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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年浙教新版選擇性必修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(diǎn);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8題,共16分)1、某交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢與時間的關(guān)系如圖所示.如果其他條件不變;僅使線圈的轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉淼囊话?,則交流電動勢的最大值和周期分別變?yōu)椤?/p>
A.200V0.08sB.25V0.04sC.50V0.08sD.50V0.04s2、如圖為地球赤道剖面圖,地球半徑為R。把地面上高度為區(qū)域內(nèi)的地磁場視為方向垂直于剖面的勻強(qiáng)磁場;一帶電粒子以一定速度正對地心射入該磁場區(qū)域,軌跡恰好與地面相切。不計粒子重力,則()
A.粒子帶正電荷B.軌跡半徑為C.軌跡半徑為D.軌跡半徑為3、下列說法正確的是()A.穿過閉合電路的磁通量不為零時,閉合電路中感應(yīng)電流可能為零B.磁場是一種為研究物理問題而假想的物質(zhì)C.和都采用了比值定義法,場強(qiáng)E的方向與電場力F的方向相同或相反,磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向與安培力F的方向相同或相反D.安培定則是用來判斷通電導(dǎo)線在磁場中所受安培力方向的4、電磁彈射的裝置是航空母艦上的一種艦載機(jī)起飛裝置。如圖所示的裝置也能進(jìn)行電磁彈射,線圈固定在光滑絕緣桿上;導(dǎo)體圓環(huán)套在絕緣桿的左端。則下列說法正確的是()
A.開關(guān)閉合,圓環(huán)將從端離開絕緣桿B.圓環(huán)的位置不變,將滑動變阻器的滑片向左滑動少許,與滑片滑動前相比,閉合開關(guān)瞬間,圓環(huán)所受的安培力相同C.如果將電源反接,閉合開關(guān),圓環(huán)將向右運(yùn)動D.如果將圓環(huán)放在線圈的右側(cè),閉合開關(guān),圓環(huán)不會離開絕緣桿5、如圖所示,在平行虛線區(qū)域內(nèi)存在方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,粗細(xì)均勻的三角形閉合導(dǎo)線框的邊與磁場邊界平行(邊長度小于磁場區(qū)域?qū)挾龋,F(xiàn)使線框水平向右勻速穿過磁場區(qū)域,且速度方向與邊始終垂直。若規(guī)定電流在線框中沿逆時針方向為正,在該過程中,導(dǎo)線框中的感應(yīng)電流i隨時間t的變化規(guī)律;可能如下面哪一圖線所示?()
A.B.C.D.6、如圖所示,金屬圓盤置于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中,其中央和邊緣各引出一根導(dǎo)線與套在鐵芯上部的線圈A相連。套在鐵芯下部的線圈B引出兩根導(dǎo)線接在兩根水平導(dǎo)軌上,導(dǎo)軌上有一根金屬棒ab處在垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場中。下列說法正確的是()
A.圓盤順時針勻速轉(zhuǎn)動時,a點(diǎn)的電勢高于b點(diǎn)的電勢B.圓盤順時針加速轉(zhuǎn)動時,ab棒受到向左的安培力C.圓盤順時針加速轉(zhuǎn)動時,ab棒將向右運(yùn)動D.圓盤順時針減速轉(zhuǎn)動時,a點(diǎn)的電勢高于b點(diǎn)的電勢7、如圖所示,在光滑水平桌面上有一邊長為L、電阻為R的正方形導(dǎo)線框;在導(dǎo)線框右側(cè)有一寬度為d(d>L)的條形勻強(qiáng)磁場區(qū)域,磁場方向垂直桌面向下。導(dǎo)線框獲得一向右的初速度進(jìn)入并穿過磁場區(qū)域。以線框右邊剛進(jìn)入磁場時刻為t=0;則下列速度圖象中,可能正確描述線框穿越磁場過程的是()
A.B.C.D.8、新冠肺炎疫情突發(fā),中華兒女風(fēng)雨同舟、守望相助,筑起了抗擊疫情的巍峨長城。志愿者用非接觸式體溫測量儀,通過人體輻射的紅外線測量體溫,防控人員用紫外線燈在無人的環(huán)境下消殺病毒,為人民健康保駕護(hù)航。紅外線和紫外線相比較()A.真空中紅外線的波長比紫外線的短B.真空中紅外線的波長比紫外線的長C.真空中紅外線的傳播速度比紫外線的大D.紅外線能發(fā)生偏振現(xiàn)象,而紫外線不能評卷人得分二、多選題(共7題,共14分)9、如圖所示,水平地面上方相同高度豎直放置兩根圓柱形鋁管,其粗細(xì)、長短均相同,其中管Ⅰ無縫,管Ⅱ有一條平行于軸線的細(xì)縫。兩枚略小于管內(nèi)徑的完全相同小磁鐵a、b;同時從兩管上端由靜止釋放,穿過鋁管后落到地面。下列說法正確的是()
A.b可能無法下落B.a一定比b后落地C.落地時,a、b的動能相等D.落地時,a比b的動能小10、如圖所示,在y軸右側(cè)存在與xOy平面垂直且范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B,位于坐標(biāo)原點(diǎn)的粒子源在xOy平面內(nèi)發(fā)射出大量完全相同的帶負(fù)電粒子,所有粒子的初速度大小均為v0,方向與x軸正方向的夾角分布在-60°~60°范圍內(nèi),在x=l處垂直x軸放置一熒光屏S,已知沿x軸正方向發(fā)射的粒子經(jīng)過了熒光屏S上y=-l的點(diǎn);則(??)
A.粒子的比荷為B.粒子的運(yùn)動半徑一定等于2lC.粒子在磁場中運(yùn)動時間一定不超過D.粒子打在熒光屏S上亮線的長度大于2l11、如圖所示,紙面內(nèi)半徑為R、圓心為O的圓形區(qū)域外存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,紙面內(nèi)的線段PA與圓形區(qū)域相切與A點(diǎn),若P點(diǎn)處有一粒子源沿PA方向射出不同速率的帶正電粒子(質(zhì)量為m,電荷量為q;不計重力),則能射入圓形區(qū)域內(nèi)部的粒子的速率可能為()
A.B.C.D.12、如圖所示,平行金屬板豎直放置,底端封閉,中心線上開一小孔C,兩板間存在正交的電場強(qiáng)度大小為E的勻強(qiáng)電場、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1的勻強(qiáng)磁場,AC是兩板間的中心線。金屬板下方存在有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域EFDGH,區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2,其中EFGH為長方形,EF邊長為l,EH邊長為4l;A、C、F、G四點(diǎn)共線,E、F、D三點(diǎn)共線,曲線GD是以5l為半徑、以AG上某點(diǎn)(圖中未標(biāo)出)為圓心的一段圓弧?,F(xiàn)有大量比荷不同的正、負(fù)離子沿AG方向射入兩金屬板之間,有部分離子經(jīng)F點(diǎn)進(jìn)入下方磁場區(qū)域,比荷最大的某離子垂直EH邊界穿出。已知從F點(diǎn)進(jìn)入下方磁場的正、負(fù)離子,比荷具有相同的最大值和最小值,且由F點(diǎn)進(jìn)入下方磁場偏向FG右側(cè)的離子都能從邊界FD射出磁場(存在臨界情況)。不計離子重力及離子間的相互作用;則下列說法正確的是()
A.P一定接電源正極,Q一定接電源負(fù)極B.從F點(diǎn)進(jìn)入下方磁場的離子速度大小為v=C.從EH邊界射出的離子最大比荷是D.從FD邊界射出的離子區(qū)域長度是2.8l13、在光滑的水平面上,有一豎直向下的勻強(qiáng)磁場,分布在寬度為L的區(qū)域內(nèi),現(xiàn)有一邊長為d(d<L)的正方形閉合線圈以垂直于磁場邊界的初速度v0滑過磁場;線框剛好能穿過磁場,下列說法正確的是()
A.線框在滑進(jìn)磁場的過程與滑出磁場的過程均做勻變速直線運(yùn)動B.線框在滑進(jìn)磁場的過程中與滑出磁場的過程中通過線框橫截面的電荷量相同C.線框在滑進(jìn)磁場的過程中速度的變化量與滑出磁場的過程中速度的變化量不同D.線框在滑進(jìn)磁場的過程中產(chǎn)生的熱量Q1與滑出磁場的過程中產(chǎn)生的熱量Q2之比為3:114、如圖所示,兩塊水平放置的金屬板距離為d,用導(dǎo)線、開關(guān)K與一個n匝的線圈連接,線圈置于方向豎直向上的變化磁場B中,兩板間放一臺小壓力傳感器,壓力傳感器上表面(絕緣)靜止放置一個質(zhì)量為m、電荷量為的小球,K斷開時傳感器上有示數(shù)(K斷開時兩極板電荷量為零);K閉合后傳感器上的示數(shù)變?yōu)樵瓉淼囊话搿#ㄖ亓铀俣葹間)則()
A.線圈中磁場B的變化情況為均勻增強(qiáng)B.線圈中磁場B的變化情況均勻減弱C.磁通量變化率D.磁通量變化率15、如圖所示,x軸上方第一象限和第二象限分別有垂直紙面向里和垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場,且磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同,現(xiàn)有四分之一圓形線框OMN繞O點(diǎn)逆時針勻速轉(zhuǎn)動,若規(guī)定線框中感應(yīng)電流I順時針方向為正方向,從圖示時刻開始計時,則感應(yīng)電流I及ON邊所受的安培力大小F隨時間t的變化示意圖正確的是
A.B.C.D.評卷人得分三、填空題(共7題,共14分)16、如圖所示裝置中,繞在鐵芯上的兩組線圈和分別和光滑水平導(dǎo)軌相接,導(dǎo)軌上放置金屬桿和只考慮金屬棒電阻,其他電阻忽略不計。某同學(xué)通過實驗研究桿運(yùn)動對桿的影響。若該同學(xué)控制桿向左勻速運(yùn)動,桿將______;若發(fā)現(xiàn)桿向左移動,則桿______。
17、若v∥B,帶電粒子以速度v做勻速直線運(yùn)動,其所受洛倫茲力F=______.18、正弦式交變電流和電壓。
電流表達(dá)式i=_________,電壓表達(dá)式u=_________。其中Im、Um分別是電流和電壓的_________,也叫_____________19、導(dǎo)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(rèn)識,安培力與洛倫茲力也有宏觀與微觀的對應(yīng)關(guān)系。
如圖所示,靜止不動的勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向豎直向下。一段直導(dǎo)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(dǎo)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(rèn)為始終不變)。導(dǎo)體棒水平放置處于磁場中(垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度)。
(1)若導(dǎo)體棒相對磁場靜止,電荷定向運(yùn)動時所受洛倫茲力的矢量和,在宏觀上表現(xiàn)為導(dǎo)體棒所受的安培力。按照這個思路,請你由安培力的表達(dá)式推導(dǎo)出洛倫茲力大小的表達(dá)式。()
(2)概念學(xué)習(xí)中,類比與比較是常用的學(xué)習(xí)方法。我們已經(jīng)知道,垂直于勻強(qiáng)磁場磁感線的通電導(dǎo)線所受的安培力由此,我們用來定義磁感應(yīng)強(qiáng)度。同樣,運(yùn)動方向垂直于勻強(qiáng)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(yīng)強(qiáng)度,定義式是_________,把該定義式與電場強(qiáng)度的定義式進(jìn)行對比,兩個定義式(而非物理量)的差別在于:__________________
20、如圖所示,當(dāng)交流電源的電壓有效值是220V,頻率為50Hz時,三盞電燈的亮度相同,當(dāng)電源電壓不變只將交流電源的頻率改為100Hz時,則各燈亮度變化情況為a燈____,b燈____,c燈____。(均選填“變亮”“變暗”或“不變”)
21、某發(fā)電站的輸出功率為104kW,輸出電壓為4kV,通過理想變壓器升壓后向125km遠(yuǎn)處用戶供電.已知輸電線的電阻率為ρ=2.4×10-8Ω·m,導(dǎo)線橫截面積為1.5×10-4m2,輸電線路損失的功率為輸出功率的4%,求:所用的理想升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比是______,如果用戶用電器的額定電壓為220V,所用理想降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比是______.22、小型水利發(fā)電站的發(fā)電機(jī)輸出功率為24.5kW,輸出電壓為350V,輸電線總電阻為4Ω,為了使輸電線損耗功率為發(fā)電機(jī)輸出功率的5%,需在發(fā)電機(jī)處設(shè)升壓變壓器,用戶所需電壓為220V,所以在用戶處需安裝降壓變壓器。輸電電路圖如圖所示,則電流I1=___________;升壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)之比n1:n2=___________;降壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)之比n3:n4=_________。
評卷人得分四、作圖題(共4題,共28分)23、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。
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(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。
25、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。
26、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16分)27、小明同學(xué)通過實驗探究某一金屬電阻的阻值R隨溫度t的變化關(guān)系。已知該金屬電阻在常溫下的阻值約10Ω,R隨t的升高而增大。實驗電路如圖1所示;控溫箱用以調(diào)節(jié)金屬電阻的溫值。
(1)有以下兩電流表,實驗電路中應(yīng)選用____;
A.量程0~100mA;內(nèi)阻約2Ω
B.量程0~0.6A;內(nèi)阻可忽略。
(2)完成下列實驗步驟的填空。
①閉合S,先將開關(guān)K與1端閉合,調(diào)節(jié)金屬電阻的溫度20.0℃,記下電流表的相應(yīng)示數(shù)I1;
②然后將開關(guān)K與2端閉合,調(diào)節(jié)電阻箱使電流表的讀數(shù)為___,記下電阻箱相應(yīng)的示數(shù)R1;
③逐步升高溫度的數(shù)值;直至100.0℃為止,每一步溫度下重復(fù)步驟①②。
(3)實驗過程中,要將電阻箱的阻值由9.9Ω調(diào)節(jié)至10.0Ω,需旋轉(zhuǎn)圖中電阻箱的旋鈕“a”、“b”、“c”,正確的操作順序是____;
①將旋鈕a由“0”旋轉(zhuǎn)至“1”
②將旋鈕b由“9”旋轉(zhuǎn)至“0”
③將旋鈕c由“9”旋轉(zhuǎn)至“0”
(4)實驗記錄的t和R的數(shù)據(jù)見下表:
。溫度t(℃)
20.0
40.0
60.0
80.0
100.0
阻值R(Ω)
9.6
10.4
11.1
12.0
12.8
①請根據(jù)表中數(shù)據(jù),在圖2作出R—t圖象_______;
②由圖線求得R隨t的變化關(guān)系為R=______Ω;
③設(shè)該金屬電阻的阻值R隨溫度t的變化關(guān)系在-100℃時到500℃時滿足此規(guī)律,則當(dāng)該金屬電阻R=13.4Ω時,可推知控溫箱的溫度為_____℃;
(5)已知某材料制成的熱敏電阻R隨溫度t的變化如圖3甲,小華想利用該熱敏電阻來制作溫度報警器。實驗室有兩個外形一樣的電阻R1和R2,其中一個是熱敏電阻另一個是定值電阻。為了辨別它們,小華設(shè)計了圖3乙所示的電路。接下來小華應(yīng)該進(jìn)行的步驟是:_______,判斷的依據(jù)是_______。
28、圖甲所示是大型機(jī)械廠里用來稱重的電子吊秤;其中實現(xiàn)稱重的關(guān)鍵元件是拉力傳感器。其工作原理是:掛鉤上掛上重物,傳感器中拉力敏感電阻絲在拉力作用下發(fā)生形變,拉力敏感電阻絲的電阻也隨著發(fā)生變化,再經(jīng)過相應(yīng)的測量電路把這一電阻變化轉(zhuǎn)換為電信號(電壓或電流),從而完成將物體重量變換為電信號的過程。
(1)拉力敏感電阻絲的阻值隨拉力變化的主要原因()
A.長度變化B.橫截面積變化C.電阻率變化。
(2)小明找到一根拉力敏感電阻絲其重力忽略不計,阻值隨拉力變化的圖像如圖乙所示,再按圖丙所示電路制作了一個簡易“吊秤”。電路中電源電動勢約為內(nèi)阻約為電流表量程為內(nèi)阻約為是電阻箱,最大阻值是接在兩接線柱上;通過光滑絕緣小滑環(huán)可將重物吊起,接通電路完成下列操作。
a.滑環(huán)下不吊重物時,調(diào)節(jié)電阻箱,當(dāng)電流表為某一合適示數(shù)時,讀出電阻箱的阻值
b.滑環(huán)下吊上待測重物,測出電阻絲與豎直方向的夾角為
c.調(diào)節(jié)電阻箱,使__________,讀出此時電阻箱的阻值
若某次實驗,測得分別為和結(jié)合乙圖信息,可得待測重物的重力__________
(3)針對小明的設(shè)計方案,為了提高測量重量的精度,你認(rèn)為下列措施可行的是()
A.將毫安表換成內(nèi)阻更小的電流表。
B.將毫安表換成量程更大的電流表。
C.將電阻箱換成精度更高的電阻箱。
D.適當(dāng)增大接線柱之間的距離。評卷人得分六、解答題(共4題,共28分)29、實驗室里有一水平放置的平行板電容器,其電容C=1μF。在兩板帶有一定電荷時,發(fā)現(xiàn)一粉塵恰好靜止在兩板間。還有一個自感系數(shù)L=0.1mH的電感器;現(xiàn)連成如圖所示電路,試分析以下兩個問題:
(1)從S閉合時開始計時,經(jīng)過π×10-5s時;電容器內(nèi)粉塵的加速度大小是多少?
(2)當(dāng)粉塵的加速度為多大時;線圈中電流最大?
30、如圖所示,某平面內(nèi)有折線PAQ為磁場的分界線,已知∠A=90°,AP=AQ=L.在折線的兩側(cè)分布著方向相反,與平面垂直的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B.現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子從P點(diǎn)沿PQ方向射出,途經(jīng)A點(diǎn)到達(dá)Q點(diǎn),不計粒子重力.求粒子初速度v應(yīng)滿足的條件及粒子從P經(jīng)A到達(dá)Q所需時間的最小值.
31、如圖所示,質(zhì)量M=3.0kg的小車靜止在光滑的水平地面上,AD部分是表面粗糙的水平導(dǎo)軌,DC部分是光滑的圓弧導(dǎo)軌,AD和DC部分平滑相連,整個導(dǎo)軌都是由絕緣材料制成的,小車所在空間內(nèi)有豎直向上E=40N/C的勻強(qiáng)電場和垂直紙面水平向里B=2.0T的勻強(qiáng)磁場。今有一質(zhì)量為m=1.0kg帶負(fù)電的滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))以v0=8m/s的水平速度向右沖上小車,當(dāng)它過D點(diǎn)時對地速度為v1=5m/s,對水平導(dǎo)軌的壓力為10.5N,g取10m/s2。求:
(1)滑塊的電量大?。?/p>
(2)滑塊從A到D的過程中;小車;滑塊系統(tǒng)損失的機(jī)械能;
(3)若滑塊通過D時立即撤去磁場;求此后小車所能獲得的最大速度。
32、如圖是一小型發(fā)電站通過升壓、降壓變壓器把電能輸給用戶的示意圖.已知發(fā)電機(jī)的輸出功率是400kW,輸出電壓U1=400V,用變壓比n1:n2=1:20的理想變壓器升壓后向遠(yuǎn)處供電;輸電線的總電阻為10Ω,到達(dá)用戶后再用變壓器降為220V,求:
(1)升壓變壓器的副線圈兩端電U2;
(2)輸電線上損失的電功率;
(3)降壓變壓器的變壓比n3:n4.參考答案一、選擇題(共8題,共16分)1、C【分析】由圖讀出原來交流電動勢的最大值Em=100V,周期T=0.04s;根據(jù)感應(yīng)電動勢最大值的表達(dá)式Em=NBSω得知,Em與ω成正比,則線圈的轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉淼囊话?,感?yīng)電動勢最大值變?yōu)樵瓉淼囊话?,為Em′=50V.由公式T=2π/ω分析可知,線圈的轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉淼囊话?,周期為原來的兩倍,即T′=0.08s.故選C.2、C【分析】【詳解】
A.粒子向下偏轉(zhuǎn);根據(jù)左手定則可知粒子帶負(fù)電荷,故A錯誤;
BCD.如圖所示,設(shè)軌跡半徑為r,根據(jù)幾何關(guān)系可得
解得
故C正確;BD錯誤。
故選C。
3、A【分析】【詳解】
A.若穿過閉合電路的磁通量恒定不變時;閉合電路中感應(yīng)電流為零,A正確;
B.磁場是客觀存在的;并非一種假想物質(zhì),B錯誤;
C.磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向與安培力F的方向垂直;C錯誤;
D.安培定則是用來判斷通電導(dǎo)線所產(chǎn)生的磁場方向的;左手定則才是用來判斷通電導(dǎo)線在磁場中所受安培力方向的,D錯誤。
故選A。4、A【分析】【分析】
【詳解】
A.閉合開關(guān),線圈中有電流通過,周圍產(chǎn)生磁場,穿過圓環(huán)的磁通量增加,則由楞次定律可知,圓環(huán)將向左運(yùn)動,從絕緣桿的端離開;A正確;
B.圓環(huán)的位置不變,將向左滑動少許;電路中的總電阻減小,閉合開關(guān)瞬間,線圈中的電流增大,則圓環(huán)所受的安培力增大,B錯誤;
C.如果將電源反接,閉合開關(guān)后穿過圓環(huán)的磁通量仍增加,則由楞次定律可知,圓環(huán)仍從絕緣桿的端離開;即圓環(huán)仍將向左運(yùn)動,C錯誤;
D.如果將圓環(huán)放在線圈的右側(cè),閉合開關(guān),由以上分析可知圓環(huán)將從絕緣桿的端離開;D錯誤。
故選A。5、A【分析】【詳解】
磁場方向垂直紙面向里,三角形閉合導(dǎo)線框進(jìn)入磁場時磁通量增大,根據(jù)楞次定律“增反減同”的“增反”可知,電流方向為逆時針,也就是電流為正;三角形閉合導(dǎo)線框離開磁場時磁通量減小,根據(jù)楞次定律“增反減同”的“減同”可知,電流方向為順時針,也就是電流為負(fù)。根據(jù)
三角形閉合導(dǎo)線框進(jìn)入磁場過程中“有效長度L”逐漸減小,故電動勢逐漸減小,電流逐漸減??;三角形閉合導(dǎo)線框離開磁場過程中“有效長度L”逐漸減??;故電動勢逐漸減小,電流逐漸減小。三角形閉合導(dǎo)線框全部在磁場中運(yùn)動過程中,磁通量不變,無感應(yīng)電流。故BCD錯誤;A正確。
故選A。6、B【分析】【分析】
【詳解】
A.當(dāng)圓盤順時針勻速轉(zhuǎn)動時,線圈A中產(chǎn)生恒定的電流,那么線圈B的磁通量不變,則線圈B中不產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,則a點(diǎn)的電勢等于b點(diǎn)的電勢;故A錯誤;
BC.由右手定則可知,圓盤順時針加速轉(zhuǎn)動時,感應(yīng)電流從圓心流向邊緣,線圈A中產(chǎn)生的磁場方向向下且磁場減弱。由楞次定律可知,線圈B中的感應(yīng)磁場方向向上,由右手螺旋定則可知,ab棒中感應(yīng)電流方向由a→b,由左手定則可知,ab棒受的安培力方向向左,ab棒將向左運(yùn)動;故B正確,C錯誤;
D.由右手定則可知,圓盤順時針減速轉(zhuǎn)動時,感應(yīng)電流從圓心流向邊緣,線圈A中產(chǎn)生的磁場方向向下且磁場增強(qiáng)。由楞次定律可知,線圈B中的感應(yīng)磁場方向向下,由右手螺旋定則可知,B線圈的上端相當(dāng)于電源的負(fù)極,則a點(diǎn)的電勢低于b點(diǎn)的電勢;故D錯誤。
故選B。7、D【分析】【詳解】
線框以一定初速度進(jìn)入磁場,則感應(yīng)電動勢為:E=BLv
由閉合電路歐姆定律,感應(yīng)電流為:I==
安培為:F=BIL=
由牛頓第二定律有:F=ma
則有:a=
由于v減小,所以a減??;當(dāng)完全進(jìn)入磁場后;不受到安培力,所以做勻速直線運(yùn)動;當(dāng)出磁場時,速度與時間的關(guān)系與進(jìn)入磁場相似,而速度與時間的斜率表示加速度的大小,因此D正確,ABC錯誤。
故選D。8、B【分析】【分析】
【詳解】
AB.因為紅外線的頻率小于紫外線,根據(jù)可知紅外線的波長比紫外線的波長長;選項A錯誤;B正確;
C.真空中紅外線和紫外線的傳播速度是一樣的;選項C錯誤;
D.光都能發(fā)生偏振現(xiàn)象;選項D錯誤。
故選B。二、多選題(共7題,共14分)9、B:D【分析】【詳解】
AB.管Ⅰ無縫,管Ⅱ有一條平行于軸線的細(xì)縫,所以下落過程中小磁鐵a受安培阻力,而小磁鐵b不受安培阻力,所以小磁鐵a下落比小磁鐵b下落的慢;A錯誤,B正確;
CD.由于小磁鐵a下落過程中會消耗一部分能量克服安培阻力做功,所以落地時,a比b的動能小;C錯誤,D正確。
故選BD。10、A:C【分析】【詳解】
AB.沿x軸正方向發(fā)射的粒子經(jīng)過了熒光屏S上y=-l的點(diǎn),粒子運(yùn)動軌跡如圖所示,由幾何知識可知,粒子軌道半徑r=l
由牛頓第二定律得
解得
故A正確;B錯誤;
C.粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的周期
粒子在磁場中轉(zhuǎn)過的最大圓心角為θ=π
粒子在磁場中的最長運(yùn)動時間
故C正確;
D、從與x軸正方向的夾角為60°射入磁場的粒子打在熒光屏S上的縱坐標(biāo)一定小于l,則粒子打在熒光屏S上亮線的長度小于2l;故D錯誤。
故選AC。11、C:D【分析】【分析】
【詳解】
粒子運(yùn)動軌跡與圓相切時的運(yùn)動軌跡如圖所示。
由幾何知識得
解得
粒子在磁場中做圓周運(yùn)動,由牛頓第二定律得
解得
當(dāng)粒子速度
粒子可以進(jìn)入圓形區(qū)域。
故選CD。12、C:D【分析】【分析】
【詳解】
A.由F點(diǎn)進(jìn)入下方磁場偏向FG右側(cè)的一定是正離子,偏向FG左側(cè)的一定是負(fù)離子,PQ兩板間復(fù)合場相當(dāng)于速度選擇器,電場方向一定從右極板指向左極板,即P一定接電源負(fù)極,Q一定接電源正極;A錯誤;
B.當(dāng)離子在平行金屬板間勻速運(yùn)動時,有qvB1=qE
得v=B錯誤;
C.比荷最大的離子垂直EF射入下方磁場,又垂直EH射出下方磁場,說明離子在下方磁場中偏轉(zhuǎn)了90°,由幾何關(guān)系可知離子做圓周運(yùn)動的圓心為E點(diǎn),此時離子做圓周運(yùn)動半徑最小,為R1=l,由qvB2=
得從EH邊界射出的離子的最大比荷C正確;
D.正離子做圓周運(yùn)動的最長軌跡如圖中實線所示,圓心為O,半徑R2滿足
得R2=2.4l,R2為滿足正離子均能從FD射出的最大半徑,不論離子帶電正負(fù),在磁場B2中做圓周運(yùn)動的半徑都介于R1和R2之間,F(xiàn)D上有離子射出,距F的最近距離為2R1,距F的最遠(yuǎn)距離為2R2,即距F點(diǎn)的距離為2l到4.8l范圍內(nèi)有離子射出;D正確。
故選CD。
13、B:D【分析】【詳解】
A.線框在進(jìn)磁場的過程與滑出磁場的過程中感應(yīng)電動勢
感應(yīng)電流為
線框受到的安培力
根據(jù)牛頓第二定律有
解得
由于速度方向與加速度方向相反;速度減小,加速度減小,即線框在滑進(jìn)磁場的過程與滑出磁場的過程均做加速度減小的變減速直線運(yùn)動,A錯誤;
B.根據(jù)
解得
可知;線框在滑進(jìn)磁場的過程中與滑出磁場的過程中通過線框橫截面的電荷量相同,B正確;
C.根據(jù)
解得
即線框在滑進(jìn)磁場的過程中速度的變化量與滑出磁場的過程中速度的變化量相同;C錯誤;
D.令線框全部進(jìn)入磁場的速度為v1,根據(jù)上述有
線框滑進(jìn)與滑出過程有
解得
D正確。
故選BD。14、A:C【分析】【分析】
【詳解】
AB.K閉合時傳感器上的示數(shù)變?yōu)樵瓉淼囊话?;有平衡關(guān)系可知,電場力等于重力的一半,且恒定不變,方向豎直向上,所以上方的金屬板帶負(fù)電,根據(jù)楞次定律可知,磁場正在均勻增強(qiáng),故A正確,B錯誤;
CD.由題意可知
又因為
則
故C正確;D錯誤。
故選AC。15、A:D【分析】【詳解】
設(shè)OM=ON=R,線圈的電阻為r.在0~t0時間內(nèi),線框從圖示位置開始(t=0)轉(zhuǎn)過90°的過程中,產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E1=Bω?R2,由閉合電路歐姆定律得,回路中的電流為根據(jù)楞次定律判斷可知,線框中感應(yīng)電流方向為逆時針方向,為負(fù).ON邊在磁場外,不受安培力.在t0~2t0時間內(nèi),線框進(jìn)入第二象限的過程中,回路中的電流方向為順時針方向,為正.回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E2=Bω?R2+Bω?R2=BωR2=2E1;感應(yīng)電流為I2=2I0.ON邊所受的安培力大小F2=BI2R=2BI0R.在2t0~3t0時間內(nèi),線框進(jìn)入第三象限的過程中,回路中的電流方向為逆時針方向,為負(fù).回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E3=Bω?R2=E1;感應(yīng)電流為I3=I0.ON邊所受的安培力大小F3=BI3R=BI0R,所以F2=2F3=F0.在3t0~4t0時間內(nèi);線框在磁場外,沒有感應(yīng)電流,故AD正確,BC錯誤.故選AD.
【點(diǎn)睛】
對于電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的圖象問題,磁場是根據(jù)楞次定律或右手定則判斷電流方向,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律和閉合電路的歐姆定律求解感應(yīng)電流隨時間變化關(guān)系,由此進(jìn)行解答,這是電磁感應(yīng)問題中常用的方法和思路.三、填空題(共7題,共14分)16、略
【分析】【分析】
【詳解】
[1]桿向左勻速運(yùn)動,產(chǎn)生的是恒定感應(yīng)電動勢,流過是恒定電流,穿過的磁通量不變化,沒有感應(yīng)電動勢,cd桿靜止不動。
[2]桿向右減速,根據(jù)右手定則,知在ab桿上產(chǎn)生減小的a到b的電流,根據(jù)安培定則,在L1中產(chǎn)生向上減弱的磁場,該磁場向下通過L2,根據(jù)楞次定律,在cd桿上產(chǎn)生d到c的電流,根據(jù)左手定則,受到向右的安培力,cd桿向左運(yùn)動。
桿向左加速,根據(jù)右手定則,知在ab桿上產(chǎn)生增大的b到a的電流,根據(jù)安培定則,在L1中產(chǎn)生向下增大的磁場,該磁場向上通過L2,根據(jù)楞次定律,在cd桿上產(chǎn)生d到c的電流,根據(jù)左手定則,受到向右的安培力,cd桿向左運(yùn)動?!窘馕觥快o止不動向右減速或向左加速17、略
【分析】【分析】
【詳解】
略【解析】018、略
【解析】①.Imsinωt②.Umsinωt③.最大值④.峰值19、略
【分析】【詳解】
(1)[1]導(dǎo)線受安培力的大小為
長L的導(dǎo)線內(nèi)的總的帶電粒子數(shù)為
又
電荷定向運(yùn)動時所受洛倫茲力的矢量和,變現(xiàn)為導(dǎo)線所受的安培力,即
聯(lián)立可以推導(dǎo)出洛倫茲力的表達(dá)式為
(2)[2][3]用洛倫茲力來定義磁感應(yīng)強(qiáng)度,定義式為
兩個定義式(而非物理量)的差別在于:磁感應(yīng)強(qiáng)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(qiáng)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?yīng)強(qiáng)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(qiáng)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20、略
【分析】【詳解】
[1][2][3]頻率變大,電容器容抗減小,又電壓不變,故a燈變亮;頻率變大,電感線圈的電感變大,又電壓不變,故b燈變暗;頻率的變化對電阻R無影響,故c燈亮度不變?!窘馕觥孔兞磷儼挡蛔?1、略
【分析】【分析】
(1)根據(jù)電阻定律得出輸電線的電阻;根據(jù)輸電線上損失的功率求出輸電線上的電流,從而根據(jù)P=UI求出升壓變壓器的輸出電壓;根據(jù)輸電線上的電流和電阻求出輸電線上的電壓損失;根據(jù)變壓比公式求解升壓變壓器原;副線圈的匝數(shù)比;
(2)根據(jù)輸出電壓和電壓損失得出降壓變壓器的輸入電壓;結(jié)合電壓之比等于原副線圈的匝數(shù)之比求出降壓變壓器的原副線圈匝數(shù)之比.
【詳解】
(1)遠(yuǎn)距離輸電的示意圖,如圖所示:
導(dǎo)線電阻:R線=ρ
代入數(shù)據(jù)得:R=40Ω
升壓變壓器副線圈電流:I2=I線
又I2R線=4%P
解得:I2=100A
根據(jù)P=U2I2
得:U2=100kV
根據(jù)變壓比公式,有:
(2)降壓變壓器的輸入電壓為:U3=U2-I2R線=96kV
由
得:
【點(diǎn)睛】
解決本題的關(guān)鍵知道:1、原副線圈的電壓比、電流比與匝數(shù)比之間的關(guān)系;2、升壓變壓器的輸出電壓、降壓變壓器的輸入電壓、電壓損失之間的關(guān)系.【解析】1∶254800:1122、略
【分析】【詳解】
[1]電流
[2]輸電線上損耗的功率
則輸電線上的電流
根據(jù)理想變壓器的電流規(guī)律
解得升壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)之比
[3]對于降壓變壓器
則降壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)之比【解析】70A1:4133:22四、作圖題(共4題,共28分)23、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】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(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(dú)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(diǎn),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(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(yùn)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(yùn)動,如圖。
【解析】26、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16分)27、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)[1]已知電源的電動勢為1.5V,R在常溫下阻值約為滑動變阻器的阻值為0時,電路中的最大電流約為。
當(dāng)滑動變阻器的阻值最大為時;電路中的電流最小約為。
考慮到準(zhǔn)確性原則,電流表B量程太大,指針偏轉(zhuǎn)角小于滿偏的所以應(yīng)選擇電流表A;
(2)[2]本實驗所采用替代法,所以開關(guān)K與2端閉合,調(diào)節(jié)電阻箱使電流表的讀數(shù)為
(3)[3]將電阻箱阻值由調(diào)節(jié)到要考慮到安全性原則,如果先把b、c調(diào)節(jié)到為0,這樣做很危險,電路中的電流過大可能會損壞電表,應(yīng)該先把電阻箱阻值調(diào)大再慢慢減小,以確保電路的安全,操作步驟先將旋鈕a由“0”至“1”;然后將個位數(shù)及小數(shù)位旋轉(zhuǎn)至0,所以正確的順序①②③或者①②③;
(4)[4][5][6]注意盡可能多的點(diǎn)在直線上;偏離太遠(yuǎn)的點(diǎn)舍棄,連線如圖所示。
由圖象可得R隨t的變化關(guān)系為。
當(dāng)時,代入解得
(5)[7][8]對其中一個電阻進(jìn)行加熱,觀察電流表示數(shù)變化情況;根據(jù)熱敏電阻的阻值隨溫度的變化大。若電流表示數(shù)增大,則該
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