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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年牛津上海版選擇性必修2物理下冊階段測試試卷378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8題,共16分)1、如圖所示電路中,L為電感線圈,電阻不計,A、B為兩燈泡;則()
A.合上S時,A先亮,B后亮B.合上S時,B先亮,A后亮C.合上S后,A變亮,B熄滅D.斷開S時,A,B同時熄滅2、如圖為模擬遠距離輸電的部分測試電路,a、b端接電壓穩(wěn)定的正弦交變電源,定值電阻阻值分別為R1、R2,且R1<R2,理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為k且k<1,電流表、電壓表均為理想表,其示數(shù)分別用I和U表示。當向下調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑動端P時,電流表、電壓表示數(shù)變化分別用ΔI和ΔU表示。則以下說法正確的是()
A.B.原線圈兩端電壓U1一定變小C.電源的輸出功率一定增大D.R1消耗的功率一定增加3、圖為法拉第圓盤發(fā)電機的示意圖,半徑為r的導體圓盤繞豎直軸以角速度ω逆時針(從上向下看)旋轉(zhuǎn);勻強磁場B豎直向上,兩電刷分別與圓盤中心軸和邊緣接觸,電刷間接有阻值為R的定值電阻,忽略圓盤電阻與接觸電阻,則()
A.流過定值電阻的電流方向為a到bB.b、a間的電勢差為Bωr2C.若ω增大到原來的2倍,則流過定值電阻的電流增大到原來的2倍D.若ω增大到原來的2倍,則流過定值電阻的電流增大到原來的4倍4、如圖所示,矩形導線框abcd放在勻強磁場中,磁感線方向與線圈平面垂直,磁感應強度B隨時間變化的圖象如圖所示,t=0時刻,磁感應強度的方向垂直于紙面向里。線框中電流為i,ab邊所受安培力為F,規(guī)定逆時針方向為電流的正方向,向左為安培力的正方向,則線框中的電流i和ab邊所受安培力F隨時間變化的圖象;正確的是()
A.B.C.D.5、如圖所示,電阻忽略不計的兩平行的粗糙金屬導軌水平固定在勻強磁場中,一質(zhì)量為m=1kg的金屬棒ab垂直于平行導軌放置并接觸良好,磁感應強度B=5T,方向垂直于ab,與導軌平面的夾角a=53°,導軌寬度為L=0.5m,一端與電源連接。連入導軌間的電阻R=4.5Ω,ab與導軌間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力),拉力F為平行于金屬導軌且垂直于金屬棒方向,ab處于靜止狀態(tài)。已知E=10V,r=0.5Ω,sin37°=0.6,g=10m/s2;則()
A.通過ab的電流大小為1AB.ab受到的安培力大小3NC.ab受到的最大靜摩擦力為7.5ND.F的取值范圍為0.5N≤F≤7.5N6、如圖所示;光滑導軌M;N水平固定放置,兩根導體棒P、Q平行放于導軌上,形成一個閉合電路。當一條形磁鐵從上方下落(未到達導軌平面)的過程中,導體棒P、Q的運動情況是()
A.P、Q互相靠攏B.P、Q互相遠離C.P、Q均靜止D.因磁鐵極性不明,無法確定7、圖甲是小型交流發(fā)電機的示意圖,兩磁極N、S間的磁場可視為水平方向的勻強磁場,A為交流電流表,電阻R大小為5Ω。線圈繞垂直于磁場的水平軸OO'沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動;從圖甲所示位置開始計時,產(chǎn)生的交變電流隨時間變化的圖像如圖乙所示。下列說法正確的是()
A.電阻R的熱功率為1000WB.1s內(nèi)電流方向改變50次C.t=0.01s時,線圈平面與磁場方向平行D.t=0.005s時,穿過線圈的磁通量變化最快8、傳感器根據(jù)具體工作原理的不同;可分為電阻式;電容式、電感式、等等,下列關(guān)于傳感器的分類及工作原理正確的是()
A.熱敏電阻和金屬熱電阻都是電阻式傳感器,兩者的電阻都隨溫度的升高而增大B.圖1所示的傳感器是電容式傳感器,當被測物體向右運動時,電容器的電容增大C.圖2所示的傳感器是電感式傳感器,當被測物體向右運動時,電感線圈的自感系數(shù)增大D.金屬電阻應變片是電阻式傳感器,當應變片上的金屬絲受到拉力時,應變片的電阻增大評卷人得分二、多選題(共7題,共14分)9、為探究理想變壓器原、副線圈電壓、電流的關(guān)系,將原線圈接到電壓有效值不變的正弦交流電源上,副線圈連接相同的燈泡L1、L2,電路中分別接了理想交流電壓表V1、V2和理想交流電流表A1、A2;導線電阻不計,如圖所示.當開關(guān)S閉合后。
A.A1示數(shù)變大,A1與A2示數(shù)的比值不變B.A1示數(shù)變大,A1與A2示數(shù)的比值變大C.V2示數(shù)變小,V1與V2示數(shù)的比值變大D.V2示數(shù)不變,V1與V2示數(shù)的比值不變10、如圖所示,電路中A、B是規(guī)格相同的燈泡,L是自感系數(shù)較大且直流電阻可忽略不計的線圈,那么()
A.閉合S,B同時亮,然后A變暗后熄滅B.閉合S,B先亮,A逐漸變亮,最后B亮度相同C.斷開S,A和B均閃亮一下后熄滅D.斷開S,B立即熄滅,A閃亮一下后熄滅11、關(guān)于電磁振蕩和電磁波,下列說法正確的是()A.在LC振蕩電路中,當電流最大時,電路中電場能最大B.麥克斯韋從理論上預言了電磁波,赫茲用實驗證實了電磁波的存在C.周期性變化的電場和磁場可以相互激發(fā),形成電磁波D.電磁波在真空中的傳播速度與電磁波的頻率有關(guān)12、如圖所示,有一根長度為L,質(zhì)量為m長金屬棒,金屬棒接到恒流源電路中,電流為I,方向垂直紙面向里,用輕質(zhì)絕緣絲線將金屬棒水平懸掛在O點,現(xiàn)整個空間加上豎直向下的勻強磁場(圖中未畫出磁場)磁場的磁感應強度大小把金屬棒從最低點圖示位置由靜止釋放,重力加速度為g;則()
A.金屬棒回到圖中最低點時對絲線的拉力可能大于重力B.絲線偏離豎直方向的夾角最大不會超過90°C.金屬棒向左擺到最高點的過程中,機械能先增加后減少D.在金屬棒擺動過程中,絲線上最大拉力為4mg13、在兩個平行帶電金屬板之間存在著方向相互垂直的勻強電場和勻強磁場,已知磁場方向垂直紙面向里.一束帶正電的粒子從板中間的左側(cè)沿平行于金屬板的方向穿過(不計重力),則下列說法正確的是()
A.上極板帶正電B.上極板帶負電C.帶電粒子的速度大小為D.帶電粒子可能勻加速沿直線穿過電場14、如圖所示,金屬線框ABCD由細線懸吊在空中;圖中虛線區(qū)域內(nèi)是垂直于線框向里的勻強磁場。現(xiàn)要使懸線的拉力變大,可采用的辦法有()
A.將磁場向上平動B.將磁場均勻增強C.將磁場向下平動D.將磁場均勻減弱15、如圖所示,平面直角坐標系的第一和第二象限分別存在磁感應強度大小相等、方向相反且垂直于坐標平面的勻強磁場,圖中虛線方格為等大正方形。一位于Oxy平面內(nèi)的剛性導體框abcde在外力作用下以恒定速度沿y軸正方向運動(不發(fā)生轉(zhuǎn)動)。從圖示位置開始計時,4s末bc邊剛好進入磁場。在此過程中,導體框內(nèi)感應電流的大小為I,ab邊所受安培力的大小為Fab,二者與時間t的關(guān)系圖像;可能正確的是()
A.B.C.D.評卷人得分三、填空題(共5題,共10分)16、如圖所示,粗細均勻的、電阻為r的金屬圓環(huán),放在圖示的勻強磁場中,磁感應強度為B,圓環(huán)直徑為L;長為L、電阻為的金屬棒ab放在圓環(huán)上,以v0向左運動,當ab棒運動到圖示虛線位置時,金屬棒兩端的電勢差為_____。
17、在磁感應強度B的勻強磁場中,垂直于磁場放入一段通電導線.若任意時刻該導線中有N個以速度v做定向移動的電荷,每個電荷的電量為q.則每個電荷所受的洛倫茲力FB=___________,該段導線所受的安培力為FA=___________.18、自感系數(shù)與線圈的______、______、______,以及是否有______等因素有關(guān).19、紫外線。
(1)波長范圍在_____nm之間;不能引起人的視覺。
(2)具有_____的能量,應用于滅菌消毒,具有較強的_____效應,用來激發(fā)熒光物質(zhì)發(fā)光。20、電阻應變片:電阻應變片有金屬電阻應變片和_______應變片,半導體電阻應變片的工作原理是基于半導體材料的____效應。評卷人得分四、作圖題(共4題,共36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(guān)和聲敏開關(guān)控制,光敏開關(guān)在天黑時自動閉合,天亮時自動斷開;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。
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3題,共18分)25、如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,其長度和橫截面積都發(fā)生變化,拉力敏感電阻絲的電阻也隨著發(fā)生變化,再經(jīng)相應的測量電路把這一電阻變化轉(zhuǎn)換為電信號(電壓或電流),從而完成將所稱物體重量變換為電信號的過程。
(1)小明找到一根拉力敏感電阻絲RL,其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E約15V,內(nèi)阻約2Ω;靈敏毫安表量程為10mA,內(nèi)阻約5Ω;R是電阻箱,最大阻值是9999Ω;RL接在A、B兩接線柱之間;通過光滑絕緣滑環(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)I時,讀出電阻箱的讀數(shù)R1;
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θ;
c.調(diào)節(jié)電阻箱,使電流表的示數(shù)仍為I,讀出此時電阻箱的讀數(shù)R2,則拉力敏感電阻絲的電阻增加量為_______;
(2)設(shè)R-F圖像的斜率為k,則待測重物的重力G的表達式為G=_______(用以上測得的物理量表示),若測得θ=(sin=0.8,cos=0.6),R1、R2分別為1052Ω和1030Ω,則待測重物的重力G=_______N(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。26、某同學設(shè)計了一種“自動限重器”,如圖甲所示。該裝置由控制電路和工作電路組成,其主要元件有電磁繼電器、貨物裝載機(實質(zhì)是電動機)、壓敏電阻R1和滑動變阻器R2等。壓敏電阻R1的阻值隨壓力F變化的關(guān)系如圖乙所示。當貨架承受的壓力達到限定值,電磁繼電器會自動控制貨物裝載機停止向貨架上擺放物品。已知控制電路的電源電動勢E=6V,r=2Ω;電磁繼電器線圈的阻值忽略不計。請你解答下列問題:
(1)用筆畫線代替導線將圖甲的電路連接完整。________
(2)當電磁繼電器線圈中的電流大小為15mA時,銜接被吸下。若貨架能承受的最大壓力為800N,則所選滑動變阻器R2的最大阻值至少為____Ω。
(3)硅光電池是一種可將光能轉(zhuǎn)換為電能的器件,現(xiàn)將控制電路中的電源換成硅光電池,用一定強度的光照射硅光電池,調(diào)節(jié)滑動變阻器,通過測量得到該電池的U-I曲線(如圖丙)。不改變滑片的位置,當貨架能承受的壓力逐漸增加時,該硅光電池的內(nèi)阻將____,內(nèi)電路上消耗的功率將____。(以上兩空選填“增加”“減小”“先增大后減小”“先減小后增大”或“不變”)
(4)若控制電路中的電源換成硅光電源,不改變滑片的位置,即如(2)中數(shù)值,現(xiàn)測得硅光電源兩端電壓為5.4V,則貨架上承受的壓力為____N。27、在豎直平面內(nèi)建立xOy坐標系,在坐標系的第Ⅰ象限的OyPO范圍內(nèi)存在如圖所示正交的勻強電場和勻強磁場,PO平行于y軸;質(zhì)量為m、帶電荷量為q的微粒從第Ⅱ象限的a點沿xOy平面水平拋出,微粒進入電、磁場后做直線運動,并經(jīng)過點若將勻強電場方向改為豎直向上,微粒仍從a點以相同速度拋出,進入電、磁場后做圓周運動,且運動軌跡恰好與x軸和直線PQ相切。重力加速度為g。求:
(1)勻強磁場的磁感應強度B;
(2)當電場方向豎直向上時,微粒在復合場中運動的過程中電勢能的變化量
評卷人得分六、解答題(共4題,共32分)28、如圖所示,光滑的定滑輪上繞有輕質(zhì)柔軟細線,線的一端系一質(zhì)量為2m的重物,另一端系一質(zhì)量為m、電阻為R的金屬桿。在豎直平面內(nèi)有間距為L的足夠長的平行金屬導軌PQ、EF,在QF之間連接有阻值也為R的電阻,其余電阻不計,磁感應強度為B0的勻強磁場與導軌平面垂直,開始時金屬桿置于導軌下端QF處,將重物由靜止釋放,當重物下降h時恰好達到穩(wěn)定速度而勻速下降。運動過程中金屬桿始終與導軌垂直且接觸良好,不計一切摩擦和接觸電阻,重力加速度為g;求:
(1)重物勻速下降的速度v;
(2)重物從釋放到下降h的過程中,電阻R中產(chǎn)生的焦耳熱QR;
(3)將重物下降h時的時刻記作t=0,速度記為v0,若從t=0開始磁感應強度逐漸減小,且金屬桿中始終不產(chǎn)生感應電流,試寫出磁感應強度的大小B隨時間t變化的關(guān)系。
29、如圖所示,A是浮子,B是金屬觸頭,C為住宅樓房頂上的蓄水池,M是帶水泵的電動機,D是彈簧,E是銜鐵,F(xiàn)是電磁鐵,S1、S2分別為觸頭開關(guān),S為開關(guān),J為電池.請利用上述材料;設(shè)計一個住宅樓房頂上的自動注水裝置.
(1)連接電路圖;
(2)簡述其工作原理(涉及的元件可用字母代替)30、如圖在直角坐標系xOy平面內(nèi),在第Ⅱ象限中存在沿x軸負方向、場強為E的勻強電場,在第I、Ⅳ象限存在垂直坐標平面向里的勻強磁場。在x軸上方x<0的區(qū)域沿正y軸方向以相同的初速度向電場發(fā)射質(zhì)量為m、電荷量為-q(q>0)的帶負電粒子,已知從x=-l的M點進入電場的粒子,經(jīng)y=2l的N點離開電場,經(jīng)過磁場后恰好通過坐標原點O處。不計粒子重力;不考慮粒子間的相互作用。求:
(1)粒子的初速度大??;
(2)勻強磁場的磁感應強度B的大小;
(3)從x=-2l處進入電場的粒子,從進入電場到第二次經(jīng)過y軸時的縱坐標;
(4)所有能經(jīng)過(0,4l)的粒子;最初進入電場時的橫坐標值。
31、如圖所示,xOy坐標系中,第三象限存在沿x軸正向的勻強電場,第四象限與x軸和y軸相切的半徑為R=0.2m的圓形區(qū)域內(nèi)存在勻強磁場B1,磁感應強度B1=0.1T,方向垂直紙面向里,x軸上方存在垂直紙面向外的勻強磁場B2,磁感應強度B2=0.3T。在第三象限x=-40cm,y=-8cm至-36cm間存在粒子源,比荷k=108C/kg的相同帶正電粒子由粒子源無初速度釋放后進入電場,在電場中加速后進入圓形磁場,其中正對圓心入射的粒子經(jīng)B1偏轉(zhuǎn)后恰好以垂直于x軸的方向經(jīng)切點P點進入磁場B2,帶電粒子最終都打到放置在x軸上的收集板上。不計粒子的重力;sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)第三象限中加速電場的電場強度E;
(2)收集板最小長度L;
(3)帶電粒子在磁場B1、B2中運動的總時間范圍(用含π的分數(shù)式表示)。
參考答案一、選擇題(共8題,共16分)1、C【分析】【詳解】
ABC.合上S時,電路中立即就有了電流,通過線圈的電流增加,線圈會產(chǎn)生自感電動勢,線圈的電流只能逐漸增加,則燈泡A、B同時變亮,且此時兩者一樣亮;當電流穩(wěn)定后,線圈相當于直導線,燈泡B被短路,燈泡A兩端電壓更大,燈泡A更亮;電鍵閉合后,燈泡A、B同時變亮,然后B逐漸熄滅,而A逐漸更亮;故AB錯誤,C正確;
D.斷開S時,A燈立即熄滅;線圈產(chǎn)生自感電動勢和燈泡B構(gòu)成閉合電路,B燈先閃亮后逐漸變暗,故D錯誤。2、A【分析】【詳解】
A.理想變壓器的原、副線圈的電壓變化比
電流變化比
則有
將R1視為輸入端電源內(nèi)阻,則有
所以有
故A正確;
BCD.向下調(diào)節(jié)滑動變阻器R3的滑動端P時,副線圈負載電阻R增大,由原副線圈的電壓電流的關(guān)系得
原線圈的電流I1變小,R1功率減??;電源電壓不變,電源的輸出功率一定減小,根據(jù)閉合電路歐姆定律可知原線圈的輸入電壓增大,故BCD錯誤。
故選A。3、C【分析】【詳解】
根據(jù)右手定則可知,流過定值電阻的電流方向為b到a,故A錯誤;b、a間的電勢差等于電動勢的大小Uab=E=Bωr2,故B錯誤;若ω增大到原來的2倍,根據(jù)E=Bωr2可知電動勢變?yōu)樵瓉淼?倍;則流過定值電阻的電流增大到原來的2倍,故C正確,D錯誤。
故選C。4、D【分析】【分析】
【詳解】
AB.由圖可知;在0-2s內(nèi),線圈中磁通量的變化率相同,故0-2s內(nèi)電流的方向相同,由楞次定律可知,電路中電流方向為順時計,即電流為負方向,同理可知,2-4s內(nèi)電路中的電流為逆時針,且兩段時間內(nèi)電流強度大小相等,所以AB錯誤;
CD.由可知,電路中電流的大小恒定不變,則由可知,F(xiàn)與B成正比,0-2s內(nèi)電流的方向一直為由a指向b;由左手定則可知安培力方向先向左,后向右,則先為正方向,后為負方向,同理可得2-4s內(nèi)的安培力的變化,也是先正方向后負方向的,所以C錯誤;D正確;
故選D。5、D【分析】【詳解】
A.通過ab的電流大小為
方向為a到b;選項A錯誤;
B.a(chǎn)b受到的安培力為F=BIL=5N
選項B錯誤;
C.對ab受力分析如圖所示,最大靜摩擦力
選項C錯誤;
D.當最大靜摩擦力方向向右時
當最大靜摩擦力方向向左時
所以
選項D正確。
故選D。
6、A【分析】【詳解】
ABCD.設(shè)磁鐵的下端為N極;則磁鐵下落時,回路中的磁通量向下增大,根據(jù)楞次定律和安培定則,回路中的電流為逆時針,則由左手定則可得,P受力向左,Q受力向右,相互靠攏;設(shè)磁鐵的下端為S極,則在磁鐵下落時,回路中的磁通量向上增大,根據(jù)楞次定律和安培定則,回路中的電流為順時針,則由左手定則可得,P受力向左,Q受力向右,相互靠攏,BCD錯誤A正確。
故選A。7、C【分析】【詳解】
A.電阻R的熱功率為
選項A錯誤;
B.交流電的周期為0.02s;頻率為50Hz,在一個周期內(nèi)電流方向改變2次,則1s內(nèi)電流方向改變100次,選項B錯誤;
C.t=0.01s時;線圈中的電流最大,此時線圈平面與磁場方向平行,選項C正確;
D.t=0.005s時;感應電流為零,感應電動勢為零,此時穿過線圈的磁通量變化率為零,變化最慢,選項D錯誤。
故選C。8、D【分析】【詳解】
A.熱敏電阻是用半導體材料制成;阻值隨溫度的升高而減小;金屬熱電阻的電阻率隨溫度的升高而增大,故A錯誤;
B.圖1所示的傳感器是電容式傳感器,當被測物體向右運動時,電容器極板間電介質(zhì)減小,根據(jù)可知;電容器的電容減小,故B錯誤;
C.圖2所示的傳感器是電感式傳感器;當被測物體向右運動時,鐵芯抽出,則自感系數(shù)減小,故C錯誤;
D.金屬電阻應變片是電阻式傳感器;當應變片上的金屬絲受到拉力時,應變片的電阻增大,故D正確。
故選D。二、多選題(共7題,共14分)9、A:D【分析】試題分析:由于理想變壓器原線圈接到電壓有效值不變,則副線圈電壓不變,V2示數(shù)不變,V1與V2示數(shù)的比值不變,C錯誤、D正確.開關(guān)S閉合后,變壓器副線圈的負載電阻減小,V2不變,由歐姆定律可得A1示數(shù)變大,由于理想變壓器P2=P1,V1與V2示數(shù)的比值不變,所以A1與A2示數(shù)的比值不變;A正確,B錯誤.故選AD.
考點:變壓器10、A:D【分析】【詳解】
AB.閉合S;線圈L的電流在變大,產(chǎn)生的感應電動勢阻礙電流變大,AB兩燈串聯(lián)同時發(fā)光,當穩(wěn)定后,燈泡A被短路,導致A漸漸變暗,而B漸漸變亮,故A正確,B錯誤;
CD.斷開S;線圈L阻礙電流減小,跟燈泡A構(gòu)成通路,所以B立即熄滅,A閃亮一下后熄滅,故C錯誤,D正確。
故選AD。11、B:C【分析】【詳解】
A.在LC振蕩電路中;當電流最大時,電容極板電荷量最小,電路中電場能最小,A錯誤;
B.麥克斯韋從理論上預言了電磁波;赫茲用實驗證實了電磁波的存在,B正確;
C.周期性變化的電場和磁場可以相互激發(fā);形成電磁波,C正確;
D.電磁波在真空中的傳播速度與電磁波的頻率無關(guān);D錯誤。
故選BC。12、C:D【分析】【詳解】
導體棒通過恒定的電流;且放入勻強磁場中,導體棒所受安培力恒定,故安培力與重力的合力恒定,可將該合力看作等效重力,即等效重力法。
根據(jù)左手定則,可知安培力的方向水平向左,大小為
則等效重力為
等效重力場與豎直方向的夾角α為
則
A.由于全過程中;只有重力和安培力做功即等效重力做功,圖中最低點為等效重力場的等效最高點,金屬桿回到該位置速度為0,在豎直方向上受力平衡,故拉力與重力相等,A錯誤;
B.根據(jù)單擺運動的特點可知,絲線偏離豎直方向的夾角最大值為2α;大小為120°,大于90°,B錯誤;
C.金屬棒向左擺到懸掛O點水平等高位置過程中,安培力做正功,機械能增大;從懸掛O點水平等高位置到最高點的過程中;安培力做負功,機械能減?。还式饘侔粝蜃髷[到最高點的過程中,機械能先增加后減少,C正確;
D.在金屬棒擺動過程中,金屬桿在等效重力場的最低點,細線拉力最大,由動能定理得
解得
牛頓第二定律得
解得
絲線上最大拉力為4mg;D正確。
故選CD。13、A:C【分析】【分析】
【詳解】
AB.帶正電的粒子從板中間的左側(cè)沿平行于金屬板的方向穿過;受力平衡,根據(jù)左手定則可知,洛倫茲力向上,則電場力向下,可知上極板帶正電,A正確,B錯誤;
C.由平衡條件可得qE=qvB
解得粒子的速度
C正確;
D.若帶電粒子做勻加速運動;則洛倫茲力要增大,粒子發(fā)生偏轉(zhuǎn)不可能沿直線穿過電場,D錯誤。
故選AC。14、C:D【分析】【分析】
【詳解】
AC.由題意可知;根據(jù)受力平衡條件,則有安培力的方向豎直向下,要使懸線的拉力變大,所以安培力的大小要增大。磁場向上平動,穿過線圈的磁通量增大,根據(jù)圖示磁場方向,由楞次定律,則有感應電流方向逆時針,由左手定則可知,安培力方向豎直向上,因此不符合要求;若磁場向下平動,穿過線圈的磁通量減小,根據(jù)圖示磁場方向,由楞次定律,則有感應電流方向順時針,由左手定則可知,安培力方向豎直向下,因此符合要求,故A錯誤,C正確;
BD.若磁場均勻增強;穿過線圈的磁通量增大,根據(jù)圖示磁場方向,由楞次定律,則有感應電流方向逆時針,由左手定則可知,安培力方向豎直向上,因此不符合要求;若磁場均勻減弱,穿過線圈的磁通量減小,根據(jù)圖示磁場方向,由楞次定律,則有感應電流方向順時針,由左手定則可知,安培力方向豎直向下,因此符合要求;故B錯誤,D正確。
故選CD。15、B:C【分析】【詳解】
AB.因為4s末bc邊剛好進入磁場,可知線框的速度每秒運動一個方格,故在0~1s內(nèi)只有ae邊切割磁場,設(shè)方格邊長為L,根據(jù)
可知電流恒定;2s末時線框在第二象限長度最長,此時有
可知
2~4s線框有一部分進入第一象限,電流減小,在4s末同理可得
綜上分析可知A錯誤;B正確;
CD.根據(jù)
可知在0~1s內(nèi)ab邊所受的安培力線性增加;1s末安培力為
在2s末可得安培力為
所以有由圖像可知C正確;D錯誤。
故選BC。三、填空題(共5題,共10分)16、略
【分析】【詳解】
當ab棒運動到圖示虛線位置時,感應電動勢
回路總電阻
故金屬棒兩端的電勢差為【解析】17、略
【分析】【詳解】
試題分析:電荷的速度方向垂直磁場,根據(jù)洛倫茲力來公式可得,每個電荷受到的洛倫茲力為N個電荷受到的磁場力和即為導線受到的安培力,所以
考點:考查了洛倫茲力,安培力【解析】qvB,NqvB18、略
【分析】【分析】
【詳解】
略【解析】大小形狀匝數(shù)鐵芯19、略
【分析】【分析】
【詳解】
略【解析】①.5~370②.較高③.熒光20、略
【分析】【分析】
【詳解】
略【解析】半導體電阻壓阻四、作圖題(共4題,共36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(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】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3題,共18分)25、略
【分析】【詳解】
(1)[1]根據(jù)實驗的電路圖可知,電路中沒有電壓表,不能使用伏安法測量電阻值的變化,但電路中的電阻箱可以控制電流的變化,若電路中的電流值不變,則電路中的總電阻值也不變,所以在步驟(c)中,可以調(diào)節(jié)電阻箱,使電流表的示數(shù)仍為I,讀出此時電阻箱的讀數(shù)R2,則拉力敏感電阻絲的電阻增加量為
(2)[2]開始時滑環(huán)下不吊重物,則有
當掛重力為G的重物后,取AB中點處為研究對象,則此處受到三個力的作用,兩個斜向上的拉力大小相等,與豎直方向之間的夾角也相等,則在豎直方向上有
在題圖乙中,設(shè)直線的斜率為k,截距為b,則
聯(lián)立可得
[3]由題圖乙可知
代入數(shù)據(jù)得G=132N【解析】13226、略
【分析】【詳解】
(1)[1]將貨物裝載機和上觸點串聯(lián)組成工作電路,將R1、滑動變阻器R2;電磁鐵串聯(lián)接入控制電路;連接電路如圖所示。
(2)[2]R1與R2串聯(lián),則I1=I2=Imax=15mA=0.015A
根據(jù)閉合電路的歐姆定律
由圖乙可知,F(xiàn)=800N時,R1=80Ω,所以
即滑動變阻器R2的最大阻值至少為318Ω。
(3)[3][4]由題圖丙可知,隨著外電路電阻減小,電路電流增大,硅光電池的U-I圖線的斜率絕對值逐漸變大,即硅光電池的內(nèi)阻隨外電路電阻變小而變大。當不改變滑片的位置,貨架能承受的壓力逐漸增加時,R1的電阻變小,電路中電流增大,所以該硅光電池的內(nèi)阻將增大。內(nèi)電阻和電流都增大,由P內(nèi)=I2r
可知內(nèi)電路上消耗的功率將增大。
(4)[5]硅光電源兩端電壓為5.4V,由題圖丙可知此時電流為10mA,外電路的總電阻
所以
根據(jù)題圖乙可知,此時對應的壓力為90N。【解析】①.②.318③.增大④.增大⑤.9027、略
【分析】【詳解】
(1)微粒在電、磁場中做直線運動時所受合外力為零,受力如圖所示,有
由電場方向豎直向上時微粒做圓周運動可知
由幾何關(guān)系得
聯(lián)立解得
(2)微粒進、出復合場的兩點在y方向的距離
則
解得
【解析】(1)
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