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…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請(qǐng)※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內(nèi)※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第=page22頁(yè),總=sectionpages22頁(yè)第=page11頁(yè),總=sectionpages11頁(yè)2025年滬科新版選擇性必修2物理下冊(cè)月考試卷含答案考試試卷考試范圍:全部知識(shí)點(diǎn);考試時(shí)間:120分鐘學(xué)校:______姓名:______班級(jí):______考號(hào):______總分欄題號(hào)一二三四五六總分得分評(píng)卷人得分一、選擇題(共6題,共12分)1、穿過(guò)同一閉合回路的磁通量Φ隨時(shí)間t變化的圖象分別如圖中的①~④所示;下列關(guān)于回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的論述正確的是()
A.圖①回路產(chǎn)生恒定不變的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)B.圖②回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一直在變大C.圖③回路0~t1時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)小于t1~t2時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)D.圖④回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)先變小再變大2、如圖所示,將a,b接入正弦交流電中;電路中所有電表和變壓器是理想的。若交流電頻率變成原來(lái)的兩倍,下列說(shuō)法正確的是()
A.電壓表示數(shù)不變B.變壓器輸入功率變?yōu)樵瓉?lái)的兩倍C.電流表A1的示數(shù)變?yōu)樵瓉?lái)的兩倍D.電阻R的功率變?yōu)樵瓉?lái)的兩倍3、“電磁炮”是利用電磁力對(duì)彈體加速的新型武器,具有速度快效率高等優(yōu)點(diǎn),如圖是“電磁炮”的原理結(jié)構(gòu)示意圖。光滑水平導(dǎo)軌電阻不計(jì),寬為L(zhǎng),在導(dǎo)軌間有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,“電磁炮”彈體總質(zhì)量為m,其中彈體在軌道間的電阻為R,可控電源的內(nèi)阻為r,電源的電壓能自行調(diào)節(jié),以保證電源為加速?gòu)楏w提供的電流恒為I;不計(jì)空氣阻力,則()
A.彈體做加速度越來(lái)越小的加速運(yùn)動(dòng)B.彈體從靜止加速到v經(jīng)歷的時(shí)間為C.彈體從靜止加速到v,運(yùn)動(dòng)的位移為D.彈體從靜止加速到v,電源提供的總能量為4、某空間存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng);磁場(chǎng)方向水平向里,電場(chǎng)方向豎直向下。一個(gè)帶電粒子(不計(jì)重力)以一定初速度水平向右射入該空間后,做勻速直線運(yùn)動(dòng)。若僅撤除電場(chǎng),則該粒子做()
A.勻加速直線運(yùn)動(dòng)B.勻速圓周運(yùn)動(dòng)C.變速直線運(yùn)動(dòng)D.加速度不變的曲線運(yùn)動(dòng)5、兩個(gè)質(zhì)量相同、所帶電荷量相等的帶電粒子a、b,以不同的速率對(duì)準(zhǔn)圓心O沿著AO方向射入圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域;其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示.不計(jì)粒子的重力,下列說(shuō)法正確的是()
A.a粒子帶正電,b粒子帶負(fù)電B.a粒子在磁場(chǎng)中所受洛倫茲力較大C.b粒子動(dòng)能較大D.b粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)6、如圖所示,足夠長(zhǎng)的U形光滑金屬導(dǎo)軌平面與水平面成θ角,其中MN與PQ平行且間距為L(zhǎng),導(dǎo)軌平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直,導(dǎo)軌電阻不計(jì)。金屬棒ab由靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌下滑,并與兩導(dǎo)軌始終保持垂直且接觸良好,ab棒在MN與PQ之間部分的電阻為R,當(dāng)ab棒沿導(dǎo)軌下滑的距離為x時(shí),棒的速度大小為v。則在這一過(guò)程中()
A.金屬棒ab做勻加速運(yùn)動(dòng)B.通過(guò)金屬棒ab橫截面的電荷量為C.金屬棒ab產(chǎn)生的焦耳熱為D.金屬棒ab的最大速度為評(píng)卷人得分二、多選題(共5題,共10分)7、如圖所示,置于磁場(chǎng)中的一段導(dǎo)線與纏繞在螺線管上的導(dǎo)線組成閉合回路,螺線管上的繞線方式?jīng)]有畫(huà)出,A是正下方水平放置在地面的細(xì)金屬圓環(huán),若磁場(chǎng)在變化的過(guò)程中,線圈A突然跳起,以下磁場(chǎng)的強(qiáng)弱B隨時(shí)間t變化的規(guī)律可能正確的是()
A.B.C.D.8、如圖所示,正方形導(dǎo)體線框放置在光滑絕緣斜面上,線框用平行斜面的細(xì)線系于點(diǎn),斜面傾角為線框的一半處于磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化關(guān)系為方向垂直于斜面向上,下列說(shuō)法正確的是()
A.線框中的感應(yīng)電流方向?yàn)锽.線框中的感應(yīng)電流方向?yàn)镃.經(jīng)過(guò)一段時(shí)間線框可能沿斜面向上運(yùn)動(dòng)D.安培力對(duì)線框做功的絕對(duì)值等于線框中產(chǎn)生的焦耳熱9、如圖所示,豎直面內(nèi)有一個(gè)閉合導(dǎo)線框ACDE(由細(xì)軟導(dǎo)線制成)掛在兩固定點(diǎn)A.D上,水平線段AD為半圓的直徑,在導(dǎo)線框的E處有一個(gè)動(dòng)滑輪,動(dòng)滑輪下面掛一重物,使導(dǎo)線處于繃緊狀態(tài).在半圓形區(qū)域內(nèi),有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.方向垂直紙面向里的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng).設(shè)導(dǎo)線框的電阻為r;圓的半徑為R,在將導(dǎo)線上的C點(diǎn)以恒定角速度ω(相對(duì)圓心O)從A點(diǎn)沿圓弧移動(dòng)的過(guò)程中,若不考慮導(dǎo)線中電流間的相互作用,則下列說(shuō)法正確的是()
A.在C從A點(diǎn)沿圓弧移動(dòng)到D點(diǎn)的過(guò)程中,導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的方向先逆時(shí)針,后順時(shí)針B.在C從A點(diǎn)沿圓弧移動(dòng)到圖中∠ADC=30°位置的過(guò)程中,通過(guò)導(dǎo)線上C點(diǎn)的電量為C.當(dāng)C沿圓弧移動(dòng)到圓心O的正上方時(shí),導(dǎo)線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大D.在C從A點(diǎn)沿圓弧移動(dòng)到D點(diǎn)的過(guò)程中,導(dǎo)線框中產(chǎn)生的電熱為10、機(jī)場(chǎng)內(nèi)有用于安全檢查的安檢門(mén),門(mén)框內(nèi)裝有探測(cè)線圈,乘客攜帶金屬物品通過(guò)安檢門(mén)時(shí)就會(huì)引起報(bào)警。下列說(shuō)法正確的有()A.安檢門(mén)內(nèi)的線圈產(chǎn)生的是穩(wěn)定磁場(chǎng)B.安檢門(mén)內(nèi)的線圈產(chǎn)生的是變化磁場(chǎng)C.金屬物品通過(guò)安檢門(mén)時(shí),金屬內(nèi)會(huì)產(chǎn)生渦流D.金屬物品通過(guò)安檢門(mén)時(shí),探測(cè)線圈內(nèi)會(huì)產(chǎn)生渦流11、用均勻?qū)Ь€做成的單匝正方形線圈的邊長(zhǎng)為l,正方形的一半放在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,a、b、c、d分別為各邊的中點(diǎn);如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()
A.當(dāng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度不變時(shí),線框以ab為軸旋轉(zhuǎn),線框中有感應(yīng)電流B.當(dāng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度不變時(shí),線框分別以ab和cd為軸以相同的角速度旋轉(zhuǎn),感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值不同C.當(dāng)線框不動(dòng),磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度增大時(shí),a點(diǎn)電勢(shì)低于b點(diǎn)電勢(shì)D.當(dāng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度以的變化率增大時(shí),a、b兩點(diǎn)的電壓評(píng)卷人得分三、填空題(共7題,共14分)12、如圖所示,豎直平面內(nèi)有一個(gè)很長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌處于的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,導(dǎo)軌中串有電阻為額定功率為的燈泡.質(zhì)量導(dǎo)軌間距的金屬棒可沿導(dǎo)軌做無(wú)摩擦滑動(dòng),則棒以速度為_(kāi)______向上運(yùn)動(dòng)時(shí),燈泡能正常發(fā)光;若讓棒自由下落,當(dāng)速度達(dá)到穩(wěn)定后,燈泡__________(選填“能”或“不能”)正常發(fā)光.
13、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(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻;定值電阻的阻值均未知.整個(gè)裝置放在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小也未知.已知導(dǎo)軌寬度為L(zhǎng),重力加速度為g.
(1)若斷開(kāi)電鍵k,將導(dǎo)體棒由靜止釋放,經(jīng)過(guò)時(shí)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(qǐng)?jiān)诖藞D中畫(huà)出此時(shí)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(duì)導(dǎo)體棒ab的內(nèi)部做進(jìn)一步分析:設(shè)導(dǎo)體棒單位體積內(nèi)有n個(gè)自由電子;電子電荷量為e,自由電子定向移動(dòng)的平均速率為v,導(dǎo)體棒的粗細(xì)均勻,橫截面積為S.
a.請(qǐng)結(jié)合第(2)問(wèn)的結(jié)論和題目中所給的已知量,推理得出每個(gè)電子受到的磁場(chǎng)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(qǐng)利用電流的定義和電流密度的定義推導(dǎo)j的表達(dá)式.____14、話筒是一種常用的________傳感器,其作用是將________信號(hào)轉(zhuǎn)換為_(kāi)_______信號(hào)。15、金屬熱電阻和熱敏電阻。
(1)金屬熱電阻:金屬的電阻率隨溫度的_____而增大,利用這一特性,金屬絲可以制作_____傳感器;稱為熱電阻。
(2)熱敏電阻:用_____材料制成,氧化錳制成的熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而_____。16、如圖所示,矩形線圈一邊長(zhǎng)為d,另一邊長(zhǎng)為a,電阻為R,當(dāng)它以速度V勻速穿過(guò)寬度為L(zhǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)過(guò)程中,若L__________,通過(guò)導(dǎo)線橫截面的電荷量為_(kāi)_________;若L>d,產(chǎn)生的電能為_(kāi)_________,通過(guò)導(dǎo)線橫截面的電荷量為_(kāi)_________.
17、如圖所示,一無(wú)限長(zhǎng)通電直導(dǎo)線固定在光滑水平面上,金屬環(huán)質(zhì)量為0.02kg,在該平面上以與導(dǎo)線成60°角的初速度運(yùn)動(dòng),其最終的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是__________,環(huán)中最多能產(chǎn)生__________J的電能.
18、無(wú)線電波:波長(zhǎng)大于1mm(頻率低于300GHz)的電磁波稱作無(wú)線電波,主要用于_____、廣播及其他信號(hào)傳輸。評(píng)卷人得分四、作圖題(共4題,共28分)19、在圖中畫(huà)出或說(shuō)明圖中所示情形下通電導(dǎo)線I所受磁場(chǎng)力的方向。
20、要在居民樓的樓道安裝一個(gè)插座和一個(gè)電燈;電燈由光敏開(kāi)關(guān)和聲敏開(kāi)關(guān)控制,光敏開(kāi)關(guān)在天黑時(shí)自動(dòng)閉合,天亮?xí)r自動(dòng)斷開(kāi);聲敏開(kāi)關(guān)在有聲音時(shí)自動(dòng)閉合,無(wú)聲音時(shí)自動(dòng)斷開(kāi)。在下圖中連線,要求夜間且有聲音時(shí)電燈自動(dòng)亮,插座隨時(shí)可用。
21、在“探究楞次定律”的實(shí)驗(yàn)中;某同學(xué)記錄了實(shí)驗(yàn)過(guò)程的三個(gè)情境圖,其中有兩個(gè)記錄不全,請(qǐng)將其補(bǔ)充完整。
22、如圖所示:當(dāng)條形磁鐵向右靠近通電圓環(huán)時(shí),圓環(huán)向右偏離,試在圖中標(biāo)出圓環(huán)中的電流方向___________.評(píng)卷人得分五、實(shí)驗(yàn)題(共4題,共8分)23、傳感器擔(dān)負(fù)著信息的采集任務(wù);在自動(dòng)控制中發(fā)揮著重要作用。例如溫度傳感器,可將溫度轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。制作溫度傳感器的材料有熱敏電阻和金屬熱電阻兩種。
(1)某研究性學(xué)習(xí)小組為探究這兩種電阻特性而進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn),分若干次向燒杯中倒入開(kāi)水,測(cè)量不同溫度下兩種電阻的阻值,根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描繪出它們的阻值R隨溫度t變化的圖像如圖甲所示,由圖可知,熱敏電阻在溫度上升時(shí)導(dǎo)電能力______(選填“增強(qiáng)”或“減弱”);相對(duì)金屬熱電阻而言,熱敏電阻對(duì)溫度變化的影響更______(選填“敏感”或“不敏感”);
(2)該小組利用熱敏電阻作為傳感器制作的簡(jiǎn)單自動(dòng)報(bào)警器線路圖如圖乙所示;則:
①為了使溫度過(guò)高時(shí)報(bào)警器鈴響,應(yīng)接在______(選填“a”或“b”);
②若使啟動(dòng)報(bào)警的溫度提高些,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器滑片Р點(diǎn)向______(選填“左”或“右”)移動(dòng);
③直流電源電動(dòng)勢(shì)為18V(內(nèi)阻不計(jì)),熱敏電阻達(dá)到100℃電阻大小為600Ω。流過(guò)熱敏電阻的電流超過(guò)時(shí)就會(huì)報(bào)警,為10mA,則滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇______。(填正確選項(xiàng)前的字母)
A.B.C.24、某同學(xué)為了測(cè)量一輕彈簧的勁度系數(shù);進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì):如圖所示,將兩平行金屬導(dǎo)軌水平固定在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,金屬桿與導(dǎo)軌接觸良好,水平放置的輕彈簧一端固定于O點(diǎn),另一端與金屬桿連接并保持絕緣.在金屬桿滑動(dòng)的過(guò)程中,彈簧與金屬桿;金屬桿與導(dǎo)軌均保持垂直,彈簧的形變始終在彈性限度內(nèi),通過(guò)減小金屬桿與導(dǎo)軌之間的摩擦和在彈簧形變較大時(shí)讀數(shù)等方法,使摩擦對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響可忽略不計(jì)請(qǐng)你按要求回答問(wèn)題.
(1)幫助該同學(xué)完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì).請(qǐng)你用低壓直流電源()、滑動(dòng)變阻器()、電流表(A)、開(kāi)關(guān)()設(shè)計(jì)一電路圖,畫(huà)在圖中虛線框內(nèi),并正確連在導(dǎo)軌的C、D兩端,要求閉合開(kāi)關(guān)后彈簧將伸長(zhǎng)_____.
(2)若電源電動(dòng)勢(shì)為3V,內(nèi)阻較?。夯瑒?dòng)變阻器最大阻值為10Ω:電流表內(nèi)阻較小.當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)后,發(fā)現(xiàn)電路中無(wú)電流,請(qǐng)?jiān)诒3蛛娐吠暾臈l件下,用多用電表來(lái)找到故障,則最好選擇的擋位是______
A.直流電壓”10V”擋B.直流電流“0.5A”擋。
C.歐姆“×1”擋D.歐姆”×10”擋。
(3)排除故障并正確連接電路后.閉合開(kāi)關(guān),通過(guò)一絕緣擋板使金屬桿緩慢移動(dòng),當(dāng)移開(kāi)擋板且金屬桿靜止時(shí),測(cè)出通過(guò)金屬桿的電流為I1,記下金屬桿的位置.?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān),測(cè)出彈簧對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度為x1:改變滑動(dòng)變阻器的阻值,再次讓金屬桿靜止時(shí),測(cè)出通過(guò)金屬桿的電流為I2,彈簧對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度為x2,若已知導(dǎo)軌間的距離為d,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,則彈簧的勁度系數(shù)k=_________.25、某實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)需要用到的是___________;。A.干電池B.學(xué)生電源C.實(shí)驗(yàn)室用電壓表D.多用電表
(2)關(guān)于本實(shí)驗(yàn),下列說(shuō)法正確的是___________;
A.為確保實(shí)驗(yàn)安全;實(shí)驗(yàn)中要求原線圈匝數(shù)小于副線圈匝數(shù)。
B.因?yàn)槭褂玫碾妷狠^低;通電時(shí)可直接用手接觸裸露的導(dǎo)線進(jìn)行連接。
C.實(shí)驗(yàn)時(shí)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(duì)副線圈電壓的影響。
D.變壓器開(kāi)始正常工作后;通過(guò)鐵芯導(dǎo)電將電能從原線圈傳遞到副線圈。
(3)某次實(shí)驗(yàn)中,用匝數(shù)匝和匝的線圈實(shí)驗(yàn),測(cè)量的數(shù)據(jù)如下表所示,下列說(shuō)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(xì)導(dǎo)線繞制。
C.原線圈的匝數(shù)為nb,用較細(xì)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(guò)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(jì)___________。
A.B.C.D.26、在圖甲中,不通電時(shí)電流計(jì)指針停在正中央,當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)時(shí),觀察到電流計(jì)指針向左偏.現(xiàn)在按圖乙連接方式將電流計(jì)與螺線管B連成一個(gè)閉合回路,將螺線管A與電池、滑動(dòng)變阻器和開(kāi)關(guān)S串聯(lián)成另一個(gè)閉合回路:
(1)將開(kāi)關(guān)S閉合后,將螺線管A插入螺線管B的過(guò)程中,螺線管B的_______端(填“上”或“下”)為感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的正極;
(2)螺線管A放在B中不動(dòng),開(kāi)關(guān)S突然斷開(kāi)的瞬間,電流計(jì)的指針將________(填“向左”“向右”或“不發(fā)生”)偏轉(zhuǎn);
(3)螺線管A放在B中不動(dòng),滑動(dòng)變阻器的滑片向左滑動(dòng),電流計(jì)的指針將______(填“向左”“向右”或“不發(fā)生”)偏轉(zhuǎn);評(píng)卷人得分六、解答題(共2題,共18分)27、帶電粒子的荷質(zhì)比是一個(gè)重要的物理量。某中學(xué)物理興趣小組設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn);探究電場(chǎng)和磁場(chǎng)對(duì)電子運(yùn)動(dòng)軌跡的影響,以求得電子的荷質(zhì)比,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。
①他們的主要實(shí)驗(yàn)步驟如下:
A.首先在兩極板M1M2之間不加任何電場(chǎng);磁場(chǎng);開(kāi)啟陰極射線管電源,發(fā)射的電子束從兩極板中央通過(guò),在熒屏的正中心處觀察到一個(gè)亮點(diǎn);
B.在M1M2兩極板間加合適的電場(chǎng):加極性如圖所示的電壓,并逐步調(diào)節(jié)增大,使熒屏上的亮點(diǎn)逐漸向熒屏下方偏移,直到熒屏上恰好看不見(jiàn)亮點(diǎn)為止,記下此時(shí)外加電壓為U。請(qǐng)問(wèn)本步驟的目的是什么?
C.保持步驟B中的電壓U不變,對(duì)M1M2區(qū)域加一個(gè)大小、方向合適的磁場(chǎng)B;使熒屏正中心處重現(xiàn)亮點(diǎn),試問(wèn)外加磁場(chǎng)的方向如何?
②根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)步驟,同學(xué)們正確地推算出電子的荷質(zhì)比與外加電場(chǎng),磁場(chǎng)及其他相關(guān)量的關(guān)系為一位同學(xué)說(shuō),這表明電子的荷質(zhì)比大小將由外加電壓決定,外加電壓越大則電子的荷質(zhì)比越大,你認(rèn)為他的說(shuō)法正確嗎?為什么?28、如圖所示,Ⅰ、Ⅲ區(qū)域(足夠大)存在著垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),虛線MN、PQ分別為磁場(chǎng)區(qū)域邊界,在Ⅱ區(qū)域內(nèi)存在著垂直紙面向里的半徑為R的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁場(chǎng)邊界恰好與邊界MN、PQ相切,S、T為切點(diǎn),A、C為虛線MN上的兩點(diǎn),且AS=CS=R,有一帶正電的粒子以速度v沿與邊界成30°角的方向從C點(diǎn)垂直磁場(chǎng)進(jìn)入Ⅰ區(qū)域,隨后從A點(diǎn)進(jìn)入Ⅱ區(qū)域,一段時(shí)間后粒子能回到出發(fā)點(diǎn),并最終做周期性運(yùn)動(dòng),已知Ⅱ區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B2為Ⅰ區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1的6倍;Ⅲ區(qū)域與Ⅰ區(qū)域磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度相等,不計(jì)粒子的重力。求:
(1)粒子第一次進(jìn)入Ⅱ區(qū)域后在Ⅱ區(qū)域中轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角;
(2)粒子從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到第一次回到出發(fā)點(diǎn)所經(jīng)歷的總時(shí)間。
參考答案一、選擇題(共6題,共12分)1、D【分析】【詳解】
根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律我們知道感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與磁通量的變化率成正比,即結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)我們知道:穿過(guò)閉合回路的磁通量隨時(shí)間t變化的圖象的斜率
A.圖①中磁通量不變;無(wú)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),A錯(cuò)誤;
B.圖②中磁通量隨時(shí)間t均勻增大,圖象的斜率k不變;也就是說(shuō)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不變,B錯(cuò)誤;
C.圖③中回路在時(shí)間內(nèi)磁通量隨時(shí)間t變化的圖象的斜率為k1,在時(shí)間內(nèi)磁通量隨時(shí)間t變化的圖象的斜率為k2,從圖象中發(fā)現(xiàn):k1大于k2的絕對(duì)值。所以在時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大于在時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì);C錯(cuò)誤;
D.圖④中磁通量隨時(shí)間t變化的圖象的斜率先變小后變大;所以感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)先變小后變大,D正確。
故選D。2、C【分析】【詳解】
AC.頻率變?yōu)樵瓉?lái)兩倍,根據(jù)公式
又
可知;電壓和電流最大值和有效值也變?yōu)樵瓉?lái)兩倍,A錯(cuò)誤,C正確;
BD.根據(jù)公式
可得變壓器和輸入功率和電阻的功率為原來(lái)的四倍;BD錯(cuò)誤。
故選C。3、D【分析】【詳解】
A.彈體的有效長(zhǎng)度為L(zhǎng),安培力大小恒為BIL;故加速度不變,故A錯(cuò)誤;
B.根據(jù)動(dòng)量定理可得
解得
故B錯(cuò)誤;
C.設(shè)加速的位移為x,由動(dòng)能定理
解得
故C錯(cuò)誤;
D.由能量守恒,電源提供的總能量
由動(dòng)量定理
解得
故D正確。
故選D。4、B【分析】【分析】
【詳解】
帶電粒子(不計(jì)重力)以一定初速度水平向右射入該空間后做勻速直線運(yùn)動(dòng),則所受豎直方向的電場(chǎng)力和洛倫茲力等大反向,即
若僅撤除電場(chǎng),則該粒子只受與速度垂直的洛倫茲力,洛倫茲力提供向心力,將做勻速圓周運(yùn)動(dòng),有
故選B。5、C【分析】【詳解】
A.粒子向右運(yùn)動(dòng),根據(jù)左手定則,b向上偏轉(zhuǎn),應(yīng)當(dāng)帶正電;a向下偏轉(zhuǎn);應(yīng)當(dāng)帶負(fù)電,故A錯(cuò)誤.
BC.洛倫茲力提供向心力,即:
得:
故半徑較大的b粒子速度大,動(dòng)能也大.由公式f=qvB,故速度大的b受洛倫茲力較大.故B錯(cuò)誤;C正確.
D.磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)角大的運(yùn)動(dòng)的時(shí)間也長(zhǎng);a粒子的偏轉(zhuǎn)角大,因此運(yùn)動(dòng)的時(shí)間就長(zhǎng).故D錯(cuò)誤.6、B【分析】【詳解】
A.在ab加速運(yùn)動(dòng)的某時(shí)刻,根據(jù)牛頓第二定律可得mgsinθ-BIL=ma
又
聯(lián)立解得
可知金屬棒ab運(yùn)動(dòng)的加速度大小隨著速度的增大而減??;所以加速度為一個(gè)變量,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;
B.通過(guò)金屬棒ab橫截面的電荷量為
選項(xiàng)B正確;
C.金屬棒ab產(chǎn)生的焦耳熱為Q,根據(jù)動(dòng)能定理可得
解得
因安培力隨速度不斷變化,則不能用W=Fx求解安培力的功;選項(xiàng)C錯(cuò)誤;
D.金屬棒ab達(dá)到最大速度,有
解得
選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
故選B。二、多選題(共5題,共10分)7、C:D【分析】【詳解】
線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化,由于線圈A突然跳起,向通電螺線管靠近,說(shuō)明穿過(guò)線圈的磁通量減小,所以螺線管MN中產(chǎn)生的磁場(chǎng)在減弱,即螺線管中的電流減小,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律
知減小,即B的變化率減?。还蔆D正確,AB錯(cuò)誤。
故選CD。8、B:C【分析】【詳解】
AB.由于磁場(chǎng)垂直線圈平面向上在增強(qiáng),根據(jù)楞次定律可以判斷感應(yīng)電流的方向?yàn)锳錯(cuò)誤,B正確;
C.用左手定則可判斷邊所受安培力方向沿斜面向上,由于磁場(chǎng)均勻增大,感應(yīng)電流大小不變,安培力
安培力的大小隨的增大而增大;當(dāng)其大于重力沿斜面向下分力時(shí),線圈將向上運(yùn)動(dòng),C正確;
D.線圈不動(dòng)時(shí);由于磁場(chǎng)變化產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì),回路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生焦耳熱,此過(guò)程中安培力不做功;當(dāng)線圈向上運(yùn)動(dòng)時(shí),安培力對(duì)線圈做正功,消耗電能轉(zhuǎn)化為線圈增加的機(jī)械能和焦耳熱的和,屬于電動(dòng)機(jī)模型,D錯(cuò)誤。
故選BC。9、A:B:D【分析】【詳解】
A.設(shè)轉(zhuǎn)過(guò)角度為θ=ωt,根據(jù)幾何知識(shí)知線框的面積:S=?2R?Rsinθ=R2sinθ,磁通量為?=BR2sinθ=BR2sinωt;磁通量先增大后減小,根據(jù)楞次定律知電流的方向先逆時(shí)針,后順時(shí)針,故A正確;
B.根據(jù)知故B正確;根據(jù)知e=ωBR2cosωt,C.沿圓弧移動(dòng)到圓心O的正上方時(shí);導(dǎo)線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最小為零,故C錯(cuò)誤;
D.根據(jù)C項(xiàng)知電動(dòng)勢(shì)有效值為故電熱為故D正確。
故選ABD。10、B:C【分析】【詳解】
探測(cè)線圈內(nèi)的電流是變化的;從而在安檢門(mén)內(nèi)產(chǎn)生變化的磁場(chǎng),當(dāng)金屬物品通過(guò)安檢門(mén)時(shí),金屬物品內(nèi)磁通量發(fā)生變化,會(huì)產(chǎn)生渦流,而渦流也會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng),該磁場(chǎng)引起探測(cè)線圈內(nèi)的磁通量發(fā)生變化,產(chǎn)生電磁感應(yīng),引起警報(bào)。
故選BC。11、A:C【分析】【詳解】
AB.當(dāng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B且恒定不變時(shí),線框分別以ab和cd為軸以相同的角速度旋轉(zhuǎn),線圈中均會(huì)有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生,由Em=BSω知:電動(dòng)勢(shì)的最大值相同,故A正確,B錯(cuò)誤。
C.當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度增加,由楞次定律可知,感應(yīng)電流沿acbda方向,b端相當(dāng)于電源的正極,則a點(diǎn)電勢(shì)低于b點(diǎn)電勢(shì)。故C正確;
D.由法拉第電磁感應(yīng)定律可得,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為
a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差
故D錯(cuò)誤。
故選AC。三、填空題(共7題,共14分)12、略
【分析】【詳解】
[1].燈泡正常發(fā)光,兩端電壓
由E=BLv可得
[2].若讓棒自由下落,當(dāng)速度達(dá)到穩(wěn)定后:
解得
而燈泡的額定電流為
可知燈泡不能正常發(fā)光?!窘馕觥?不能13、略
【分析】【詳解】
(1)斷開(kāi)電鍵后;根據(jù)牛頓第二定律,導(dǎo)體的加速度。
由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式;經(jīng)過(guò)時(shí)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(dòng)的自由電子數(shù)
每個(gè)電子受到的磁場(chǎng)力
解得:
B.在直導(dǎo)線內(nèi)任選一個(gè)橫截面S,在時(shí)間內(nèi)從此截面通過(guò)的電荷量
導(dǎo)體棒中的電流強(qiáng)度
由電流密度的定義
解得:.【解析】(1)(2)(3)14、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(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)?!窘馕觥竣?聲②.聲③.電15、略
【分析】【詳解】
(1)[1][2]金屬的電阻率隨溫度的升高而增大;利用這一特性,金屬絲可以制作溫度傳感器,稱為熱電阻。
(2)[3][4]熱敏電阻用半導(dǎo)體材料制成,氧化錳制成的熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小?!窘馕觥可邷囟劝雽?dǎo)體減小16、略
【分析】【分析】
根據(jù)公式E=Blv求出線圈切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì);由閉合電路歐姆定律求出感應(yīng)電流,即可由焦耳定律求出線圈產(chǎn)生的電能,由q=It求解電量.
【詳解】
線圈進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中,產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為:E=Bav,
由閉合電路歐姆定律得感應(yīng)電流:
如果:L通過(guò)導(dǎo)體截面的電荷量為
如果:L>d,由焦耳定律得,線圈產(chǎn)生的電能為
通過(guò)導(dǎo)體截面的電荷量為.【解析】17、略
【分析】【詳解】
金屬環(huán)最終會(huì)沿與通電直導(dǎo)線平行的直線,做勻速直線運(yùn)動(dòng);最終速度v=v0cos60°由能量守恒定律,得環(huán)中最多能產(chǎn)生電能E=ΔEk=0.03J【解析】①.勻速直線運(yùn)動(dòng)②.0.0318、略
【分析】【分析】
【詳解】
略【解析】通信四、作圖題(共4題,共28分)19、略
【分析】【詳解】
根據(jù)左手定則,畫(huà)出通過(guò)電導(dǎo)線I所受磁場(chǎng)力的方向如圖所示。
【解析】20、略
【分析】【分析】
根據(jù)題中“要在居民樓的樓道安裝一個(gè)插座和一個(gè)電燈”可知;本題考查交流電的常識(shí),根據(jù)開(kāi)關(guān)作用和交流電接線常識(shí),進(jìn)行連接電路圖。
【詳解】
晚上;天黑光控開(kāi)關(guān)閉合,有人走動(dòng)發(fā)出聲音,聲控開(kāi)關(guān)閉合,燈亮,說(shuō)明兩個(gè)開(kāi)關(guān)不能獨(dú)立工作,只有同時(shí)閉合時(shí),燈才亮,即兩個(gè)開(kāi)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(kāi)關(guān)控制火線,開(kāi)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(duì)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】21、略
【分析】【分析】
【詳解】
由第一個(gè)圖可知:當(dāng)條形磁鐵的N極插入線圈過(guò)程中;電流計(jì)的指針向右偏轉(zhuǎn),則有:線圈中向下的磁場(chǎng)增強(qiáng),感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙磁通量增加,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向上,則指針向右偏,記錄完整。
第二個(gè)圖指針向左偏;說(shuō)明感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向下,與磁鐵在線圈中的磁場(chǎng)方向相反,則線圈中磁場(chǎng)增強(qiáng),故磁鐵向下運(yùn)動(dòng),如圖。
第三個(gè)圖指針向右偏;說(shuō)明感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向上,與磁鐵在線圈中的磁場(chǎng)方向相同,則線圈中磁場(chǎng)減弱,故磁鐵向上運(yùn)動(dòng),如圖。
【解析】22、略
【分析】【詳解】
當(dāng)條形磁鐵向右靠近圓環(huán)時(shí);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(shí)針(從右向左看),如圖所示:
【解析】如圖所示五、實(shí)驗(yàn)題(共4題,共8分)23、略
【分析】【詳解】
(1)[1][2]由圖甲可知熱敏電阻在溫度上升時(shí)電阻減?。粚?dǎo)電能力增強(qiáng);相對(duì)金屬熱電阻而言,熱敏電阻對(duì)溫度變化的影響更敏感。
(2)[3]溫度過(guò)高時(shí),熱敏電阻阻值減小,電磁鐵中電流增大,磁性變強(qiáng),銜鐵被吸向a側(cè),故c應(yīng)接在a側(cè)。
[4]電磁鐵中電流不變;使啟動(dòng)報(bào)警的溫度提高些,滑動(dòng)變阻器接入電路阻值變大,應(yīng)向左移動(dòng)。
[5]報(bào)警時(shí),控制電路總電阻為
熱敏電阻達(dá)到100℃電阻大小為600Ω,滑動(dòng)變阻器電阻超過(guò)1000Ω,應(yīng)選擇C。【解析】增強(qiáng)敏感a左C24、略
【分析】【詳解】
(1)低壓直流電源E、滑動(dòng)變阻器R、電流表、開(kāi)關(guān)S串接在CD兩點(diǎn)之間;如圖所示.
(2)根據(jù)歐姆檔的使用規(guī)則;嚴(yán)禁在接有電源的電路中使用歐姆檔,選項(xiàng)CD錯(cuò)誤;在內(nèi)部電流不確定的情況下用直流電流“0.5A”擋可能會(huì)超程,故可選擇.直流電壓“10V”擋,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤,A正確;
(3)設(shè)彈簧原長(zhǎng)為L(zhǎng)0,應(yīng)用胡克定律有k(x1-L0)=BI1d
k(x2-L0)=BI2d
兩式相減可得k(x1-x2)=B(I1-I2)d,解得【解析】(1)電路設(shè)計(jì)如圖;
(2)A(3)或25、略
【分析】【詳解】
(1)[1]AB.實(shí)驗(yàn)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,B符合題意;
CD.實(shí)驗(yàn)中變壓器副線圈輸出交流電壓;而實(shí)驗(yàn)室用電壓表只能測(cè)量直流電壓,多用電表可以測(cè)量交流電壓,故C不符合題意,D符合題意。
故選BD。
(2)[2]A.為確保實(shí)驗(yàn)安全;實(shí)驗(yàn)中要求原線圈匝數(shù)大于副線圈匝數(shù),從而使副線圈輸出電壓較低,故A錯(cuò)誤;
B.雖然使用的電壓較低;但實(shí)驗(yàn)中仍有可能出現(xiàn)錯(cuò)接或者短路等情況發(fā)生,為了人身安全,通電時(shí)不能用手接觸裸露的導(dǎo)線進(jìn)行連接,故B錯(cuò)誤;
C.實(shí)驗(yàn)時(shí)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(duì)副線圈電壓的影響,故C正確;
D.互感現(xiàn)象是變壓器的工作基礎(chǔ);電流通過(guò)原線圈時(shí)在鐵芯中激發(fā)磁場(chǎng),由于電流的大??;方向在不斷變化,鐵芯中的磁場(chǎng)也在不斷變化。變化的磁場(chǎng)在副線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),因此變壓器是通過(guò)鐵芯傳導(dǎo)磁路將電能從原線圈傳遞到副線圈,故D錯(cuò)誤。
故選C。
(3)[3]由表格數(shù)據(jù)可知
考慮到實(shí)驗(yàn)中所用變壓器并非理想變壓器,即存在功率損失,使得原、副線圈電壓之比大于匝數(shù)比,所以原線圈的匝數(shù)為nb,副線圈的匝數(shù)為na;而副線圈電壓較小,電流較大,所以為了盡量減少能量損失,副線圈所用導(dǎo)線應(yīng)比原線圈粗,故ABD錯(cuò)誤,C正確。
故選C。
(4)[4]
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