，这时需要在左盘中增加质量为m的砝码，才能使两臂再达到新的平衡．重力加速度为g，请利用题目所给的物理量，求出线圈所在位置处磁感应强度B的大小．‎ ‎（2）磁场具有能量，磁场中单位体积所具有的能量叫做能量密度，其值为B2/2μ，式中B是磁感应强度，μ是磁导率，在空气中μ为一已知常量．请利用下面的操作推导条形磁铁磁极端面附近的磁感应强度B：用一根端面面积为A的条形磁铁吸住一相同面积的铁片P，再用力将铁片与磁铁缓慢拉开一段微小距离Δl，并测出拉力F，如图所示．因为距离很小，F可视为恒力．‎ z x y I B a b c o ‎（3）利用霍尔效应原理制造的磁强计可以用来测量磁场的磁感应强度．磁强计的原理如图所示：将一体积为a×b×c的长方体导电材料，放在沿x轴正方向的匀强磁场中，已知材料中单位体积内参与导电的带电粒子数为n，带电粒子的电量为q，导电过程中，带电粒子所做的定向移动可认为是匀速运动．当材料中通有沿y轴正方向的电流I时，稳定后材料上下两表面间出现恒定的电势差U．‎ ‎①请根据上述原理导出磁感应强度B的表达式．‎ ‎②不同材料中单位体积内参与导电的带电粒子数n不同，请利用题目中所给的信息和所学知识分析制作磁强计应采用何种材料．‎ ‎【答案】（1）设左侧砝码与盘的总质量为m1，右侧砝码、盘、线框总质量为m2，‎ ‎ 由题意可知，第一次天平平衡时有：m1g=m2g-nBIl ‎ 第二次天平平衡时有：（m1+m）g=m2g+nBIl mg=2nBIl （2分）‎ 可得： （2分）‎ ‎（2）铁片缓慢移动过程中，外力F做功全部转化为磁场能，所以有：‎ ‎ （4分）‎ ‎ （2分）‎ ‎（3）①电势差恒定时，材料中的导电粒子将不再发生偏转，对某个粒子有：‎ ‎ （2分）‎ ‎ 当材料中的电流为I时有：‎ ‎ （2分）‎ ‎ 可得： （2分） ‎ ‎ ②根据B的表达式可知： n小，U大，磁强计灵敏度高。‎ 所以磁强计应该采用n小的材料制作。 （2分）‎