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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物理下冊階段測試試卷99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9題,共18分)1、如圖;在加有勻強磁場的區(qū)域中,一垂直于磁場方向射入的帶電粒子軌跡如圖,由于帶電粒子與沿途的氣體分子發(fā)生碰撞,帶電粒子的能量逐漸減小,而電量保持不變,從圖中可以看出()
A.帶電粒子帶負電,是從B點射入的B.帶電粒子帶正電,是從B點射入的C.帶電粒子帶負電,是從A點射入的D.帶電粒子帶正電,是從A點射入的2、如圖所示,邊長為L的正方形有界勻強磁場ABCD,帶電粒子從A點沿AB方向射入磁場,恰好從C點飛出磁場;若帶電粒子以相同的速度從AD的中點P垂直AD射入磁場,從DC邊的M點飛出磁場(M點未畫出)。設(shè)粒子從A點運動到C點所用時間為t1,由P點運動到M點所用時間為t2(帶電粒子重力不計),則t1∶t2為()
A.2∶1B.2∶3C.3∶2D.3、電磁波與聲波比較,下列說法中正確的是()A.電磁波的傳播不需要介質(zhì),聲波的傳播需要介質(zhì)B.由空氣進入水中時,電磁波速度變大,聲波速度變大C.由空氣進入水中時,電磁波波長不變,聲波波長變小D.電磁波和聲波在介質(zhì)中的傳播速度都等于光速4、關(guān)于物理科學(xué)家和他們的貢獻,下列說法中錯誤的是A.勞倫斯發(fā)明了回旋加速器B.奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)C.安培提出了分子電流假說D.焦耳創(chuàng)造性地在電場中引入電場線5、如圖所示,一水平面內(nèi)固定兩根足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌上面橫放著兩根銅棒ab和cd,構(gòu)成回路。已知ab棒的質(zhì)量小于cd棒的質(zhì)量,并在整個導(dǎo)軌平面內(nèi)都有豎直向上的磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場。開始時,棒cd靜止,棒ab有一個水平向左的初速度則關(guān)于兩棒以后的運動,下列說法正確的是()
A.ab棒減小的動量等于cd棒增加的動量B.ab棒減小的動能等于cd棒增加的動能C.ab棒克服安培力做功等于電路中產(chǎn)生的焦耳熱D.兩棒之間的距離會一直增大下去6、如圖所示,足夠長、光滑的平行金屬導(dǎo)軌與水平面成夾角放置,導(dǎo)軌的上端接有電容為C的電容器(電容器耐壓足夠大),導(dǎo)軌間距為L,導(dǎo)軌處于方向垂直于導(dǎo)軌平面向下的勻強磁場中(圖中未畫出),金屬棒垂直放置在導(dǎo)軌上,一切電阻不計。把金屬棒由靜止釋放后(以此刻為0時刻),下列關(guān)于電容器所帶電荷量Q、金屬棒的動能通過金屬棒的電流I隨時間t變化的圖像,以及金屬棒運動速度v隨運動位移x變化的圖像正確的是()
A.B.C.D.7、如圖所示,金屬導(dǎo)線框abcd每邊長每邊電阻均為線框平面與紙面平行,有界勻強磁場磁感應(yīng)強度大小為方向垂直紙面向里。現(xiàn)用外力使線框以10m/s的速度勻速進入磁場,則進入磁場的過程中,c、d兩點間的電壓是()
A.0B.0.05VC.0.15VD.0.2V8、某款手搖點火器原理如圖所示,當鋼針和金屬板間瞬時電壓超過5000V時可以產(chǎn)生電火花。已知勻強磁場的磁感應(yīng)強度B大小為0.2T,手搖發(fā)電機線圈的面積為共50匝,不計內(nèi)阻。變壓器可視為理想變壓器,其原副線圈匝數(shù)比為1∶100。則()
A.電壓表的示數(shù)為5V時,點火器可以產(chǎn)生電火花B.電壓表的示數(shù)為25V時,點火器可以產(chǎn)生電火花C.線圈轉(zhuǎn)速等于1r/s時,點火器可以產(chǎn)生電火花D.線圈轉(zhuǎn)速等于2r/s時,點火器可以產(chǎn)生電火花9、電阻應(yīng)變片是一種將被測件上的形狀變化轉(zhuǎn)換成為一種電信號的敏感器件,其阻值會隨著機械形變而發(fā)生變化。如圖所示為某同學(xué)設(shè)計的利用金屬絲應(yīng)變電阻來研究其阻值與拉力大小之間關(guān)系的電路,其中電壓表和電流表是理想電表,a、b兩點之間連接的是金屬絲應(yīng)變電阻,把一重物懸掛在金屬絲中間。當把懸掛重物的質(zhì)量減小時,下列說法正確的是()
A.電流表示數(shù)變小B.電壓表示數(shù)變大C.電壓表與電流表示數(shù)之比變大D.電壓表與電流表示數(shù)變化之比不變評卷人得分二、多選題(共9題,共18分)10、如圖,虛線MN的右側(cè)有方向垂直于紙面向里的勻強磁場,兩電荷量相同的粒子P、Q從磁場邊界的M點先后射入磁場,在紙面內(nèi)運動.射入磁場時,P的速度垂直于磁場邊界,Q的速度與磁場邊界的夾角為45°。已知兩粒子均從N點射出磁場,且在磁場中運動的時間相同,則()
A.P和Q的質(zhì)量之比為1:2B.P和Q的質(zhì)量之比為C.P和Q速度大小之比為D.P和Q速度大小之比為2:111、某探究小組利用圖甲所示的電路探究一標簽?zāi):睦硐胱儔浩鞯脑?、副線圈匝數(shù)比。R為定值電阻,為兩只標有“5V,2A”的相同小燈泡,在輸入端加如圖乙所示的交變電壓。開關(guān)S斷開時,燈泡正常發(fā)光,測得電阻R兩端的電壓與燈泡兩端電壓相等;則下列說法正確的是()
A.理思變壓器原副線圈的匝數(shù)比為B.理想變壓器原副線圈的匝數(shù)比為C.定值電阻的阻值為D.閉合開關(guān)S后,燈泡變暗12、如圖所示,質(zhì)量為60g的金屬棒長為L1=20cm,棒兩端與長為L2=30cm的細軟金屬線相連,吊在磁感應(yīng)強度B=0.5T、豎直向上的勻強磁場中。當金屬棒中通過穩(wěn)恒電流I后,金屬棒向紙外擺動,擺動過程中的最大偏角θ=60°(取g=10m/s2);則下列說法中正確的是()
A.金屬棒中電流方向水平向右,電流大小為6AB.金屬棒中電流方向水平向右,電流大小為2AC.當偏角θ=60°時,金屬棒受到的合力為零D.金屬棒在擺動過程中動能的最大值為2.78×10-2J13、昆明石龍壩水電站是中國第一座水電站;距離昆明30km,最初裝機容量為480kW,如圖所示為電站向昆明某片區(qū)供電的示意圖,若忽略發(fā)電機內(nèi)阻,變壓器為理想變壓器,在裝機容量內(nèi),用戶功率增大,下列說法正確的是()
A.輸電電壓增大B.輸電效率增大C.發(fā)電廠的輸出功率增大D.輸電線路損失功率增大14、轉(zhuǎn)速傳感器用來檢測齒輪旋轉(zhuǎn)速度;為汽車自動控制系統(tǒng)提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)。圖甲是轉(zhuǎn)速傳感器結(jié)構(gòu)示意圖,當齒輪轉(zhuǎn)動時會導(dǎo)致感應(yīng)線圈內(nèi)磁通量變化,產(chǎn)生感應(yīng)電流。當齒輪從甲圖中位置開始計時,0~0.2s內(nèi)車載電腦顯示的電流信號如圖乙所示,下列說法正確的是()
A.齒輪的轉(zhuǎn)速為5r/sB.齒輪的旋轉(zhuǎn)周期為2.4sC.0.1s時,感應(yīng)線圈內(nèi)磁通量的變化率最大D.0~0.1s內(nèi)感應(yīng)線圈內(nèi)磁通量的變化率先變大后變小15、在如圖所示的電路中,半徑為的半圓形金屬滑軌一端與阻值為的定值電阻連接,另一端靠近金屬棒轉(zhuǎn)軸(但不連接),金屬棒的長度略大于可繞點在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)動過程中始終保持與滑軌良好接觸。時刻,金屬棒在外界控制下從豎直位置以角速度繞點順時針勻速轉(zhuǎn)動,直至水平,整個裝置處在磁感應(yīng)強度大小為方向垂直滑軌所在平面向里的勻強磁場(圖中未畫出)中。金屬棒和滑軌的電阻均不計。下列說法正確的是()
A.通過定值電阻的電流方向發(fā)生改變B.在時刻,通過定值電阻的電流為C.通過定值電阻的電流的最大值為D.在金屬棒從豎直位置轉(zhuǎn)到水平位置的過程中,通過定值電阻某一橫截面的電荷量為16、如圖所示,光滑U形金屬導(dǎo)水平固定在豎直向上的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度為B,導(dǎo)軌寬度為L,之間接有阻值為R的電阻,其余部分電阻不計。一質(zhì)量為m,電阻為R的金屬棒放在導(dǎo)軌上;給棒一個水平向右的初速度使之開始滑行,最后停在導(dǎo)軌上。由以上條件,在此過程中可求出的物理量有()
A.電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱B.通過電阻R的總電荷量C.棒運動的位移D.棒運動的時間17、如圖所示,虛線右側(cè)存在勻強磁場,磁場方向垂直紙面向里,等邊三角形金屬框電阻為R,邊長是L,自線框從左邊界進入磁場時開始計時,在外力作用下線框以垂直于磁場邊界的恒定速度v進入磁場區(qū)域,時刻線框全部進入磁場。規(guī)定逆時針方向為感應(yīng)電流i的正方向。外力大小為F,線框中電功率的瞬時值為P,在這段時間內(nèi)通過導(dǎo)體某橫截面的電荷量為q;其中C;D圖像為拋物線。則這些物理量隨時間變化的關(guān)系正確的是()
A.B.C.D.18、如圖甲所示,矩形導(dǎo)線框abcd固定在勻強磁場中,磁場的方向與導(dǎo)線框所在的平面垂直,磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示,規(guī)定垂直紙面向里為磁場的正方向,逆時針方向為感應(yīng)電流i的正方向,水平向右為ad邊所受安培力F的正方向。下圖正確的是()
A.B.C.D.評卷人得分三、填空題(共9題,共18分)19、一閉合線圈有50匝,總電阻R=20Ω,穿過它的磁通量在0.1s內(nèi)由均勻增加到則線圈中的感應(yīng)電動勢的平均值E=______V,感應(yīng)電流的平均值I=_______A。20、如圖,兩平行放置的長直導(dǎo)線a和b中載有電流強度相等、方向相反的電流。則b右側(cè)O點處的磁感應(yīng)強度方向為_________;在O點右側(cè)再放置一根與a、b平行共面且通有與導(dǎo)線a同向電流的直導(dǎo)線c后,導(dǎo)線a受到的磁場力大小將__________(選填“變大”、“變小”或“無法確定”)。21、將一條形磁鐵插入一閉合的螺線管線圈。第一次插入用0.2秒,第二次插入用1秒。兩次螺線管線圈中磁通量的變化相同,則兩次線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢之比為_______,電流強度之比為_______。22、原理:______現(xiàn)象是變壓器工作的基礎(chǔ)。原線圈中電流的大小、方向在不斷變化,鐵芯中激發(fā)的______也不斷變化,變化的磁場在副線圈中產(chǎn)生__________23、如圖所示,通電線圈,用橡皮繩懸掛起來,在其正下方放一根長直通電導(dǎo)線,則線圈受力后的運動情況是__________,橡皮繩所受的拉力__________(選填“增大”“減小”或“不變”).24、如圖,光滑絕緣水平面上一正方形線圈以某初速度滑過一有界勻強磁場。磁場寬度大于線圈寬度。線圈滑入和滑出磁場的過程中,通過線圈橫截面的電量分別為q1和q2,產(chǎn)生的焦耳熱分別為Q1和Q2。則q1________q2,Q1________Q2(均選填“<”、“=”或“>”)。
25、如圖所示,矩形線圈一邊長為d,另一邊長為a,電阻為R,當它以速度V勻速穿過寬度為L,磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場過程中,若L__________,通過導(dǎo)線橫截面的電荷量為__________;若L>d,產(chǎn)生的電能為__________,通過導(dǎo)線橫截面的電荷量為__________.
26、如圖,電阻為r、面積為S的單匝矩形線圈,在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中繞軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動,外電路電阻為R,圖示時刻線圈平面與磁場垂直,此時理想交流電流表的示數(shù)為____________,在線圈轉(zhuǎn)過一周的過程中,電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為_____________。
27、變壓器是根據(jù)________原理工作的,所以變壓器只能改變________(選填“交流”或“直流”)電的電壓。在遠距離輸送電中,導(dǎo)線上會有電能損失,損失的電能主要由電流的________引起。評卷人得分四、作圖題(共4題,共16分)28、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。
29、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。
30、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。
31、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1題,共7分)32、圖甲所示是大型機械廠里用來稱重的電子吊秤;其中實現(xiàn)稱重的關(guān)鍵元件是拉力傳感器。其工作原理是:掛鉤上掛上重物,傳感器中拉力敏感電阻絲在拉力作用下發(fā)生形變,拉力敏感電阻絲的電阻也隨著發(fā)生變化,再經(jīng)過相應(yīng)的測量電路把這一電阻變化轉(zhuǎn)換為電信號(電壓或電流),從而完成將物體重量變換為電信號的過程。
(1)拉力敏感電阻絲的阻值隨拉力變化的主要原因()
A.長度變化B.橫截面積變化C.電阻率變化。
(2)小明找到一根拉力敏感電阻絲其重力忽略不計,阻值隨拉力變化的圖像如圖乙所示,再按圖丙所示電路制作了一個簡易“吊秤”。電路中電源電動勢約為內(nèi)阻約為電流表量程為內(nèi)阻約為是電阻箱,最大阻值是接在兩接線柱上;通過光滑絕緣小滑環(huán)可將重物吊起,接通電路完成下列操作。
a.滑環(huán)下不吊重物時,調(diào)節(jié)電阻箱,當電流表為某一合適示數(shù)時,讀出電阻箱的阻值
b.滑環(huán)下吊上待測重物,測出電阻絲與豎直方向的夾角為
c.調(diào)節(jié)電阻箱,使__________,讀出此時電阻箱的阻值
若某次實驗,測得分別為和結(jié)合乙圖信息,可得待測重物的重力__________
(3)針對小明的設(shè)計方案,為了提高測量重量的精度,你認為下列措施可行的是()
A.將毫安表換成內(nèi)阻更小的電流表。
B.將毫安表換成量程更大的電流表。
C.將電阻箱換成精度更高的電阻箱。
D.適當增大接線柱之間的距離。評卷人得分六、解答題(共4題,共12分)33、如圖所示,平面直角坐標系第一象限中,兩個邊長均為L的正方形與一個邊長為L的等腰直角三角形相鄰排列,三個區(qū)域的底邊在x軸上,正方形區(qū)域I和三角形區(qū)域Ⅲ存在大小相等,方向沿y軸負向的勻強電場.質(zhì)量為m、電量為q的帶正電粒子由正方形區(qū)域I的頂點A以初速度v0沿x軸正向射入?yún)^(qū)域I;離開電場后打在區(qū)域Ⅱ底邊的中點P.若在正方形區(qū)域Ⅱ內(nèi)施加垂直坐標平面向里的勻強磁場,粒子將由區(qū)域Ⅱ右邊界中點Q離開磁場,進入?yún)^(qū)域Ⅲ中的電場.不計重力,求:
(1)正方形區(qū)域I中電場強度E的大小;
(2)正方形區(qū)域Ⅱ中磁場磁感應(yīng)強度的大小;
(3)粒子離開三角形區(qū)域的位置到x軸的距離.34、為了提高自行車夜間行駛的安全性,小明同學(xué)設(shè)計了一種“閃爍”裝置。如圖所示,自行車后輪由半徑的金屬內(nèi)圈、半徑的金屬外圈和絕緣幅條構(gòu)成,后輪的內(nèi)、外圈之間等間隔地接有6根金屬條,每根金屬條的中間均串聯(lián)有一阻值的小燈泡(可視為定值電阻)。在支架上裝有磁鐵,形成了磁感應(yīng)強度大小方向垂直紙面向外,張角的“扇形”勻強磁場,后輪以角速度相對于轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動。若不計其他電阻;忽略磁場的邊緣效應(yīng)。
(1)當金屬條ab進入“扇形”磁場時,求感應(yīng)電動勢E,并指出ab上的電流方向;
(2)進入磁場的燈泡恰好能正常工作;求該燈泡的額定電壓;
(3)在(2)的條件下;小明同學(xué)騎行了20分鐘,求小明同學(xué)因為加入“閃爍”裝置而額外做的功。
35、如圖,磁感應(yīng)強度為的勻強磁場,垂直穿過平面直角坐標系的第Ⅰ象限。一質(zhì)量為帶電量為的粒子不計重力以速度從點沿著與軸夾角為方向進入磁場,運動到A點時的速度方向平行于軸;求:
(1)判斷粒子的電性;(填“正電”還是“負電”)
(2)帶電粒子進入磁場做勻速圓周運動的半徑為多少?
(3)粒子從點運動到A點的時間和A與軸的距離為d。
36、如圖所示,虛線是速度選擇器的中線,其間勻強磁場的磁感應(yīng)強度為勻強電場的場強為E,一足夠大、中間有小孔的照相底片與虛線垂直,且小孔和在同一直線上,底片右側(cè)偏轉(zhuǎn)磁場的磁感應(yīng)強度為現(xiàn)有一個離子沿著虛線向右做勻速運動,穿過照相底片的小孔后在偏轉(zhuǎn)磁場中做半徑為R的勻速圓周運動;最后垂直打在底片上(不計離子重力)。
(1)求該離子沿虛線運動的速度大小v;
(2)求該離子的比荷
(3)如果帶電量都為q的兩種同位素離子,先后都沿著虛線向右做勻速直線運動,穿過小孔后,再次落在底片上的間距為d,求這兩種同位素離子的質(zhì)量差
參考答案一、選擇題(共9題,共18分)1、A【分析】【分析】
根據(jù)帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動的半徑公式可知;半徑與速率成正比.由題,帶電粒子的能量逐漸減小,速率減小,則知其軌跡半徑減小,由圖確定運動方向,由左手定則判斷電性.
【詳解】
由題,帶電粒子的能量逐漸減小,速率減小,由公式可知,帶電粒子運動的半徑逐漸減小,則該帶電粒子是從B點射入的.帶電粒子在B點受到的洛倫茲力方向向右;由左手定則判斷得知,該帶電粒子帶負電.
A.帶電粒子帶負電,是從B點射入的;選項A符合題意;
B.帶電粒子帶正電,是從B點射入的;選項B不符合題意;
C.帶電粒子帶負電,是從A點射入的;選項C不符合題意;
D.帶電粒子帶正電,是從A點射入的;選項D不符合題意;
【點睛】
本題關(guān)鍵要掌握帶電粒子在磁場中圓周運動的半徑公式和左手定則,基礎(chǔ)題.2、C【分析】【詳解】
由帶電粒子從A點沿AB方向射入磁場可知粒子做圓周運動的圓心在AD及其延長線上,又有粒子恰好從C點飛出磁場,故可得粒子運動半徑為L,粒子從A到C轉(zhuǎn)過的中心角θ=90°;
那么,從P點入射的粒子圓心在AD延長線上距D點L處,那么粒子轉(zhuǎn)過的中心角為:
即θ′=60°
運動時間
所以t1:t2=θ:θ′=3:2
故C正確,ABD錯誤;
故選C。3、A【分析】【分析】
【詳解】
A.電磁波可以在真空中傳播;也可以在介質(zhì)中傳播,聲波屬于機械波,只能在介質(zhì)中傳播,A正確;
B.由
可知;由空氣進入水中時,電磁波的波速變小,而聲波的波速變大,B錯誤;
C.頻率由波源決定,均不變,由
可知;由空氣進入水中時,電磁波的波長變小;聲波的波長均變大,C錯誤;
D.電磁波只有在真空中傳播的速度等于光速;在介質(zhì)中傳播的速度小于光速,聲波在介質(zhì)中的傳播速度遠小于光速,D錯誤。
故選A。4、D【分析】【詳解】
A.勞倫斯發(fā)明了回旋加速器;選項A正確,不符合題意;
B.奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng);選項B正確,不符合題意;
C.安培提出了分子電流假說;選項C正確,不符合題意;
D.法拉第創(chuàng)造性地在電場中引入電場線,選項D錯誤,符合題意。5、A【分析】【詳解】
D.電路中的電動勢
對ab棒,根據(jù)右手定則可知,從上往下看,感應(yīng)電流方向沿順時針,根據(jù)左手定則,ab棒所受安培力方向水平向右,cd棒所受安培力方向水平向左,可知,ab棒速度減小,cd棒速度增加,則感應(yīng)電動勢減小,感應(yīng)電流減小,安培力減小,即ab棒做加速度減小的變減速直線運動,cd棒做加速度減小的變加速直線運動;當兩棒速度相等后,以相等速度做勻速直線運動,可知,兩棒之間的距離先增大后不變,D錯誤;
A.根據(jù)上述,兩棒以后的運動過程中,兩棒所受安培力大小相等,方向相反,則兩棒構(gòu)成的系統(tǒng)動量守恒,總動量不變,即ab棒減小的動量等于cd棒增加的動量;A正確;
B.導(dǎo)體棒切割磁感線,產(chǎn)生感應(yīng)電流,回路中有焦耳熱產(chǎn)生,根據(jù)能量守恒可知,ab棒減小的動能等于cd棒增加的動能與回路產(chǎn)生的焦耳熱之和;B錯誤;
C.根據(jù)動能定理可知,ab棒克服安培力做功等于ab棒減小的動能,結(jié)合上述可知,ab棒克服安培力做功等于cd棒增加的動能與回路產(chǎn)生的焦耳熱之和;C錯誤。
故選A。6、A【分析】【詳解】
A.對金屬棒受力分析,有
又有
聯(lián)立可得
加速度為定值;則金屬棒做初速度為零的勻加速直線運動。
由
可知Q與t成正比;故A正確;
B.金屬棒的動能
可知正比于故B錯誤;
C.由A中分析知,為定值;故C錯誤;
D.金屬棒做勻加速直線運動,根據(jù)運動學(xué)規(guī)律
得與x成正比;故D錯誤。
故選A。7、C【分析】【詳解】
進入cd時切割磁感線產(chǎn)生電動勢相當于電源,則有
則cd兩端的電壓為路端電壓
聯(lián)立可得
故ABD錯誤;C正確。
故選C。8、D【分析】【分析】
【詳解】
AB.電壓表的示數(shù)為原線圈兩端電壓的有效值;又因原副線圈匝數(shù)比為1∶100,因此剛點火時則有。
5V、25V均小于25V;則不能達到點火電壓,AB錯誤;
CD.設(shè)線圈轉(zhuǎn)速為n;則發(fā)電機的最大電動勢是。
Em=NBSω=NBS?2πn則輸入變壓器原線圈的最大電壓U1m=Em。設(shè)點火電壓U2m=5000V,由變壓器的原副線圈匝數(shù)比為1∶100,可得原線圈的瞬時最大電壓是U1m=50V;將各物理量的數(shù)據(jù)代入。
Em=NBSω=NBS?2πn解得。
線圈轉(zhuǎn)速大于或等于1.59r/s時;點火器可以產(chǎn)生電火花,C錯誤,D正確。
故選D。9、D【分析】【詳解】
AB.當懸掛物體變輕時金屬絲的長度變短,由于金屬絲的體積不變再結(jié)合電阻定律有V=SL,
可知金屬絲電阻變小;由閉合電路歐姆定律可知,電流表示數(shù)變大,電壓表示數(shù)變小,AB錯誤;
C.電壓表與電流表示數(shù)之比為金屬絲的阻值;根據(jù)選項AB的分析知金屬絲電阻變小,故電壓表與電流表示數(shù)比值變小,C錯誤;
D.電壓表與電流表示數(shù)變化之比為電源內(nèi)阻與滑動變阻器阻值之和;故保持不變,D正確。
故選D。二、多選題(共9題,共18分)10、A:C【分析】【詳解】
設(shè)MN=2R,則對粒子P的半徑為R,有:對粒子Q的半徑為R,有:又兩粒子的運動時間相同,則即解得故AC正確,BD錯誤.11、B:C:D【分析】【詳解】
AB.由圖乙可知,輸入電壓的有效值為20V,斷開S,燈泡L1正常發(fā)光,故燈泡兩端的電壓為5V,燈泡中的電流為2A,即副線圈輸出電壓為5V,又因電阻R兩端的電壓為5V,故變壓器原線圈的輸入電壓為15V,原、副線圈的匝數(shù)比
故A錯誤,B正確;
C.由理想變壓器輸入功率等于輸出功率可知,原、副線圈中的電流之比
解得電阻R中的電流為A,由歐姆定律可知
故C正確:
D.開關(guān)S閉合后,電路的總電阻減小,設(shè)副線圈輸出電壓保持不變,故副線圈輸出電流增大,根據(jù)變流比可知,原線圈輸入電流增大,電阻R兩端電壓增加,則變壓器原線圈輸入電壓減小,故副線圈輸出電壓減小,燈泡L1兩端電壓降低,燈泡L1變暗,故D正確。
故選BCD。12、B:D【分析】【詳解】
AB.銅棒向紙外擺動,所受的安培力向外,根據(jù)左手定則判斷得知,金屬棒中電流方向水平向右,銅棒上擺的過程,根據(jù)動能定理得
代入計算得出
故A錯誤;B正確;
C.當偏角時;金屬棒沿金屬線方向的合力為零,但重力有沿圓周切向分力,所以金屬棒受到的合力不為零,故C錯誤;
D.根據(jù)題意,銅棒向上擺動的最大偏角根據(jù)對稱性可以知道,偏角是時是其平衡位置;銅棒受力如圖所示,則有。
當銅棒偏角是時,速度最大,動能最大,由動能定理可得
代入計算得出,最大動能為
故D正確。
故選BD。13、C:D【分析】【詳解】
A.發(fā)電機的輸出電壓不變;升壓變壓器的匝數(shù)比不變,輸電電壓就不變。A錯誤;
B.若輸電電流為I,輸電電壓為U,輸電功率為PP=UI
輸電損失的功率為
因為用戶功率增大;輸電電流增大,所以輸電效率減小,B錯誤;
C.根據(jù)P=UI
輸電電流增大;發(fā)電廠的輸出功率增加,C正確;
D.根據(jù)
輸電電流增大;輸電線損失的功率增大,D正確。
故選CD。14、B:D【分析】【詳解】
B.由圖乙可知;交流電電流周期為0.2s,齒輪的齒數(shù)為12,旋轉(zhuǎn)周期為2.4s,故B正確;
A.交流電頻率為
齒輪的轉(zhuǎn)速為
故A錯誤;
C.由圖乙可知;0.1s時,電流為0,感應(yīng)線圈內(nèi)磁通量的變化率最小,故C錯誤;
D.由圖乙可知;0~0.1s內(nèi)電流先變大,后變小,感應(yīng)線圈內(nèi)磁通量的變化率先變大后變小,故D正確。
故選BD。15、B:C【分析】【詳解】
A.根據(jù)題意;由右手定則可知,轉(zhuǎn)動過程中,感應(yīng)電流方向一直為順時針,故A錯誤;
B.在時刻,金屬棒轉(zhuǎn)過有效長度為則感應(yīng)電動勢為
通過定值電阻的電流為
故B正確;
C.當金屬棒水平時,感應(yīng)電流最大,則有
通過定值電阻的電流的最大值為
故C正確;
D.根據(jù)題意,由和可得
故D錯誤。
故選BC。16、A:B:C【分析】【詳解】
A.根據(jù)能量守恒定律可知,金屬棒的動能全部轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)焦耳熱Q,即
由于ab的電阻與R相同,兩者串聯(lián)在電路中,因此電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為
A正確;
B.以金屬棒為研究對象,由動量定理可得
通過電阻R的總電荷量
解得
B正確;
C.根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律
而
聯(lián)立解得棒運動的位移
C正確;
D.由于棒做加速度減小的減速運動,因此不能解得棒運動的時間;D錯誤。
故選ABC。17、C:D【分析】【詳解】
A.線框進入磁場后切割磁感線的等效長度為
所以產(chǎn)生的感應(yīng)電流為
故電流隨時間均勻增大;故A錯誤;
B.過程中受到的安培力為
因為線框做勻速運動,所以
即
所以F-t圖像是一條拋物線;故B錯誤;
C.根據(jù)公式
得
所以P-t是一條拋物線;故C正確;
D.根據(jù)公式
得
q-t是一條拋物線;故D正確。
故選CD。
【點睛】
根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象確定產(chǎn)生的電流情況,再根據(jù)安培定則確定安培力隨時間的變化情況,掌握相關(guān)物理量的計算公式。18、A:D【分析】【詳解】
AB.由圖乙可知,在內(nèi),磁感應(yīng)強度方向為正反向且均勻增大,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知,產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電流,根據(jù)楞次定律可知,感應(yīng)電流的方向為逆時針,同理可知,在內(nèi),感應(yīng)電流恒定,順時針方向,在內(nèi);感應(yīng)電流恒定,逆時針方向,故B錯誤A正確;
CD.由上述分析可知,在內(nèi),ad邊的電流方向為根據(jù)左手定則可知,安培力的方向為水平向右,根據(jù)安培力的計算公式有
其中,I恒定不變,B隨著t均勻增大,則隨著t均勻增大,同理可知,內(nèi);安培力隨時間的變化關(guān)系,故C錯誤D正確。
故選AD。三、填空題(共9題,共18分)19、略
【分析】【詳解】
[1]根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得線圈中感應(yīng)電動勢為
[2]感應(yīng)電流為【解析】40.220、略
【分析】【分析】
【詳解】
[1][2]由右手定則可知,該磁場方向為垂直紙面向外。因c中通過的電流大小未知,故無法確定導(dǎo)線a受到的磁場力大小?!窘馕觥看怪奔埫嫦蛲鉄o法確定21、略
【分析】【分析】
【詳解】
[1]根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知感應(yīng)電動勢:
兩次螺線管線圈中磁通量的變化相同;因此感應(yīng)電動勢與時間成反比。
[2]根據(jù)歐姆定律。
可得;電流強度與電動勢成正比。
【解析】5:15:122、略
【分析】【分析】
【詳解】
略【解析】①.互感②.磁場③.感應(yīng)電動勢23、略
【分析】【詳解】
[1][2]長直通電導(dǎo)線在線框處磁場方向向右,根據(jù)左手定則判斷,線框左側(cè)受安培力方向垂直紙面向外,線框右側(cè)受安培力方向垂直紙面向里,所以從上往下看線框逆時針轉(zhuǎn),當轉(zhuǎn)過90度后,線框電流方向與導(dǎo)線電流方向相同,根據(jù)同向電流相互吸引可知,橡皮繩所受的拉力變大?!窘馕觥繌纳贤驴茨鏁r針轉(zhuǎn)增大24、略
【分析】【詳解】
[1]由題意,根據(jù)
由于線圈滑入和滑出磁場的過程中穿過線圈磁通量的變化量Φ相等,線圈電阻R相等,所以可知q1=q2
[2]設(shè)正方形線圈滑入磁場瞬間初速度為v0,完全進入磁場時速度為v1,完全離開磁場時速度為v2,線圈的邊長為L。正方形線圈滑入磁場過程中,根據(jù)動量定理有-F安1t1=-Bq1L=mv1-mv0
正方形線圈滑出磁場過程中,根據(jù)動量定理有-F安2t2=-Bq2L=mv2-mv1
綜上可知v0-v1=v1-v2
正方形線圈滑入磁場過程中產(chǎn)生的焦耳熱為
正方形線圈滑出磁場過程中產(chǎn)生的焦耳熱為
其中v0-v1=v1-v2v0+v1-(v1+v2)=v0-v2>0
則有Q1>Q2【解析】=>25、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)電動勢;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】
線圈進入磁場的過程中,產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為:E=Bav,
由閉合電路歐姆定律得感應(yīng)電流:
如果:L通過導(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
通過導(dǎo)體截面的電荷量為.【解析】26、略
【分析】【分析】
【詳解】
[1]感應(yīng)電動勢最大值Em=BωS
有效值
則電流的有效值
則電流表讀數(shù)
[2]在線圈轉(zhuǎn)過一周的過程中,電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為【解析】27、略
【分析】【詳解】
[1][2]變壓器是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的;所以只能改變交流電的電壓。
[3]在遠距離輸送電中,導(dǎo)線有電阻,故導(dǎo)線上會有電能損失,損失的電能主要由電流的熱效應(yīng)引起的。【解析】電磁感應(yīng)交流熱效應(yīng)四、作圖題(共4題,共16分)28、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】29、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】30、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(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】31、略
【分析】【詳解】
當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1題,共7分)32、略
【分析】【詳解】
(1)[1]因為電阻絲受拉力時;長度增加而且橫截面積減小,電阻率不會發(fā)生變化。
故選AB;
(2)[2][3]根據(jù)等效替代法測電阻,調(diào)節(jié)電阻箱,應(yīng)使電流表的示數(shù)仍為I;由其阻值隨拉力變化的圖像可得
由平衡條件得
由等效替代法測電阻得
聯(lián)立得
解得待測重物的重力
(3)[4]為了提高
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