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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年北師大版選擇性必修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8題,共16分)1、一個質(zhì)量為m帶-q的滑環(huán)套在水平且足夠長的粗糙絕緣桿上,整個裝置處于方向如圖所示的勻強磁場B中。現(xiàn)給圓環(huán)向左的初速度v0;以后的運動過程中圓環(huán)運動的速度圖像可能是()

A.B.C.D.2、如圖所示,為洛倫茲力演示儀的結(jié)構示意圖。由電子槍產(chǎn)生電子束,玻璃泡內(nèi)充有稀薄氣體,在電子束通過時能夠顯示電子的徑跡。當通有恒定電流時前后兩個勵磁線圈之間產(chǎn)生勻強磁場,磁場方向與兩個線圈中心的連線平行。電子速度的大小和磁感應強度可以分別通過電子槍的加速電壓U和勵磁線圈的電流I來調(diào)節(jié)。適當調(diào)節(jié)U和I;玻璃泡中就會出現(xiàn)電子束的圓形徑跡。通過下列調(diào)節(jié),一定能讓圓形徑跡半徑減小的是()

A.減小U,增大IB.增大U,減小IC.同時減小U和ID.同時增大U和I3、如圖所示的交流電路中,燈和均發(fā)光;如果保持交變電源兩端電壓的有效值不變,但頻率減小,各燈的亮;暗變化情況為()

A.燈均變亮,燈變暗B.燈均變暗C.燈不變,燈變暗,燈變亮D.燈不變,燈變亮,燈變暗4、光敏二極管在各種自動化裝置中有很多應用;街道的路燈自動控制開關就是其應用之一,圖中所示為其模擬電路,其中A為光敏二極管,B為電磁繼電器,C為照明電路,D為路燈,下列說法正確的是()

A.路燈自動控制電路中的光敏二極管的阻值隨光照增強而增大B.當沒有光照時(夜晚),光敏二極管所在回路中的電流很小C.根據(jù)“日出路燈肯定熄”的常識,分析可知白天電磁鐵與銜鐵不吸引D.如果換上靈敏度更高的光敏二極管,則相同的光照強度下,電磁鐵的磁性更弱5、如圖所示,兩個半徑相同、粗細相同互相垂直的圓形導線圈,可以繞通過公共的軸線xx′自由轉(zhuǎn)動,分別通以相等的電流,設每個線圈中電流在圓心處產(chǎn)生磁感應強度為B,當兩線圈轉(zhuǎn)動而達到平衡時,圓心O處的磁感應強度大小是。

A.BB.BC.2BD.06、如圖所示,勻強磁場中有兩個由相同導線繞成的圓形線圈a、b,磁場方向與線圈所在平面垂直,磁感應強度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=4:1,Φa:Φb=4:1,感應電流均沿順時針方向B.Ea:Eb=2:1,Φa:Φb=4:1,感應電流均沿逆時針方向C.Ea:Eb=4:1,Φa:Φb=2:1,感應電流均沿順時針方向D.Ea:Eb=2:1,Φa:Φb=4:1,感應電流均沿順時針方向7、某交變電流瞬時值表達式為下列說法正確的是()A.耐壓20V的電容器可以直接接在此電源上B.用此交變電流作為打點計時器的電源時,打點周期為0.02sC.當時,產(chǎn)生此交流電的線圈剛好經(jīng)過中性面D.把額定電壓為20V的小燈泡接在此電源上,小燈泡正常發(fā)光8、在圖甲所示的交流電路中,電源電壓的有效值理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10:1,均為定值電阻,各電表均為理想電表。已知電阻中電流隨時間t變化的正弦曲線如圖乙所示。下列說法正確的是()

A.電流表的示數(shù)為1.0AB.電壓表的示數(shù)為100VC.變壓器傳輸?shù)碾姽β蕿?5.0WD.閉合矩形線圈在勻強磁場中繞中心軸轉(zhuǎn)動就一定能產(chǎn)生正弦交流電評卷人得分二、多選題(共8題,共16分)9、下列說法中錯誤的是()A.電感線圈對交流具有阻礙作用的主要原因是線圈具有電阻B.電容器對交流具有阻礙作用的原因是兩板間的絕緣體電阻很大C.在交流電路中,電阻、感抗、容抗可以同時存在D.感抗、容抗和電阻一樣,交流電通過它們做功時都是電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能10、如圖所示,平行板上板帶正電,下板帶負電,在板的右側(cè)有垂直紙面向里的勻強磁場。一個帶正電的粒子(重力可忽略不計)從兩板最左側(cè)中點垂直電場水平射入,剛好從下板的最右側(cè)C點離開電場,并從上板的最右側(cè)A點離開磁場。已知兩板間距為d,A、C連線的中點為O?,F(xiàn)該粒子仍然從最左側(cè)中點水平射入,則下列說法正確的是()

A.若兩板間電壓變?yōu)樵瓉淼亩种?,則粒子從AO中點離開磁場B.若兩板間電壓變?yōu)樵瓉淼亩种?,則粒子從A點正上方處離開磁場C.若粒子的入射速度變?yōu)樵瓉淼亩?,則粒子從AO中點離開磁場D.若粒子的入射速度變?yōu)樵瓉淼亩秳t粒子從A點正上方處離開磁場11、如圖所示,一個10匝,電阻為4Ω,邊長為20cm的正方形線圈處在垂直紙面的勻強磁場中,磁感應強度B大小隨時間的變化如圖所示;垂直紙面向里為正,下列判斷正確的是()

A.0~5s內(nèi)線圈中感應電流先沿順時針方向后沿逆時針方向B.0~3s內(nèi)線圈中感應電動勢為1.2V,3s-5s內(nèi)線圈中感應電動勢為2.8VC.2s末線圈ab邊所受安培力向右,大小為6.6ND.5s末線圈ab邊所受安培力向左12、如圖所示,處在垂直紙面向外、磁感應強度大小為B的勻強磁場中的矩形線框以恒定的角速度繞對角線轉(zhuǎn)動。已知長為長為線框總電阻為R。時刻線框平面與紙面重合,下列說法正確的是()

A.矩形線框產(chǎn)生的感應電動勢有效值為B.矩形線框轉(zhuǎn)過時的電流大小最大C.矩形線框轉(zhuǎn)動一周,通過線框任意橫截面的電荷量為0D.矩形線框轉(zhuǎn)過元過程中產(chǎn)生的熱量為13、如圖所示,半徑為R的半圓形區(qū)域內(nèi)分布著垂直紙面向里的勻強磁場,磁感應強度為B,半圓的左邊垂直x軸放置一粒子發(fā)射裝置,在的區(qū)間內(nèi)各處均沿x軸正方向同時發(fā)射出一個帶正電粒子,粒子質(zhì)量均為m、電荷量均為q、初速度均為v,粒子重力以及粒子之間的相互作用忽略不計,所有粒子均能穿過磁場到達y軸,其中最后到達y軸的粒子比最先到達y軸的粒子晚時間;則()

A.粒子到達y軸的位置一定各不相同B.磁場區(qū)域半徑R應滿足C.從x軸入射的粒子最先到達y軸D.其中角的弧度值14、磁場、電場可以控制帶電粒子按一定的軌跡運動。如圖所示,A、B、C三點構成的直角三角形邊界內(nèi),存在垂直于紙面向外的勻強磁場,∠A=90°、∠B=60°,AB的邊長為L,一荷質(zhì)比為k的帶正電粒子(不計重力)從A點沿著AC邊界射入磁場,恰好垂直BC邊界從D射出,立即進入在紙面內(nèi)輻射狀電場,恰好做勻速圓周運動,經(jīng)過圓周運動從P射出電場,圓弧軌跡處的電場強度大小均為E,圓弧軌跡的圓心正好在B點;下列說法正確的是()

A.粒子在電場中做勻速圓周運動的半徑為LB.粒子運動的速率為C.勻強磁場的磁感應強度為D.粒子從A點到P點的運動時間15、如圖所示為一種質(zhì)譜儀的示意圖,該質(zhì)譜儀由速度選擇器、靜電分析器和磁分析器組成.若速度選擇器中電場強度大小為磁感應強度大小為方向垂直紙面向里,靜電分析器通道中心線為圓弧,圓弧的半徑()為通道內(nèi)有均勻輻射的電場,在中心線處的電場強度大小為磁分析器中有范圍足夠大的有界勻強磁場,磁感應強度大小為方向垂直于紙面向外.一帶電粒子以速度沿直線經(jīng)過速度選擇器后沿中心線通過靜電分析器,由點垂直邊界進入磁分析器,最終打到膠片上的點;不計粒子重力.下列說法正確的是。

A.速度選擇器的極板的電勢板比極板的高B.粒子的速度C.粒子的比荷為D.兩點間的距離為16、某同學研究遠距離輸電的電路如圖所示,a、b端接入電壓為的交流電源,升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓器,且已知三個電阻消耗的功率相同,電表均為理想交流電表,則()

A.升壓變壓器的砸數(shù)比為B.電壓表的示數(shù)小于C.若R1短路,電流表示數(shù)將變大D.若斷路,電壓表示數(shù)將減小評卷人得分三、填空題(共8題,共16分)17、如圖所示,兩圓共面放置,則當開關閉合瞬間,小圓中產(chǎn)生的感應電流方向為________(選填“順時針”或“逆時針”)方向.18、如圖甲所示,在與水平方向成θ角的傾斜光滑導軌上,水平放置一根質(zhì)量為m的導體棒ab;導軌下端與一電源和定值電阻相連,電源的電動勢和內(nèi)阻;定值電阻的阻值均未知.整個裝置放在豎直向下的勻強磁場中,磁場的磁感應強度B的大小也未知.已知導軌寬度為L,重力加速度為g.

(1)若斷開電鍵k,將導體棒由靜止釋放,經(jīng)過時間t,導體棒沿斜面下滑的距離是多少?____

(2)若閉合電鍵k,導體棒b恰好在導軌上保持靜止.由b向a方向看到的平面圖如圖乙所示;請在此圖中畫出此時導體棒的受力圖;

()

并求出導體棒所受的安培力的大小.____

(3)若閉合電鍵k,導體棒ab靜止在導軌上,對導體棒ab的內(nèi)部做進一步分析:設導體棒單位體積內(nèi)有n個自由電子;電子電荷量為e,自由電子定向移動的平均速率為v,導體棒的粗細均勻,橫截面積為S.

a.請結(jié)合第(2)問的結(jié)論和題目中所給的已知量,推理得出每個電子受到的磁場力是多大?____

b.將導體棒中電流與導體棒橫截面積的比值定義為電流密度,其大小用j表示,請利用電流的定義和電流密度的定義推導j的表達式.____19、話筒是一種常用的________傳感器,其作用是將________信號轉(zhuǎn)換為________信號。20、某發(fā)電廠用2.2KV的電壓將電能輸出到遠處的用戶,后改為用22KV的電壓,在既有輸電線路上輸送同樣的電功率.前后兩種輸電方式消耗在輸電線上的電功率之比為__________.要將2.2KV的電壓升高到22KV,若變壓器原線圈的匝數(shù)為180匝,則副線圈的匝數(shù)應該是________匝.21、導體棒中帶電粒子的定向移動形成電流;電流可以從宏觀和微觀兩個角度來認識,安培力與洛倫茲力也有宏觀與微觀的對應關系。

如圖所示,靜止不動的勻強磁場的磁感應強度大小為B,方向豎直向下。一段直導體棒長為L,橫截面積為S,單位體積的自由電荷個數(shù)為n,自由電荷的電荷量為導體棒中通有恒定電流,自由電荷的定向移動速率為(本題中兩問均認為始終不變)。導體棒水平放置處于磁場中(垂直于磁感應強度)。

(1)若導體棒相對磁場靜止,電荷定向運動時所受洛倫茲力的矢量和,在宏觀上表現(xiàn)為導體棒所受的安培力。按照這個思路,請你由安培力的表達式推導出洛倫茲力大小的表達式。()

(2)概念學習中,類比與比較是常用的學習方法。我們已經(jīng)知道,垂直于勻強磁場磁感線的通電導線所受的安培力由此,我們用來定義磁感應強度。同樣,運動方向垂直于勻強磁場磁感線的帶電粒子所受的洛倫茲力由此也可用洛倫茲力來定義磁感應強度,定義式是_________,把該定義式與電場強度的定義式進行對比,兩個定義式(而非物理量)的差別在于:__________________

22、電能的廣泛使用給我們的生活帶來了極大的方便。我國居民用電使用220V______(選填“交流”或“直流”)電。在遠距離輸電過程中,我們?yōu)榱藴p少線路上電能的損耗,通常采用______(選填“低壓”或“高壓”)輸電。23、如圖所示,放在平行光滑導軌上的導體棒ab質(zhì)量為m,長為l,導體所在平行面與水平面成30°角,導體棒與導軌垂直,空間有豎直向上的勻強磁場,磁感應強度為B,若在導體中通以由____端至____端的電流,且電流為________時,導體棒可維持靜止狀態(tài).24、如圖所示,矩形線圈面積為S,匝數(shù)為N,線圈總電阻為r,在磁感應強度為B的勻強磁場中繞OO′軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動,外電路電阻為R;電流表電阻不計.

(1)在線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過180°的過程中,磁通量的變化量ΔΦ=_____,電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q=_________;

(2)圖示時刻電流表的讀數(shù)為_____________;

(3)從圖示位置開始計時,寫出線圈產(chǎn)生的瞬時電動勢表達式e=_____________.評卷人得分四、作圖題(共4題,共28分)25、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。

26、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。

27、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。

28、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27分)29、由半導體材料制成的熱敏電阻阻值是溫度的函數(shù)?;跓崦綦娮鑼囟让舾性碇谱饕粋€火災報警系統(tǒng),要求熱敏電阻溫度升高至時;系統(tǒng)開始自動報警。

所用器材有:

直流電源E(內(nèi)阻不計):電流表(量程內(nèi)阻約):

電壓表(量程內(nèi)阻約):熱敏電阻

報警器(內(nèi)阻很小,流過的電流超過時就會報警,超過時就會損傷):

滑動變阻器(最大阻值):電阻箱(最大阻值):

單刀單指開關單刀雙擲開關導線若干。

(1)用圖(a)所示電路測量熱敏電阻的阻值。當溫度為時,電壓表讀數(shù)為電流表讀數(shù)為當溫度為時,調(diào)節(jié)使電壓表讀數(shù)仍為電流表指針位置如圖(b)所示。溫度為時,熱敏電阻的阻值為________從實驗原理上看,該方法測得的阻值比真實值略微_______(填“偏大”或“偏小”)。

(2)某同學搭建一套基于該熱敏電阻的火災報警系統(tǒng),實物圖連線如圖(e)所示,其中有一個器件的導線連接有誤,該器件為________(填器件符號)。正確連接后。先使用電阻箱進行調(diào)試,其阻值設置為_______滑動變阻器阻值從最大逐漸減小,直至報警器開始報答,此時滑動變阻器連入電路的阻值為________調(diào)試完畢后,再利用單刀雙擲開關的選擇性開關功能,把熱敏電阻接入電路;可方便實現(xiàn)調(diào)試系統(tǒng)和工作系統(tǒng)的切換。

30、(1)傳感器擔負著信息采集的任務,在自動控制中發(fā)揮著重要作用,傳感器能夠?qū)⒏兄降姆请娦畔ⅲㄈ鐪囟?、光、聲等)轉(zhuǎn)換成對應的電信息。下列元件可用作感溫的敏感元件有_____。

A.干簧管B.熱電阻C.熱敏電阻D.光敏電阻。

(2)唱卡拉OK用的話筒內(nèi)有傳感器,其中有一種是動圈式的,它的工作原理是在彈性膜片后面粘接一個很小的金屬線圈,線圈處于永磁體的磁場中,當聲波使膜片前后振動時,就將聲音信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?,下列說法正確的是_____。

A.該傳感器是根據(jù)電流的磁效應工作的。

B.該傳感器是根據(jù)電磁感應原理工作的。

C.膜片振動時;穿過金屬線圈的磁通量不變。

D.膜片振動時,金屬線圈會產(chǎn)生感應電動勢31、小明撿到了一根金屬絲;用多用電表測得其電阻約為4Ω。他想用伏安法測出金屬絲較為準確的電阻,再根據(jù)電阻定律計算出該金屬材料的電阻率。小明決定按圖甲示電路圖連接電路,他找到了以下器材:

A.直流電源:電動勢約3V;內(nèi)阻很??;

B.電流表A1:量程0~0.6A;內(nèi)阻0.01Ω;

C.電流表A2:量程0~3.0A;內(nèi)阻0.05Ω;

D.電壓表V:量程0~3V,內(nèi)阻3kΩ;

E.滑動變阻器R1:最大阻值10Ω;

F.滑動變阻器R2:最大阻值1000Ω;

G.開關;導線等。

(1)在可供選擇的器材中,應該選用的電流表是___________(填“A1”或“A2”),應該選用的滑動變阻器是___________(填“R1”或“R2”)。

(2)用螺旋測微器測量金屬絲直徑時的刻度位置如圖乙所示,讀出金屬絲的直徑d為________mm。

(3)用米尺測量金屬絲的長度l=0.628m,伏安法測得電阻絲的電阻Rx=4.0Ω,則這種金屬材料的電阻率ρ為________Ω·m。(保留二位有效數(shù)字)

(4)如圖丙中虛線框內(nèi)存在一沿水平方向、且垂直于紙面向里的勻強磁場,小明想用撿到的這根金屬絲測量其磁感應強度的大小。所用器材已在圖丙中給出,其中D為位于紙面內(nèi)的U形金屬框(用這根金屬絲彎折而成的);其底邊水平;兩側(cè)邊豎直且三邊等長。此外還有細沙、天平、米尺和若干輕質(zhì)導線。實驗步驟如下:

①調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片;使變阻器接入電路的阻值最大,閉合開關S;

②在托盤中加入適量細沙,使得D處于平衡狀態(tài);

③記錄下此時電壓表的讀數(shù)U,用天平稱出細沙質(zhì)量m;

④調(diào)節(jié)滑片,重復②和③,得到多組m、U的數(shù)據(jù);

⑤將m、U的數(shù)據(jù)填入表中,再繪制成圖像,如圖丁所示,發(fā)現(xiàn)圖像可以很好地擬合成一條直線。直線的斜率為k,則磁感應強度的大小B=_______。(用金屬絲的直徑d、電阻率ρ和重力加速度g以及直線的斜率k等符號表示)

評卷人得分六、解答題(共3題,共18分)32、如圖,在區(qū)域I中有方向水平向右的勻強電場,在區(qū)域II中有方向豎直向上的勻強電場和垂直紙面向里的勻強磁場,磁感應強度為B=0.5T;兩區(qū)域中的電場強度大小相等,E=2V/m;兩區(qū)域足夠大,分界線豎直.一可視為質(zhì)點的帶電小球用絕緣細線拴住靜止在區(qū)域I中的A點時,細線與豎直方向的夾角為45°.現(xiàn)剪斷細線,小球開始運動,經(jīng)過時間t1=1s從分界線的C點進入?yún)^(qū)域II,在其中運動一段時間后,從D點第二次經(jīng)過B分界線,再運動一段時間后,從H點第三次經(jīng)過分界線,圖中除A點外,其余各點均未畫出,g=10m/s2;求:

(1)小球到達C點時的速度v;

(2)小球在區(qū)域II中運動的時間t2;

(3)C、H之間的距離d.33、如圖所示,在平面直角坐標系xoy中,在第二象限內(nèi)存在沿x軸負方向的勻強電場;在第一象限內(nèi)某區(qū)域存在方向垂直于坐標平面向里的有界圓形勻強磁場(圖中未畫出).一粒子源固定在x軸上坐標為(-L,0)的A點,粒子源沿y軸正方向釋放出速度大小為v的電子,電子恰好能通過y軸上坐標為(0,2L)的C點,電子繼續(xù)前進距離L后進入磁場區(qū)域,再次回到x軸時與x軸正方向成45°夾角.已知電子的質(zhì)量為m,電荷量為e,有界圓形勻強磁場的磁感應強度不考慮粒子的重力好粒子之間的相互作用,求:

(1)勻強電場的電場強度E的大??;

(2)圓形磁場的最小面積

(3)電子從進入電場到再次回到x軸過程的總時間。34、如圖所示,水平光滑導軌足夠長,導軌間距為L,導軌間分布有豎直方向的勻強磁場,磁感應強度為B,導軌左端接有阻值為R的電阻,電阻兩端接一理想電壓表。一金屬棒垂直放在導軌上,其在軌間部分的電阻為R?,F(xiàn)用一物塊通過跨過定滑輪的輕繩從靜止開始水平牽引金屬棒,開始時,物塊距地面的高度為h,物塊即將落地前的一小段時間內(nèi)電壓表的示數(shù)穩(wěn)定為U。已知物塊與金屬棒的質(zhì)量相等,不計導軌電阻和滑輪質(zhì)量與摩擦,導軌始終與金屬棒垂直且緊密接觸,重力加速度為g。求∶

(1)金屬棒的最大速度v及物塊的質(zhì)量m;

(2)棒從靜止開始到物塊剛要落地的過程中,電阻R上產(chǎn)生的熱量Q。

參考答案一、選擇題(共8題,共16分)1、C【分析】【詳解】

由左手定則可知滑環(huán)所受洛倫茲力F洛=qvB方向豎直向下,滑環(huán)所受重力G=mg方向豎直向下,細桿對滑環(huán)的支持力FN豎直向上,滑環(huán)所受滑動摩擦力f=μFN,方向水平向右,則滑環(huán)做減速運動,隨速度v的減小F洛減小,則FN逐漸減小,故滑動摩擦力f逐漸減小,故滑環(huán)的加速度

逐漸減小;即滑環(huán)作加速度逐漸減小的變減速運動,直至速度減為零。

故選C。2、A【分析】【分析】

【詳解】

根據(jù)電子所受洛倫茲力的方向結(jié)合安培定則判斷出勵磁線圈中電流方向是順時針方向,電子在加速電場中加速,由動能定理有eU=mv02

電子在勻強磁場中做勻速圓周運動,洛倫茲力充當向心力,有eBv0=m

解得r=

減小電子槍的加速電壓U,增大勵磁線圈中的電流I從而導致電流產(chǎn)生的磁場B增大;都可以使電子束的軌道半徑變小。

故選A。3、D【分析】【詳解】

輸入的交流的頻率減小,對電阻R沒影響,L1燈亮度不變;由可知,頻率減小,則電感的阻礙作用減小,所以L2燈的亮度變亮;由可知,頻率減小,則電容器的阻礙作用增大,所以L3燈更暗一些;故ABC錯誤,D正確。

故選D。4、B【分析】【詳解】

A.光敏二極管有光敏電阻的特征;阻值隨光照增強而減小,也具有一般二極管單向?qū)щ娦缘奶卣?,故A錯誤;

BC.根據(jù)“日出路燈熄;日落路燈亮”的常識;結(jié)合路燈自動控制電路中的特征,可知,沒有光照時(夜晚),觸點接通,照明電路的路燈變亮,電磁鐵與銜鐵不吸引,電磁鐵的磁性不強,所在回路中的電流很小,反之白天電磁鐵與銜鐵吸引,觸點斷開,故B正確、C錯誤;

D.如果換上靈敏度更高的光敏二極管;白天在相同的光照強度下,電磁鐵的磁性更強,與銜鐵的吸引力更大,故D錯誤。

故選B。5、C【分析】【詳解】

由于電流間的相互作用(同向電流相吸、反向電流相斥),當兩線圈轉(zhuǎn)動而達到平衡時兩個線圈重合;每個線圈中電流在圓心處產(chǎn)生磁感應強度為B,圓心O處的磁感強度的大小是BO=2B。故C項正確,ABD三項錯誤。6、D【分析】【詳解】

根據(jù)Φ=BS,可知任意時刻兩個圓的磁感應強度相同,則有Φa:Φb=Sa:Sb=ra2:rb2=4:1

根據(jù)法拉第電磁感應定律有E=n=nS=nπr2

因相同,則有Ea:Eb=nara2:nbrb2=2:1

由于磁場向外,磁感應強度B隨時間均勻增大;根據(jù)楞次定律可知,感應電流均沿順時針方向。

故選D。7、A【分析】【詳解】

A.由交變電流瞬時值表達式可知該交流電電壓峰值為則耐壓20V的電容器可以直接接在此電源上。故A正確;

B.由題干表達式可知則打點周期為

故B錯誤;

C.當時,電動勢

處在峰值狀態(tài);則此交流電的線圈剛好經(jīng)過中性面的垂面位置。故C錯誤;

D.額定電壓為交流電的有效值,題干中的交流電有效值為

故額定電壓為20V的小燈泡接在此電源上不能正常發(fā)光。故D錯誤。

故選A。8、C【分析】【詳解】

A.根據(jù)正弦式電流最大值與有效值的關系,知R2上電流的有效值為

副線圈電路中R2與R3并聯(lián),則有

所以電流表的示數(shù)為0.5A;A錯誤;

B.兩端即副線圈兩端的電壓,根據(jù)歐姆定律可知

根據(jù)理想變壓器的電壓規(guī)律

可知原線圈的電壓

電阻兩端電壓即為電壓表示數(shù),即

B錯誤;

C.副線圈中流過的總電流為

變壓器傳輸?shù)墓β蕿?/p>

C正確;

D.閉合矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的中心軸轉(zhuǎn)動就一定能產(chǎn)生正弦交流電;如果中心軸平行于磁場,線圈轉(zhuǎn)動過程中磁通量不變,不產(chǎn)生感應電流,D錯誤。

故選C。二、多選題(共8題,共16分)9、A:B:D【分析】【詳解】

A.電感線圈對交流具有阻礙作用的主要原因是線圈具有感抗;故A與題意相符;

B.電容器對交流不具有阻礙作用;只對直流電有阻礙,故B與題意相符;

C.交流電路中;電阻;感抗、容抗可以同時存在,故C與題意不符;

D.電流通過電阻時;電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;電流通過電感時,當電流增大,電能轉(zhuǎn)變成磁場能,電流減小時,磁場能又轉(zhuǎn)變成電能;電流通過電容時,當電容兩端電壓增大,電能轉(zhuǎn)變成電場能,當電容兩端電壓減小時,電容中的電場能又轉(zhuǎn)變成電能。故D與題意相符。

故選ABD。10、B:D【分析】【詳解】

AB.畫出粒子從C點離開電場,并從A點離開磁場的運動軌跡;如圖所示。

設粒子的入射速度為粒子離開電場時的速度方向與水平方向的夾角為則粒子進入磁場的速度為粒子在磁場中的軌跡半徑

粒子在磁場中的軌跡對應的弦長為

可知該弦長與粒子的入射速度成正比,與兩板間電壓無關。若兩板間電壓變?yōu)樵瓉淼亩种?,粒子在電場中的運動時間不變,側(cè)移距離變?yōu)樵瓉淼亩种?,粒子在磁場中的軌跡對應的弦長不變,則粒子從A點正上方處離開磁場;選項A錯誤,B正確。

CD.若粒子的入射速度變?yōu)樵瓉淼亩?,粒子在電場中的運動時間變?yōu)樵瓉淼亩种?,?cè)移距離變?yōu)樵瓉淼乃姆种唬W釉诖艌鲋械能壽E對應的弦長變?yōu)樵瓉淼亩?,則粒子從A點正上方處離開磁場;選項C錯誤,D正確。

故選BD。11、B:C【分析】【詳解】

A.根據(jù)楞次定律可知0~5s內(nèi)線圈中磁通量先向里增加;后向里減小,感應電流先沿逆時針方向后沿順時針方向,故A錯誤。

B.0~3s內(nèi)線圈中感應電動勢

3s~5s內(nèi)線圈中電動勢

故B正確。

C.2s末線圈中電流沿逆時針方向,根據(jù)左手定則可知ab段所受安培力向右,大小

故C正確。

D.5s末B=0,通過線圈的磁通量為零但磁通量變化率不為零,所以線圈中有感應電流,此時B=0;所以線圈不受安培力作用,故D錯誤。

故選BC。12、A:C:D【分析】【詳解】

A.矩形線框產(chǎn)生正弦式交變電流,感應電動勢最大值為

所以有效值為

故A正確;

B.轉(zhuǎn)過時;線框平面與磁場方向垂直,磁通量最大,磁通量的變化率為零,則感應電動勢為零,電流為零,故B錯誤;

C.根據(jù)

矩形線框轉(zhuǎn)動一周;磁通量變化為零,則通過橫截面的電荷量為零,故C正確;

D.根據(jù)焦耳定律可得轉(zhuǎn)過過程中產(chǎn)生的熱量為

故D正確。

故選ACD。13、B:D【分析】【詳解】

粒子射入磁場后做勻速圓周運動;其運動軌跡如圖所示。

的粒子直接沿直線做勻速運動到達y軸;其它粒子在磁場中發(fā)生偏轉(zhuǎn)。

A.由圖可知,發(fā)生偏轉(zhuǎn)的粒子也有可能打在y=R的位置上,所以粒子到達y軸的位置不是各不相同的;故A錯誤;

B.以沿x軸射入的粒子為例

則粒子不能達到y(tǒng)軸就偏向上離開磁場區(qū)域,所以要求

所有粒子才能穿過磁場到達y軸;故B正確;

C.從x軸入射的粒子在磁場中對應的弧長最長,所以該粒子最后到達y軸,而y=±R的粒子直接沿直線做勻速運動到達y軸;時間最短,故C錯誤;

D.從x軸入射的粒子運動時間為

的粒子直接沿直線做勻速運動到達y軸,時間最短

所以

其中角度為從x軸入射的粒子運動的圓心角,根據(jù)幾何關系有

則有

故D正確。

故選BD。14、A:D【分析】【詳解】

A.根據(jù)題意及圖像由幾何關系可知粒子在電場中做勻速圓周運動的半徑為L;A正確;

B.根據(jù)電場力提供向心力有

解得

B錯誤;

C.根據(jù)洛倫茲力提供向心力,則有

解得

C錯誤;

D.粒子從A點到P點的運動時間為

D正確。

故選AD。15、A:C【分析】【分析】

根據(jù)粒子在靜電分析器中的受力方向判斷粒子的電性;根據(jù)粒子在速度選擇器中的受力情況判斷極板的電勢高低;根據(jù)粒子在速度選擇器中做直線運動求解粒子的速度;根據(jù)粒子在靜電分析其中的圓周運動求解粒子的比荷;根據(jù)粒子在磁場中做勻速圓周運動求解半徑,可求解PQ距離.

【詳解】

A.粒子在靜電分析器內(nèi)沿中心線方向運動,說明粒子帶正電荷,在速度選擇器中由左手定則可判斷出粒子受到的洛倫茲力向上,粒子受到的電場力向下,故速度選擇器的極板P1的電勢比極板P2的高;選項A正確;

B.由qvB1=qE1可知,粒子的速度;選項B錯誤;

C.由和可得,粒子的比荷為選項C正確;

D.粒子在磁分析器中做圓周運動,PQ為軌跡圓的直徑,故P、Q兩點間的距離選項D錯誤。

故選AC。16、B:C【分析】【詳解】

A.令

三個電阻消耗的功率相同,則有

則有

根據(jù)變壓器原副線圈匝數(shù)比電流之間的關系可得

由題意可得升壓變壓器的砸數(shù)比為

A錯誤;

B.根據(jù)變壓器的工作原理

又因為

解得

電壓表的示數(shù)即可知電壓表的示數(shù)小于B正確;

C.若R1短路,則

降壓變壓器的原線圈電壓變大,副線圈的電壓也將升高,從而使得降壓變壓器的電流增大,根據(jù)電流與變壓器匝數(shù)的關系

可知,當降壓變壓器副線圈中的電流增升壓變壓器原線圈的電流也增加,即R1短路;電流表示數(shù)將變大,C正確;

D.若斷路,此時電壓表的示數(shù)為

解得

可知

由此可以判定,斷路;電壓表示數(shù)將變大,D錯誤。

故選BC。三、填空題(共8題,共16分)17、略

【分析】【詳解】

[1]大圓中的電流方向為逆時針方向,所以在大圓內(nèi)部的磁場方向為垂直紙面向外,即閉合開關瞬間,穿過小圓垂直紙面向外的磁通量增大,根據(jù)楞次定律可知小圓中的感應電流為順時針?!窘馕觥宽槙r針18、略

【分析】【詳解】

(1)斷開電鍵后;根據(jù)牛頓第二定律,導體的加速度。

由運動學公式;經(jīng)過時間t導體棒下滑的距離。

解得:

(2)導體棒ab保持靜止;受力如圖所示。

根據(jù)平衡條件得,安培力大小為

(3)a.導體棒中做定向移動的自由電子數(shù)

每個電子受到的磁場力

解得:

B.在直導線內(nèi)任選一個橫截面S,在時間內(nèi)從此截面通過的電荷量

導體棒中的電流強度

由電流密度的定義

解得:.【解析】(1)(2)(3)19、略

【分析】【詳解】

[1][2][3]話筒是一種常用的聲傳感器,其作用是將聲信號轉(zhuǎn)換為電信號?!窘馕觥竣?聲②.聲③.電20、略

【分析】【詳解】

電壓增加10倍,則電流減小為原來的1/10,根據(jù)輸電線消耗的功率公式P=I2R;可得前后兩種輸電方式消耗在輸電線上電功率之比為100:1;

根據(jù)變壓器的匝數(shù)與電壓成正比,可得.【解析】①.100:1②.180021、略

【分析】【詳解】

(1)[1]導線受安培力的大小為

長L的導線內(nèi)的總的帶電粒子數(shù)為

電荷定向運動時所受洛倫茲力的矢量和,變現(xiàn)為導線所受的安培力,即

聯(lián)立可以推導出洛倫茲力的表達式為

(2)[2][3]用洛倫茲力來定義磁感應強度,定義式為

兩個定義式(而非物理量)的差別在于:磁感應強度是描述磁場力的性質(zhì)的物理量,它的方向是小磁針靜止時N極的受力方向;電場強度是描述電場力的性質(zhì)的物理量,它的方向與正電荷的受力方向相同?!窘馕觥看鸥袘獜姸仁敲枋龃艌隽Φ男再|(zhì)的物理量,它的方向是小磁針靜止時N極的受力方向;電場強度是描述電場力的性質(zhì)的物理量,它的方向與正電荷的受力方向相同22、略

【分析】【詳解】

[1]電能的廣泛使用給我們的生活帶來了極大的方便。我國居民用電使用220V交流電。

[2]在遠距離輸電過程中,我們?yōu)榱藴p少線路上電能的損耗,通常采用高壓輸電?!窘馕觥拷涣鞲邏?3、略

【分析】【詳解】

[1][2][3]導體棒靜止;處于平衡狀態(tài),由受力圖可知:

F安=mgtan30°導體棒受到的安培力:

F安=BIL解得。

由左手定則可知,電流方向:由b指向a.

【點睛】

解決本題的關鍵會利用共點力平衡求出安培力的大小,以及掌握左手定則判斷磁場方向、電流方向、安培力方向的關系.【解析】ba24、略

【分析】【分析】

(1)磁通量雖為標量,但是磁感線穿過的面不同,也有正負之分;根據(jù)法拉第電磁感應定律求解平均感應電動勢,進而根據(jù)焦耳定律求解熱量;

(2)交流電流表的示數(shù)為有效值;

(3)根據(jù)法拉第電磁感應定律求出電動勢,然后寫出瞬時電動勢表達式.

【詳解】

(1)[1]圖示位置磁通量為,轉(zhuǎn)過磁通量為:

則:

[2]根據(jù)法拉第電磁感應定律得最大電動勢:

電流的有效值為

電阻所產(chǎn)生的焦耳熱:

解得:;

(2)[3]圖示時刻電流表的讀數(shù)為電流的有效值,則:

(3)[4]圖中得位置時線圈平面與磁場平行,則磁通量為0,電動勢為最大值,則:(V).

【點睛】

對于交變電流,求解熱量、電功和電功率用有效值,而求解電荷量要用平均值.注意磁通量與線圈的匝數(shù)無關.【解析】0NBS(V)四、作圖題(共4題,共28分)25、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】26、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】27、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】28、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3題,共27分)29、略

【分析】【分析】

【詳解】

(1)[1]由圖(b)可知;電流表的示數(shù)為50mA,則此時熱敏電阻的阻值為。

[2]該方法所測電流值為真實電流值;所測電壓值為熱敏電阻和電流表兩端的總電壓,故根據(jù)。

可知此時所測電阻值偏大;

(2)[3]滑動變阻器R1的導線連接有誤;兩根導線都連接在上端,無法起到改變接入電阻阻值的作用,應一上一下連接;

[4]先使用電阻箱R2進行調(diào)試,其阻值設置為的自動報警電阻,即才可對其進行調(diào)試;

[5]此時要求剛好在50℃時自動報警;則通過電路的電流10mA,報警器和電流表的電阻很小,可忽略不計,可得此時滑動變阻器的阻值為。

【解析】600偏大

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