2025年人教版選擇性必修2物理下冊階段測試試卷含答案_第1頁
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文檔簡介

…………○…………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年人教版選擇性必修2物理下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(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8題,共16分)1、關(guān)于電磁波,下列說法正確的是()A.根據(jù)麥克斯韋的電磁場理論,在變化的電場周圍一定產(chǎn)生變化的磁場,在變化的磁場周圍一定產(chǎn)生變化電場B.要有效地發(fā)射電磁波,振蕩電路必須具有高頻和開放性的特點C.從接收到的高頻振蕩電流中分離出所攜帶的有用信號的過程叫調(diào)制D.用紅外線照射時,大額鈔票上用熒光物質(zhì)印刷的文字會發(fā)出可見光2、下圖中標(biāo)出了磁場B的方向、通電直導(dǎo)線中電流I的方向以及通電直導(dǎo)線所受磁場力F的方向,其中正確的是()A.B.C.D.3、電子感應(yīng)加速器是利用感生電場使電子加速的設(shè)備。它的基本原理如圖甲所示,圖的上部分為側(cè)視圖,上、下為電磁鐵的兩個磁極,磁極之間有一個環(huán)形真空室,電子在真空室中做圓周運動。甲圖的下部分為真空室的俯視圖,電子從電子槍右端逸出,當(dāng)電磁鐵線圈電流的大小與方向變化滿足相應(yīng)的要求時,電子在真空室中沿虛線圓軌跡運動,不斷地被加速。若某次加速過程中,電子圓周運動軌跡的半徑為R,圓形軌跡上的磁場為圓形軌跡區(qū)域內(nèi)磁場的平均值記為(由于圓形軌跡區(qū)域內(nèi)各處磁場分布可能不均勻,即為穿過圓形軌道區(qū)域內(nèi)的磁通量與圓的面積比值)。電磁鐵中通有如圖乙所示的電流,設(shè)圖甲裝置中標(biāo)出的電流方向為正方向。下列說法正確的是()

A.電子在運動時的加速度始終指向圓心B.電子在圖乙的內(nèi)能按圖甲中逆時針方向做圓周運動且被加速C.電子在圖乙的內(nèi)能按圖甲中逆時針方向做圓周運動且被加速D.為使電子被控制在圓形軌道上不斷被加速,與之間應(yīng)滿足4、如圖所示,半徑為r的圓形空間內(nèi),存在垂直于紙面向外的勻強磁場.一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子(不計重力),從靜止經(jīng)電場加速后從圓形空間邊緣上的A點沿半徑方向垂直射入磁場,在C點射出.已知∠AOC=120°,粒子在磁場中運動時間為t0;則加速電場的電壓是。

A.B.C.D.5、如圖所示為回旋加速器示意圖,利用回旋加速器對粒子進行加速,此時D形盒中的磁場的磁感應(yīng)強度大小為B,D形盒縫隙間電場變化周期為T。忽略粒子在D形盒縫隙間的運動時間和相對論效應(yīng);下列說法正確的是()

A.保持B和T不變,該回旋加速器可以加速質(zhì)子B.僅調(diào)整磁場的磁感應(yīng)強度大小為B,該回旋加速器仍可以加速粒子C.保持B和T不變,該回旋加速器可以加速粒子,且在回旋加速器中運動的時間與粒子的相等D.保持B和T不變,該回旋加速器可以加速粒子,加速后的最大動能與粒子的相等6、如圖所示,金屬環(huán)從條形磁鐵的正上方A處由靜止開始下落()

A.從A到B,穿過金屬環(huán)的磁通量減少B.從A到B,金屬環(huán)受磁場力方向向下C.從B到O,穿過金屬環(huán)的磁通量增加D.從B到O,金屬環(huán)不受磁場力的作用7、如圖所示,水平面上靜止放置一個單匝正方形線框,邊長為0.2m,總電阻為4線框有一半處于垂直于紙面向里的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度大小與時間關(guān)系為:B=(3+2t)T,若線框在t=0到t=5s一直處于靜止?fàn)顟B(tài),則在t=2.5s時刻;求線框所受摩擦力大小和方向()

A.0.016N、右B.0.032N、右C.0.016N、左D.0.032N、左8、如圖,一個邊長為l的正方形虛線框內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強磁場;一個邊長也為l的正方形導(dǎo)線框所在平面與磁場方向垂直;虛線框?qū)蔷€ab與導(dǎo)線框的一條邊垂直,ba的延長線平分導(dǎo)線框.在t=0時,使導(dǎo)線框從圖示位置開始以恒定速度沿ab方向移動,直到整個導(dǎo)線框離開磁場區(qū)域.以i表示導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的強度,取逆時針方向為正.下列表示i-t關(guān)系的圖示中;可能正確的是。

A.B.C.D.評卷人得分二、多選題(共9題,共18分)9、半徑分別為r和2r的同心半圓光滑導(dǎo)軌MN、PQ固定在同一水平面內(nèi),一長為r、電阻為2R、質(zhì)量為m且質(zhì)量分布均勻的導(dǎo)體棒AB置于半圓軌道上面,BA的延長線通過導(dǎo)軌的圓心O,裝置的俯視圖如圖所示.整個裝置位于磁感應(yīng)強度大小為B、方向豎直向下的勻強磁場中.在N、Q之間接有一阻值為R的電阻.導(dǎo)體棒AB在水平外力作用下,以角速度ω繞O順時針勻速轉(zhuǎn)動,在轉(zhuǎn)動過程中始終與導(dǎo)軌保持良好接觸.設(shè)導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為μ,導(dǎo)軌電阻不計,重力加速度為g,則下列說正確的是()

A.導(dǎo)體棒AB兩端的電壓為Brω2B.電阻R中的電流方向從Q到N,大小為C.外力的功率大小為+μmgrωD.若導(dǎo)棒不動要產(chǎn)生同方向的感應(yīng)電流,可使豎直向下的磁感應(yīng)強度增加,且變化得越來越慢10、如圖甲所示,實線是一個電阻為R、邊長為a的正方形金屬線圈;內(nèi)切于正方形線圈的圓形虛線范圍內(nèi)存在一方向垂直于線圈平面的勻強磁場.已知磁場的磁感應(yīng)強度B隨時間變化的圖象如圖乙所示,t=0時刻磁場方向垂直于紙面向里,則下列說法正確的是()

A.在2t0時刻,穿過線圈的磁通量為B.在t0~2t0時間內(nèi),線圈磁通量的變化量為B0a2C.在0~2t0時間內(nèi),通過線圈導(dǎo)線橫截面的電荷量為D.在0~2t0時間內(nèi),線圈中的感應(yīng)電流方向先為順時針方向后為逆時針方向11、如圖所示,某平行金屬導(dǎo)軌置于光滑絕緣水平面上,導(dǎo)軌由水平部分BAA′B′和圓弧部分BCC′B′組成,兩部分在BB′平滑連接,整個裝置放在豎直方向的勻強磁場中(圖中未畫出)。現(xiàn)將一導(dǎo)體棒(未畫出)放于AA′位置,同時在AA′對導(dǎo)軌施加一水平恒力,一段時間后電路中的電流達到穩(wěn)定,此時軌道和導(dǎo)體棒的速度大小分別為2v和v,當(dāng)導(dǎo)體棒運動至B點時的速度為2v,此時撤去外力,已知導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的質(zhì)量均為m,導(dǎo)軌寬度和導(dǎo)體棒長度均為l,勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小為B,導(dǎo)體棒的電阻為r,其余電阻不計,所有接觸面均光滑,導(dǎo)體棒始終不脫離軌道,則()

A.從電流穩(wěn)定到導(dǎo)體棒滑至B點所用的時間為B.從電流穩(wěn)定到導(dǎo)體棒滑至B點過程中回路產(chǎn)生的焦耳熱為C.導(dǎo)體棒從B點沿圓弧滑至最高點的過程中受到安培力的沖量大小為D.若導(dǎo)體棒從B點沿圓弧滑至最高點的過程回路產(chǎn)生的焦耳熱為,則導(dǎo)體棒從該點下滑至電流再次穩(wěn)定的過程中產(chǎn)生的焦耳熱為12、如圖所示,平行長直光滑金屬導(dǎo)軌傾斜固定放置,導(dǎo)軌所在平面的傾角為導(dǎo)軌下端接有阻值為的電阻,導(dǎo)軌間距為整個裝置處在垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場中,磁場的磁感應(yīng)強度大小為質(zhì)量為長為電阻也為的金屬棒垂直放在導(dǎo)軌上,金屬棒在沿導(dǎo)軌平面且與棒垂直的拉力作用下從靜止開始沿導(dǎo)軌向上運動,拉力做功的功率恒定,當(dāng)金屬棒的速度為時,金屬棒的加速度為0,金屬導(dǎo)軌的電阻不計,金屬棒運動過程中始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,重力加速度取則()

A.拉力做功的功率為B.金屬棒運動過程中的最大加速度為C.當(dāng)金屬棒的加速度為時,金屬棒的速度大小為D.當(dāng)電阻的功率為時,拉力的大小為13、如圖所示,在的區(qū)域內(nèi)有沿y軸正方向的勻強電場,在的區(qū)域內(nèi)有垂直坐標(biāo)平面向里的勻強磁場。一電子(質(zhì)量為m,電量為)從y軸上A點以沿x軸正方向的初速度開始運動。當(dāng)電子第一次穿越x軸時,恰好到達點C(圖中未標(biāo)出);當(dāng)電子第二次穿越x軸時,恰好到達坐標(biāo)原點O。已知兩點到坐標(biāo)原點的距離分別為不計電子的重力。則()

A.電場強度的大小為B.磁感應(yīng)強度的大小為C.電子從C運動到O經(jīng)歷的時間D.將電子的出發(fā)點從A點沿負(fù)x方向平移,初速度方向不變,調(diào)整大小,使電子仍然從C點第一次穿越x軸,則電子第二次穿越x軸的位置仍然為坐標(biāo)原點O14、如圖所示,單匝線圈abcd在勻強磁場中繞垂直于磁場的bc邊以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動,其線圈中感應(yīng)電動勢的峰值為Em;閉合回路中兩只燈泡均能正常發(fā)光。則()

A.從圖中位置開始計時,感應(yīng)電動勢的瞬時值表達式為e=EmsinωtB.增大線圈轉(zhuǎn)動角速度ω時,感應(yīng)電動勢的峰值Em不變C.減小電容器C兩極板間的距離時,燈泡A1變暗D.抽去電感器L的鐵芯時,燈泡A2變亮15、兩個質(zhì)量相同、所帶電荷量相等的帶電粒子a、b,以不同的速率對準(zhǔn)圓心O沿著AO方向射入垂直紙面向里的圓形勻強磁場區(qū)域;其運動軌跡如圖,不計粒子重力,下列說法正確的是()

A.a粒子帶負(fù)電荷,b粒子帶正電荷B.b粒子做圓周運動的速度較大C.a粒子在磁場中受到的洛倫茲力較小D.b粒子在磁場中運動時間較長16、自行車速度計利用霍爾效應(yīng)傳感器獲知自行車的運動速率。如圖甲所示;自行車前輪上安裝一塊磁鐵,輪子每轉(zhuǎn)一圈,這塊磁鐵就靠近傳感器一次,傳感器會輸出一個脈沖電壓。圖乙為霍爾元件的工作原理圖。當(dāng)磁場靠近霍爾元件時,導(dǎo)體內(nèi)定向運動的自由電荷在磁場力作用下偏轉(zhuǎn),最終使導(dǎo)體在與磁場;電流方向都垂直的方向上出現(xiàn)電勢差,即為霍爾電勢差。下列說法正確的是()

A.根據(jù)單位時間內(nèi)的脈沖數(shù)和自行車車輪的半徑即可獲知車速大小B.自行車的車速越大,霍爾電勢差越高C.圖乙中霍爾元件的電流I是由正電荷定向運動形成的D.如果長時間不更換傳感器的電源,霍爾電勢差將減小17、如圖所示,平行光滑金屬導(dǎo)軌水平放置,間距=2m,導(dǎo)軌左端接一阻值為的電阻,圖中虛線與導(dǎo)軌垂直,其右側(cè)存在磁感應(yīng)強度大小=0.5T方向垂直紙面向里的勻強磁場。質(zhì)量為=1kg的金屬棒垂直導(dǎo)軌放置在虛線左側(cè),距虛線的距離為=0.5m。某時刻對金屬棒施加一大小為=4N的向右的恒力,金屬棒在磁場中運動=2m的距離后速度不再變化;金屬棒與導(dǎo)軌的電阻忽略不計,金屬棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,則金屬棒從靜止到開始勻速運動的過程中,下列說法正確的是()

A.電阻上電流的初始值為2AB.金屬棒勻速運動的速度為2m/sC.電阻上產(chǎn)生的焦耳熱為2JD.感應(yīng)電流的平均功率為16W評卷人得分三、填空題(共5題,共10分)18、若v∥B,帶電粒子以速度v做勻速直線運動,其所受洛倫茲力F=______.19、如圖,桌面上放著一個單匝矩形線圈,線圈中心上方有一豎立的條形磁鐵,此時穿過線圈的碰通量為0.04Wb,現(xiàn)使磁鐵豎直下落,經(jīng)0.2s后磁鐵的S極落到線圈內(nèi)的桌面上,這時穿過線圈的磁通最為0.12Wb。此過程中穿過線圈的磁通量增加了______Wb,線圈中的感應(yīng)電動勢大小為______V。

20、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”)

21、為了把需要傳遞的有用信號(如圖像信號、聲音信號等)加載到電磁波上發(fā)射出去,必須對振蕩電流進行_____________(選填“調(diào)諧”“調(diào)制”或“解調(diào)”);使聲音或圖像信號從高頻電流中還原出來的過程,叫_____________(選填“調(diào)諧”“調(diào)制”或“解調(diào)”),也叫檢波。22、如圖所示,質(zhì)量為m阻值為R的金屬棒從H高的弧形軌道由靜止釋放,水平軌道處于豎直向上的勻強磁場中,勻強磁場強度大小為B,質(zhì)量也為m阻值也為R金屬棒處于水平導(dǎo)軌上,運動過程中棒與棒不相撞,已知重力加速度g,平行導(dǎo)軌間距L;水平導(dǎo)軌足夠長,不計一切摩擦,求:

(1)棒固定,棒剛進入磁場時的電流___________?

(2)棒固定,棒進入磁場后運動的位移___________?

(3)棒不固定,棒與棒最終速度___________?___________?

(4)棒不固定,整個過程中電能的生成量___________?電熱的生成量___________?

評卷人得分四、作圖題(共4題,共36分)23、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。

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(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。

25、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。

26、如圖所示:當(dāng)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(biāo)出圓環(huán)中的電流方向___________.評卷人得分五、實驗題(共4題,共12分)27、在《傳感器的應(yīng)用實驗》的光控電路中,用發(fā)光二極管LED模仿路燈,RG為光敏電阻所示.當(dāng)光敏電阻RG受到光照時,斯密特觸發(fā)器的輸出端Y出現(xiàn)電平________(填“高”或“低”);當(dāng)把光遮住時,輸入端A出現(xiàn)電平________(填“高”或“低”);如果試驗中發(fā)現(xiàn)天很暗時路燈還沒點亮,應(yīng)將可變電阻R1的阻值調(diào)________一些(填“大”或“小”).28、在“探究影響感應(yīng)電流方向的因素”實驗中;

①為安全檢測靈敏電流表指偏轉(zhuǎn)方向與電流流向的關(guān)系,在給出的實物圖如圖中,將正確需要的實驗儀器連成完整的實驗電路_______。

②電路中定值電阻的作用主要是為了______。

A.減小電路兩端的電壓;保護電源。

B.增大電路兩端的電壓;保護電源。

C.減小電路中的電流;保護靈敏電流表。

D.減小電路中的電流;便于觀察靈敏電流表的讀數(shù)。

③下列實驗操作中說法正確的是______。

A.判斷感應(yīng)電流的方向時;需要先確定線圈的繞法。

B.實驗中需要將條形磁體的磁極快速插入或快速拔出;感應(yīng)電流的產(chǎn)生將更加明顯。

C.實驗中將條形磁體的磁極插入或拔出時;不管緩慢,還是迅速,對實驗現(xiàn)象都不影響。

D.將N極向下插入線圈或?qū)極向下插入線圈,電流表的偏轉(zhuǎn)方向相同29、在“探究變壓器線圈兩端的電壓和匝數(shù)的關(guān)系”實驗中;可拆變壓器結(jié)構(gòu)如圖所示。

(1)變壓器的鐵芯,它的結(jié)構(gòu)和材料是______;(填字母)

A.整塊硅鋼鐵芯B.整塊不銹鋼鐵芯C.絕緣的銅片疊成D.絕緣的硅鋼片疊成。

(2)觀察兩個線圈的導(dǎo)線,發(fā)現(xiàn)粗細(xì)不同,導(dǎo)線粗的線圈匝數(shù)______(填“多”或“少”)

(3)若原線圈和副線圈的匝數(shù)比為實驗中發(fā)現(xiàn)副線圈的輸出電壓總是略小于原線圈的輸入電壓的造成這種誤差的原因可能是_______。

A.鐵芯漏磁B.線圈電阻產(chǎn)生少許電熱C.少許渦流損失D.輸入電壓不穩(wěn)定。

(4)用匝數(shù)匝和匝的變壓器,實驗測量數(shù)據(jù)如表:。1.802.803.804.904.006.018.029.98

根據(jù)測量數(shù)據(jù)可判斷原線圈匝數(shù)為________匝。(填“400”或“800”)

(5)某同學(xué)仔細(xì)觀察鐵芯是由相互絕緣的零碎合金片平行平面疊壓而成,如圖,這樣制作鐵芯的目的是________。

30、在圖甲中,不通電時電流計指針停在正中央,當(dāng)閉合開關(guān)時,觀察到電流計指針向左偏.現(xiàn)在按圖乙連接方式將電流計與螺線管B連成一個閉合回路,將螺線管A與電池、滑動變阻器和開關(guān)S串聯(lián)成另一個閉合回路:

(1)將開關(guān)S閉合后,將螺線管A插入螺線管B的過程中,螺線管B的_______端(填“上”或“下”)為感應(yīng)電動勢的正極;

(2)螺線管A放在B中不動,開關(guān)S突然斷開的瞬間,電流計的指針將________(填“向左”“向右”或“不發(fā)生”)偏轉(zhuǎn);

(3)螺線管A放在B中不動,滑動變阻器的滑片向左滑動,電流計的指針將______(填“向左”“向右”或“不發(fā)生”)偏轉(zhuǎn);評卷人得分六、解答題(共2題,共10分)31、小明同學(xué)設(shè)計了一種應(yīng)用電場和磁場除塵的裝置如圖所示,平行金屬板MN水平放置,兩板間距為d,板長為2d,板間接有恒定高電壓U,N板的電勢高于M板,兩板間電場可看做勻強電場,且兩板外無電場。緊鄰金屬板右側(cè)有垂直紙面向外的勻強磁場,邊界線為CD。現(xiàn)有大量均勻分布帶電量為(q>0)、質(zhì)量為m的煙塵顆粒以相同的速度由板的左側(cè)進入板間;粒子速度方向與板平行,不計粒子間的相互作用及粒子重力。

(1)求不能從平行金屬板MN右側(cè)射出的煙塵顆粒數(shù)占煙塵顆??倲?shù)的比例;

(2)要求射出的煙塵顆粒經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后能全部回到板間繼續(xù)除塵,求磁感應(yīng)強度B的最小值。

32、如圖所示,光滑的水平平行金屬導(dǎo)軌間距為L,導(dǎo)軌電阻忽略不計.空間存在垂直于導(dǎo)軌平面豎直向上的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B,輕質(zhì)導(dǎo)體棒ab垂直導(dǎo)軌放置,導(dǎo)體棒ab的電阻為r,與導(dǎo)軌之間接觸良好.兩導(dǎo)軌之間接有定值電阻,其阻值為R,輕質(zhì)導(dǎo)體棒中間系一輕細(xì)線,細(xì)線通過定滑輪懸掛質(zhì)量為m的物體;現(xiàn)從靜止釋放該物體,當(dāng)物體速度達到最大時,下落的高度為h,在本問題情景中,物體下落過程中不著地,導(dǎo)軌足夠長,忽略空氣阻力和一切摩擦阻力,重力加速度為g.求:

(1)物體下落過程的最大速度vm;

(2)物體從靜止開始下落至速度達到最大的過程中,電阻R上產(chǎn)生的電熱Q;

(3)物體從靜止開始下落至速度達到最大時,所需的時間t.參考答案一、選擇題(共8題,共16分)1、B【分析】【分析】

【詳解】

A.只有非均勻變化的電場才能產(chǎn)生變化的磁場;而均勻變化的電場產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場;非均勻變化的磁場才能產(chǎn)生變化的電場,而均勻變化的磁場產(chǎn)生穩(wěn)定的電場;故A錯誤;

B.為了有效向外發(fā)射電磁波;振蕩電路必須采用開放電路,同時提高振蕩頻率,故B正確;

C.從接收到的高頻振蕩電流中分離出所攜帶的有用信號的過程叫解調(diào);故C錯誤;

D.用紫外線照射時大額鈔票上用熒光物質(zhì)印刷的文字會發(fā)出可見光;利用紫外線的熒光效應(yīng);紅外線不具有該效應(yīng),故D錯誤。

故選B。2、C【分析】【詳解】

A.由左手定則可知;通電直導(dǎo)線所受安培力的方向豎直向上,故A錯誤;

B.由圖可知,磁感應(yīng)強度B與電流I平行;導(dǎo)線不受安培力,故B錯誤;

C.由左手定則可知;通電直導(dǎo)線所受安培力的方向豎直向下,故C正確;

D.由左手定則可知;通電直導(dǎo)線所受安培力的方向垂直紙面向外,故D錯誤。

故選C。3、D【分析】【詳解】

A.電子在運動時受到與任意時刻速度方向相同或相反的電場力和洛倫茲力兩個力的合力提供向心力;而洛倫茲力和電場力在任意時刻都是垂直的關(guān)系,則根據(jù)矢量合成法則可知電子運動時的加速度不指向圓心,故A錯誤;

B.由圖甲結(jié)合安培定則可知電磁鐵線圈產(chǎn)生的磁場方向由下向上,而圖乙的內(nèi)線圈中的電流在減小;產(chǎn)生的感應(yīng)磁場在減弱,由楞次定律可知,真空室中的感生電場的方向從上往下看為逆時針方向,則可知電子在該時間段內(nèi)不能按圖甲中逆時針方向做圓周運動且被加速,故B錯誤;

C.時間內(nèi);電磁鐵線圈中的電流方向從上往下看為順時針方向,產(chǎn)生的感應(yīng)磁場的方向從上往下,而電流在減小,因此產(chǎn)生的磁場在減弱,故真空室中產(chǎn)生的感生電場的方向從上往下看為順時針,但此時電子所受洛倫茲力的方向不再指向圓心而是反向,背離圓心,由此可知電子在該時間段內(nèi)也不能按圖甲中逆時針方向做圓周運動且被加速,故C錯誤;

D.根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有

可知

聯(lián)立以上兩式可得

再由

聯(lián)立以上各式可得

而當(dāng)洛倫茲力提供向心力時有

可得

則此時軌道處的感生電場的場強大小為

給等式兩邊同除以時間可得

代入可得

整理后可得

因為時,因此有

故D正確。

故選D。4、A【分析】【詳解】

根據(jù)幾何知識可知,粒子軌跡對應(yīng)的圓心角為α=180°-120°=60°=

軌跡半徑為R=rtan60°=r

由t0=·

及qU=mv2

得U=

A.與計算結(jié)果相符;故A正確.

B.與計算結(jié)果不符;故B錯誤.

C.與計算結(jié)果不符;故C錯誤.

D.與計算結(jié)果不符,故D錯誤.5、C【分析】【分析】

【詳解】

A.D形盒縫隙間電場變化周期為T等于被加速度的在磁場中運動的周期,即

而質(zhì)子在磁場中的運動周期為

則該回旋加速器不可以加速質(zhì)子;選項A錯誤;

B.僅調(diào)整磁場的磁感應(yīng)強度大小為B,則在磁場中的運轉(zhuǎn)周期將要變化,則該回旋加速器不可以加速粒子了;選項B錯誤;

C.在磁場中運動的周期THe===T

則保持B和T不變,該回旋加速器可以加速粒子,且在回旋加速器中兩粒子運動的半徑也相同,則粒子運動的時間與粒子的相等;選項C正確;

D.根據(jù)qvmB=mEkm=mvm2=∝

可知加速后的最大動能與粒子不相等;選項D錯誤。

故選C。6、C【分析】【分析】

【詳解】

A.從A到B;穿過金屬環(huán)的磁通量增加,選項A錯誤;

B.從A到B;根據(jù)“來拒去留”可知,金屬環(huán)受磁場力方向向上,選項B錯誤;

C.根據(jù)條形磁鐵內(nèi)外的磁感線分布可知,線圈在O點時內(nèi)外磁感線抵消的最少,則磁通量最大,即從B到O;穿過金屬環(huán)的磁通量增加,選項C正確;

D.從B到O;穿過金屬環(huán)的磁通量增加,根據(jù)楞次定律可知,金屬環(huán)受向上的磁場力的作用,選項D錯誤。

故選C。7、A【分析】【詳解】

由法拉第電磁感應(yīng)定律得回路電動勢大小為

感應(yīng)電流大小為

時刻的磁感應(yīng)強度大小為

安培力大小為

線框靜止;所以摩擦力大小為0.016N。由楞次定律,線框安培力向左,所以摩擦力向右。

故選A。8、C【分析】

從正方形線框下邊開始進入到下邊完全進入過程中,線框切割磁感線的有效長度逐漸增大,感應(yīng)電流也逐漸增大,如圖的位置Ⅰ;從正方形線框下邊完全進入至下邊剛穿出磁場邊界,切割磁感線的有效長度不變,感應(yīng)電流不變,如圖的位置Ⅰ→Ⅱ;當(dāng)正方形線框下邊部分離開磁場,上邊尚未進入磁場過程中,線框切割磁感線的有效長度逐漸減小,感應(yīng)電流也逐漸減小,如圖的位置Ⅱ→Ⅲ;當(dāng)正方形線框下邊部分繼續(xù)離開磁場,上邊也進入磁場過程中,上下兩邊線框切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢方向相反,感應(yīng)電流減小得更快,當(dāng)上下兩邊在磁場中長度相等,感應(yīng)電動勢為零,如圖的位置Ⅲ→Ⅳ;以后的過程與上述過程相反,故正確的選項為C。二、多選題(共9題,共18分)9、B:C【分析】【詳解】

A.因為導(dǎo)體棒勻角速轉(zhuǎn)動,所以速度與桿長成正比,所以平均切割速度感應(yīng)電動勢:路端電壓:A錯誤.

B.根據(jù)右手定則判斷,電流方向從Q到N,大小B正確.

C.外力功率等于回路電功率與克服摩擦力功率之和:C正確.

D.導(dǎo)體棒不動,磁通量向下增強,根據(jù)楞次定律,感應(yīng)電流從N到Q,方向不同,D錯誤.10、A:C【分析】【詳解】

A.在2t0時刻,穿過線圈的磁通量為

選項A正確;

B.在t0~2t0時間內(nèi),線圈磁通量的變化量為

選項B錯誤;

C.在時間內(nèi),根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為

根據(jù)閉合電路歐姆定律,產(chǎn)生的感應(yīng)電流為

通過線圈導(dǎo)線橫截面的電荷量

選項C正確;

D.在時間內(nèi)磁通量向里面減小,因此感應(yīng)電流方向為順時針,在t0~2t0時間內(nèi)磁通量向外增加;線圈中的感應(yīng)電流方向為順時針方向,選項D錯誤。

故選AC。11、A:D【分析】【詳解】

A.電路穩(wěn)定時導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的加速度穩(wěn)定,二者的速度差一直保持為v,故而電流為

由牛頓第二定律

解得

對導(dǎo)體棒

解得

A正確;

B.從電流穩(wěn)定到導(dǎo)體棒滑至B點過程中回路產(chǎn)生的焦耳熱為

B錯誤;

C.導(dǎo)體棒滑至B點時導(dǎo)軌的速度為3v,由水平方向動量守恒得

解得

導(dǎo)體棒從B點沿圓弧滑至最高點的過程中,水平方向由動量定理得

因支持力還有沖量,C錯誤;

D.導(dǎo)體棒從B點沿圓弧滑至最高點的過程由能量守恒得

導(dǎo)體棒從該點下滑至電流再次穩(wěn)定的過程中由能量守恒得

聯(lián)立解得

D正確。

故選AD。12、A:D【分析】【詳解】

A.由及牛頓第二定律有

隨著增大,金屬棒運動的加速度減小,當(dāng)加速度為零時﹐金屬棒勻速運動,此時速度為即

解得

故A正確;

B.由

可知;金屬棒開始運動的加速度趨于無窮大,故B錯誤;

C.當(dāng)金屬棒的速度大小為時,代入

金屬棒的加速度為故C錯誤;

D.當(dāng)電阻的功率為時,電路中的電流大小為此時電路中的電動勢

可知金屬棒的速度大小為由

拉力大小為故D正確。

故選AD。13、A:C:D【分析】【詳解】

A.根據(jù)類平拋規(guī)律,水平方向2d=v0t

豎直方向

根據(jù)牛頓第二定律可得eE=ma

聯(lián)立解得

故A正確;

B.設(shè)電子進入磁場時速度為v,v與x軸的夾角為θ,則

聯(lián)立以上解得θ=60°

由此可得v=2v0

電子運動軌跡如圖所示。

電子進入磁場后做勻速圓周運動,洛倫茲力提供向心力為

根據(jù)幾何關(guān)系可得

聯(lián)立解得

故B錯誤;

C.粒子的運動周期為

電子在磁場中運動的圓心角為

電子從C運動到O經(jīng)歷的時間

故C正確;

D.將電子的出發(fā)點從A點沿負(fù)x方向平移后,設(shè)初速度為v,電子進入磁場時速度為與x軸的夾角為則

電子的半徑為

電子射出點到C點的距離為

根據(jù)速度的合成與分解可知

在磁場中有

根據(jù)牛頓第二定律可得eE=ma

聯(lián)立以上并代入B和E的值解得

所以電子第二次穿越x軸的位置仍然為坐標(biāo)原點O;故D正確。

故選ACD。14、A:D【分析】【詳解】

A.從圖中位置即中性面開始計時,感應(yīng)電動勢瞬時表達式為e=Emsinωt

故A正確;

B.根據(jù)Em=nBSω

增大線圈轉(zhuǎn)動角速度ω時,感應(yīng)電動勢的峰值Em增大;故B錯誤。

C.減小電容器C兩極板間的距離時,根據(jù)

電容增大,電容器對交變電流的阻礙作用減小,電流增大,燈泡A1變亮;故C錯誤;

D.抽去電感器L的鐵芯時,自感系數(shù)變小,電感器對交變電流的阻礙作用減小,電流增大,燈泡A2變亮;故D正確。

故選AD。15、A:B:C【分析】【詳解】

A.粒子向右運動,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正確。

B.粒子在磁場中洛倫茲力提供向心力,做勻速圓周運動,則有

解得

由于帶電粒子的B、q、m均相同,由圖可知b的半徑大;則運動速率越大,故B正確;

C.b粒子速度較大,根據(jù)F=qvB

B、q均相同,可得b的洛倫茲力較大;故C正確;

D.根據(jù)

兩粒子的周期相同,a的圓心角較大,則a的運動時間較長;故D錯誤。

故選ABC。16、A:D【分析】【分析】

【詳解】

A.根據(jù)單位時間內(nèi)的脈沖數(shù),可求得車輪轉(zhuǎn)動周期,從而求得車輪轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)速,最后由線速度公式結(jié)合車輪半徑即可求解車輪的速度大小,故A正確;

B.根據(jù)霍爾原理可知

可得

即霍爾電勢差只與磁感應(yīng)強度;霍爾元件的厚度以及電子定向移動的速率有關(guān);與自行車的車速無關(guān),故B錯誤;

C.霍爾元件的電流是由負(fù)電荷定向運動形成的;故C錯誤;

D.是單位體積內(nèi)的電子數(shù),是單個導(dǎo)電粒子所帶的電量,是導(dǎo)體的橫截面積,是導(dǎo)電粒子運動的速度,由電流的微觀定義式整理得

結(jié)合解得

若長時間不更換傳感器的電源,那么電流減?。粍t霍爾電勢差將減小,故D正確;

故選AD。17、A:C【分析】【詳解】

A.金屬棒剛進入磁場時速度為有

解得

則電阻上電流的初始值為

A正確;

B.設(shè)金屬棒勻速運動時速度為此時有與安培力平衡,即

解得

B錯誤;

C.金屬棒從靜止到開始勻速運動的過程中根據(jù)能量守恒有

解得

C正確;

D.金屬棒從開始進入磁場到勻速過程中,對每很小段時間根據(jù)動量定理有

其中為該段時間內(nèi)通過電路的電量則兩邊對從開始進入磁場到勻速過程中總時間進行累積得

同時有

代入解得

得感應(yīng)電流的平均功率為

D錯誤。

故選AC。三、填空題(共5題,共10分)18、略

【分析】【分析】

【詳解】

略【解析】019、略

【分析】【分析】

【詳解】

[1]穿過線圈的磁通量增加量為

[2]根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得【解析】0.0820、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,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,電容器對電流的容抗減小,c燈變亮。【解析】不變變暗變亮21、略

【分析】【詳解】

[1]信息轉(zhuǎn)化為電信號后;由于信號頻率比較低不能直接用來發(fā)射,需要把傳遞的電信號“加載”到高頻電磁波上,這就是調(diào)制;

[2]從經(jīng)過調(diào)制的高頻電流中“取出”調(diào)制電信號,這一過程叫解調(diào)或叫檢波。【解析】調(diào)制解調(diào)22、略

【分析】【分析】

【詳解】

(1)[1]棒固定時,棒進入水平軌道時速度為有

棒剛進入磁場時的感應(yīng)電動勢為

棒剛進入磁場時的電流為

聯(lián)立解得

(2)[2]由動量定理可得

聯(lián)立解得

(3)[3][4]棒不固定,兩棒最終一起做勻速直線動動,由動量守恒定律可得

解得

(4)[5][6]由能量守恒定律可得,整個過程中動能減小轉(zhuǎn)化為電能,再轉(zhuǎn)化為內(nèi)能產(chǎn)生熱量,則有

解得【解析】四、作圖題(共4題,共36分)23、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】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(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】25、略

【分析】【分析】

【詳解】

由第一個圖可知:當(dāng)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】26、略

【分析】【詳解】

當(dāng)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4題,共12分)27、略

【分析】【詳解】

用發(fā)光二極管LED模仿路燈,RG為光敏電阻所示.當(dāng)光敏電阻受到光照時,其電阻值較小,輸入端A電勢低,故斯密特觸發(fā)器的輸出端Y出現(xiàn)高電平;當(dāng)把光遮住時,電阻比較大,光敏電阻兩端的電勢差比較大,輸入端A出現(xiàn)高電平;如果試驗中發(fā)現(xiàn)天很暗時路燈還沒點亮,說明A點的電勢仍然比較低,所以應(yīng)將可變電阻R1的阻值調(diào)小一些.

【點睛】

解決本題的關(guān)鍵掌握門的特點:輸入高電勢輸出低電勢,反之輸入低電勢輸出高電勢.【解析】高;高;?。?8、略

【分析】【詳解】

①[1]為安全檢測靈敏電流表指偏轉(zhuǎn)方向與電流流向的關(guān)系;應(yīng)將電源和電流計連接,考慮到電流計的內(nèi)阻很小,接入大電阻保護電表,幾個元件串聯(lián)連接,完整的實驗電路如圖。

②[2]因靈敏電流計的內(nèi)阻很?。恢苯咏与娫慈菀诐M偏,則接入定值電阻的作用主要是為了減小電路中的電流,保護靈敏電流表,故選C;

③[3]A.判斷感應(yīng)電流的方向時;用楞次定律需要知道線圈流過電流時原磁場的方向,則需要先確定線圈的繞法,故A正確;

BC.實驗中將條形磁體的磁極快速插入或快速拔出;磁通量的變化串更大,產(chǎn)生的感應(yīng)電流大,指針的偏轉(zhuǎn)幅度大,產(chǎn)生的現(xiàn)象將更加明顯,故B正確,C錯誤;

D.將N極向下插入線圈或?qū)極向下插入線圈;磁通量部增大,但兩種原磁場方向相反,由楞次定律得出的感應(yīng)電流方向相反,電流表的偏方向相反,故D錯誤;

故選AB?!窘馕觥緾AB29、略

【分析】【詳解】

(1)[1]變壓器的鐵芯;它的結(jié)構(gòu)和材料是:絕緣的硅鋼片疊成。

故選D。

(2)[2]觀察兩個線圈的導(dǎo)線,發(fā)現(xiàn)粗細(xì)不同,根據(jù)

可知匝數(shù)少的電流大;則導(dǎo)線越粗,即導(dǎo)線粗的線圈匝數(shù)少。

(3)[3]若原線圈和副線圈的匝數(shù)比為根據(jù)

可得

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