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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年岳麓版選擇性必修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(shí)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7題,共14分)1、如圖所示的電路中,有一自耦變壓器,左側(cè)并聯(lián)一只理想電壓表V1后接在穩(wěn)定的交流電源上;右側(cè)串聯(lián)燈泡L和滑動變阻器R,R上并聯(lián)一只理想電壓表V2.下列說法中正確的是。
A.若F不動,滑片P向下滑動時(shí),V1示數(shù)變大,V2示數(shù)變大B.若F不動,滑片P向下滑動時(shí),燈泡消耗的功率變小C.若P不動,滑片F(xiàn)向下移動時(shí),V1、V2的示數(shù)均變小D.若P不動,滑片F(xiàn)向下移動時(shí),燈泡消耗的功率變大2、航母上飛機(jī)彈射起飛是利用電磁驅(qū)動來實(shí)現(xiàn)的。電磁驅(qū)動原理如圖所示;在固定線圈左右兩側(cè)對稱位置放置兩個(gè)閉合金屬圓環(huán),鋁環(huán)和銅環(huán)的形狀;大小相同,已知銅的電阻率較小,則合上開關(guān)S的瞬間()
A.兩個(gè)金屬環(huán)都向左運(yùn)動B.從左側(cè)向右看,兩個(gè)金屬環(huán)中感應(yīng)電流都沿順時(shí)針方向C.銅環(huán)受到的安培力等于鋁環(huán)受到的安培力D.若交換電源正負(fù)極,兩個(gè)金屬環(huán)運(yùn)動方向都與交換前相反3、某種超導(dǎo)磁懸浮列車是利用超導(dǎo)體的抗磁作用使列車車體向上浮起,同時(shí)通過周期性地變換磁極方向而獲得推進(jìn)動力。其推進(jìn)原理可以簡化為如圖所示的模型:PQ和MN是固定在水平地面上的兩根足夠長的平直導(dǎo)軌,導(dǎo)軌間分布著豎直(垂直紙面)方向等間距的勻強(qiáng)磁場B1和B2。二者方向相反。矩形金屬框固定在實(shí)驗(yàn)車底部(車廂與金屬框絕緣)。其中ad邊寬度與磁場間隔相等。當(dāng)磁場B1和B2同時(shí)以速度v沿導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動時(shí)。金屬框受到磁場力,并帶動實(shí)驗(yàn)車沿導(dǎo)軌運(yùn)動,已知金屬框垂直導(dǎo)軌的ab邊的邊長L、金屬框總電阻R,列車與線框的總質(zhì)量m,B1=B2=B,懸浮狀態(tài)下,實(shí)驗(yàn)車運(yùn)動時(shí)受到的阻力恒為其對地速度的K倍。則下列說法正確的是()
A.列車在運(yùn)動過程中金屬框中的電流方向一直不變B.列車在運(yùn)動過程中金屬框產(chǎn)生的最大電流為C.列車最后能達(dá)到的最大速度為D.列車要維持最大速度運(yùn)動,它每秒鐘消耗的磁場能為4、某空間中存在一個(gè)有豎直邊界的水平方向勻強(qiáng)磁場區(qū)域;現(xiàn)將一個(gè)等腰梯形閉合導(dǎo)線圈,從圖示位置垂直于磁場方向勻速拉過這個(gè)區(qū)域,尺寸如圖所示,圖中能正確反映該過程線圈中感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的圖象是()
A.B.C.D.5、下列說法正確的是()A.盧瑟福通過粒子散射實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子B.氡的半衰期為3.8天,4個(gè)氡原子核經(jīng)過7.6天后一定只剩一個(gè)氡原子核C.光電效應(yīng)產(chǎn)生的光電子的最大初動能與入射光子的頻率成正比D.麥克斯韋的電磁場理論揭示了光是一種電磁波,而光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)反映了光的粒子性6、下列說法不正確的是()A.電視機(jī)銘牌上所標(biāo)的“額定電壓220V”指的是交流電壓的有效值B.交流發(fā)電機(jī)是利用電磁感應(yīng)的原理來工作的C.在遠(yuǎn)距離輸電中,采用高壓輸電的目的是為了減小輸電線路中的電流D.在高壓輸電中要用到變壓器,變壓器的鐵芯中會產(chǎn)生感應(yīng)電流—渦流,但這種渦流不會有熱效應(yīng)7、很多汽車的車窗有防夾手功能.車窗在關(guān)閉過程中碰到障礙時(shí)會停止并打開.實(shí)現(xiàn)該功能可能使用的傳感器是()A.生物傳感器B.氣體傳感器C.溫度傳感器D.壓力傳感器評卷人得分二、多選題(共8題,共16分)8、如圖甲所示,閉合金屬環(huán)固定在水平桌面上,MN為其直徑。MN右側(cè)分布著垂直桌面向上的有界磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖乙所示。已知金屬環(huán)電阻為1.0Ω,直徑MN長20cm,則時(shí)()
A.M、N兩點(diǎn)間電壓為B.M、N兩點(diǎn)間電壓為C.環(huán)所受安培力大小為D.環(huán)所受安培力大小為9、在如圖所示的電路中,A1、A2、A3為額定功率、額定電壓均相同的三個(gè)燈泡,L為電阻不計(jì);自感系數(shù)很大的線圈。則下列說法正確的是()
A.保持開關(guān)S閉合,線圈L兩端電壓為0B.開關(guān)S閉合的瞬間,A2、A3立即亮起來C.開關(guān)S斷開的瞬間,A3立即熄滅D.開關(guān)S斷開的瞬間,A2閃亮一下再逐漸熄滅10、如圖甲所示,光滑金屬導(dǎo)軌成角固定放置在水平面上,處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中。一導(dǎo)體棒在水平拉力作用下,以某一初速度由處減速到處,此過程中棒始終與垂直,所受安培力F隨位移x變化的圖像如圖乙所示。除阻值為R的電阻外,其余電阻不計(jì),在棒由處運(yùn)動到處的過程中()
A.棒做勻減速直線運(yùn)動B.通過電阻的電流恒定C.通過電阻的電荷量為D.電阻產(chǎn)生的焦耳熱為11、如圖所示,一根重力為G=0.1N.長為L=1m.質(zhì)量分布均勻的導(dǎo)體ab,在其中點(diǎn)彎成60度角,將此導(dǎo)體放入勻強(qiáng)磁場中,導(dǎo)體兩端ab.懸掛于兩相同的彈簧下端,彈簧均處于豎直狀態(tài),當(dāng)導(dǎo)體中通有I=1A的電流時(shí),兩根彈簧比原長各縮短了已知云強(qiáng)磁場的方向垂直紙面向外,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B=0.4T,則()
A.導(dǎo)體中電流的方向?yàn)锽.每根彈簧的彈力大小為0.5NC.彈簧的勁度系數(shù)為D.若導(dǎo)體中不同電流,則彈簧比原長伸長了0.02m12、如圖是一條通電導(dǎo)體棒a放在光滑絕緣斜面的平面示意圖,通入垂直紙面向里的電流,欲使導(dǎo)體棒a能靜止在斜面上,需在MN間垂直紙面放置通電導(dǎo)體棒b,則關(guān)于導(dǎo)體棒b的電流方向及位置可能正確的是()
A.垂直紙面向外,放在A點(diǎn)B.垂直紙面向外,放在B點(diǎn)C.垂直紙面向里,放在B點(diǎn)D.垂直紙面向里,放在C點(diǎn)13、如圖所示,在正方形MNPQ中存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,比荷相同、電性可能不同的帶電粒子a、b、c自MN中點(diǎn)O以垂直MN方向的不同大小的速度射入磁場,軌跡如圖,粒子分別自P點(diǎn)、QM中點(diǎn)、N點(diǎn)離開磁場;不計(jì)粒子重力和粒子之間的相互作用。下列說法正確的是()
A.粒子a、b、c的速率之比va:vb:vc=4:2:1B.粒子a、b、c的速率之比va:vb:vc=5:2:1C.粒子a、c在磁場中運(yùn)動的時(shí)間之比ta:tc=1:4D.粒子b、c在磁場中運(yùn)動的時(shí)間之比tb:tc=1:214、如圖所示,電阻不計(jì)的光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ水平放置,間距為d,兩側(cè)接有電阻R1、R2,阻值均為R,O1O2右側(cè)有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,質(zhì)量為m、長度也為d的金屬桿置于O1O2左側(cè),在水平向右、大小為F的恒定拉力作用下由靜止開始運(yùn)動,經(jīng)時(shí)間t到達(dá)O1O2時(shí)撤去恒力F,金屬桿在到達(dá)NQ之前減速為零,已知金屬桿電阻也為R;與導(dǎo)軌始終保持垂直且接觸良好,下列說法正確的是()
A.桿剛進(jìn)入磁場時(shí)速度大小為B.桿剛進(jìn)入磁場時(shí)電阻R1兩端的電勢差大小為C.整個(gè)過程中,流過金屬桿的電荷量為D.整個(gè)過程中,電阻R1上產(chǎn)生的焦耳熱為15、如圖所示,在光滑絕緣水平桌面上建立一個(gè)直角坐標(biāo)系,在坐標(biāo)系的第一、四象限的兩塊區(qū)域內(nèi)分別存在垂直桌面向上、向下的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為2.0T,磁場邊界線的方程為y=0.5sin2πx(m)()。在水平桌面上靜置一個(gè)長1m、寬0.5m的矩形單匝導(dǎo)線框abcd,其電阻R=1Ω,ab、dc邊與x軸平行,在拉力F的作用下,線框從圖示位置開始沿x軸正方向以大小為1m/s的速度勻速穿過整個(gè)磁場區(qū)域;下列說法正確的是()
A.線框中的感應(yīng)電流最大為1AB.bc邊到達(dá)x=0.75m時(shí),拉力F的功率為4WC.整個(gè)過程中拉力F所做的功為1.25JD.整個(gè)過程中線框產(chǎn)生的焦耳熱為1.5J評卷人得分三、填空題(共5題,共10分)16、自感電動勢:E=L,其中是______;L是______,簡稱自感或電感.單位:______,符號:______.17、研究表明,提高電磁波的______,增大電磁波的能量,電磁波傳播的距離就越遠(yuǎn)。18、如圖所示,在某一輸電線路的起始端和終點(diǎn)端各接入一個(gè)理想變壓器,原、副線圈的匝數(shù)比分別為n1∶n2=100∶1和n3∶n4=1∶50,圖中a、b表示電流表或電壓表,已知電壓表的示數(shù)為22V,電流表的示數(shù)為1A,每根輸電線的電阻為1Ω,則____(選填“a”或“b”)為電流表,輸電線上損失的電功率為______,線路輸送的電功率為___________。
19、如圖所示,三只完全相同的燈泡a、b、c分別與電阻R、電感L、電容C串聯(lián),再將三者并聯(lián),接在220V、60Hz的交變電源兩端,三只燈泡亮度相同。如果將電源改為220V、100Hz的交變電源,則a燈亮度_________,b燈亮度_________,c燈亮度_________。(選填“變亮”;“變暗”或“不變”)
20、如圖所示,和是輸電線,在圖中空圈內(nèi)填入所用的電表的符號______,若已知變壓比為變流比為并且知道電壓表示數(shù)為220V,電流表示數(shù)為1000A,則輸電線路中的功率為______W。
評卷人得分四、作圖題(共4題,共24分)21、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。
22、要在居民樓的樓道安裝一個(gè)插座和一個(gè)電燈;電燈由光敏開關(guān)和聲敏開關(guān)控制,光敏開關(guān)在天黑時(shí)自動閉合,天亮?xí)r自動斷開;聲敏開關(guān)在有聲音時(shí)自動閉合,無聲音時(shí)自動斷開。在下圖中連線,要求夜間且有聲音時(shí)電燈自動亮,插座隨時(shí)可用。
23、在“探究楞次定律”的實(shí)驗(yàn)中;某同學(xué)記錄了實(shí)驗(yàn)過程的三個(gè)情境圖,其中有兩個(gè)記錄不全,請將其補(bǔ)充完整。
24、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___________.評卷人得分五、實(shí)驗(yàn)題(共2題,共18分)25、已知一熱敏電阻當(dāng)溫度從10℃升至60℃時(shí)阻值從幾千歐姆降至幾百歐姆;某同學(xué)利用伏安法測量其阻值隨溫度的變化關(guān)系,部分電路如圖所示。
(1)實(shí)驗(yàn)時(shí),將熱敏電阻置于溫度控制室中,記錄不同溫度下電壓表和亳安表的示數(shù),計(jì)算出相應(yīng)的熱敏電阻阻值。若某次測量中電壓表和毫安表的示數(shù)分別為5.5V和3.0mA,則此時(shí)熱敏電阻的阻值為______kΩ(保留2位有效數(shù)字)。實(shí)驗(yàn)中得到的該熱敏電阻阻值R隨溫度t變化的曲線如圖(a)所示;
(2)將熱敏電阻從溫控室取出置于室溫下,測得達(dá)到熱平衡后熱敏電阻的阻值為2.2kΩ,由圖(a)求得,此時(shí)室溫為______℃(保留3位有效數(shù)字);
(3)利用實(shí)驗(yàn)中的熱敏電阻可以制作溫控報(bào)警器,其電路的一部分如圖(b)所示。圖中,E為直流電源(電動勢為10V,內(nèi)阻可忽略);當(dāng)溫度升高時(shí)熱敏電阻的電壓將______(填升高或降低),當(dāng)圖中的輸出電壓達(dá)到或超過6.0V時(shí),便觸發(fā)報(bào)警器(圖中未畫出)報(bào)警,則圖中______(填“R1”或“R2”)應(yīng)使用熱敏電阻,若要求開始報(bào)警時(shí)環(huán)境溫度為50℃,另一固定電阻的阻值應(yīng)為______kΩ(保留2位有效數(shù)字)。26、磁體和電流之間;磁體和運(yùn)動電荷之間、電流和電流之間都可通過磁場而相互作用;此現(xiàn)象可通過以下實(shí)驗(yàn)證明:
(1)如圖(a)所示,在重復(fù)奧斯特的電流磁效應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí),為使實(shí)驗(yàn)方便效果明顯,通電導(dǎo)線應(yīng)______.此時(shí)從上向下看,小磁針的旋轉(zhuǎn)方向是_________________(填順時(shí)針或逆時(shí)針).
A.平行于南北方向;位于小磁針上方。
B.平行于東西方向;位于小磁針上方。
C.平行于東南方向;位于小磁針下方。
D.平行于西南方向;位于小磁針下方。
(2)如圖(b)所示是電子射線管示意圖.接通電源后,電子射線由陰極沿x軸方向射出,在熒光屏上會看到一條亮線.要使熒光屏上的亮線向下(z軸負(fù)方向)偏轉(zhuǎn),在下列措施中可采用的是__________.(填選項(xiàng)代號)
A.加一磁場,磁場方向沿z軸負(fù)方向B.加一磁場,磁場方向沿y軸正方向。
C.加一電場,電場方向沿z軸負(fù)方向D.加一電場,電場方向沿y軸正方向。
(3)如圖(c)所示,兩條平行直導(dǎo)線,當(dāng)通以相同方向的電流時(shí),它們相互________(填排斥或吸引),當(dāng)通以相反方向的電流時(shí),它們相互___________(填排斥或吸引),這時(shí)每個(gè)電流都處在另一個(gè)電流的磁場里,因而受到磁場力的作用.也就是說,電流和電流之間,就像磁極和磁極之間一樣,也會通過磁場發(fā)生相互作用.評卷人得分六、解答題(共3題,共9分)27、如圖所示,一根用同種材料制成、粗細(xì)均勻的金屬棒,a、b、c、d為棒上四點(diǎn),且ab=bc=cd=L。現(xiàn)通過兩根輕質(zhì)導(dǎo)線(輕質(zhì)導(dǎo)線電阻不計(jì))按圖甲、乙所示的兩種方式對稱懸掛在天花板上,并在兩導(dǎo)線間加一恒定電壓U,處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知金屬棒質(zhì)量為3m、電阻為3R,處在垂直紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中,且與天花板間距離為L。求甲;乙兩種懸掛方式中單根導(dǎo)線上的拉力大小的比值。(sin37°=0.6;cos37°=0.8)
28、如圖(a)所示,光滑的平行長直金屬導(dǎo)軌置于水平面內(nèi),間距為L、導(dǎo)軌左端接有阻值為R的電阻,質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒垂直跨接在導(dǎo)軌上.導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均不計(jì),且接觸良好.在導(dǎo)軌平面上有一矩形區(qū)域內(nèi)存在著豎直向下的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.開始時(shí),導(dǎo)體棒靜止于磁場區(qū)域的右端,當(dāng)磁場以速度v1勻速向右移動時(shí),導(dǎo)體棒隨之開始運(yùn)動,同時(shí)受到水平向左、大小為f的恒定阻力;并很快達(dá)到恒定速度,此時(shí)導(dǎo)體棒仍處于磁場區(qū)域內(nèi).
(1)求導(dǎo)體棒所達(dá)到的恒定速度v2;
(2)為使導(dǎo)體棒能隨磁場運(yùn)動;阻力最大不能超過多少?
(3)導(dǎo)體棒以恒定速度運(yùn)動時(shí);單位時(shí)間內(nèi)克服阻力所做的功和電路中消耗的電功率各為多大?
(4)若t=0時(shí)磁場由靜止開始水平向右做勻加速直線運(yùn)動,經(jīng)過較短時(shí)間后,導(dǎo)體棒也做勻加速直線運(yùn)動,其v-t關(guān)系如圖(b)所示,已知在時(shí)刻t導(dǎo)體棒瞬時(shí)速度大小為vt,求導(dǎo)體棒做勻加速直線運(yùn)動時(shí)的加速度大小.29、如圖甲所示,空間存在兩邊界為同軸圓柱面的電磁場區(qū)域Ⅰ、Ⅱ,區(qū)域Ⅱ位于區(qū)域Ⅰ外側(cè),圓柱面的軸線沿空間直角坐標(biāo)系的x軸方向。半徑的足夠長水平圓柱形區(qū)域Ⅰ內(nèi)分布著沿x軸正方向的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小沿x軸正方向觀察電磁場分布如圖乙,寬度的區(qū)域Ⅱ同時(shí)存在電、磁場,電場強(qiáng)度的勻強(qiáng)電場沿x軸正方向,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小也為磁感線與圓弧邊界平行且沿順時(shí)針方向,沿y軸負(fù)方向觀察電磁場分布如圖丙,比荷的帶正電粒子,從坐標(biāo)為的A點(diǎn)以一定初速度沿z軸負(fù)方向進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ。(不計(jì)粒子的重力和空氣阻力)
(1)該粒子若以速度沿直線通過區(qū)域Ⅱ,求速度大小以及它在區(qū)域Ⅰ中運(yùn)動的半徑;
(2)若撤去區(qū)域Ⅱ的電場,求該粒子以速度從進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ到離開區(qū)域Ⅰ運(yùn)動的總時(shí)間。
參考答案一、選擇題(共7題,共14分)1、B【分析】【詳解】
設(shè)變壓器的輸入電壓為U1,輸出電壓為U2;若F不動,根據(jù)變壓比公式輸入電壓U1不變,則輸出電壓U2也不變;滑片P向下滑動時(shí),R接入的電阻增大,根據(jù)閉合電路歐姆定律,干路電流減小,電阻R的電壓:由于電流減小,故電壓U增大,電壓表V2讀數(shù)增大,而V1示數(shù)不變,故A錯誤;由A的分析可知,當(dāng)滑片向下滑動時(shí),電阻增大,干路電流減小,小燈泡中電流減小,功率減小,故B正確;若P不動,滑片F(xiàn)向下移動時(shí),輸入電壓U1不變,則V1的示數(shù)不變,根據(jù)變壓比公式由于n2減小,故輸出電壓U2也減小,故燈泡消耗的功率減小,V2的示數(shù)也變小,故CD錯誤.故選B.2、B【分析】【詳解】
A.合上開關(guān)S的瞬間;電流從無到有,通過兩金屬環(huán)的磁通量增大,由楞次定律的推論要阻礙磁通量的增大,兩環(huán)應(yīng)遠(yuǎn)離線圈,所以A錯誤;
B.由右手定則得兩金屬環(huán)的磁通量向左增大;原磁場的方向向左,由楞次定律得感應(yīng)磁場的方向向右,再由右手定則可得兩環(huán)的感應(yīng)電流方向向右,所以從左側(cè)向右看,兩個(gè)金屬環(huán)中感應(yīng)電流都沿順時(shí)針方向,則B正確;
C.兩種金屬環(huán)的材料不同;電阻率不同電阻不同,感應(yīng)電流不同,則它們的安培力也不同,所以C錯誤;
D.交換電源正負(fù)極;閉合開關(guān)瞬間變化相同所以兩個(gè)金屬環(huán)運(yùn)動方向都與交換前相同。則D錯誤;
故選B。3、C【分析】【詳解】
A.由右手定則可知,當(dāng)cd邊位于向外的磁場中和位于向里的磁場中時(shí);電流方向相反,所以電流方向是變化的,故A錯誤;
B.列車剛起動時(shí)金屬框切割磁感線的速度最大,為v,此時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最大,此時(shí)產(chǎn)生的電流最大,設(shè)最大電流為Im,此時(shí)前后兩邊都切割磁感應(yīng)線,根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得
故B錯誤;
C.列車運(yùn)動過程受到安培力FA與阻力f作用,對列車由牛頓第二定律可知,加速度大小
當(dāng)列車速度增大時(shí),安培力FA變小,加速度變小,當(dāng)a=0時(shí),列車速度達(dá)到最大,根據(jù)平衡條件有FA=f=kvm
設(shè)列車的最大速度為vm,金屬框切割磁感線的速度為v切割=v﹣vm
列車受到的安培力大小
解得
故C正確;
D.由能量守恒定律可知,磁場提供的能量一部分轉(zhuǎn)化為電路中的電能進(jìn)一步轉(zhuǎn)變?yōu)榛芈返慕苟鸁幔硪徊糠挚朔枇做功,根據(jù)功能關(guān)系可得列車要維持最大速度運(yùn)動,它每秒鐘消耗的磁場能為
故D錯誤。
故選C。4、A【分析】【詳解】
當(dāng)右邊進(jìn)入磁場時(shí),便會產(chǎn)生感應(yīng)電流,由楞次定律得,感應(yīng)電流應(yīng)是逆時(shí)針方向,由于有效切割長度逐漸增大,導(dǎo)致感應(yīng)電流的大小也均勻增大;當(dāng)線框右邊出磁場后,有效切割長度不變,則產(chǎn)生感應(yīng)電流的大小不變,但比剛出磁場時(shí)的有效長度縮短,導(dǎo)致感應(yīng)電流的大小比其電流小,但由楞次定律得,感應(yīng)電流應(yīng)仍是逆時(shí)針,故排除BC;當(dāng)線框左邊進(jìn)入磁場時(shí);有效切割長度在變大,當(dāng)感應(yīng)電流的方向是順時(shí)針,即是負(fù)方向且大小增大,故A正確,BCD錯誤。
故選A.5、D【分析】【詳解】
A.盧瑟福通過原子核人工轉(zhuǎn)變實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子;A錯誤;
B.半衰期是大量原子核衰變的統(tǒng)計(jì)規(guī)律;對少量原子核不適應(yīng),B錯誤;
C.根據(jù)光電效應(yīng)方程
可知光電子的最大初動能隨照射光的頻率增大而增大;但并不是正比關(guān)系,C錯誤;
D.麥克斯韋的電磁場理論揭示了光是一種電磁波;而光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)反映了光的粒子性,D正確。
故選D。6、D【分析】【分析】
【詳解】
A.用電器上所標(biāo)的電壓值與電流值均為有效值;電視機(jī)銘牌上所標(biāo)的“額定電壓220V”指的是交流電壓的有效值,故A正確;
B.交流發(fā)電機(jī)是線圈在磁場中轉(zhuǎn)動;利用電磁感應(yīng)的原理發(fā)電,故B正確;
C.在遠(yuǎn)距離輸電中;采用高壓輸電的目的是為了減小輸電線路中的電流,從而降低線路上熱損耗,故C正確;
D.在高壓輸電中要用到變壓器;變壓器鐵芯中會產(chǎn)生感應(yīng)電流——渦流,渦流都會有熱效應(yīng),所以在制作變壓器時(shí),要盡可能減小渦流,故D錯誤。
故選D。7、D【分析】【詳解】
汽車的車窗有防夾手功能;在關(guān)閉過程中碰到障礙時(shí)會停止并打開,這是因?yàn)槭褂脡毫鞲衅鳎蔇正確,A;B、C錯誤;故選D.
【點(diǎn)睛】考查傳感器的原理及應(yīng)用,掌握各種傳感器的聯(lián)系與區(qū)別,注意電學(xué)量與非電學(xué)量的含義.二、多選題(共8題,共16分)8、B:C【分析】【分析】
【詳解】
AB.回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E=
由閉合電路的歐姆定律有I=
聯(lián)立解得I=π×10-3A
則M、N兩點(diǎn)的電壓為U=I=0.5π×10-3V
A錯誤;B正確;
CD.由乙圖可知在t=3s時(shí)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.4+0.2×3T=1T
環(huán)所受的安培力大小為F=2BIr=2π×10-4N
C正確;D錯誤。
故選BC。9、A:B:C【分析】【分析】
【詳解】
A.L為電阻不計(jì)、自感系數(shù)很大的線圈,故保持開關(guān)S閉合,線圈L兩端電壓為0;故A正確;
B.開關(guān)S閉合的瞬間,A2、A3與電源形成閉合回路;因此立即亮起來,故B正確;
CD.開關(guān)S閉合時(shí),流過A1、A2兩燈電流相同,開關(guān)S斷開的瞬間,A3立即熄滅,電感阻礙電流減小,A1、A2兩燈組成閉合回路;逐漸熄滅,故C正確D錯誤。
故選ABC。10、B:D【分析】【詳解】
B.導(dǎo)軌成角,導(dǎo)體棒在磁場中的長度為
則導(dǎo)體棒受到的安培力
由乙圖可得,F(xiàn)-x的斜率恒定,則BI恒定,故通過導(dǎo)體棒的電流恒定。
故B正確;
A.設(shè)導(dǎo)體棒的速度為v,導(dǎo)體棒切割磁感線,則
則
可得v-x的關(guān)系式不滿足勻變速直線運(yùn)動速度與位移的關(guān)系;故A錯誤;
C.由可得
故C錯誤;
D.此過程電阻產(chǎn)生的焦耳熱等于導(dǎo)體棒運(yùn)動過程克服安培力所做的功,等于安培力F隨位移x變化的圖像中圖線在0~L0這段距離上所圍的面積
故D正確。
故選BD。11、A:B:C【分析】【詳解】
A.由題意知通電后彈簧比原長縮短了,說明安培力方向向上,由左手定則可知,電流方向由b→a;故A錯誤;
B.通電后,ab導(dǎo)體的有效長度為
受到的安培力為
故B錯誤;
C.根據(jù)解得
故C正確;
D.導(dǎo)線不通電,則
故D錯誤。
故選ABC。12、A:D【分析】【分析】
【詳解】
A.若導(dǎo)體棒b的電流方向垂直紙面向外,放在A點(diǎn),a受力如下。
a受這樣的三個(gè)力的作用合力可能為零;能處于靜止,故A正確;
B.若導(dǎo)體棒b的電流方向垂直紙面向外,放在B點(diǎn),a受力如下。
三個(gè)力的合力不可能為零;故B錯誤;
C.垂直紙面向里,放在B點(diǎn);受力如下。
三個(gè)力的合力不可能為零;故C錯誤;
D.垂直紙面向里,放在C點(diǎn);受力如下。
三個(gè)力的合力可能為零,a可以處于靜止;故D正確。
故選AD。13、B:D【分析】【分析】
【詳解】
AB.設(shè)正方形邊長為L,根據(jù)幾何關(guān)系
解得ra=
根據(jù)半徑公式半徑之比即為速率之比,則有va:vb:vc=5:2:1
選項(xiàng)A錯誤;選項(xiàng)B正確;
CD.在磁場中的運(yùn)動時(shí)間為
故粒子的運(yùn)動時(shí)間正比于轉(zhuǎn)過的圓心角,b圓心角為90°,c圓心角為180°,a圓心角不等于45°,則粒子a、c在磁場中運(yùn)動的時(shí)間之比ta:tc不等于1:4,而粒子b、c在磁場中運(yùn)動的時(shí)間之比tb:tc=1:2;選項(xiàng)C錯誤,選項(xiàng)D正確;
故選BD。14、A:C【分析】【分析】
【詳解】
A.桿進(jìn)入磁場之前的加速度
則進(jìn)入磁場時(shí)速度大小為
故A正確;
B.桿剛進(jìn)入磁場時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E=Bdv
則電阻R1兩端的電勢差大小為
故B錯誤;
C.金屬棒進(jìn)入磁場后,由動量定理
解得金屬桿的電荷量
故C正確;
D.整個(gè)過程中,產(chǎn)生的總焦耳熱
則電阻R1上產(chǎn)生的焦耳熱為
故D錯誤。
故選AC。15、B:D【分析】【詳解】
AB.線框勻速切割磁感線,當(dāng)bc邊到達(dá)x=0.75m時(shí),前后兩邊都切割磁感線,產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最大,感應(yīng)電流最大,為
此時(shí)線框受到的安培力最大,由于線框勻速運(yùn)動,所以拉力最大,拉力的功率最大,根據(jù)平衡條件有
則拉力功率的最大值為
故A錯誤;B正確;
CD.線框穿過磁場區(qū)域的過程中;形成三段以正弦規(guī)律變化的感應(yīng)電流,如圖所示(規(guī)定順時(shí)針方向?yàn)檎?/p>
三段感應(yīng)電流的峰值分別為1A、2A、1A,三段感應(yīng)電流的持續(xù)時(shí)間均為0.5s,整個(gè)過程產(chǎn)生的焦耳熱
由于線圈勻速運(yùn)動,根據(jù)功能關(guān)系,可得拉力F做的功等于整個(gè)過程中線框產(chǎn)生的焦耳熱為故C錯誤,D正確。
故選BD。三、填空題(共5題,共10分)16、略
【分析】【分析】
【詳解】
略【解析】電流的變化率自感系數(shù)亨利H.17、略
【分析】【詳解】
[1]研究表明,提高電磁波的頻率,增大電磁波的能量,電磁波傳播的距離就越遠(yuǎn)。【解析】頻率18、略
【分析】【分析】
【詳解】
[1]電表b串聯(lián)在電路中,所以b為電流表;
[2]由
知,輸電線上的電流為50A,所以5000W
[3]由
知,輸電線起始端的電壓為2200V,則線路輸送的電功率P=UI=【解析】①.b②.5000W③.110kW19、略
【分析】【詳解】
[1]電阻對燈泡亮度的影響與頻率無關(guān),故a燈亮度不變。
[2]根據(jù)電感的特性:通低頻、阻高頻,當(dāng)電源的頻率變高時(shí),電感對電流的感抗增大,b燈變暗。
[3]根據(jù)電容器的特性:通調(diào)頻、阻低頻,當(dāng)電源的頻率變高時(shí),電容器對電流的容抗減小,c燈變亮?!窘馕觥坎蛔冏儼底兞?0、略
【分析】【詳解】
[1]由題圖可知電表1所接變壓器原線圈并聯(lián)在兩根輸電線上;所以該變壓器為電壓互感器,電表1應(yīng)是電壓表V;電表2所接變壓器原線圈串聯(lián)在一根輸電線上,所以該變壓器為電流互感器,電表2應(yīng)是電流表A。如圖所示。
[2]根據(jù)理想變壓器變壓規(guī)律可知輸電電壓為
根據(jù)理想變壓器變流規(guī)律可知輸電電流為
所以輸電線路中的功率為【解析】見解析四、作圖題(共4題,共24分)21、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】22、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,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(gè)開關(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】23、略
【分析】【分析】
【詳解】
由第一個(gè)圖可知:當(dāng)條形磁鐵的N極插入線圈過程中;電流計(jì)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(gè)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(gè)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】24、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2題,共18分)25、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)[1]根據(jù)歐姆定律得。
(2)[2]由圖(a)可知;熱敏電阻的阻值為2.2kΩ時(shí)溫度為25.5℃;
(3)[3]由圖(a)可知;溫度越高,熱敏電阻阻值減小,其電壓降低;
[4]如果R2為熱敏電阻,溫度越高,電阻阻值越小,其電壓越小,越不會報(bào)警。所以圖
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