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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2025年人教版選擇性必修2物理下冊階段測試試卷336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6題,共12分)1、半徑為r帶缺口的剛性金屬圓環(huán)在紙面上固定放置;在圓環(huán)的缺口兩端引出兩根導(dǎo)線,分別與兩塊垂直于紙面固定放置的平行金屬板連接,兩板間距為d,如圖(上)所示.有一變化的磁場垂直于紙面,規(guī)定向內(nèi)為正,變化規(guī)律如圖(下)所示.在t=0時刻平板之間中心有一重力不計,電荷量為q的靜止微粒,則以下說法正確的是。
A.第3秒內(nèi)上極板為正極B.第3秒內(nèi)上極板為負極C.第2秒末微粒回到了原來位置D.第3秒末兩極板之間的電場強度大小為0.22、質(zhì)譜儀可以測定有機化合物分子結(jié)構(gòu),現(xiàn)有一種質(zhì)譜儀的結(jié)構(gòu)可簡化為如圖所示,有機物的氣體分子從樣品室注入離子化室,在高能電子作用下,樣品氣體分子離子化或碎裂成離子.若離子化后的離子帶正電,初速度為零,此后經(jīng)過高壓電源區(qū)、圓形磁場室(內(nèi)為勻強磁場)、真空管,最后打在記錄儀上,通過處理就可以得到離子比荷()進而推測有機物的分子結(jié)構(gòu).已知高壓電源的電壓為U,圓形磁場區(qū)的半徑為R,真空管與水平面夾角為θ,離子進入磁場室時速度方向指向圓心.則下列說法正確的是
A.高壓電源A端應(yīng)接電源的正極B.磁場室的磁場方向必須垂直紙面向里C.若離子化后的兩同位素X1、X2(X1質(zhì)量大于X2質(zhì)量)同時進入磁場室后,出現(xiàn)圖中的軌跡Ⅰ和Ⅱ,則軌跡Ⅰ一定對應(yīng)X1D.若磁場室內(nèi)的磁感應(yīng)強度大小為B,當記錄儀接收到一個明顯的信號時,與該信號對應(yīng)的離子比荷為3、用均勻?qū)Ь€做成的正方形線框邊長為0.2m,正方形的一半放在垂直紙面向里的勻強磁場中,如圖所示,當磁場以10T/s的變化率增強時,線框中a、b兩點電勢差是()A.Uab=0.1VB.Uab=-0.1VC.Uab=0.2VD.Uab=-0.2V4、如圖所示,光滑的平行長導(dǎo)軌水平放置,質(zhì)量相等的導(dǎo)體棒L1和L2靜止在導(dǎo)軌上,與導(dǎo)軌垂直且接觸良好已知L1的電阻大于L2,兩棒間的距離為d;不計導(dǎo)軌電阻,忽略電流產(chǎn)生的磁場。將開關(guān)S從1撥到2,兩棒運動一段時間后達到穩(wěn)定狀態(tài),則()
A.L1中的電流大于L2B.S撥到2的瞬間,L1的加速度大于L2C.運動穩(wěn)定后,電容器C的電荷量為零D.運動穩(wěn)定后,兩棒之間的距離大于d5、在市少年宮物理興趣小組自做的發(fā)電機工作原理如圖所示,在磁感應(yīng)強度為的勻強磁場中,有一匝數(shù)為的矩形線圈,其面積為電阻為線圈兩端外接一電阻為的用電器和一個交流電壓表,若線圈繞對稱軸以角速度做勻速轉(zhuǎn)動,則線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過的過程中;下列說法正確的是()
A.交流電壓表的示數(shù)為B.通過電阻的電量為C.交流電壓表的示數(shù)為D.電阻產(chǎn)生的熱量為6、2021年6月28日;白鶴灘水電站正式并網(wǎng)發(fā)電,使用了我國領(lǐng)先全球的特高壓輸電技術(shù)。若發(fā)電機的輸出電壓不變,遠距離輸電的示意圖如圖所示。則下列敘述中正確的是()
A.用戶接入電路的用電器越多,用電器兩端電壓越大B.用戶接入電路的用電器越多,發(fā)電機的輸出功率越大C.用戶接入電路的用電器越多,升壓變壓器輸出電壓變大D.用戶接入電路的用電器越多,輸電線電阻r兩端電壓越小評卷人得分二、多選題(共6題,共12分)7、1930年勞倫斯制成世界上第一臺回旋加速器,其原理如圖所示.這臺加速器由兩個銅質(zhì)D形盒D1、D2構(gòu)成;其間留有空隙,下列說法正確的是()
A.粒子從電場中獲得能量B.粒子獲得最大速度與回旋加速器半徑有關(guān)C.粒子獲得最大速度與回旋加速器內(nèi)的電場有關(guān)D.回旋加速器中的電場和磁場交替對帶電粒子做功8、在三維直角坐標系中,電子沿y軸正方向運動;如圖所示,則()
A.利用安培定則判定電子運動產(chǎn)生的磁場方向時,大拇指應(yīng)沿電子的運動方向B.利用安培定則判定電子運動產(chǎn)生的磁場方向時,大拇指應(yīng)沿形成的電流方向C.由電子運動產(chǎn)生的磁場在圖示a處的方向沿+x方向D.由電子運動產(chǎn)生的磁場在圖示a處的方向沿-x方向9、如圖所示,兩條間距為d的平行金屬導(dǎo)軌位于同一水平面內(nèi),導(dǎo)軌足夠長,導(dǎo)軌電阻不計,其右端接一阻值為R的電阻。質(zhì)量為m的金屬桿固定在導(dǎo)軌上,金屬桿接入電路中的電阻為R,其左側(cè)寬度為L的矩形勻強磁場區(qū)域MNPQ的磁感應(yīng)強度大小為B、方向豎直向下,金屬桿右側(cè)導(dǎo)軌長度大于L。現(xiàn)磁場區(qū)域以速度v0勻速地向右掃過金屬桿;則()
A.MN剛掃過金屬桿時,回路中產(chǎn)生逆時針的感應(yīng)電流B.MN剛掃過金屬桿時,桿所受到的安培力大小為C.從MN剛掃過金屬桿到PQ剛離開金屬桿過程中通過金屬桿的電荷量為D.PQ剛要離開金屬桿時,電阻R的電功率為10、如圖所示,在xOy坐標系的第一象限內(nèi)有在垂直紙面向里的勻強磁場。一帶電粒子在P點以與x軸正方向成60°的方向垂直磁場射入,并且恰好垂直y軸射出磁場。已知帶電粒子質(zhì)量為m、電荷量為q,OP=a;不計重力。根據(jù)上述信息可以得出()
A.帶電粒子在磁場中運動的軌跡方程B.帶電粒子在磁場中運動的速率C.帶電粒子在磁場中運動的時間D.整個過程洛倫茲力的沖量的方向11、物理研究中使用的一種球狀探測裝置橫截面的簡化模型如圖所示。內(nèi)圓區(qū)域有垂直紙面向里的勻強磁場,外圓是探測器。兩個粒子先后從P點沿徑向射入磁場,粒子1沿直線通過磁場區(qū)域后打在探測器上的M點。粒子2經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后打在探測器上的N點。裝置內(nèi)部為真空狀態(tài),忽略粒子重力及粒子間相互作用力。下列說法正確的是()A.粒子1可能為中子B.粒子2可能為電子C.若增大磁感應(yīng)強度,粒子1可能打在探測器上的Q點D.若增大粒子入射速度,粒子2可能打在探測器上的Q點12、如圖甲所示,在豎直方向上有四條間距相等的水平虛線在之間、之間存在勻強磁場,大小均為方向垂直紙面向里。現(xiàn)有一矩形線圈寬度質(zhì)量為電阻為將其從圖示位置靜止釋放(邊與重合),速度隨時間的變化關(guān)系如圖乙所示,時刻邊與重合,時刻邊與重合,時刻邊與重合,已知的時間間隔為整個運動過程中線圈平面始終處于豎直方向。重力加速度g取則()。
A.在間內(nèi),通過線圈的電荷量為B.線圈勻速運動的速度大小為C.線圈邊的長度為D.時間內(nèi),線圈產(chǎn)生的熱量為評卷人得分三、填空題(共9題,共18分)13、在探究“電容器;電感器對交流電的阻礙作用”實驗中;某同學(xué)采用了如圖所示的實驗原理圖,其中C為電容器,L為帶鐵芯的電感器,甲、乙、丙為完全相同的小燈泡。
(1)當電源為直流電源時,閉合開關(guān)S,穩(wěn)定后能觀察到甲、乙兩燈的亮度_________(選填“甲亮”“乙亮”或“與甲、乙一樣亮”),而丙燈_________(選填“最亮”“不亮”或“與甲;乙一樣亮”)。
(2)當電源為交流電源時,閉合開關(guān)S,電路穩(wěn)定后能觀察到最亮的燈是_________。
(3)若僅提高交流電源的頻率,可觀察到乙燈亮度_____________,丙燈亮度_________。(均選填“變亮”“變暗”或“不變”)14、行人闖紅燈是造成交通事故的違法行為之一,為記錄并處罰這種行為,設(shè)計了一種闖紅燈測量器,其原理為:路口人行道兩頭停止處均淺埋阻值R隨壓力F變化如圖甲所示的壓敏電阻,將壓敏電阻接入如圖乙所示的電路中,已知控制電路中電源的電動勢為12V,內(nèi)阻為12繼電器線圈電阻為38滑動變阻器連入電路的電阻為100當控制電路中的電流大于0.05A時;銜鐵會被吸引,從而啟動工作電路,電控照相機拍照記錄違法行為。
(1)當綠燈亮起時,光控開關(guān)應(yīng)處于___________(選填“閉合”或“斷開”)狀態(tài)。
(2)當紅燈亮起時,某人經(jīng)過人行道停止處,電流表A的示數(shù)會變___________(選填“大”或“小”)。
(3)質(zhì)量超過___________kg的行人闖紅燈時才會被拍照記錄(取重力加速度大小)。
(4)若要增大“行人闖紅燈違法記錄儀”的靈敏度,確保體重較小的行人闖紅燈時也能被拍照,請?zhí)岢鲆粋€可行的方案___________。15、磁電式電流表
(1)原理:安培力與電流的關(guān)系。通電線圈在磁場中受到___________而偏轉(zhuǎn),線圈偏轉(zhuǎn)的角度越大,被測電流就___________,根據(jù)指針的___________;可以知道被測電流的方向。
(2)構(gòu)造:___________、___________;螺旋彈簧、指針、極靴。
(3)特點:極靴與鐵質(zhì)圓柱間的磁場沿半徑方向,線圈無論轉(zhuǎn)到什么位置,它的平面都跟磁感線平行,且線圈左右兩邊所在處的磁感應(yīng)強度大小___________。
(4)優(yōu)點:靈敏度高,可以測出___________的電流。
缺點:線圈的導(dǎo)線很細,允許通過的電流___________
(5)如圖所示,已知導(dǎo)體棒中通有電流I,導(dǎo)體棒長度為l,磁場磁感應(yīng)強度為B,當導(dǎo)體棒按下面幾種方式放置時,寫出導(dǎo)體棒所受安培力的大小,并寫出安培力的方向。_______、______、______、_______。
16、原線圈中電場的能量轉(zhuǎn)變成______的能量,變化的磁場幾乎全部穿過了副線圈,在副線圈中產(chǎn)生了感應(yīng)電流,磁場的能量轉(zhuǎn)化成了______的能量。17、判斷下列說法的正誤。
(1)各種電磁波中最容易表現(xiàn)出干涉和衍射現(xiàn)象的是γ射線。____
(2)紅外線有顯著的熱效應(yīng),紫外線有顯著的化學(xué)作用。____
(3)低溫物體不能輻射紅外線。____
(4)紫外線在真空中的傳播速度大于可見光在真空中的傳播速度。____
(5)可利用紅外線的熒光效應(yīng)辨別人民幣的真?zhèn)?。____
(6)X射線的穿透本領(lǐng)比γ射線更強。____18、如圖所示,ABCD是一個豎直的矩形導(dǎo)線框,全部處于磁感應(yīng)強度為B的水平方向的勻強磁場中,線框面積為S,線框繞水平固定軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動。線圈平面與磁感線夾角為_____時(填“0”或“”),感應(yīng)電動勢最大;從如圖所示位置開始計時,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢隨時間變化規(guī)律為e=_____。
19、如圖所示,三只完全相同的燈泡a、b、c分別與電阻R、電感L、電容C串聯(lián),再將三者并聯(lián),接在220V、60Hz的交變電源兩端,三只燈泡亮度相同。如果將電源改為220V、100Hz的交變電源,則a燈亮度_________,b燈亮度_________,c燈亮度_________。(選填“變亮”;“變暗”或“不變”)
20、用磁鐵和線圈研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象實驗中;已知通入靈敏電流表從正接線柱流入時,指針向正接線柱一側(cè)偏轉(zhuǎn),則。
甲圖中電表指針偏向______;
乙圖中條形磁棒下方是______極。
丙圖中條形磁鐵向______運動;
丁圖中線圈的繞制方法是______(在丁圖中畫出)21、伸開右手,使拇指與其余四個手指_________,并且都與手掌在同一個平面內(nèi);讓磁感線從掌心進入,并使_________指向?qū)Ь€運動的方向,這時_________所指的方向就是感應(yīng)電流的方向。評卷人得分四、作圖題(共4題,共36分)22、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。
23、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。
24、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,請將其補充完整。
25、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3題,共21分)26、用如圖a所示的電路測量鉑熱敏電阻的阻值與溫度的關(guān)系.
(1)開關(guān)閉合前,滑動變阻器的滑片應(yīng)移至______端(填“A”或“B”).
(2)實驗測得不同溫度下的阻值,并繪得如圖b的Rt-t關(guān)系圖線,根據(jù)圖線寫出該熱敏電阻的Rt-t關(guān)系式:Rt=______________(Ω).
(3)鉑的電阻對溫度變化很靈敏,可以制成電阻溫度計.請利用開關(guān)、導(dǎo)線、鉑熱敏電阻、圖a中某一電表和圖c所示的恒流源(調(diào)節(jié)旋鈕時可以選擇不同的輸出電流,且輸出電流不隨外部條件的變化而變化),設(shè)計一個簡易電阻溫度計并在圖d的虛線框內(nèi)畫出電路原理圖____________________.
(4)結(jié)合圖b的關(guān)系圖線,選擇恒流源的輸出電流為0.15A,當選用的電表達到滿偏時,電阻溫度計所測溫度為__________________℃.如果要提高該溫度計所能測量的最高溫度值,請?zhí)岢鲆环N可行的方法:_________________________________________.27、如圖所示為一加速度傳感器。質(zhì)量為m的滑塊可在光滑的框架中平移,滑塊兩側(cè)用完全相同的輕彈簧連接,兩輕彈簧的另一端固定在框架上,每個輕彈簧的勁度系數(shù)均為k。A、B是均勻平直的電阻絲的兩端,AB長度為L,P為固定在滑塊上并與電阻絲接觸良好的滑動片。兩個電池的電動勢均為E,內(nèi)阻不計。當滑塊加速度為零時,兩輕彈簧均為原長,滑動片P位于AB正中間。電壓表指針的零點調(diào)在其刻度盤的中央,當M端電勢高于N端時,指針向零點右側(cè)偏轉(zhuǎn)。將框架固定在水平運動的物體上,從電壓表V的讀數(shù)變化可以測出加速度的大小。當物體具有圖示方向的加速度a時:
(1)電壓表的指針將__________(填“向左”或“向右”)偏轉(zhuǎn)。
(2)加速度a與電壓表讀數(shù)的絕對值U的關(guān)系是:a=__________。
(3)若將電壓表的表盤改裝成直接表示加速度大小的刻度盤,則其刻度__________(填“均勻”或“不均勻”)。
28、某實驗小組用可拆變壓器探究“變壓器的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”;可拆變壓器如圖所示。
(1)以下給出的器材中,本實驗需要用到的是___________;。A.干電池B.學(xué)生電源C.實驗室用電壓表D.多用電表
(2)關(guān)于本實驗,下列說法正確的是___________;
A.為確保實驗安全;實驗中要求原線圈匝數(shù)小于副線圈匝數(shù)。
B.因為使用的電壓較低;通電時可直接用手接觸裸露的導(dǎo)線進行連接。
C.實驗時可以保持原線圈電壓;匝數(shù)不變;改變副線圈的匝數(shù),探究副線圈匝數(shù)對副線圈電壓的影響。
D.變壓器開始正常工作后;通過鐵芯導(dǎo)電將電能從原線圈傳遞到副線圈。
(3)某次實驗中,用匝數(shù)匝和匝的線圈實驗,測量的數(shù)據(jù)如下表所示,下列說法中正確的是___________;。Ua/V1.802.803.804.90Ub/V4.006.018.029.98
A.原線圈的匝數(shù)為na,用較粗導(dǎo)線繞制B.副線圈的匝數(shù)為na;用較細導(dǎo)線繞制。
C.原線圈的匝數(shù)為nb,用較細導(dǎo)線繞制D.副線圈的匝數(shù)為nb;用較粗導(dǎo)線繞制。
(4)為了減小能量傳遞過程中的損失,鐵芯是由相互絕緣的硅鋼片平行疊成。作為橫擋的鐵芯Q的硅鋼片應(yīng)按照下列哪種方法設(shè)計___________。
A.B.C.D.評卷人得分六、解答題(共3題,共24分)29、如圖所示,在一個邊長為a的正六邊形區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強度為B,方向垂直于紙面向里的勻強磁場.三個相同的帶電粒子,比荷大小均為先后從A點沿AD方向以大小不等的速度射入勻強磁場區(qū)域,粒子在運動過程中只受磁場力作用.已知編號為q1的粒子恰好從F點飛出磁場區(qū)域,編號為q2的粒子恰好從E點飛出磁場區(qū)域,編號為q3的粒子從ED邊上的某點垂直邊界飛出磁場區(qū)域.問:
(1)三個帶電粒子帶何種電荷?
(2)編號為q1的粒子進入磁場區(qū)域的初速度大小為多少?
(3)編號為q2的粒子在磁場區(qū)域內(nèi)運動的時間為多少?
(4)編號為q3的粒子在ED邊上飛出的位置與E點的距離多遠?
30、電視機的顯像管中電子束的偏轉(zhuǎn)是應(yīng)用磁偏轉(zhuǎn)技術(shù)實現(xiàn)的。如圖甲所示為顯像管的原理示意圖,顯像管中電子槍工作時陰極發(fā)射的電子(速度很小,可視為零)經(jīng)過加速電場加速后,穿過以O(shè)點為圓心、半徑為r的圓形磁場區(qū)域(磁場方向垂直于紙面),撞擊到熒光屏上使熒光屏發(fā)光。已知電子質(zhì)量為m,電荷量大小為e,加速電場的電壓為U,在沒有磁場時電子束通過O點打在熒光屏正中央的M點,OM間距離為a。偏轉(zhuǎn)磁場的磁感應(yīng)強度B隨時間變化關(guān)系如圖乙所示(Bm為未知量),t=0時射入磁場的電子打到熒光屏上的P點,PM間距離為b。假設(shè)熒光屏面積足夠大;電子所受的重力;電子間的相互作用力均可忽略不計,也不考慮磁場(或電場)變化對電子束運動所造成的影響。由于電子經(jīng)過加速電場后速度很大,同一電子在穿過磁場的過程中可認為磁場不變。
(1)請指出t=0時偏轉(zhuǎn)磁場的方向,并求出電子打到P點時的速率v;
(2))若b=a,求Bm的大小;
(3)若其它條件不變,僅將圓形區(qū)域內(nèi)的磁場換成勻強電場,電場方向垂直于紙面,且電場在垂直紙面方向上的分布區(qū)間足夠長,場強E隨時間變化關(guān)系如圖丙所示,現(xiàn)測得熒光屏上所形成的“亮線”長度為2b,求場強的最大值Em。(由于電子的速度很大;同一電子穿過電場的過程可認為電場沒有變化)
31、如圖所示,兩足夠長的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ傾斜放置,傾角θ=37°,導(dǎo)軌間距L=0.5m,導(dǎo)軌電阻不計,M、P間連接一個R=4.5Ω的電阻。兩導(dǎo)軌間存在垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場,磁感應(yīng)強度B=1T。一質(zhì)量m=0.05kg、電阻r=0.5Ω的金屬棒ab以v=2m/s的速度沿導(dǎo)軌勻速向下滑動,下滑過程中始終與導(dǎo)軌垂直,且與導(dǎo)軌接觸良好。已知g=10m/s2;sin37°=0.6,cos37°=0.8。
(1)求電阻R中電流I的大?。?/p>
(2)求金屬棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)的大小;
(3)對金屬棒施加一個垂直于金屬棒且沿導(dǎo)軌平面向上的恒定拉力F=0.12N,若金屬棒繼續(xù)下滑x=2m后速度恰好減為0,求在金屬棒減速過程中,電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱。
參考答案一、選擇題(共6題,共12分)1、A【分析】【詳解】
試題分析:(1)由楞次定律可以判斷出兩極板哪個是正極;哪個是負極;
(2)由法拉第電磁感應(yīng)定律可以求出感應(yīng)電動勢;然后由勻強電場場強與電勢差的關(guān)系可以求出兩極板間的場強大?。?/p>
解:A;第2s內(nèi);磁感應(yīng)強度均勻減小,根據(jù)楞次定律知,上極板為正極,故A正確.
B;第3s內(nèi);磁感應(yīng)強度垂直紙面向外且逐漸增大,根據(jù)楞次定律知,上極板為正極,故B錯誤.
C;第1s內(nèi)下極板為正極;微粒開始做勻加速直線運動,第2s內(nèi),上極板為正極,微粒做勻減速直線運動到零,2s末未回到原位置.故C錯誤.
D、根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知,兩極板間的電勢差U=則電場強度E=.故D錯誤.
故選A.
【點評】本題是一道綜合題,考查了楞次定律、法拉第電磁感應(yīng)定律、勻強磁場場強與電勢差的關(guān)系的應(yīng)用,難度較大,分析清楚圖象、熟練應(yīng)用基礎(chǔ)知識是正確解題的關(guān)鍵.2、D【分析】【分析】
根據(jù)正離子在電場中加速確定高壓電源A端為正極還是負極.根據(jù)左手定則判斷磁場的方向;根據(jù)動能定理和洛倫茲力提供向心力得出半徑的表達式,結(jié)合表達式分析判斷,根據(jù)離子質(zhì)荷比的表達式,得出磁感應(yīng)強度B與質(zhì)荷比的關(guān)系,從而進行求解.
【詳解】
A項:正離子在電場中加速;可知高壓電源A端應(yīng)接“負極”,故A錯誤;
B項:根據(jù)左手定則知;磁場室的磁場方向應(yīng)是垂直紙面向外,故B錯誤;
C項:正離在加速電場中運動時有:在磁場室做圓周運動時有:由此可知,質(zhì)量越大的,半徑越大,軌跡Ⅰ半徑小,所以應(yīng)為X2;故C錯誤;
D項:當記錄儀接收到一個明顯的信號時即正離子在磁場中偏轉(zhuǎn)了角,由幾何關(guān)系可知,正離子做圓周運動的半徑為由公式和聯(lián)立解得:故D正確.
故應(yīng)選:D.
【點睛】
本題考查了帶電粒子在電場中的加速和磁場中的偏轉(zhuǎn),結(jié)合動能定理和半徑公式分析判斷.3、B【分析】【詳解】
由于磁場是均勻增強的,而原磁場的方向垂直紙面向里,所以由楞次定律可知,線圈中產(chǎn)生的磁場方向是垂直紙面向上的,再由右手定則可知,線圈中的電流方向沿逆時針方向,故電流由b向右再回到a點,可見,ab間的電勢差是負值,所以AC錯誤;線圈產(chǎn)生的電動勢E=10T/s×(0.2m)2/2=0.2V,又因為ab兩點正好在線圈的中點上,所分的線圈的兩側(cè)電阻相等,故Uab=-E/2=-0.2V/2=﹣0.1V,選項B正確.4、D【分析】【分析】
【詳解】
A.電源給電容器充電,穩(wěn)定后,S撥到2的瞬間,電容器相當于電源和導(dǎo)體棒L1和L2組成閉合電路,由于L1的電阻大于L2,則L1中的電流小于L2中的電流;A錯誤;
B.S撥到2的瞬間,L1中的電流小于L2中的電流,根據(jù)可得,則L1的受到的安培力小于L2的安培力,根據(jù)牛頓第二定律,L1的加速度小于L2的加速度;B錯誤;
C.S撥到2后,導(dǎo)體棒L1和L2受到的安培力作用;則導(dǎo)體棒運動,產(chǎn)生電動勢,當產(chǎn)生的電動勢等于電容器兩端的電壓時,電路穩(wěn)定,此時電容器C的電荷量不為零,C錯誤;
D.S撥到2后,導(dǎo)體棒L1和L2受到的安培力作用,則導(dǎo)體棒運動,當產(chǎn)生的電動勢等于電容器兩端的電壓時,電路穩(wěn)定,此時導(dǎo)體棒L1和L2的速度相等,因為L1的加速度小于L2的加速度,運動時間相等,則L1的位移小于L2的位移,即運動穩(wěn)定后,兩棒之間的距離大于d;D正確。
故選D。5、B【分析】【詳解】
AC.電動勢的最大值Em=NBSω
電動勢的有效值E=Em
交流電壓表示數(shù)U=E
得到
選項AC錯誤;
B.從圖示位置開始轉(zhuǎn)動90°磁通量的變化量ΔΦ=Φ2-Φ1=BS
由
聯(lián)立解得電量q=
選項B正確;
D.電阻R產(chǎn)生的熱量
選項D錯誤。
故選B。6、B【分析】【詳解】
根據(jù)發(fā)電機的輸出電壓U1不變,由
可知升壓變壓器輸出電壓U2不變,用戶接入電路的用電器越多,用電器所消耗的功率增大,發(fā)電機的輸出功率也增大,根據(jù)P=U1I1
可知I1增大,由
可得I2增大,由
可得Ur增大,U3減小,由
可知,隨著U3減小,U4也應(yīng)該減小;即用電器兩端電壓減小。
故選B。二、多選題(共6題,共12分)7、A:B【分析】【詳解】
回旋加速器中的電場對帶電粒子做功,粒子在電場中加速,在磁場中偏轉(zhuǎn),可知從電場中獲得能量,故A正確,D錯誤.根據(jù)則可知粒子獲得最大速度與回旋加速器半徑R有關(guān),但是與回旋加速器內(nèi)的電場無關(guān),選項B正確,C錯誤.8、B:D【分析】【分析】
【詳解】
AB.由安培定則知;伸直的拇指所指的方向與電流的方向一致,A錯誤,B正確;
CD.彎曲的四指所指的方向就是磁感線的環(huán)繞方向。在a點的切線方向沿-x方向;C錯誤,D正確。
故選BD。9、A:D【分析】【分析】
【詳解】
A.MN剛掃過金屬桿時;由右手定則可確定回路中產(chǎn)生逆時針的感應(yīng)電流,故A正確;
B.MN剛掃過金屬桿時,桿所受到的安培力大小為
解得
故B錯誤;
C.從MN剛掃過金屬桿到PQ剛離開金屬桿過程中通過金屬桿的電荷量為
故C錯誤;
D.結(jié)合B選項分析,PQ剛要離開金屬桿時,電阻R的電功率為
故D正確。
故選AD。10、A:D【分析】【詳解】
A.由題意,作出粒子的運動軌跡如圖1所示,根據(jù)幾何關(guān)系可知
帶電粒子在磁場中運動的軌跡方程為
故A符合題意;圖1
BC.設(shè)帶電粒子在磁場中運動的速率為v,根據(jù)牛頓第二定律有
解得
帶電粒子運動的周期為
由于磁感應(yīng)強度B未知,所以v和T無法求解;進而無法求解粒子在磁場中運動的時間,故BC不符合題意;
D.如圖2所示,整個過程洛倫茲力的沖量方向為動量變化量的方向,即速度變化量的方向,為與x軸負方向成30°角;故D符合題意。
故選AD。圖211、A:D【分析】【詳解】
AB.由題圖可看出粒子1沒有偏轉(zhuǎn);說明粒子1不帶電,則粒子1可能為中子;粒子2向上偏轉(zhuǎn),根據(jù)左手定則可知粒子2應(yīng)該帶正電,A正確;B錯誤;
C.由以上分析可知粒子1為中子;則無論如何增大磁感應(yīng)強度,粒子1都不會偏轉(zhuǎn),C錯誤;
D.粒子2在磁場中洛倫茲力提供向心力有
解得
可知若增大粒子入射速度;則粒子2的半徑增大,粒子2可能打在探測器上的Q點,D正確。
故選AD。12、A:B【分析】【分析】
【詳解】
B.從線框勻速運動,因此
可得
B正確;
C.由于的時間間隔為這段時間內(nèi)線框一直做勻加速運動,且加速度為g,因此cd進入磁場II時,ab恰好進入磁場I,在這段時間內(nèi),下落的高度
因此每個磁場寬度為d=1m
線圈邊的長度2d=2m
C錯誤;
A.在間內(nèi),線圈穿過磁場I,根據(jù)
整理可得
A正確;
D.根據(jù)能量守恒可知,時間內(nèi),線圈產(chǎn)生的熱量
D錯誤。
故選AB。三、填空題(共9題,共18分)13、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)[1][2]電容器具有“通交流、阻直流,通高頻、阻低頻”的作用,電感線圈具有“通直流、阻交流,通低頻、阻高頻”的作用。當電源為直流電時,閉合開關(guān)S,直流電流無法通過電容器C;故丙燈不亮,而甲;乙兩燈的亮度相同。
(2)[3]當電源為交流電源時,閉合開關(guān)S;甲燈無其他電器元件對電流有阻礙作用,故甲燈最亮。
(3)[4][5]提高交流電源的頻率,電感線圈L對交流電的阻礙作用增大,電容器C對交流電的阻礙作用減弱,故乙燈變暗,丙燈變亮。【解析】甲、乙一樣亮不亮甲變暗變亮14、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)[1]當綠燈亮起時;上面的工作電路應(yīng)該是斷開的,此時光控開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài)。
(2)[2]當紅燈亮起時;某人經(jīng)過人行道停止處,對壓敏電阻產(chǎn)生壓力,則壓敏電阻阻值減小,控制電路的的電流變大,則電流表A的示數(shù)會變大。
(3)[3]當照相機拍攝時,控制電路的電流達到I=0.05A;則由閉合電路的歐姆定律。
解得。
R壓=90Ω則由圖可知。
F=100N即質(zhì)量超過10kg的行人闖紅燈時才會被拍照記錄。
(4)[4]若要增大“行人闖紅燈違法記錄儀”的靈敏度,確保體重較小的行人闖紅燈時也能被拍照,則需要R壓較大時控制電路的電流也能達到0.05A,則需要減小滑動變阻器接入電路的阻值,即滑動變阻器的滑片向b端適當移動或者適當增大控制電路的電源電動勢。【解析】斷開大10滑動變阻器的滑片向b端適當移動(適當增大控制電路的電源電動勢)15、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)[1][2][3]原理:安培力與電流的關(guān)系。通電線圈在磁場中受到安培力而偏轉(zhuǎn);線圈偏轉(zhuǎn)的角度越大,被測電流就越大,根據(jù)指針的偏轉(zhuǎn)方向,可以知道被測電流的方向。
(2)[4][5]構(gòu)造:磁鐵;線圈、螺旋彈簧、指針、極靴。
(3)[6]特點:極靴與鐵質(zhì)圓柱間的磁場沿半徑方向;線圈無論轉(zhuǎn)到什么位置,它的平面都跟磁感線平行,且線圈左右兩邊所在處的磁感應(yīng)強度大小相同。
(4)[7][8]優(yōu)點:靈敏度高;可以測出很弱的電流。
缺點:線圈的導(dǎo)線很細;允許通過的電流很弱。
(5)[9]磁場和電流垂直,所以安培力為
方向:垂直導(dǎo)線斜向下。
[10]磁場和電流垂直,所以安培力為
方向:垂直紙面斜向外。
[11]磁場和電流垂直,所以安培力為
方向:垂直導(dǎo)線斜向上。
[12]磁場和電流平行,安培力等于零【解析】安培力越大偏轉(zhuǎn)方向磁鐵線圈相同很弱很弱垂直導(dǎo)線斜向下垂直紙面斜向外垂直導(dǎo)線斜向上016、略
【分析】【分析】
【詳解】
略【解析】①.磁場②.電場17、略
【分析】【分析】
【詳解】
略【解析】①.錯誤②.正確③.錯誤④.錯誤⑤.錯誤⑥.錯誤18、略
【分析】【詳解】
[1]當線圈平面與磁感線夾角為0時,AB、CD邊垂直切割磁感線;則此時感應(yīng)電動勢最大。
[2]從如圖所示位置開始計時,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢隨時間變化規(guī)律為【解析】019、略
【分析】【詳解】
[1]電阻對燈泡亮度的影響與頻率無關(guān),故a燈亮度不變。
[2]根據(jù)電感的特性:通低頻、阻高頻,當電源的頻率變高時,電感對電流的感抗增大,b燈變暗。
[3]根據(jù)電容器的特性:通調(diào)頻、阻低頻,當電源的頻率變高時,電容器對電流的容抗減小,c燈變亮。【解析】不變變暗變亮20、略
【分析】【詳解】
[1]磁鐵向下運動;穿過線圈的磁通量增大,磁鐵的磁場方向向下,根據(jù)楞次定律可知俯視時線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向為逆時針,此時電流從靈敏電流表正接線柱流入,所以指針偏向正接線柱一側(cè)。
[2]圖中指針偏向負接線柱一側(cè);所以電流從靈敏電流表負接線柱流入,俯視時線圈中感應(yīng)電流方向為順時針,根據(jù)安培定則可知線圈中感應(yīng)電流磁場方向向下,磁鐵向下運動,根據(jù)楞次定律可知條形磁棒下方是S極。
[3]根據(jù)前面分析此時線圈中感應(yīng)電流磁場方向向下;磁鐵的磁場方向也向下,說明此時磁通量在減小,所以磁鐵在向上運動。
[4]圖中指針偏向正接線柱一側(cè);所以電流從靈敏電流表正接線柱流入,磁鐵向下運動,穿過線圈的磁通量增大,磁鐵的磁場方向向上,根據(jù)楞次定律可知此時線圈中感應(yīng)電流的磁場方向向下,可得線圈的繞制方法如圖。
【解析】正接線柱一側(cè)S上21、略
【分析】【分析】
【詳解】
略【解析】垂直拇指四指四、作圖題(共4題,共36分)22、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】23、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】24、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(zhuǎn),則有:線圈中向下的磁場增強,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,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】25、略
【分析】【詳解】
當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3題,共21分)26、略
【分析】【詳解】
(1)開關(guān)閉合前;為了保護電路,滑動變阻器的滑片應(yīng)位于阻值最大處,故滑片應(yīng)移至B端;
(2)由圖象可知,鉑絲電阻Rt的阻值與溫度的關(guān)系式:Rt=50+t;
(3)直流恒流電源正常工作時,其輸出電流不隨外部條件的變化而變化,并且可讀出其大小,電壓表并聯(lián)在鉑絲電阻Rt的兩端;如圖所示:
(4)當恒流源的輸出電流為0.15A,所以當電壓表示數(shù)最大時,即Rt兩端的電壓Ut=15V時,鉑絲電阻Rt的阻值最大,由丙圖中所畫的Rt﹣t圖象可知,此時溫度計所能測量的溫度最高;由I得鉑絲電阻Rt的阻值為:Rt′100Ω,則溫度計所能測量的最高溫度為:t=Rt﹣50=100﹣50=50℃.直流恒流電源正常工作時,其輸出電流不隨外部條件的變化而變化,并且可讀出其大小,電壓表并聯(lián)在鉑絲電阻Rt的兩端,如圖所示要提高該溫度計所能測量的最高溫度值,應(yīng)使鉑絲電阻Rt的阻值增大或?qū)⒑懔髟吹妮敵鲭娏髡{(diào)?。窘馕觥緽50+t50將恒流源的輸出電流調(diào)小27、略
【分析】【詳解】
(1)[1]當物體具有圖示方向的加速度a時,滑塊偏向左端,滑動片P偏向左端,M端電勢低于N端;指針向零點左側(cè)偏轉(zhuǎn)。
(2)[2]設(shè)滑動片P向左移動的距離為x,根據(jù)牛頓第二定律得2kx=ma
根據(jù)歐姆定律得
聯(lián)立解得
(3)[3]由(2),說明a與U成正比,表盤刻度均勻【解析】向左均勻28、略
【分析】【詳解】
(1)[1]AB.實驗中變壓器原線圈需要輸入交流電壓;而干電池只能輸出恒定直流電壓,學(xué)生電源可以輸出交流電壓,故A不符合題意
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