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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年統(tǒng)編版選擇性必修2物理上冊階段測試試卷522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5題,共10分)1、以下關(guān)于電磁場理論和電磁波的說法正確的是()A.變化的電場周圍一定產(chǎn)生周期性變化的磁場B.電磁波由真空中進入某種介質(zhì)傳播時,波長會變短C.麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在,法拉第用實驗驗證了電磁波的存在D.電磁波是縱波2、如圖所示,單匝導(dǎo)體線圈面積為S,其周圍空間的勻強磁場磁感應(yīng)強度為B,線圈在磁場中繞旋轉(zhuǎn),其角速度為某一時刻線圈平面與磁場方向垂直,將該時刻記為下列說法正確的是()
A.在時刻,線圈的磁通量為BS,此時線圈回路的感應(yīng)電動勢最大B.從時刻開始,若線圈繞轉(zhuǎn)過角,穿過線圈的磁通量是線圈回路的電流為零C.從初始位置轉(zhuǎn)過角時線圈的磁通量為零,回路的感應(yīng)電動勢也變?yōu)榱鉊.從初始位置轉(zhuǎn)過角時線圈的感應(yīng)電動勢為該時刻回路的磁通量變化率最大3、實驗室經(jīng)常使用的電流表是磁電式儀表,這種電流表的構(gòu)造如圖甲所示,蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場是均勻輻向分布的,當(dāng)線圈通以如圖乙所示的電流(a端垂直紙面向里,b端垂直紙面向外);下列說法正確的是()
A.該磁場是勻強磁場B.線圈轉(zhuǎn)動時,螺旋彈簧被扭動阻礙線圈轉(zhuǎn)動C.當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到圖乙所示的位置時,b端受到的安培力方向向上D.當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到圖乙所示的位置時,安培力的作用使線圈沿逆時針方向轉(zhuǎn)動4、一只矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動。穿過線圈的磁通量隨時間變化的圖像如圖所示;則以下說法中正確的是()
A.t=0時刻,線圈平面與中性面垂直B.t=0.01s時刻,Φ的變化率最大C.t=0.02s時刻,交變電流的電動勢達到最大D.該線圈產(chǎn)生的交變電流的電動勢隨時間變化的圖像如圖乙5、如圖甲所示,理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為為三只阻值均為的電阻,C為電容器,L為電阻可以忽略的線圈,輸入端接入如圖乙所示的交變電壓,以下說法中正確的是()
A.電阻的電功率等于B.通過的電流始終為C.通過的電流最大值為D.副線圈輸出電壓的瞬時值表達式為評卷人得分二、多選題(共7題,共14分)6、如圖所示電路中,L為一自感線圈;兩支路電阻相等,則()
A.閉合開關(guān)S時,穩(wěn)定前電流表A1的示數(shù)大于電流表A2的示數(shù)B.閉合開關(guān)S時,穩(wěn)定前電流表A1的示數(shù)等于電流表A2的示數(shù)C.閉合開關(guān)S時,穩(wěn)定前電流表A1的示數(shù)小于電流表A2的示數(shù)D.斷開開關(guān)S時,穩(wěn)定前電流表A1的示數(shù)等于電流表A2的示數(shù)7、下圖中哪些情況,線圈中產(chǎn)生了正弦交變電流(均勻速轉(zhuǎn)動)()A.B.C.D.8、一帶電粒子以一定速度垂直射入勻強磁場中,則不受磁場影響的物理量是()A.速度B.速率C.動能D.加速度9、如圖所示,邊長為L的等邊三角形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B,無限大的熒光屏PQ過C點且與AB邊平行,O為AB邊中點,質(zhì)量為m,電荷量為q的粒子以不同速率自O(shè)點垂直于AB邊方向射入磁場中;速度方向平行于三角形平面,不考慮粒子之間相互作用和粒子重力。下列說法正確的是()
A.粒子射入速率時,粒子將從AB邊離開磁場B.粒子射入速率時,粒子可以打在熒光屏上C.粒子射入速率時,粒子打在熒光屏上的點與C點的距離為LD.粒子射入速率時,粒子打在熒光屏上的點與C點的距離為2L10、如圖所示,在直角三角形CDE區(qū)域內(nèi)有磁感應(yīng)強度為B垂直紙面向外的勻強磁場,P為直角邊CD的中點,∠C=30°,CD=2L,一束相同的帶負電粒子以不同的速率從P點垂直于CD射入磁場,粒子的比荷為k;不計粒子間的相互作用和重力,則下列說法正確的是()
A.速率不同的粒子在磁場中運動時間一定不同B.從CD邊飛出的粒子最大速率為C.粒子從DE邊飛出的區(qū)域長度為LD.從CE邊飛出的粒子在磁場中運動的最長時間為11、如圖所示,長方形abcd的長ad=0.6m,寬ab=0.3m,O、e分別是ad、bc的中點,以e為圓心,eb為半徑的四分之一圓弧和以O(shè)為圓心,Od為半徑的四分之一圓弧組成的區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場(磁場邊界除eb邊,其余邊界上有磁場)磁感應(yīng)強度B=0.25T。一群不計重力,質(zhì)量m=3×10-7kg,電荷量q=+2×10-3C的帶電粒子以速度v=5×102m/s沿垂直ad方向垂直于磁場射入磁場區(qū)域;下列判斷正確的是()
A.從Od邊射入的粒子,出射點全部通過b點B.從Od邊射入的粒子,出射點分布在ab邊C.從aO邊射入的粒子,出射點全部通過b點D.從aO邊射入的粒子,出射點全部分布在ab邊或eb邊12、用如圖所示的回旋加速器來加速質(zhì)子;為了使質(zhì)子獲得的最大動能增加為原來的4倍,可采用下列哪種方法()
A.將其磁感應(yīng)強度增大為原來的2倍B.將兩D形金屬盒間的加速電壓增大為原來的4倍C.將D形金屬盒的半徑增大為原來的2倍D.將兩D形金屬盒間加速電壓的頻率增大為原來的2倍評卷人得分三、填空題(共9題,共18分)13、_____________預(yù)言了電磁波的存在,___________設(shè)計實驗證明了電磁波的存在,并用實驗測得電磁波在真空中傳播的速度。14、如圖甲所示,在與水平方向成θ角的傾斜光滑導(dǎo)軌上,水平放置一根質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒ab;導(dǎo)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(yīng)強度B的大小也未知.已知導(dǎo)軌寬度為L,重力加速度為g.
(1)若斷開電鍵k,將導(dǎo)體棒由靜止釋放,經(jīng)過時間t,導(dǎo)體棒沿斜面下滑的距離是多少?____
(2)若閉合電鍵k,導(dǎo)體棒b恰好在導(dǎo)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(dǎo)體棒的受力圖;
()
并求出導(dǎo)體棒所受的安培力的大?。甠___
(3)若閉合電鍵k,導(dǎo)體棒ab靜止在導(dǎo)軌上,對導(dǎo)體棒ab的內(nèi)部做進一步分析:設(shè)導(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)體棒中電流與導(dǎo)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(dǎo)j的表達式.____15、2019年6月,工信部正式向中國移動、中國電信、中國聯(lián)通和中國廣電4家公司發(fā)放5G正式商用牌照,這標志著我國正式進入了5G商用元年。據(jù)悉此次中國電信和中國聯(lián)通獲得3500MHz頻段試驗頻率使用許可。該頻段的波長約_________毫米,由電磁波譜可知,按照電磁波的頻率由低到高排列順序,可分為無線電波、微波、_________、可見光、紫外線、X射線、γ射線等。16、溫度傳感器是利用熱敏電阻的阻值隨溫度變化的特性工作的,它廣泛應(yīng)用于電冰箱、冰柜和室內(nèi)空調(diào)等家用電器中,現(xiàn)利熱敏電阻設(shè)計如圖甲所示,電路測一特殊電源的電動勢和內(nèi)阻。G為靈敏電流計,內(nèi)陽保持不變;為熱敏電阻,其電阻值與溫度的變化關(guān)系如圖乙所示,閉合開關(guān)S,當(dāng)?shù)臏囟鹊扔?20℃時,電流計的示數(shù)當(dāng)?shù)臏囟鹊扔?0℃時,電流計的示數(shù)為則可求出該電源的電動勢______V,內(nèi)阻______
17、遠距離輸電線路簡化如圖所示,圖中標示了電壓、電流、輸電線總電阻R和線圈匝數(shù),變壓器均可視為理想變壓器。若電廠輸送電壓不變,隨著用戶數(shù)量增加,用戶消耗的功率增大,降壓變壓器將______(填“增大”“減小”或“不變”);若電廠輸送電功率不變,升壓變壓器的輸出電壓增加到10U2,則輸電線上損耗功率變?yōu)樵瓉淼腳_____倍。
18、如圖甲所示,一個固定的矩形線圈abcd的匝數(shù)n=500,線圈面積S=100cm2,線圈的總電阻r=1Ω,線圈外接一個阻值R=4Ω的電阻,把線圈放入一方向垂直線圈平面向里的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示。則線圈中的感應(yīng)電流為___________A,流過R的電流方向為___________(選填“向上”或“向下”)
19、如圖所示是測定光電效應(yīng)產(chǎn)生的光電子比荷的簡要實驗原理圖,兩塊平行板相距為d,其中N為金屬板,受紫外線照射后,將發(fā)射沿不同方向運動的光電子,形成電流,從而引起電流計G的指針偏轉(zhuǎn),若調(diào)節(jié)R0逐漸增大極板間電壓,可以發(fā)現(xiàn)電流逐漸減小,當(dāng)電壓表示數(shù)為U時,電流恰好為零.切斷開關(guān)S,在MN間加垂直于紙面的勻強磁場,逐漸增大磁感應(yīng)強度,也能使電流為零,當(dāng)磁感應(yīng)強度為B時,電流恰為零.試求光電子的比荷=________
20、光滑金屬導(dǎo)軌寬L=0.4m,電阻不計,均勻變化的磁場穿過整個軌道平面,如圖甲所示。磁場的磁感應(yīng)強度隨時間變化的情況如圖乙所示。金屬棒ab的電阻為1Ω,自t=0時刻起從導(dǎo)軌最左端以v0=1m/s的速度向右勻速運動,則1秒末回路中的電動勢為_______V,此時ab棒所受磁場力為________N。
21、如圖所示,是一個按正弦規(guī)律變化的交變電流的圖像,則該交變電流的周期是_________s,電流的有效值是______A。
評卷人得分四、作圖題(共4題,共24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(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)26、(1)熱敏電阻常用于溫度控制或過熱保護裝置中。如圖所示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(dǎo)電能力___________(填“增強”或“減弱”)。
(2)利用傳感器可以探測、感受外界的信號、物理條件等。圖甲所示為某同學(xué)用傳感器做實驗得到的小燈泡的關(guān)系圖線。
①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)、滑動變阻器B(阻值范圍)、電動勢為的電源(不計內(nèi)阻)、小燈泡、電鍵、導(dǎo)線若干。該同學(xué)做實驗時,滑動變阻器選用的是___________(填“A”或“B”);請在圖乙的方框中畫出該實驗的電路圖_________。
②將該小燈泡接入如丙圖所示的電路中,已知電流傳感器的示數(shù)為電源電動勢為則此時小燈泡的電功率為___________W,電源的內(nèi)阻為___________27、目前電能都是通過電網(wǎng)采用有線方式傳輸?shù)模蝗藗円恢眽粝肽軣o線傳輸電能,夢想在日常生活中實現(xiàn)無線充電,甚至不用電池?,F(xiàn)在,一個科學(xué)研究小組在實驗室中取得了可喜的進展,也許,人類的這一夢想不久就能實現(xiàn)。
(1)實現(xiàn)無線傳輸能量,涉及能量的____________;傳播和接收。
(2)科學(xué)家曾經(jīng)設(shè)想通過高聳的天線塔,以無線電波的形式將電能輸送到指定地點,但一直沒有在應(yīng)用層面上獲得成功,其主要原因是這類無線電波____________。
A.在傳輸中很多能量被吸收B.在傳播中易受山脈阻隔。
C.向各個方向傳輸能量D.傳輸能量易造成電磁污染。
(3)如果像無線廣播那樣通過天線塔輸送電能,接收器獲得的功率P和它到天線塔的距離R相關(guān),實驗測得P和R的部分數(shù)據(jù)如下表:。1245x101600400100y2516
①上表中的_____________,____________。
②根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可歸納出P和R之間的數(shù)值關(guān)系式為_____________。
(4)為研究無線傳輸電能;某科研小組在實驗室試制了無線電能傳輸裝置,在短距離內(nèi)點亮了燈泡如圖所示,實驗測得,接在乙線圈上的用電器獲得的電能為輸入甲線圈電能的35%。
①若用該裝置給充電功率為10W的電池充電,則損失的功率為_____________。
②若把甲線圈接入電壓為220V的電源,測得該線圈中的電流為這時,接在乙線圈上的燈泡恰能正常發(fā)光,則此燈泡的功率為______________。
(5)由于在傳輸過程中能量利用率過低,無線傳輸電能還處于實驗階段,為早日告別電線,實現(xiàn)無線傳輸電能的工業(yè)化,還需要解決一系列問題,請?zhí)岢鲋辽賰蓚€問題_________。28、熱敏電阻是傳感電路中常用的電子元件?,F(xiàn)用伏安法研究熱敏電阻的伏安特性曲線;要求特性曲線盡可能完整。已知常溫下待測熱敏電阻的阻值為4~5Ω。熱敏電阻和溫度計插入帶塞的保溫杯中,杯內(nèi)有一定量的冷水,其他備用的儀表和器具有:盛有熱水的熱水瓶(圖中未畫出);電源(3V、內(nèi)阻可忽略)、直流電流表(內(nèi)阻約1Ω)、直流電壓表(內(nèi)阻約5kΩ)、滑動變阻器(0~20Ω)、開關(guān)、導(dǎo)線若干。
(1)在下面方框中畫出實驗電路圖,要求測量誤差盡可能小。________
(2)根據(jù)電路圖,在圖中的實物圖上連線。________
(3)簡要寫出完成接線后的主要實驗步驟__________。29、為了探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象;如圖所示為“探究產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件的實驗裝置”。
(1)下列操作中,電流表的指針不會發(fā)生偏轉(zhuǎn)的是()
A.將條形磁鐵插入線圈。
B.將條形磁鐵從線圈中拔出。
C.將條形磁鐵放在線圈中不動。
D.將條形磁鐵從圖示位置向左移動。
(2)某實驗小組將電池;線圈A、線圈B、滑動變阻器、靈敏電流計、開關(guān)按照如圖所示的方式連接。當(dāng)閉合開關(guān)時發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針右偏。由此可知:
(a)當(dāng)滑動變阻器的滑片P向右移動時,靈敏電流計的指針__________(填“左偏”;“不動”、“右偏”);
(b)將線圈A拔出時,靈敏電流計的指針__________(填“左偏”、“不動”、“右偏”),此時線圈A與線圈B中電流的繞行方向__________(填“相同”或“相反”)。評卷人得分六、解答題(共2題,共8分)30、如圖所示,在平面直角坐標系xOy中,x軸上方存在沿y軸負方向的勻強電場,電場強度為E,x軸下方存在垂直坐標系平面向外的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B.一個靜止的帶正電粒子位于y軸正半軸的A(0,h)點,某時刻由于內(nèi)部作用,分裂成兩個電荷量都為+q的粒子a和b,分別沿x軸正方向和負方向進入電場,已知粒子a的質(zhì)量為m,粒子a進入第一象限的動量大小為p;設(shè)分裂過程不考慮外力的作用,在電場與磁場中的運動過程不計粒子重力和粒子間的相互作用,求:
(1)粒子a第一次通過x軸時離原點O的距離x;
(2)粒子a第二次通過x軸時與第一次通過x軸時兩點間的距離L.31、如圖所示,在xOy坐標系中,在y<d的區(qū)域內(nèi)分布有指向y軸正方向的勻強電場,在d<y<2d的區(qū)域內(nèi)分布有垂直于xOy平面向里的勻強磁場,MN為電場和磁場的邊界,在y=2d處放置一垂直于y軸的足夠大金屬擋板,帶電粒子打到板上即被吸收。一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的粒子以初速度v0由坐標原點O處沿x軸正方向射入電場,在邊界上的P點進入磁場,P點坐標為(2d,d);不計粒子受到的重力:
(1)求電場強度的大小E;
(2)若粒子垂直打在擋板上,求磁感應(yīng)強度的大小B0;
(3)若使粒子通過x軸上的Q(10d,0)點,應(yīng)將磁感應(yīng)強度B調(diào)節(jié)到多大。
參考答案一、選擇題(共5題,共10分)1、B【分析】【詳解】
A.均勻變化的電場產(chǎn)生恒定的磁場;只有周期性變化的電場才能形成周期性變化的磁場,故A錯誤;
B.電磁波由真空進入介質(zhì)傳播時,波速變小,結(jié)合可知;波長將變短,故B正確;
C.麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在;赫茲用實驗驗證了電磁波的存在,故C錯誤;
D.電磁波是橫波;即電磁振動方向與波速垂直,可以在真空中傳播,故D錯誤。
故選B。2、D【分析】【詳解】
A.在時刻,線圈的磁通量為BS;此時磁通量的變化率為零,則線圈回路的感應(yīng)電動勢為零,故A錯誤;
B.從時刻開始,若線圈繞轉(zhuǎn)過角,穿過線圈的磁通量
此時穿過線圈的磁通量變化率不為零;則回路電流不為0,故B錯誤;
C.從初始位置轉(zhuǎn)過角時線圈的磁通量為零;磁通量變化率最大,回路的感應(yīng)電動勢為最大值,故C錯誤;
D.從初始位置轉(zhuǎn)過角時線圈的感應(yīng)電動勢為
該時刻磁通量變化率最大;感應(yīng)電動勢最大,故D正確。
故選D。3、B【分析】【詳解】
A.由圖乙可知;該磁場是輻向磁場,輻向分布,不是勻強磁場,故A錯誤;
B.線圈轉(zhuǎn)動時;螺旋彈簧被扭動從而產(chǎn)生彈力,而彈力方向與扭動方向相反,從而阻礙線圈的轉(zhuǎn)動,故B正確;
CD.由左手定則可知,當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到圖乙所示的位置時,a端受到的安培力方向向上,b端受到的安培力方向向下;安培力的作用使線圈沿順時針方向轉(zhuǎn)動,故CD錯誤。
故選B。4、B【分析】【詳解】
A.t=0時刻;磁通量最大,則線圈平面與中性面平行,A錯誤;
B.t=0.01s時刻,Φ-t圖像斜率最大;則Φ的變化率最大,B正確;
C.t=0.02s時刻;磁通量最大,感應(yīng)電動勢為0,C錯誤;
D.磁通量最大時;感應(yīng)電動勢為0;磁通量為0即磁通量變化率最大時,感應(yīng)電動勢最大,圖乙不符,D錯誤。
故選B。5、C【分析】【詳解】
C.由原線圈最大電壓
由理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為得
解得副線圈兩端電壓的最大值為
通過R1的電流最大值
故C正確;
A.由于R3和電感線圈串聯(lián),由于電感線圈對交變電流的感抗,因此加到R3兩端的電壓最大值小于20V,有效值
因此電阻的電功率
故A錯誤;
B.由于加到R2和電容器C兩端的電壓是正弦式交流電,因此流過R2的電流也是交變電流但電容器也有容抗,故R2兩端最大電壓小于20V,通過的電流小于故B錯誤;
D.圖乙可知,交變電壓的周期
則角速度
則副線圈輸出電壓的瞬時值表達式為
故D錯誤。
故選C。二、多選題(共7題,共14分)6、C:D【分析】【分析】
【詳解】
ABC.閉合開關(guān)S時,導(dǎo)致線圈中電流增加,則產(chǎn)生反感電動勢,從而阻礙電流的增加,所以穩(wěn)定前電流表A1的示數(shù)小于A2的示數(shù);故AB錯誤,C正確;
D.?dāng)嚅_開關(guān)S時,導(dǎo)致線圈中電流減小,則產(chǎn)生反感電動勢,從而阻礙電流的減小,則線圈與電阻串聯(lián)構(gòu)成一個新電路,所以穩(wěn)定前電流表A1的示數(shù)仍等于A2的示數(shù);故D正確。
故選CD。7、B:C:D【分析】【詳解】
根據(jù)正弦交變電流產(chǎn)生的條件可知;A圖中磁通量不變,無感應(yīng)電流;而BCD圖中均會產(chǎn)生正弦交變電流。
故選BCD。8、B:C【分析】【詳解】
ABC.洛倫茲力方向總是與帶電粒子的運動方向垂直;所以洛倫茲力永遠不做功,不改變帶電粒子的速度大小,也即不改變粒子的速率,不改變粒子動能,但改變速度的方向,故A錯誤;BC正確;
D.帶電粒子在磁場中所受洛倫茲力的大小不變;而方向時刻在改變,所以加速度在變化,故D錯誤;
故選BC。9、B:C【分析】【詳解】
A.為使粒子自AB邊離開磁場,臨界條件為軌跡與AC邊相切,軌跡如圖甲所示,根據(jù)幾何關(guān)系
解得
根據(jù)
得
因為
所以粒子將從AC邊離開磁場;A錯誤;
B.因為熒光屏足夠大,能打在熒光屏上的臨界條件為射出速度方向與熒光屏平行,粒子軌跡如圖乙所示,設(shè)軌跡半徑為r,根據(jù)幾何關(guān)系
解得
根據(jù)
得
只要速度大于該值即可打在熒光屏上;B正確;
CD.當(dāng)速度
時,軌跡半徑為粒子自AC中點垂直于AC邊射出,根據(jù)幾何關(guān)系可得粒子達到熒光屏位置與C點的距離為L;C正確,D錯誤。
故選BC。
10、B:C:D【分析】【詳解】
A.速率小的粒子在CD邊射出時,粒子在磁場中運動時間相同,A錯誤;
B.根據(jù)左手定則,粒子向左偏轉(zhuǎn),從CD邊飛出的粒子最遠從D點飛出,半徑
由
解得
B正確;
C.由B項分析可知粒子可以從D點飛出,粒子與CE相切從DE飛出時,是粒子從DE飛出的最遠點,如圖所示。
有幾何關(guān)系得
粒子從DE邊飛出的區(qū)域長度為L,C正確;
D.粒子與CE相切飛出時在磁場中運動的最長時間,由幾何關(guān)系可得
粒子在磁場中運動的最長時間為
D正確;
故選BCD。11、A:C【分析】【詳解】
粒子進入磁場后做勻速圓周運動,根據(jù)洛倫茲力提供向心力,得到
AB.因ab=0.3m,從Od邊射入的粒子,形成以r為半徑的圓弧,從點O射入粒子的從b點出去;從Od之間射入的粒子,因邊界上無磁場,粒子到達bc后應(yīng)做直線運動,即全部通過b點;故A正確,B錯誤;
CD.從aO邊射入的粒子先做一段時間的直線運動,設(shè)某一個粒子在M點進入磁場,其圓心為O′,如圖所示,根據(jù)幾何關(guān)系,可得:虛線的四邊形O′Meb是菱形,則粒子的出射點一定是從b點射出.同理可知,從aO邊射入的粒子,出射點全部從b點射出;故C正確;D錯誤。
故選AC。12、A:C【分析】【分析】
【詳解】
帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動,有
則粒子獲得的速度
當(dāng)帶電粒子q、m一定的,vm與磁場的磁感應(yīng)強度B、D形金屬盒的半徑R成正比;與加速電場的電壓無關(guān),與加速電壓的頻率無關(guān);
為了使質(zhì)子獲得的速度增加為原來的2倍;將其磁感應(yīng)強度增大為原來的2倍,或?qū)形金屬盒的半徑增大為原來的2倍,選項AC正確,BD錯誤;
故選AC。三、填空題(共9題,共18分)13、略
【分析】【分析】
【詳解】
[1]麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在。
[2]赫茲設(shè)計實驗證明了電磁波的存在,并用實驗測得電磁波在真空中傳播的速度?!窘馕觥葵溈怂鬼f赫茲14、略
【分析】【詳解】
(1)斷開電鍵后;根據(jù)牛頓第二定律,導(dǎo)體的加速度。
由運動學(xué)公式;經(jīng)過時間t導(dǎo)體棒下滑的距離。
解得:
(2)導(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)體棒中的電流強度
由電流密度的定義
解得:.【解析】(1)(2)(3)15、略
【分析】【詳解】
[1].該頻段的波長約
[2].按照電磁波的頻率由低到高排列順序,可分為無線電波、微波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線等?!窘馕觥?5.7紅外線16、略
【分析】【分析】
【詳解】
[1][2]根據(jù)圖像可知當(dāng)?shù)臏囟鹊扔?20℃時;熱敏電阻的阻值。
R=2000Ω由串聯(lián)電路特點及閉合電路歐姆定律得。
當(dāng)?shù)臏囟鹊扔?0℃時;熱敏電阻的阻值。
R1=4000Ω由串聯(lián)電路特點及閉合電路歐姆定律得。
聯(lián)立解得。
E=5.04V【解析】5.0430017、略
【分析】【詳解】
[1]隨著用戶數(shù)量增加,降壓變壓器副線圈負載變小,電流變大,則降壓變壓器原線圈電流變大,電廠輸送電壓不變,則不變,根據(jù)電壓關(guān)系
電流變大,則變小,根據(jù)原副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系可知降壓變壓器減?。?/p>
[2]若電廠輸送電功率不變,升壓變壓器的輸出電壓增加到根據(jù)可知,輸電電流變?yōu)樵瓉淼母鶕?jù)
可知則輸電線上損耗功率變?yōu)樵瓉淼?.01?!窘馕觥繙p小0.0118、略
【分析】【詳解】
[1]根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有
再根據(jù)閉合電路歐姆定律有
[2]根據(jù)楞次定律可判斷流過R的電流方向為向上?!窘馕觥肯蛏?9、略
【分析】【詳解】
設(shè)光電子受紫外線照射后射出的速度為v.在MN間加電場,當(dāng)電壓表示數(shù)為U時,由動能定理得:
在MN間加垂直于紙面的勻強磁場,當(dāng)磁感強度為B時,光電子在磁場中做勻速圓周運動的軌道半徑為:
光電子在磁場中做勻速圓周運動的向心力由洛侖茲力提供,所以有:
由上述三式解得:
【點睛】
根據(jù)動能定理,結(jié)合電子在磁場中做勻速圓周運動,由洛倫茲力提供向心力,結(jié)合牛頓第二定律與幾何關(guān)系,即可求解.【解析】20、略
【分析】【分析】
考查安培力;導(dǎo)體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢。
【詳解】
[1].由圖乙知,1s末磁感應(yīng)強度B=2T,回路中電動勢為:
[2].回路中感應(yīng)電流為:
1s末ab棒所受磁場力為:【解析】1.61.2821、略
【分析】【詳解】
[1]由圖可知;該交變電流的周期是0.20s;
[2]由圖可知,該交變電流的最大值為電流的有效值【解析】0.2010四、作圖題(共4題,共24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(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,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(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4題,共20分)26、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)[1]由圖可知;這種熱敏電阻在溫度上升時電阻減小,則導(dǎo)電能力增強。
(2)①[2][3]該同學(xué)做實驗時;滑動變阻器要接成分壓電路,則選用的是阻值較小的A;在圖乙的方框中畫出該實驗的電路圖如圖。
②[4][5]將該小燈泡接入如丙圖所示的電路中,根據(jù)小燈泡的U-I關(guān)系圖線可知,當(dāng)I=0.3A時,燈泡兩端電壓為U=2.5V;則小燈泡消耗的功率。
P=IU=0.75W電源內(nèi)阻。
【解析】增強A0.751.6727、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1[1]無線傳輸能量主要涉及能量的發(fā)射;傳播和接收。
(2)[2]電磁波在傳播過程中向各個方向傳輸?shù)哪芰渴蔷鹊模灰虼嗽趯嶋H應(yīng)用中受到限制。
C正確。
(3)[3]由表格中所提供數(shù)據(jù)可以判斷出P和R之間的數(shù)值關(guān)系為
當(dāng)時
即表中
[4]由表格中所提供數(shù)據(jù)可以判斷出P和R之間的數(shù)值關(guān)系為
所以當(dāng)時,求得因此表中
[5]由表格中所提供數(shù)據(jù)可以判斷出P和R之間的數(shù)值關(guān)系為
(4)[6]設(shè)輸入甲線圈的功率為乙線圈中用電器獲得的功率為由題意
則損失的功率
[7]由
可知,甲線圈的電功率
乙線圈中用電器獲得的功率
因此燈泡的功率
(5)[8]因為在無線傳輸過程中,電磁波向各個方向的傳播是均等的,無法有效地控制方向,為了更多地接收到電磁波,就需要接收儀器和發(fā)射點相距不能太遠,且接收器要有很大的體積。同時,向空間輻射較多的電磁波對人體有傷害。【解析】①.發(fā)射②.C③.8④.64⑤.⑥.⑦.15⑧.儀器體積過大,對人體有傷害、傳輸距離太短等28、略
【分析】【詳解】
(1)[1]熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小;故要研熱敏電阻在不同溫度下的伏安特性曲線,則需要電壓的變化范圍要盡可能的大,故滑動變阻器應(yīng)采用分壓接法,熱敏電阻的阻值常溫下約4~5Ω,故熱敏電阻為小電阻。故安培表采用外接法.故電路連接如圖所示。
(2)[2]由于熱敏電阻的溫度變化范圍要盡可能的大;故熱敏電阻要放
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