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…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內(nèi)※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第=page22頁,總=sectionpages22頁第=page11頁,總=sectionpages11頁2024年冀教新版選擇性必修2物理下冊階段測試試卷含答案考試試卷考試范圍:全部知識點;考試時間:120分鐘學(xué)校:______姓名:______班級:______考號:______總分欄題號一二三四五六總分得分評卷人得分一、選擇題(共9題,共18分)1、在光滑絕緣水平面上;有三個單匝正方形金屬線框按如圖所示方式等間距放置(俯視圖),在線框2對稱軸位置的正上方固定一根通電直導(dǎo)線(通電直導(dǎo)線與金屬線框2相距很近)當(dāng)導(dǎo)線中的電流變大時,則下列說法正確的是()
A.線框1將向右運動,線框3將向左運動B.線框2靜止不動,但其面積有縮小的趨勢C.線框2對桌面的壓力變大D.線框1中電流為順時針方向,線框3中電流為逆時針方向2、如圖所示,理想變壓器的三個線圈的匝數(shù)分別為n1、n2、n3,a、b端接入電壓為U0的正弦交流電,另外兩個線圈分別接有電阻R和滑動變阻器R'。當(dāng)滑動變阻器的滑片緩慢向左移動時;下列說法正確的是()
A.線圈n1上的電流不變B.線圈n1上的電流不斷減小C.線圈n2的輸出功率不變D.滑動變阻器R'兩端的電壓不斷增大3、如圖所示,某種帶電粒子由靜止開始經(jīng)電壓為U1的電場加速后,射入水平放置,電勢差為U2的兩導(dǎo)體板間的勻強(qiáng)電場中,帶電粒子沿平行于兩板方向從兩板正中間射入,穿過兩板后又垂直于磁場方向射入邊界線豎直的勻強(qiáng)磁場中,則粒子入磁場和射出磁場的M、N兩點間的距離d隨著U1和U2的變化情況為(不計重力;不考慮邊緣效應(yīng))()
A.d隨U1變化,d與U2無關(guān)B.d與U1無關(guān),d隨U2變化C.d隨U1變化,d隨U2變化D.d與U1無關(guān),d與U2無關(guān)4、如圖所示,邊長為L的等邊三角形線框PMN由三根相同的導(dǎo)體棒連接而成,線框平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直,當(dāng)流入M點的電流為I時,導(dǎo)體棒MP受到的安培力大小為F;則()
A.邊受到的安培力的大小為B.整個線框受到的安培力的大小為C.勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為D.勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為5、如圖所示,勻強(qiáng)磁場中有兩個由相同導(dǎo)線繞成的圓形線圈a、b,磁場方向與線圈所在平面垂直,磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間均勻增大。a、b兩線圈的半徑之比為2:1,匝數(shù)之比為1:2.線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢分別為Ea和Eb,某時刻磁通量分別為Φa和Φb;不考慮兩線圈間的相互影響。下列說法正確的是()
A.Ea:Eb=2:1,Φa:Φb=4:1,感應(yīng)電流均沿順時針方向B.Ea:Eb=2:1,Φa:Φb=4:1,感應(yīng)電流均沿逆時針方向C.Ea:Eb=2:1,Φa:Φb=2:1,感應(yīng)電流均沿順時針方向D.Ea:Eb=4:1,Φa:Φb=4:1,感應(yīng)電流均沿順時針方向6、如圖所示,一個半圓形導(dǎo)體框右側(cè)有一個垂直于導(dǎo)體框平面向里的勻強(qiáng)磁場,磁場邊界與導(dǎo)體框的直徑平行,磁場寬度等于導(dǎo)體框的半徑現(xiàn)且導(dǎo)體框以水平向右的速度勻速通過磁場區(qū)域;若從導(dǎo)體框進(jìn)入磁場開始計時,規(guī)定電流沿逆時針方向為正,則導(dǎo)體框上產(chǎn)生的感應(yīng)電流隨時間的變化圖像可能是()
A.B.C.D.7、如圖甲所示,在勻強(qiáng)磁場中,一矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動,產(chǎn)生的交變電流的電壓隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示(正弦曲線)。下列說法正確的是()
A.該交變電流電壓的最大值為440VB.該交變電流電壓的有效值為VC.在0.0025s時,該交變電流的電壓為220VD.在0.0025s時,該交變電流的電壓為V8、在圖(a)所示的交流電路中,電源電壓的有效值為220V,理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10:1,均為固定電阻,各電表均為理想電表。已知電阻中電流隨時間變化的正弦曲線如圖(b)所示。下列說法正確的是()
A.所用交流電的頻率為0.5HzB.電壓表的示數(shù)為100VC.電流表的示數(shù)為1AD.變壓器傳輸?shù)碾姽β蕿?5W9、電阻應(yīng)變片是一種將被測件上的形狀變化轉(zhuǎn)換成為一種電信號的敏感器件,其阻值會隨著機(jī)械形變而發(fā)生變化。如圖所示為某同學(xué)設(shè)計的利用金屬絲應(yīng)變電阻來研究其阻值與拉力大小之間關(guān)系的電路,其中電壓表和電流表是理想電表,a、b兩點之間連接的是金屬絲應(yīng)變電阻,把一重物懸掛在金屬絲中間。當(dāng)把懸掛重物的質(zhì)量減小時,下列說法正確的是()
A.電流表示數(shù)變小B.電壓表示數(shù)變大C.電壓表與電流表示數(shù)之比變大D.電壓表與電流表示數(shù)變化之比不變評卷人得分二、多選題(共8題,共16分)10、學(xué)習(xí)物理除了知識的學(xué)習(xí)外,還要了解物理學(xué)家對物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn),領(lǐng)悟并掌握處理物理問題的思想與方法,下列敘述中正確的是()A.奧斯特首先發(fā)現(xiàn)通電電流的磁效應(yīng)B.安培首先提出了電場和電場線的概念C.楞次在概括了大量實驗事實的基礎(chǔ)上,總結(jié)出一條判斷感應(yīng)電流方向的規(guī)律D.法拉第總結(jié)出了感應(yīng)電動勢大小的計算公式對人類的科技進(jìn)步做出了不可磨滅的貢獻(xiàn)11、全球性“超導(dǎo)熱”的興起,使超導(dǎo)電磁船的制造成為可能。如圖是電磁船的簡化原理圖,MN和CD是與電源相連的兩個電極,MN與CD之間部分區(qū)域有垂直紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(磁場由超導(dǎo)線圈產(chǎn)生;其獨立電路部分未畫出),兩電極之間的海水會受到安培力的作用,船體就在海水的反作用力推動下向前駛動,下列說法正確的是()
A.要使船前進(jìn),圖中MN導(dǎo)體棒應(yīng)接直流電源的正極B.改變電極的正負(fù)或磁場方向,可控制船前進(jìn)或后退C.增大電極間的電流,可增大船航行的速度D.增大勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度,可減小船體的推動力12、如圖所示為某電站向其他地區(qū)遠(yuǎn)距離輸電的原理圖,圖中交流電表均為理想電表,變壓器均為理想變壓器。輸電線電阻為可變電阻R為用戶端負(fù)載,發(fā)電機(jī)輸出電壓有效值保持不變。當(dāng)輸電功率時,輸電線上損失的功率為輸電功率的電壓表示數(shù)為220V。下列說法正確的是()
A.輸電線上的電流為B.升壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為C.降壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為450∶1D.隨著用電高峰到來,電壓表的示數(shù)將變大13、如圖所示,已知一帶電小球在光滑絕緣的水平面上從靜止開始經(jīng)電壓U加速后,水平進(jìn)入互相垂直的勻強(qiáng)電場E(勻強(qiáng)電場在豎直方向)和勻強(qiáng)磁場(勻強(qiáng)磁場垂直紙面向外)的復(fù)合場中(E、B、U和g為已知);小球在復(fù)合場中的豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動,則()
A.小球可能帶正電B.小球做勻速圓周運動的半徑為C.若電壓U增大,則小球做勻速圓周運動的周期變大D.若電壓U增大,則小球做圓周運動的半徑增大14、如圖,在一豎直平面內(nèi),BCDF段是半徑為R的圓弧擋板,AB段為直線型擋板(長為),兩者在B點相切,=37°,C、F兩點與圓心等高,D在圓弧形擋板的最低點,所有接觸面均光滑,絕緣擋板處于水平方向場強(qiáng)為的勻強(qiáng)電場中.現(xiàn)將帶電量為+q,質(zhì)量為m的小球從擋板內(nèi)側(cè)的A點由靜止釋放,小球沿?fù)醢鍍?nèi)側(cè)ABCDF運動到F點后拋出;在這段運動過程中,下列說法正確的是(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
A.勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小可能是B.小球運動到D點時動能一定不是最大C.小球機(jī)械能增加量的最大值是D.小球從B到D運動過程中,動能的增量為15、如圖所示;在正交的勻強(qiáng)電場和磁場的區(qū)域內(nèi)(磁場水平向內(nèi)),有一離子恰能沿直線飛過此區(qū)域(不計離子重力)
A.不管離子帶何種電,E方向都向下B.若增大離子電量,離子將向上偏轉(zhuǎn)C.若增大離子電量,離子將向下偏轉(zhuǎn)D.若增大離子電量,離子不偏轉(zhuǎn)繼續(xù)沿直線飛過16、如圖所示,一束離子從P點垂直射入勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場相互垂直的區(qū)域里,結(jié)果發(fā)現(xiàn)有些離子保持原來的運動方向未發(fā)生偏轉(zhuǎn),這些離子從Q點進(jìn)入另一勻強(qiáng)磁場中分裂為a、b、c三束。關(guān)于這三束離子下列說法正確的是()
A.a、b、c的速度大小一定相同B.a、b、c的電量一定不同C.a、b、c的比荷一定不同D.a、b、c的動能可能相同17、傳感器在生活中應(yīng)用很廣泛。例如在汽車的安全氣囊;手機(jī)移動設(shè)備中使用的電容式加速度傳感器;其原理如圖所示,質(zhì)量塊左側(cè)連接電介質(zhì)、右側(cè)連接輕質(zhì)彈簧,彈簧與電容器固定在外框上,質(zhì)量塊可帶動電介質(zhì)相對于外框無摩擦左右移動,但不能上下移動。下列關(guān)于該傳感器的說法正確的是()
A.靜止時與向右勻速直線運動時電容器的電容相同B.當(dāng)電路沒有電流時,傳感器一定處于平衡狀態(tài)C.突然向左啟動時,電路中有逆時針方向的電流D.向右做加速度增大的加速運動時,電容器的電容減小評卷人得分三、填空題(共8題,共16分)18、如圖所示,勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=T,邊長L=10cm的正方形線圈abcd共100匝,線圈電阻r=1Ω,線圈繞垂直于磁感線的對稱軸OO′勻速轉(zhuǎn)動,角速度ω=2πrad/s,外電路電阻R=4Ω,從圖示位置開始計時,轉(zhuǎn)動過程中感應(yīng)電動勢瞬時值表達(dá)式為e=____________V;電壓表的示數(shù)為____________V.
19、從發(fā)電站輸出的功率為某一定值P,輸電線的總電阻為R保持不變;分別用110V
和11kV兩種電壓輸電.忽略變壓器損失的電能,則這兩種情況下輸電線上由電阻造成的電壓損失之比為____________,輸電線上由電阻造成的功率損失之比為___________.20、若v∥B,帶電粒子以速度v做勻速直線運動,其所受洛倫茲力F=______.21、研究表明,提高電磁波的______,增大電磁波的能量,電磁波傳播的距離就越遠(yuǎn)。22、變化的電場產(chǎn)生磁場,麥克斯韋假設(shè),既然變化的磁場能產(chǎn)生電場,那么變化的電場也會在空間產(chǎn)生_____________23、在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.8T的勻強(qiáng)磁場中,一根與磁場方向垂直放置、長度L=0.2m的通電導(dǎo)線中通有I=0.4A的電流,則導(dǎo)線所受磁場力大小為________;若將導(dǎo)線轉(zhuǎn)過90°與磁場方向平行時,導(dǎo)線所受磁場力為________,此時磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為________。24、洛倫茲力。
(1)定義:______在磁場中受到的力.
(2)與安培力的關(guān)系:通電導(dǎo)線在磁場中受到的安培力是______的宏觀表現(xiàn).25、如圖所示,質(zhì)量為m、電阻為R、邊長為l的正方形閉合單匝導(dǎo)線框,從距離有水平邊界的勻強(qiáng)磁場上方某一高度h處由靜止開始自由下落,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,線框下落過程中其底邊始終保持水平,線框平面保持與磁場方向垂直.為使該線框在進(jìn)入磁場過程中做勻速運動,則它開始下落的高度______.在線框全部進(jìn)入磁場的過程中,通過導(dǎo)線截面的電荷量________.
評卷人得分四、作圖題(共4題,共8分)26、在圖中畫出或說明圖中所示情形下通電導(dǎo)線I所受磁場力的方向。
27、要在居民樓的樓道安裝一個插座和一個電燈;電燈由光敏開關(guān)和聲敏開關(guān)控制,光敏開關(guān)在天黑時自動閉合,天亮?xí)r自動斷開;聲敏開關(guān)在有聲音時自動閉合,無聲音時自動斷開。在下圖中連線,要求夜間且有聲音時電燈自動亮,插座隨時可用。
28、在“探究楞次定律”的實驗中;某同學(xué)記錄了實驗過程的三個情境圖,其中有兩個記錄不全,請將其補(bǔ)充完整。
29、如圖所示:當(dāng)條形磁鐵向右靠近通電圓環(huán)時,圓環(huán)向右偏離,試在圖中標(biāo)出圓環(huán)中的電流方向___________.評卷人得分五、實驗題(共2題,共4分)30、某同學(xué)想應(yīng)用楞次定律判斷線圈纏繞方向;設(shè)計的實驗裝置原理圖如圖甲所示。選用的器材有:一個磁性很強(qiáng)的條形磁鐵,兩個發(fā)光二極管(電壓在1.5V至5V都可發(fā)光且保證安全),一只多用電表,導(dǎo)線若干。操作步驟如下:
①用多用電表的歐姆檔測出二極管的正;負(fù)極;
②把二極管;線圈按如圖甲所示電路用導(dǎo)線連接成實驗電路;
③把條形磁鐵插入線圈時,二極管A發(fā)光;拔出時,二極管B發(fā)光;
④根據(jù)楞次定律判斷出線圈的纏繞方向。
請回答下列問題:
(1)線圈纏繞方向如圖乙中的___________(填“A”或“B”)。
(2)條形磁鐵運動越快,二極管發(fā)光的亮度就越大,這說明感應(yīng)電動勢隨___________的增大而增大。
(3)這位同學(xué)想用這個裝置檢測某電器附近是否有強(qiáng)磁場,他應(yīng)該如何做?請你給出一條建議:___________。31、某同學(xué)在“探究變壓器原;副線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”的實驗中;
(1)以下哪些實驗器材是其所必須的__________(選填字母代號)
A.學(xué)生電源。
B.多用電表。
C.干電池組。
D.直流電壓表。
E.條形磁鐵。
F.滑動電阻器。
G.可拆變壓器(鐵芯;兩個已知匝數(shù)的線圈)
(2)在實驗過程中,下列操作正確的是__________(選填字母代號)
A.為保證實驗順利進(jìn)行;電源應(yīng)選用低壓直流電源。
B.為保證多用電表的安全;應(yīng)使用交流電壓檔測電壓,并先用最大量程檔試測,大致確定被測電壓后再選用適當(dāng)?shù)膿跷贿M(jìn)行測量。
C.實驗結(jié)束后應(yīng)先斷開開關(guān);再拆除多用電表,以免燒壞電表。
D.因為使用電壓較低;通電時可用手直接接觸裸露的導(dǎo)線;接線柱。
(3)變壓器的線圈都繞在鐵芯上,為了保護(hù)器件,提高變壓器的效率,途徑之一是__________(選填“增大”或“減小”)鐵芯材料的電阻率;另一途經(jīng)就是用互相絕緣的薄硅鋼片疊成的鐵芯來代替整塊硅鋼鐵芯,以頂部可拆鐵芯橫梁為例,每片硅鋼片平面應(yīng)垂直于圖乙中的__________(選填字母代號)
A.平面abcdB.平面aehdC.平面efghD.平面abfe
(4)如圖甲,當(dāng)把12V的交變電壓接在原線圈“0”和“16”兩個接線柱之間,那么接“0”和“4”的副線圈的輸出電壓可能是__________(選填字母代號)
A.3.5VB.3VC.2.7V評卷人得分六、解答題(共3題,共18分)32、如圖,在xOy平面第一象限內(nèi)有平行于y軸的勻強(qiáng)電場和垂直于xOy平面的勻強(qiáng)磁場.一質(zhì)量為m、帶電量為+q的小球從y軸上離坐標(biāo)原點距離為L的A點處,以沿x正向的初速度v0進(jìn)入第一象限;小球恰好做勻速圓周運動,并從x軸上距坐標(biāo)原點L/2的C點離開磁場.求:
(1)勻強(qiáng)電場電場強(qiáng)度E的大小和方向;
(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向;
(3)如果撤去磁場;并且將電場反向,帶電小球仍以相同的初速度從A點進(jìn)入第一象限,求帶電小球到達(dá)x軸時的坐標(biāo).
33、如圖甲,電阻不計的軌道MON與PRQ平行放置,ON及RQ與水平面的傾角θ=53°,MO及PR部分的勻強(qiáng)磁場豎直向下,ON及RQ部分的磁場平行軌道向下,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同,兩根相同的導(dǎo)體棒ab和cd分別放置在導(dǎo)軌上,與導(dǎo)軌垂直并始終接觸良好.棒的質(zhì)量m=1.0kg,R=1.0Ω,長度L=1.0m與導(dǎo)軌間距相同,棒與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)μ=0.5,現(xiàn)對ab棒施加一個方向水向右,按圖乙規(guī)律變化的力F,同時由靜止釋放cd棒,則ab棒做初速度為零的勻加速直線運動,g取10m/s2.
(1)求ab棒的加速度大??;
(2)求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。?/p>
(3)若已知在前2s內(nèi)F做功W=30J;求前2s內(nèi)電路產(chǎn)生的焦耳熱;
(4)求cd棒達(dá)到最大速度所需的時間.
34、如圖所示,ab=25cm,ad=20cm,匝數(shù)為50匝的矩形線圈,線圈總電阻r=1Ω,外電路電阻R=9Ω,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.4T,線圈繞垂直于磁感線的OO/軸以角速度ω=50rad/s勻速轉(zhuǎn)動。求:
(1)從此位置開始計時;它的感應(yīng)電動勢的瞬時值表達(dá)式。
(2)當(dāng)從該位置轉(zhuǎn)過60°時,通過R上瞬時電功率是多少?
(3)線圈由如圖位置轉(zhuǎn)過90°的過程中,通過R的電量為多少?
(4)線圈轉(zhuǎn)動一周;外力做的功是多少?
參考答案一、選擇題(共9題,共18分)1、D【分析】【分析】
【詳解】
AD.當(dāng)電流增加時;因處于線框2中心位置,則穿過其磁通量仍為零,線框2中沒有感應(yīng)電流,因此不會運動,而穿過線框1與線框3的磁通量在增大,依據(jù)楞次定律感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場總阻礙線框中磁通量變化,即“增反減同”可知,1線框電流方向為順時針方向,3線框電流為逆時針方向;根據(jù)右手螺旋定則知,直導(dǎo)線右方的磁場垂直紙面向里,左方磁場垂直紙面向外,線框3的右方和左方各取小微元電流,根據(jù)左手定則,右方的微元電流所受安培力向左,左方的微元電流所受安培力向右,因離導(dǎo)線越遠(yuǎn)的磁場越弱,則線框3向右運動;同理,線框1向左運動,故A錯誤,D正確;
BC.由以上分析可知;線框2中沒有感應(yīng)電流,則2線框靜止不動,也沒有縮小或擴(kuò)張趨勢對桌面的壓力也不變,故BC錯誤。
故選D。2、C【分析】【分析】
【詳解】
根據(jù)
可知,兩個次級上的電壓不變,電阻R的電流I2不變;當(dāng)滑動變阻器的滑片緩慢向左移動時,R′電阻減小,I3變大,則根據(jù)
可知線圈n1上的電流不斷增加;根據(jù)
可知,線圈n2的輸出功率不變;
故選C。3、A【分析】【詳解】
設(shè)帶電粒子經(jīng)電壓為U1的電場加速后速度為v0,由動能定理,有
帶電粒子在電勢差為U2的電場中做類平拋運動,可將射出電場的粒子速度v分解成沿初速度方向與加速度方向,設(shè)出射速度與水平夾角為θ,則有
粒子在磁場中做勻速圓周運動,設(shè)運動軌跡對應(yīng)的半徑為R,由幾何關(guān)系可得,半徑與直線MN夾角正好等于θ,則有
所以
又因為半徑公式
則有
故d與m,v0成正比,與B,q成反比,即d只與U1有關(guān),與U2無關(guān);故A正確,BCD錯誤。
故選A。4、B【分析】【詳解】
CD.根據(jù)題意,由已知條件可知,邊的有效長度與相同,等效后的電流方向也與相同,由電阻定律可知,邊的電阻等于邊的電阻的兩倍,兩者為并聯(lián)關(guān)系,由于通過點的電流為則中的電流大小為中的電流為由安培力公式有
解得
故CD錯誤;
AB.由安培力公式可得,邊受到的安培力的大小為
由左手定則可知,方向為豎直向上,由于邊的有效長度與相同,等效后的電流方向也與相同,則邊受到的安培力的大小為
方向豎直向上,則整個線框受到的安培力的大小為
故A錯誤;B正確。
故選B。5、A【分析】【詳解】
設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率為k,由法拉第電磁感應(yīng)定律有
可得
所以
磁通量
與匝數(shù)無關(guān),故
磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間均勻增大;根據(jù)楞次定律可知,感應(yīng)電流的磁場與原磁場方向相反,則由安培定則可知,感應(yīng)電流方向沿順時針方向,故BCD錯誤A正確。
故選B。6、B【分析】【分析】
【詳解】
當(dāng)半圓形導(dǎo)體框右側(cè)進(jìn)入磁場,此時其切割磁感線的有效長度不斷增大,磁通量不斷增加,電流大小逐漸增大且方向為順時針,直到導(dǎo)體框完全進(jìn)入磁場,所用時間為
此刻電流為零,此后出磁場過程中,磁通量不斷減小,電流方向為逆時針,且切割磁感線的有效長度逐漸增大,電流不斷增大,直到
出磁場。故ACD錯誤;B正確。
故選B。7、C【分析】【詳解】
A.如圖所示,該交變電流電壓的最大值(峰值)為:Em=220V≈311V
故A錯誤。
B.該交變電流電壓的有效值為:
故B錯誤。
CD.因為
交變電流的電壓的函數(shù)表達(dá)式為:
當(dāng)t=0.0025s時
故C正確;D錯誤。
故選C。8、D【分析】【分析】
【詳解】
A.根據(jù)變壓器的原理,可得變壓器不會使交流電的周期改變,由題圖(b)可知所用交流電的周期為可求得所用交流電的頻率為50Hz,A錯誤;
BC.由題圖(b)可知通過的電流的有效值為1A,由串并聯(lián)特點可知通過的電流(即通過電流表的電流)為故副線圈的電流為由歐姆定律可得副線圈兩端的電壓。
由變壓器原;副線圈兩端電壓比與原、副線圈匝數(shù)比的關(guān)系可得;原線圈兩端的電壓。
再根據(jù)原線圈電路的串聯(lián)關(guān)系可得兩端的電壓為。
BC錯誤;
D.根據(jù)變壓器原理可得變壓器傳輸?shù)碾姽β蕿椤?/p>
D正確。
故選D。9、D【分析】【詳解】
AB.當(dāng)懸掛物體變輕時金屬絲的長度變短,由于金屬絲的體積不變再結(jié)合電阻定律有V=SL,
可知金屬絲電阻變?。挥砷]合電路歐姆定律可知,電流表示數(shù)變大,電壓表示數(shù)變小,AB錯誤;
C.電壓表與電流表示數(shù)之比為金屬絲的阻值;根據(jù)選項AB的分析知金屬絲電阻變小,故電壓表與電流表示數(shù)比值變小,C錯誤;
D.電壓表與電流表示數(shù)變化之比為電源內(nèi)阻與滑動變阻器阻值之和;故保持不變,D正確。
故選D。二、多選題(共8題,共16分)10、A:C【分析】【分析】
【詳解】
A.1820年奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng);揭示了電與磁的聯(lián)系,故A正確;
B.法拉第首先提出了電場和電場線的概念;故B錯誤;
C.楞次總結(jié)出了感應(yīng)電流方向所應(yīng)滿足的規(guī)律;故C正確;
D.韋伯和紐曼提出了法拉第電磁感應(yīng)定律;定量給出了感應(yīng)電動勢和磁通量之間的關(guān)系,故D錯誤。
故選AC。11、B:C【分析】【分析】
【詳解】
A.當(dāng)MN接直流電源的正極時,海水中電流方向由MN指向CD;根據(jù)左手定則,海水受到的安培力指向船頭方向,根據(jù)牛頓第三定律可知,船體受到海水指向船尾方向的作用力,故使船體向后運動,選項A錯誤;
B.改變電極的正負(fù)或磁場方向;可改變安培力的方向,可控制船前進(jìn)或后退,選項B正確;
C.增大電極間的電流;根據(jù)安培力公式,增大了安培力(動力),由牛頓第二定律可知增大了船航行的加速度,使船航行的速度增大,選項C正確;
D.增大勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度,由安培力公式
可知;可增大船體的推動力,選項D錯誤。
故選BC。12、A:C【分析】【詳解】
A.設(shè)輸電線上的電流為則有
解得
A正確;
C.設(shè)降壓變壓器副線圈輸出電流為則有
解得
則降壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為
C正確;
B.降壓變壓器的原線圈輸入電壓為
升壓變壓器的副線圈輸出電壓為
升壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為
B錯誤;
D.隨著用電高峰到來,輸電功率變大,則升壓變壓器的原線圈電流變大,副線圈電流變大;輸電線電阻損失電壓變大,則降壓變壓器的原線圈輸入電壓變小,降壓變壓器的副線圈輸出電壓變??;電壓表的示數(shù)將變小,D錯誤。
故選AC。13、B:D【分析】【詳解】
A.小球在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動;重力與電場力平衡,則知小球所受的電場力豎直向上,與電場方向相反,因此小球帶負(fù)電,故A錯誤;
BD.小球在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動,重力與電場力平衡,則
在加速電場中,根據(jù)動能定理得
小球做勻速圓周運動,由洛倫茲力提供向心力,則有
三式聯(lián)立得
因此若電壓U增大;則小球做圓周運動的半徑也增大,故BD正確;
C.小球做勻速圓周運動,由洛倫茲力提供向心力,則有
又因為重力與電場力平衡,有
聯(lián)立可得
因此小球做勻速圓周運動的周期與電壓U無關(guān);故C錯誤;
故選BD。14、B:C【分析】【詳解】
小球能沿?fù)醢鍍?nèi)側(cè)ABC內(nèi)側(cè)運動,則有:則得:故場強(qiáng)大小不可能等于故A錯誤;小球在復(fù)合場中受重力和電場力,所以小球運動到合力方向上時動能最大,則知在CD之間的某一點上時動能最大,故B正確;小球運動到C點時,電場力做正功最多,小球的機(jī)械能增加量最大,所以小球機(jī)械能增加量的最大值為故C正確;小球從B到D運動過程中,根據(jù)動能定理得:動能的增量為故D錯誤.
【點睛】
小球能沿?fù)醢鍍?nèi)側(cè)ABC內(nèi)側(cè)運動,電場力垂直AB方向的分力必定大于等于重力垂直AB方向的分力,列式可得到場強(qiáng)的大小范圍;根據(jù)小球的運動情況,分析小球的合力方向,判斷什么位置動能最大;根據(jù)動能定理求解小球從B到D運動過程中動能的增量;本題關(guān)鍵要根據(jù)小球的運動情況,分析其受力情況,運用功能原理和動能定理分析能量的變化.15、A:D【分析】【詳解】
在復(fù)合場中對帶電粒子進(jìn)行正確的受力分析,在不計重力的情況下,離子在復(fù)合場中沿水平方向直線通過故有:若粒子帶正電,則受洛倫茲力向上,而電場力向下,所以電場強(qiáng)度的方向向下;若帶負(fù)電,則受洛倫茲力向下,而電場力向上,所以電場強(qiáng)度的方向向下,因此A正確;由知:離子的速度與電荷自身無關(guān),故增大離子電量,離子不偏轉(zhuǎn)繼續(xù)沿直線運動,BC錯誤,D正確.
【點睛】
此為速度選擇器,粒子離子在復(fù)合場中沿水平方向直線通過故有若粒子帶正電,則受洛倫茲力向上,而電場力向下,若帶負(fù)電,則受洛倫茲力向下,而電場力向上,由此可正確解答結(jié)果;本題考查了速度選擇器的工作原理,速度選擇器是利用電場力等于洛倫茲力的原理進(jìn)行工作的,故速度選擇器只能選擇速度而不能選擇電性.16、A:C:D【分析】【詳解】
A.因為粒子進(jìn)入電場和磁場正交區(qū)域時,不發(fā)生偏轉(zhuǎn),說明粒子所受電場力和洛倫茲力平衡,有
得出能不偏轉(zhuǎn)的粒子速度應(yīng)滿足
所以a、b、c的速度大小一定相同;A正確;
BCD.粒子進(jìn)入磁場后受洛倫茲力作用,粒子做勻速圓周運動,洛倫茲力提供向心力,即
所以圓周運動的半徑
由于粒子又分裂成幾束,也就是粒子做勻速圓周運動的半徑不同,進(jìn)入第二個勻強(qiáng)磁場時,粒子具有相同大小的速度,由半徑公式可知,所以粒子能分裂成幾束的粒子的比值不同,則比荷一定不相同,而質(zhì)量可能相同,則動能也可能相同,B錯誤,CD正確。
故選ACD。17、A:C【分析】【詳解】
A.靜止與向右勻速直線運動時;彈簧對質(zhì)量塊的彈力為0,所以電介質(zhì)的位置相同,所以電容器的電容相同,故A正確;
B.當(dāng)傳感器以恒定加速度運動時;根據(jù)牛頓第二定律可知,彈力大小不變,則電容器的電容不變,因兩極的電壓不變,則電容器的電量不變,因此電路中沒有電流,此時傳感器不處于平衡狀態(tài),故B錯誤;
D.向右做加速度增大的加速運動時,彈簧的拉力增大,電介質(zhì)相對極板向左運動,由電容的決定式
可知電容器的電容變大;故D錯誤;
C.突然向左啟動時,電介質(zhì)相對極板向右運動,由D選項分析可知電容器的電容變小,由
可知電容器電量會減小;所以會有逆時針電流,故C正確。
故選AC。三、填空題(共8題,共16分)18、略
【分析】【詳解】
[1]電動勢的峰值為
從圖示位置開始計時,轉(zhuǎn)動過程中感應(yīng)電動勢瞬時值表達(dá)式為
[2]根據(jù)電壓分配原理可得,路端電壓的峰值為
則電壓表示數(shù)為【解析】e=10cos2πt19、略
【分析】【詳解】
根據(jù)電流I=P/U,線路上損失的電壓U線=IR=
110V輸電線電壓損失U線1=PR/U1
11KV輸電線電壓損失U線2=PR/U2
故U線1:U線2=U2:U1=100:1;
輸電線上的功率損失P線=I2R=
110V輸電線的功率損失P線1=
11KV輸電線的功率損失P線2=
故P線1:P線2==10000:1.【解析】100:110000:120、略
【分析】【分析】
【詳解】
略【解析】021、略
【分析】【詳解】
[1]研究表明,提高電磁波的頻率,增大電磁波的能量,電磁波傳播的距離就越遠(yuǎn)?!窘馕觥款l率22、略
【解析】磁場23、略
【分析】【分析】
【詳解】
[1]當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B與電流I垂直放置時;由公式。
可知。
F=BIL=0.8×0.4×0.2N=6.4×10-2N[2][3]當(dāng)導(dǎo)線放置方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向平行時,受到的磁場力的大小為零,磁場中某點的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和是否放置通電導(dǎo)線以及放置的方向無關(guān),B=0.8T?!窘馕觥?.4×10-2N00.8T24、略
【分析】【分析】
【詳解】
略【解析】運動電荷洛倫茲力25、略
【分析】【詳解】
[1]當(dāng)線框進(jìn)入磁場勻速運動,有:
則:
進(jìn)入磁場前做自由落體運動,有:
可得:
[2]進(jìn)入磁場的過程通過線框截面的電量為:【解析】四、作圖題(共4題,共8分)26、略
【分析】【詳解】
根據(jù)左手定則,畫出通過電導(dǎo)線I所受磁場力的方向如圖所示。
【解析】27、略
【分析】【分析】
根據(jù)題中“要在居民樓的樓道安裝一個插座和一個電燈”可知;本題考查交流電的常識,根據(jù)開關(guān)作用和交流電接線常識,進(jìn)行連接電路圖。
【詳解】
晚上;天黑光控開關(guān)閉合,有人走動發(fā)出聲音,聲控開關(guān)閉合,燈亮,說明兩個開關(guān)不能獨立工作,只有同時閉合時,燈才亮,即兩個開關(guān)和燈泡是三者串聯(lián)后連入電路;根據(jù)安全用電的原則可知,開關(guān)控制火線,開關(guān)一端接火線,一端接燈泡頂端的金屬點,零線接燈泡的螺旋套;三孔插座通常的接線方式是面對插座,上孔接地線,左孔接零線,右孔接火線;電路圖如下圖所示。
【解析】28、略
【分析】【分析】
【詳解】
由第一個圖可知:當(dāng)條形磁鐵的N極插入線圈過程中;電流計的指針向右偏轉(zhuǎn),則有:線圈中向下的磁場增強(qiáng),感應(yīng)電流的磁場阻礙磁通量增加,感應(yīng)電流的磁場方向向上,則指針向右偏,記錄完整。
第二個圖指針向左偏;說明感應(yīng)電流的磁場方向向下,與磁鐵在線圈中的磁場方向相反,則線圈中磁場增強(qiáng),故磁鐵向下運動,如圖。
第三個圖指針向右偏;說明感應(yīng)電流的磁場方向向上,與磁鐵在線圈中的磁場方向相同,則線圈中磁場減弱,故磁鐵向上運動,如圖。
【解析】29、略
【分析】【詳解】
當(dāng)條形磁鐵向右靠近圓環(huán)時;導(dǎo)線線圈的磁通量向右增大,由楞次定律:增反減同可知,線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向順時針(從右向左看),如圖所示:
【解析】如圖所示五、實驗題(共2題,共4分)30、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)[1]由把條形磁鐵插入線圈時,磁通量向下增大,則螺線管產(chǎn)生的感應(yīng)電流的磁場向上,由二極管A發(fā)光;可知電流方向為順時針,可得線圈纏繞方向如圖乙中的A;
(2)[2]磁鐵從初始到完全插入;磁通量的變化量相同,速度越快,磁通量變化越快,二極管發(fā)光的亮度就越大,說明感應(yīng)電動勢隨著磁通量變化率的增大而增大;
(3)[3]用該裝置右側(cè)螺線管部分迅速靠近和遠(yuǎn)離用電器,如有二極管發(fā)光,則用電器附近有強(qiáng)磁場,若無二極管不發(fā)光,則用電器附近沒有強(qiáng)磁場?!窘馕觥竣?A②.磁通量的變化率③.用該裝置右側(cè)螺線管部分迅速靠近和遠(yuǎn)離用電器,如有二極管發(fā)光,則用電器附近有強(qiáng)磁場,若無二極管不發(fā)光,則用電器附近沒有強(qiáng)磁場。31、略
【分析】【詳解】
(1)[1]實驗中;必須要有學(xué)生電源提供交流電,A需要,C不需要;學(xué)生電源本身可以調(diào)節(jié)電壓,無需滑動變阻器F;需要用多用電表測量交流電壓,B需要,D不需要;本實驗不需要用條形磁體,需用可拆變壓器來進(jìn)行實驗,G需要,E不需要。
綜上所述;需要的實驗器材為ABG。
(2)[2]A.為了保證實驗安全;有效地進(jìn)行;應(yīng)選用低壓(一般低于12V)交流電源,故A錯誤;
B.為了保護(hù)電表;測量副線圈電壓時,先用最大
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