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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年滬教版選擇性必修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(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、如圖所示,某種帶電粒子由靜止開始經(jīng)電壓為U1的電場加速后,射入水平放置,電勢差為U2的兩導(dǎo)體板間的勻強電場中,帶電粒子沿平行于兩板方向從兩板正中間射入,穿過兩板后又垂直于磁場方向射入邊界線豎直的勻強磁場中,則粒子入磁場和射出磁場的M、N兩點間的距離d隨著U1和U2的變化情況為(不計重力;不考慮邊緣效應(yīng))()

A.d隨U變化,d隨U′變化B.d隨U變化,d與U′無關(guān)C.d與U無關(guān),d與U′無關(guān)D.d與U無關(guān),d隨U′變化2、如圖所示,電阻R、電容C和電感L并聯(lián)后,接入輸出電壓有效值恒定、頻率可調(diào)的交流電源.當(dāng)電路中交流電的頻率為f時,通過R、C和L的電流有效值恰好相等.若將頻率降低為f/2,分別用I1、I2和I3表示此時通過R;C和L的電流有效值;則()

A.I1>I3B.I12C.I3>I2D.I2=I33、將閉合多匝線圈置于僅隨時間變化的磁場中,線圈平面與磁場方向垂直,關(guān)于線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢,下列表述正確的是()A.感應(yīng)電動勢的大小與線圈的匝數(shù)無關(guān)B.穿過線圈的磁通量越大,感應(yīng)電動勢越大C.穿過線圈的磁通量變化越大,感應(yīng)電動勢越大D.穿過線圈的磁通量變化越快,感應(yīng)電動勢越大4、如圖所示,在垂直紙面的方向上有三根長直導(dǎo)線,其橫截面位于正方形的三個頂點b、c、d上,導(dǎo)線中通有大小相同的電流,方向如圖所示,一帶負電的粒子從正方形的中心O點沿垂直于紙面的方向向外運動;它所受洛倫茲力的方向是()

A.沿O到a方向B.沿O到c方向C.沿O到d方向D.沿O到b方向5、物理學(xué)家有時用通電軟導(dǎo)線模擬粒子在磁場中的運動軌跡。如圖所示,ab、cd兩平行直線為勻強磁場的理想邊界,磁場方向垂直紙面向里,磁感應(yīng)強度為B,一輕質(zhì)軟導(dǎo)線一端固定于O點,另一端懸掛一重物。當(dāng)軟導(dǎo)線通以電流I時,重物使軟導(dǎo)線中產(chǎn)生張力FT,軟導(dǎo)線形成一段圓弧,導(dǎo)線OP與圓弧相切于P點(導(dǎo)線與ab的交點)。撤去軟導(dǎo)線,通過P點沿原來OP方向射入速度為v的帶電粒子;粒子將沿同一圓弧運動。則導(dǎo)線中的電流方向及帶電粒子的比荷分別為()

A.順時針,B.逆時針,C.順時針,D.逆時針,6、兩條平行虛線間存在一勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小B=0.2T,方向與紙面垂直,邊長L=0.1m、總電阻R=的正方形導(dǎo)線框abcd位于紙面內(nèi),cd邊距磁場邊界L,如圖所示,已知導(dǎo)線框一直向右做勻速直線運動,cd邊于t=1s時刻進入磁場,以初始位置為計時起點,規(guī)定:電流沿順時針方向時的電動勢E為正,磁感線垂直紙面向外時磁通量為正。則以下關(guān)于線框中的感應(yīng)電動勢E、磁通量感應(yīng)電流I和安培力F隨時間變化的圖像中正確的是()

A.B.C.D.7、在豎直方向的勻強磁場中,水平放置一金屬圓環(huán)。規(guī)定磁場的正方向和金屬圓環(huán)中電流的正方向如圖甲所示。當(dāng)磁感應(yīng)強度B隨時間t按圖乙變化時;導(dǎo)體環(huán)中感應(yīng)電流隨時間變化的圖像是()

A.B.C.D.8、如圖甲所示,單匝矩形線框在勻強磁場B中,繞與磁場B垂直的軸速轉(zhuǎn)動。已知線框電阻R,轉(zhuǎn)動周期T,穿過線框的磁通量與時間t的關(guān)系圖;如圖乙所示。則下列說法錯誤的是()

A.時刻,線框平面所受安培力為零B.感應(yīng)電流的有效值為C.到過程中,線框?qū)Ь€截面流過的電荷量為D.線框轉(zhuǎn)動一周,線框中產(chǎn)生的熱量為9、如圖所示,理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為1∶5,原線圈兩端的交變電壓為氖泡在兩端電壓達到時開始發(fā)光;下列說法中正確的有()

A.開關(guān)接通后,氖泡不會發(fā)光B.開關(guān)接通后,電壓表的示數(shù)為C.開關(guān)斷開后,電壓表的示數(shù)變大D.開關(guān)斷開后,變壓器的輸入功率變大評卷人得分二、多選題(共7題,共14分)10、如圖所示;在電路中接一段鎢絲,閉合開關(guān),燈泡正常發(fā)光,當(dāng)用打火機給鎢絲加熱時燈泡亮度明顯變暗,根據(jù)鎢絲的上述特性,可用鎢絲來制作一個溫度傳感器,下列說法中正確的是()

A.該傳感器利用了鎢絲熱脹冷縮的物理性質(zhì)B.該傳感器利用了鎢絲電阻隨溫度變化的物理性質(zhì)C.該傳感器能夠把熱學(xué)量(溫度)轉(zhuǎn)換為電學(xué)量(電阻)D.該傳感器能夠把電學(xué)量(電阻)轉(zhuǎn)換為熱學(xué)量(溫度)11、如圖,在區(qū)域I(0≤x≤d)和區(qū)域II(d≤x≤2d)內(nèi)分別存在勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小分別為B和2B,方向相反,且都垂直于xOy平面。一質(zhì)量為m、帶電荷量q(q>0)的粒子a于某時刻從y軸上的P點射入?yún)^(qū)域I,其速度方向沿x軸正向。已知a在離開區(qū)域I時,速度方向與x軸正方向的夾角為30°;此時,另一質(zhì)量也為m,電荷量為-q的粒子b從P點沿x軸正向與a速度大小相同射入?yún)^(qū)域I;不計重力和兩粒子之間的相互作用力。則()

A.粒子a的速度大小為B.粒子a的速度大小為C.當(dāng)a離開區(qū)域II時,a、b兩粒子距離為4dD.當(dāng)a離開區(qū)域II時,a、b兩粒子y坐標(biāo)之差為12、如圖為一種改進后的回旋加速器示意圖,其中盒縫間的加速電場場強大小恒定,且被限制在AC板間,虛線中間不需加電場,如圖所示,帶電粒子從P0處以速度v0沿電場線方向射入加速電場;經(jīng)加速后再進入D形盒中的勻強磁場做勻速圓周運動,對這種改進后的回旋加速器,下列說法正確的是()

A.加速粒子的最大速度與D形盒的尺寸無關(guān)B.帶電粒子每運動一周被加速一次C.帶電粒子每運動一周P1P2等于P2P3D.加速電場方向不需要做周期性的變化13、如圖所示的U形金屬框架固定在絕緣水平面上,兩導(dǎo)軌之間的距離為左端連接一阻值為的定值電阻,阻值為質(zhì)量為的金屬棒垂直地放在導(dǎo)軌上,整個裝置處在豎直向下的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度大小為現(xiàn)給金屬棒以水平向右的初速度金屬棒向右運動的距離為后停止運動,已知該過程中定值電阻上產(chǎn)生的焦耳熱為重力加速度為忽略導(dǎo)軌的電阻,整個過程金屬棒始終與導(dǎo)軌垂直接觸。則該過程中()

A.安培力對金屬棒做功為B.流過金屬棒的電荷量為C.整個過程因摩擦而產(chǎn)生的熱量為D.金屬棒與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為14、在如圖甲所示的電路中,螺線管匝數(shù)n=1000匝,橫截面積S=20cm2.螺線管導(dǎo)線電阻r=1.0Ω,R1=4.0Ω,R2=5.0Ω,C=30μF,在一段時間內(nèi),垂直穿過螺線管的磁場的磁感應(yīng)強度B的方向如圖甲所示,大小按如圖乙所示的規(guī)律變化,閉合K,電流穩(wěn)定后,則下列說法中正確的是()

A.電容器的下極板帶負電B.電容器的下極板帶正電C.電容器兩端電壓為0.8VD.斷開K,流經(jīng)R2的電荷量為1.2×10-5C15、如圖所示為一小型交流發(fā)電的示意圖,兩磁極N、S間的磁場可視為勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小B=T。矩形線框ABCD匝數(shù)n=100,面積S=0.02m2,線圈內(nèi)阻r=5Ω,線圈繞垂直于磁場的水平軸OO'逆時針勻速轉(zhuǎn)動,角速度=100rad/s。矩形線框通過滑環(huán)與R=15Ω的電阻相連;電壓表為理想電表。則()

A.線圈從圖示位置開始計時,產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的表達式(V)B.線圈從圖示位置開始轉(zhuǎn)過90°時,電壓表示數(shù)為零C.該交流電可以直接加在擊穿電壓為200V的電容器上D.在0.5s的時間內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量為750J16、如圖所示為某電站向其他地區(qū)遠距離輸電的原理圖,圖中交流電表均為理想電表,變壓器均為理想變壓器。輸電線電阻為可變電阻R為用戶端負載,發(fā)電機輸出電壓有效值保持不變。當(dāng)輸電功率時,輸電線上損失的功率為輸電功率的電壓表示數(shù)為220V。下列說法正確的是()

A.輸電線上的電流為B.升壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為C.降壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為450∶1D.隨著用電高峰到來,電壓表的示數(shù)將變小評卷人得分三、填空題(共6題,共12分)17、峰值:交變電流的電壓、電流能達到的最大數(shù)值叫峰值.電容器所能承受的電壓要______交流電壓的峰值,否則電容器就可能被擊穿。18、頻率(f):

周期的倒數(shù)叫作頻率,數(shù)值等于交變電流在單位時間內(nèi)完成周期性變化的__________19、在實驗中,我們用過不少傳感器,請寫出三個傳感器:______傳感器,______傳感器,______傳感器。20、如圖所示,矩形線圈一邊長為d,另一邊長為a,電阻為R,當(dāng)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__________.

21、有界勻強磁場磁感應(yīng)強度B=0.2T,寬度L2=3m,一正方形均勻金屬框邊長L1=1m,以v=10m/s的速度勻速穿過磁場區(qū),金屬框平面始終保持和磁感線方向垂直,如圖所示。畫出金屬框穿過磁場的過程中bc兩端電壓的Ubc-t圖線(從cd邊進入磁場開始計時)_________________。

22、現(xiàn)代科學(xué)研究中常要用到高速電子,電子感應(yīng)加速器就是利用感生電場使電子加速的設(shè)備.它的基本原理如圖所示,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.電磁鐵線圈電流的大小、方向可以變化,產(chǎn)生的感生電場使電子加速.上圖為側(cè)視圖,下圖為真空室的俯視圖,如果從上向下看,電子沿逆時針方向運動.已知電子的電荷量為e,電子做圓周運動的軌道半徑為r,因電流變化而產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度隨時間的變化率為(k為一定值).

(1)為使電子加速,感生電場的方向應(yīng)該沿__________方向(填“順時針”或“逆時針”);

(2)為使電子加速,當(dāng)電磁鐵線圈電流的方向與圖示方向一致時,電流的大小應(yīng)該_______(填“增大”或“減小”);

(3)電子在圓形軌道中加速一周的過程中,感生電場對電子所做的功為___________.評卷人得分四、作圖題(共4題,共8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2題,共8分)27、某實驗小組利用輸出電壓恒為9V的電源、定值電阻R0、壓敏電阻Rx、開關(guān)S、導(dǎo)線若干,將電壓表(內(nèi)阻Rv=2000Ω,量程0~6V)改裝成能顯示壓力的儀表。該小組利用上述器材設(shè)計如圖(a)所示的電路。已知壓敏電阻的阻值隨壓力變化的Rx-F圖像如圖(b)。所示。請完成下列相關(guān)實驗內(nèi)容。

(1)根據(jù)圖(b),寫出壓敏電阻的阻值Rx隨壓力F變化的關(guān)系式:Rx=___________(Ω)。

(2)實驗過程中,壓力為F1時,對應(yīng)電壓表示數(shù)為3.00V;壓力為F2時,對應(yīng)電壓表示數(shù)為4.50V,則F1___________(選填“>”“<”或“=”)F2。

(3)若壓力為0時,對應(yīng)電壓表示數(shù)為2.25V,則定值電阻R0=___________;該測力計的量程為___________。28、在“探究變壓器原;副線圈兩端的電壓和匝數(shù)的關(guān)系”實驗中;可拆變壓器如下圖所示。

(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)在實際實驗中將電源接在原線圈的“0”和“8”兩個接線柱之間,用電表測得副線圈的“0”和“4”兩個接線柱之間的電壓為3.0V,則原線圈的輸入電壓可能為______。

A.1.5VB.6.0VC.7.0V

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

(4)在實驗過程中,下列操作正確的是______(選填字母代號)

A.為保證實驗順利進行;電源應(yīng)選用低壓直流電源。

B.為保證多用電表的安全;應(yīng)使用交流電壓檔測電壓,并先用最大量程檔試測,大致確定被測電壓后再選用適當(dāng)?shù)膿跷贿M行測量。

C.實驗結(jié)束后應(yīng)先斷開開關(guān);再拆除多用電表,以免燒壞電表。

D.因為使用電壓較低;通電時可用手直接接觸裸露的導(dǎo)線;接線柱。

(5)右圖為某電學(xué)儀器原理圖,圖中變壓器為理想變壓器。左側(cè)虛線框內(nèi)的交流電源與串聯(lián)的定值電阻可等效為該電學(xué)儀器電壓輸出部分,該部分與一理想變壓器的原線圈連接;一可變電阻R與該變壓器的副線圈連接,原、副線圈的匝數(shù)分別為(右側(cè)實線框內(nèi)的電路也可以等效為一個電阻)。在交流電源的電壓有效值不變的情況下,調(diào)節(jié)可變電阻R的過程中,當(dāng)______時,R獲得的功率最大。

評卷人得分六、解答題(共3題,共15分)29、足夠長、電阻不計的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PO傾斜放置,兩根導(dǎo)軌間距導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角為導(dǎo)軌底端連接阻值的電阻。導(dǎo)軌平面內(nèi)以O(shè)C(OC與導(dǎo)軌垂直)為分界線,上方區(qū)域分布著垂直斜面向上的勻強磁場。取O點為坐標(biāo)原點,沿導(dǎo)軌OQ向上為x軸正方向,勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小B隨著x變化的關(guān)系圖像如圖乙所示。一根質(zhì)量電阻的金屬棒置于導(dǎo)軌上,與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。若棒在外力F作用下以某一初速度從處沿導(dǎo)軌向上運動,運動過程中理想電壓表的示數(shù)恒為4V。已知重力加速度求金屬棒。

(1)運動到處的速度;

(2)從運動到的過程中,電阻R上產(chǎn)生的熱量;

(3)從運動到的過程中,外力F所做的功;

(4)從運動到的過程中,流過電阻R的電荷量。

30、有些物理問題可以從宏觀和微觀兩個角度來認識。

如圖所示,導(dǎo)體棒與電源、開關(guān)、導(dǎo)線及平行導(dǎo)軌構(gòu)成的回路,放在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中,磁場方向垂直于回路所在平面。已知導(dǎo)體棒的長度為L,橫截面積為S,導(dǎo)體棒中單位體積內(nèi)自由電子數(shù)為n,電子電荷量為e,質(zhì)量為m。

(1)閉合開關(guān),保持導(dǎo)體棒靜止,導(dǎo)體棒中電子定向移動的速率為v。

a.求導(dǎo)體棒中的電流I:

b.導(dǎo)體棒受到磁場的安培力作用,一般認為安培力是磁場對運動電荷作用力的矢量和的宏觀表現(xiàn)。請你根據(jù)安培力的表達式推導(dǎo)磁場對定向移動的電子作用力f的表達式。

(2)僅將回路中的電源換成一個電流計;請你設(shè)計方案使電流計的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),并說明其原理。

31、如圖所示,光滑水平軌道MN、PQ和光滑傾斜軌道NF、QE在Q、N點連接,傾斜軌道傾角為θ,軌道間路均為L.水平軌道間連接著阻值為R的電阻,質(zhì)量分別為M、m,電阻分別為R、r的導(dǎo)體棒a、b分別放兩軌道上,導(dǎo)體棒均與軌道垂直,a導(dǎo)體棒與水平放置的輕質(zhì)彈簧通過絕緣裝置連接,彈簧另一端固定在整直墻壁上.水平軌道所在的空間區(qū)域存在豎直向上的勻強磁場,傾斜軌道空間區(qū)域存在垂直軌道平面向上的勻強磁場,該磁場區(qū)域僅分布在QN和EF所間的區(qū)域內(nèi),QN、EF距離為d,兩個區(qū)域內(nèi)的磁感應(yīng)強度分別為B1、B2,以QN為分界線且互不影響.現(xiàn)在用一外力F將導(dǎo)體棒a向拉至某一位置處,然后把導(dǎo)體棒b從緊靠分界線QN處由靜上釋放,導(dǎo)體棒b在出磁場邊界EF前已達最大速度.當(dāng)導(dǎo)體棒b在磁場中運動達穩(wěn)定狀態(tài),撤去作用在a棒上的外力后發(fā)現(xiàn)a棒仍能靜止一段時間;然后又來回運動并最終停下來.(傾斜軌道足夠長,重力加速度為g)求:

(1)導(dǎo)體棒b在傾斜軌道上的最大速度;

(2)若兩個區(qū)域內(nèi)的磁感應(yīng)強度均為B,且導(dǎo)體棒電阻均為R,從b棒開始運動到a棒最終靜止的整個過程中,電阻R上產(chǎn)生的熱量為Q,求彈簧最初的彈性勢能.參考答案一、選擇題(共9題,共18分)1、B【分析】【詳解】

設(shè)帶電粒子經(jīng)電壓為U1的電場加速后速度為v0,由動能定理,有

帶電粒子在電勢差為U2的電場中做類平拋運動,可將射出電場的粒子速度v分解成沿初速度方向與加速度方向,設(shè)出射速度與水平夾角為θ,則有

粒子在磁場中做勻速圓周運動,設(shè)運動軌跡對應(yīng)的半徑為R,由幾何關(guān)系可得,半徑與直線MN夾角正好等于θ,則有

所以

又因為半徑公式

則有

故d與m,v0成正比,與B,q成反比,即d只與U1有關(guān),與U2無關(guān);故A正確,BCD錯誤。

故選A。2、C【分析】【詳解】

將頻率降低時,通過R的電流不變,電容器的容抗增大,通過C的電流減小,則有I1>I2.電感線圈的感抗減小,通過L的電流增大,則有I3>I1>I2.故ABD錯誤;C正確.故選C.

【點睛】

解決本題的關(guān)鍵是要掌握電容器和電感的特性,知道電流的頻率越低時,容抗越高;而線圈的頻率越低時,感抗越?。?、D【分析】【詳解】

A.根據(jù)可知感應(yīng)電動勢的大小與線圈的匝數(shù)有關(guān);故A錯誤;

BCD.根據(jù)可知;穿過線圈的磁通量變化越快,感應(yīng)電動勢越大,而穿過線圈的磁通量越大,其磁通量的變化率未必越大,感應(yīng)電動勢也未必越大;穿過線圈的磁通量變化越大,其磁通量的變化率未必越大,感應(yīng)電動勢也未必越大,故B;C錯誤,D正確;

故選D。4、A【分析】【分析】

【詳解】

由安培定則可判斷b、c、d三根導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場如圖所示,由磁場的疊加性原理可知它們的合磁場方向水平向左,再由左手定則可判斷負電的粒子所受洛倫茲力方向沿O到a方向。

故選A。5、A【分析】【分析】

【詳解】

如圖所示,設(shè)圓弧的弦切角為α,弦長為l,由幾何知識有l(wèi)=2rsinα

對導(dǎo)線分析受力,由平衡條件可得,導(dǎo)線所受安培力斜向右上方,則導(dǎo)線中的電流方向沿順時針,且2FTsinα=IlB

解得

對帶電粒子,由洛倫茲力提供向心力有

解得

故A正確;BCD錯誤。

故選A。6、B【分析】【詳解】

由題可知,線框速度

解得

則在0~1s線框在磁場外;線圈磁通量,感應(yīng)電動勢,感應(yīng)電流;安培力均為0。

在1~2s線框進入磁場,磁通量大小

磁感線垂直紙面向外;則磁通量去正。

感應(yīng)電動勢

點d電勢高于點c點電勢;感應(yīng)電流瞬時針方向,則電動勢取正。

感應(yīng)電流

根據(jù)左手定則,線框受到向左的安培力,安培力大小為

在2~3s線框開始離開磁場,穿過線框的磁感線仍向外,線框磁通量取正,磁通量減小

感應(yīng)電流方向逆時針方向;則線框電動勢取負,但是切割磁感線速度不變,則大小不變。

同樣;感應(yīng)電流大小也不變。安培力仍向左,大小也不變。

在3~4s線框已經(jīng)全部離開磁場;線圈磁通量,感應(yīng)電動勢,感應(yīng)電流;安培力均為0。

故選B。7、A【分析】【詳解】

根據(jù)電磁感應(yīng)定律可知變化的磁場產(chǎn)生感應(yīng)電流;開始時,磁場方向豎直向下,磁感應(yīng)強度以變化率變大非均勻的減小,根據(jù)楞次定律可得感應(yīng)電流方向為正;根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知磁場變化的越快,感應(yīng)電流越大,故電流大小由零開始逐漸變大。隨后磁感應(yīng)強度豎直向上,以變化率減小的非均勻變大,故電流正向減小。通過前半個周期即可判斷出只有A選項的圖像符合要求。

故選A。8、C【分析】【詳解】

A.時刻;回路磁通量為零,感應(yīng)電動勢最大,感應(yīng)電流最大,切割磁感線的兩邊所受安培力大小相同,方向相反,線框平面所受安培力為零。A正確;

B.角速度

感應(yīng)電動勢最大值

感應(yīng)電流最大值

有效值

B正確;

C.到過程中,線框?qū)Ь€截面流過的電荷量為

C錯誤;

D.根據(jù)功能關(guān)系可知,線框轉(zhuǎn)一周外力所做的功等于線框消耗的電能,即

D正確;

故選C。9、B【分析】【詳解】

根據(jù)題意可知,原線圈輸入電壓的有效值為

AB.根據(jù)電壓與線圈匝數(shù)關(guān)系有

可得,副線圈兩端電壓為

則電壓表的示數(shù)為燈泡兩端電壓為開關(guān)閉合后,氖泡與燈泡并聯(lián),則燈泡兩端電壓和氖泡兩端電壓均為氖泡可以發(fā)光,故A錯誤,B正確;

C.開關(guān)斷開前后;輸入電壓不變,理想變壓器的變壓比不變,故輸出電壓不變,電壓表示數(shù)不變,故C錯誤;

D.開關(guān)斷開后;電路消耗的功率減小,則變壓器的輸入功率減小,故D錯誤。

故選B。二、多選題(共7題,共14分)10、B:C【分析】【分析】

【詳解】

由題目中的實驗現(xiàn)象可知;鎢絲的電阻隨溫度的升高而增大,隨溫度的降低而減小,利用鎢絲的該物理性質(zhì),可以制成溫度傳感器;傳感器能夠把溫度這個熱學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個電學(xué)量。

故選BC。11、B:D【分析】【分析】

【詳解】

AB.設(shè)粒子a在I內(nèi)做勻速圓周運動的圓心為C(在y軸上),半徑為Ra1,粒子速率為va,運動軌跡與兩磁場區(qū)域邊界的交點為P',如圖,由洛倫茲力公式和牛頓第二定律得

由幾何關(guān)系得

式中,帶入解得

故A不符合題意;B符合題意;

CD.如圖,由幾何關(guān)系可得,粒子a在II內(nèi)運動的半徑為Ra1的一半,通過磁場II將轉(zhuǎn)過水平分速度不變,則時間與在磁場I內(nèi)相同,射出磁場時y軸坐標(biāo)與P'相同。粒子b與粒子a在磁場I內(nèi)運動的時間。軌道半徑,轉(zhuǎn)過的圓心角都相同只是向上偏轉(zhuǎn),根據(jù)對稱性粒子a射出磁場II時與粒子b的y坐標(biāo)之差為

此刻粒子a、b間距離為

故CD不符合題意。

故選B。12、B:D【分析】【分析】

【詳解】

BD.帶電粒子只有經(jīng)過AC板間時被加速;即帶電粒子每運動一周被加速一次,電場的方向沒有改變,則在AC間加速,選項BD正確;

C.根據(jù)和得

可知

所以

選項C錯誤;

A.當(dāng)粒子從D形盒中出來時,速度最大,根據(jù)知加速粒子的最大速度與D形盒的半徑有關(guān);選項A錯誤。

故選BD。

【點睛】

帶電粒子經(jīng)加速電場加速后,進入磁場發(fā)生偏轉(zhuǎn),電場被限制在A、C板間,只有經(jīng)過AC板間時被加速,所以運動一周加速一次,電場的方向不需改變。當(dāng)帶電粒子離開回旋加速器時,速度最大。13、A:D【分析】【詳解】

A.回路中產(chǎn)生焦耳熱為

根據(jù)功能關(guān)系,有

故A正確;

B.根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,有

流過金屬棒的電荷量為

聯(lián)立,可得

故B錯誤;

C.根據(jù)能量守恒,有

故C錯誤;

D.根據(jù)上一選項分析,可知=

解得

故D正確。

故選AD。14、B:D【分析】【詳解】

AB.根據(jù)楞次定律可以判斷回路中感應(yīng)電流的方向應(yīng)為逆時針方向;所以電容器的下極板帶正電,A錯誤,B正確;

C.根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得螺線管中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為

閉合K,電路中的電流穩(wěn)定后電容器兩端的電壓為

C錯誤;

D.K斷開后,流經(jīng)R2的電荷量即為K閉合時電容器一個極板上所帶的電荷量,即Q=CU=1.2×10-5C

D正確。

故選BD。15、A:D【分析】【詳解】

A.線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的最大值為

圖示位置線圈平面垂直于中性面,從該時刻開始計時,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢瞬時值表達式為(V)

A正確;

B.電壓表示數(shù)為交流電壓的有效值;所以示數(shù)不為零,B錯誤;

C.該交流電電壓最大值為超過電容器的擊穿電壓200V,C錯誤;

D.線圈和R組成閉合電路,電路中電流的有效值為

則在0.5s的時間內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量為

D正確。

故選AD。16、C:D【分析】【詳解】

A.設(shè)輸電線上的電流為則有

解得

故A錯誤;

C.設(shè)降壓變壓器副線圈輸出電流為則有

解得

則降壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為

故C正確;

B.降壓變壓器的原線圈輸入電壓為

升壓變壓器的副線圈輸出電壓為

升壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為

故B錯誤;

D.隨著用電高峰到來,輸電功率變大,則升壓變壓器的原線圈電流變大,副線圈電流變大;輸電線電阻損失電壓變大,則降壓變壓器的原線圈輸入電壓變小,降壓變壓器的副線圈輸出電壓變?。浑妷罕淼氖緮?shù)將變小,故D正確。

故選CD。三、填空題(共6題,共12分)17、略

【解析】高于18、略

【解析】次數(shù)19、略

【分析】【分析】

【詳解】

[1][2][3]在實驗中,我們用過不少傳感器,其中常用的有“運動,力,壓強,光,聲音,電壓,電流”等。選三個填入即可。【解析】①.運動②.力③.壓強20、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】21、略

【分析】【分析】

【詳解】

[1]線框進入磁場過程中,線框中感應(yīng)電流沿逆時針方向(為正方向),b點的電勢高于c點的電勢,線框在進入和穿出磁場的過程產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小相等,為

bc兩端電壓為

進入與穿出磁場的時間為

線框完全在磁場中運動的時間為

線框完全在磁場中時,穿過線框的磁通量不變,感應(yīng)電流為零,bc兩端的電壓為零。

線框穿出磁場過程中感應(yīng)電流沿順時針方向,bc兩端電壓為

bc兩端電壓的Ubc-t圖線為。

【解析】見詳解22、略

【分析】【詳解】

(1)電子受力方向與電場方向相反;電子逆時針加速,所以感生電場應(yīng)沿順時針方向;

(2)圖示方向的電流產(chǎn)生的磁場方向向上;根據(jù)楞次定律,要產(chǎn)生順時針方向的感生電場,電流應(yīng)增大;

(3)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E=×=k

加速一周感生電場對電子所做的功:W=eE=

點睛:根據(jù)負電荷受力分析與電場方向的關(guān)系確定感生電場的方向;根據(jù)楞次定律確定電流的變化;根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律求出感應(yīng)電動勢,根據(jù)W=qU求出感生電場對電子所做的功.【解析】順時針增大四、作圖題(共4題,共8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2題,共8分)27、略

【分析】【詳解】

(1)[1]圖(b)斜率

則Rx=

(2)[2]根據(jù)圖(b),壓力越大,Rx越小,定值電阻R0分壓越大,電壓表示數(shù)越大,所以

(3)[3]壓力為0時Rx=E=9V

對應(yīng)電壓表示數(shù)為

聯(lián)立以上各式代入數(shù)據(jù)得R0=

[4]電壓表量程0~6V,當(dāng)電壓表示數(shù)時,壓力最大,此時

代入數(shù)據(jù)得Rx=

由圖(b)知,對應(yīng)壓力500N,所

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