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…………○…………內…………○…………裝…………○…………內…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第=page22頁,總=sectionpages22頁第=page11頁,總=sectionpages11頁2025年粵教滬科版選擇性必修2物理下冊月考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、如圖所示電路中,L為電感線圈,電阻不計,A、B為兩燈泡;則()
A.合上S時,A先亮,B后亮B.合上S時,B先亮,A后亮C.合上S后,A變亮,B熄滅D.斷開S時,A,B同時熄滅2、下列說法正確的是()A.車輛勻速駛向停在路邊的警車,警車上測速儀探測到反射波的頻率升高B.電磁波不能產生多普勒效應,而機械波能產生多普勒效應C.雙縫干涉中兩列相干波的波峰與波峰疊加相互加強,波谷與波谷疊加相互削弱D.在用單擺測重力加速度的實驗中,某學生所測g值偏小,可能是把n次單擺全振動誤記為n+1次3、了解物理規(guī)律的發(fā)展過程,學會像科學家那樣觀察和思考,往往比掌握知識本身更重要。則以下符合事實的是()A.荷蘭物理學家洛倫茲發(fā)現(xiàn)了磁場對通電導線的作用力B.庫倫提出分子電流假說,揭示了磁現(xiàn)象的電本質C.丹麥物理學家奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應,拉開了研究電與磁相互關系的序幕D.楞次在分析了許多實驗事實后提出,感應電流應具有這樣的方向,即感應電流的磁場總要和引起感應電流的磁場方向相反4、如圖所示;回旋加速器的主要結構是在磁極間的真空室內有兩個半圓形的金屬扁盒(D形盒)隔開相對放置,下列說法正確的是()
A.回旋加速器可以同時加速粒子()和氚核()B.粒子在D形盒間隙中運動可看作勻變速直線運動C.交變電源的加速電壓越大,粒子離開回旋加速器時獲得的最大動能越大D.帶電粒子每一次通過狹縫時獲得的能量不同5、如圖所示,空間存在沿x軸正方向的勻強電場和勻強磁場,電場強度大小為E,磁感應強度大小為B。時刻,質子以初速度從坐標原點O沿y軸正方向射出,已知質子質量為m,電荷量為e。重力不計,則()
A.時刻,質子的速度沿z軸的負方向B.時刻,質子的坐標為C.質子可多次經過x軸,且依次經過x軸的坐標值之比為1:4:9D.質子運動軌跡在yoz平面內的投影是以O點為圓心的圓6、一邊長為的正三角形金屬框abc靜置于光滑絕緣水平面上,寬度為的有界勻強磁場位于正三角形右側,邊界平行于bc,如圖所示?,F(xiàn)用外力沿bc的中垂線方向勻速拉動線框并穿過磁場區(qū)域。從頂點a進入磁場開始計時,規(guī)定感應電流沿abca為正方向;則金屬框經過磁場的過程中,感應電流隨時間變化的圖象是()
A.B.C.D.7、先后以3v和v的速度勻速把一矩形線圈拉出如圖所示的勻強磁場區(qū)域;下列說法錯誤的是()
A.兩次線圈中的感應電動勢之比為1:3B.兩次線圈中的感應電流之比為3:1C.兩次通過線圈同一截面的電荷量之比為1:1D.兩次線圈中產生的焦耳熱之比為3:18、如圖所示,左側豎直長導線通有向下方向的恒定電流,一矩形線圈abcd可繞其豎直對稱軸O1O2轉動.當線圈繞軸以角速度沿逆時針沿軸線從上往下看方向勻速轉動;從圖示位置開始計時,下列說法正確的是。
A.t=0時,線圈產生的感應電動勢最大B.時間內,線圈中感應電流方向為abcdaC.時,線圈的磁通量為零,感應電動勢也為零D.線圈每轉動一周電流方向改變一次評卷人得分二、多選題(共8題,共16分)9、理想變壓器原線圈兩端接入有效值為U的交流電源;燈泡恰好正常發(fā)光,如圖所示?,F(xiàn)欲使燈泡變暗,可以采取的方法有()
A.僅減小交流電源的電壓B.僅增大交流電源的頻率C.保持Q的位置不動,僅將P向上滑動D.保持P的位置不動,僅將Q向上滑動10、如圖所示,一個面積為S的單匝矩形線框在磁感應強度大小為B的勻強磁場中,繞垂直于磁感線的軸順時針(從上往下看)勻速轉動,轉動周期為T,從圖示位置開始計時,電流方向以為正;下列說法正確的是()
A.時刻穿過線框的磁通量最大B.線框中產生的電動勢的有效值為C.時刻線框內產生的感應電流方向為D.線框中產生的電動勢的瞬時值11、初速度為v0的電子;沿平行于通電長直導線的方向射出,直導線中電流方向與電子初速度方向如圖,則()
A.電子將向左偏轉B.電子將向右偏轉C.電子所受洛倫茲力變小D.電子所受洛倫茲力大小不變12、如圖所示,足夠長的兩平行光滑金屬導軌間的距離L,導軌所在平面與水平面夾角為空間存在磁感應強度為B、方向垂直于導軌平面的勻強磁場。垂直導軌放置的一質量m的金屬棒由一勁度系數(shù)為k的輕彈簧連在導軌上端,金屬棒由靜止釋放時彈簧處于原長,下行x時導體棒速度最大。已知金屬棒運動過程中始終與導軌垂直且接觸良好,金屬棒電阻為R,導軌電阻不計,重力加速度為g。則下列說法正確的是()
A.向下運動時通過金屬棒的電流方向從a到bB.金屬棒運動過程中的最大速度為C.金屬棒速度最大時彈簧的彈性勢能為D.從釋放金屬棒到最后穩(wěn)定過程中,回路中產生的焦耳熱為13、如圖,兩足夠長光滑金屬導軌平行固定在同一絕緣水平面內,導軌所在的平面有垂直于導軌豎直向下的勻強磁場。兩長度略大于導軌寬度的金屬棒a、b垂直導軌靜止放置在導軌上,金屬棒a、b的質量分別為m和2m,它們在兩導軌之間的電阻均為R,金屬棒b在金屬棒a右側足夠遠處。第一次金屬棒b固定,第二次金屬棒b不固定,兩次都給金屬棒a一相同的水平向右的初速度兩次作用過程中兩棒始終與導軌垂直且接觸良好,且兩棒始終未發(fā)生碰撞,不計導軌電阻。則從金屬棒a開始運動至其速度不再發(fā)生變化的過程;下列說法中正確的是()
A.第一次和第二次安培力對金屬棒a做的功之比為3∶2B.第一次和第二次通過金屬棒a橫截面的電荷量之比為3∶2C.第一次和第二次金屬棒a中產生的熱量之比為3∶2D.第一次和第二次金屬棒a通過的位移之比為3∶214、如圖甲所示,在勻強磁場中,一矩形金屬線圈兩次分別以不同的轉速,繞與磁感線垂直的軸勻速轉動,產生的交變電動勢圖像如圖乙曲線a、b所示;則()
A.兩次t=0時刻線圈平面均與中性面重合B.曲線a、b對應的線圈轉速之比為2∶3C.曲線a表示的交變電動勢頻率為25HzD.曲線b表示的交變電動勢最大值為10V15、如圖所示,手搖發(fā)電機產生的正弦交流電經理想變壓器給燈泡L供電,當線圈以角速度ω勻速轉動時,燈泡L正常發(fā)光,電壓表示數(shù)為U。已知理想變壓器原線圈與副線圈的匝數(shù)之比為k,發(fā)電機線圈的電阻為r,燈泡L正常發(fā)光時的電阻為R;其他電阻忽略不計,則()
A.燈泡L的額定功率為B.一個周期內通過P處導線橫截面的電荷量為C.若減小轉速,則燈泡L不能正常發(fā)光D.若在燈泡L兩端并聯(lián)一個相同的燈泡,則燈泡L的亮度不變16、如圖所示,導線框繞垂直于磁場的軸勻速轉動,產生的交變電動勢導線框與理想升壓變壓器相連,變壓器副線圈接入一額定電壓為的電燈泡,電燈泡恰好正常工作且電流表的示數(shù)為導線框電阻不計,電流表為理想電流表,則()
A.變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為1∶5B.通過電燈泡的電流為C.電燈泡的額定功率為D.電燈泡兩端的最大電壓為評卷人得分三、填空題(共7題,共14分)17、在電子技術中,從某一裝置輸出的交變電流常常既有高頻成分又有低頻成分。要把低頻成分輸送到下一級裝置,可用如圖所示電路,其中電容C叫______,通過它的是______(選填“高頻”或“低頻”),它的電容一般較______(選填“大”或“小”),對高頻容抗較______(選填“大”或“小”)。18、如圖所示,(a)→(b)→(c)→(d)→(e)過程是交流發(fā)電機發(fā)電的示意圖,線圈的ab邊連在金屬滑環(huán)K上,cd邊連在金屬滑環(huán)L上;用導體制成的兩個電刷分別壓在兩個滑環(huán)上,線圈在轉動時可以通過滑環(huán)和電刷保持與外電路連接。
(1)圖(a)中,線圈平面與磁感線垂直,磁通量___________,磁通量變化率___________(填“最大”或“零”)。
(2)從圖(b)開始計時,線圈中電流i隨時間t變化的關系是___________(填“i=Imsinωt”填“i=Imcosωt”)。
(3)當線圈轉到圖(c)位置時,感應電流___________(填“最小”或“最大”),且感應電流方向___________(填“改變”或“不改變”)。
(4)當線圈轉到圖(d)位置時,感應電動勢___________(填“最小”或“最大”),ab邊感應電流方向為___________(填“a→b”或“b→a”)。19、磁電式電流表。
(1)原理:安培力與電流的關系,通電線圈在磁場中受到______而偏轉,線圈偏轉的角度越大,被測電流就______根據(jù)指針的______;可以知道被測電流的方向.
(2)構造:______、______;螺旋彈簧、指針、極靴.
(3)特點:極靴與鐵質圓柱間的磁場沿______方向,線圈無論轉到什么位置,它的平面都跟磁感線______,且線圈左右兩邊所在處的磁感應強度大小______。
(4)優(yōu)點:靈敏度高,可以測出______的電流。缺點:線圈的導線很細,允許通過的電流______。20、互感和互感電動勢:兩個相互靠近但導線不相連的線圈,當一個線圈中的______變化時,它所產生的______會在另一個線圈中產生感應電動勢,這種現(xiàn)象叫作互感,這種感應電動勢叫作______。21、質子和α粒子由靜止出發(fā)經過同一加速電場加速后,沿垂直磁感線方向進入同一勻強磁場,則它們在磁場中的速度大小之比為________;軌道半徑之比為________;周期之比為________。22、①如圖所示,一個質量為M的木板放在光滑的水平地面上,一只質量為m的青蛙靜止于木板的右端。青蛙突然一躍而起,脫離木板瞬間的對地速度大小為v,與水平方向成角,青蛙在這個過程中對木板做功為________
②如圖所示,在光滑的水平面上有2021個完全相同的小球排成一條直線,均處于靜止狀態(tài)。現(xiàn)給第一個小球初動能使它正對其他小球運動。若小球間的所有碰撞都是完全非彈性的(粘在一起),則整個碰撞程中因為碰撞損失的機械能總量為__________
③如圖所示,質量為m的物塊A靜止在水平面上,A的左側光滑,右側粗糙。一個質量為M的物塊B以速度向右運動,與A發(fā)生彈性正碰,碰后A向前滑行而停止。若僅把A的質量變?yōu)槠渌鼦l件不變,再次讓B與A發(fā)生彈性碰撞,碰后A向前滑行而停止,已知則第二次碰撞后,B物體的瞬時速度大小為________
④如圖所示,在垂直紙面向里的有界勻強磁場區(qū)域的左側,一個質量為m的正方形線框由位置I以初速度v沿垂直于磁場邊界水平向右運動,線框經過位置Ⅱ,當運動到位置Ⅲ時速度恰為零,此時線框剛好有一半離開磁場區(qū)域。線框的邊長小于磁場區(qū)域的寬度。不計摩擦力,則線框從位置Ⅰ到位置Ⅱ的過程中,線框產生的焦耳熱為________
23、無線電波:波長大于1mm(頻率低于300GHz)的電磁波稱作無線電波,主要用于_____、廣播及其他信號傳輸。評卷人得分四、作圖題(共4題,共12分)24、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。
25、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。
26、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。
27、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36分)28、熱電傳感器利用了熱敏電阻對溫度變化響應很敏感的特性。某學習小組的同學擬探究某種類型的熱敏電阻的阻值如何隨溫度變化。從室溫升到80時,所提供的熱敏電阻Rt的阻值變化范圍可能是由5Ω變到1Ω或由5Ω變到45Ω。除熱敏電阻外;可供選用的器材如下:
溫度計,測溫范圍-10~100
電流表A1,量程3A,內阻rA=0.1Ω;
電流表A2;量程0.6A,內阻約為0.2Ω;
電壓表V1,量程6V,內阻rV=1.5kΩ;
電壓表V2;量程3V,內阻約為1kΩ;
標準電阻,阻值R1=100Ω;
滑動變阻器R2;阻值范圍0~5Ω;
電源E;電動勢3V,內阻不計;
開關及導線若干。
(1)甲同學利用如圖甲所示的電路測量室溫下熱敏電阻的阻值。要使測量效果最好,應選下列________組器材。
A.A1和V1B.A2和V2C.A1和V2
(2)在測量過程中,隨著倒入燒杯中的開水增多,熱敏電阻的溫度升高到80時,甲同學發(fā)現(xiàn)電流表、電壓表的示數(shù)幾乎都不隨滑動變阻器R2的阻值的變化而改變(電路保持安全完好),這說明熱敏電阻的阻值隨溫度升高而________。(選填“增大”或“減小”)
(3)學習小組的同學根據(jù)甲同學的實驗,建議他在測量較高溫度熱敏電阻的阻值時重新設計電路,更換器材。請你在如圖乙所示的虛線框內完成測量溫度80時熱敏電阻阻值的實驗電路圖______。
29、在“探究變壓器線圈兩端的電壓和匝數(shù)的關系”實驗中;可拆變壓器如圖所示。
(1)變壓器的鐵芯,它的結構和材料是______;(填字母)
A.整塊硅鋼鐵芯B.絕緣的硅鋼片疊成。
C.絕緣的銅片疊成D.整塊不銹鋼鐵芯。
(2)實驗中原、副線圈的電壓之比與它們的匝數(shù)之比有微小差別。原因不可能為______。(填字母代號)
A.原、副線圈上通過的電流發(fā)熱B.鐵芯在交變磁場作用下發(fā)熱。
C.原線圈輸入電壓發(fā)生變化D.變壓器鐵芯漏磁。
(3)實際操作中將電源接在原線圈的“0”和“800匝”兩個接線柱之間,測得副線圈的“0”和“400匝”兩個接線柱之間的電壓為3.0V,則可推斷原線圈的輸入電壓可能為______。
A.3VB.5.5VC.6.0VD.6.5V30、如圖所示的器材可用來研究電磁感應現(xiàn)象并探究影響感應電流方向的因素。
(1)在給出的實物圖中,將實驗儀器連成完整的實驗電路______。
(2)在實驗過程中,除了查清流入電流表的電流方向與指針偏轉方向之間的關系之外,還應查清________中導線的繞制方向。(選填“A”“B”或“A和B”)
(3)閉合開關之前,應將滑動變阻器的滑動頭P置于最________端。(選填“左”或“右”)31、用如圖甲所示的器材“探究感應電動勢大小與磁通量變化快慢的關系”,傾斜導軌下端固定一螺線管,小車上固定有磁鐵和擋光片。實驗時在導軌上端某處釋放小車,小車沿導軌加速下滑,穿過螺線管的磁通量發(fā)生變化,螺線管中產生感應電動勢。光電傳感器(圖中未畫出)可以測出擋光片經過光電門的時間同時電壓傳感器測出這段時間內螺線管中的平均感應電動勢。通過多次實驗,得到圖線如圖乙所示。
(1)在測量圖乙中圖線所需的實驗數(shù)據(jù)時,下列要求合理的有_________。
A.需在同一位置釋放小車B.需無初速度釋放小車。
C.不能改變擋光片的寬度D.不能改變光電門的位置。
(2)影響圖乙中圖線的斜率大小的因素有_______________________(至少列出三個因素)。
(3)線圈匝數(shù)增加一倍后重做該實驗,在圖乙中畫出實驗圖線(在答題卡上作答)_____。評卷人得分六、解答題(共3題,共30分)32、雙聚焦分析器是一種能同時實現(xiàn)速度聚焦和方向聚焦的質譜儀,其模型圖如圖(a)所示。其原理圖如圖(b)所示,電場分析器中有指向圓心O的輻射狀電場,磁場分析器中有垂直紙面的勻強磁場。質量為m、電荷量為q的離子被加速后,進入輻射電場,恰好沿著半徑為R的圓弧軌跡通過電場區(qū)域后,垂直邊界從P點進入圓形磁場區(qū)域,PO1=d。之后垂直磁場下邊界射出并從K點進入檢測器,檢測器可在O1M和O2N之間左右移動且與磁場下邊界距離恒等于0.5d。已知圓弧軌跡處的電場強度為E。
(1)求磁場區(qū)域磁感應強度B;
(2)由不同離子組成的粒子束,以不同速度進入電場分析器后能沿著半徑為R的圓弧軌跡通過電場并從P點垂直進入磁場,粒子離開O1O2時與O1O2所夾銳角相同,若探測器能接收到的粒子中比荷的最大值與最小值之比為求的值。
33、直流電磁泵是利用安培力推動導電液體運動的一種設備,可用圖1所示的模型討論其原理,圖2為圖1的正視圖。將兩塊相同的矩形導電平板豎直正對固定在長方體絕緣容器中,平板與容器等寬,兩板間距為容器中裝有導電液體,平板底端與容器底部留有高度可忽略的空隙,導電液體僅能從空隙進入兩板間。初始時兩板間接有直流電源,電源極性如圖所示。若想實現(xiàn)兩板間液面上升,可在兩板間加垂直于面的勻強磁場,磁感應強度的大小為兩板間液面上升時兩板外的液面高度變化可忽略不計。已知導電液體的密度為電阻率為重力加速度為
(1)試判斷所加磁場的方向;
(2)求兩板間液面穩(wěn)定在初始液面高度2倍時的電壓
(3)假定平板與容器足夠高,求電壓滿足什么條件時兩板間液面能夠持續(xù)上升。
34、如圖所示,長度均為l、電阻均為R的兩導體桿ab、cd,通過兩條足夠長的不可伸縮的輕質柔軟導線連接起來(導線電阻不計),形成閉合回路,并分別跨過兩個間距為l的定滑輪,使ab水平置于傾角為的足夠長絕緣斜面上,cd水平懸掛于豎直平面內.斜面上的空間內存在垂直斜面向上的磁感應強度為B的勻強磁場,cd桿初始位置以下的空間存在水平向左的磁感應強度也為B的勻強磁場.ab、cd桿質量均為m,ab桿與斜面間的動摩擦因數(shù)為不計滑輪的一切阻力.
(1)若由靜止釋放,cd將向下運動,并帶動ab沿斜面向上運動,當它們速率為時;回路中的電流大小是多少?
(2)若由靜止釋放,當cd下落h高度時,恰好達到最大速度這一過程回路電流產生的電熱為多少?
(3)時刻開始計時,若要cd帶動ab從靜止開始沿斜面向上做勻加速直線運動,加速度為a(),則在ab桿上需要施加的平行斜面的外力F與作用時間應滿足什么條件?參考答案一、選擇題(共8題,共16分)1、C【分析】【詳解】
ABC.合上S時,電路中立即就有了電流,通過線圈的電流增加,線圈會產生自感電動勢,線圈的電流只能逐漸增加,則燈泡A、B同時變亮,且此時兩者一樣亮;當電流穩(wěn)定后,線圈相當于直導線,燈泡B被短路,燈泡A兩端電壓更大,燈泡A更亮;電鍵閉合后,燈泡A、B同時變亮,然后B逐漸熄滅,而A逐漸更亮;故AB錯誤,C正確;
D.斷開S時,A燈立即熄滅;線圈產生自感電動勢和燈泡B構成閉合電路,B燈先閃亮后逐漸變暗,故D錯誤。2、A【分析】【分析】
【詳解】
A.由多普勒效應可知,小車勻速駛向停在路邊,相當于波的傳播速度增大,根據(jù)
可知;警車上測速儀探測到反射波的頻率升高,故A正確;
B.能發(fā)生多普勒效應是波的固有屬性;電磁波和機械波都能產生多普勒效應,故B錯誤;
C.雙縫干涉中兩列相干波的波峰與波峰或波谷與波谷相互加強;波峰與波谷疊加相互減弱,故C錯誤;
D.把n次單擺全振動誤記為次,則帶入計算的周期偏小,根據(jù)
計算得到的重力加速度偏大;故選項D錯誤。
故選A。3、C【分析】【分析】
【詳解】
A.安培發(fā)現(xiàn)了磁場對通電導線的作用力;洛倫茲發(fā)現(xiàn)了磁場對運動電荷的作用力,故A錯誤;
B.安培提出分子電流假說;揭示了磁現(xiàn)象的電本質,故B錯誤;
C.丹麥物理學家奧斯特夢圓電生磁;終于發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應,拉開了研究電與磁相互關系的序幕,故C正確;
D.楞次在分析了許多實驗事實后提出楞次定律;即感應電流應具有這樣的方向,感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化。當原磁通量減小時,感應電流的磁場與引起感應電流的磁場方向相同。故D錯誤。
故選C。4、B【分析】【詳解】
A.粒子()和氚核()的比荷不同,則由可知兩粒子的運動周期不同;則加速這兩種粒子時回旋加速器的交流電周期不同,所以不能同時加速,故A錯誤;
B.粒子在D形盒間隙中運動為勻加速直線運動;故B正確;
C.粒子離開回旋加速器時獲得的最大速度由
可得
所以粒子離開回旋加速器時獲得的最大動能由D型盒的半徑和磁感應強度決定;故C錯誤;
D.帶電粒子每一次通過狹縫時獲得的能量都為
故D錯誤。
故選B。5、C【分析】【詳解】
AD.沿x軸方向;在電場力作用做初速度為零的勻加速直線運動;
根據(jù)左手定則,洛倫茲力初始時刻沿z軸負方向,可判斷質子在yOz平面做勻速圓周運動;
所以質點運動軌跡在yOz平面內的投影是經過O點的圓;
當
時刻,在yOz平面質子分速度方向沿y軸負方向,沿x軸方向分速度沿x軸正方向,所以質子的合速度方向不沿z軸的負方向;故AD錯誤;
B.當
時刻,沿x軸方向
在yOz平面內,正好經過半個周期,則
所以質子的坐標為故B錯誤;
C.質子每經過一個周期可經過一次x軸,沿x軸方向在電場力作用做初速度為零的勻加速直線運動,根據(jù)比例關系可知依次經過x軸的坐標值之比為1:4:9;故C正確。
故選C。6、D【分析】【詳解】
AB.線圈進入磁場的過程中;根據(jù)楞次定律,感應電流的磁場與原磁場方向相反,再根據(jù)右手螺旋定則可知,電流方向為正,而離開磁場時,感應電流的磁場與原磁場方向相同,電流為負方向,故AB錯誤;
CD.線圈在磁場中運動過程中,根據(jù)
切割磁感線的導線有效長度不變;因此感應電流恒定不變,但不為零,故C錯誤,D正確。
故選D。7、A【分析】【詳解】
AB.根據(jù)公式E=BLv
知感應電動勢之比3:1,感應電流
則感應電流之比為3:1;B符合題意,A不符合題意;
C.根據(jù)q=It
知感應電流之比為3:1;時間比為1:3,通過某截面的電荷量之比為1:1,C不符合題意;
D.由于兩次速度之比為3:1,知時間比為1:3,根據(jù)Q=I2Rt
知產生的熱量之比為3:1.D不符合題意。
故選A。8、B【分析】【詳解】
A.由右手定則可知,直導線右側的磁場方向垂直紙面向外,則t=0時;線圈中的磁通量最大,磁通量的變化率最小,產生的感應電動勢最小,選項A錯誤;
B.由楞次定律可知0~時間內,線圈轉過90°角,此時線圈中感應電流方向為abcda,選項B正確;
C.t=時,線圈的磁通量為零,由于線圈的ab和cd邊切割磁感線的速度方向與磁場方向不平行;則感應電動勢不為零,選項C錯誤;
D.線圈每轉動一周電流方向改變兩次;選項D錯誤;
故選B.
點睛:此題關鍵是要知道直導線周圍的磁場分布情況,能結合楞次定律或者右手定則判斷感應電流的方向;此題同時考查學生的空間想象能力.二、多選題(共8題,共16分)9、A:C【分析】【詳解】
A.理想變壓器原副線圈中的電壓與線圈匝數(shù)成正比,即
減小交流電源的電壓;副線圈兩端的電壓減小,根據(jù)閉合電路歐姆定律可知,燈泡兩端的電壓減小,變暗,故A正確;
B.增大交流電的頻率;不會改變副線圈兩端的電壓,也不會改變燈泡兩端的電壓,故亮度不變,故B錯誤;
C.保持Q的位置不動;副線圈兩端的電壓不變,將P向上滑動,滑動變阻器的電阻增大,根據(jù)閉合電路的歐姆定律可知,滑動變阻器分得的電壓增大,燈泡分得的電壓減小,變暗,故C正確;
D.保持P的位置不動;將Q向上滑動,副線圈匝數(shù)增大,副線圈兩端的電壓增大,根據(jù)閉合電路的歐姆定律可知,燈泡兩端分得的電壓增大,亮度變亮,故D錯誤。
故選AC。10、A:C【分析】【詳解】
AB.依題意,時刻線框與磁場完全垂直,線框位于中性面,此時穿過線框的磁通量最大,產生的交流電為正弦交流電,根據(jù)法拉第電磁感應定律及有效值定義可得:線框中產生的電動勢的有效值為
故A正確;B錯誤;
C.依題意,可知時刻,線框邊轉向紙面外且水平向左切割磁感線,線框邊轉向紙面內且水平向右切割磁感線,根據(jù)右手定則,可判斷知感應電流方向仍然為故C正確;
D.依題意,可求得該正弦交流電瞬時值的表達式為
故D錯誤。
故選AC。11、B:C【分析】【詳解】
AB.由安培定則可知導線右側的磁場方向垂直紙面向里;根據(jù)左手定則可知運動電子所受洛倫茲力方向向右,因此電子將向右偏轉,A錯誤,B正確;
CD.洛倫茲力不做功,電子的速率不變,根據(jù)F洛=Bvq,B變小,F(xiàn)洛變小;D錯誤,C正確。
故選BC。12、B:D【分析】【詳解】
A.由右手定則可知,金屬棒向下運動時通過的電流方向從b到a;故A錯誤;
B.由題意可知,當金屬棒所受合外力等于零時速度達到最大,則由平衡條件可得
其中
聯(lián)立以上各式解得最大速度為
故B正確;
C.金屬棒速度最大時由能量守恒有
解得
故C錯誤;
D.金屬棒穩(wěn)定后速度為零,處于靜止狀態(tài),則有
解得
整個過程中能量守恒,則由能量守恒定律可得
其中
解得
故D正確。
故選BD。13、B:C【分析】【詳解】
A.當金屬棒b固定時,穿過回路中的磁通量一直在減小,回路中始終有順時針方向的感應電流,金屬棒a一直受到水平向左的安培力,最終速度變?yōu)榱?,速度不再發(fā)生變化,此過程中根據(jù)動能定理
當金屬棒b不固定時,穿過回路中的磁通量在減小,回路中有順時針方向的感應電流,金屬棒a受到水平向左的安培力做減速運動,金屬棒b受到水平向右的安培力做加速運動,當兩棒速度相等時穿過回路的中磁通量不再變化,回路中沒有感應電流,兩棒不再受安培力作用,則保持相同速度勻速運動,速度不再發(fā)生變化,此過程中兩棒系統(tǒng)的合外力為零,根據(jù)動量守恒定律有
解得
根據(jù)動能定理
則
選項A錯誤;
B.設導軌寬度為L,此過程中根據(jù)動量定理,設向左為正方向,第一次有
第二次有
兩式聯(lián)立解得
選項B正確;
C.兩棒串聯(lián)且電阻相等,則產生的熱量相等,根據(jù)能量守恒定律,第一次有
第二次有
兩式聯(lián)立解得
選項C正確;
D.設第一次金屬棒a運動的位移為x1,電荷量
設第二次金屬棒a、b運動的位移分別為電荷量
兩式聯(lián)立得
大于零,則
選項D錯誤。
故選BC。14、A:C:D【分析】【分析】
【詳解】
A.從題圖中看出,t=0時刻a、b曲線上產生的感應電動勢均為0;因此線圈平面與中性面重合,選項A正確;
B.從圖中可以看出a、b曲線的周期分別為Ta=0.04s,Tb=0.06s,曲線a、b對應的線圈轉速之比。
選項B錯誤;
C.曲線a所表示的頻率。
選項C正確;
D.線圈轉動時產生的感應電動勢最大值。
Em=BSω又。
na∶nb=3∶2因此。
ωa∶ωb=3∶2可推出。
Ema∶Emb=3∶2結合圖像,計算出曲線b表示的交變電動勢最大值為10V;選項D正確。
故選ACD。15、A:C【分析】【詳解】
A.變壓器電壓與匝數(shù)成正比
燈泡L的額定功率為
A正確;
B.由
可得
因為一個周期內磁通量變化量為零,故一個周期內通過P處導線橫截面的電荷量為零。B錯誤;
C.若減小轉速,由感應電動勢瞬時值表達式
可知若減小轉速;則感應電動勢最大值減小,所以其有效值也變小,燈泡兩端電壓減小,燈泡不能正常發(fā)光。C正確;
D.若在燈泡L兩端并聯(lián)一個相同的燈泡;副線圈總電阻減小,電流變大,故原線圈電流變大,電源內阻分壓變大,變壓器輸入電壓減小,副線圈輸出電壓減小,燈泡亮度變暗。D錯誤。
故選AC。16、A:C【分析】【分析】
【詳解】
A.導線框電阻不計;則變壓器原線圈電壓有效值為。
額定電壓為220V的燈泡恰好正常工作,則U2=220V;根據(jù)變壓器原理可得。
故A正確;
B.電流表的示數(shù)為I1=2A;根據(jù)電流之比等于匝數(shù)的反比,可得。
故B錯誤;
C.電燈泡的額定功率為。
故C正確;
D.電燈泡兩端的最大電壓為。
故D錯誤。
故選AC。三、填空題(共7題,共14分)17、略
【分析】【分析】
【詳解】
[1]圖中電容C叫高頻旁路電容。
[2][3][4]電容器的容抗電路要把低頻成分輸送到下一級,C的作用是“通高頻、阻低頻”,所以通過它的是高頻,它的電容一般較小,對高頻容抗較小?!窘馕觥扛哳l旁路電容高頻小小18、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)[1][2]圖(a)中;線圈平面與磁感線垂直,磁通量最大,磁通量變化率為零。
(2)[3]從圖(b)開始計時,線圈中電流i隨時間t變化的關系是i=Imcosωt。
(3)[4][5]當線圈轉到圖(c)位置時為中性面;感應電流為零,最小,且感應電流方向發(fā)生改變。
(4)[6][7]當線圈轉到圖(d)位置時,磁通量變化率最大,此時感應電動勢最大,由右手定則可知,ab邊感應電流方向為b→a?!窘馕觥竣?最大②.零③.i=Imcosωt④.最小⑤.改變⑥.最大⑦.b→a19、略
【分析】【分析】
【詳解】
略【解析】①.安培力②.越大③.偏轉方向④.磁體⑤.線圈⑥.半徑⑦.平行⑧.相等⑨.很弱⑩.很弱20、略
【分析】【分析】
【詳解】
略【解析】①.電流②.變化的磁場③.互感電動勢21、略
【分析】【分析】
【詳解】
略【解析】∶11∶1∶222、略
【分析】【分析】
【詳解】
①[1]設青蛙躍出后木板的速度為水平方向由動量守恒可得
由動能定理可得,青蛙在這個過程中對木板做功為
聯(lián)立可解得
②[2]由題意可知
設全部粘在一起時的速度為v,由動量守恒可得
由能量守恒可得碰撞損失的機械能總量為
聯(lián)立解得
③[3]設碰后B、A的速度分別為v1,v2,由動量守恒及機械能守恒可得
聯(lián)立可得
碰后A做勻減速運動,由動能定理可得
同理可知,若把A的質量變?yōu)?m,則碰后B、A的速度分別為
又滿足
由題意可知
聯(lián)立解得
④[4]對進磁場的過程由動量定理可得
即
同理可得,出磁場的過程有
由電磁感應的推論可知,通過線框截面的電荷量滿足
由題意可知,出磁場時面積變化量為進磁場時的一半,即
聯(lián)立可得則線框從位置Ⅰ到位置Ⅱ的過程中,線框產生的焦耳熱為【解析】023、略
【分析】【分析】
【詳解】
略【解析】通信四、作圖題(共4題,共12分)24、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】25、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】26、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】27、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36分)28、略
【分析】【詳解】
(1)[1]電源的電動勢為3V,故電壓表選V2,電阻為幾十歐姆,故電流較小,故電流表較A2;故選B
(2)[2]由題意知;調節(jié)滑動變阻器起不到改變電流的作用,說明待測電阻較大,故熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而增大。
(3)[3]因80時熱敏電阻阻值較大,而滑動變阻器阻值較小,故滑動變阻器采用分壓接法,又因電阻阻值較大,故電流表不能準確測量電流,故采用電壓表V1與定值電阻R1并聯(lián)后充當電流表來測量電流;故電路圖如圖所示。
【解析】①.B②.增大③.29、略
【分析】【詳解】
(1)[1]變壓器的鐵芯;它的結構和材料是:絕緣的硅鋼片疊成。
故選B。
(2)[2]A.變壓器線圈中有電流通過時會發(fā)熱;則線圈有直流電阻,在線圈上會產生電壓降,使輸出電壓減小,原;副線圈的電壓之比與它們的匝數(shù)之比有微小差別,故A正確;
B.鐵芯在交變磁場的作用下會發(fā)熱;使變壓器輸出的電能小于輸入電能,使輸出的電壓減小,原;副線圈的電壓之比與它們的匝數(shù)之比有微小差別,故B正確;
C.原線圈輸入電壓發(fā)生變化;原;副線圈的電壓之比與它們的匝數(shù)之比不會受影響,故C錯誤;
D.原線圈中電流產生的磁場能在向副線圈轉移過程中有損失;即有漏磁現(xiàn)象,由能量守恒定律可知,使輸出電壓減小,原;副線圈的電壓之比與它們的匝數(shù)之比有微小差別,故D正確。
本題選不可能的;故選C。
(3)[3]若為理想變壓器,則
即
解得
考慮到不是理想電壓器,有漏磁現(xiàn)象,則原線圈所接電壓大于可能為6.5V。
故選D?!窘馕觥緽CD30、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)[1]研究電磁感應現(xiàn)象的實驗電路分兩部分;電
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