2024年華師大新版選擇性必修2物理下冊(cè)月考試卷含答案

…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請(qǐng)※※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2024年華師大新版選擇性必修2物理下冊(cè)月考試卷含答案考試試卷考試范圍：全部知識(shí)點(diǎn)；考試時(shí)間：120分鐘學(xué)校：______姓名：______班級(jí)：______考號(hào)：______總分欄題號(hào)一二三四五六總分得分評(píng)卷人得分一、選擇題(共9題，共18分)1、航母上飛機(jī)彈射起飛是利用電磁驅(qū)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的。電磁驅(qū)動(dòng)原理如圖所示；在固定線圈左右兩側(cè)對(duì)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(dòng)B.兩個(gè)金屬環(huán)都向右運(yùn)動(dòng)C.銅環(huán)受到的安培力小于鋁環(huán)受到的安培力D.從左側(cè)向右看，鋁環(huán)中感應(yīng)電流沿順時(shí)針方向2、如圖所示為一塊長a、寬b、高c的矩形半導(dǎo)體霍爾測(cè)量元件，元件內(nèi)導(dǎo)電粒子為電荷量為e的自由電子，且元件內(nèi)每單位體積包含n個(gè)該粒子?，F(xiàn)通入沿b邊方向向左的電流I，并將元件置于垂直上、下表面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。元件前后表面出現(xiàn)電勢(shì)差，大小為U。則穩(wěn)定后下列說法正確的是（）

A.前表面的電勢(shì)比后表面電勢(shì)高B.前后表面電勢(shì)差與a有關(guān)C.前后表面電勢(shì)差與c有關(guān)D.自由電子受到的洛倫茲力大小為3、如圖甲所示，矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線的中心軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，從某時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間的變化圖象，如圖乙所示，若外接電阻線圈電阻則下列說法正確的是（）

A.線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為B.時(shí)穿過線圈的磁通量最大C.通過線圈的最大電流為D.理想交流電壓表的示數(shù)為4、如圖所示，在傾角為α（α<45°）的光滑斜面上，垂直紙面放置一根長為L、質(zhì)量為m的直導(dǎo)體棒。當(dāng)導(dǎo)體棒中的電流I垂直紙面向里時(shí)，欲使導(dǎo)體棒靜止在斜面上，可加一平行于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。當(dāng)加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向上時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1，現(xiàn)使勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向沿逆時(shí)針轉(zhuǎn)過α角時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2，再使勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向沿逆時(shí)針轉(zhuǎn)過α角時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B3；則（??）

A.B1＝B3>B2B.B1<B2<B3C.B1＝B3<B2D.B1＝B2<B35、如圖所示，一理想變壓器原線圈與定值電阻理想電流表一起接入電壓恒為U的交流電源上，原線圈接入電路的匝數(shù)可通過調(diào)節(jié)觸頭P進(jìn)行改變，副線圈和電阻箱理想電流表連接在一起；下列說法正確的是（）

A.保持不變，將觸頭P向上移動(dòng)，則的示數(shù)變大B.保持不變，將觸頭P向下移動(dòng)，電源輸出的總功率變小C.保持P的位置不動(dòng)，增大則的示數(shù)減小，的示數(shù)減小D.保持P的位置不動(dòng)，增大則的電功率變小，的電功率不變6、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(dòng)力的新型交通工具．其推進(jìn)原理可以簡化為如圖所示的模型：在水平面上相距L的兩根平行直導(dǎo)軌間，有豎直方向等距離分布的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1和B2，且B1＝B2＝B，每個(gè)磁場(chǎng)的寬度都是L，相間排列，所有這些磁場(chǎng)都以相同的速度向右勻速運(yùn)動(dòng)，這時(shí)跨在兩導(dǎo)軌間的長為L、寬為L的金屬框abcd（懸浮在導(dǎo)軌上方）在磁場(chǎng)力作用下也將會(huì)向右運(yùn)動(dòng)．設(shè)金屬框的總電阻為R，運(yùn)動(dòng)中所受到的阻力恒為Ff，金屬框的最大速度為vm，則磁場(chǎng)向右勻速運(yùn)動(dòng)的速度v可表示為（）

A.v＝B.v＝C.v＝D.v＝7、2021年2月份；美國許多地方遭到了暴風(fēng)雪的襲擊，暴風(fēng)雪造成了德州全州大停電。某同學(xué)居安思危，利用所學(xué)知識(shí)自制交流發(fā)電機(jī)，模型如圖所示。若該同學(xué)用此發(fā)電機(jī)使“220V；20W”的燈泡正常發(fā)光5分鐘，下列說法正確的是（）

A.圖示位置感應(yīng)電流為零B.圖示位置感應(yīng)電流方向發(fā)生改變C.電壓表的示數(shù)為D.5分鐘內(nèi)該同學(xué)消耗的能量至少為6000J8、如圖所示，理想變壓器與電阻R、交流電壓表V、交流電流表A按圖甲所示方式連接，已知變壓器的原副線圈的匝數(shù)比為n1∶n2=10∶1，電阻R=10Ω，圖乙是R兩端電壓U隨時(shí)間變化的圖像，Um=V。則下列說法中正確的是（）

A.通過R的電流IR隨時(shí)間t變化的規(guī)律是B.變壓器的輸入功率為10WC.電壓表V的讀數(shù)為D.電流表A的讀數(shù)為9、2017年10月10日，中國科學(xué)院國家天文臺(tái)宣布，科學(xué)家利用被譽(yù)為“天眼”的世界最大單口徑射電望遠(yuǎn)鏡——500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡()探測(cè)到數(shù)十個(gè)優(yōu)質(zhì)脈沖星候選體；其中兩顆已通過國際認(rèn)證。這是中國人首次利用自己獨(dú)立研制的射電望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)脈沖星。脈沖星是中子星的一種，是會(huì)發(fā)出周期性脈沖信號(hào)的星體。與地球相似，脈沖星也在自轉(zhuǎn)著，并且有磁場(chǎng)，其周圍的磁感線分布如圖所示。脈沖是由于脈沖星的高速自轉(zhuǎn)形成，只能沿著磁軸方向從兩個(gè)磁極區(qū)輻射出來;脈沖星每自轉(zhuǎn)一周，地球就接收到一次它輻射的脈沖。結(jié)合上述材料，下列說法正確的是（）

A.脈沖信號(hào)屬于機(jī)械波B.脈沖星的磁軸與自轉(zhuǎn)軸重合C.脈沖的周期等于脈沖星的自轉(zhuǎn)周期D.若脈沖星是質(zhì)量分布均勻的球體，那么它表面各處重力加速度的大小都相等評(píng)卷人得分二、多選題(共6題，共12分)10、圖甲為一臺(tái)小型發(fā)電機(jī)構(gòu)造示意圖；線圈逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的正弦規(guī)律圖像如圖乙所示。發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻為1Ω，外接燈泡的電阻為9Ω，則（）

A.電壓表的示數(shù)為5.4VB.在t=10?2s的時(shí)刻，穿過線圈的磁通量為零C.若線圈轉(zhuǎn)速改為25r/s，則電動(dòng)勢(shì)的有效值為3VD.若線圈轉(zhuǎn)速改為25r/s，則通過電燈的電流為1.2A11、在如圖所示的電路中，A、B是兩個(gè)完全相同的燈泡，L是一個(gè)理想電感線圈；當(dāng)開關(guān)閉合與斷開時(shí)，A；B的亮度情況是（）

A.S閉合時(shí)，A立即亮，然后逐漸熄滅B.S閉合時(shí)，B立即亮，然后逐漸熄滅C.S閉合足夠長時(shí)間后，B發(fā)光，而A不發(fā)光D.S閉合足夠長時(shí)間后，A發(fā)光，而B不發(fā)光12、如圖甲所示，光滑金屬導(dǎo)軌成角放置在水平面上，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向豎直向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。長直導(dǎo)體棒垂直放置在導(dǎo)軌上，并與交于E、F兩點(diǎn)，且在外力作用下，導(dǎo)體棒由EF處運(yùn)動(dòng)到處，速度由減小到速度的倒數(shù)隨位移x變化的關(guān)系圖線如圖乙所示。除阻值為R的電阻外，其他電阻均不計(jì)。在棒由處運(yùn)動(dòng)到處的過程中（）

A.導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)恒為B.導(dǎo)體棒所受安培力逐漸增大C.克服安培力做功為D.克服安培力做功為13、如圖，水平面上有兩條相距為L的足夠長光滑平行金屬導(dǎo)軌，在導(dǎo)軌上相隔某一距離垂直導(dǎo)軌靜置長度均為L的金屬棒a和b，垂直導(dǎo)軌的虛線MN右側(cè)存在垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，導(dǎo)軌左端接有電壓傳感器?，F(xiàn)讓金屬棒a、b分別以速度v0、3v0向右運(yùn)動(dòng)，時(shí)刻金屬棒b經(jīng)過MN進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域，當(dāng)金屬棒a剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，電壓傳感器的示數(shù)已知金屬棒a、b材質(zhì)相同，a、b棒的質(zhì)量分別為2m、m，a棒電阻為R。導(dǎo)軌電阻不計(jì)；不考慮電壓傳感器對(duì)電路的影響，磁場(chǎng)區(qū)域足夠大，下列說法正確的是（）

A.從時(shí)刻開始，電壓傳感器的示數(shù)逐漸減小B.改變a、b兩棒間初始距離，不會(huì)改變兩棒的最終速度C.當(dāng)金屬棒a剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，a、b兩棒間的距離為D.整個(gè)過程中金屬棒a上產(chǎn)生的焦耳熱為14、如圖所示，足夠長的圓柱形永磁體豎直放置，其周圍存在輻向磁場(chǎng)．一個(gè)圓形金屬線圈與磁體中心同軸，線圈由靜止釋放后經(jīng)過時(shí)間t速度達(dá)到最大值v，此過程中線圈平面始終保持水平，已知金屬線圈的匝數(shù)為N、質(zhì)量為m、直徑為d、總電阻為R，金屬線圈下落過程中所經(jīng)過磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，重力加速度大小為g，不計(jì)空氣阻力，則（）

A.從上往下看，線圈中感應(yīng)電流沿順時(shí)針方向B.線圈達(dá)到最大速度之前做勻加速直線運(yùn)動(dòng)C.線圈下落速度為v時(shí)的熱功率為D.t時(shí)間內(nèi)通過線圈橫截面的電荷量為15、隨著科技的不斷發(fā)展；無線充電已經(jīng)進(jìn)入人們的視線。小到手表；手機(jī)，大到電腦、電動(dòng)汽車，都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了無線充電從理論研發(fā)到實(shí)際應(yīng)用的轉(zhuǎn)化。如圖所示，為某品牌的無線充電手機(jī)利用電磁感應(yīng)方式充電的原理圖。當(dāng)充電基座上的發(fā)射線圈通入正弦式交變電流后，就會(huì)在鄰近的接收線圈中感應(yīng)出電流，最終實(shí)現(xiàn)為手機(jī)電池充電。在充電過程中（）

A.發(fā)射線圈中電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)隨時(shí)間呈周期性變化B.接收線圈部分的工作原理是“電流的磁效應(yīng)”C.接收線圈與發(fā)射線圈中交變電流的頻率相同D.手機(jī)和底座無需導(dǎo)線連接，接收線圈放置在充電底座正上方時(shí)充電效率較高評(píng)卷人得分三、填空題(共8題，共16分)16、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(dòng)勢(shì)的平均值E=______V，感應(yīng)電流的平均值I=_______A。17、如圖甲所示，在與水平方向成θ角的傾斜光滑導(dǎo)軌上，水平放置一根質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒ab；導(dǎo)軌下端與一電源和定值電阻相連，電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻；定值電阻的阻值均未知．整個(gè)裝置放在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小也未知．已知導(dǎo)軌寬度為L，重力加速度為g．

（1）若斷開電鍵k，將導(dǎo)體棒由靜止釋放，經(jīng)過時(shí)間t，導(dǎo)體棒沿斜面下滑的距離是多少？____

（2）若閉合電鍵k，導(dǎo)體棒b恰好在導(dǎo)軌上保持靜止．由b向a方向看到的平面圖如圖乙所示；請(qǐng)?jiān)诖藞D中畫出此時(shí)導(dǎo)體棒的受力圖；

()

并求出導(dǎo)體棒所受的安培力的大?。甠___

（3）若閉合電鍵k，導(dǎo)體棒ab靜止在導(dǎo)軌上，對(duì)導(dǎo)體棒ab的內(nèi)部做進(jìn)一步分析：設(shè)導(dǎo)體棒單位體積內(nèi)有n個(gè)自由電子；電子電荷量為e，自由電子定向移動(dòng)的平均速率為v，導(dǎo)體棒的粗細(xì)均勻，橫截面積為S．

a．請(qǐng)結(jié)合第（2）問的結(jié)論和題目中所給的已知量，推理得出每個(gè)電子受到的磁場(chǎng)力是多大？____

b．將導(dǎo)體棒中電流與導(dǎo)體棒橫截面積的比值定義為電流密度，其大小用j表示，請(qǐng)利用電流的定義和電流密度的定義推導(dǎo)j的表達(dá)式．____18、在電子技術(shù)中，從某一裝置輸出的交變電流常常既有高頻成分又有低頻成分。要把低頻成分輸送到下一級(jí)裝置，可用如圖所示電路，其中電容C叫______，通過它的是______（選填“高頻”或“低頻”），它的電容一般較______（選填“大”或“小”），對(duì)高頻容抗較______（選填“大”或“小”）。19、判斷下列說法的正誤。

（1）傳感器可以把非電學(xué)量轉(zhuǎn)化為電學(xué)量。（____）

（2）光敏電阻的阻值隨光照的強(qiáng)弱而變化，光照越強(qiáng)電阻越大。（____）

（3）熱敏電阻一般用半導(dǎo)體材料制作，導(dǎo)電能力隨溫度的升高而增強(qiáng)，但靈敏度低。（____）

（4）電阻應(yīng)變片能夠把物體的形變情況轉(zhuǎn)變?yōu)殡娮璧淖兓?。（____）20、如圖所示是小明設(shè)計(jì)的一種自動(dòng)測(cè)定水箱內(nèi)水位的裝置，R是一種滑動(dòng)變阻器，它的金屬滑片是杠桿的一端，從水位表指針?biāo)傅目潭染涂芍浪鋬?nèi)水位的高低，從圖中可知：水位表是由________改裝而成．當(dāng)水面上升時(shí)，滑片________（填向上移動(dòng)或者向下移動(dòng)），滑動(dòng)變阻器連入電路電阻________，電流________，水量表示數(shù)________．21、如圖所示，一條形磁鐵豎直下落穿過一水平固定放置的金屬圓環(huán)，若俯視金屬圓環(huán)，則圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向先沿______方向，再沿______方向。（填“順時(shí)針”或“逆時(shí)針”）

22、用洛倫茲力演示儀觀察電子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)徑跡。下圖是洛倫（前后各一個(gè)）茲力演示儀的結(jié)構(gòu)示意圖。請(qǐng)判斷下列分析是否正確。

（1）圖中電子槍向左發(fā)射電子，形成圖中的電子徑跡，勵(lì)磁線圈應(yīng)通以順時(shí)針方向的電流；______

（2）僅增大勵(lì)磁線圈中的電流，電子束徑跡的半徑變大；_______

（3）僅使電子槍加速電壓增加到原來的2倍，電子束徑跡的半徑將增加到原來的2倍。______23、一交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為e=110cos50πt(V)，則該交流電電動(dòng)勢(shì)有效值為________V；該交流電的周期為________s?評(píng)卷人得分四、作圖題(共4題，共8分)24、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(chǎng)力的方向。

25、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(dòng)閉合，天亮?xí)r自動(dòng)斷開；聲敏開關(guān)在有聲音時(shí)自動(dòng)閉合，無聲音時(shí)自動(dòng)斷開。在下圖中連線，要求夜間且有聲音時(shí)電燈自動(dòng)亮，插座隨時(shí)可用。

26、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(qǐng)將其補(bǔ)充完整。

27、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(píng)卷人得分五、實(shí)驗(yàn)題(共1題，共8分)28、某同學(xué)為了測(cè)量一輕彈簧的勁度系數(shù)；進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：如圖所示，將兩平行金屬導(dǎo)軌水平固定在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，金屬桿與導(dǎo)軌接觸良好，水平放置的輕彈簧一端固定于O點(diǎn)，另一端與金屬桿連接并保持絕緣．在金屬桿滑動(dòng)的過程中，彈簧與金屬桿；金屬桿與導(dǎo)軌均保持垂直，彈簧的形變始終在彈性限度內(nèi)，通過減小金屬桿與導(dǎo)軌之間的摩擦和在彈簧形變較大時(shí)讀數(shù)等方法，使摩擦對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響可忽略不計(jì)請(qǐng)你按要求回答問題．

（1）幫助該同學(xué)完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)．請(qǐng)你用低壓直流電源（）、滑動(dòng)變阻器（）、電流表（A）、開關(guān)（）設(shè)計(jì)一電路圖，畫在圖中虛線框內(nèi)，并正確連在導(dǎo)軌的C、D兩端，要求閉合開關(guān)后彈簧將伸長_____．

（2）若電源電動(dòng)勢(shì)為3V，內(nèi)阻較?。夯瑒?dòng)變阻器最大阻值為10Ω：電流表內(nèi)阻較小．當(dāng)閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電路中無電流，請(qǐng)?jiān)诒３蛛娐吠暾臈l件下，用多用電表來找到故障，則最好選擇的擋位是______

A．直流電壓”10V”擋B．直流電流“0．5A”擋。

C．歐姆“×1”擋D．歐姆”×10”擋。

（3）排除故障并正確連接電路后．閉合開關(guān)，通過一絕緣擋板使金屬桿緩慢移動(dòng)，當(dāng)移開擋板且金屬桿靜止時(shí)，測(cè)出通過金屬桿的電流為I1，記下金屬桿的位置．?dāng)嚅_開關(guān)，測(cè)出彈簧對(duì)應(yīng)的長度為x1：改變滑動(dòng)變阻器的阻值，再次讓金屬桿靜止時(shí)，測(cè)出通過金屬桿的電流為I2，彈簧對(duì)應(yīng)的長度為x2，若已知導(dǎo)軌間的距離為d，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，則彈簧的勁度系數(shù)k＝_________．評(píng)卷人得分六、解答題(共2題，共16分)29、回旋加速器的示意圖如圖所示。它由兩個(gè)鋁制D型金屬扁盒組成，兩個(gè)D形盒正中間開有一條狹縫；兩個(gè)D型盒處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中并接在高頻交變電源上。在D1盒中心A處有粒子源，它產(chǎn)生并發(fā)出帶電粒子，經(jīng)狹縫電壓加速后，進(jìn)入D2盒中。在磁場(chǎng)力的作用下運(yùn)動(dòng)半個(gè)圓周后，垂直通過狹縫，再經(jīng)狹縫電壓加速；為保證粒子每次經(jīng)過狹縫都被加速，設(shè)法使交變電壓的周期與粒子在狹縫及磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期一致。如此周而復(fù)始，速度越來越大，運(yùn)動(dòng)半徑也越來越大，最后到達(dá)D型盒的邊緣，以最大速度被導(dǎo)出。已知某粒子所帶電荷量為q，靜止時(shí)質(zhì)量為m0，加速時(shí)電極間電壓大小恒為U，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，D型盒的半徑為R；設(shè)狹縫很窄，粒子通過狹縫的時(shí)間可以忽略不計(jì)。設(shè)該粒子從粒子源發(fā)出時(shí)的初速度為零，不計(jì)粒子重力和粒子間的相互作用力。

（1）忽略相對(duì)論效應(yīng)；求：

①交變電壓的周期T；

②粒子被加速后獲得的最大動(dòng)能Ekm。

（2）人們使用早期制造的回旋加速器加速帶電粒子時(shí)發(fā)現(xiàn)，粒子能量達(dá)到25～30MeV后，就很難再加速了。原因是：按照狹義相對(duì)論，粒子的質(zhì)量m隨著速度v的增加而增大（具體關(guān)系為c為真空中的光速），質(zhì)量的變化會(huì)導(dǎo)致其回轉(zhuǎn)周期的變化，從而破壞了交變電壓的周期與粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)周期的一致性（若將m0換成后，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期公式仍然成立）。已知：在高速運(yùn)動(dòng)中，動(dòng)能定理仍然成立，只不過物體的動(dòng)能表達(dá)式需要修改為Ek=mc2?m0c2?？紤]相對(duì)論效應(yīng)后；適當(dāng)調(diào)整交變電壓的周期，可以使粒子獲得更大的動(dòng)能。

①求粒子第n次通過狹縫時(shí)，交變電壓的周期（注：結(jié)果用U、n、B、m0、q、c和π表示）

②若交變電壓的最終周期為Tm，求粒子被加速后獲得的最大動(dòng)能Ekm'。（注：結(jié)果用Tm、B、q、m0、c和π表示）

30、如圖是“電磁炮”模型的原理結(jié)構(gòu)示意圖．光滑水平金屬導(dǎo)軌M、N的間距L=0.2m,電阻不計(jì)，在導(dǎo)軌間有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小．裝有彈體的導(dǎo)體棒ab垂直放在導(dǎo)軌M、N上的最左端，且始終與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)體棒（含彈體)的質(zhì)量m=0.2kg,在導(dǎo)軌M、N間部分的電阻R=0.8可控電源的內(nèi)阻r=0.2．在某次模擬發(fā)射時(shí)，可控電源為導(dǎo)體棒ab提供的電流恒為4×103A,不計(jì)空氣阻力導(dǎo)體棒ab由靜止加速到4km/s后發(fā)射彈體；則。

(1)光滑水平導(dǎo)軌長度至少為多少？

(2)該過程系統(tǒng)消耗的總能量為多少？

參考答案一、選擇題(共9題，共18分)1、D【分析】【分析】

【詳解】

AB．若環(huán)放在線圈兩邊，根據(jù)“來拒去留”可得，合上開關(guān)S的瞬間；環(huán)為阻礙磁通量增大，則環(huán)將向兩邊運(yùn)動(dòng)，故AB錯(cuò)誤；

C．由于銅環(huán)的電阻較??；故銅環(huán)中感應(yīng)電流較大；故銅環(huán)受到的安培力要大于鋁環(huán)，故C錯(cuò)誤；

D．線圈中電流為右側(cè)流入；磁場(chǎng)方向?yàn)橄蜃?，在閉合開關(guān)的過程中，磁場(chǎng)變強(qiáng)，則由楞次定律可知，電流由左側(cè)向右看為順時(shí)針，故D正確。

故選D。2、C【分析】【分析】

【詳解】

A．因?yàn)殡娏髦袨樽杂呻娮?；電流方向向左，則自由電子運(yùn)動(dòng)方向向右，由左手定則可知，電子被打到前表面，所以后表面電勢(shì)高，A錯(cuò)誤；

B．自由電荷在電場(chǎng)力和洛倫茲力作用下；處于平衡狀態(tài)，則有。

n由材料決定；得。

所以電勢(shì)差與a無關(guān)；B錯(cuò)誤；

C．由。

可知電勢(shì)差與c有關(guān)；C正確；

D．電子在磁場(chǎng)中；根據(jù)受力可得。

故有。

D錯(cuò)誤。

故選C。3、C【分析】【分析】

【詳解】

A．由圖乙知，交流電的周期線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度

故A項(xiàng)錯(cuò)誤；

B．由圖乙知；0.01s末線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，則0.01s末線圈平面與磁場(chǎng)平行，線圈的磁通量為0，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；

C．由圖乙知，線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值則線圈的最大電流

故C項(xiàng)正確；

D．線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值

電壓表的示數(shù)

故D項(xiàng)錯(cuò)誤；

故選C。4、A【分析】【詳解】

當(dāng)加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向上時(shí)，由共點(diǎn)力平衡可知

解得

勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向沿逆時(shí)針轉(zhuǎn)過α角時(shí)，由共點(diǎn)力平衡可知

解得

使勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向再沿逆時(shí)針轉(zhuǎn)過α角時(shí)，由共點(diǎn)力平衡可知

解得

故

故選A。5、C【分析】【詳解】

A．根據(jù)電路連接情況可知

根據(jù)變壓器電壓、電流關(guān)系可知

根據(jù)歐姆定理可知

聯(lián)立可得

保持不變，將觸頭P向上移動(dòng)，則增大，根據(jù)上述推導(dǎo)可知變小，即的示數(shù)變??；A錯(cuò)誤；

B．保持不變，將觸頭向下移動(dòng)，減小，則增大，根據(jù)可知；電源輸出的總功率變大，B錯(cuò)誤；

C．保持P的位置不動(dòng)，增大根據(jù)上述推導(dǎo)可知變小，即和的示數(shù)都變小；C正確；

D．根據(jù)可知，的電功率變小，的電功率可能變小也可能變大；D錯(cuò)誤。

故選C。6、B【分析】【分析】

【詳解】

由題，當(dāng)金屬框的最大速度為vm時(shí)，線框相對(duì)于磁場(chǎng)的速度大小為v－vm，方向向左，bc和ad產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小都為

線框中感應(yīng)電流大小為

由右手判斷可知，感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向，由左手定則可知，bc和ad所受安培力方向均向右，安培力大小均為F=BIL，聯(lián)立得到

根據(jù)平衡條件得

代入解得

故選B。7、D【分析】【詳解】

A．圖示位置為垂直于中性面；穿過線圈磁通量為零，磁通量變化率最大，則感應(yīng)電流最大，故A錯(cuò)誤；

B．感應(yīng)電流方向改變是發(fā)生在中性面；故B錯(cuò)誤；

C．電壓表測(cè)量的是電壓的有效值；由題知用此發(fā)電機(jī)使“220V；20W”的燈泡正常發(fā)光，則電壓表的示數(shù)為220V，故C錯(cuò)誤；

D．5分鐘內(nèi)該同學(xué)消耗的能量最小值為20

故D正確。

故選D。8、B【分析】【詳解】

A．U隨時(shí)間變化規(guī)律是

所以

故A錯(cuò)誤；

B．通過電阻R電流的有效值為

變壓器的輸入功率等于R消耗的功率，即

故B正確；

C．電壓表V的讀數(shù)為R兩端電壓的有效值，即

故C錯(cuò)誤；

D．根據(jù)理想變壓器變流規(guī)律可得電流表A的讀數(shù)，即原線圈電流的有效值為

故D錯(cuò)誤。

故選B。9、C【分析】【分析】

【詳解】

A．脈沖信號(hào)屬于電磁波；若為機(jī)械波，則傳播需要介質(zhì)，無法接收到，故A錯(cuò)誤；

B．根據(jù)題圖可知脈沖星的磁軸與自轉(zhuǎn)軸并不重合；故B錯(cuò)誤；

C．根據(jù)題意；脈沖星每自轉(zhuǎn)一周，地球就接收到一次它輻射的脈沖，則可得脈沖的周期等于脈沖星的自轉(zhuǎn)周期，故C正確；

D．若脈沖星是質(zhì)量分布均勻的球體；因它不停的自轉(zhuǎn)，那么它表面各處重力加速度的大小不都是相等的，在赤道上最小，在兩極最大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

故選C。二、多選題(共6題，共12分)10、A:C【分析】【分析】

【詳解】

A．由圖乙知，電動(dòng)勢(shì)的最大值為

有效值為

電壓表的示數(shù)為外電阻兩端電壓

選項(xiàng)A正確；

B．在t=10?2s的時(shí)刻；電動(dòng)勢(shì)為0，則線圈處于中性面，穿過線圈磁通量最大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

CD．由圖乙得，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)周期為T=0.02s

所以轉(zhuǎn)速為

交流電壓的最大值

若線圈轉(zhuǎn)速n改為25r/s，減小為原來的一半，則電動(dòng)勢(shì)的最大值減為原來的一半，所以電動(dòng)勢(shì)的有效值也減為原來的一半，即為3V，此時(shí)通過電燈的電流為

選項(xiàng)C正確；D錯(cuò)誤。

故選AC。11、B:D【分析】【詳解】

A．S閉合瞬間；有于L的自感作用相當(dāng)于斷路，所以兩燈均立即亮，穩(wěn)定后自感消失，B被短路逐漸熄滅，A更亮，A錯(cuò)誤；

B．S閉合瞬間；有于L的自感作用相當(dāng)于斷路，所以兩燈均立即亮，穩(wěn)定后自感消失，B被短路逐漸熄滅，A更亮，B正確；

C．S閉合瞬間；有于L的自感作用相當(dāng)于斷路，所以兩燈同時(shí)亮，穩(wěn)定后自感消失，B被短路逐漸熄滅，A更亮，C錯(cuò)誤；

D．S閉合瞬間；有于L的自感作用相當(dāng)于斷路，所以兩燈同時(shí)亮，穩(wěn)定后自感消失，B被短路逐漸熄滅，A更亮，D正確；

故選BD。12、A:B:D【分析】【分析】

【詳解】

AB．由圖乙知圖線的斜率為

圖線的表達(dá)式為

代入k值得

導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為

感應(yīng)電流為

所以感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流都不變，則安培力為

所以安培力逐漸增大；故AB正確；

CD．由于安培力與位移為一次函數(shù)關(guān)系，所以求安培力的功時(shí)可用力對(duì)位移的平均值，根據(jù)題意，當(dāng)導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)2L0時(shí)，導(dǎo)軌間導(dǎo)體棒長度為3L0，安培力平均值為

克服安培力做功為

故C錯(cuò)誤；D正確。

故選ABD。13、C:D【分析】【詳解】

A．從時(shí)刻開始，在a棒進(jìn)入磁場(chǎng)之前，b棒做減速運(yùn)動(dòng)，則電壓傳感器的示數(shù)逐漸減??；當(dāng)a棒進(jìn)入磁場(chǎng)之后；穩(wěn)定時(shí)，電壓傳感器的示數(shù)不變，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

B．因b進(jìn)入磁場(chǎng)后做減速運(yùn)動(dòng)，因ab棒均進(jìn)入磁場(chǎng)后動(dòng)量守恒，根據(jù)動(dòng)量守恒定律

a、b兩棒間初始距離較大，則當(dāng)a進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)b減速時(shí)間較長，則速度vb較小，則最終兩棒的最終速度較小，則改變a、b兩棒間初始距離；會(huì)改變兩棒的最終速度，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

C．a(chǎn)、b棒的質(zhì)量分別為2m、m，根據(jù)

可知橫截面積之比2:1，根據(jù)

可知電阻之比為1:2可知b棒電阻為2R；

當(dāng)金屬棒a剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，電壓傳感器的示數(shù)

此時(shí)

解得

對(duì)b棒由動(dòng)能定理

其中

解得

選項(xiàng)C正確；

D．b棒進(jìn)入磁場(chǎng)過程，a棒進(jìn)入磁場(chǎng)之前，在a棒中產(chǎn)生的焦耳熱

a棒進(jìn)入磁場(chǎng)之后，到最終達(dá)到共同速度時(shí)

解得

在a棒中產(chǎn)生的焦耳熱

整個(gè)過程中金屬棒a上產(chǎn)生的焦耳熱為

選項(xiàng)D正確。

故選CD。14、A:D【分析】【詳解】

A．線圈的每一部分都在切割磁感線；根據(jù)右手定則可知從上往下看，線圈中感應(yīng)電流沿順時(shí)針方向，A正確；

B．線圈達(dá)到最大速度之前；隨著速度增大，電流增大，所受向上的安培力增大，根據(jù)牛頓第二定律可知加速度逐漸減小，B錯(cuò)誤；

C．環(huán)下落速度為v時(shí)，安培力與重力平衡，熱功率等于克服安培力做功功率，則有

C錯(cuò)誤；

D．t時(shí)間內(nèi)，根據(jù)動(dòng)量定理

其中

聯(lián)立得

解得

D正確。

故選AD。15、A:C:D【分析】【詳解】

AB．由題意可知；手機(jī)無線充電是利用電磁感應(yīng)原理，應(yīng)將充電底座接到交流電源上，給發(fā)射線圈通交變電流，從產(chǎn)生周期性變化的磁場(chǎng)，使得接收線圈的磁通量發(fā)生改變，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；感應(yīng)電流，從而實(shí)現(xiàn)充電，故A正確，B錯(cuò)誤；

C．接收線圈中產(chǎn)生交變電流的頻率與發(fā)生線圈中交變電流的頻率是相同的；故C正確；

D．手機(jī)和底座無需導(dǎo)線連接；接收線圈放置在充電底座正上方時(shí)充電效率較高，偏離太遠(yuǎn)會(huì)導(dǎo)致無法充電，故D正確。

故選ACD。三、填空題(共8題，共16分)16、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(dòng)勢(shì)為

[2]感應(yīng)電流為【解析】40.217、略

【分析】【詳解】

(1)斷開電鍵后；根據(jù)牛頓第二定律，導(dǎo)體的加速度。

由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式；經(jīng)過時(shí)間t導(dǎo)體棒下滑的距離。

解得：

(2)導(dǎo)體棒ab保持靜止；受力如圖所示。

根據(jù)平衡條件得，安培力大小為

(3)a．導(dǎo)體棒中做定向移動(dòng)的自由電子數(shù)

每個(gè)電子受到的磁場(chǎng)力

解得：

B．在直導(dǎo)線內(nèi)任選一個(gè)橫截面S，在時(shí)間內(nèi)從此截面通過的電荷量

導(dǎo)體棒中的電流強(qiáng)度

由電流密度的定義

解得：．【解析】（1）（2）（3）18、略

【分析】【分析】

【詳解】

[1]圖中電容C叫高頻旁路電容。

[2][3][4]電容器的容抗電路要把低頻成分輸送到下一級(jí)，C的作用是“通高頻、阻低頻”，所以通過它的是高頻，它的電容一般較小，對(duì)高頻容抗較小?！窘馕觥扛哳l旁路電容高頻小小19、略

【分析】【分析】

【詳解】

略【解析】正確。

錯(cuò)誤錯(cuò)誤。

正確20、略

【分析】【詳解】

[1]．從圖中可知：水位表是由電流表改裝而成．

[2][3][4][5]．當(dāng)水面上升時(shí)，滑片向下移動(dòng)，滑動(dòng)變阻器連入電路電阻變小，電流變大，水量表示數(shù)變大．【解析】電流表向下移變小變大變大21、略

【分析】【分析】

【詳解】

[1][2]磁鐵從上方接近線圈的過程中，穿過線圈的磁通量向下增加，根據(jù)楞次定律可知，線圈中產(chǎn)生俯視逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流；當(dāng)磁鐵穿過線圈原理線圈時(shí)，穿過線圈的磁通量向下減小，根據(jù)楞次定律可知，線圈中產(chǎn)生俯視順時(shí)針方向的感應(yīng)電流?！窘馕觥磕鏁r(shí)針順時(shí)針22、略

【分析】【詳解】

（1）[1]根據(jù)左手定則可以判斷；磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，根據(jù)安培定則可知，勵(lì)磁線圈應(yīng)通以順時(shí)針方向的電流，故正確。

（2）[2]僅增大勵(lì)磁線圈中的電流，產(chǎn)生的磁場(chǎng)增大

電子束徑跡的半徑變??；故錯(cuò)誤。

（3）[3]僅使電子槍加速電壓增加到原來的2倍

可知，半徑變?yōu)樵瓉肀?，故錯(cuò)誤?！窘馕觥空_錯(cuò)誤錯(cuò)誤23、略

【分析】【詳解】

[1]．由題可知交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為

有效值為

[2]．角速度為

故周期為．【解析】0.04四、作圖題(共4題，共8分)24、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(chǎng)力的方向如圖所示。

【解析】25、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(shí)，根據(jù)開關(guān)作用和交流電接線常識(shí)，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(dòng)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