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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年冀教新版選擇性必修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6題,共12分)1、如圖所示,理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為2∶1,原線圈接在u=Umcos(t+)的交流電源上,副線圈接一定值電阻R0和滑動變阻器R,電流表、電壓表均為理想交流電表。當滑動變阻器R的滑片P由a端向b端緩慢滑動時;下列說法中正確的是()
A.電流表A1、A2的示數(shù)之比為2∶1B.電壓表V1、V2的示數(shù)之比為1∶2C.滑動變阻器R消耗的功率可能先增大后減小D.原線圈的輸入功率可能減小2、某山區(qū)有一小型水電站,每分鐘有60m3的水從高處落下沖擊水輪機,水輪機與上游水位的落差是50m。則()A.水從高處落下,重力每分鐘做功B.若水的機械能有70%轉(zhuǎn)化為電能,水電站的發(fā)電功率是3.5×105WC.若輸電電壓為10000V,輸電電流是3.5AD.若輸電電壓為10000V,輸電線總電阻為0.5Ω,則輸電線上每分鐘產(chǎn)生的熱量是612.5J3、以下幾個物理公式中都用L來表示相關的物理量,其中有一個公式中的L所代表的物理量的量綱與其它三個不同的是()A.感應電動勢B.電阻定律C.電振蕩周期D.單擺周期公式4、如圖所示,在M、N兩點處有兩根垂直紙面平行放置的長直導線,通有大小相等、方向相反的電流。在紙面上有一點P,P點到M、N的距離相等。下列選項正確的是()
A.M處導線受到的安培力沿MN連線指向NB.M處導線受到的安培力垂直于MN連線向右C.P點的磁場方向平行于MN連線向上D.P點的磁場方向垂直于MN連線向右5、某研究性學習小組的同學設計的電梯墜落的應急安全裝置如圖所示;在電梯掛廂上安裝永久磁鐵,并在電梯的井壁上鋪設線圈,這樣可以在電梯突然墜落時減小對人員的傷害。關于該裝置,下列說法正確的是()
A.當電梯突然墜落時,該安全裝置可使電梯停在空中B.當電梯墜落至永久磁鐵在圖示位置時,閉合線圈A、B中的電流方向相反C.當電梯墜落至永久磁鐵在圖示位置時,只有閉合線圈A在阻礙電梯下落D.當電梯墜落至永久磁鐵在圖示位置時,只有閉合線圈B在阻礙電梯下落6、在一水平通電直導線的正下方,有一半圓形光滑圓弧軌道,一導體圓環(huán)自軌道左側的A點無初速度釋放;下滑過程中環(huán)平面始終保持與弧軌道平面平行;則下列說法中正確的是()
A.圓環(huán)中沒有感應電流產(chǎn)生B.安培力始終阻礙圓環(huán)相對軌道的運動,以阻礙圓環(huán)中的磁通量變化C.圓環(huán)能滑到軌道右側與A點等高的C處D.圓環(huán)在整個運動過程中機械能不變評卷人得分二、多選題(共8題,共16分)7、如圖所示,在邊界上方存在磁感應強度大小為B,方向垂直紙面向里的勻強磁場。磁場的直線邊界上有粒子源位于O點,零時刻粒子源同時向紙面內(nèi)各個方向發(fā)射速率均為v、質(zhì)量均為m、電荷量均為的粒子,有兩個粒子先后經(jīng)過邊界上另外一點P,的長度為不計粒子重力及粒子間相互作用力,則下列說法正確的是()
A.兩個粒子運動的加速度大小不相同B.兩個粒子運動軌道的半徑不相同C.兩個粒子分別從O點到達P點時的動量變化量相同D.兩個粒子到達P點的時間差為8、如圖所示,兩平行金屬板長度均為L,O、O’為兩金屬板中心處正對的兩個小孔,兩平行金屬板間加可調(diào)的電壓U,緊靠金屬板右側的直角三角形MNP區(qū)域內(nèi)存在方向垂直紙面向外、磁感應強度為B的勻強磁場,MN與右金屬板等長且重合,∠PMN=37°。一比荷為k的粒子(不計重力)從O點以可以,忽略的初速度進入金屬板間的電場,經(jīng)加速后再進入磁場,并從NP邊界離開磁場。已知sin37°=0.6;cos37°=0.8,則下列說法正確的是()
A.左板電勢低于右板電勢B.粒子從NP邊界離開磁場時的最大速度大小為C.粒子從NP邊界離開磁場時離N點最遠距離為D.要使粒子從NP邊界離開磁場,可調(diào)電壓的變化范圍是9、如圖所示,一載流子為電子的霍爾元件接入電路中,在霍爾元件所在空間加一個垂直上表面的勻強磁場B,霍爾元件的長寬高分別為a、b、c;下列說法正確的是()
A.前表面的電勢低B.調(diào)節(jié)滑片使回路電流增大為原來的2倍,則霍爾電壓也變?yōu)樵瓉淼?倍C.若載流子的定向移動速率為v,則霍爾電壓大小等于D.若載流子的定向移動速率為v,則前后表面電荷形成的電場的電場強度等于10、如圖所示是兩個橫截面分別為圓和正方形但磁感應強度均相同的勻強磁場;圓的直徑D等于正方形的邊長,兩個電子分別以相同的速度飛入兩個磁場區(qū)域,速度方向均與磁場方向垂直,進入圓形磁場區(qū)域的速度方向?qū)柿藞A心,進入正方形磁場區(qū)域的方向是沿一邊的中點且垂直于邊界線,則下列判斷正確的是。
A.兩電子在兩磁場中運動時,其軌跡圓對應的圓心角一定不相同B.兩電子在兩磁場中運動的時間一定不相同C.進入圓形磁場區(qū)域的電子一定先飛離磁場D.進入圓形磁場區(qū)域的電子一定不會后飛出磁場11、環(huán)型對撞機是研究高能粒子的重要裝置,其核心部件是一個高真空的圓環(huán)狀空腔。若帶電粒子初速度為零,經(jīng)電壓為U的電場加速后,沿圓環(huán)切線方向注入對撞機的環(huán)狀空腔內(nèi),腔內(nèi)存在著與圓環(huán)平面垂直的勻強磁場,磁感應強度大小為B。帶電粒子將被局限在圓環(huán)狀腔內(nèi)運動。要維持帶電粒子在圓環(huán)內(nèi)做半徑確定的圓周運動,下列說法正確的是()A.對于給定的加速電壓,帶電粒子的比荷q/m越大,磁感應強度B越大B.對于給定的加速電壓,帶電粒子的比荷q/m越大,磁感應強度B越小C.對于給定的帶電粒子,不管加速電壓U多大,粒子運動的周期都不變D.對于給定的帶電粒子,加速電壓U越大,粒子運動的周期越小12、如圖所示,光滑的水平絕緣軌道和半徑的豎直半圓光滑絕緣軌道相切于點。半圓軌道直徑的右側有垂直軌道水平向里的勻強磁場和豎直方向的勻強電場,磁感應強度M、N為兩相同的金屬球,質(zhì)量均為帶電量分別為初始時N球靜止在軌道處,M球以向右運動。M與N碰撞后,N球恰好能沿半圓軌道做勻速圓周運動且對軌道無壓力,不計兩球間的庫侖力,取下列說法正確的是()
A.M、N兩球碰撞為彈性碰撞B.碰后N球的速度大小為C.碰后M球也能沿半圓軌道運動D.勻強電場豎直向上,電場強度大小為13、如圖甲所示,相距為L=1m的兩條足夠長的光滑平行金屬導軌MN、PQ水平放置于豎直向下的勻強磁場中,磁感應強度B隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示,導軌的M、P兩端連接一阻值為R=0.5Ω的電阻,金屬棒ab垂直于導軌放置且接觸良好,aM=bP=1m,現(xiàn)將水平外力F作用ab棒上,已知:F=0.02t(N),式中5(s),5s后F=0.1N保持不變,金屬棒在運動中始終與導軌垂直。測得ab棒沿導軌滑行達到最大速度的過程中,流過電阻R的總電量為q=1.4C,不計金屬棒ab及導軌的電阻;則()
A.0~5s內(nèi)ab棒始終保持靜止B.5s后的一段時間內(nèi)ab棒做勻加速直線運動C.ab棒運動過程中的最大速度v=0.2D.ab棒從開始運動至獲得最大速度的過程中,距導軌MP的最大距離為x=1.4m14、用均勻?qū)Ь€做成的正方形線圈邊長為l,總電阻為R,正方形的一半放在垂直于紙面向里的勻強磁場中,如圖所示,當磁場以的變化率增強時;則()
A.線圈中感應電流方向為acbdaB.線圈中產(chǎn)生的電動勢C.線圈中a點電勢高于b點電勢D.線圈中a、b兩點間的電壓評卷人得分三、填空題(共6題,共12分)15、在探究“電容器;電感器對交流電的阻礙作用”實驗中;某同學采用了如圖所示的實驗原理圖,其中C為電容器,L為帶鐵芯的電感器,甲、乙、丙為完全相同的小燈泡。
(1)當電源為直流電源時,閉合開關S,穩(wěn)定后能觀察到甲、乙兩燈的亮度_________(選填“甲亮”“乙亮”或“與甲、乙一樣亮”),而丙燈_________(選填“最亮”“不亮”或“與甲;乙一樣亮”)。
(2)當電源為交流電源時,閉合開關S,電路穩(wěn)定后能觀察到最亮的燈是_________。
(3)若僅提高交流電源的頻率,可觀察到乙燈亮度_____________,丙燈亮度_________。(均選填“變亮”“變暗”或“不變”)16、傳感器是一種能感知和識別信息的裝置,它由______和______組成,能將感知和測量到的非電學量轉(zhuǎn)別為______。17、判斷下列說法的正誤.
(1)兩個線圈相距較近時,可以產(chǎn)生互感現(xiàn)象,相距較遠時,不產(chǎn)生互感現(xiàn)象.(____)
(2)自感現(xiàn)象中,感應電流一定與原電流方向相反.(____)
(3)線圈的自感系數(shù)與電流大小無關,與電流的變化率有關.(____)
(4)線圈中電流最大的瞬間可能沒有自感電動勢.(____)18、圖甲為交流發(fā)電機示意圖,磁場可視為水平方向的勻強磁場,線圈繞垂直于磁場的水平軸OO'沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動,電阻R=4Ω,線圈電阻r=1Ω。從圖示位置開始計時,輸出的交變電壓隨時間變化的圖象如圖乙所示。則電動勢瞬時值的表達式為______V;若只將線圈轉(zhuǎn)動的角速度變?yōu)樵瓉?倍時,電動勢的最大值為______V,有效值為________V。
19、如圖所示是一個按正弦規(guī)律變化的交變電流的圖象,則該交變電流的周期是______s,電壓的有效值是_______V。
20、如圖所示為一交變電流隨時間變化的圖象,則此交變電流的有效值是________A.
評卷人得分四、作圖題(共4題,共8分)21、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。
22、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。
23、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。
24、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2題,共6分)25、如圖甲是蘋果自動分揀裝置的示意圖。該裝置把大小不同的蘋果按一定質(zhì)量標準自動分揀為大蘋果和小蘋果。該裝置的托盤秤壓在一個以為轉(zhuǎn)動軸的杠桿上,杠桿末端壓在半導體薄膜壓力傳感器上。的阻值和壓力F的關系如圖乙所示,越大越靈敏。先調(diào)節(jié)托盤稱壓杠桿上的位置,使質(zhì)量等于分揀標準的大蘋果經(jīng)過托盤秤時,處在最靈敏的壓力區(qū)間;再調(diào)節(jié)可調(diào)電阻使兩端的電壓恰好能使放大電路中的電磁鐵吸動分揀開關的銜鐵。電磁鐵具有延時功能;恰好能夠確保大蘋果在銜鐵上運動時電磁鐵始終保持吸動狀態(tài),讓大蘋果進入下面通道。
(1)說出一種能實現(xiàn)電磁鐵延時釋放吸動銜鐵的方法______________________;
(2)下列選項正確的是____________。
A.觀察圖甲裝置圖和圖乙的壓力—電阻的圖像,可以估測出重量大于的蘋果都會進入下方通道。
B.已經(jīng)調(diào)試好的裝置;如果增大傳感電路中電源的電動勢,分揀出的大蘋果質(zhì)量標準會變小。
C.設備處于良好運行狀態(tài),如果增大大蘋果的質(zhì)量標準為原來的二倍,則單純調(diào)節(jié)使它的阻值適當減小即可。
(3)放大電路內(nèi)沒有電源,對外可以簡化為三個電極,工作時電流分別從極b和極c流入,極e流出,從極b輸入一個較小的電流,就能在極c獲得較大的電流,用公式表示為其中正常工作時是個常數(shù)。把這樣的放大電路對應接到本裝置中,①接極____________,②接極____________,③接極____________,④接極____________。(均填“b”“c”或“e”)26、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)為實現(xiàn)探究目的,保持原線圈輸入的電壓一定,通過改變原、副線圈匝數(shù),測量副線圈上的電壓。這個探究過程采用的科學探究方法是___________。
A.控制變量法B.等效替代法C.演繹法D.理想實驗法。
(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.變壓器鐵芯漏磁D.原線圈輸入電壓發(fā)生變化。
(3)利用如圖所示的裝置,直接在原線圈的“0”和“800”兩個接線柱之間接的交流電源,用電表測量副線圈的“0”和“400”兩個接線柱之間的電壓,則副線圈兩端測得的電壓可能是___________。
A.B.C.D.評卷人得分六、解答題(共4題,共36分)27、如圖所示,xOy坐標系處在豎直平面內(nèi)。在的區(qū)域內(nèi)有豎直向上的勻強電場,場強大小為在第二象限的某個矩形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場(圖中未畫出),磁感應強度大小為一帶電小球以初速度沿與x軸負方向成角的方向從M點進入第一象限,在第一象限內(nèi)做直線運動,而后從y軸上的P點進入第二象限。經(jīng)歷一段時間后,小球經(jīng)x軸上的Q點離開電場區(qū)域,速度方向與x軸負方向成角,重力加速度取求:
(1)帶電小球的帶電性質(zhì)及比荷;
(2)矩形區(qū)域的最小面積。
28、如圖所示,直角坐標系的第一象限內(nèi)有豎直向上的勻強電場,第二象限內(nèi)既有沿軸負方向的勻強磁場,又有沿軸負方向的勻強電場,電場強度與第一象限內(nèi)的電場強度等大?,F(xiàn)有一質(zhì)量為電荷量為的粒子從軸上的點,以初速度沿軸負方向進入第一象限,經(jīng)軸上的點進入第二象限內(nèi),在以后的運動過程中恰好未從過軸的水平面飛出電磁場.已知到坐標原點的距離分別為不計粒子重力,求:
(1)電場強度的大小及粒子到達點時速度的大??;
(2)勻強磁場的磁感應強度大小;
(3)粒子在磁場中運動第二次與過軸的水平面相交時沿軸方向位移的大小.
29、如圖所示,在xOy平面直角坐標系中,直角三角形MNL內(nèi)存在垂直于xOy平面向里磁感應強度為B的勻強磁場,三角形的一直角邊ML長為6a,落在y軸上,∠NML=30°,其中位線OP在x軸上。電子束以相同的速度v0從y軸上-3a≤y≤0的區(qū)間垂直于y軸和磁場方向射入磁場,已知從y軸上y=-2a的點射入磁場的電子在磁場中的軌跡恰好經(jīng)過點.若在直角坐標系xOy的第一象限區(qū)域內(nèi),加上方向沿y軸正方向、大小為E=Bv0的勻強電場,在x=3a處垂直于x軸放置一平面熒光屏,與x軸交點為Q.忽略電子間的相互作用;不計電子的重力。試求:
(1)電子在磁場中運動的最長時間;
(2)電子束從+y軸上射入電場的縱坐標范圍;
(3)從磁場中垂直于y軸射入電場的電子打到熒光屏上距Q點的最遠距離。
30、如圖甲是某高速列車模型效果圖。在管道中固定著兩根平行光滑金屬導軌MN和PQ,兩導軌間距為L,導軌間依次分布著磁感應強度大小均為B、寬度均為d且方向重直導軌平面的勻強磁場,相鄰區(qū)域磁場方向相反。列車底盤前端固定有與導軌垂直的兩根相同導體棒a和b,前后距離為d,電阻均為r。假設總質(zhì)量為m的列車在圖乙所示位置僅在磁場力作用下,以速度開始減速。列車剎車距離大于d;不計導軌電阻。求:
(1)列車前進距離d的過程中,通過導體棒a的電量q;
(2)列車前進距離d的過程中,導體棒b產(chǎn)生的焦耳熱Q。
參考答案一、選擇題(共6題,共12分)1、C【分析】【詳解】
B.根據(jù)原副線圈電壓與匝數(shù)成正比得
故B錯誤;
A.理想變壓器輸入功率和輸出功率相等可得
則
故A錯誤;
C.當滑動變阻器R的滑片P由a端向b端緩慢滑動時,滑動變阻器接入電路中的電阻值逐漸減小,由于輸入電壓不變,所以輸出電壓也不變,則滑動變阻器R消耗的功率
則,當
時,滑動變阻器R消耗的功率最大,故滑動變阻器R消耗的功率可能先增大后減?。灰部赡芤恢痹龃?,故C正確;
D.由于理想變壓器輸入功率和輸出功率相等,理想變壓器輸入功率隨著輸出功率的變化而變化,副線圈兩端電壓不變,副線圈回路電阻變小,副線圈電流變大,則輸出功率
變大;變壓器輸入功率變大,故D錯誤。
故選C。2、B【分析】【分析】
【詳解】
A.每分鐘下落水的重力。
每分鐘重力做的功。
故A錯誤;
B.每分鐘得到的電能。
水電站的發(fā)電功率。
故B正確;
C.若輸電電壓為10000V;輸電電流是。
故C錯誤;
D.若輸電電壓為10000V;輸電線總電阻為0.5Ω,則輸電線上每分鐘產(chǎn)生的熱量。
故D錯誤。
故選B。3、C【分析】【分析】
【詳解】
感應電動勢電阻定律單擺周期公式這三個物理公式中的L表示的都是物體的長度物理量,而電振蕩周期中L表示的都是線圈的自感系數(shù)的物理量;ABD不符合題意,C符合題意。
故選C。4、D【分析】【詳解】
AB.先用安培定則判斷出導線電流N在M處的磁場是沿紙面水平向右,用左手定則判斷出M處導線受到的安培力沿MN連線向上;故AB錯誤;
CD.P點到M、N的距離相等,所以M、N在P點的磁場等大,則根據(jù)左手定則,M在P點的磁場垂直MP向右上方,N在P點的磁場垂直NP向右下方,由平行四邊形定則可得,合磁場方向沿紙面向右,即垂直于MN連線向右;故C錯誤,D正確。
故選D。5、B【分析】【詳解】
A.若電梯突然墜落,閉合線圈A、B內(nèi)的磁通量發(fā)生變化;將在線圈中產(chǎn)生感應電流,感應電流會阻礙永久磁鐵的相對運動,可起到應急避險作用,但不能阻止永久磁鐵的運動,故A錯誤;
B.當電梯墜落至永久磁鐵在題圖所示位置時,閉合線圈A中向上的磁場減弱,感應電流的方向從上向下看是逆時針方向,閉合線圈B中向上的磁場增強,感應電流的方向從上向下看是順時針方向,可知閉合線圈A與B中感應電流方向相反;故B正確;
CD.結合A項的分析可知,當電梯墜落至永久磁鐵在題圖所示位置時,閉合線圈A、B都在阻礙電梯下落;故CD錯誤。
故選B。6、B【分析】【詳解】
A.水平通電導線周圍有磁場;且離導線越遠磁場強度越小,在圓環(huán)下落過程中,通過圓環(huán)的磁通量變小故有感應電流產(chǎn)生,故A錯誤;
B.根據(jù)楞次定律可知;安培力始終阻礙圓環(huán)相對軌道的運動,以阻礙圓環(huán)中的磁通量變化,故B正確;
C.因為圓環(huán)在運動的過程中,有感應電流,對整個過程由能量守恒定律得,重力勢能轉(zhuǎn)化為電能,故不能上升到右側與A點等高處;故C錯誤;
D.整個過程重力勢能轉(zhuǎn)化為電能;機械能不守恒,故D錯誤;
故選B。二、多選題(共8題,共16分)7、C:D【分析】【詳解】
A.零時刻粒子源同時向紙面內(nèi)各個方向發(fā)射速率均為v、質(zhì)量均為m、電荷量均為的粒子,根據(jù)
可知;加速度相同,故A錯誤;
B.根據(jù)
可知;半徑相同,故B錯誤;
C.根據(jù)題意可知,根據(jù)幾何關系可知,兩粒子入射與邊界OP方向夾角分別為60°和120°,根據(jù)題意可知,出射方向速度與邊界OP方向夾角60°和120°,速度方向變化均垂直O(jiān)P方向向下;大小相同,則動量變化相同,故C正確;
D.兩粒子運動周期
兩個粒子到達P點的時間差為
故D正確。
故選CD。8、B:C【分析】【詳解】
A.粒子進入磁場后向下偏轉(zhuǎn);由此可知粒子帶正電,加速電極板是左板電勢高于右板電勢,選項A錯誤;
B.粒子以最大速度(對應軌道半徑為)從NP邊界離開磁場時的運動軌跡如圖所示。
由題設知
由牛頓第二定律有
由幾何關系有
聯(lián)立各式解得
選項B正確;
C.粒子從NP邊界離開磁場時離N點最遠距離
選項C正確;
D.由
可得
容易得到粒子從NP邊界離開磁場時
于是可得
選項D錯誤。
故選BC。9、B:D【分析】【詳解】
A.根據(jù)左手定則判斷出電子受力向里;所以前表面電勢高,故A錯誤;
BC.在霍爾元件內(nèi)部偏轉(zhuǎn)的電子在前后表面形成電場,載流子受到的安培力等于電場力,有
所以有
根據(jù)電流的微觀表達式
其他條件不變;電流變?yōu)樵瓉?倍,則電子定向移動速率變?yōu)樵瓉?倍,所以霍爾電壓變?yōu)樵瓉?倍,故C錯誤,B正確;
D.據(jù)前面分析,因
則有
故D正確。
故選BD。10、A:B:D【分析】【詳解】
電子在磁場中做勻速圓周運動,洛倫茲力提供向心力:解得:兩過程電子速度v相同,所以半徑相同,故A正確;
電子在磁場中的可能運動情況如圖所示;電子從O點水平進入由于它們進入圓形磁場和正方形磁場的軌道半徑;速度是相同的,把圓形磁場和矩形磁場的邊界放到同一位置如圖所示,由圖可以看出進入磁場區(qū)域的電子的軌跡2,同時從圓形與正方形邊界處出磁場;運動時間相同,偏轉(zhuǎn)角度相同,為90度;故B正確;由圖可以看出進入圓形區(qū)域的電子不一定先飛離磁場,但是進入圓形區(qū)域的電子一定不會后飛離磁場,故C錯誤,D正確.故選ABD.
【點睛】
本題考查帶電粒子在磁場中的運動規(guī)律,解題的難點在于能否想到在同一個圖象中做出多個軌跡進行比較哪個先出磁場,找出相同軌跡2是判斷時間長度的關鍵.11、B:D【分析】【分析】
【詳解】
帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動;由洛倫茲力提供向心力可知。
得。
而粒子在電場中被加速;則有。
兩式聯(lián)立可得。
帶電粒子運行的周期。
AB.對于給定的加速電壓,由于半徑R相同,由上式得知,帶電粒子的比荷q/m越大;磁感應強度B越小。故A錯誤,B正確。
CD.對于給定的帶電粒子,比荷q/m一定,當電壓增大時,半徑R相同,則需要增大磁場磁感應強度B;則粒子運動周期變小,故C錯誤,D正確。
故選BD。
【點睛】
本題通過洛倫茲力提供向心力來導出半徑公式與周期公式,再用動能定理得出粒子在電場中的加速公式,從而可推導出加速電壓、磁感應強度、粒子的比荷及半徑的關系。最終由控制變量來研究其它各量之間的具體關系。12、A:D【分析】【詳解】
D.M、N兩球相碰瞬間電量中和平分
球要能做勻速圓周運動,則電場力與重力平衡
電場力的方向向上,又因球帶正電,所以電場強度的方向向上,代入數(shù)據(jù)解得
D正確;
ABC.N球做勻速圓周運動且對軌道無壓力,則
得
即M與N的速度交換,所以為彈性碰撞,碰撞后M球靜止;A正確,BC錯誤。
故選AD。13、A:C【分析】【分析】
【詳解】
A.0~5s內(nèi),由于磁場變化產(chǎn)生的感應電動勢
閉合回路中感應電流
0~5s內(nèi),磁場強度與時間關系為
ab棒水平方向?qū)⑹艿较蜃蟀才嗔?/p>
故ab棒始終保持靜止;故A正確;
BC.5s后,由于磁場磁感應強度保持不變,故ab棒將在外力F作用下從靜止開始向右運動,并切割磁感線,從而將受到水平向左安培力的作用,由牛頓第二定律可得
又因為
即
所以,ab棒將做加速度逐漸減小的加速直線運動,最后達到勻速。當ab棒勻速運動時,速度最大,即
代入數(shù)據(jù)解得vm=0.2
故B錯誤;故C正確;
D.a(chǎn)b棒從開始運動至獲得最大速度的過程中,流過電阻R的總電量為1.4C,則有
解得x=2.4m
所以ab棒從開始運動至獲得最大速度的過程中,距導軌MP的最大距離為2.4m;故D錯誤。
故選AC。14、A:B【分析】【分析】
【詳解】
A.由楞次定律可知,線圈中感應電流方向為acbda;A正確;
B.由法拉第電磁感應定律可得;線圈中產(chǎn)生的電動勢為。
B正確;
C.電源內(nèi)部電流由負極流向正極,結合A的解析可知,線圈中a點相當于電源負極;電勢較低,C錯誤;
D.由于a點電勢低于b點電勢,線圈中a、b兩點間的電壓相當于路端電壓;可得。
D錯誤。
故選AB。三、填空題(共6題,共12分)15、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)[1][2]電容器具有“通交流、阻直流,通高頻、阻低頻”的作用,電感線圈具有“通直流、阻交流,通低頻、阻高頻”的作用。當電源為直流電時,閉合開關S,直流電流無法通過電容器C;故丙燈不亮,而甲;乙兩燈的亮度相同。
(2)[3]當電源為交流電源時,閉合開關S;甲燈無其他電器元件對電流有阻礙作用,故甲燈最亮。
(3)[4][5]提高交流電源的頻率,電感線圈L對交流電的阻礙作用增大,電容器C對交流電的阻礙作用減弱,故乙燈變暗,丙燈變亮?!窘馕觥考?、乙一樣亮不亮甲變暗變亮16、略
【分析】【分析】
【詳解】
傳感器是一種能感知和識別信息的裝置,它由敏感元件和電路組成,能將感知和測量到的非電學量轉(zhuǎn)別為電學量?!窘馕觥棵舾性娐冯妼W量17、略
【分析】【分析】
【詳解】
略【解析】錯誤錯誤錯誤正確18、略
【分析】【詳解】
[1]根據(jù)圖像可得,輸出的交變電壓的最大值
線圈轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的電動勢最大值
周期
則
從圖示位置開始計時,則電動勢瞬時值的表達式
[2]根據(jù)
只將線圈轉(zhuǎn)動的角速度變?yōu)樵瓉?倍時,電動勢的最大值V
[3]有效值【解析】2519、略
【分析】【詳解】
[1]由圖可知,該正弦交流電的周期為
[2]電壓最大值為,所以有效值為【解析】0.0222020、略
【分析】【詳解】
[1].根據(jù)有效值的概念
可求出I=A【解析】四、作圖題(共4題,共8分)21、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】22、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】23、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】24、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2題,共6分)25、略
【分析】【詳解】
(1)[1]當大蘋果離開壓力傳感器后;壓力傳感器電阻明顯變大,放大器輸入電壓減小,電磁鐵電流減小,根據(jù)電磁感應原理,閉合線圈會產(chǎn)生感應電流,感應電流產(chǎn)生的磁場使電磁鐵的磁場減小變慢了些,從而起到延遲釋放銜鐵的作用。
(2)[2]A.根據(jù)圖甲裝置圖;蘋果是通過杠桿去壓傳感器的,壓力傳感器對1N表現(xiàn)敏感,1N指的是對壓力傳感器的壓力,而不是蘋果的重力,故A錯誤;
B.增大傳感電路的電源電動勢,和的分壓都增大;小的蘋果就導致通過電磁鐵的電流足夠大了,使得電磁鐵始終保持吸動狀態(tài),從而使小蘋果進入下面通道,故B正確;
C.大蘋果質(zhì)量標準變大后,遇到之前標準的蘋果要求不吸合,減小可以使輸入放大電路電壓減小使電磁鐵電流變小不吸合,蘋果進入上方通道,這樣操作還要注意到對大壓力不敏威,所以僅僅調(diào)整是不完善的,應該先調(diào)整托盤秤壓在杠桿上的位置,使質(zhì)量等于分揀標準的大蘋果經(jīng)過托盤秤時,處在最靈敏的壓力區(qū)間;故C項似是而非,不滿足實驗設計的靈敏原則。
(3)[3][4][5][6]根據(jù)電流方向和大小關系,b、e接放大器輸入端,電流從b流向e,c、e接放大器輸出端,電流從c流向e?!窘馕觥吭陔姶盆F的鐵芯上用導線纏繞一個兩端接通的多匝線圈Bbece26、略
【分析】【詳解】
(1)[1]為實現(xiàn)探究目的,保持原線圈輸入的電壓一定,通過改變原、副線圈匝數(shù),測量副線圈上的電壓。這個探究過程采用的科學探究方法是控制變量法。
故選A。
(2)[2]ABC.原、副線圈上通過的電流發(fā)
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