2025年統(tǒng)編版選擇性必修2物理上冊(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(yè)，總=sectionpages22頁(yè)第=page11頁(yè)，總=sectionpages11頁(yè)2025年統(tǒng)編版選擇性必修2物理上冊(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、如圖所示，正方形區(qū)域ABCD中有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，M、N分別為AB、AD邊的中點(diǎn)，一帶正電的粒子（不計(jì)重力）以某一速度從M點(diǎn)平行于AD邊垂直磁場(chǎng)方向射入并恰好從A點(diǎn)射出．現(xiàn)僅將磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小變?yōu)樵瓉?lái)的下列判斷正確的是。

A.粒子將從D點(diǎn)射出磁場(chǎng)B.粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間不變C.磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度變化前、后，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)過(guò)程的動(dòng)量變化大小之比為2:1D.若其他條件不變，繼續(xù)減小磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，粒子可能從C點(diǎn)射出2、傳感器是指這樣一類(lèi)元件：它能夠感受諸如力、溫度、光、聲、化學(xué)成分等物理量，并把它們按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換為便于傳送和處理的另一個(gè)物理量（通常是電壓、電流等電學(xué)量），或轉(zhuǎn)換為電路的通斷?？照{(diào)機(jī)在室內(nèi)溫度達(dá)到設(shè)定的溫度后，會(huì)自動(dòng)停止工作，空調(diào)機(jī)內(nèi)使用的傳感器是（）A.力傳感器B.溫度傳感器C.光傳感器D.聲傳感器3、CT掃描是計(jì)算機(jī)X射線斷層掃描技術(shù)的簡(jiǎn)稱，CT掃描機(jī)可用于多種病情的探測(cè)。圖（a）是某種CT機(jī)主要部分的剖面圖，其中X射線產(chǎn)生部分的示意圖如圖（b）所示。圖（b）中M、N之間有一電子束的加速電場(chǎng)，虛線框內(nèi)有勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)；經(jīng)調(diào)節(jié)后電子束從靜止開(kāi)始沿帶箭頭的實(shí)線所示的方向前進(jìn)，打到靶上，產(chǎn)生X射線（如圖中帶箭頭的虛線所示）；將電子束打到靶上的點(diǎn)記為P點(diǎn)則（）

A.M處的電勢(shì)高于N處的電勢(shì)B.增大M、N之間的加速電壓可使P點(diǎn)右移C.偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向垂直于紙面向外D.減小偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小可使P點(diǎn)左移4、如圖所示，一段長(zhǎng)銅管豎直放置，將一鐵質(zhì)圓柱體從銅管內(nèi)部上端由靜止釋放，經(jīng)過(guò)時(shí)間t1落到銅管下端，將相同質(zhì)量的磁體從銅管內(nèi)部上端由靜止釋放，經(jīng)過(guò)時(shí)間t2落到銅管下端，則t1和t2的關(guān)系為（）

A.t1<t2B.t1>t2C.t1=t2D.條件不足，無(wú)法判斷5、中學(xué)實(shí)驗(yàn)室使用的電流表是磁電式電流表；內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示，其最基本的組成部分是磁鐵和放在磁鐵兩極之間的線圈，兩磁極間裝有極靴（軟鐵），極靴中間又有一個(gè)鐵質(zhì)圓柱（軟鐵），極靴與圓柱間有磁場(chǎng)區(qū)。當(dāng)電流通過(guò)線圈時(shí)，線圈左右兩邊導(dǎo)線受到安培力的方向相反，于是安裝在軸上的線圈就要轉(zhuǎn)動(dòng)，從線圈偏轉(zhuǎn)的角度就能判斷通過(guò)電流的大小。下列說(shuō)法正確的是（）

A.為了使電流表表盤(pán)的刻度均勻，極靴與圓柱間的磁場(chǎng)為勻強(qiáng)磁場(chǎng)B.線圈無(wú)論轉(zhuǎn)到什么位置，它的平面都跟磁感線平行C.將線圈繞在閉合的鋁框上，可使指針擺動(dòng)減慢D.在運(yùn)輸時(shí)用導(dǎo)線將電流表兩個(gè)接線柱連在一起，可減小線圈中因晃動(dòng)而產(chǎn)生的感應(yīng)電流6、圖為發(fā)電機(jī)的原理圖。邊長(zhǎng)為的匝正方形線圈，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，繞垂直于磁場(chǎng)的中心軸做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度為線圈電阻不計(jì)，外接電阻和電壓表；下列說(shuō)法正確的是（）

A.從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為B.若將電阻換成電容器，電容器的耐壓值可以為C.從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)90°流過(guò)中的電量D.線框轉(zhuǎn)一周，外力所做的功為7、一臺(tái)小型發(fā)電機(jī)與電壓表V；小燈泡按圖甲所示電路連接；發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示。發(fā)電機(jī)線圈電阻不能忽略，則（）

A.從線圈與中性面垂直的位置開(kāi)始計(jì)時(shí)B.電壓表V的示數(shù)為36VC.發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為D.若線圈匝數(shù)為90，則任意時(shí)刻穿過(guò)線圈的磁通量為8、如圖所示是一臺(tái)發(fā)電機(jī)的模型圖，面積為0.01m2的正方形線圈從中性面開(kāi)始以角速度繞軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈共100匝，總電阻為2Ω。線圈所在勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小T，外電路中理想二極管與電阻R串聯(lián)，電流表為理想電表。則下列說(shuō)法正確的是（）

A.電流表的示數(shù)為B.在一個(gè)周期內(nèi)，電阻R上產(chǎn)生的熱量為0.4JC.單匝線圈的AB邊受到的安培力最大值為D.在一個(gè)周期內(nèi)，外力對(duì)發(fā)電機(jī)做的功為1J9、圖甲為某品牌共享單車(chē)第一代產(chǎn)品，單車(chē)的內(nèi)部有一個(gè)小型發(fā)電機(jī)，通過(guò)騎行者的騎行踩踏，不斷地給單車(chē)?yán)锏男铍姵爻潆姡铍姵卦俳o智能鎖供電。單車(chē)內(nèi)小型發(fā)電機(jī)發(fā)電原理可簡(jiǎn)化為圖乙所示，矩形線圈abcd的面積為0.001m2，共有100匝，線圈總電阻為1Ω，線圈處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，可繞與磁場(chǎng)方向垂直的固定對(duì)稱軸OO′轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可以通過(guò)滑環(huán)和電刷保持與外電路阻值為9Ω電阻連接，不計(jì)交流電流表的內(nèi)阻。在外力作用下線圈以10πrad/s的角速度繞軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)；下列說(shuō)法中正確的是（）

A.交流電流表的示數(shù)是0.002AB.線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，外力所做的功為0.08JC.該交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的交流電的周期為5sD.當(dāng)線圈平面和磁場(chǎng)方向平行時(shí)，線圈中的感應(yīng)電流為0評(píng)卷人得分二、多選題(共6題，共12分)10、如圖所示，在邊界上方存在著垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，有兩個(gè)電荷量、質(zhì)量均相同的正、負(fù)粒子(不計(jì)重力)，從邊界上的O點(diǎn)以相同速度先后射入磁場(chǎng)中，入射方向與邊界成θ角；則正；負(fù)粒子在磁場(chǎng)中：

A.運(yùn)動(dòng)軌跡的半徑相同B.重新回到邊界所用時(shí)間相同C.重新回到邊界時(shí)速度大小和方向相同D.重新回到邊界時(shí)與O點(diǎn)的距離相等11、如圖所示；一小段通電直導(dǎo)線放置在粗糙的水平面上處于靜止?fàn)顟B(tài)，電流方向垂直紙面向里?，F(xiàn)把一條形磁鐵控制在導(dǎo)線的正上方成水平狀態(tài)，中點(diǎn)與導(dǎo)線的連線（虛線）正好沿豎直方向，下列說(shuō)法正確的是（??）

A.放上磁鐵后，地面對(duì)導(dǎo)線產(chǎn)生摩擦力B.放上磁鐵后，地面對(duì)導(dǎo)線的支持力仍然等于重力C.若把磁鐵沿豎直方向向上移動(dòng)，地面對(duì)導(dǎo)線的支持力越來(lái)越小D.若把磁鐵水平向右移動(dòng)一小段距離，導(dǎo)線仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，則地面對(duì)導(dǎo)線的摩擦力向右12、如圖所示，矩形線框abcd通過(guò)與之相連的硬導(dǎo)線搭接在金屬導(dǎo)軌MEFN上；整個(gè)裝置放在與之垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)線框向右運(yùn)動(dòng)時(shí)（）

A.R中無(wú)電流通過(guò)B.R中有電流通過(guò)，方向?yàn)镋→FC.R中有電流通過(guò)，方向?yàn)镕→ED.線框邊ab與cd中的電流方向相同13、如圖所示，某小型水電站發(fā)電機(jī)的輸出功率P＝100kW，發(fā)電機(jī)的電壓U1＝250V，經(jīng)變壓器升壓后向遠(yuǎn)處輸電，輸電線總電阻R線＝8Ω，在用戶端用降壓變壓器把電壓降為U4＝220V。已知輸電線上損失的功率P線＝5kW；假設(shè)兩個(gè)變壓器均是理想變壓器，下列說(shuō)法正確的是（）

A.發(fā)電機(jī)輸出的電流I1＝400AB.輸電線上的電流I線＝625AC.降壓變壓器的匝數(shù)比n3∶n4＝190∶11D.用戶得到的電流I4＝455A14、如圖所示，寬為L(zhǎng)的足夠長(zhǎng)光滑導(dǎo)軌豎直放置，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，下端接有阻值為R的電阻，空間存在垂直于導(dǎo)軌平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒電阻不計(jì)，與導(dǎo)軌接觸良好，重力加速度為g，現(xiàn)給導(dǎo)體棒一向上的初速度v0，使其自水平位置MN開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，v0＞對(duì)于導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)情況，以下說(shuō)法正確的是（）

A.導(dǎo)體棒上升過(guò)程中加速度越來(lái)越大B.導(dǎo)體棒在上升過(guò)程中R產(chǎn)生的焦耳熱大于導(dǎo)體棒自最高點(diǎn)返回至MN過(guò)程中R產(chǎn)生的焦耳熱C.導(dǎo)體棒上升過(guò)程中通過(guò)R的電量等于導(dǎo)體棒自最高點(diǎn)返回至MN過(guò)程中通過(guò)R的電量D.導(dǎo)體棒返回至MN前一定有一段勻速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程15、如圖所示，50匝矩形閉合導(dǎo)線框ABCD處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框面積線框電阻不計(jì)。線框繞垂直于磁場(chǎng)的軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)；并與理想變壓器原線圈相連，副線圈接入一只“220V；60W”燈泡，且燈泡正常發(fā)光，熔斷器允許通過(guò)的最大電流為10A，下列說(shuō)法正確的是（）

A.線框中產(chǎn)生交變電壓的有效值為250VB.中性面位置穿過(guò)線框的磁通量為零C.變壓器原，副線圈匝數(shù)之比為25：22D.允許變壓器輸出的最大功率為2200W評(píng)卷人得分三、填空題(共6題，共12分)16、實(shí)驗(yàn)證明：通電長(zhǎng)直導(dǎo)線周?chē)艌?chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為式中常量I為電流強(qiáng)度，r為距導(dǎo)線的距離。在水平長(zhǎng)直導(dǎo)線MN正下方，有一矩形線圈abcd通以逆時(shí)針?lè)较虻暮愣娏?，被兩根輕質(zhì)絕緣細(xì)線靜止地懸掛著，如圖所示。開(kāi)始時(shí)MN內(nèi)不通電流，此時(shí)兩細(xì)線內(nèi)的張力均為當(dāng)MN通以強(qiáng)度為電流時(shí)，兩細(xì)線內(nèi)的張力均減小為當(dāng)MN內(nèi)電流強(qiáng)度大小變?yōu)闀r(shí)，兩細(xì)線內(nèi)的張力均增大為則電流的大小為_(kāi)_______A；當(dāng)MN內(nèi)的電流強(qiáng)度為時(shí)兩細(xì)線恰好同時(shí)斷裂，則在此斷裂的瞬間線圈的加速度大小為_(kāi)_______g。（g為重力加速度）

17、電子秤中常用的一種力傳感器是由金屬梁和________制成。________是一種敏感元件，多用________材料制成。18、如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里。長(zhǎng)L=2m的直導(dǎo)線ab水平放置在磁場(chǎng)中并與磁場(chǎng)方向垂直，ab中通有I=1.0A，方向從a到b的電流時(shí)，導(dǎo)線受到0.8N的安培力，導(dǎo)線受到的安培力方向沿紙面______（選填“豎直向上”或“豎直向下”）通電導(dǎo)線所在空間的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為_(kāi)______T，若把導(dǎo)線改為平行于磁場(chǎng)方向放置，仍通以1A的電流，則導(dǎo)線所受安培力的大小為_(kāi)_____N。

19、如圖甲所示，在平面直角坐標(biāo)系中，原點(diǎn)O處有一粒子源，可沿y軸正方向以初速度發(fā)射質(zhì)量為m、電荷量為的粒子（重力不可忽略）。在第一、二象限內(nèi)存在方向平行于x軸的電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度隨時(shí)間呈期性變化的圖像如圖乙所示，其周期規(guī)定x軸的正方向?yàn)閳?chǎng)強(qiáng)的正方向。在第三、四象限內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和平行于紙面的勻強(qiáng)電場(chǎng)，其場(chǎng)強(qiáng)為（未知），勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。若時(shí)刻射出的粒子第一次穿過(guò)x軸時(shí)速度方向與x軸正方向夾角為已知重力加速度為g；不計(jì)空氣阻力。求：

（1）的大小和方向；

（2）時(shí)刻射出的粒子從射出到第三次穿過(guò)x軸所用時(shí)間以及穿過(guò)的點(diǎn)的位置坐標(biāo)。

（3）若保持方向沿x軸的正方向不變，O點(diǎn)發(fā)射的粒子第n次穿過(guò)x軸的位置坐標(biāo)。

20、如圖所示；在物理實(shí)驗(yàn)中，常用“沖擊式電流計(jì)”來(lái)測(cè)定通過(guò)某閉合電路的電荷量.探測(cè)器線圈和沖擊電流計(jì)串聯(lián)后，又能測(cè)定磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度.已知線圈匝數(shù)為n，面積為S，線圈與沖擊電流計(jì)組成的回路電阻為R.把線圈放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)，開(kāi)始時(shí)線圈與磁場(chǎng)方向垂直，現(xiàn)將線圈翻轉(zhuǎn)180°，沖擊式電流計(jì)測(cè)出通過(guò)線圈的電荷量為q，由此可知，被測(cè)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=___________.

21、如圖所示，是一個(gè)按正弦規(guī)律變化的交變電流的圖像，則該交變電流的周期是_________s，電流的有效值是______A。

評(píng)卷人得分四、作圖題(共4題，共36分)22、在圖中畫(huà)出或說(shuō)明圖中所示情形下通電導(dǎo)線I所受磁場(chǎng)力的方向。

23、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(kāi)關(guān)和聲敏開(kāi)關(guān)控制，光敏開(kāi)關(guān)在天黑時(shí)自動(dòng)閉合，天亮?xí)r自動(dòng)斷開(kāi)；聲敏開(kāi)關(guān)在有聲音時(shí)自動(dòng)閉合，無(wú)聲音時(shí)自動(dòng)斷開(kāi)。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。

24、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(guò)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。

25、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)26、某同學(xué)做“探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件”的實(shí)驗(yàn)時(shí)；由于沒(méi)有滑動(dòng)變阻器，于是他用一個(gè)光敏電阻（光照越強(qiáng)電阻越小，反之越大）和一個(gè)可調(diào)節(jié)光照強(qiáng)度的光源替代滑動(dòng)變阻器。圖甲中實(shí)驗(yàn)器材有部分已用導(dǎo)線連接。

（1）請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線將圖中的實(shí)驗(yàn)電路連接完整______。

（2）閉合電鍵的瞬間，觀察到電流表G的指針向右偏轉(zhuǎn)。那么閉合電鍵后，增強(qiáng)可調(diào)光源強(qiáng)度，電流表G的指針將向______偏轉(zhuǎn)（填“左”或“右”）。

（3）該同學(xué)根據(jù)感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件，想利用搖繩發(fā)電。如圖乙所示，把一條大約10m長(zhǎng)電線的兩端連在一個(gè)靈敏電流計(jì)的兩個(gè)接線柱上，形成閉合導(dǎo)體回路。兩個(gè)同學(xué)沿______（選填“東西”或“南北”）方向站立并迅速搖動(dòng)這條電線時(shí)，發(fā)電的可能性比較大。評(píng)卷人得分六、解答題(共4題，共28分)27、在光滑水平桌面上建立直角坐標(biāo)系，第一象限與第三、四象限分布有如圖所示的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，垂直紙面向外，現(xiàn)在第三象限中從P點(diǎn)以初速度沿x軸發(fā)射質(zhì)量為m，電荷量為的小球（小球可以視為質(zhì)點(diǎn)），小球經(jīng)過(guò)電場(chǎng)從O點(diǎn)射入磁場(chǎng)；試求：

（1）求電場(chǎng)強(qiáng)度E大小？

（2）要使小球在磁場(chǎng)中運(yùn)行的時(shí)間最長(zhǎng)，求最長(zhǎng)的時(shí)間及磁場(chǎng)最小寬度

28、如圖所示，兩條間距l(xiāng)＝1m的光滑金屬導(dǎo)軌制成傾角37°的斜面和水平面，上端用阻值為R＝4Ω的電阻連接．在斜面導(dǎo)軌區(qū)域和水平導(dǎo)軌區(qū)域內(nèi)分別有垂直于斜面和水平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1和B2，且B1=B2=0.5T。ab和cd是質(zhì)量均為m＝0.1kg，電阻均為r＝4Ω的兩根金屬棒，ab置于斜面導(dǎo)軌上，cd置于水平導(dǎo)軌上，均與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。已知t=0時(shí)刻起，cd棒在外力作用下開(kāi)始水平向右運(yùn)動(dòng)(cd棒始終在水平導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng))，ab棒受到F=0.6-0.2t(N)沿斜面向上的力作用；處于靜止?fàn)顟B(tài)。不計(jì)導(dǎo)軌的電阻。

（1）求流過(guò)ab棒的電流Iab隨時(shí)間t變化的函數(shù)關(guān)系；

（2）分析并說(shuō)明cd棒在磁場(chǎng)B2中做何種運(yùn)動(dòng)；

（3）t=0時(shí)刻起，1s內(nèi)通過(guò)cd棒的電荷量q為多少？

（4）若t=0時(shí)刻起，1.2s內(nèi)作用在cd棒上外力做功為W=16J，則這段時(shí)間內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱QR多大？

29、某種質(zhì)譜儀由離子源、加速電場(chǎng)、靜電分析器、磁分析器、收集器幾部分構(gòu)成，如圖所示。加速電場(chǎng)的電壓為U；靜電分析器中有沿半徑方向的電場(chǎng)，通道中心線MN是半徑為R的圓??；磁分析器中分布著方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其左邊界與靜電分析器的右邊界平行。由離子源發(fā)出一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的正離子（初速度為零，重力不計(jì)），經(jīng)加速電場(chǎng)加速后進(jìn)入靜電分析器，沿中心線MN做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，而后由P點(diǎn)垂直于磁分析器的左邊界進(jìn)入磁分析器中，經(jīng)過(guò)四分之一圓周從Q點(diǎn)射出，并進(jìn)入收集器。已知Q點(diǎn)與磁分析器左邊界的距離為d。求：

（1）離子離開(kāi)加速電場(chǎng)時(shí)的速度v的大?。?/p>

（2）靜電分析器中MN處電場(chǎng)強(qiáng)度E的大??；

（3）磁分析器中磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向。

30、在學(xué)校舉辦的高樓落蛋活動(dòng)中，為保證雞蛋從高處落地后能完好無(wú)損，小明設(shè)計(jì)了如圖甲所示的裝置。裝置下端安裝了一個(gè)橫截面（俯視）如圖乙所示的磁體，其內(nèi)、外分別為圓柱形和圓筒形。兩者固定在一起，且兩者間存在沿徑向向外的磁場(chǎng)，不考慮磁體在其他區(qū)域產(chǎn)生的磁場(chǎng)。圓筒形磁體與兩條平行金屬導(dǎo)軌AH和BG固定在一起，CDEF是一個(gè)金屬線框，DE、CF被約束在導(dǎo)軌的凹槽內(nèi)，可沿導(dǎo)軌無(wú)摩擦滑動(dòng)，線框CD的正中間接有一個(gè)半徑為r（r略大于圓柱形磁體的半徑）、匝數(shù)為N、總電阻為R的線圈，EF之間接有一只裝有雞蛋的鋁盒，鋁盒的電阻也為R。導(dǎo)軌上方固定有一根絕緣細(xì)棒HG。細(xì)棒與鋁盒間連接了一根勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)絕緣彈簧。小明將該裝置置于距離水平地面高h(yuǎn)（h遠(yuǎn)大于裝置自身高度）處，并保持導(dǎo)軌豎直，待鋁盒靜止后將彈簧鎖定，此時(shí)線圈恰好位于磁體上邊界處?，F(xiàn)由靜止釋放裝置，整個(gè)裝置豎直落到水平地面上后彈簧立即解除鎖定，且磁體連同兩導(dǎo)軌和絕緣棒HG的速度立即變?yōu)榱恪Ｒ阎€框CDEF（含線圈、鋁盒、雞蛋）的總質(zhì)量為m，線框第一次運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)彈簧的形變量是裝置剛落地時(shí)的兩倍，此時(shí)EF仍未進(jìn)入磁場(chǎng)，線圈所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，重力加速度為g；彈簧始終在彈性限度內(nèi)，除線圈和鋁盒外，線框其他部分的電阻不計(jì)，忽略空氣阻力。求：

（1）落地時(shí)線圈切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E以及線圈中感應(yīng)電流的方向（俯視）；

（2）從落地到線框最終靜止的過(guò)程中，回路產(chǎn)生的總焦耳熱Q；

（3）從落地到線框第一次運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的過(guò)程中，通過(guò)回路某截面的電荷量q。

參考答案一、選擇題(共9題，共18分)1、B【分析】【詳解】

A．設(shè)正方形的邊長(zhǎng)為a，由題意可知，粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：解得：當(dāng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小變?yōu)樵瓉?lái)的時(shí)，粒子軌道半徑變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，即粒子將從N點(diǎn)射出．故A錯(cuò)誤．

B．由運(yùn)動(dòng)軌跡結(jié)合周期公式可知，當(dāng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小變?yōu)樵瓉?lái)的時(shí)，則粒子從A點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng)的情況下，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間粒子從N點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng)的情況下，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間可得：t1=t2；即粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間不變．故B正確．

C．磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度變化前，粒子在從磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)過(guò)程的速度變化大小為2v，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度變?yōu)樵瓉?lái)的后，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的速度變化大小為即速度變化大小之比為．故C錯(cuò)誤．

D．無(wú)論磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小如何變化，只要磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向不變，粒子都不可能從C點(diǎn)射出．故D錯(cuò)誤．2、B【分析】【分析】

【詳解】

空調(diào)機(jī)在室內(nèi)溫度達(dá)到設(shè)定的溫度后；會(huì)自動(dòng)停止工作，空調(diào)機(jī)內(nèi)使用的傳感器是溫度傳感器，所以B正確；ACD錯(cuò)誤；

故選B。3、B【分析】【詳解】

A．根據(jù)題意可知，電子在MN之間加速，受到向右的電場(chǎng)力，所以MN之間的電場(chǎng)線水平向左，則M點(diǎn)的電勢(shì)比N點(diǎn)電勢(shì)低；故A錯(cuò)誤；

C．由電子運(yùn)動(dòng)軌跡粒子；電子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)受到豎直向下的洛倫茲力作用，根據(jù)左手定則可知偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向垂直于紙面向里，故C錯(cuò)誤；

BD．電子在加速電場(chǎng)中加速，由動(dòng)能定理得

電子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得

解得，電子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑

若增大M、N之間的加速電壓，電子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r增大，電子射出磁場(chǎng)時(shí)的偏角減小，P點(diǎn)右移，若減小偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，則電子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑增大，電子出磁場(chǎng)時(shí)的速度偏角減小，P點(diǎn)右移；故B正確故D錯(cuò)誤。

故選B。4、A【分析】【詳解】

由楞次定律可知，磁體的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致磁體周?chē)你~管磁通量變化，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流，阻礙磁體下落，故磁體下落的時(shí)間長(zhǎng)，故A正確，BCD錯(cuò)誤。

故選A。

【點(diǎn)睛】

本題以磁體和金屬體在銅管中下落為載體，通過(guò)兩個(gè)物體下落時(shí)間的比較，考查學(xué)生對(duì)楞次定律的理解，考查了學(xué)生物理觀念的建立。5、B【分析】【分析】

【詳解】

A．極靴與圓柱間的磁場(chǎng)是均勻地輻向分布；并不是勻強(qiáng)磁場(chǎng)；這樣即可保證線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中各個(gè)位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小不變，從而使電流表表盤(pán)刻度均勻，故A錯(cuò)誤；

B．由圖看出；蹄形磁鐵和鐵芯之間的磁場(chǎng)是均勻輻射分布，不管線圈轉(zhuǎn)到什么角度，它的平面都跟磁感線平行，故B正確；

C．將線圈繞在閉合的鋁框上；當(dāng)線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)致鋁框的磁通量變化，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流，出現(xiàn)安培阻力，使其很快停止擺動(dòng)，故C錯(cuò)誤；

D．在運(yùn)輸時(shí)用導(dǎo)線將電流表的兩個(gè)接線柱連在一起；電流表短路，產(chǎn)生的感應(yīng)電流，從而減緩線圈的晃動(dòng)，故D錯(cuò)誤；

故選B。6、D【分析】【詳解】

A．圖示位置為垂直中性面位置，從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為

故A錯(cuò)誤；

B．若將電阻換成電容器，電容器的耐壓值考慮最大值，為故B錯(cuò)誤；

C．從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)90°流過(guò)中的電量

故C錯(cuò)誤；

D．線框轉(zhuǎn)一周，外力所做的功就是回路產(chǎn)生的焦耳熱，則

故D正確。

故選D。7、C【分析】【詳解】

A．當(dāng)t=0時(shí)，e=0；故線框從中性面位置開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；

B．由圖像可知，電動(dòng)勢(shì)最大值為

因?yàn)槭钦医涣麟?，所以有效值?/p>

由于電路中發(fā)電機(jī)線圈電阻不可忽略；故燈泡電壓不可能等于36V，電壓表V的示數(shù)不可能為36V，故B錯(cuò)誤；

C．根據(jù)前面分析可知感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值為根據(jù)圖像可知周期為

故角速度為

則表達(dá)式為

故C正確；

D．由感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)公式

可得

則任意時(shí)刻有

故D錯(cuò)誤。

故選C。8、B【分析】【詳解】

A．該線圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的最大值

則產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值為

則電流為

極管的由于二單向?qū)щ娦裕Y(jié)合有效值的定義得

解得電流表的示數(shù)

故A錯(cuò)誤；

B．電流的周期為

在一個(gè)周期內(nèi)，電阻R上產(chǎn)生的熱量為

故B正確；

C．線圈中的最大電流為

AB的長(zhǎng)度為0.1m，則單匝線圈的最大安培力為

故C錯(cuò)誤；

D．一個(gè)周期內(nèi)電路中產(chǎn)生的熱量為

由能量守恒定律可知在一個(gè)周期內(nèi)，外力對(duì)發(fā)電機(jī)做的功為故D錯(cuò)誤。

故選B。9、B【分析】【詳解】

A．依題意，可得線圈中產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為

有效值為

根據(jù)閉合電路的歐姆定律可知

即交流電流表的示數(shù)為0.2A；故A錯(cuò)誤。

C．交流電的周期

故C錯(cuò)誤。

B．根據(jù)功能關(guān)系可知線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，外力所做的功

故B正確；

D．當(dāng)線圈平面和磁場(chǎng)方向平行時(shí)；線圈中磁通量的變化率最大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，則感應(yīng)電流最大，故D錯(cuò)誤。

故選B。二、多選題(共6題，共12分)10、A:C:D【分析】【詳解】

A．根據(jù)牛頓第二定律得：

解得：

由題q、m、v、B大小均相同，則r相同。故A正確。

B．粒子的運(yùn)動(dòng)周期由題q、m、B大小均相同，則知T相同。粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示：

根據(jù)左手定則分析可知，正離子逆時(shí)針偏轉(zhuǎn)，負(fù)離子順時(shí)針偏轉(zhuǎn)，重新回到邊界時(shí)正離子的速度偏向角為2π-2θ，軌跡的圓心角也為2π-2θ，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為：

同理，負(fù)離子運(yùn)動(dòng)時(shí)間為：

顯然時(shí)間不等。故B錯(cuò)誤。

C．正負(fù)離子在磁場(chǎng)中均做勻速圓周運(yùn)動(dòng)；速度沿軌跡的切線方向，根據(jù)圓的對(duì)稱性可知，重新回到邊界時(shí)速度大小與方向相同。故C正確。

D．根據(jù)幾何知識(shí)得知重新回到邊界的位置與O點(diǎn)距離S=2rsinθ，r、θ相同，則S相同。故D正確。

故選ACD。11、C:D【分析】【詳解】

AB．放上磁鐵后；如圖所示導(dǎo)線所受安培力豎直向下，所以地面對(duì)導(dǎo)線沒(méi)有摩擦力，地面對(duì)導(dǎo)線的支持力大于重力，故AB錯(cuò)誤；

C．若把磁鐵沿豎直方向向上移動(dòng)；安培力的方向不變，還是豎直向下，但磁感應(yīng)強(qiáng)度變小了，則安培力變小了，所以地面對(duì)導(dǎo)線的支持力越來(lái)越小，故C正確；

D．若把磁鐵水平向右移動(dòng)一小段距離；導(dǎo)線所受安培力的方向向左下方傾斜，導(dǎo)線仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，則地面對(duì)導(dǎo)線的摩擦力向右，故D正確。

故選CD。12、B:D【分析】【詳解】

當(dāng)線框向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，線框及硬導(dǎo)線切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，由右手定則可判定感應(yīng)電流的方向向上，即線框邊與中的電流均是向上的，通過(guò)R的電流為從E到F；故BD正確，AC錯(cuò)誤。

故選BD。13、A:C【分析】【詳解】

A．發(fā)電機(jī)輸出的電流

故A正確；

B．輸電線上的電流

故B錯(cuò)誤；

C．升壓變壓器的副線圈輸出電壓

輸電線損耗電

降壓變壓器的原線圈電壓

故降壓變壓器的匝數(shù)比

故C正確；

D．降壓變壓器的副線圈的輸出功率

故用戶得到的電流

故D錯(cuò)誤。

故選AC。14、B:C【分析】【詳解】

A、向上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中安培力方向向下，根據(jù)牛頓第二定律可得其中則加速度隨著速度減小，加速度減小，故A錯(cuò)誤；上升過(guò)程中的最大速度大于下落到MN處的最大速度，所以上升過(guò)程中的平均電流大，平均安培力大，導(dǎo)體棒在上升過(guò)程中R產(chǎn)生的焦耳熱大于導(dǎo)體棒自最高點(diǎn)返回至MN過(guò)程中R產(chǎn)生的焦耳熱，故B正確；根據(jù)電荷量的經(jīng)驗(yàn)公式可得導(dǎo)體棒上升過(guò)程中通過(guò)R的電量等于導(dǎo)體棒自最高點(diǎn)返回至MN過(guò)程中通過(guò)R的電量，故C正確；剛開(kāi)始向上運(yùn)動(dòng)時(shí)安培力但導(dǎo)體棒返回至MN前的速度減小，安培力不一定大于mg，故不一定有一段勻速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程，故D錯(cuò)誤．故選BC．15、A:C【分析】【詳解】

A．矩形閉合導(dǎo)線框ABCD在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的交流電的最大值為

有效值為

故A正確；

B．由圖可知；此時(shí)線圈和磁場(chǎng)垂直，此時(shí)線框的磁通量最大，故B錯(cuò)誤；

C．由于電壓與匝數(shù)成正比，所以變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為

故C正確；

D．由于熔斷器允許通過(guò)的最大電流為10A，所以允許變壓器輸出的最大功率為P=UI=250×10=2500W

故D錯(cuò)誤。

故選AC。三、填空題(共6題，共12分)16、略

【分析】【詳解】

[1]MN不通電時(shí)兩線原來(lái)的拉力均為則mg=2T0=6N

當(dāng)MN通1A的電流時(shí)，兩線的張力均減為由于2T1<mg

所以安培力方向向上，大小為mg=2T1+F安

計(jì)算出F安=I1(-)=2N，I1=1A

當(dāng)兩細(xì)線內(nèi)的張力均增大為時(shí)，由于2T2>mg

安培力方向向下，大小為2T2=mg+F′安，F(xiàn)′安=I2(-)

計(jì)算得I2=1A

電流方向與原來(lái)相反。

[2]當(dāng)MN中的電流為時(shí)兩細(xì)線簽好同時(shí)斷裂，此時(shí)線圈的安培力方向向下，大小為F″安=I3(-)=6N

細(xì)線斷開(kāi)的瞬間由牛頓第二定律有mg+F″安=ma

所以線圈的加速度為2g?！窘馕觥?217、略

【分析】【詳解】

[1][2][3]電子秤中常用的一種力傳感器是由金屬梁和應(yīng)變片制成。應(yīng)變片是一種敏感元件，多用半導(dǎo)體材料制成?！窘馕觥竣?應(yīng)變片②.應(yīng)變片③.半導(dǎo)體18、略

【分析】【分析】

【詳解】

[1]根據(jù)左手定則；導(dǎo)線受到的安培力方向沿紙面豎直向上；

[2]根據(jù)F=BIL得B=0.4T

[3]若把導(dǎo)線改為平行于磁場(chǎng)方向放置，則導(dǎo)線所受安培力的大小為0。【解析】①.豎直向上②.0.4T③.019、略

【分析】【詳解】

（1）要使帶正電粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則有

解得

方向豎直向上；

（2）設(shè)場(chǎng)強(qiáng)為時(shí)加速度為場(chǎng)強(qiáng)為時(shí)加速度為粒子第一次穿過(guò)x軸的水平速度為有

所用時(shí)間

則有

解得

時(shí)刻射入的粒子第一次穿過(guò)x軸的水平速度

粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則有

解得

所以

所以位置坐標(biāo)為

（3）設(shè)粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)與水平方向夾角為則進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度

所以此時(shí)圓周運(yùn)動(dòng)半徑

入射點(diǎn)和出射點(diǎn)之間的距離

由此可知每次入射點(diǎn)和出射點(diǎn)之間的距離為一個(gè)定值

且由分析可得；在電場(chǎng)中的水平方向的運(yùn)動(dòng)合起來(lái)可看作一勻加速直線運(yùn)動(dòng)，所以。

①若n為奇數(shù)，有

②若n為偶數(shù)，有【解析】（1）方向豎直向上；（2）（3）20、略

【分析】【詳解】

[1]由法拉第電磁感應(yīng)定律

再由閉合電路歐姆定律

根據(jù)電量的公式

可得

由于開(kāi)始線圈平面與磁場(chǎng)垂直，現(xiàn)把探測(cè)圈翻轉(zhuǎn)180°，則有

所以由上公式可得

則磁感應(yīng)強(qiáng)度【解析】21、略

【分析】【詳解】

[1]由圖可知；該交變電流的周期是0.20s；

[2]由圖可知，該交變電流的最大值為電流的有效值【解析】0.2010四、作圖題(共4題，共36分)22、略

【分析】【詳解】

根據(jù)左手定則，畫(huà)出通過(guò)電導(dǎo)線I所受磁場(chǎng)力的方向如圖所示。

【解析】23、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(kāi)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(kāi)關(guān)閉合，有人走動(dòng)發(fā)出聲音，聲控開(kāi)關(guān)閉合，燈亮，說(shuō)明兩個(gè)開(kāi)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(kāi)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(kāi)關(guān)控制火線，開(kāi)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】24、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(guò)程中；電流計(jì)的指針向右偏轉(zhuǎn)，則有：線圈中向下的磁場(chǎng)增強(qiáng)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙磁通量增加，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)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(shuō)明感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向下，與磁鐵在線圈中的磁場(chǎng)方向相反，則線圈中磁場(chǎng)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(shuō)明感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向上，與磁鐵在線圈中的磁場(chǎng)方向相同，則線圈中磁場(chǎng)減弱，故磁鐵向上運(yùn)動(dòng)，如圖。

【解析】25、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1題，共8分)26、略