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…………○…………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2025年滬科版選擇性必修2物理下冊(cè)月考試卷481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5題,共10分)1、如圖所示;一理想變壓器,其原副線圈的匝數(shù)均可調(diào)節(jié),原線圈兩端電壓為一最大值不變的正弦交流電,為了使變壓器輸入功率增大,可使。
A.其他條件不變,原線圈的匝數(shù)n1增加B.其他條件不變,副線圈的匝數(shù)n2減小C.其他條件不變,負(fù)載電阻R的阻值增大D.其他條件不變,負(fù)載電阻R的阻值減小2、當(dāng)前,新型冠狀病毒(COVID-19)在威脅著全世界人民的生命健康,紅外測溫槍在疫情防控過程中發(fā)揮了重要作用。紅外測溫槍與傳統(tǒng)的熱傳導(dǎo)測溫儀器相比,具有響應(yīng)時(shí)間短、測溫效率高、操作;方便防交又感染(不用接觸被測物體)的特點(diǎn)。下列關(guān)于紅外測溫槍的說法中正確的是()A.紅外測溫槍工作原理和水銀體溫計(jì)測量原埋一樣都是利用熱脹冷縮原理B.紅外測溫槍能接收到的是身體的熱量,通過熱傳導(dǎo)到達(dá)紅外測溫槍進(jìn)而顯示出體溫C.紅外測溫槍利用了一切物體都在不停的發(fā)射紅外線,而且發(fā)射紅外線強(qiáng)度與溫度有關(guān),溫度越高發(fā)射紅外線強(qiáng)度就越大D.紅外線也屬于電磁波,其波長小于紫外線的波長3、如圖所示,紙面內(nèi)兩點(diǎn)之間連接有四段導(dǎo)線:四段導(dǎo)線的粗細(xì)相同、材料相同;勻強(qiáng)磁場垂直于紙面向內(nèi),現(xiàn)給兩端加上恒定電壓;則下列說法正確的是()
A.四段導(dǎo)線受到的安培力的方向不同B.四段導(dǎo)線受到的安培力的大小相等C.段受到的安培力最大D.段受到的安培力最小4、如圖所示,內(nèi)壁光滑、水平放置的玻璃圓環(huán)內(nèi),有一直徑略小于環(huán)口徑的帶正電的小球,以速率沿逆時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。若在此空間突然加上方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間成正比增加的變化磁場,設(shè)運(yùn)動(dòng)過程中小球帶電量不變,那么()
A.小球?qū)ΣAЛh(huán)的壓力一定不斷增大B.小球受到的磁場力一定不斷增大C.小球先沿逆時(shí)針方向減速運(yùn)動(dòng),過一段時(shí)間后沿順時(shí)針方向加速運(yùn)動(dòng)D.由于渦旋電場力對(duì)小球做正功,小球的動(dòng)能一直在增大5、圖甲是一種家用臺(tái)燈的原理圖,理想自耦變壓器的a、b間接入的交流電,變壓器線圈總匝數(shù)為1100匝,交流電流表A為理想電表,定值電阻燈泡L的伏安特性曲線如圖乙所示。當(dāng)c、P之間線圈匝數(shù)為750匝時(shí);則()
A.燈泡兩端的電壓約為B.通過電阻的電流約為C.通過電流表的示數(shù)約為D.燈泡的功率約為評(píng)卷人得分二、多選題(共6題,共12分)6、如圖所示,在的長方形區(qū)域有垂直于xoy平面向外的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,坐標(biāo)原點(diǎn)O處有一個(gè)粒子源,在某時(shí)刻發(fā)射大量質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子重力不計(jì)它們的速度方向均在xoy平面內(nèi)的第一象限,且與y軸正方向的夾角分布在范圍內(nèi),速度大小不同,且滿足已知粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T,則下列說法正確的是
A.所有粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷最長的時(shí)間為B.所有粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷最長的時(shí)間小于C.從磁場上邊界飛出的粒子經(jīng)歷最短的時(shí)間小于D.從磁場上邊界飛出的粒子經(jīng)歷最短的時(shí)間為7、如圖所示;L是自感系數(shù)很大的線圈,但其自身的電阻幾乎為零。A和B是兩個(gè)完全相同的小燈泡。下列說法正確的是()
A.閉合開關(guān)S后,A燈亮,B燈不亮B.閉合開關(guān)S后,B燈亮,之后B燈慢慢熄滅,A燈更亮C.開關(guān)S閉合電路穩(wěn)定后,在突然斷開的瞬間,B燈都閃亮一下D.開關(guān)S閉合電路穩(wěn)定后,在突然斷開的瞬間,A燈立即熄滅、B燈閃亮一下再熄滅8、如圖所示,兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離L,金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾角為垂直于導(dǎo)軌所在平面的勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,金屬導(dǎo)軌的一端接有電動(dòng)勢為E、內(nèi)阻為r的直流電源.現(xiàn)把一個(gè)質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒ab放在金屬導(dǎo)軌上,導(dǎo)體棒靜止且有沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)的趨勢.導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直且接觸良好,導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌接觸的兩點(diǎn)間的電阻為R0;金屬導(dǎo)軌電阻不計(jì).現(xiàn)讓磁場從圖示方向順時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)為豎直向上的方向,該過程中金屬棒受的。
A.合力增大B.安培力大小不變C.彈力增大D.摩擦力增大9、在光滑絕緣的水平桌面上有三個(gè)質(zhì)量均為m的小球A、D、C,其中只有A球帶有電荷,帶電荷量為+q,其余兩球均不帶電。這三個(gè)小球的初始位置如圖所示,即A與D、D與C之間的距離均為L,A與C之間的距離為已知水平桌面上存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。現(xiàn)給A球一個(gè)水平面內(nèi)的初速度,使其在磁場中運(yùn)動(dòng),其經(jīng)過時(shí)間t1與D球發(fā)生碰撞,碰撞后結(jié)合在一起繼續(xù)在水平桌面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),又經(jīng)過時(shí)間t2與C球發(fā)生碰撞,碰撞后三個(gè)小球結(jié)合在一起繼續(xù)在水平桌面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),又經(jīng)過時(shí)間t3,三球恰好第一次經(jīng)過A球運(yùn)動(dòng)的初始位置;不計(jì)小球之間碰撞的時(shí)間,下列判斷正確的是()
A.A球的初速度方向與AD邊成30°角B.A球的初速度方向與AC邊垂直C.t1=t2D.10、如圖所示,MN、PQ是足夠長的兩平行固定金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌彎曲部分光滑,導(dǎo)軌水平部分粗糙,N、Q間接一定值電阻;水平導(dǎo)軌上緊鄰彎曲導(dǎo)軌區(qū)域有方向豎直向上的矩形勻強(qiáng)磁場區(qū)域。將一金屬桿(電阻不為零)從彎曲導(dǎo)軌某一高度處由靜止釋放,使桿在磁場區(qū)域外右方某處停下。若導(dǎo)軌的電阻不計(jì),金屬桿與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,則能正確反映桿穿過磁場區(qū)域的過程中克服安培力做的功W、定值電阻上產(chǎn)生的焦耳熱Q、通過桿的最大電流Im以及通過桿上某截面的電荷量q隨高度h變化規(guī)律的圖像是()
A.B.C.D.11、如圖所示,一個(gè)等腰直角三角形金屬線框直角頂點(diǎn)O處不閉合,豎直放置于水平勻強(qiáng)磁場中,磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,線框平面與磁場方向垂直,線框的斜邊長為L,定值電阻阻值為R,其余部分線框電阻可忽略不計(jì)?,F(xiàn)有一質(zhì)量分布均勻的導(dǎo)體棒水平放置,中心在線框最高點(diǎn)O處由靜止釋放(導(dǎo)體棒足夠長;電阻不計(jì)),導(dǎo)體棒在下落過程中與線框始終保持良好接觸。不計(jì)摩擦和空氣阻力,下列說法中正確的是()
A.導(dǎo)體棒下落的過程中,流過R的電荷量為B.離開磁場前導(dǎo)體棒一定一直加速C.離開磁場前導(dǎo)體棒可能先加速后勻速D.導(dǎo)體棒下落過程機(jī)械能的減少量等于電阻R上產(chǎn)生的熱量評(píng)卷人得分三、填空題(共5題,共10分)12、如圖1所示,一臺(tái)理想變壓器,其原線圈為2200匝,副線圈為440匝,副線圈接一個(gè)100Ω的負(fù)載電阻,當(dāng)原線圈接在如圖2交流電壓源上時(shí),電壓表示數(shù)為______V,電流表示數(shù)為______A。
13、(1)振蕩電流:大小和方向都做______迅速變化的電流;
(2)振蕩電路:能產(chǎn)生______的電路。最簡單的振蕩電路為LC振蕩電路。14、構(gòu)造:由______和繞在鐵芯上的兩個(gè)線圈組成,與交流電源連接的線圈叫作______,與負(fù)載連接的線圈叫作__________15、用磁鐵和線圈研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)中;已知通入靈敏電流表從正接線柱流入時(shí),指針向正接線柱一側(cè)偏轉(zhuǎn),則。
甲圖中電表指針偏向______;
乙圖中條形磁棒下方是______極。
丙圖中條形磁鐵向______運(yùn)動(dòng);
丁圖中線圈的繞制方法是______(在丁圖中畫出)16、電磁式打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是用來研究物體運(yùn)動(dòng)時(shí),記錄物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,它所用的電源是低壓________(填“直流電”或“交流電”),如果打點(diǎn)的時(shí)間間隔為則所用電源的頻率為_________Hz評(píng)卷人得分四、作圖題(共4題,共12分)17、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。
18、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。
19、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。
20、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2題,共6分)21、傳感器的基本工作原理是將非電學(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量,更方便地進(jìn)行測量和控制。商家對(duì)大宗貨物的計(jì)量主要是利用電子地磅進(jìn)行稱重,電子地磅的原理如下:不放物體時(shí)滑動(dòng)變阻器的滑片位于A端,放上重物后電路電流變大,電流表示數(shù)改變,所以可以通過與電流表的示數(shù)對(duì)應(yīng)的重量值讀出被稱物體的重量。學(xué)校的物理實(shí)驗(yàn)小組在了解到電子地磅的原理后,想要利用這個(gè)簡單的傳感器裝置原理圖去測量由兩節(jié)干電池串聯(lián)的電池組內(nèi)阻,設(shè)想如下:將干電池組接入和電子地磅原理相同的電路圖中,兩個(gè)彈簧的總彈力和彈簧的形變量成正比,且測得比例系數(shù)為k。已知一節(jié)干電池的電動(dòng)勢為E,滑動(dòng)變阻器的最大阻值等于定值電阻的阻值,均為在托盤上放置不同重量的砝碼,讀出對(duì)應(yīng)電流表的示數(shù)。根據(jù)該小組的設(shè)想,分析如下問題:
(1)測得多組砝碼的重力與電流表讀數(shù)的數(shù)據(jù)后,若采用圖像法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,則應(yīng)該畫出G與______的圖像;
(2)根據(jù)測得數(shù)據(jù)進(jìn)行描點(diǎn)作圖后測得圖像的斜率為a,截距為b,則滑動(dòng)變阻器上均勻纏繞的電阻絲沿纏繞方向的總長度L為______、待測電池組內(nèi)阻r為______(用題目中所給物理量符號(hào)表示);
(3)考慮電流表內(nèi)阻引起的系統(tǒng)誤差,電池組內(nèi)阻的測量值和真實(shí)值相比______(填寫“偏大”、“偏小”、“相等”)。22、通過學(xué)習(xí)我們知道;理想變壓器原;副線圈的電壓之比等于原、副線圈的匝數(shù)之比,某學(xué)校實(shí)驗(yàn)小組想通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證這一結(jié)論,實(shí)驗(yàn)室中的可拆變壓器的實(shí)物圖如圖甲所示,該興趣小組還親自動(dòng)手繞制成匝數(shù)為1600匝和其它規(guī)格的線圈,以匝數(shù)1600匝的線圈為原線圈,分別用實(shí)驗(yàn)室變壓器的線圈和自制線圈作副線圈進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
。n1U1n2U2匝數(shù)比k1電壓比k2(k2-k1)/k1160022040053.24.004.143.38%160022010012.4016.0017.7410.89%1600220304.0553.3354.321.85%1600220202.780.0081.481.85%1600220101.34160.00164.182.61%
(1)把記錄的相關(guān)數(shù)據(jù)填入數(shù)據(jù)表,依據(jù)數(shù)據(jù)表,可以得出結(jié)論:在誤差允許的范圍內(nèi),原、副線圈的電壓比________原;副線圈的匝數(shù)比(填“等于”、“不等于”)。
(2)根據(jù)數(shù)據(jù)表最后一列可知,實(shí)驗(yàn)存在系統(tǒng)誤差,即可知U2偏小,請(qǐng)給出合理解釋:__________________。評(píng)卷人得分六、解答題(共4題,共28分)23、如圖所示,紙面內(nèi)有一直角坐標(biāo)系xOy,P、Q為坐標(biāo)軸上的兩點(diǎn),它們到原點(diǎn)距離分別為L、2L,直線MN過Q點(diǎn)且可繞Q在坐標(biāo)平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng),MN右側(cè)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。一質(zhì)量為m、電荷量為e的電子從P點(diǎn)沿x軸正方向射入第一象限,設(shè)MN與x軸負(fù)方向的夾角為θ,當(dāng)θ取合適值時(shí),電子恰能從Q點(diǎn)射出。電子重力不計(jì)。
(1)若電子經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)速度沿y軸負(fù)方向,求角θ的值和電子的初速度v1;
(2)若電子的初速度為求電子從P運(yùn)動(dòng)到Q的時(shí)間。
24、如圖所示,匚型金屬導(dǎo)軌固定在水平桌面上,金屬棒垂直置于導(dǎo)軌上,方形區(qū)域內(nèi)存在著垂直于桌面向下的勻強(qiáng)磁場,當(dāng)磁場在驅(qū)動(dòng)力作用下水平向右運(yùn)動(dòng),會(huì)驅(qū)動(dòng)金屬棒運(yùn)動(dòng)。已知導(dǎo)軌間距為電阻不計(jì),金屬棒質(zhì)量為接入電路中的電阻為磁感應(yīng)強(qiáng)度為金屬棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為重力加速度為求:
(1)金屬棒剛要運(yùn)動(dòng)時(shí)的磁場速度
(2)使磁場以第(1)問中速度做勻速運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力功率P。
25、如圖所示,在平面直角坐標(biāo)系xOy第四象限內(nèi)存在沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場,電場強(qiáng)度大小為E,第一象限有一直角三角形區(qū)域OPQ,其中OP=a,?OPQ區(qū)域內(nèi)(含OQ)有方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場,一質(zhì)量為m,電荷量為q()的帶正電粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O以速度v0沿y軸正方向射入磁場;不計(jì)帶電粒子的重力。
(1)若該帶電粒子經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后能進(jìn)入電場區(qū)域,求這種情況下磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的最小值
(2)如果磁感應(yīng)強(qiáng)度大小?。?)中的求該帶電粒子在電;磁場中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間。
26、如圖所示,兩根平行的長直光滑金屬導(dǎo)軌M、N的間距為其底端接有阻值為的電阻,整個(gè)裝置處在垂直紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為的勻強(qiáng)磁場中。一質(zhì)量為1kg的導(dǎo)體桿ab在恒力的作用力下從靜止開始沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng),向右運(yùn)動(dòng)時(shí)導(dǎo)體棒恰好勻速運(yùn)動(dòng),導(dǎo)體棒垂直于導(dǎo)軌放置且與兩導(dǎo)軌保持良好接觸。設(shè)ab桿接入電路的電阻為導(dǎo)軌電阻不計(jì)。求此過程中:
(1)流過導(dǎo)體棒中的電流方向;
(2)桿的最大速度;
(3)流過電阻R的電荷量。
參考答案一、選擇題(共5題,共10分)1、D【分析】【詳解】
試題分析:據(jù)題意,已知變壓器原線圈輸入功率由副線圈輸出功率決定,為了使變壓器輸入功率增大,可以調(diào)整副線圈的輸出功率,當(dāng)原線圈輸入電壓不變時(shí),副線圈上的電壓也不變,由可知,當(dāng)負(fù)載電阻減小時(shí),副線圈輸出功率增加,故D選項(xiàng)正確而C選項(xiàng)錯(cuò)誤;其它條件不變,當(dāng)增加原線圈匝數(shù)時(shí),據(jù)可得則副線圈電壓減小,而功率也減小,A選項(xiàng)錯(cuò)誤;副線圈匝數(shù)減小,同理可得變壓器功率減小,故B選項(xiàng)錯(cuò)誤.
考點(diǎn):本題考查變壓器原理.2、C【分析】【詳解】
ABC.紅外就是紅外線;自然界所有的物體,無時(shí)無刻不在向外發(fā)出輻射能量,這些能量以電磁波的形式存在。紅外測溫槍接收到人體輻射出的紅外線,通過波長;強(qiáng)度與溫度的關(guān)系,就可以得到人體的溫度,而水銀體溫計(jì)是利用熱脹冷縮原理工作的,AB錯(cuò)誤C正確;
D.紅外線波長范圍0.8-100紫外線的波長范圍在100~400紅外線波長大于紫外線波長,D錯(cuò)誤。
故選C。3、C【分析】【詳解】
這四段導(dǎo)線的有效長度相同,等于AB的長度;四段導(dǎo)線的粗細(xì)相同、材料相同,ADB段最短,所以ADB段電阻最小,同理,AEB段的電阻小于AFB段電阻;給兩端加上恒定電壓,這四段導(dǎo)線是并聯(lián),所以ADB段電流最大,AEB段的電流大于AFB段電流。由安培力公式得
四段導(dǎo)線的有效長度L相同,磁感應(yīng)強(qiáng)度B相同,而ADB段電流最大,可知,段受到的安培力最大。同理,AEB段的電流大于AFB段電流,段受到的安培力大于AFB段受到的安培力。
故選C。4、C【分析】【分析】
【詳解】
CD.由楞次定律可知;變化的磁場產(chǎn)生的感生電場沿順時(shí)針方向,小球帶正電,小球的所受電場力沿順時(shí)針方向,與小球的運(yùn)動(dòng)方向相反,渦旋電場力對(duì)小球做負(fù)功,則小球先沿逆時(shí)針方向減速運(yùn)動(dòng),當(dāng)小球速度減到0后,渦旋電場力對(duì)小球做正功,小球沿順時(shí)針方向加速運(yùn)動(dòng),所以C正確;D錯(cuò)誤;
AB.由于小球在水平面做圓周運(yùn)動(dòng);環(huán)對(duì)小球的彈力及洛倫茲力的合力提供向心力,由于小球的速度先減小后增大,及磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化,則小球?qū)Νh(huán)的壓力與洛倫茲力不一定始終增大,所以AB錯(cuò)誤;
故選C。5、D【分析】【詳解】
AB.由變壓器可知
可得
對(duì)于副線圈,設(shè)燈泡的電壓為U,電流為I,由閉合電路歐姆定律可得
將解析式畫入燈泡的U-I圖中。
由圖中交點(diǎn)可得0.03A
故AB錯(cuò)誤;
C.由變壓器可知
可得
故C錯(cuò)誤;
D.燈泡的功率
解得
故D正確。
故選D。二、多選題(共6題,共12分)6、A:C【分析】【詳解】
粒子在洛倫茲力作用下做圓周運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng),洛倫茲力作為向心力,有:
解得:
又因?yàn)?/p>
所以2a≤R≤3a
粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期
AB.θ從0增大,則粒子在磁場上邊界的出射點(diǎn)右移,設(shè)磁場橫向無右邊界,則粒子在上邊界最遠(yuǎn)能到達(dá)的位置為粒子做圓周運(yùn)動(dòng)與上邊界相切的點(diǎn),如圖所示:
此時(shí)粒子出射點(diǎn)的橫坐標(biāo)
所以粒子一定能到達(dá)磁場邊界的右上頂點(diǎn)且粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡都是劣弧,該點(diǎn)對(duì)應(yīng)粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的弦最大值,所以粒子出射點(diǎn)為磁場邊界右上邊界點(diǎn)時(shí),粒子在磁場中轉(zhuǎn)過角度最大,運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長;對(duì)應(yīng)于相同的弦長,半徑越小,中心角越大,所以當(dāng)R=2a,且粒子出射點(diǎn)為磁場邊界右上頂點(diǎn)時(shí),粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷的時(shí)間最長;此時(shí)半徑和弦長相等,所,粒子轉(zhuǎn)過的角度運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷的時(shí)間
故A正確;B錯(cuò)誤.
CD.當(dāng)速度與y軸正方向的夾角θ為零時(shí),有:
R越大,對(duì)應(yīng)的φ越小,所以當(dāng)R=3a時(shí),φ最小,此時(shí)
所以
則運(yùn)動(dòng)時(shí)間為:
故C正確;D錯(cuò)誤;
【點(diǎn)睛】
在求解粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)問題時(shí),要注意分析粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡,如本題要分析粒子是否能到達(dá)磁場邊界的右上頂點(diǎn).7、B:D【分析】【詳解】
AB.開關(guān)S閉合瞬間;線圈L因自感對(duì)電流有阻礙作用,則相當(dāng)于燈泡A與B串聯(lián),因此兩燈同時(shí)亮且亮度相同,穩(wěn)定后B燈被短路熄滅,A燈更亮,A錯(cuò)誤,B正確;
CD.電路穩(wěn)定后當(dāng)開關(guān)S突然斷開瞬間;A燈中不會(huì)再有電流通過,故A燈馬上熄滅,由于線圈的自感使得線圈中的電流只能慢慢減小,其相當(dāng)于電源與B燈構(gòu)成閉合回路放電,B燈閃亮一下再熄滅,C錯(cuò)誤,D正確。
故選BD。8、B:C【分析】【詳解】
A.重力與安培力的合力與導(dǎo)體棒與斜面間正壓力等大反向;磁場從圖示方向順時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)為豎直向上的方向過程中,重力與安培力合力的夾角減小,兩力大小不變,所以合力變大,即正壓力變大,所以最大靜摩擦力變大,所以導(dǎo)體棒受力仍平衡,所以合力仍為零即不變,故A錯(cuò)誤;
B.由公式可知;由于磁場大小不變,所以安培力大小不變,故B正確;
C.磁場垂直斜面時(shí):由平衡條件可得,彈力磁場為豎直向上時(shí):由平衡條件可得,彈力
所以彈力變大;故C正確;
D.磁場垂直斜面時(shí):由平衡條件可得,摩擦力
當(dāng)磁場從圖示方向順時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)為豎直向上的方向時(shí);安培力大小不變,安培力沿斜面方向的分力減小,當(dāng)減小到與重力沿斜面向下的分力相等時(shí),摩擦力變?yōu)榱?,?dāng)安培力沿斜面方向的分力減小到小于重力沿斜面向下的分力時(shí),摩擦力增大,所以摩擦力先減小后增大,故D錯(cuò)誤.
故選BC。
【點(diǎn)睛】
本題屬于導(dǎo)體在磁場中平衡的問題,是安培力與力學(xué)知識(shí)的綜合,按照力平衡的解題思路求解,分析受力是關(guān)鍵.9、A:D【分析】【詳解】
AB.設(shè)A在磁場做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R,根據(jù)牛頓第二定律有
解得
根據(jù)動(dòng)量守恒定律并結(jié)合R的表達(dá)式可知A、AD整體和ADC整體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑相同,則由題意可知△ADC內(nèi)接于圓形軌跡,根據(jù)幾何關(guān)系可知
解得
方向與AD邊成30°角;故A正確,B錯(cuò)誤;
CD.A、AD整體、ADC整體在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期分別為
根據(jù)幾何關(guān)系可知A、AD整體、ADC整體在磁場中轉(zhuǎn)過的圓心角分別為60°、60°和240°,所以有
所以
故C錯(cuò)誤;D正確。
故選AD。
10、C:D【分析】【詳解】
設(shè)導(dǎo)軌質(zhì)量為m,金屬桿的電阻為r,金屬桿在水平軌道上運(yùn)動(dòng)位移x時(shí)靜止,磁場的寬度為d,金屬桿進(jìn)出磁場的速度分別為v1和v2。
A.金屬桿穿過磁場的過程,由能定理可得
整理得
金屬桿在彎曲導(dǎo)軌下滑過程
可得
金屬桿在磁場中速度逐漸減小,所受安培力逐漸減小,加速度逐漸減小,做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng),若金屬桿做勻變速直線運(yùn)動(dòng),則有
因加速度a逐漸減小,所以與h并非線性關(guān)系,那么與h也不是線性關(guān)系,則克服安培力做功W與h不是線性關(guān)系;其圖像不是一次函數(shù)圖像,A錯(cuò)誤;
B.金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱為
Q﹣h圖像與W﹣h圖像形狀相同;也不是一次函數(shù)圖像,B錯(cuò)誤;
C.金屬棒下滑過程中,由機(jī)械能守恒定律得
金屬棒到達(dá)水平面時(shí)的速度為
金屬棒到達(dá)水平面后做減速運(yùn)動(dòng),剛到達(dá)水平面時(shí)的速度最大,最大感應(yīng)電動(dòng)勢為E=BLv
最大感應(yīng)電流為
所以
C正確;
D.通過桿上某截面的電荷量q可表示為
可知q與h無關(guān);D正確。
故選CD。11、A:D【分析】【分析】
【詳解】
A.由法拉第電磁感應(yīng)定律可得
由閉合電路歐姆定律可得
由電流的定義式可得,流過R的電荷量為
導(dǎo)體棒下落的過程中
聯(lián)立可得
所以A正確;
BC.對(duì)導(dǎo)體棒受力分析,有重力和安培力。安培力定義式為
導(dǎo)體棒產(chǎn)生的電動(dòng)勢為
由閉合電路歐姆定律可得
則
最開始;重力大于安培力,此時(shí)導(dǎo)體棒做加速運(yùn)動(dòng)。不考慮導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)位移,當(dāng)重力等于安培力之后,導(dǎo)體棒的有效切割長度繼續(xù)變大,所以安培力就比重力大,合力向上,導(dǎo)體棒做減速運(yùn)動(dòng)。所以離開磁場前,導(dǎo)體棒可能一直加速,也可能先加速后減速,所以BC錯(cuò)誤;
D.導(dǎo)體棒在下落過程中,重力做正功,安培力做負(fù)功轉(zhuǎn)化為電阻R的熱量,由能量守恒定律可得,導(dǎo)體棒下落過程機(jī)械能的減少量為
所以D正確。
故選AD。三、填空題(共5題,共10分)12、略
【分析】【分析】
【詳解】
[1]由圖可知,該交流電的最大值是V,所以其有效值為220V;當(dāng)原線圈接在220V交流電源上時(shí),根據(jù)變壓器的變壓比公式,有
解得
[2]電流為【解析】440.4413、略
【分析】【分析】
【詳解】
略【解析】①.周期性②.振蕩電流14、略
【分析】【分析】
【詳解】
略【解析】①.閉合鐵芯②.原線圈③.副線圈15、略
【分析】【詳解】
[1]磁鐵向下運(yùn)動(dòng);穿過線圈的磁通量增大,磁鐵的磁場方向向下,根據(jù)楞次定律可知俯視時(shí)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針,此時(shí)電流從靈敏電流表正接線柱流入,所以指針偏向正接線柱一側(cè)。
[2]圖中指針偏向負(fù)接線柱一側(cè);所以電流從靈敏電流表負(fù)接線柱流入,俯視時(shí)線圈中感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針,根據(jù)安培定則可知線圈中感應(yīng)電流磁場方向向下,磁鐵向下運(yùn)動(dòng),根據(jù)楞次定律可知條形磁棒下方是S極。
[3]根據(jù)前面分析此時(shí)線圈中感應(yīng)電流磁場方向向下;磁鐵的磁場方向也向下,說明此時(shí)磁通量在減小,所以磁鐵在向上運(yùn)動(dòng)。
[4]圖中指針偏向正接線柱一側(cè);所以電流從靈敏電流表正接線柱流入,磁鐵向下運(yùn)動(dòng),穿過線圈的磁通量增大,磁鐵的磁場方向向上,根據(jù)楞次定律可知此時(shí)線圈中感應(yīng)電流的磁場方向向下,可得線圈的繞制方法如圖。
【解析】正接線柱一側(cè)S上16、略
【分析】【分析】
【詳解】
解:[1]電磁式打點(diǎn)計(jì)時(shí)器它所用的電源是低壓交流電。
[2]如果打點(diǎn)的時(shí)間間隔為就是打點(diǎn)周期T=由周期和頻率的關(guān)系可知,則所用電源的頻率為Hz【解析】交流電四、作圖題(共4題,共12分)17、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】18、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(diǎn),零線接燈泡的螺旋套;三孔插座通常的接線方式是面對(duì)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】19、略
【分析】【分析】
【詳解】
由第一個(gè)圖可知:當(dāng)條形磁鐵的N極插入線圈過程中;電流計(jì)的指針向右偏轉(zhuǎn),則有:線圈中向下的磁場增強(qiáng),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(gè)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(qiáng),故磁鐵向下運(yùn)動(dòng),如圖。
第三個(gè)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(yùn)動(dòng),如圖。
【解析】20、略
【分析】【詳解】
當(dāng)條形磁鐵向右靠近圓環(huán)時(shí);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(shí)針(從右向左看),如圖所示:
【解析】如圖所示五、實(shí)驗(yàn)題(共2題,共6分)21、略
【分析】【詳解】
(1)[1]由胡克定律可知
解得
此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電阻為
由閉合電路歐姆定律可知
解得
可知:應(yīng)該畫圖像。
(2)[2][3]根據(jù)分析可知
解得
(3)[4]考慮電流表引起的誤差,內(nèi)阻實(shí)際值為
因此測量值偏大?!窘馕觥科?2、略
【分析】【詳解】
(1)[1]根據(jù)實(shí)驗(yàn)表格中的電壓比和匝數(shù)比可知在誤差允許的范圍內(nèi);原;副線圈的電壓比等于原、副線圈的匝數(shù)比;
(2)[2]電壓比與匝數(shù)
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