2024-2025學年選擇性必修2物理月考6

…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內(nèi)※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○……○…………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2024-2025學年選擇性必修2物理月考6考試試卷考試范圍：全部知識點；考試時間：100分鐘；命題人：WNNwang05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，均勻磁場中有一由半圓弧及其直徑構(gòu)成的導線框，半圓直徑與磁場邊緣重合；磁場方向垂直于半圓面（紙面）向里，磁感應強度大小為B0。使該線框從靜止開始繞過圓心O、垂直于半圓面的軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動半周，在線框中產(chǎn)生感應電流．現(xiàn)使線框保持圖中所示位置，磁感應強度大小隨時間線性變化。為了產(chǎn)生與線框轉(zhuǎn)動半周過程中同樣大小的電流，磁感應強度隨時間的變化率的大小應為（

）

A.A、B.B、C.C、D.D、2、一只矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動，穿過線圈的磁通量隨時間變化的圖像如圖所示。則下列說法中正確的是（）

A.A、t＝0時刻，線圈平面與中性面垂直B.B、t＝0.01s時刻，Φ的變化率為0C.C、t＝0.02s時刻，感應電動勢達到最大D.D、從t＝0.01s時刻至t＝0.04s時刻線圈轉(zhuǎn)過的角度是π3、一個按正弦規(guī)律變化的交流電的圖象如圖所示，由圖象可知（

）

①該交變電流的頻率為0.2Hz

②該交變電流的有效值為14.1A

③該交變電流的瞬時值表達式為i=20sin0.02t(A)

④t=時刻，該交變電流的大小與其有效值相等A.A、①②B.B、②④C.C、③④D.D、①③4、如圖所示，光滑水平面內(nèi)有一光滑導體棒MN放在“V”字形導軌上，導體棒MN左側(cè)空間存在垂直紙面向內(nèi)的勻強磁場，導體棒MN和導軌材料、粗細均完全相同，現(xiàn)將導體棒固定，用一水平向左的外力F從圖示位置勻速將“V”字形導軌拉入磁場中，在此過程中導體棒與導軌始終接觸良好，導體棒與導軌兩觸點間的電勢差為U，導體棒的發(fā)熱功率為P，回路中產(chǎn)生的熱量為Q，則下列圖像正確的是（）

A.A、B.B、C.C、D.D、5、如圖所示，半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)存在一垂直于紙面的勻強磁場，P為磁場邊界上的一點，PA為直徑。大量比荷（）相同、帶電性相同的粒子，以相同的速率在紙面內(nèi)從P點沿不同的方向射入磁場。已知粒子在磁場中的運動軌跡半徑r＞R；在磁場中運動時間最長的粒子，入射方向與PA夾角為45°，這個最長時間為t0。則（）

A.A、粒子飛出磁場時的動能一定相等B.B、粒子運動的軌跡半徑C.C、從PA圓弧中點射出的粒子，在磁場中的運動時間D.D、從PA圓弧中點射出的粒子，進入磁場的方向與PA夾角為30°6、如圖所示，用繩吊起一個鋁環(huán)，用磁鐵的任意一極靠近鋁環(huán)。下列說法正確的是（）

A.A、用磁鐵極靠近鋁環(huán)，鋁環(huán)會被吸引B.B、用磁鐵極靠近鋁環(huán)，鋁環(huán)會被吸引C.C、用磁鐵極靠近鋁環(huán)，鋁環(huán)中的電流方向為逆時針方向（從左向右看）D.D、用磁鐵極靠近鋁環(huán)，鋁環(huán)中的電流方向為逆時針方向（從左向右看）7、如圖甲所示，在勻強磁場中，一矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的交變電流的電壓隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示（正弦曲線）。下列說法正確的是（

）

A.A、該交變電流電壓的最大值為440VB.B、該交變電流電壓的有效值為VC.C、在0.0025s時，該交變電流的電壓為220VD.D、在0.0025s時，該交變電流的電壓為V8、我國北斗導航系統(tǒng)所使用的電磁波頻率約1561MHz；家用微波爐加熱食物所使用的電磁波頻率約2450MHz；家用WiFi所使用的電磁波頻率約5725MHz。則家用WiFi所使用的電磁波（

）A.A、不會產(chǎn)生偏振現(xiàn)象B.B、比微波爐所使用的電磁波更不容易產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象C.C、與北斗導航所使用的電磁波疊加時將會產(chǎn)生干涉現(xiàn)象D.D、從一個房間穿越墻壁進入另一個房間時其頻率會變化評卷人得分二、多選題(共9題，共18分)9、如圖所示，矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的交流電動勢．下列說法正確的是

A.A、交流電的頻率為100HzB.B、交流電動勢的有效值為100VC.C、當線圈轉(zhuǎn)到如圖所示的位置時電動勢為零D.D、當線圈轉(zhuǎn)到如圖所示的位置時穿過線圈的磁通量為零10、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.A、粒子a的速度大小為B.B、粒子a的速度大小為C.C、當a離開區(qū)域II時，a、b兩粒子距離為4dD.D、當a離開區(qū)域II時，a、b兩粒子y坐標之差為11、如圖所示是兩個橫截面分別為圓和正方形但磁感應強度均相同的勻強磁場，圓的直徑D等于正方形的邊長，兩個電子分別以相同的速度飛入兩個磁場區(qū)域，速度方向均與磁場方向垂直，進入圓形磁場區(qū)域的速度方向?qū)柿藞A心，進入正方形磁場區(qū)域的方向是沿一邊的中點且垂直于邊界線，則下列判斷正確的是

A.A、兩電子在兩磁場中運動時，其軌跡圓對應的圓心角一定不相同B.B、兩電子在兩磁場中運動的時間一定不相同C.C、進入圓形磁場區(qū)域的電子一定先飛離磁場D.D、進入圓形磁場區(qū)域的電子一定不會后飛出磁場12、在如圖所示的電路中，螺線管匝數(shù)n=1500匝，橫截面職S=20cm2，螺線管導線電阻r=1.0Ω，R1=4.0Ω，R2=5.0Ω，C=30uF。在一段時間內(nèi)，穿過螺線管的磁場的方向向下。磁感應強度B按如圖乙所示的規(guī)律變化。則下列說法中正確的是（）

A.A、螺線管中產(chǎn)生的感應電動勢力1.2VB.B、閉合S，電路中的電流穩(wěn)定后電容器上模板帶正電C.C、電路中的電流穩(wěn)定后，電阻R1的電功率為5×105WD.D、S斷開后，流經(jīng)R2的電量為1.8×10-5C13、帶電粒子進入云室會使云室中的氣體電離，從而顯示其運動軌跡．圖是在有勻強磁場云室中觀察到的粒子的軌跡，a和b是軌跡上的兩點，勻強磁場B垂直紙面向里．該粒子在運動時，其質(zhì)量和電量不變，而動能逐漸減少，下列說法正確的是

A.A、粒子先經(jīng)過a點，再經(jīng)過b點B.B、粒子先經(jīng)過b點，再經(jīng)過a點C.C、粒子帶負電D.D、粒子帶正電14、如圖所示，先后以速度v1和v2勻速把一矩形線圈拉出有界勻強磁場區(qū)域，v1＝2v2，在先后兩種情況下()

A.A、線圈中的感應電流之比I1∶I2＝2∶1B.B、線圈中的感應電流之比I1∶I2＝1∶2C.C、線圈中產(chǎn)生的焦耳熱之比Q1∶Q2＝4∶1D.D、通過線圈某截面電荷量之比q1∶q2＝1∶115、如圖所示，通過水平絕緣傳送帶輸送完全相同的銅線圈，線圈等距離排列，且與傳送帶以相同的速度勻速運動．為了檢測出個別未閉合的不合格線圈，讓傳送帶通過一固定勻強磁場區(qū)域，磁場方向垂直于傳送帶運動方向，根據(jù)穿過磁場后線圈間的距離，就能夠檢測出不合格線圈．通過觀察圖形，判斷下列說法正確的是()

A.A、若線圈閉合，進入磁場時，線圈中感應電流方向從上向下看為逆時針方向B.B、若線圈閉合，傳送帶以較大速度勻速運動時，磁場對線圈的作用力增大C.C、從圖中可以看出，第2個線圈是不合格線圈D.D、從圖中可以看出，第3個線圈是不合格線圈16、如圖所示，在水平面內(nèi)有一個光滑勻質(zhì)金屬圓環(huán)，圓環(huán)總電阻為，質(zhì)量為，半徑為。其右側(cè)空間有磁感應強度為，方向垂直紙面向里的勻強磁場。圓環(huán)以水平向右的初速度進入磁場，圓環(huán)全部進入時恰好靜止。則此過程中（）

A.A、通過圓環(huán)導線截面的電荷量為B.B、通過圓環(huán)導線截面的電荷量為C.C、圓環(huán)中產(chǎn)生的焦耳熱等于D.D、圓環(huán)中產(chǎn)生的焦耳熱等于17、下列說法正確的是（）A.A、利用壓力傳感器可制成電子秤B.B、波長越長的電磁波更有利于雷達定位C.C、楞次定律的得出運用了歸納推理的科學方法D.D、為減少輸電過程中感抗、容抗等帶來的損耗，輸電時常采用直流輸電評卷人得分三、填空題(共9題，共18分)18、非電學量轉(zhuǎn)換為電學量的意義：把非電學量轉(zhuǎn)換為電學量，可以很方便地進行測量、_____、處理和____19、交變電流：電流，電壓隨時間做________，這樣的電流叫做交變電流。我們把交變電流完成一次周期性變化所需的________，叫做它的周期。交流電在1s內(nèi)完成的周期性變化的________叫做它的頻率。20、我國500米口徑球面射電望遠鏡被譽為“中國天眼”，如圖(1)所示。其主動反射面系統(tǒng)是一個球冠反射面，球冠直徑為，由4450塊三角形的反射面單元拼接而成。它能探測到頻率在之間的電磁脈沖信號（，）。

(1)計算探測到的電磁脈沖信號的波長，并根據(jù)圖(2)判斷對應哪種電磁波___________；

(2)為了不損傷望遠鏡球面，對“中國天眼”進行維護時，工作人員背上系著一個懸在空中的氦氣球，氦氣球?qū)ζ溆写笮槿俗陨碇亓Φ?、方向豎直向上的拉力作用，如圖(3)所示。若他在某處檢查時不慎從距底部直線距離處的望遠鏡球面上滑倒（球面半徑）。

①若不計人和氦氣球受到的空氣阻力，氦氣球?qū)θ说呢Q直拉力保持不變，估算此人滑到底部所用的時間并寫出你的估算依據(jù)___________；

②真實情況下需要考慮人和氦氣球受到的空氣阻力，簡單判斷此人滑到底部所用的時間如何變化___________。21、電壓與匝數(shù)的關系

理想變壓器原、副線圈的電壓之比等于原、副線圈的______，即＝。22、如圖甲所示，為熱敏電阻的R－t圖像，圖乙為用此熱敏電阻R和繼電器組成的一個簡單恒溫箱溫控電路，繼電器的電阻為100Ω。當線圈的電流大于或等于20mA時，繼電器的銜鐵被吸合。為繼電器線圈供電的電池的電動勢E＝9.0V，內(nèi)阻可以不計。圖中的“電源”是恒溫箱加熱器的電源。則

(1)應該把恒溫箱內(nèi)的加熱器接在________（填“A、B端”或“C、D端”）。

(2)如果要使恒溫箱內(nèi)的溫度保持50℃，可變電阻R′的阻值應調(diào)節(jié)為________Ω。23、一段直導線在垂直于均勻磁場的平面內(nèi)運動。已知導線繞其一端以角速度轉(zhuǎn)動時的電動勢與導線以垂直于導線方向的速度v做平動時的電動勢相同，那么，導線的長度為__________________。24、（1）如圖所示，金屬棒ab置于水平放置的U形光滑導軌上，在ef右側(cè)存在有界勻強磁場B，磁場方向垂直導軌平面向下。在ef左側(cè)的無磁場區(qū)域cdef內(nèi)有一半徑很小的金屬圓環(huán)L，圓環(huán)與導軌在同一平面內(nèi)。當金屬棒ab在水平恒力F作用下從磁場左邊界ef處由靜止開始向右運動后，圓環(huán)L有________（填“收縮”或“擴張”）趨勢，圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感應電流________（填“變大”、“變小”或“不變”）。

（2）如圖，金屬環(huán)A用輕線懸掛，與長直螺線管共軸，并位于其左側(cè)。若變阻器滑片P向左移動，則金屬環(huán)A將向________（填“左”或“右”）運動，并有________（填“收縮”或“擴張”）趨勢。

25、在水平放置的光滑導軌上，沿著導軌方向固定一條形磁鐵（如圖所示）?，F(xiàn)有四個滑塊，分別由銅、鐵、鋁和有機玻璃制成，使它們從導軌上A點以一定的初速度向磁鐵滑去，則作加速運動的是__________；作勻速運動的是____________；作減速運動的是________。

26、如圖所示，電壓互感器、電流互感器可看成理想變壓器，已知電壓互感器原、副線圈匝數(shù)比是1000∶1，電流互感器原、副線圈匝數(shù)比是1∶200，電壓表讀數(shù)是200V，電流表讀數(shù)是1.5A，a、b為兩只交流電表。則a為________，b為_______，交流電路輸送電能的功率是________W。

評卷人得分四、作圖題(共4題，共28分)27、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

28、要在居民樓的樓道安裝一個插座和一個電燈，電燈由光敏開關和聲敏開關控制，光敏開關在天黑時自動閉合，天亮時自動斷開；聲敏開關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。

29、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。

30、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4題，共20分)31、在實際應用中有多種自動控溫裝置，以下是其中兩種控溫裝置：

(1)圖（a）為某自動恒溫箱原理圖，箱內(nèi)的電阻R1=2kΩ，R2=1.5kΩ，R3=4kΩ，Rt為熱敏電阻，其電阻隨溫度變化的圖像如圖（b）所示。當a、b兩點電勢φa<φb時，電壓鑒別器會令開關S接通，恒溫箱內(nèi)的電熱絲發(fā)熱，使箱內(nèi)溫度提高；當φaφb時，電壓鑒別器會使S斷開，停止加熱，則恒溫箱內(nèi)的穩(wěn)定溫度為____℃，恒溫箱內(nèi)的電熱絲加熱時Rt的取值范圍為_____。

(2)有一種由PTC元件做成的加熱器，它產(chǎn)生的焦耳熱功率PR隨溫度t變化的圖像如圖（c）所示。該加熱器向周圍散熱的功率為PQ=k（t-t0），其中t為加熱器的溫度，t0為室溫（本題中取20℃），k=0.1W/℃。

①當PR=PQ時加熱器的溫度即可保持穩(wěn)定，則該加熱器工作的穩(wěn)定溫度為________℃；

②某次工作中，該加熱器從室溫升高至穩(wěn)定溫度的過程中，下列溫度變化過程用時最短的是（填選項前的字母序號）

A.20~24℃

B.32~36℃

C.48~52℃

D.60~64℃32、熱敏電阻是傳感電路中常用的電子元件。現(xiàn)用伏安法研究熱敏電阻的伏安特性曲線，要求特性曲線盡可能完整。已知常溫下待測熱敏電阻的阻值為4~5Ω。熱敏電阻和溫度計插入帶塞的保溫杯中，杯內(nèi)有一定量的冷水，其他備用的儀表和器具有：盛有熱水的熱水瓶（圖中未畫出）、電源（3V、內(nèi)阻可忽略）、直流電流表（內(nèi)阻約1Ω）、直流電壓表（內(nèi)阻約5kΩ）、滑動變阻器（0~20Ω）、開關、導線若干。

(1)在下面方框中畫出實驗電路圖，要求測量誤差盡可能小。________

(2)根據(jù)電路圖，在圖中的實物圖上連線。________

(3)簡要寫出完成接線后的主要實驗步驟__________。33、在探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關系的實驗中：

（1）下列器材在本實驗中不需使用的是(

)

A．可拆變壓器（兩個線圈已知匝數(shù)）

B．條形磁鐵

C．滑動變阻器

D．學生電源

（2）實驗中，原線圈所接的電源應是(

)

A．學生電源低壓直流輸出

B．學生電源低壓交流輸出

（3）實驗中，使用的電壓表應該是(

)：

A．交流電壓表

B．直流電壓表

（4）變壓器的工作原理是(

)

A．電磁感應定律

B．歐姆定律

（5）變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關系應該是(

)

A．原、副線圈兩端電壓、與兩線圈的匝數(shù)、的關系是

B．原、副線圈兩端電壓、與兩線圈的匝數(shù)、的關系是34、現(xiàn)要組裝一個酒精測試儀，它利用的是一種二氧化錫半導體型酒精氣體傳感器。此傳感器的電阻Rx隨酒精氣體濃度的變化而變化，規(guī)律如圖甲所示。酒精測試儀的調(diào)試電路如圖乙所示。目前國際公認的酒駕標準是“0.2mg/mL≤酒精氣體濃度<0.8mg/mL”，醉駕標準是“酒精氣體濃度≥0.8mg/mL”提供的器材有：

A．二氧化錫半導體型酒精傳感器Rx

B．直流電源（電動勢為4V，內(nèi)阻不計）

C．電壓表（量程為3V，內(nèi)阻非常大）

D．電阻箱（最大阻值為999.9Ω）

E．定值電阻R1（阻值為50Ω）

F．定值電阻R2（阻值為10Ω）

G．單刀雙擲開關一個，導線若干

（1）為使電壓表改裝成酒精濃度測試表以判斷是否酒駕，R應選用定值電阻_______（填R1或R2）；

（2）按照下列步驟調(diào)節(jié)此測試儀：

①電路接通前，先將電阻箱調(diào)為30.0Ω，然后開關向______（填“a”或“b”）端閉合，將電壓表此時指針對應的刻度線標記為______mg/mL；（保留兩位有效數(shù)字）

②逐步減小電阻箱的阻值，電壓表的示數(shù)不斷______（填“變大”或“變小”）。按照甲圖數(shù)據(jù)將電壓表上“電壓”刻度線標為對應的“酒精濃度”；此濃度表刻度線上對應的濃度值是______（填“均勻”或“非均勻”）變化的；

③將開關向另一端閉合，測試儀即可正常使用。

（3）在電壓表刻度線上標注一段紅色的長度以提醒酒駕的讀數(shù)范圍，該長度與電壓表總刻度線長度的比例為1:_______。（保留一位有效數(shù)字）

（4）使用一段時間后，由于電源的電動勢略微變小，內(nèi)阻變大，其測量結(jié)果______（填“偏大”“偏小”或“準確”）。評卷人得分六、解答題(共4題，共32分)35、隨著航空領域的發(fā)展，實現(xiàn)火箭回收利用，成為了各國都在重點突破的技術。其中有一技術難題是回收時如何減緩對地的碰撞，為此設計師在返回火箭的底盤安裝了電磁緩沖裝置。該裝置的主要部件有兩部分：①緩沖滑塊，由高強絕緣材料制成，其內(nèi)部邊緣繞有閉合單匝矩形線圈；②火箭主體，包括絕緣光滑緩沖軌道和超導MN、PQ線圈（圖中未畫出），超導線圈能產(chǎn)生方向垂直于整個緩沖軌道平面的勻強磁場。當緩沖滑塊接觸地面時，滑塊立即停止運動，此后線圈與火箭主體中的磁場相互作用，火箭主體一直做減速運動直至達到軟著陸要求的速度，從而實現(xiàn)緩沖?，F(xiàn)已知緩沖滑塊豎直向下撞向地面時，火箭主體的速度大小為，經(jīng)過時間火箭著陸，速度恰好為零；線圈的電阻為，其余電阻忽略不計；邊長為，火箭主體質(zhì)量為，勻強磁場的磁感應強度大小為，重力加速度為，一切摩擦阻力不計，求：

（1）緩沖滑塊剛停止運動時，火箭主體的加速度大?。?/p>

（2）火箭主體的速度從減到零的過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的電能。

36、如圖所示，水平薄擋板MN（具有內(nèi)外兩側(cè)面）內(nèi)側(cè)面下方存在垂直紙面向里的勻強磁場。在薄板MN中點O正下方有與之相距L的質(zhì)子源S，可在紙面360°范圍內(nèi)發(fā)射質(zhì)量為m、電量為e、速度為v0的質(zhì)子，不計質(zhì)子重力及質(zhì)子間的相互作用。

（1）若擋板MN長為4L且固定，勻強磁場的磁感應強度為，則質(zhì)子打在擋板MN上的長度為多長；

（2）若擋板MN長為L，向下平移薄板MN使點O離質(zhì)子源S的距離為L，則要使質(zhì)子不打在擋板上，求磁感應強度的最小值，若向下平移后要使擋板MN的外側(cè)面都有粒子打到，求磁感應強度的最大值又是多少；

（3）若擋板MN長為2L，擋板M以O為固定轉(zhuǎn)軸在豎直平面內(nèi)順時針緩慢轉(zhuǎn)動60°，勻強磁場的磁感應強度為，當擋板處于不同位置時，求質(zhì)子打在擋板MN內(nèi)側(cè)面上的最大長度和最小長度之比。

37、對鈾235的進一步研究在核能的開發(fā)和利用中具有重要意義．如圖所示，質(zhì)量為m、電荷量為q的鈾235離子，從容器A下方的小孔S1不斷飄入加速電場，其初速度可視為零，然后經(jīng)過小孔S2垂直于磁場方向進入磁感應強度為B的勻強磁場中，做半徑為R的勻速圓周運動．離子行進半個圓周后離開磁場并被收集，離開磁場時離子束的等效電流為I．不考慮離子重力及離子間的相互作用．

（1）求加速電場的電壓U；

（2）求出在離子被收集的過程中任意時間t內(nèi)收集到離子的質(zhì)量M；

（3）實際上加速電壓的大小會在U+ΔU范圍內(nèi)微小變化．若容器A中有電荷量相同的鈾235和鈾238兩種離子，如前述情況它們經(jīng)電場加速后進入磁場中會發(fā)生分離，為使這兩種離子在磁場中運動的軌跡不發(fā)生交疊，應小于多少？（結(jié)果用百分數(shù)表示，保留兩位有效數(shù)字）38、如圖所示，水平軌道與半徑為r的半圓弧形軌道平滑連接于S點，兩者均光滑且絕緣，并安裝在固定的豎直絕緣平板上。在平板的上下各有一塊相互正對的水平金屬板P、Q，兩板間的距離為d。半圓軌道的最高點T、最低點S、及P、Q板右側(cè)邊緣點在同一豎直線上。裝置左側(cè)有一半徑為L的水平金屬圓環(huán)，圓環(huán)平面區(qū)域內(nèi)有豎直向下、磁感應強度大小為B的勻強磁場，一根長度略大于L的金屬棒一端置于圓環(huán)上，另一端與過圓心的豎直轉(zhuǎn)軸連接，轉(zhuǎn)軸帶動金屬桿轉(zhuǎn)動，在圓環(huán)邊緣和轉(zhuǎn)軸處引出導線分別與P、Q連接，圖中電阻阻值為R，不計其它電阻。右側(cè)水平軌道上有一帶電量為+q、質(zhì)量為的小球1以速度向左運動，與前面靜止的、質(zhì)量也為的不帶電小球2發(fā)生碰撞，碰后粘合在一起共同向左運動，小球和粘合體均可看作質(zhì)點，碰撞過程沒有電荷損失，設P、Q板正對區(qū)域間才存在電場。重力加速度為g。

(1)計算小球1與小球2碰后粘合體的速度大小v；

(2)若金屬桿轉(zhuǎn)動的角速度為ω，計算圖中電阻R消耗的電功率P；

(3)要使兩球碰后的粘合體能從半圓軌道的最低點S做圓周運動到最高點T，計算金屬桿轉(zhuǎn)動的角速度的范圍。

參考答案一、選擇題(共8題，共16分)1、C【分析】【詳解】

設半圓弧的半徑為L，導線框的電阻為R，當從靜止開始繞過圓心O以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動時，根據(jù)轉(zhuǎn)動切割感應電動勢公式得：線框中產(chǎn)生的感應電動勢大小為

由歐姆定律得感應電流為

當線框保持圖中所示位置，磁感應強度大小隨時間線性變化時，根據(jù)法拉第電磁感應定律得

又

根據(jù)歐姆定律得感應電流為

由題設知

于是得

解得，故選C。2、D【分析】【詳解】

AC．由圖像可知t＝0、t＝0.02s、t＝0.04s時刻線圈平面位于中性面位置，Φ最大，＝0，故E＝0，選項AC錯誤；

B．t＝0.01s時刻線圈平面與磁感線平行，Φ最小，最大，故E最大，選項B錯誤；

D．從圖像可知，從t＝0.01s時刻至t＝0.04s時刻線圈旋轉(zhuǎn)周，轉(zhuǎn)過的角度為π，選項D正確。

故選D。3、B【分析】【詳解】

由圖可知，交變電流的周期為0.02s，頻率為50Hz，則①錯誤；

該交變電流的有效值為，②正確；

該交變電流的瞬時值表達式為i＝20sin100πt(A)，③錯誤；

時刻，該交變電流的大小為i＝20sin100πt(A)=20sin(A)=14.1A，即與其有效值相等，④正確。

股選B。4、A【分析】【詳解】

A．電流

由幾何關系知回路周長與LAB成正比，電阻R與LAB成正比，由于B、v不變，可知電流I恒定，安培力F安BILAB，可知F安t，勻速運動F安F，所以A正確;

B．回路的熱功率PI2R，I不變，電阻R與回路周長成正比，可知周長與t成正比，知功率P與t成正比，所以選項B錯誤;

C．如圖所示，t時刻“V”字形導軌在磁場中與導體棒MN構(gòu)成回路為ABC，由Lcevt，通過幾何關系可知，LABkvt，（k為常數(shù)），則AB兩點的電勢差

k、B、v均為常數(shù)，故選項C錯誤;

D．回路中產(chǎn)生的熱量為QPt，可知Q與t2成正比，所以選項D錯誤。

故選A。

5、C【分析】【詳解】

A．粒子比荷（）相同，質(zhì)量m不一定相同，入射速率相同，入射動能不一定相同。又因為洛倫茲力不做功，粒子射出磁場時動能不變。所以，粒子飛出磁場時的動能也不一定相等。故A錯誤；

B．由于粒子在磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力

運動軌跡半徑

運動周期

若粒子在磁場中運動的過程中轉(zhuǎn)過圓心角，所用的時間為

可見，磁場中運動的時間與速度無關，轉(zhuǎn)過的圓心角越大，時間越長。因此，在磁場中運動時間最長的粒子，從P點射入，A點射出，入射方向與PA夾角為45°，根據(jù)對稱性，射出磁場時速度方向與PA夾角為135°，分別做兩個速度的垂線段，相交得到粒子運動軌跡的圓心O1。如圖所示，粒子運動的軌跡半徑。故B錯誤；

C．從PA圓弧中點射出的粒子，如圖所示，圓心是O2，由于比荷相等，每個粒子在磁場中運動的軌跡半徑都相等，

可得

所以，，

所以，

由此可得

故C正確；

D．如圖所示，，，

則

所以，從PA圓弧中點射出的粒子，進入磁場的方向與PA夾角為15°。故D錯誤。

故選C。6、C【分析】【詳解】

AB．根據(jù)楞次定律“來拒去留”原則，用磁鐵或S極靠近鋁環(huán)，鋁環(huán)都會被排斥，故AB錯誤；

C．用磁鐵極靠近鋁環(huán)，穿過鋁環(huán)向右的磁通量增加，根據(jù)楞次定律，鋁環(huán)產(chǎn)生感應磁場的方向向左，根據(jù)安培定則，鋁環(huán)中的電流方向為逆時針方向（從左向右看），故C正確；

D．用磁鐵S極靠近鋁環(huán)，穿過鋁環(huán)向左的磁通量增加，根據(jù)楞次定律，鋁環(huán)產(chǎn)生感應磁場的方向向右，根據(jù)安培定則，鋁環(huán)中的電流方向為順時針方向（從左向右看），故D錯誤。

故選C。7、C【分析】【詳解】

A．如圖所示，該交變電流電壓的最大值（峰值）為：Em=220V≈311V

故A錯誤。

B．該交變電流電壓的有效值為：

故B錯誤。

CD．因為

交變電流的電壓的函數(shù)表達式為：

當t=0.0025s時

故C正確，D錯誤。

故選C。8、B【分析】【詳解】

A．電磁波是橫波，可以發(fā)生偏振現(xiàn)象，A錯誤；

B．家用WiFi所使用的電磁波頻率較高，波長較短，則家用WiFi所使用的電磁波更不容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，B正確；

C．兩種電磁波頻率不同，疊加時不能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，C錯誤；

D．電磁波的頻率由波源決定，則從一個房間穿越墻壁進入另一個房間時，頻率不變，D錯誤。

故選B。二、多選題(共9題，共18分)9、B:C【分析】【詳解】

試題分析：根據(jù)感應電動勢的瞬時表達式求解頻率和周期；當感應電動勢為零時，線圈平面跟磁感線垂直，磁通量最大，磁通量變化率為0．

因為交流電的表達式為，所以，，所以交流電的頻率為，有效值，A錯誤B正確；圖示位置磁通量最大，磁通量變化率為零，感應電動勢為零，C正確D錯誤．10、B:D【分析】【分析】

【詳解】

AB．設粒子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坐標之差為

此刻粒子a、b間距離為

故CD不符合題意。

故選B。11、A:B:D【分析】【詳解】

電子在磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力：，解得：，兩過程電子速度v相同，所以半徑相同，故A正確；

電子在磁場中的可能運動情況如圖所示，電子從O點水平進入由于它們進入圓形磁場和正方形磁場的軌道半徑、速度是相同的，把圓形磁場和矩形磁場的邊界放到同一位置如圖所示，由圖可以看出進入磁場區(qū)域的電子的軌跡2，同時從圓形與正方形邊界處出磁場；運動時間相同，偏轉(zhuǎn)角度相同，為90度；故B正確；由圖可以看出進入圓形區(qū)域的電子不一定先飛離磁場，但是進入圓形區(qū)域的電子一定不會后飛離磁場，故C錯誤，D正確．故選ABD．

【點睛】

本題考查帶電粒子在磁場中的運動規(guī)律，解題的難點在于能否想到在同一個圖象中做出多個軌跡進行比較哪個先出磁場，找出相同軌跡2是判斷時間長度的關鍵．12、A:D【分析】【詳解】

A．由法拉第電磁感應定律可得，螺線管內(nèi)產(chǎn)生的電動勢為

A正確；

B．據(jù)楞次定律，當穿過螺線管的磁通量增加時，螺線管下部可以看成電源的正極，則電容器下極板帶正電，B錯誤；

C．電流穩(wěn)定后，電流為

電阻R1的電功率

C錯誤；

D．電鍵斷開后流經(jīng)電阻R2的電荷量為

D正確。

故選AD。13、A:C【分析】試題分析：粒子在云室中運動時，速度逐漸減小，根據(jù)可知其運動軌跡的半徑逐漸減小，故粒子運動方向為由a到b，故A正確，B錯誤；運動方向由a到b，磁場垂直紙面向里，所受洛倫茲力方向指向運動軌跡內(nèi)側(cè)，故由左手定則可知該電荷帶負電，故C正確，D錯誤．故選AC．

考點：左手定則14、A:D【分析】【詳解】

A．v1=2v2，根據(jù)E=BLv

知感應電動勢之比2：1，感應電流

則感應電流之比為2：1，故A正確，B錯誤；

C．v1=2v2，知時間比為1：2，根據(jù)Q=I2Rt

知熱量之比為2：1，故C錯誤；

D．根據(jù)

知通過某截面的電荷量之比為1：1，故D正確．

故AD.15、B:D【分析】【詳解】

A.楞次定律知，若線圈閉合，進入磁場時，線圈中感應電流方向從上向下看為順時針方向，故A不符合題意．

B.若線圈閉合，傳送帶以較大速度勻速運動時，線圈通過磁場區(qū)域更快，由法拉第電磁感應定律可知，產(chǎn)生的感應電動勢更大，感應電流更大，所受的安培力也更大，故B符合題意．

CD.由題圖知1、2、4……線圈都滑動了相同的距離，而第3個線圈沒有，則第3個線圈為不合格線圈，故C不符合題意，D符合題意．16、A:C【分析】【分析】

【詳解】

AB．通過圓環(huán)導線截面的電荷量為

選項A正確，B錯誤；

CD．由能量關系可知，圓環(huán)中產(chǎn)生的焦耳熱等于

選項C正確，D錯誤。

故選AC。17、A:C:D【分析】【詳解】

A．電子秤使用的測力裝置通常是壓力傳感器，所以利用壓力傳感器可以制成電子秤，A正確；

B．雷達是利用電磁波來測定物體位置的無線電設備；因為波長越短的電磁波可以更好的反射，因此雷達使用的電磁波是波長比較短的微波，B錯誤；

C．楞次定律的得出運用了歸納推理的科學方法，C正確；

D．高壓輸電線路中的感抗和容抗都是因為交流電所產(chǎn)生的，如果采用直流輸電，沒有了交流效應，也就沒有了電感或電容，就沒有了感抗和容抗，只剩下電阻了，D正確。

故選ACD。三、填空題(共9題，共18分)18、略

【分析】【分析】

【詳解】

略【解析】傳輸

控制

19、略

【分析】【詳解】

[1]電流，電壓隨時間做周期性變化，這樣的電流叫做交變電流；

[2]我們把交變電流完成一次周期性變化所需的時間，叫做它的周期；

[3]交流電在1s內(nèi)完成的周期性變化的次數(shù)叫做它的頻率?！窘馕觥?/p>

①.周期性變化

②.時間

③.次數(shù)20、略

【分析】【分析】

【詳解】

(1)[1]根據(jù)電磁波的波速與頻率關系

可得

根據(jù)圖(2)判斷，此波段內(nèi)的電磁脈沖信號對應無線電波；

(2)①[2]將此工作人員簡化為質(zhì)點，多個單元拼接而成的反射面等效為一個光滑且平滑的球冠內(nèi)部，把他沿球面下滑的過程類比為單擺的擺動過程，擺角

擺角小于，沿球面下滑的過程可視為簡諧振動，擺長l為球半徑，，等效重力加速度

g取

說明：若學生用沿傾角的光滑斜面靜止下滑這一模型計算

②[3]考慮人和氦氣球受到的空氣阻力，對人的運動有阻礙作用，滑到底部所用的時間變長。【解析】

①.無線電波

②.，見解析

③.變長21、略

【分析】【分析】

【詳解】

略【解析】匝數(shù)之比22、略

【分析】【詳解】

(1)[1]恒溫箱內(nèi)的加熱器應接在A、B端。隨著恒溫箱內(nèi)溫度升高，熱敏電阻R的阻值變小，則線圈中的電流變大，當線圈中的電流大于或等于20mA時，繼電器的銜鐵被吸到下方來，則恒溫箱加熱器與電源斷開，加熱器停止工作，恒溫箱內(nèi)溫度降低。隨著恒溫箱內(nèi)溫度降低，熱敏電阻R的阻值變大，則線圈中的電流變小，當線圈的電流小于20mA時，繼電器的銜鐵又被釋放到上方，則恒溫箱加熱器又開始工作，這樣就可以使恒溫箱內(nèi)保持在某一溫度。

(2)[2]要使恒溫箱內(nèi)的溫度保持50℃，即50℃時線圈內(nèi)的電流為20mA。由閉合電路歐姆定律

r為繼電器的電阻，由圖甲可知，50℃時熱敏電阻的阻值為90Ω，所以R′＝－R－r＝260Ω【解析】

①.A、B端

②.26023、略

【分析】【詳解】

[1]導線以垂直于導線方向的速度v做平動時的電動勢為

導線繞其一端以角速度轉(zhuǎn)動時的電動勢為

聯(lián)立得【解析】24、略

【分析】【分析】

【詳解】

（1）[1]ab棒在恒力F作用下，速度增大，切割磁感線運動產(chǎn)生的電動勢E=Blv

增大，abdc中的感應電流增大，abdc內(nèi)磁場增強，穿過圓環(huán)L的磁通量增大，所以圓環(huán)有收縮的趨勢。

[2]ab棒受到的安培力F′=

逐漸增大，由F-=ma

知，加速度a逐漸減小，故速度增大得越來越慢，因此通過圓環(huán)L中的磁通量的變化率逐漸變小，圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感應電流逐漸變小。

（2）[3][4]變阻器滑片P向左移動，電阻變小，電流變大，據(jù)楞次定律，感應電流的磁場方向與原電流磁場方向相反，相互排斥，則金屬環(huán)A將向左運動，因磁通量增大，金屬環(huán)A有收縮趨勢?！窘馕觥?/p>

收縮

變小

左

收縮25、略

【解析】

①.鐵

②.有機玻璃

③.銅和鋁26、略

【分析】【分析】

【詳解】

[1][2]左邊為電壓互感器，則a為電壓表；右邊的電流互感器，b為電流表；

[3]因為

交流電路輸送電能的功率是P=UI=6×107W【解析】

電壓表

電流表

6×107四、作圖題(共4題，共28分)27、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】28、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，天黑光控開關閉合，有人走動發(fā)出聲音，聲控開關閉合，燈亮，說明兩個開關不能獨立工作，只有同時閉合時，燈才亮，即兩個開關和燈泡是三者串聯(lián)后連入電路；根據(jù)安全用電的原則可知，開關控制火線，開關一端接火線，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】29、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】30、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4題，共20分)31、略

【分析】【詳解】

(1)[1]由電路圖可知，當滿足時，即Rt=3kΩ時φa=φb，此時由圖可知溫度為25℃，即恒溫箱內(nèi)的穩(wěn)定溫度為25℃；

[2]恒溫箱內(nèi)的電熱絲加熱時Rt的取值范圍為Rt>3kΩ；

(2)①[3]PQ=0.1（t-t0），PQ與溫度t之間關系的圖像如圖；

由圖可知，當溫度為70℃左右時，發(fā)熱功率和散熱功率相等，即此時物體的溫度不再變化；

②[4]當溫度稍高于穩(wěn)定溫度時：加熱器電阻增大，產(chǎn)生的焦耳熱的功率小于散熱的功率，溫度將下降；當溫度稍低于穩(wěn)定溫度時：加熱器電阻減小，產(chǎn)生的焦耳熱的功率大于散熱的功率，溫度將上升。故選B。

【點睛】

(1)本題主要考查了同學們識圖能力以及分析問題和解決問題的能力，要能根據(jù)題目的意思得出當Uab=0時，恒溫箱保持穩(wěn)定。

(2)本題考查學生對圖像的理解及應用，圖像法為物理中常用方法，應學會熟練應用。在應用中重點掌握：(1)圖像中坐標的含義；(2)圖像的變化；(3)截矩的意義；(4)斜率的意義。【解析】25

Rt>3kΩ

68~72均可

32、略

【分析】【詳解】

(1)[1]熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小，故要研熱敏電阻在不同溫度下的伏安特性曲線，則需要電壓的變化范圍要盡可能的大，故滑動變阻器應采用分壓接法，熱敏電阻的阻值常溫下約4～5Ω，故熱敏電阻為小電阻。故安培表采用外接法．故電路連接如圖所示

(2)[2]由于熱敏電阻的溫度變化范圍要盡可能的大，故熱敏電阻要放在不同的水溫中，電路的連接要注意先串聯(lián)再并聯(lián)，電流要從正接線柱流入電流表和電壓表，滑動變阻器下邊兩個接線柱要全接上，上邊只能接一個接線柱．連接如圖所示

(3)[3]①往保溫杯中加一些熱水，待溫度穩(wěn)定時讀出溫度計值；

②調(diào)節(jié)滑動變阻器，快速測出幾組電流表和電壓表的值；

③重復步驟①、②，測量不同溫度下的數(shù)據(jù)；

④繪出各測量溫度下熱敏電阻的伏安特性曲線。【解析】

①.

②.

③.①往保溫杯中加一些熱水，待溫度穩(wěn)定時讀出溫度計值；②調(diào)節(jié)滑動變阻器，快速測出幾組電流表和電壓表的值；③重復步驟①、②，測量不同溫度下的數(shù)據(jù)；④繪出各測量溫度下熱敏電阻的伏安特性曲線33、略

【分析】【詳解】

（1）[1]在探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關系的實驗中，需要用到可拆變壓器（兩個線圈已知匝數(shù)），學生電源提供變化電流；不需要用到滑動變阻器和條形磁鐵。

故選BC。

（2）[2]實驗中，原線圈的電流必須是變化電流，所以，原線圈所接的電源應是學生電源低壓交流輸出。

故選B。

（3）[3]實驗中，因為是交變電流，所以使用的電壓表應是交流電壓表。

故選A。

（4）[4]實驗時通過原線圈的電流發(fā)生變化，使得副線圈的磁通量發(fā)生，產(chǎn)生感應電動勢，故變壓器的工作原理是電磁感應定律。

故選A。

（5）[5]原、副線圈兩端電壓、與兩線圈的匝數(shù)、的關系是

故選A?！窘馕觥?/p>

BC##CB

B

A

A

A34、略

【分析】【詳解】

（1）[1]由于電壓表量程為3V，本實驗電壓表并聯(lián)在定值電阻兩端，由歐姆定律可得，定值電阻兩端的電壓

由圖甲可知，電動勢為4V，電壓表量程為3V，得

可得

故選。

（2）①[2]本實驗采用替代法，用電阻箱的阻值替代傳感器的電阻，故應先電阻箱調(diào)到30.0Ω，結(jié)合電路，開關應向b端閉合；

[3]由圖甲可知時，酒精氣體濃度為0.20mg/mL。

②[4]逐步減小電阻箱的阻值，定值電阻上的分壓變大，電壓表的示數(shù)不斷變大。

[5]由甲圖知，傳感器的電阻隨酒精氣