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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年魯人版選擇性必修2物理下冊月考試卷269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、圖1為洛倫茲力演示儀的實物圖;圖2為結(jié)構(gòu)示意圖。演示儀中有一對彼此平行的共軸串聯(lián)的圓形線圈(勵磁線圈),通過電流時,兩線圈之間產(chǎn)生沿線圈軸向;方向乘直紙面向外的勻強磁場。圓球形玻璃泡內(nèi)有電子槍,電子槍發(fā)射電子,電子在磁場中做勻速圓周運動。電子速度的大小可由電子槍的加速電壓來調(diào)節(jié),磁場強弱可由勵磁線圈的電流來調(diào)節(jié)。下列說法正確的是()
A.僅使勵磁線圈中電流為零,電子槍中飛出的電子將做勻加速直線運動B.僅提高電子槍加速電壓,電子做圓周運動的半徑將變小C.僅增大勵磁線圈中電流,電子做圓周運動的周期將變小D.僅提高電子槍加速電壓,電子做圓周運動的周期將變小2、關(guān)于電容對交變電流的影響,下列說法正確的是()A.對一只給定的電容器來說它對任何頻率的交變電流的阻礙作用都相同B.同一只電容器對高頻交變電流的容抗大于對低頻交變電流的容抗C.同一只電容器對高頻交變電流的容抗小于對低頻交變電流的容抗D.同一只電容器對高頻交變電流的容抗等于對低頻交變電流的容抗3、酒精測試儀用于機(jī)動車駕駛?cè)藛T是否酗酒及其他嚴(yán)禁酒后作業(yè)人員的現(xiàn)場檢測。它利用的是一種二氧化錫半導(dǎo)體型酒精氣體傳感器,酒精氣體傳感器的電阻隨酒精氣體濃度的變化而變化。在如圖所示的電路中,酒精氣體的不同濃度對應(yīng)著傳感器的不同電阻。這樣,電壓表的指針就與酒精氣體濃度有了對應(yīng)關(guān)系。如果二氧化錫半導(dǎo)體型酒精氣體傳感器電阻的倒數(shù)與酒精氣體的濃度成正比,那么,電壓表示數(shù)U與酒精氣體濃度C之間的對應(yīng)關(guān)系正確的是()
A.U越大,表示C越大,C與U成正比B.U越大,表示C越小,但是C與U不成正比C.U越大,表示C越小,C與U成反比D.U越大,表示C越大,但是C與U不成反比4、下列需要減小渦流的是()A.電磁爐B.真空冶煉爐C.變壓器D.安檢門5、磁敏元件在越來越多的電子產(chǎn)品中被使用,市場上看到的帶皮套的智能手機(jī)就是使用磁性物質(zhì)和霍爾元件等起到開關(guān)控制的,當(dāng)打開皮套,磁體遠(yuǎn)離霍爾元件,手機(jī)屏幕亮;當(dāng)合上皮套,磁體靠近霍爾元件,屏幕熄滅,手機(jī)進(jìn)入省電模式。如圖所示,一塊寬度為長為厚度為的矩形半導(dǎo)體霍爾元件,元件內(nèi)的導(dǎo)電粒子是電荷量為的自由電子,通入水平向右大小為的電流時,當(dāng)手機(jī)套合上時元件處于垂直于上表面、方向向上且磁感應(yīng)強度大小為的勻強磁場中,于是元件的前、后表面產(chǎn)生穩(wěn)定電勢差以此來控制屏幕熄滅;則下列說法正確的是()
A.前表面的電勢比后表面的電勢高B.自由電子所受洛倫茲力的大小為C.用這種霍爾元件探測某空間的磁場時,霍爾元件的擺放方向?qū)o影響D.若該元件單位體積內(nèi)的自由電子個數(shù)為則發(fā)生霍爾效應(yīng)時,元件前后表面的電勢差為6、如圖所示,長為d、質(zhì)量為m的細(xì)金屬桿ab用長為L的兩根細(xì)線懸掛后,恰好與水平光滑的平行金屬導(dǎo)軌接觸,平行金屬導(dǎo)軌間距也為d,導(dǎo)軌平面處于豎直向下的磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場中。閉合開關(guān)S后,細(xì)金屬桿ab向右擺起,懸線的最大偏角為θ。重力加速度為g,則閉合開關(guān)的短時間內(nèi)通過細(xì)金屬桿ab的電荷量為()
A.B.C.D.7、如圖所示,金屬線圈平面正對著條形磁鐵的S極,現(xiàn)將條形磁鐵迅速地靠近線圈,則()
A.線圈中電流的方向是逆時針的(從左往右看)B.線圈中電流的方向是順時針的(從左往右看)C.線圈向靜止不動D.線圈向左移動8、以下現(xiàn)象中屬于渦流現(xiàn)象的應(yīng)用的是()A.某家用電烤箱B.監(jiān)考老師手中的探測儀C.高壓帶電作業(yè)屏蔽服D.車載充電器9、如圖所示,ab是半徑為r的金屬環(huán)的直徑,ab左側(cè)有垂直于紙面向外,大小為B的勻強磁場,右側(cè)有垂直于紙面向里、大小為2B的勻強磁場,讓圓環(huán)繞ab以角速度(俯視)沿逆時針做勻速圓周運動;從圓環(huán)平面與磁場垂直時開始計時,則下列說法正確的是()
A.圖示位置,環(huán)中感應(yīng)電流沿逆時針方向B.圖示位置,ab右側(cè)半環(huán)受到的安培力垂直ab向右C.從圖示位置開始轉(zhuǎn)過半圈過程中,圓環(huán)中平均電動勢為0D.環(huán)中感應(yīng)電動勢的瞬時表達(dá)式為評卷人得分二、多選題(共8題,共16分)10、如圖甲;乙電路中;電阻R、電感線圈L的電阻均和燈泡A的電阻相等。關(guān)于燈泡的亮、暗變化情況,下列說法中正確的是()
A.在電路甲中,閉合開關(guān)S后,A燈將逐漸變亮B.在電路乙中,閉合開關(guān)S后,A燈將逐漸變亮C.在電路甲中,斷開開關(guān)S后,A燈將先變得更亮,然后逐漸變暗D.在電路乙中,斷開開關(guān)S后,A燈將先變得更亮,然后逐漸變暗11、下列關(guān)于渦流的利用與防止說法正確的是(??)A.真空冶煉爐和探雷器是利用渦流工作的B.變壓器的鐵芯用許多電阻率很大的硅鋼片疊合而成是為減小渦流C.電磁爐所用的鍋要用平厚底金屬鍋是為增大渦流D.電動機(jī)的鐵芯要用整塊金屬是為增大渦流12、如圖所示的電路中,變壓器為理想變壓器,原、副線圈的匝數(shù)比為1:2,在端接上正弦交流電,四個燈泡、、、均剛好能正常發(fā)光;則下列判斷正確的是()
A.燈泡的額定電流相同B.燈泡的額定功率相同C.燈泡的額定電壓之比為1:2D.燈泡的額定電流大于其它三個燈泡的額定電流之和13、如圖所示,變壓器為理想變壓器,保持交流電電壓U不變,當(dāng)滑動變阻器的觸頭向上滑動時;下列說法正確的有()
A.伏特表的示數(shù)不變B.安培表的示數(shù)變小C.消耗的功率變小D.消耗的功率變大14、如圖所示,導(dǎo)電物質(zhì)為電子的霍爾元件位于兩串聯(lián)線圈之間,線圈中電流為I,線圈間產(chǎn)生勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小B與I成正比,方向垂直于霍爾元件的兩側(cè)面,此時通過霍爾元件的電流為IH,與其前后表面相連的電壓表測出的霍爾電壓UH滿足式中k為霍爾系數(shù),d為霍爾元件兩側(cè)面間的距離,電阻R遠(yuǎn)大于RL,霍爾元件的電阻可以忽略,則下列說法錯誤的是()
A.霍爾元件前表面的電勢低于后表面的電勢B.若電源的正負(fù)極對調(diào),電壓表指針將反偏C.IH與I成正比D.電壓表的示數(shù)與RL消耗的電功率成正比15、在光滑絕緣水平桌面上有三個質(zhì)量均為m的小球A、C、D,其中只有A球帶電,帶電荷量為q,其余的球均不帶電。三個小球的初始位置分別位于如圖所示的a、c、d三處,它們構(gòu)成一個直角三角形,A、C相距2L,acd=adc=L。水平桌面上存在豎直向下的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B?,F(xiàn)給A球一個沿水平方向的初速度;使其在磁場中運動,之后依次與C;D兩球發(fā)生碰撞,假設(shè)碰撞時間很短,每次碰后都結(jié)合在一起,則()
A.A球的初速度方向與cd邊垂直B.三個小球碰后,仍能回到a點C.小球從a點到c點的時間與從c點到d點的時間之比為2:1D.D三個小球結(jié)合到一起后速度的大小為16、如圖所示,磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場垂直于光滑金屬導(dǎo)軌平面向外,導(dǎo)軌左右兩端電路所在區(qū)域均無磁場分布.垂直于導(dǎo)軌的導(dǎo)體棒接入電路的長度為L、電阻為R0,在外力作用下始終以速度v0從左向右做勻速直線運動.小燈泡電阻為2R0,滑動變阻器總阻值為4R0.圖示狀態(tài)滑動觸頭位于a、b的正中間位置,此時位于平行板電容器中的P處的帶電油滴恰好處于靜止?fàn)顟B(tài).電路中其余部分電阻均不計;各接觸處都接觸良好,且導(dǎo)軌足夠長,下列說法正確的是()
A.若將上極板豎直向上移動稍許,同時將下極板接地,其余條件均不變,則油滴的電勢能將增加,且P點電勢將降低B.油滴帶負(fù)電C.圖示狀態(tài)下,Δt時間內(nèi)通過小燈泡的電荷量為D.若將滑動變阻器的滑片向b端移動,小燈泡將變暗17、如圖所示,豎直面內(nèi)有一個閉合導(dǎo)線框ACD(由細(xì)軟彈性電阻絲制成),端點A、D固定在以水平線段AD為直徑的半圓形區(qū)域內(nèi)有磁感應(yīng)強度大小為方向垂直紙面向里的有界勻強磁場。設(shè)導(dǎo)線框的電阻恒為圓的半徑為用兩種方式使導(dǎo)線框上產(chǎn)生感應(yīng)電流。方式一:將導(dǎo)線與圓周的接觸點點以恒定角速度(相對圓心)從點沿圓弧移動至點;方式二:以為軸,保持將導(dǎo)線框以恒定的角速度轉(zhuǎn)90°;則下列說法正確的是()
A.方式一中,在沿圓弧移動到圓心的正上方時,導(dǎo)線框中的感應(yīng)電動勢為零B.方式一中,在從點沿圓弧移動到圖中位置的過程中,通過導(dǎo)線截面的電荷量為C.方式二中,回路中的電動勢逐漸減小D.兩種方式回路中電動勢的有效值之比評卷人得分三、填空題(共9題,共18分)18、兩條平行且足夠長的金屬導(dǎo)軌置于磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中,B的方向垂直導(dǎo)軌平面。兩導(dǎo)軌間距為L,左端接一電阻R,其余電阻不計。長為2L的導(dǎo)體棒ab如圖所示放置,開始時ab棒不導(dǎo)軌垂直,在ab棒繞a點緊貼導(dǎo)軌以角速度順時針旋轉(zhuǎn)90°的過程中,通過電阻R的電流方向為_________(填“由上到下”或者“由下到上”);電動勢的最大值為_________;通過電阻R的電荷量是_________。
19、LC振蕩電路的放電;充電過程。
(1)電容器放電:由于線圈的______作用,放電電流不會立刻達(dá)到最大值,而是由零逐漸增大,同時電容器極板上的電荷逐漸______。放電完畢時,極板上的電荷量為零,放電電流達(dá)到______。該過程電容器的______全部轉(zhuǎn)化為線圈的______。
(2)電容器充電:電容器放電完畢時,由于線圈的______作用,電流并不會立刻減小為零,而要保持原來的方向繼續(xù)流動,并逐漸減小,電容器開始______,極板上的電荷逐漸______,電流減小到零時,充電結(jié)束,極板上的電荷最多.該過程中線圈的______又全部轉(zhuǎn)化為電容器的______。20、按照波長從長到短依次排列為無線電波、_____、可見光、_____、X射線、γ射線,不同的電磁波由于具有不同的_____具有不同的特性。21、如圖所示,當(dāng)交流電源的電壓有效值是220V,頻率為50Hz時,三盞電燈的亮度相同,當(dāng)電源電壓不變只將交流電源的頻率改為100Hz時,則各燈亮度變化情況為a燈____,b燈____,c燈____。(均選填“變亮”“變暗”或“不變”)
22、面積S=0.1m2的100匝矩形線框abcd,處在磁感應(yīng)強度B=0.1T的勻強磁場中,t=0時刻線框位于水平面,磁場方向與水平面夾角θ=角(如圖所示),當(dāng)線框以ab為軸以角速度ω=π(rad/s)順時針轉(zhuǎn)過過程中,線框產(chǎn)生的平均電動勢為_____V
23、小明同學(xué)設(shè)計了一個“電磁天平”,如圖1所示,等臂天平的左臂為掛盤,右臂掛有矩形線圈,兩臂平衡.線圈的水平邊長L=0.1m,豎直邊長H=0.3m,匝數(shù)為N1.線圈的下邊處于勻強磁場內(nèi),磁感應(yīng)強度B0=1.0T,方向垂直線圈平面向里.線圈中通有可在0~2.0A范圍內(nèi)調(diào)節(jié)的電流I.掛盤放上待測物體后,調(diào)節(jié)線圈中電流使得天平平衡,測出電流即可測得物體的質(zhì)量.(重力加速度取g=10m/s2)
(1)為使電磁天平的量程達(dá)到0.5kg,線圈的匝數(shù)N1至少為___________匝.
(2)進(jìn)一步探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象,另選N2=100匝、形狀相同的線圈,總電阻R=10Ω,不接外電流,兩臂平衡,如圖2所示,保持B0不變,在線圈上部另加垂直紙面向外的勻強磁場,且磁感應(yīng)強度B隨時間均勻變大,磁場區(qū)域?qū)挾萪=0.1m.當(dāng)掛盤中放質(zhì)量為0.01kg的物體時,天平平衡,求此時磁感應(yīng)強度的變化率等于___________T/s.
24、一矩形閉合線圈,長a,寬b,通過電流I,放在均勻磁場中,磁場方向與線圈平面平行,如右圖所示,磁感應(yīng)強度大小為B。則該線圈所受到磁力矩大小為______。
25、如圖所示,厚度為h、寬度為d的導(dǎo)體板放在垂直于它的磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中,當(dāng)電流通過導(dǎo)體板時,在導(dǎo)體板的上側(cè)面A和下側(cè)面之間會產(chǎn)生電勢差,這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時,導(dǎo)體板上側(cè)面A的電勢________下側(cè)面的電勢(“高于”“低于”或“等于”):假設(shè)該導(dǎo)體每立方米有n個自由電子,電子的電荷量為e,測得電勢差大小為U,則導(dǎo)體的電流強度I=________。26、如圖甲所示,匝數(shù)n=100,邊長l=0.1m的正方形線框置于勻強磁場中,從圖示位置開始計時,讓線框繞垂直磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動,通過線框的磁通量隨時間變化的圖像如圖乙所示。在t1=0.02s和t2=0.04s時,線框中感應(yīng)電流的方向_______(填“相同”或“相反”);勻強磁場的磁感應(yīng)強度為_______T;線框中感應(yīng)電動勢的有效值為_______V;線框中感應(yīng)電動勢的瞬時值表達(dá)式為_______。
評卷人得分四、作圖題(共4題,共16分)27、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。
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(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。
29、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。
30、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4題,共36分)31、某同學(xué)利用熱敏電阻設(shè)計了一個“過熱自動報警電路”,如圖甲所示。將熱敏電阻R安裝在需要探測溫度的地方,當(dāng)環(huán)境溫度正常時,繼電器的上觸點接觸,下觸點分離,指示燈亮;當(dāng)環(huán)境溫度超過某一值時,繼電器的下觸點接觸,上觸點分離,警鈴響。圖甲中給繼電器供電的電源電壓U1=4V,內(nèi)阻不計,繼電器線圈用漆包線繞成,其電阻R0為30Ω。當(dāng)線圈中的電流大于等于40mA時;繼電器的銜鐵將被吸合,警鈴響。圖乙是熱敏電阻的阻值隨溫度變化的圖象。
(1)圖甲中警鈴的接線柱C應(yīng)與接線柱_______相連,指示燈的接線柱D應(yīng)與接線柱____相連(均選填“A”或“B”);
(2)當(dāng)環(huán)境溫度升高時,繼電器的磁性將_________(均選填“增大”“減小”或“不變”),當(dāng)環(huán)境溫度達(dá)到______時;警鈴報警;
(3)如果要使報警電路在更高的溫度報警,下列方案可行的是()
A.適當(dāng)減小U1
B.適當(dāng)增大U1
C.適當(dāng)減小U2
D.適當(dāng)增大U232、某同學(xué)通過實驗制作一個簡易的溫控裝置,實驗原理電路圖如圖所示,繼電器與熱敏電阻滑動變阻器R串聯(lián)接在電源E兩端;當(dāng)溫度升高到設(shè)定值時,銜鐵被吸合,加熱器停止加熱,實現(xiàn)溫控。
C
(1)該同學(xué)將萬用表的選擇開關(guān)置于“歐姆”擋,再將電表的兩支表筆與熱敏電阻的兩端相連,這時指針恰好指在刻度盤的正中間,然后用吹風(fēng)機(jī)將熱風(fēng)吹向則指針將向___________(填“左”或“右”)移動。
(2)圖中線圈下端的磁極是___________極。(選填“N”或“S”)
(3)若要調(diào)高溫控裝置的溫度,圖中滑動變阻器滑片應(yīng)向___________(填“左”或“右”)滑動。33、(1)如圖甲所示為某實驗小組探究感應(yīng)電流方向的規(guī)律的實驗裝置,關(guān)于實驗過程中應(yīng)該注意的事項和實驗現(xiàn)象,以下說法正確的是___________。
A.實驗前應(yīng)該先仔細(xì)觀察;清楚線圈的繞向。
B.開關(guān)閉合后;將滑動變阻器的滑片勻速滑動使接入電路的阻值逐漸減小,會觀察到電流計指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)。
C.開關(guān)閉合后;線圈A從線圈B中拔出和插入過程中會觀察到電流計指針偏轉(zhuǎn)方向相反。
D.開關(guān)閉合與斷開瞬間;電流計指針都會偏轉(zhuǎn),但偏轉(zhuǎn)方向相同。
(2)當(dāng)電流從靈敏電流計正接線柱流入時指針向正接線柱一側(cè)偏轉(zhuǎn)。現(xiàn)將其與線圈相連之后,將上端為S極的磁鐵插入線圈中,如圖乙所示電流計指針偏轉(zhuǎn)的方向應(yīng)為偏向___________接線柱(填“正”或“負(fù)”)。根據(jù)圖丙中電流計指針偏轉(zhuǎn)方向可以判斷出插入線圈磁鐵下端的磁極為___________極(填“N”或“S”)。
(3)應(yīng)用可拆變壓器進(jìn)行“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”實驗中,原線圈所接的電源應(yīng)是___________。
A.B.
C.D.
副線圈所接的電表可以是___________。
A.多用電表(歐姆擋)B.直流電壓表C.交流電壓表D.直流電流表34、溫度有時能明顯地影響導(dǎo)體的導(dǎo)電性能。
(1)在實際應(yīng)用中,常用縱坐標(biāo)表示電流I、橫坐標(biāo)表示電壓U;畫出導(dǎo)體的伏安特性曲線。如圖甲所示為某導(dǎo)體的伏安特性曲線。
①由圖甲可知,隨著電壓升高,該導(dǎo)體的電阻逐漸_______(選填“變大”或“變小”);
②若將該導(dǎo)體與電動勢內(nèi)阻的電源,阻值的定值電阻連接成圖乙所示電路,電路閉合后導(dǎo)體的實際功率為_______W。
(2)如圖丙所示為一個簡單恒溫箱的溫控裝置的原理電路圖,電磁鐵與熱敏電阻R、滑動變阻器串聯(lián)接在電源E兩端。當(dāng)通過電磁鐵的電流大于或等于15mA時,吸引銜鐵,使觸點斷開,加熱器停止工作。已知電磁鐵的電阻熱敏電阻在不同溫度下的阻值如下表所示:。t/℃30.040.050.060.070.080.0R/Ω208145108826249
①現(xiàn)有下列實驗器材可供選擇:電源E1(電動勢為3V,內(nèi)阻1Ω)、電源E2(電動勢6V,內(nèi)阻2Ω)、滑動變阻器R1(0~500Ω)、滑動變阻器R2(0~2000Ω)。為使該裝置實現(xiàn)對30~80℃之間任意溫度的控制且便于調(diào)節(jié),電源E應(yīng)選用_________(選填“”或“”),滑動變阻器應(yīng)選用_________(選填“”或“”);
②如果要使恒溫箱內(nèi)的溫度保持在40℃,滑動變阻器連入電路的阻值為_______Ω。評卷人得分六、解答題(共2題,共6分)35、如圖甲所示,不計電阻的平行金屬導(dǎo)軌與水平面成37°夾角放置,導(dǎo)軌間距為L=1m,上端接有電阻R=3Ω,虛線OO′下方是垂直于導(dǎo)軌平面的勻強磁場?,F(xiàn)將質(zhì)量m=0.1kg、電阻r=1Ω的金屬桿ab從OO′上方某處垂直導(dǎo)軌由靜止釋放,桿下滑過程中始終與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸,桿下滑過程中的v-t圖像如圖乙所示。(g取10m/s2)求:
(1)磁感應(yīng)強度B;
(2)桿在磁場中下滑0.1s過程中電阻R產(chǎn)生的熱量。
36、如圖甲所示,間距的金屬軌道豎直放置,上端接定值電阻下端接定值電阻其間分布著兩個有界勻強磁場區(qū)域:區(qū)域Ⅰ內(nèi)的磁場方向垂直紙面向里,其磁感應(yīng)強度區(qū)域Ⅱ內(nèi)的磁場方向豎直向下,其磁感應(yīng)強度金屬棒MN的質(zhì)量在軌道間的電阻金屬棒與軌道間的動摩擦因數(shù)現(xiàn)從區(qū)域I的上方某一高度處靜止釋放金屬棒,當(dāng)金屬棒MN剛離開區(qū)域Ⅰ后便開始均勻變化。整個過程中金屬棒的速度隨下落位移的變化情況如圖乙所示,“”圖象中除ab段外均為直線,oa段與cd段平行。金屬棒在下降過程中始終保持水平且與軌道間接觸良好;軌道電阻及空氣阻力忽略不計,兩磁場間互不影響。求:
(1)金屬棒在圖象上a、c兩點對應(yīng)的速度大小;
(2)隨時間變化的函數(shù)關(guān)系式(從金屬棒離開區(qū)域Ⅰ后計時);
(3)從金屬棒開始下落到剛進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ的過程中回路內(nèi)的焦耳熱。
參考答案一、選擇題(共9題,共18分)1、C【分析】【詳解】
A.僅使勵磁線圈中電流為零;則沒有勻強磁場,電子僅在加速電壓下加速,由于電場不是勻強電場,所以電子不是做勻加速直線運動。A錯誤;
B.僅提高電子槍加速電壓,則電子進(jìn)入磁場的速度增大,根據(jù)牛頓第二定律得
解得
速度增大時;半徑增大。B錯誤;
CD.帶電粒子在磁場中運動的周期公式為
所以僅增大勵磁線圈中電流即增大磁感應(yīng)強度;周期減小,僅提高電子槍加速電壓即增大粒子速度,周期不變。C正確,D錯誤。
故選C。2、C【分析】【分析】
【詳解】
電容器對交流電有阻礙作用,根據(jù)知頻率越高;容抗越小,對交變電流的阻礙作用就越小。
故選C。3、D【分析】【分析】
【詳解】
設(shè)酒精氣體傳感器電阻為r′,酒精氣體傳感器和定值電阻串聯(lián)在電路中,電壓表測R0兩端的電壓。根據(jù)酒精氣體傳感器的電阻的倒數(shù)與酒精氣體的濃度成正比;得。
根據(jù)歐姆定律得。
整理得。
由數(shù)學(xué)知識知,U越大,C越大;但兩者不成正比,也不成反比。故D正確。
故選D。4、C【分析】【詳解】
A.電磁爐是利用變化的電場產(chǎn)生變化的磁場;從而產(chǎn)生渦流,使鍋產(chǎn)生大量的熱量,是利用渦流工作的,不需要減小渦流,不符合題意;
B.真空冶煉爐是線圈中的高頻電流做周期性的變化;在冶煉爐中產(chǎn)生渦流,從而產(chǎn)生大量的熱量進(jìn)行冶煉,是利用渦流工作的,不需要減小渦流,不符合題意;
C.變壓器是利用電磁感應(yīng)中的互感現(xiàn)象工作的;要求在鐵芯中產(chǎn)生的渦流越小越好,以減小電能的損耗,因此需要減小渦流,符合題意;
D.安檢門處是利用金屬探測器進(jìn)行安檢;金屬探測器中變化的電流遇到金屬物體,會在金屬物體上產(chǎn)生渦流,是利用渦流探測的,不需要減小渦流,不符合題意。
故選C。5、D【分析】【詳解】
A.元件內(nèi)的導(dǎo)電粒子是電荷量為e的自由電子,通入水平向右大小為I的電流時;電子向左運動,由左手定律可得電子受洛倫茲力的作用往前表面偏轉(zhuǎn),故前表面的電勢比后表面的電勢低,故A錯誤;
BC.元件的前、后表面產(chǎn)生穩(wěn)定電勢差時,電子受到的洛倫茲力與電場力平衡
整理得
為垂直于上表面的磁感應(yīng)強度的大小,故霍爾元件的擺放方向?qū)τ杏绊懀还蔅C錯誤;
D.元件單位體積內(nèi)的自由電子個數(shù)為n,根據(jù)電流的微觀表達(dá)式
整理得
電子受到的洛倫茲力與電場力平衡
聯(lián)立得元件前后表面的電勢差為
D正確。
故選D。6、C【分析】【詳解】
金屬桿擺起的過程中,由動能定理得
合上開關(guān)的瞬間,由動量定理得
其中
聯(lián)立解得
故選C。7、B【分析】【詳解】
AB.當(dāng)條形磁鐵的S極迅速地靠近線圈;穿過線圈的磁場方向向左,線圈的磁通量增大,根據(jù)楞次定律可知,產(chǎn)生感應(yīng)電流方向為順時針(從左往右看),A錯誤,B正確;
CD.根據(jù)楞次定律的“來拒去留”可知;線圈向右擺動,CD錯誤。
故選B。8、B【分析】【詳解】
A;電烤箱是利用電流發(fā)熱的原理;故A錯誤。
B;監(jiān)考老師手中的探測儀;可以探測人身是否攜帶通訊設(shè)備(金屬物品),是通過物體上產(chǎn)生渦流而使報警器發(fā)出警告的,故B正確。
C;工人穿上金屬絲織成的衣服可以高壓帶電作業(yè)是利用靜電屏蔽原理;故C錯誤。
D、車載充電器是電容器,故D錯誤;9、D【分析】【詳解】
AB.圖示位置;環(huán)中磁通量最大,變化率為零,感應(yīng)電動勢為零,感應(yīng)電流為零,不受安培力,故AB錯誤;
C.從圖示位置開始轉(zhuǎn)過半圈過程中;環(huán)中磁通量的變化量不為零,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知,平均電動勢不為零,故C錯誤;
D.環(huán)中感應(yīng)電動勢最大值為
因此感應(yīng)電動勢的瞬時表達(dá)式為
故D正確。
故選D。二、多選題(共8題,共16分)10、A:D【分析】【分析】
【詳解】
A.在電路甲中;閉合開關(guān)S瞬間,L中電流要增大,就會產(chǎn)生自感電動勢,阻礙電流的增大,所以電路甲中,閉合開關(guān)S后,燈泡將逐漸變亮,A正確;
B.在電路乙中;閉合開關(guān)S瞬間,A燈將立即變亮,B錯誤;
C.在電路甲中;斷開開關(guān)時,L中電流要減小,就會產(chǎn)生自感電動勢,相當(dāng)于電源,自感電動勢阻礙電流的減小,由于燈泡中的電流從原先的值開始逐漸減小,所以燈泡不會先變得更亮,C錯誤;
D.在電路乙中;開關(guān)斷開時,L相當(dāng)于電源,由于L中原來的電流大于燈泡中原來的電流,則燈泡將先變得更亮,然后逐漸變暗,D正確。
故選AD。11、A:B:C【分析】【分析】
【詳解】
A.真空冶煉爐是用渦流來熔化金屬對其進(jìn)行冶煉的;爐內(nèi)放入被冶煉的金屬,線圈內(nèi)通入高頻交變電流,這時被冶煉的金屬中產(chǎn)生渦流,渦流產(chǎn)生的熱量使金屬熔化,而探雷器線圈中通有變化電流,在靠近金屬制品時,金屬中會產(chǎn)生渦流,渦流的磁場反過來影響線圈中的電流,使儀器報警,故A正確;
BD.變壓器和電動機(jī)的鐵芯用許多電阻率很大的硅鋼片疊合而成;而不用整塊金屬,是為了減小渦流,以減少能量損失和防止損壞電器,B正確,D錯誤;
C.電磁爐所用的鍋要用平厚底金屬鍋;是為了增大渦流,以快速加熱,故C正確。
故選ABC。12、C:D【分析】【分析】
【詳解】
A.根據(jù)串并聯(lián)電路的特點可知,燈泡的額定電流大于的額定電流;A錯誤;
B.燈泡的額定電壓相同;由于兩者電阻的大小不知道,故但額定功率不一定相同,B錯誤;
C.燈泡的額定電壓之比等于變壓器原副線圈的匝數(shù)比;即為1:2,C正確;
D.設(shè)四個燈泡的額定電流分別為根據(jù)變壓器及串并聯(lián)電路特點,可知。
D正確。
故選CD。13、B:C【分析】【詳解】
設(shè)變壓器原副線圈的匝數(shù)分別為則有
聯(lián)立可得
當(dāng)滑動變阻器的觸頭向上滑動時,接入電路阻值增大,則原線圈電流減小,安培表的示數(shù)變小;定值電阻兩端電壓減小,消耗的功率變小;原線圈輸入電壓增大,副線圈輸出電壓增大;則伏特表的示數(shù)變大。
故選BC。14、A:B【分析】【詳解】
A.由題意可知電子從霍爾元件下表面向上表面運動;根據(jù)左手定則可知電子將在霍爾元件后表面聚集,所以霍爾元件前表面的電勢高于后表面的電勢,故A錯誤;
B.若電源的正;負(fù)極對調(diào);則線圈中及霍爾元件中電流方向均反向,即穿過霍爾元件的磁場方向與電子的定向移動方向均反向,電子仍將在霍爾元件后表面聚集,所以仍是前表面的電勢高于后表面的電勢,電壓表指針不會反偏,故B錯誤;
C.由并聯(lián)電路的電流分配特點可知
故C正確;
D.由題意知B∝I
所以
RL消耗的電功率為
所以
故D正確。
本題選錯誤的,故選AB。15、B:D【分析】【詳解】
A.C兩個小球,A、C、D三個小球的碰撞,滿足動量守恒定律,則有mv1=2mv2=3mv3
A小球在磁場中運動的軌跡半徑A、C兩小球結(jié)合在一起后,在磁場中運動的軌跡半徑A、C、D三個小球結(jié)合在一起后,在磁場中運動的軌跡半徑因mv1=2mv2=3mv3
故r1=r2=r3
由幾何關(guān)系可得r1=r2=r3=L
可知A球的初速度垂直于ac邊;選項A錯誤;
B.由A選項的分析知,小球在磁場中的運動軌跡構(gòu)成直角三角形的外接圓,則三球碰后仍能回到a點;選項B正確;
C.A小球做圓周運動的周期從a點到c點的運動時間
A、C兩小球結(jié)合在一起后做圓周運動的周期從c點到d點的運動時間
則小球從a點到c點的時間與從c點到d點的時間之比t1:t2=3:2
選項C錯誤;
D.因且r3=L,故
選項D正確。
故選BD。16、C:D【分析】【詳解】
B.由右手定則知;平行板電容器上板為負(fù)極板,板間場強方向豎直向上,油滴靜止時,受到的電場力豎直向上,故油滴帶正電,選項B錯誤;
A.將下極板接地,上極板豎直向上移動,板間場強減小,則下極板與P點的電勢差減小,而U下P=φ下-φP=-φP
故P點電勢φP升高;選項A錯誤;
C.導(dǎo)體棒切割產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E=BLv0,回路總電阻R=2R0,回路總電流I=
故Δt時間內(nèi)通過小燈泡的電荷量q=選項C正確;
D.滑動變阻器的滑片向b端移動;回路總電阻減小,總電流增大,電源的路端電壓減小,故小燈泡將變暗,選項D正確;
故選CD。17、A:B:D【分析】【詳解】
A.第一種方式穿過回路的磁通量
所產(chǎn)生的電動勢為
在沿圓弧移動到圓心的正上方時
此時的感應(yīng)電動勢為零;故A正確;
B.方式一中,在從點沿弧移動到圖中位置的過程中,穿過回路磁通量的變化量為
則通過導(dǎo)線截面的電荷量為
故B正確;
CD.第二種方式穿回路的磁通量
所產(chǎn)生的電動勢為
故回路中的電動勢逐漸增大,這兩種方式所產(chǎn)生的電動勢的有效值之比為
故C錯誤;D正確。
故選ABD。三、填空題(共9題,共18分)18、略
【分析】【詳解】
[1][2].由右手定則可知,通過電阻R的電流方向為由上到下;電動勢的最大值為
[3].第一階段:平均電動勢
通過R的電荷量
第二階段ab棒脫離導(dǎo)軌后,電路中沒有電流.所以總電量:【解析】由上到下19、略
【分析】【分析】
【詳解】
略【解析】①.自感②.減少③.最大值④.電場能⑤.磁場能⑥.自感⑦.反向充電⑧.增多⑨.磁場能⑩.電場能20、略
【分析】【分析】
【詳解】
略【解析】①.紅外線②.紫外線③.波長(頻率)21、略
【分析】【詳解】
[1][2][3]頻率變大,電容器容抗減小,又電壓不變,故a燈變亮;頻率變大,電感線圈的電感變大,又電壓不變,故b燈變暗;頻率的變化對電阻R無影響,故c燈亮度不變?!窘馕觥孔兞磷儼挡蛔?2、略
【分析】【詳解】
[1]矩形線圈abcd如圖所示放置,此時通過線圈的磁通量為Φ1=BSsinθ①
當(dāng)規(guī)定此時穿過線圈為正面,則當(dāng)線圈繞ab軸轉(zhuǎn)90°角時;穿過線圈反面;
則其的磁通量Φ2=-BScosθ②
線框產(chǎn)生的平均電動勢③
由①②③式解得,線框產(chǎn)生的平均電動勢為【解析】2.8V23、略
【分析】【分析】
(1)電磁天平的工作原理為通電線框在磁場中受到安培力;當(dāng)安培力和被測物體的重力相等時天平處于平衡。
(2)在上方加入變化的磁場后;變化的磁場產(chǎn)生的電流使線框在下部磁場受安培力和重力平衡.
【詳解】
(1)天平平衡時,有當(dāng)電流最大即2A時N1最小,帶入數(shù)據(jù)得N1=25
(2)天平平衡時,安培力等于重力,安培力為重力為0.1N,代入數(shù)據(jù)得【解析】250.124、略
【分析】【詳解】
線圈上下兩邊與磁場平行,不受安培力作用,左右兩邊與磁場垂直,受到安培力大小均為
則該線圈所受到磁力矩大小
解得【解析】abIB25、略
【分析】【詳解】
[1]導(dǎo)體的電子定向移動形成電流,電子的運動方向與電流方向相反,電流方向向右,則電子向左運動,由左手定則判斷,電子會偏向A端面,板上出現(xiàn)等量的正電荷,電場線向上,所以側(cè)面A的電勢低于下側(cè)面的電勢;
[2]最終電子處于平衡狀態(tài);則電場力與洛倫茲力平衡,則有:
則:
根據(jù)電流的微觀表達(dá)式可知導(dǎo)體中通過的電流為:
【解析】低于26、略
【分析】【詳解】
[1]由
可知曲線斜率的正負(fù)代表感應(yīng)電動勢的方向,在t1=0.02s和t2=0.04s時圖像的斜率的正負(fù)號相反;說明這兩個時刻的電動勢方向相反,即感應(yīng)電流方向相反。
[2]由乙圖可知通過線框的磁通量的最大值為
代入數(shù)據(jù)得B=4T
[3]由乙圖可知線圈轉(zhuǎn)動的周期T=0.04s,轉(zhuǎn)動的角速度為
線圈在轉(zhuǎn)動過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的最大值
故線圈中感應(yīng)電動勢的有效值為
[4]從圖示位置開始計時,線框中感應(yīng)電動勢的瞬時值表達(dá)式為【解析】相反4四、作圖題(共4題,共16分)27、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】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(guān)作用和交流電接線常識,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】29、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】30、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4題,共36分)31、略
【分析】【詳解】
(1)[1][2]由于B接通時警鈴響,A接通時指示燈亮,因此C接B,D接A。
(2)[3]由于熱敏電阻隨溫度升高;阻值減小,回路的電流強度增大,因此繼電器的磁性增強。
[4]當(dāng)電流等于40mA時,回路的總電阻
而繼電器電阻R0為30Ω,因此當(dāng)熱敏電阻等于70Ω時,由圖乙可知對應(yīng)溫度為40時;警鈴報警。
(3)[5]溫度更高時,熱敏電阻阻值更小,而報警電流為40mA不變,因此應(yīng)適當(dāng)降低U1值;因此A正確,BCD錯誤。
故選A?!窘馕觥緽A增大40A32、略
【分析】【詳解】
(1)[1]當(dāng)溫度升高到設(shè)定值時,銜鐵被吸合;可知溫度越高,熱敏電阻阻值越??;將電表的兩支表筆與熱敏電阻的兩端相連,這時指針恰好指在刻度盤的正中間,然后用吹風(fēng)機(jī)將熱風(fēng)吹向則熱敏電阻阻值變??;指針將向右移動。
(2)[2]根據(jù)電路圖可知;結(jié)合右手螺旋定則可知線圈中磁場方向向下,則線圈下端的磁極是N極。
(3)[3]由于熱敏電阻阻值隨溫度的升高而減小,若要調(diào)高溫控裝置的溫度,應(yīng)增大滑動變阻器接入電路的阻值,則滑動變阻器滑片應(yīng)向右滑動。【解析】右N右33、略
【分析】【詳解】
(1)[1]A.實驗是探究感應(yīng)電流方向的規(guī)律的;因此實驗前應(yīng)該先仔細(xì)觀察,清楚線圈的繞向,搞清線圈電流的方向與電流計指針偏轉(zhuǎn)方向的關(guān)系,選項A正確;
B.開關(guān)閉合后;將滑動變阻器的滑片勻速滑動使接入電路的阻值逐漸減小,導(dǎo)致穿過線圈B的磁通量變化,從而產(chǎn)生感應(yīng)電流,會觀察到電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),選項B錯誤;
C.開關(guān)閉合后;線圈A從線圈B中拔出和插入過程中,穿過線圈B的磁通量變化不同,前者是減少,后者增加,依據(jù)楞次定律“增反減同”,會觀察到電流計指針偏轉(zhuǎn)方向相反,選項C正確;
D.開關(guān)閉合與斷開瞬間;會引起穿過線圈B的磁通量變化,產(chǎn)生感應(yīng)電流,電流計指針都會偏
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