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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年上外版選擇性必修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;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9題,共18分)1、如圖所示;理想變壓器原線圈接在交流電源上,圖中各電表均為理想電表。下列說法正確的是()
A.若閉合開關S,則電壓表V示數(shù)變大,電流表A1示數(shù)變大B.若閉合開關S,則電流表A1示數(shù)變大,A2示數(shù)變大C.當滑動變阻器的滑動觸頭P向上滑動時,電壓表V示數(shù)變大D.當滑動變阻器的滑動觸頭P向上滑動時,R1消耗的功率變大2、家禽養(yǎng)殖場里的自動孵化機由于運用了傳感器,當環(huán)境溫度發(fā)生變化時,孵化機內(nèi)仍可保持比較恒定的溫度。由此可以判斷:自動孵化機運用了()A.壓力傳感器B.溫度傳感器C.氣體傳感器D.光傳感器3、用特高壓實現(xiàn)遠距離輸電。在遠距離輸電中,輸電線電阻不可忽略,如圖,水電站輸出電壓穩(wěn)定的正弦交流電,升至特高壓U后向湖南供電,輸送的總功率為P。用戶端理想變壓器原副線圈匝數(shù)分別為n1、n2,R1為輸電線總電阻,R2為不斷電用戶電阻(可視為定值電阻),R為可變用戶電阻(可視為可變電阻)。當可變電阻R減小時,電壓表和電流表示數(shù)變化的絕對值分別為電壓表和電流表均為理想電表,下列說法正確的是()
A.B.C.對于原線圈回路,虛線框所圈部分的等效電阻為D.輸電線路上損耗的功率為P損4、如圖所示為電容式傳感器的原理圖,其中的某個量的變化,能夠引起電容的變化,現(xiàn)通過測定電容就可以確定上述物理量的變化。下列說法正確的是()
A.傳感器是通過電容的變化確定液面高度的變化B.傳感器是通過電容的變化確定電介質(zhì)厚度的變化C.液面升高,則電容器的介電常數(shù)變大D.液面升高,則電容器的正對面積變小5、如圖所示是發(fā)電廠通過升壓變壓器進行高壓輸電,接近用戶端時再通過降壓變壓器降壓給用戶供電的示意圖(圖中變壓器均可視為理想變壓器。圖中電表均為理想交流電表)。設發(fā)電廠輸出的電壓一定,兩條輸電線總電阻用表示,變阻器R相當于用戶用電器的總電阻。當用電器增加時,相當于R變??;則當用電進入高峰時,下列說法錯誤的是()
A.電壓表的讀數(shù)均不變,電流表的讀數(shù)增大,電流表的讀數(shù)減小B.電壓表的讀數(shù)均減小,電流表的讀數(shù)均增大C.電壓表的讀數(shù)之差與電流表的讀數(shù)的比值不變D.輸電線路損耗的功率增大6、如圖所示,有一個等腰直角三角形的勻強磁場區(qū)域其直角邊長為L,磁場方向垂直紙面向外,磁感應強度大小為B.邊長為L、總電阻為R的正方形導線框abcd,從圖示位置開始沿x軸正方向以速度v勻速穿過磁場區(qū)域,取沿abcda的感應電流為正,則表示線框中電流i隨bc邊的位置坐標x變化的圖象正確的是。
A.B.C.D.7、一個矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動,產(chǎn)生的感應電動勢為e=220sin314tV,則以下說法中錯誤的是()A.這個交流電動勢的頻率是50HzB.t=0時線圈平面恰與中性面重合C.如果發(fā)電機功率足夠大,它可使“220V,110W”的燈泡正常發(fā)光D.用交流電壓表測量時,示數(shù)為220V8、在變電站里,經(jīng)常要用交流電表去監(jiān)測電網(wǎng)上的高電壓,所用的器材叫電壓互感器。如下所示的四個圖中,能正確反映其工作原理的是()A.B.C.D.9、如圖所示,有一半徑為圓心為О的金屬圓環(huán),Oa為長度也為L的銅棒,兩者電阻均不計且接觸良好。現(xiàn)讓Oa以圓心О為軸,以ω=10rad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動,圓環(huán)處于垂直于環(huán)面向里,磁感應強度大小為的勻強磁場中。從圓心O引出導線,從圓環(huán)上接出導線,并分別接到匝數(shù)比為的理想變壓器原線圈兩端;則接在副線圈兩端的理想電壓表的示數(shù)為()
A.40VB.20VC.80VD.0評卷人得分二、多選題(共7題,共14分)10、在農(nóng)村,背負式噴霧器是防治病蟲害不可缺少的重要農(nóng)具,其主要由壓縮空氣裝置、橡膠連接管、噴管和噴嘴等組成.給作物噴灑農(nóng)藥的情景如圖甲所示,擺動噴管,可將藥液均勻噴灑在作物上.一款噴霧器的噴管和噴嘴均由金屬制成,噴管擺動過程可簡化為圖乙所示,設ab為噴管,b端有噴嘴,總長為L.某次擺動時,噴管恰好繞ba延長線上的O點以角速度ω在紙面內(nèi)沿逆時針方向勻速擺動,且始終處于垂直紙面向里的磁感應強度為B的勻強磁場中,若Oa距離為則噴管在本次擺動過程中()
A.a端電勢高B.b端電勢高C.ab兩端的電勢差為BL2ωD.ab兩端的電勢差為BL2ω11、如圖所示電路,自感線圈L的自感系數(shù)足夠大,其直流電阻忽略不計,LA、LB是兩個相同的燈泡;則()
A.S閉合瞬間,LA不亮,LB很亮B.S閉合瞬間,LA、LB同時亮,然后LA逐漸變暗到熄滅,LB變得更亮C.S斷開瞬間,LA閃亮一下才熄滅,LB立即熄滅D.S斷開瞬間,LA、LB立即熄滅12、關于電場和磁場下列說法正確的是()A.運動電荷在磁場中的受力方向就是該點的磁感應強度方向B.運動電荷在磁場中某位置受到的磁場力為零,該位置的磁感應強度不一定為零C.放入電場中某位置的電荷受到的電場力不為零,該位置的電場強度一定不為零D.沿著電場線的方向電勢逐漸降低,沿著電流方向電勢逐漸降低13、回旋加速器是加速帶電粒子的裝置;其核心部分是分別與高頻交流電極相連接的兩個D形金屬盒,兩盒間的狹縫中形成周期性變化的電場,使粒子在通過狹縫時都能得到加速,兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強磁場中,如圖所示,要增大帶電粒子射出時的動能,則下列方法可行的是()
A.增大磁場的磁感應強度B.減小狹縫間的距離C.增大D形金屬盒的半徑D.增大兩D形金屬盒間的加速電壓14、如圖所示,由粗細均勻的電阻絲制成邊長為l的正方形線框abcd,線框的總電阻為R.現(xiàn)將線框以水平向右的速度v勻速穿過一個寬度為2l、磁感應強度為B的勻強磁場區(qū)域,整個過程中ab、cd兩邊始終保持與磁場邊界平行.取線框的cd邊剛好與磁場左邊界重合時t=0,電流沿abcd方向為正方向,u0=Blv,在下圖中線框中電流i和a、b兩點間的電勢差uab隨線框cd邊的位移x變化的圖象正確的是。
A.B.C.D.15、圖示有三個有界勻強磁場,磁感應強度大小均為B,方向分別垂直紙面向外、向里和向外,磁場寬度均為L,在磁場區(qū)域的左側(cè)邊界處,有一邊長為L的正方形導體線框,總電阻為R,且線框平面與磁場方向垂直,現(xiàn)用外力F使線框以速度v勻速穿過磁場區(qū)域,以初始位置為計時起點,規(guī)定電流沿逆時針方向時的電動勢E為正,磁感線垂直紙面向里時的磁通量Φ為正值,外力F向右為正.則以下能反映線框中的磁通量Φ、感應電動勢E、外力F和電功率P隨時間t變化的規(guī)律圖象的是()
A.B.C.D.16、如圖所示,單匝矩形閉合導線框abcd全部處于磁感應強度為B的水平勻強磁場中,線框面積為S,電阻為R,線框繞與cd邊重合的豎直固定轉(zhuǎn)軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動;從圖示位置開始計時()
A.當轉(zhuǎn)過60°角時,感應電流的瞬時值為B.當轉(zhuǎn)過60°角時,感應電流的瞬時值為C.在轉(zhuǎn)過60°角的過程中,感應電動勢的平均值為D.在轉(zhuǎn)過60°角的過程中,感應電流的有效值為評卷人得分三、填空題(共6題,共12分)17、如圖所示,一電子以速度1.0×107m/s與x軸成30°的方向從原點出發(fā),在垂直紙面向里的勻強磁場中運動,磁感應強度B=1T.那么圓周運動的半徑為______m,經(jīng)過______S時間,第一次經(jīng)過x軸.(電子質(zhì)量m=9.1×10-31kg)18、如圖所示,阻值為R的金屬棒從圖示ab位置分別以v1、v2的速度沿光滑導軌(電阻不計)勻速滑到a′b′位置,若v1∶v2=1∶2,則在這兩次過程中回路的電流I1∶I2=___________,產(chǎn)生的熱量Q1∶Q2=___________,通過任一截面的電荷量q1∶q2=___________,外力的功率P1∶P2=___________
19、渦流大小的決定因素:磁場變化越______(越______),導體的橫截面積S越______,導體材料的電阻率越______,形成的渦流就越大。20、如圖是“用DIS探究向心力與哪些因素有關”的實驗儀器,該實驗采用的方法是_______________;該實驗中需要用到的傳感器是__________________。
21、運動電荷在磁場中受到的力稱為______,這個力的方向與電荷運動方向______,和磁感應強度方向______,這個力的方向可以由______來判斷,安培力可稱作這個力的______表現(xiàn)。22、一矩形線圈在勻強磁場中以角速度勻速轉(zhuǎn)動,產(chǎn)生的交變電動勢的圖像如圖所示。當時,線圈平面與磁感線___________,當時,e為___________V。
評卷人得分四、作圖題(共4題,共32分)23、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。
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。
25、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。
26、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40分)27、用如圖a所示的電路測量鉑熱敏電阻的阻值與溫度的關系.
(1)開關閉合前,滑動變阻器的滑片應移至______端(填“A”或“B”).
(2)實驗測得不同溫度下的阻值,并繪得如圖b的Rt-t關系圖線,根據(jù)圖線寫出該熱敏電阻的Rt-t關系式:Rt=______________(Ω).
(3)鉑的電阻對溫度變化很靈敏,可以制成電阻溫度計.請利用開關、導線、鉑熱敏電阻、圖a中某一電表和圖c所示的恒流源(調(diào)節(jié)旋鈕時可以選擇不同的輸出電流,且輸出電流不隨外部條件的變化而變化),設計一個簡易電阻溫度計并在圖d的虛線框內(nèi)畫出電路原理圖____________________.
(4)結合圖b的關系圖線,選擇恒流源的輸出電流為0.15A,當選用的電表達到滿偏時,電阻溫度計所測溫度為__________________℃.如果要提高該溫度計所能測量的最高溫度值,請?zhí)岢鲆环N可行的方法:_________________________________________.28、某同學要把電壓表改裝成可直接測量壓力的儀表,設計的電路如圖(a)所示。實驗器材如下:待改裝電壓表(量程0~3V,可視為理想電壓表),定值電阻R0,壓敏電阻Rx,電源(4V,內(nèi)阻不計),開關S,導線。選用的壓敏電阻阻值Rx隨壓力F變化的規(guī)律如圖(b)。
(1)實驗中隨著壓力F的增大,電壓表的示數(shù)_______。(選填“變大”“不變”或“變小”)
(2)為使改裝后儀表的量程為0~160N,且壓力160N對應電壓表3V刻度,則定值電阻阻值R0=_______壓力0N對應電壓表_______V刻度。29、某同學用光敏電阻和電磁繼電器等器材設計自動光控照明電路。
(1)光強(E)是表示光強弱程度的物理量,單位為坎德拉(cd)。如圖(a)所示是光敏電阻阻值隨光強變化的圖線,由此可得到的結論是:________;
(2)如圖(b)為電磁繼電器的構造示意圖,其中L為含有鐵芯的線圈,P為可繞O點轉(zhuǎn)動的銜鐵,K為彈簧,S為一對觸頭,A、B、C、D為四個接線柱。工作時,應將____(填“A;B”或“C、D”)接照明電路;
(3)請在圖(c)中用筆畫線代替導線,完成實物電路的連接_______;
(4)已知電源電動勢為3V,內(nèi)阻很小,電磁鐵線圈電阻R0=20.0Ω,電流超過50mA時可吸合銜鐵。如果要求光強達到2cd時,照明電路恰好接通,則圖(c)中定值電阻R=____Ω。
30、現(xiàn)要組裝一個酒精測試儀,它利用的是一種二氧化錫半導體型酒精氣體傳感器。此傳感器的電阻Rx隨酒精氣體濃度的變化而變化,規(guī)律如圖甲所示。酒精測試儀的調(diào)試電路如圖乙所示。目前國際公認的酒駕標準是“0.2mg/mL≤酒精氣體濃度<0.8mg/mL”;醉駕標準是“酒精氣體濃度≥0.8mg/mL”提供的器材有:
A.二氧化錫半導體型酒精傳感器Rx
B.直流電源(電動勢為4V;內(nèi)阻不計)
C.電壓表(量程為3V;內(nèi)阻非常大)
D.電阻箱(最大阻值為999.9Ω)
E.定值電阻(阻值為50Ω)
F.定值電阻(阻值為10Ω)
G.單刀雙擲開關一個;導線若干。
(1)為使電壓表改裝成酒精濃度測試表以判斷是否酒駕,R應選用定值電阻_______(填或);
(2)按照下列步驟調(diào)節(jié)此測試儀:
①電路接通前,先將電阻箱調(diào)為30.0Ω,然后開關向______(填“a”或“b”)端閉合,將電壓表此時指針對應的刻度線標記為______mg/L;(保留小數(shù)點后一位)
②逐步減小電阻箱的阻值,電壓表的示數(shù)不斷__________(填“變大”或“變小”)。按照甲圖數(shù)據(jù)將電壓表上“電壓”刻度線標為對應的“酒精濃度”;此濃度表刻度線上對應的濃度值是__________(填“均勻”或“非均勻”)變化的;
③將開關向另一端閉合;測試儀即可正常使用。
(3)在電壓表刻度線上標注一段紅色的長度以提醒酒駕的讀數(shù)范圍,該長度與電壓表總刻度線長度的比例為1∶_______。(保留一位有效數(shù)字)
(4)使用一段時間后,由于電源的電動勢略微變小,內(nèi)阻變大,其測量結果__________(填“偏大”“偏小”或“準確”)。評卷人得分六、解答題(共4題,共36分)31、在平面坐標系第Ⅰ、Ⅱ象限內(nèi)有垂直坐標平面向里的勻強磁場,在第Ⅲ象限內(nèi)有M、N兩個豎直平行金屬板,板間的電壓為U,在第Ⅳ象限內(nèi)有沿y軸正方向的勻強電場。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子(不計粒子重力)從靠近M板的S點由靜止開始做加速運動,從y軸上y=-l處的A點垂直于y軸射入電場,從x=2l的C點離開電場,經(jīng)磁場后再次到達x軸時剛好從坐標原點O處經(jīng)過。求:
(1)粒子運動到A點的速度大??;
(2)電場強度E和磁感應強度B的大??;
(3)帶正電粒子從A運動到O經(jīng)歷的時間。
32、如圖所示,帶電荷量為+q、質(zhì)量為m的物塊從傾角為θ=的光滑絕緣斜面頂端由靜止開始下滑,磁感應強度為B的勻強磁場垂直紙面向外,求物塊在斜面上滑行的最大速度和在斜面上運動的最大位移.(斜面足夠長,取sin=0.6,cos=0.8)
33、如圖甲所示,平行金屬板M、N水平放置,板長L=m、板間距離d=0.20m。在豎直平面內(nèi)建立xOy直角坐標系,使x軸與金屬板M、N的中線OO′重合,y軸緊靠兩金屬板右端。在y軸右側(cè)空間存在方向垂直紙面向里、磁感應強度大小B=5.0×10-3T的勻強磁場,M、N板間加隨時間t按正弦規(guī)律變化的電壓uMN,如圖乙所示,圖中T0未知,兩板間電場可看作勻強電場,板外電場可忽略。比荷=1.0×107C/kg、帶正電的大量粒子以v0=1.0×105m/s的水平速度,從金屬板左端沿中線OO′連續(xù)射入電場,進入磁場的帶電粒子從y軸上的P、Q(圖中未畫出,P為最高點、Q為最低點)間離開磁場。在每個粒子通過電場區(qū)域的極短時間內(nèi);電場可視作恒定不變,忽略粒子重力,求:
(1)進入磁場的帶電粒子在電場中運動的時間t0及在磁場中做圓周運動的最小半徑r0;
(2)P、Q兩點的縱坐標yP、yQ;
(3)若粒子到達Q點的同時有粒子到達P點,滿足此條件的電壓變化周期T0的最大值。
34、在xOy平面內(nèi),y軸和邊界MN(MN平行于y軸)之間存在沿y軸負方向的勻強電場,在MN右側(cè)存在磁感應強度大小為B、方向垂直坐標平面向里的勻強磁場,y軸正半軸上有一點P,P點與原點的距離為如圖所示。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從P點以大小為的速度沿x軸正方向射入勻強電場,結果恰好從MN與x軸的交點Q進入勻強磁場,粒子進入磁場時的速度方向與x軸正方向的夾角不計粒子所受的重力;取sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)粒子經(jīng)過Q點時的速度大小v;
(2)勻強電場的電場強度大小E以及粒子從P點運動到Q點的時間t;
(3)粒子在磁場中運動過程中到y(tǒng)軸的最遠距離
參考答案一、選擇題(共9題,共18分)1、C【分析】【分析】
【詳解】
CD.僅將滑片P上移;滑動變阻器接入電路的電阻變大,則負載電路的總電阻變大,而副線圈的電壓不變,故副線圈中總電流減小,根據(jù)。
可知R1消耗的功率變小,R1兩端的電壓變??;副線圈電壓不變,那么并聯(lián)部分的電壓增大,故C正確,D錯誤;
AB.閉合開關S,電路中總電阻變小,副線圈中總電流變大,R1兩端的電壓變大,那么并聯(lián)部分的電壓變小,則流過的電流變小,所以A2示數(shù)變小,根據(jù)原、副線圈中電流與匝數(shù)成反比可知,電流表A1的示數(shù)變大;故AB錯誤。
故選C。2、B【分析】【分析】
【詳解】
環(huán)境溫度發(fā)生變化時;孵化機內(nèi)仍可保持比較恒定的溫度,可以判斷:自動孵化機運用了溫度傳感器。
故選B。3、C【分析】【詳解】
AB.設用戶端理想變壓器原副線圈兩端電壓分別為U1、U2,電流分別為I1、I2,則根據(jù)理想變壓器特點
得
對原線圈電路有
由上式可得
AB錯誤;
C.由題意可得
結合
聯(lián)立可得
C正確;
D.根據(jù)C選項中分析可知,虛線框所圈部分的等效電阻為則上消耗功率為
D錯誤。
故選C。4、A【分析】【詳解】
AB.由傳感器原理圖可知;液體高度變化,引起電容器的正對面積變化,從而引起電容的變化,A項正確,B項錯誤;
C.電容器的介電常數(shù)由材料決定;液面升高,電容器的介電常數(shù)不變,C項錯誤;
D.液面升高;電容器的正對面積變大,D項錯誤。
故選A。5、A【分析】【詳解】
AB.因發(fā)電廠的輸出電壓一定,因此可知升壓變壓器的原線圈的電壓不變,即不變,由
可知升壓變壓器的副線圈的電壓不變,即電壓表的示數(shù)不變;進入用電高峰,電阻R降低,假設電壓表的電壓不變,由
可知電流表得電流增大,由
可知電流表降壓變壓器得輸入端得電流增大,即電流表的示數(shù)增大,由
可知輸入電流增大,即電流表示數(shù)增加;由
可知降壓變壓器原線圈的電壓降低,即電壓表降低,由
可知降壓變壓器的副線圈的電壓降低,即降低;故A錯誤,B正確;
C.電流表的讀數(shù)之差與電流表的讀數(shù)的比值不變;等于輸電線的電阻值,故C正確;
D.根據(jù)又輸電線上的電流增大,電阻不變,所以輸電線上的功率損失增大,故D正確。
由于本題選擇錯誤的,故選A。6、C【分析】【詳解】
bc邊的位置坐標x在L-2L過程,線框bc邊有效切線長度為l=x-L
感應電動勢為E=Blv=B(x-L)v
感應電流
電流的大小隨x逐漸增大;根據(jù)楞次定律判斷出來感應電流方向沿a→b→c→d→a,為正值。x在2L-3L過程,根據(jù)楞次定律判斷出來感應電流方向沿a→d→c→b→a,為負值,線框ad邊有效切線長度為l=x-2L
感應電動勢為E=Blv=B(x-2L)v
感應電流
大小隨x逐漸增大。
A.圖像與分析不符;故A錯誤。
B.圖像與分析不符;故B錯誤。
C.圖像與分析相符;故C正確。
D.圖像與分析不符,故D錯誤。7、D【分析】【分析】
【詳解】
A.根據(jù)瞬時電動勢的表達式可得
則這個交流電動勢的頻率是
故A不符題意;
B.根據(jù)瞬時電動勢的表達式為正弦函數(shù)可知初相為零,則表示t=0時線圈平面恰與中性面重合;故B不符題意;
C.發(fā)電機的電動勢的有效值為
則發(fā)電機能提供功率有110W;就它可使“220V,110W”的燈泡正常發(fā)光,故C不符題意;
D.用交流電壓表測量的是電動勢的有效值;示數(shù)為220V,故D符合題意;
故選D。8、B【分析】【分析】
【詳解】
由電壓互感器的工作原理可知;電壓互感器應跨接在火線與零線之間,且由于電壓與匝數(shù)成正比,故電壓互感器應使高壓電線并聯(lián)接入匝數(shù)較多的線圈上,故B符合題意,ACD不符合題意。
故選B。9、D【分析】【詳解】
Oa勻速轉(zhuǎn)動;產(chǎn)生恒定的感應電動勢,變壓器鐵芯中磁通量不變,副線圈不產(chǎn)生感應電動勢,接在副線圈兩端的理想電壓表的示數(shù)為零,故D正確,ABC錯誤。
故選D。二、多選題(共7題,共14分)10、A:D【分析】【分析】
【詳解】
噴管繞ba延長線上的O點以角速度ω在紙面內(nèi)沿逆時針方向勻速擺動,根據(jù)右手定則可知,若ab中有感應電流,其方向應為由b到a,因ab相當于電源,故a端的電勢高;A正確,B錯誤;
根據(jù)法拉第電磁感應定律可得。
所以ab兩端的電勢差為。
C錯誤;D正確。
故選AD。11、B:C【分析】【詳解】
AB.閉合S時,電源的電壓同時加到兩燈上,LA、LB同時亮,且亮度相同;隨著L中電流增大,由于線圈L直流電阻可忽略不計,分流作用增大,LA逐漸被短路直到熄滅,外電路總電阻減小,總電流增大,LB變亮;故A錯誤,B正確;
CD.斷開S,LB立即熄滅,線圈中電流減小,產(chǎn)生自感電動勢,感應電流流過LA燈,LA閃亮一下后熄滅;故C正確,D錯誤。
故選BC。12、B:C【分析】【詳解】
A.根據(jù)左手定則可知運動電荷在磁場中的受力方向與該點的磁感應強度方向垂直;故A錯誤;
B.根據(jù)可知;運動電荷在磁場中某位置受到的磁場力為零,則該位置的磁感應強度可能為零或電荷的速度為零或速度方向與磁感應強度方向平行,故B正確;
C.由電場的基本性質(zhì)可知;對放入電場中某位置的電荷受到的電場力不為零,則該位置一定不為零,故C正確;
D.沿著電場線方向電勢逐漸降低;在閉合電路的外電路中沿著電流的方向電勢逐漸降低;在內(nèi)電路中沿著電流的方向電勢逐漸升高,故D錯誤;
故選BC。13、A:C【分析】【詳解】
由洛倫茲力提供向心力,可知
計算得出
則動能
可知,動能與加速的電壓無關,與狹縫間的距離無關,與磁感應強度大小和D形盒的半徑有關,增大磁感應強度和D形盒的半徑,可以增加粒子的動能,故選AC。14、A:D【分析】【分析】
當線框進入磁場時;磁通量發(fā)生變化有感應電流產(chǎn)生,根據(jù)有效切割長度判斷出電流大小變化,根據(jù)楞次定律或右手定則判斷出感應電流方向,即可正確解答.
【詳解】
當線框進入磁場的過程,切割的長度不變,即感應電動勢及電流大小不變;由右手定則可知,電流為逆時針(沿abcd),故為正值,a、b兩點間電勢差
當線框全部進入磁場,磁通量不變,無感應電流.a(chǎn)b邊的電壓等于ab邊產(chǎn)生的感應電動勢,故為正值;uab=E=Blv=u0;
同理可知,線框從磁場中出來的過程中,電流為順時針的方向,故為負值,a點的電勢高于b點的電勢,故A;D正確.
故選AD.
【點睛】
在求導體切割磁感線類型的感應電流時,一定要會正確求解有效切割長度.15、A:B:D【分析】【詳解】
A.當線框開始進入磁場時,磁通量開始增加,當全部進入時達最大;此后向里的磁通量增加,總磁通量減小且變化率為之前2倍;當運動到1.5L時,磁通量最小,當運動到2L時磁通量變?yōu)橄蚶锏淖畲?;故A項正確;
B.當線框進入第一個磁場時,由E=BLv可知,E保持不變,感應電動勢為正;而開始進入第二個磁場時,兩端同時切割磁感線,電動勢為2BLv;為正,故B項正確;
C.因安培力總是與運動方向相反;故拉力應一直向右,故C項錯誤;
D.拉力的功率P=Fv;因速度不變,而當線框在第一個磁場時,電流為定值,拉力也為定值;兩邊分別在兩個磁場中時。
F安=2B·L=4
因此安培力變?yōu)樵瓉淼?倍,則拉力的功率變?yōu)樵瓉淼?倍,故D項正確.16、A:C:D【分析】【詳解】
AB.因為線圈從中性面開始計時,所以感應電動勢的瞬時值表達式為
轉(zhuǎn)過60°角時,感應電動勢的瞬時值為
感應電流的瞬時值為
B錯誤;A正確;
C.轉(zhuǎn)過60°的時間為rad/s
磁通量變化量為
感應電動勢的平均值為
C正確;
D.感應電流的最大值為
感應電流的有效值為
D正確。
故選ACD。三、填空題(共6題,共12分)17、略
【分析】【分析】
【詳解】
電子所受到的洛倫茲力提供它做勻速圓周運動的向心力,即解得:圓周運動的半徑代入數(shù)據(jù)可得:.
電子在磁場中運動軌跡如圖。
則電子第一次經(jīng)過x軸所用時間又聯(lián)立解得:.【解析】18、略
【分析】【分析】
【詳解】
[1]回路中感應電流為。
則有。
[2]產(chǎn)生的熱量為。
則有。
[3]通過任一截面的電荷量為。
即q與v無關;則有。
[4]由于棒勻速運動;外力的功率等于電路中的熱功率,即。
則有。
【解析】1∶21∶21∶11∶419、略
【分析】【分析】
【詳解】
略【解析】快大大小20、略
【分析】【詳解】
[1]該實驗運用控制變量法研究物理量的關系,根據(jù)向心力公式實驗探究向心力F和圓柱體線速度v的關系時,要保持圓柱體質(zhì)量和半徑都不變;研究F與r的關系時;保持圓柱體的質(zhì)量和線速度的大小不變,故采用控制變量法;
[2]向心力F需要用力傳感器測定,圓柱體的線速度v需要用光電傳感器測定,故需要用到力傳感器、光電傳感器?!窘馕觥竣?控制變量法②.力傳感器、光電傳感器21、略
【分析】【詳解】
[1][2][3][4][5]運動電荷在磁場中受到的力稱為洛倫茲力,方向垂直于電荷運動方向和磁感應強度方向形成的平面;洛倫茲力的方向由左手定則來判斷,安培力可稱作洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)?!窘馕觥柯鍌惼澚Υ怪贝怪弊笫侄▌t宏觀22、略
【分析】【分析】
【詳解】
[1]由圖像知時,線圈位于中性面位置,線圈平面和磁感線垂直;
[2]當時,【解析】垂直0四、作圖題(共4題,共32分)23、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】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】25、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(zhuǎn),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】26、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(chǎn)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40分)27、略
【分析】【詳解】
(1)開關閉合前;為了保護電路,滑動變阻器的滑片應位于阻值最大處,故滑片應移至B端;
(2)由圖象可知,鉑絲電阻Rt的阻值與溫度的關系式:Rt=50+t;
(3)直流恒流電源正常工作時,其輸出電流不隨外部條件的變化而變化,并且可讀出其大小,電壓表并聯(lián)在鉑絲電阻Rt的兩端;如圖所示:
(4)當恒流源的輸出電流為0.15A,所以當電壓表示數(shù)最大時,即Rt兩端的電壓Ut=15V時,鉑絲電阻Rt的阻值最大,由丙圖中所畫的Rt﹣t圖象可知,此時溫度計所能測量的溫度最高;由I得鉑絲電阻Rt的阻值為:Rt′100Ω,則溫度計所能測量的最高溫度為:t=Rt﹣50=100﹣50=50℃.直流恒流電源正常工作時,其輸出電流不隨外部條件的變化而變化,并且可讀出其大小,電壓表并聯(lián)在鉑絲電阻Rt的兩端,如圖所示要提高該溫度計所能測量的最高溫度值,應使鉑絲電阻Rt的阻值增大或?qū)⒑懔髟吹妮敵鲭娏髡{(diào)小.【解析】B50+t50將恒流源的輸出電流調(diào)小28、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)[1]根據(jù)閉合電路歐姆定律可知;電壓表的示數(shù)為。
由圖(b)可知,壓力越大Rx越小,U越大;故電壓表的示數(shù)變大。
(2)[2]由圖(b)可知,當時,此時電壓表的示數(shù)由。
得。
[3]由圖(b)可知,當時,此時電壓表的示數(shù)為。
可見壓力0N對應電壓表1.5V刻度?!窘馕觥孔兇?401.529、略
【分析】【詳解】
(1)[1]由圖像可得到的結論是:隨著光照強度的增加;光敏電阻的阻值迅速下降,進一步增大光照強度,電阻值變化減小,然后逐漸趨向平緩;
(2)[2]由電磁繼電器的工作原理可知;電磁鐵連接的是控制電路,銜鐵連通的是工作電路,故工作時,應將“C;D”接照明電路;
(3)光敏電阻;定值電阻、電源與L組成控制電路;C、D與燈泡組成工作電路,電路圖如圖所示。
(4)[4]由圖(a)所示圖線可知;2cd對應的光敏電阻阻值。
由閉合電路歐姆定律可知。
代入數(shù)據(jù)解得。
【解析】隨著光照強度的增加,光敏電阻的阻值迅速下降,進一步增大光照強度,電阻值變化減小,然后逐漸趨向平緩C、D22Ω30、略
【分析】【詳解】
(1)[1]由于電壓表量程為3V,本實驗電壓表并聯(lián)在定值電阻兩端,由歐姆定律可得,定值電阻兩端的電壓
由圖甲可知電動勢為4V,電壓表量程為3V,得
可得
故R應選用定值電阻選
(2)①[2]本實驗采用替代法,用電阻箱的阻值替代傳感器的電阻故應先電阻箱調(diào)到30.0Ω,結合電路,開關應向b端閉合;
[3]由圖甲可知時,酒精氣體濃度為0.20mg/mL=200.0mg/L
②[4]逐步減小電阻箱的阻值;定值電阻上的分壓變大,電壓表的示數(shù)不斷變大。
[5]由甲圖知,傳感器的電阻隨酒精氣體濃度是非均勻變化;故此濃度表刻度線上對應的濃度值是非均勻變化的。
(3)[6]根據(jù)電路分壓原理,酒精濃度0.20mg/mL時傳感器電阻為30Ω,此時電壓表示數(shù)為
酒精濃度0.80mg/mL時傳感器電阻為10Ω,此時電壓表示數(shù)為
故電壓表為酒駕范圍,占總量程則該長度與電壓表總刻度線長度的比例為
(4)[7]使用一段時間后,由于電源的電動勢略微變小,內(nèi)阻變大,電路中電流將減小
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