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文檔簡介
…………○…………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2025年蘇科版選擇性必修2物理上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5題,共10分)1、如圖甲所示;理想變壓器原;副線圈的匝數(shù)比為5:1,原線圈接交流電源和交流電壓表,副線圈與熱水器、抽油煙機連接.已知副線圈上的電壓按圖乙所示規(guī)律變化,現(xiàn)閉合開關S接通抽油煙機,下列說法正確的是()
A.電壓表示數(shù)為VB.熱水器消耗的功率變大C.變壓器的輸入功率變大D.副線圈兩端電壓的瞬時值表達式u=sin(50πt)V2、如圖所示;在陰極射線管正上方平行放一通有強電流的長直導線,則陰極射線將()
A.向紙內(nèi)偏轉B.向紙外偏轉C.向下偏轉D.向上偏轉3、圖中A是三個一樣的強磁體,B、C和D均是一樣的紫銅管,在紫銅管C和D上鋸去一部分(白色區(qū)域),如圖中的乙和丙圖所示?,F(xiàn)將強磁體釋放,強磁體在B、C和D中下落的時間分別是t1、t2和t3;關于下落時間說法正確的是()
A.t1=t2=t3B.t1>t2>t3C.t1>t3>t2D.t1<t2<t34、在如圖所示的平行板器件中,電場強度E和磁感應強度B相互垂直.一帶電粒子(重力不計)從左端以速度v沿虛線射入后做直線運動,則該粒子()
A.一定帶正電B.速度C.若速度粒子在板間的運動是類平拋運動D.若此粒子從右端沿虛線方向進入平行板,仍做直線運動5、如圖,邊長為l的正方形abcd內(nèi)存在勻強磁場,磁感應強度大小為B,方向垂直于紙面(abcd所在平面)向外.a(chǎn)b邊中點有一電子發(fā)源O,可向磁場內(nèi)沿垂直于ab邊的方向發(fā)射電子.已知電子的比荷為k.則從a、d兩點射出的電子的速度大小分別為。
A.B.C.D.評卷人得分二、多選題(共8題,共16分)6、我國未來的航母將采用自行研制的電磁彈射器。電磁彈射系統(tǒng)由電源、強迫儲能裝置、導軌和脈沖發(fā)生器等組成。其工作原理如圖所示,利用與飛機連接的通電導體在兩平行金屬導軌的強電流產(chǎn)生的磁場中受到安培力的作用加速獲得動能。設飛機質(zhì)量為1.8×104kg,起飛速度為v=70m/s,起飛過程中所受平均阻力恒為機重的在沒有電磁彈射器的情況下,飛機從靜止開始在恒定的牽引力作用下運動,起飛距離為L=210m;在電磁彈射器與飛機發(fā)動機(牽引力不變)同時工作的情況下,起飛距離減少了則(g取10m/s2)()
A.在沒有電磁彈射器的情況下,飛機所受牽引力2.46×105NB.在沒有電磁彈射器的情況下,飛機所受牽引力2.1×105NC.在電磁彈射器與飛機發(fā)動同時工作時,若只增大電流,則起飛的距離將更小D.在電磁彈射器與飛機發(fā)動機同時工作時,電磁彈射器對飛機所做的功W=2.94×108J7、如圖所示,正弦交流電通過理想變壓器對負載供電,當負載電阻R1=4Ω時,變壓器輸入功率是P1=25W,當負載電阻R2=16Ω時,變壓器輸入電流I2=0.25A,則下列說法正確的是()
A.負載R1與R2上的電壓之比為1∶4B.負載R1與R2上的電流之比為4∶1C.負載R1與R2上消耗的功率之比為1∶1D.變壓器的原、副線圈匝數(shù)之比為5∶28、如圖所示,在水平面內(nèi)固定一間距為的U形金屬導軌,其左端連有一定值電阻導軌其余部分電阻不計。在金屬導軌區(qū)域存在磁感應強度大小為方向與水平方向的夾角的勻強磁場。一質(zhì)量為的導體棒在水平恒力的作用下,由靜止開始向右做直線運動。已知導體棒與金屬導軌接觸的兩點間的電阻為導體棒與金屬導軌垂直且接觸良好,其二者間的動摩擦因數(shù)導軌足夠長,重力加速度為則導體棒在金屬導軌上運動的過程中下列說法正確的是()
A.導體棒做加速度減小的加速運動B.導體棒能獲得的最大速度為C.導體棒達到某一速度時,若只改變的大小,使導體棒保持該速度沿導軌做勻速直線運動,的大小只能為D.導體棒達到某一速度時,若改變的大小和方向,使導體棒保持該速度沿導軌做勻速直線運動,的最小值為9、為了降低潛艇噪音;科學家設想用電磁推進器替代螺旋槳。裝置的截面圖如圖所示,電磁推進器用絕緣材料制成直海水管道,馬鞍形超導線圈形成如圖所示的磁場,正;負電極與直流電源相連后在海水中形成電流。關于該電磁推進器的說法正確的是(??)
A.圖示中海水受到的磁場力方向垂直紙面向里B.潛艇要想加速,可以通過增大電源電壓的方式實現(xiàn)C.由于使用超導線圈,所以海水中不會產(chǎn)生焦耳熱D.同等情況下此推進裝置在純凈的淡水湖中推進效果比在海水中好10、如圖所示,在的區(qū)域內(nèi)存在與平面垂直的勻強磁場,磁感應強度大小為在時刻,從原點發(fā)射一束等速率的相同的帶電粒子,速度方向與軸正方向的夾角分布在范圍內(nèi)。其中,沿軸正方向發(fā)射的粒子在時刻剛好從磁場右邊界上點離開磁場;不計粒子重力,下列說法正確的是()
A.粒子在磁場中做圓周運動的半徑為B.粒子的發(fā)射速度大小為C.帶電粒子的比荷為D.帶電粒子在磁場中運動的最長時間為11、如圖所示為回旋加速器的示意圖,和是兩個中空的半圓金屬盒,A為粒子源,勻強磁場的磁感應強度為B,金屬盒半徑為R,用該回旋加速器加速某帶電粒子,已知粒子的電荷量為q、質(zhì)量為m;忽略在帶電粒子電場中運動的時間,不考慮加速過程中的相對論效應,不計粒子重力,下列說法正確的是()
A.粒子從磁場中獲得能量B.粒子從電場中獲得能量C.交流電源的周期等于D.粒子獲得的最大動能與成正比12、如圖所示,某款自行車在前輪輪胎左側安裝了小型發(fā)電機,可以在夜間給車燈進行供電,已知該款自行車車輪的半徑為與輪胎接觸的發(fā)電機轉動小輪的半徑為與小輪同軸的矩形線圈面積為匝數(shù)為50匝,電阻忽略不計,線圈所在位置勻強磁場的磁感應強度為當自行車以某一速度勻速行駛時,發(fā)電機產(chǎn)生電動勢的峰值為車燈的功率為下列說法正確的是()
A.流過車燈的電流為B.自行車行駛的速度約為C.自行車車輪與發(fā)電機小輪的轉速之比為1∶32D.若自行車的車速加倍,則車燈的功率為13、如圖甲所示,理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10:1,R1、R2為定值電阻,R為滑動變阻器,各電表均為理想電表。原線圈輸入電壓的變化規(guī)律如圖乙所示,滑動變阻器R的滑片P向下滑動時;下列說法正確的是()
A.電阻R2消耗的電功率變大B.電流表A1、A2的示數(shù)都變大C.變壓器副線圈輸出電壓的頻率為5Hz且保持不變D.電壓表的示數(shù)為22V且保持不變,電流表A3的示數(shù)變大評卷人得分三、填空題(共9題,共18分)14、如圖所示,相距為l的平行直導軌ab、cd,b、d間連有一固定電阻R,導軌電阻可忽略不計。MN為放在ab和cd上的一導體桿,與ab垂直,其電阻也為R。整個裝置處于勻強磁場中,磁感應強度的大小為B,磁場方向垂直于導軌所在平面(指向圖中紙面內(nèi))?,F(xiàn)對MN施力使它沿導軌方向以速度v做勻速運動。令U表示MN兩端電壓的大小,則U=____。
15、變壓器線圈中的電流越大,所用的導線應當越粗。如圖所示為一小區(qū)的降壓變壓器,假設它只有一個原線圈和一個副線圈,則_______(填“原線圈”或“副線圈”)應該使用較粗的導線。當副線圈的負載電阻減小時,副線圈中的電流________(填“增大”;“減小”或“不變”)。
16、變壓器是根據(jù)電磁感應原理工作的,所以變壓器只能改變________(填“直流”或“交流”)電的電壓,在遠距離送電中,導線上會有電能損失,損失的電能主要由電流的熱效應引起,在輸電功率一定時,輸電電壓越________(填“高”或“低”),電能損失就越小。17、當導體在______中運動時,感應電流會使導體受到安培力,安培力的方向總是______導體的運動,這種現(xiàn)象稱為電磁阻尼。18、一電容為C的電容器兩極板間的電壓為U,斷開電源,讓其通過一個自感系數(shù)為L的電感線圈放電,在第一次放電完畢的過程中,流過電路的平均電流是____________。19、在如圖所示的日光燈工作原理電路圖中:
(1)開關閉合前,啟動器的靜觸片和動觸片是______(填“接通的”或“斷開的”);
(2)日光燈正常發(fā)光時,啟動器的靜觸片和動觸片______(填“接通”或“斷開”),鎮(zhèn)流器起著______作用,保證日光燈正常工作。20、用洛倫茲力演示儀觀察電子在磁場中的運動徑跡。下圖是洛倫(前后各一個)茲力演示儀的結構示意圖。請判斷下列分析是否正確。
(1)圖中電子槍向左發(fā)射電子,形成圖中的電子徑跡,勵磁線圈應通以順時針方向的電流;______
(2)僅增大勵磁線圈中的電流,電子束徑跡的半徑變大;_______
(3)僅使電子槍加速電壓增加到原來的2倍,電子束徑跡的半徑將增加到原來的2倍。______21、如圖所示,真空中,在兩個同心圓所夾的環(huán)狀區(qū)域存在(含邊界)垂直于紙面向里磁感應強度為B的勻強磁場,兩圓的半徑分別為R和3R,圓心為O。質(zhì)量為m、電荷量為q(q>0)的帶電粒子從大圓邊緣的P點沿半徑PO方向以不同的速度垂直射入磁場;粒子重力不計;
(1)若粒子在磁場中運動軌跡所對的圓心角為120°,則粒子在磁場中運動的時間t1=_______;
(2)若粒子能進入小圓內(nèi)部區(qū)域,粒子在磁場中運動的速度v2>________22、顯像管的構造:如圖所示,由電子槍、______和熒光屏組成。
評卷人得分四、作圖題(共4題,共8分)23、在圖中畫出或說明圖中所示情形下通電導線I所受磁場力的方向。
24、要在居民樓的樓道安裝一個插座和一個電燈;電燈由光敏開關和聲敏開關控制,光敏開關在天黑時自動閉合,天亮時自動斷開;聲敏開關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。
25、在“探究楞次定律”的實驗中;某同學記錄了實驗過程的三個情境圖,其中有兩個記錄不全,請將其補充完整。
26、如圖所示:當條形磁鐵向右靠近通電圓環(huán)時,圓環(huán)向右偏離,試在圖中標出圓環(huán)中的電流方向___________.評卷人得分五、實驗題(共4題,共20分)27、是一種新型的半導體陶瓷材料,它以鈦酸鋇為主,滲入多種物質(zhì)后加工而成,目前家用的陶瓷暖風器、陶瓷電熱水壺等就是用這種材料做成的。有一個根據(jù)需要設定的溫度,低于這個溫度時,其電阻隨溫度的升高而減小,高于這個溫度時,電阻值則隨溫度的升高而增大,我們把這個設定的溫度叫“居里點溫度”。用材料制成的電熱器具有發(fā)熱;控溫雙重功能;應用十分廣泛。
(1)家用固體電熱滅蚊器就使用陶瓷電熱元件,圖甲為其電阻隨溫度變化的圖像,由圖可知,該材料的“居里點溫度”為_________
(2)家用固體電熱滅蚊器工作時的溫度基本恒定在左右,若它的溫度高于電阻_______,功率________,使其溫度_________(以上均填變化情況);反之,也能自動調(diào)節(jié)。因此用材料制成的電熱器具有自動調(diào)節(jié)功能;
(3)某同學利用電阻設計了一個“過熱自動報警電路”,將電阻安裝在需要探測溫度的地方,當環(huán)境溫度正常時,指示燈亮;當環(huán)境溫度超過電阻的“居里點溫度”時,電阻變化導致電磁鐵磁性減弱,使警鈴響。請幫他將圖乙所示的電路連接完整_______________________。28、現(xiàn)要組裝一個酒精測試儀,它利用的是一種二氧化錫半導體型酒精氣體傳感器,此傳感器的電阻R隨酒精氣體濃度的變化而變化,規(guī)律如圖甲所示。目前國際公認的酒駕標準是“0.2mg/mL≤酒精氣體濃度<0.8mg/mL”;醉駕標準是“酒精氣體濃度≥0.8mg/mL”。提供的器材有:
A.二氧化錫半導體型酒精傳感器Rx
B.直流電源(電動勢為4V;內(nèi)阻不計)
C.電壓表(量程為3V;內(nèi)阻非常大,作為濃度表使用)
D.電阻箱(最大阻值為999.9Ω)
E.定值電阻R1(阻值為50Ω)
F.定值電阻R2(阻值為10Ω)
G.單刀雙挪開關一個;導線若干。
(1)圖乙是酒精測試儀電路圖,請在圖丙中完成實物連線______;
(2)電路中R應選用定值電阻___________(填R1或R2);
(3)為便于識別;按照下列步驟調(diào)節(jié)此測試儀:
①電路接通前,先將電阻箱調(diào)為30.0Ω,然后開關向___________(填“c”或“d”)端閉合,將電壓表此時指針對應的刻度線標記為_______________mg/mL;
②逐步減小電阻箱的阻值;電壓表的示數(shù)不斷變大按照甲圖數(shù)據(jù)將電壓表上“電壓”刻度線標為“酒精濃度”;
③將開關向另一端閉合;測試儀即可正常使用。
(4)某同學將調(diào)適好的酒精測試儀靠近酒精瓶口,發(fā)現(xiàn)該表顯示為醉駕,則電壓表的實際電壓為_________。29、現(xiàn)要組裝一個酒精測試儀,它利用的是一種二氧化錫半導體型酒精氣體傳感器。此傳感器的電阻Rx隨酒精氣體濃度的變化而變化,規(guī)律如圖甲所示。酒精測試儀的調(diào)試電路如圖乙所示。目前國際公認的酒駕標準是“0.2mg/mL≤酒精氣體濃度<0.8mg/mL”;醉駕標準是“酒精氣體濃度≥0.8mg/mL”提供的器材有:
A.二氧化錫半導體型酒精傳感器Rx
B.直流電源(電動勢為4V;內(nèi)阻不計)
C.電壓表(量程為3V;內(nèi)阻非常大)
D.電阻箱(最大阻值為999.9Ω)
E.定值電阻R1(阻值為50Ω)
F.定值電阻R2(阻值為10Ω)
G.單刀雙擲開關一個;導線若干。
(1)為使電壓表改裝成酒精濃度測試表以判斷是否酒駕,R應選用定值電阻_______(填R1或R2);
(2)按照下列步驟調(diào)節(jié)此測試儀:
①電路接通前,先將電阻箱調(diào)為30.0Ω,然后開關向______(填“a”或“b”)端閉合,將電壓表此時指針對應的刻度線標記為______mg/mL;(保留兩位有效數(shù)字)
②逐步減小電阻箱的阻值,電壓表的示數(shù)不斷______(填“變大”或“變小”)。按照甲圖數(shù)據(jù)將電壓表上“電壓”刻度線標為對應的“酒精濃度”;此濃度表刻度線上對應的濃度值是______(填“均勻”或“非均勻”)變化的;
③將開關向另一端閉合;測試儀即可正常使用。
(3)在電壓表刻度線上標注一段紅色的長度以提醒酒駕的讀數(shù)范圍,該長度與電壓表總刻度線長度的比例為1:_______。(保留一位有效數(shù)字)
(4)使用一段時間后,由于電源的電動勢略微變小,內(nèi)阻變大,其測量結果______(填“偏大”“偏小”或“準確”)。30、(1)熱敏電阻常用于溫度控制或過熱保護裝置中。圖甲為某種熱敏電阻和金屬熱電阻的阻值R隨溫度t變化的示意圖。由圖可知,這種熱敏電阻在溫度上升時導電能力_____(選填“增強”或“減弱”);相對金屬熱電阻而言;熱敏電阻對溫度變化的響應更敏感;
(2)利用傳感器可以探測、感受外界的信號、物理條件等。圖乙所示為某同學用傳感器做實驗得到的小燈泡的U-I關系圖線;
a.實驗室提供的器材有:電流傳感器、電壓傳感器、滑動變阻器A(阻值范圍0~10Ω)、滑動變阻器B(阻值范圍0~100Ω)、電動勢為6V的電源(不計內(nèi)阻)、小燈泡、電鍵、導線若干。該同學做實驗時,滑動變阻器選用的是_____(選填“A”或“B”);請在圖丙的方框中完成該實驗的電路圖__________________;
b.將該小燈泡接入如圖丁所示的電路中,已知電流傳感器的示數(shù)為0.3A,電源電動勢為3V。則此時小燈泡的電功率為_____W,電源的內(nèi)阻為_____Ω。(各保留兩位有效數(shù)字)評卷人得分六、解答題(共4題,共16分)31、如圖所示,在區(qū)域存在沿y軸正方向的勻強電場(圖中未畫出),電場強度大小為E,在區(qū)域存在平行于y軸正方向的勻強磁場(圖中未畫出)和沿z軸正方向的勻強電場(圖中未畫出),電場強度大小為2E。質(zhì)量為m、電荷量為的小球從處由靜止釋放,小球從原點進入?yún)^(qū)域,在處有一垂直于y軸的熒光屏(圖中未畫出),小球打在熒光屏上點。已知重力加速度為g。
(1)求區(qū)域勻強電場的電場強度E;
(2)求勻強磁場的磁感應強度B的大?。?/p>
(3)若磁感應強度取最小值,當小球離y軸最遠時,求小球到原點O的距離。
32、如圖,兩個定值電阻的阻值分別為和直流電源的內(nèi)阻不計,平行板電容器兩極板水平放置,板間距離為板長為極板間存在方向水平向里的勻強磁場。質(zhì)量為帶電量為的小球以初速度沿水平方向從電容器下板左側邊緣點進入電容器,做勻速圓周運動,恰從電容器上板右側邊緣離開電容器。此過程中,小球未與極板發(fā)生碰撞,重力加速度大小為忽略空氣阻力。
(1)求直流電源的電動勢
(2)求兩極板間磁場的磁感應強度
(3)在圖中虛線的右側設計一勻強電場,使小球離開電容器后沿直線運動,求電場強度的最小值
33、如圖所示,兩條足夠長的平行金屬導軌相距L,傾角為整個空間存在垂直于導軌平面的勻強磁場,磁感應強度大小均為B,虛線上方軌道光滑且磁場方向向上,虛線下方軌道粗糙且磁場方向向下。當導體棒EF以初速度沿導軌上滑至最大高度的過程中,導體棒MN一直靜止在導軌上,若兩導體棒質(zhì)量均為m,導體棒EF的電阻為R,導體棒MN的電阻為2R,導軌電阻不計,重力加速度為g,在此程中導體棒EF產(chǎn)生的焦耳熱為Q;求:
(1)導體棒EF以速度v向上運動時的加速度;
(2)導體棒MN受到摩擦力的最大值;
(3)導體棒EF能上升的最大高度。
34、黑光燈是利用物理方法來滅蛾殺蟲的一種環(huán)保型設備,它發(fā)出的紫光能夠引誘害蟲飛近黑光燈,然后被黑光燈周圍的交流高壓電網(wǎng)“擊斃”。如圖所示,有一小型交流發(fā)電機線圈abcd匝數(shù)N=100,面積S=0.04m2,線圈勻速轉動的角速度勻強磁場的磁感應強度T。不計線圈電阻,用該發(fā)電機通過理想變壓器升壓后向黑光燈的電網(wǎng)供電,若在常溫常壓下空氣的擊穿電場的場強為N/C;要使害蟲瞬間被擊至少要1200V的電壓,為了能瞬間擊斃害蟲又防止空氣被擊穿而造成短路。求∶
(1)變壓器原副線圈的匝數(shù)比k的最大值;
(2)電網(wǎng)相鄰兩極板距離d的最小值。
參考答案一、選擇題(共5題,共10分)1、C【分析】【分析】
【詳解】
A.根據(jù)變壓器電壓與匝數(shù)關系,有
則電壓表示數(shù)為1100V;故A錯誤;
B.接通開關;副線圈所接電路電阻減小,但是副線圈的電壓并不變,根據(jù)分壓原理,定值電阻所分電壓變大,熱水器兩端電壓變小,所以消耗功率變小。故B錯誤;
C.接通開關;電流變大,電壓不變,所以副線圈消耗的功率增大,輸入功率等于輸出功率,變壓器的輸入功率增大。故C正確;
D.由圖乙可以知道,交變電流的峰值為
則副線圈兩端電壓的瞬時值表達式u=sin(100πt)V
故D錯誤。
故選C。2、C【分析】【分析】
【詳解】
導線中的電流在陰極射線管處產(chǎn)生的磁場方向為垂直紙面向外;則根據(jù)左手定則,陰極射線將向下偏轉。
故選C。3、B【分析】【詳解】
紫銅管可以看作是有無數(shù)個相同的銅環(huán)做成的銅管,當強磁體向下通過銅管時,穿過通過的磁通量發(fā)生改變,會在銅管內(nèi)產(chǎn)生感應電流,產(chǎn)生的感應電流產(chǎn)生的磁場方向與強磁體產(chǎn)生磁場方向相反,故阻礙強磁體下落,由于甲圖中一直阻礙強磁體運動,乙圖中只有部分管道阻礙強磁體運動,丙圖中由于銅環(huán)不是閉合的,不會產(chǎn)生感應電流,幾乎沒有阻礙強磁體運動,根據(jù)牛頓第二定律
可得
根據(jù)
可得t1>t2>t3
故選B。4、B【分析】【詳解】
若粒子帶負電,則受到豎直向上的電場力和豎直向下的洛倫茲力,可以做直線運動,若粒子帶正電,受到豎直向下的電場力和豎直向上的洛倫茲力,可以做直線運動,故A錯誤;因為做直線運動,所以在豎直方向上合力為零,故解得B正確;若則使粒子偏轉,做曲線運動;但洛倫茲力方向不斷變化,故合力不恒定,不是類似平拋運動,C錯誤;此粒子從右端沿虛線方向進入,電場力與洛倫茲力在同一方向,不能做直線運動,D錯誤.
【點睛】在速度選擇器中,從左邊射入,速度滿足條件,電場力與洛倫茲力平衡與電量、電性無關.5、B【分析】【詳解】
a點射出粒子半徑Ra==得:va==
d點射出粒子半徑為R=
故vd==故B選項符合題意。
二、多選題(共8題,共16分)6、A:C【分析】【詳解】
AB.沒有電磁彈射器時,由動能定理知
解得
故A正確B錯誤;
C.在電磁彈射器與飛機發(fā)動機同時工作時,若只增大電流,由于飛機所受的安培力F增大;故起飛的距離將更小,故C正確;
D.電磁彈射器與飛機發(fā)動機同時工作時,由動能定理得
所以
故D錯誤。
故選AC。7、B:D【分析】【詳解】
A.理想變壓器輸入功率等于輸出功率,并且輸入和輸出電壓不變,即負載R1與R2上的電壓之比為1∶1;選項A錯誤;
B.負載變了,使相應的電流發(fā)生變化,電流比等于負載電阻的反比,即負載R1與R2上的電流之比為4∶1;選項B正確。
CD.接上R1=4Ω負載時,副線圈電壓
換上負載R2=16Ω時,此時R2的功率
即負載R1與R2上消耗的功率之比為4∶1;
負線圈的電流
此時根據(jù)原、副線圈電流關系可得原、副線圈匝數(shù)之比
選項C錯誤;D正確。
故選BD。8、B:C:D【分析】【詳解】
A.導體棒在金屬導軌上向右運動時;受力如圖所示。
由平衡條件有
導體棒向右的合外力
其中
聯(lián)立可得
為一定值;導體棒做勻加速直線運動,故A錯誤;
B.隨著導體棒速度越來越大,安培力豎直分量逐漸增大,導體棒所受的支持力逐漸減小,當時,導體棒將脫離導軌,此時導體棒在金屬導軌上獲得最大速度,有
又有
可得
故B正確;
C.導體棒在金屬導軌上獲得一定速度時,若只改變的大小以使導體棒保持該速度沿金屬導軌做勻速直線運動,需
的大小只能為故C正確;
D.若改變的大小和方向以使導體棒保持該速度沿金屬導軌做勻速直線運動,設與水平方向夾角為對金屬棒受力分析如圖所示。
豎直方向
水平方向
解得
由數(shù)學知識可得
當
時,最小,可得
故D正確。
故選BCD。9、A:B【分析】【詳解】
A.根據(jù)左手定則;圖示中海水受到的磁場力方向垂直紙面向里,故A正確;
B.潛艇要想加速,海水對推進器的推力應該增大,海水受到的磁場力應該增大,根據(jù)
潛艇要想加速;可以通過增大電源電壓的方式實現(xiàn),故B正確;
C.海水本身有電阻;通過電流時,海水中還是會產(chǎn)生焦耳熱,故C錯誤;
D.海水導電效果好于淡水;即同等情況下電流更大,磁場力更大,推進效果更好,故D錯誤。
故選AB。10、B:D【分析】【詳解】
A.沿y軸正方向發(fā)射的粒子在磁場中運動的軌跡如圖所示:
設粒子運動的軌跡半徑為r,根據(jù)幾何關系有
可得粒子在磁場中做圓周運動的半徑
A錯誤;
B.根據(jù)幾何關系可得
所以
圓弧OP的長度
所以粒子的發(fā)射速度大小
B正確;
C.根據(jù)洛倫茲力提供向心力有
結合粒子速度以及半徑可得帶電粒子的荷質(zhì)比
C錯誤;
D.當粒子軌跡恰好與磁場右邊界相切時;粒子在磁場中運動的時間最長,畫出粒子軌跡過程圖如圖所示。
粒子與磁場邊界相切于M點,從E點射出。
設從P點射出的粒子轉過的圓心角為時間為從E點射出的粒子轉過的圓心角為故帶電粒子在磁場中運動的最長時間為D正確。
故選BD。11、B:D【分析】【詳解】
AB.因洛倫茲力對運動電荷不做功;可知粒子從電場中獲得能量,選項A錯誤,B正確;
C.交流電源的周期等于粒子做圓周運動的周期,即
選項C錯誤;
D.粒子速度最大時
則粒子獲得的最大動能
即最大動能與成正比;選項D正確。
故選BD。12、B:C【分析】【詳解】
A.線圈中在磁場中旋轉產(chǎn)生正弦交流電,而發(fā)電機產(chǎn)生電動勢的峰值為4.2V,則其產(chǎn)生的電動勢有效值為
車燈的電功率為12W,由
故A錯誤;
B.自行車勻速行駛時,線圈中在磁場中旋轉產(chǎn)生感應電動勢,設自行車的車速為v,小輪的半徑為r,此時
帶入數(shù)據(jù)得小輪的線速度v小輪=4.2m/s,輪胎與發(fā)電機轉動小輪接觸,所以自行車行駛的速度v與小輪的線速度大小相等;為4.2m/s,故B正確;
C.因自行車輪胎與發(fā)電機轉動小輪接觸;屬于同緣傳動,最外圍線速度大小相等,所以自行車與發(fā)電機小輪的轉速之比等于半徑反比,為1∶32,故C正確;
D.設小燈泡的電阻為R,小燈泡的電功率由
而
所以
即P與v2成正比;所以當自行車的車速加倍,車燈的功率擴大為四倍,故D錯誤;
故選BC。13、B:D【分析】【分析】
【詳解】
B.根據(jù)。
匝數(shù)比沒變,則副線圈的電壓沒變,滑動變阻器R的滑片P向下滑動時,滑動變阻器R減小,則副線圈回路的總電阻減小,副線圈回路的總電流增大,A2示數(shù)變大;根據(jù)。
A1電流變大;B正確;
AD.根據(jù)。
解得。
根據(jù)。
R1兩端電壓變大;根據(jù)。
則R2兩端電壓變??;根據(jù)。
電阻R2消耗的電功率變小,根據(jù)歐姆定律,通過電阻R2的電流變??;根據(jù)。
電流表A3的示數(shù)變大;A錯誤D正確;
C.變壓器副線圈輸出電壓的頻率為。
C錯誤。
故選BD。三、填空題(共9題,共18分)14、略
【分析】【詳解】
[1]感應電動勢大小為
根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得,電路中的電流大小為
MN兩端電壓的大小為【解析】BLv15、略
【分析】【分析】
【詳解】
[1]副線圈的電流大于原線圈的電流;所以副線圈的導線粗。
[2]當副線圈的負載電阻減小時,由于副線圈電壓不變,所以副線圈中的電流增大?!窘馕觥扛本€圈增大16、略
【分析】【分析】
【詳解】
[1]變壓器是根據(jù)電磁感應原理工作的;所以變壓器只能改變交流電的電壓;
[2]在遠距離送電中,導線上會有電能損失,損失的電能主要由電流的熱效應引起,在輸電功率一定時,根據(jù)
可知,輸電電壓越高,電能損失就越小?!窘馕觥拷涣鞲?7、略
【分析】【分析】
【詳解】
略【解析】磁場阻礙18、略
【分析】【分析】
【詳解】
從放電開始到第一次放電完畢所用時間為放出的電荷量為
則平均電流為【解析】19、略
【分析】【詳解】
(1)[1]開關閉合前;啟動器處于未工作狀態(tài),靜觸片和動觸片時斷開的。
(2)[2][3]日光燈管中的氣體一旦擊穿而使燈管發(fā)光后,鎮(zhèn)流器中的自感電動勢很快降低,此時開關、鎮(zhèn)流器、燈管組成閉合回路,又由于回路中為交流電,鎮(zhèn)流器中會產(chǎn)生自感電動勢阻礙電流的變化,從而使燈管兩端的電壓降低,啟動器中的氖燈不發(fā)光,所以正常工作時啟動器中的靜觸片與動觸片時斷開的,鎮(zhèn)流器起著降壓限流的作用?!窘馕觥繑嚅_的斷開限流降壓20、略
【分析】【詳解】
(1)[1]根據(jù)左手定則可以判斷;磁場方向垂直紙面向里,根據(jù)安培定則可知,勵磁線圈應通以順時針方向的電流,故正確。
(2)[2]僅增大勵磁線圈中的電流,產(chǎn)生的磁場增大
電子束徑跡的半徑變??;故錯誤。
(3)[3]僅使電子槍加速電壓增加到原來的2倍
可知,半徑變?yōu)樵瓉肀?,故錯誤?!窘馕觥空_錯誤錯誤21、略
【分析】【詳解】
(1)[1]帶電粒子在磁場中運動的周期
若粒子在磁場中運動軌跡所對的圓心角為120°,則粒子在磁場中運動的時間為
(2)[2]設帶電粒子進入小圓內(nèi)部區(qū)域的最大速度為vm,對應半徑rm
由幾何關系,有
解得rm=4R
由牛頓第二定律有
解得
所以要使粒子能進入小圓內(nèi)部區(qū)域,有【解析】22、略
【分析】【分析】
【詳解】
略【解析】偏轉線圈四、作圖題(共4題,共8分)23、略
【分析】【詳解】
根據(jù)左手定則,畫出通過電導線I所受磁場力的方向如圖所示。
【解析】24、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)開關作用和交流電接線常識,進行連接電路圖。
【詳解】
晚上;天黑光控開關閉合,有人走動發(fā)出聲音,聲控開關閉合,燈亮,說明兩個開關不能獨立工作,只有同時閉合時,燈才亮,即兩個開關和燈泡是三者串聯(lián)后連入電路;根據(jù)安全用電的原則可知,開關控制火線,開關一端接火線,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】25、略
【分析】【分析】
【詳解】
由第一個圖可知:當條形磁鐵的N極插入線圈過程中;電流計的指針向右偏轉,則有:線圈中向下的磁場增強,感應電流的磁場阻礙磁通量增加,感應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,故磁鐵向下運動,如圖。
第三個圖指針向右偏;說明感應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】26、略
【分析】【詳解】
當條形磁鐵向右靠近圓環(huán)時;導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4題,共20分)27、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)[1]當材料低于“居里點溫度”時;其電阻隨溫度的升高而減小,高于“居里點溫度”時,電阻值則隨溫度的升高而增大,分析圖甲可知“居里點溫度”為100℃。
(2)[2][3][4]分析圖甲可知,家用固體電熱滅蚊器工作時的溫度高于165℃時,電阻變大,根據(jù)功率公式可知;功率減小,溫度降低。
(3)[5]當環(huán)境溫度正常時,指示燈亮;當環(huán)境溫度超過電阻的“居里點溫度”時;電阻變大,電流減小,導致電磁鐵磁性減弱,使警鈴響.根據(jù)題干信息連接電路,如圖所示.
【解析】①.100②.變大③.變?、?降低⑤.28、略
【分析】【詳解】
(1)[1]實物連續(xù)如圖所示。
(2)[2]在乙圖中,根據(jù)閉合電路歐姆定律,電壓表的讀數(shù)為
因為電壓表的量程為3V,所以
根據(jù)圖甲
解得
故選R2。
(3)[3][4]為便于識別;按照下列步驟調(diào)節(jié)此測試儀:
①電路接通前,先將電阻箱調(diào)為30.0Ω,然后開關向c端閉合;將電壓表此時指針對應的刻度線標記為0.2mg/mL;
(4)[5]某同學將調(diào)適好的酒精測試儀靠近酒精瓶口,發(fā)現(xiàn)該表顯示為醉駕,根據(jù)規(guī)定,醉駕時的酒精氣體濃度為0.8mg/mL,根據(jù)圖乙查得與0.8mg/mL對應的電阻值是
10Ω,則電壓表的實際電壓為
所以,醉駕時電壓表的電壓大于等于2V?!窘馕觥縍2c0.2大于等于2V(或大于等于2V小于等于3V)29、略
【分析】【詳解】
(1)[1]由于電壓表量程為3V,本實驗電壓表并聯(lián)在定值電阻兩端,由歐姆定律可得,定值電阻兩端的電壓
由圖甲可知電動勢為4V,電壓表量程為3V,得
可得
故選
(2)①[2]本實驗采用替代法,用電阻箱的阻值替代傳感器的電阻故應先電阻箱調(diào)到30.0Ω,結合電路,開關應向b端閉合;
[3]由圖甲可知時;酒精氣體濃度為0.20mg/mL。
②[4]逐步減小電阻箱的阻值;定值電阻上的分壓變大,電壓表的示數(shù)不斷變大。
[5]由甲圖知,傳感器的電阻隨酒精氣體濃度是非均勻變化;故此濃度表刻度線上對應的濃度值是非均勻變化的。
(3)[6]根據(jù)
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