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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年統(tǒng)編版選擇性必修2物理下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,一理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為n1:n2,原線圈接正弦交流電源,電壓保持不變,副線圈接有滑動變阻器、一個小燈泡;一個電容器。電流表和電壓表均可視為理想電表。當(dāng)滑動變阻器的滑片向右滑動時;下列選項正確的是()
A.電壓表V2的示數(shù)不變B.燈泡變亮C.變壓器的輸入功率變大D.電容器的電荷量減少2、如圖所示為一種獲得高能粒子的裝置,環(huán)形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外、磁感應(yīng)強度大小可調(diào)的均勻磁場(環(huán)形區(qū)域的寬度非常?。┵|(zhì)量為電荷量為的粒子可在環(huán)中做半徑為的圓周運動。為兩塊中心開有小孔的距離很近的極板,原來電勢均為零,每當(dāng)帶電粒子經(jīng)過板準(zhǔn)備進入之間時,板電勢升高為板電勢仍保持為零,粒子在兩板間的電場中得到加速。每當(dāng)粒子離開板時,板電勢又降為零。粒子在電場中一次次加速下動能不斷增大,而在環(huán)形磁場中繞行半徑不變。(設(shè)極板間距遠(yuǎn)小于)下列說法正確的是()
A.粒子從板小孔處由靜止開始在電場力作用下加速,繞行圈后回到板時獲得的總動能為B.粒子在繞行的整個過程中,每一圈的運動時間不變C.為使粒子始終保持在半徑為的圓軌道上運動,磁場的磁感應(yīng)強度大小必須周期性遞減D.粒子從板小孔處由靜止開始在電場力作用下加速,繞行第圈時的磁感應(yīng)強度為3、“人工肺ecomo”呼吸機是治療新冠肺炎重癥的重要設(shè)備。一呼吸機接在電壓為u=311sin100πt(V)的交流電源上,正常工作時電流為2.5A,則()A.該交流電的周期為50sB.該交流電每秒內(nèi)電流方向變化50次C.該交流電的電壓最大值為220VD.該呼吸機正常工作時的功率為550W4、把如圖甲所示的電路的a、b兩端點接按如圖乙所示的電壓隨時間變化的電源;三個完全相同的燈泡正常發(fā)光。則()
A.該交變電流的周期為B.該交變電流的電壓的有效值為C.若增大交變電流的周期而保持電壓的有效值不變,則燈泡Ⅱ變亮D.若增大交變電流的頻率而保持電壓的有效值不變,則燈泡Ⅲ變暗5、如圖所示,在光滑絕緣水平面上固定一通電直導(dǎo)線,其右側(cè)有閉合圓形線圈,某時刻線圈獲得一個如圖所示的初速度若通電直導(dǎo)線足夠長,且已知通電直導(dǎo)線周圍某處磁場的磁感應(yīng)強度大?。槌?shù),為導(dǎo)線中的電流,為到直導(dǎo)線的距離);則下列說法正確的是()
A.線圈中將產(chǎn)生交變電流B.線圈中將產(chǎn)生順時針方向的恒定電流C.線圈最終會停下來并保持靜止D.線圈最終會以某一速度做勻速直線運動6、如圖所示;矩形閉合線圈放置在水平薄板上,薄板左下方有一條形磁鐵,當(dāng)磁鐵勻速自左向右通過線圈下方時,線圈始終保持靜止,那么線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向(從上向下看)和線圈受到薄板的摩擦力方向分別是()
A.感應(yīng)電流的方向先逆時針方向,后順時針方向B.感應(yīng)電流的方向先順時針方向,后逆時針方向C.摩擦力方向先向左、后向右D.摩擦力方向先向右、后向左7、如圖所示,一電子束沿垂直于電場線與磁感線方向入射后偏向A極板;為了使電子束沿射入方向做直線運動,可采用的方法是()
A.將變阻器滑動頭P向右滑動B.將電子的入射速度適當(dāng)增大C.將磁場的磁感應(yīng)強度適當(dāng)減小D.將極板間距離適當(dāng)減小8、如圖所示,兩根足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi),導(dǎo)軌上靜止放置兩根完全相同粗細(xì)均勻的導(dǎo)體棒ab、cd,整個裝置處在豎直向上的勻強磁場中?,F(xiàn)給ab棒一個平行于導(dǎo)軌的初速度并開始計時,不計電磁輻射及金屬導(dǎo)軌的電阻,導(dǎo)體棒ab、cd始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好,下列關(guān)于棒ab、cd中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢回路中的感應(yīng)電流i、導(dǎo)軌間的電壓u與時間t的函數(shù)關(guān)系圖像中;可能正確的是()
A.B.C.D.9、圖甲為一臺小型發(fā)電機的示意圖,單匝線圈繞軸轉(zhuǎn)動,若從某位置開始計時,產(chǎn)生的電動勢隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示,已知發(fā)電機線圈內(nèi)阻為外接燈泡的電阻為下列說法正確的是()
A.線圈是從垂直中性面位置開始計時的B.電動勢表達(dá)式為C.電流方向每秒改變50次D.理想電壓表示數(shù)為評卷人得分二、多選題(共9題,共18分)10、在LC回路中,電容器兩端的電壓u隨時間t變化的關(guān)系如圖所示;則()
A.在時刻t1,電路中的電流最小,電容器開始放電B.在時刻t2,電路中的磁場能最大,線圈上的自感電動勢為零C.從時刻t2至t3,電容器的電荷量、板間電場能不斷減小D.從時刻t3至t4,電路中的電流、線圈磁場能不斷減小11、如圖所示是一臺電子鐘,其原理類似于擺鐘,擺鐘是利用單擺的周期性運動計時的,電子鐘是利用LC振蕩電路來計時的;有一臺電子鐘在家使用一段時間后,發(fā)現(xiàn)每晝夜總是快1min。造成這種現(xiàn)象的可能原因是()
A.L不變,C變大了B.L不變,C變小了C.L變小了,C不變D.L、C均減小了12、如圖所示甲、乙電路,電阻R和自感線圈L的電阻都很小。接通S;使電路達(dá)到穩(wěn)定,燈泡A發(fā)光,則()
A.在電路甲中,斷開S,A將漸漸變暗B.在電路甲中,斷開S,A將先變得更亮,然后漸漸變暗C.在電路乙中,斷開S,A將漸漸變暗D.在電路乙中,斷開S,A將先變得更亮,然后漸漸變暗13、如圖甲所示,在傾角為θ的光滑斜面內(nèi)分布著垂直于斜面的勻強磁場,以垂直于斜面向上為磁感應(yīng)強度正方向,其磁感應(yīng)強度B隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示。質(zhì)量為m的矩形金屬框的面積為S,電阻為R,從t=0時刻將金屬框由靜止釋放,2t0時刻的速度為v;移動的距離為L,重力加速度為g,金屬框的電阻為R,在金屬框下滑的過程中,下列說法正確的是()
A.0~2t0和時間內(nèi)金屬框中沒有感應(yīng)電流B.0~2t0時間內(nèi)金屬框做勻加速直線運動C.0~2t0時間內(nèi)金屬框中的電流方向始終沿abcda方向D.0~2t0時間內(nèi)金屬框中產(chǎn)生的焦耳熱為mgLsinθ-mv214、如圖,粗糙水平桌面上有一質(zhì)量為m的銅質(zhì)矩形線圈。當(dāng)一豎直放置的條形磁鐵從線圈中線AB正上方等高快速經(jīng)過時,若線圈始終不動,則關(guān)于線圈受到的支持力FN及在水平方向運動趨勢的正確判斷是()
A.FN先小于mg后大于mgB.FN先大于mg后小于mgC.運動趨勢向左D.運動趨勢向右15、如圖甲所示,兩根間距為電阻不計的足夠長光滑平行金屬導(dǎo)軌與水平面夾角導(dǎo)軌底端接入一阻值為的定值電阻,所在區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場,磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面向上,在導(dǎo)軌上垂直于導(dǎo)軌放置一質(zhì)量為電阻為的金屬桿,開始時使金屬桿保持靜止,某時刻開始給金屬桿一個沿斜面向上的恒力,金屬桿由靜止開始運動,圖乙為運動過程的圖像,重力加速度則在金屬桿向上運動的過程中,下列說法中正確的是()
A.勻強磁場的磁感應(yīng)強度B.前2s內(nèi)通過電阻R的電荷量為1.4CC.前2s內(nèi)金屬桿通過的位移為4mD.前4s內(nèi)電阻R產(chǎn)生的熱量為6.2J16、如圖所示,間距足夠長的平行金屬導(dǎo)軌固定在絕緣水平面上,其左端接一阻值的定值電阻。直線MN垂直于導(dǎo)軌,在其左側(cè)面積的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直于導(dǎo)軌所在平面向里的磁場,磁感應(yīng)強度B隨時間增大,變化率為在其右側(cè)(含邊界MN)存在磁感應(yīng)強度大小方向垂直導(dǎo)軌所在平面向外的勻強磁場。時,某金屬棒從MN處以的初速度開始水平向右運動,已知金屬棒質(zhì)量為1kg,與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)導(dǎo)軌、金屬棒電阻不計且金屬棒與導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好,重力加速度下列說法正確的是()
A.時,金屬棒MN受到的安培力為0.5NB.金屬棒在運動過程中受到的安培力逐漸減小C.金屬棒最終將以2m/s的速度勻速運動D.閉合回路中存在的感應(yīng)電動勢越來越小17、如圖甲所示,50匝矩形閉合導(dǎo)線框.ABCD處于磁感應(yīng)強度大小B=T的水平勻強磁場中,線框電阻不計.線框勻速轉(zhuǎn)動時所產(chǎn)生的正弦交變電壓圖象如圖乙所示.把該交變電壓加在圖丙中理想變壓器的P、Q兩端.已知變壓器的原線圈I和副線圈Ⅱ的匝數(shù)比為5:1,交變電流表為理想電表,電阻R=其他各處電阻不計,以下說法正確的是。
A.t=0.1s時,電流表的示數(shù)為0B.副線圈中交變電流的頻率為5HzC.線框面積為m2D.0.05s線圈位于圖甲所示位置18、我國的特高壓輸電技術(shù)獨霸全球,并且特高壓輸電技術(shù)成為全球標(biāo)準(zhǔn)。也是全球特高壓輸電線最長、核心專利最多、技術(shù)最完備的國家。如圖是遠(yuǎn)距離輸電的原理圖,發(fā)電機的內(nèi)阻為1Ω,供給銀川一中照明用電。變壓器都是理想變壓器,升壓變壓器T1的匝數(shù)比為1∶4,降壓變壓器T2的匝數(shù)比為3∶1,輸電線的總電阻R=4Ω;全校共50個班,每班有“220V,22W”燈6盞。若保證全部電燈正常發(fā)光,則下列說法正確的是()
A.發(fā)電機輸出功率為7000WB.輸電效率約為94.3%C.輸電線上損耗的電功率為40WD.發(fā)電機的電動勢為250V評卷人得分三、填空題(共7題,共14分)19、洛倫茲力是磁場對_________(填“運動”或“靜止”)電荷的作用;如圖所示是一帶正電的粒子在磁場中豎直向下運動,粒子所受洛倫茲力的方向為______。
20、如圖1所示,一臺理想變壓器,其原線圈為2200匝,副線圈為440匝,副線圈接一個100Ω的負(fù)載電阻,當(dāng)原線圈接在如圖2交流電壓源上時,電壓表示數(shù)為______V,電流表示數(shù)為______A。
21、如圖所示,(a)→(b)→(c)→(d)→(e)過程是交流發(fā)電機發(fā)電的示意圖,線圈的ab邊連在金屬滑環(huán)K上,cd邊連在金屬滑環(huán)L上;用導(dǎo)體制成的兩個電刷分別壓在兩個滑環(huán)上,線圈在轉(zhuǎn)動時可以通過滑環(huán)和電刷保持與外電路連接。
(1)圖(a)中,線圈平面與磁感線垂直,磁通量___________,磁通量變化率___________(填“最大”或“零”)。
(2)從圖(b)開始計時,線圈中電流i隨時間t變化的關(guān)系是___________(填“i=Imsinωt”填“i=Imcosωt”)。
(3)當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到圖(c)位置時,感應(yīng)電流___________(填“最小”或“最大”),且感應(yīng)電流方向___________(填“改變”或“不改變”)。
(4)當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到圖(d)位置時,感應(yīng)電動勢___________(填“最小”或“最大”),ab邊感應(yīng)電流方向為___________(填“a→b”或“b→a”)。22、如圖所示,在某一輸電線路的起始端和終點端各接入一個理想變壓器,原、副線圈的匝數(shù)比分別為n1∶n2=100∶1和n3∶n4=1∶50,圖中a、b表示電流表或電壓表,已知電壓表的示數(shù)為22V,電流表的示數(shù)為1A,每根輸電線的電阻為1Ω,則____(選填“a”或“b”)為電流表,輸電線上損失的電功率為______,線路輸送的電功率為___________。
23、把一線框從一勻強磁場中拉出,如圖所示。第一次拉出的速率是v,第二次拉出速率是2v,其它條件不變,則前后兩次電流大小之比是___________,拉力功率之比是___________,線框產(chǎn)生的熱量之比是___________
24、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)_________________。
25、通過某電流表的電流按如圖所示的規(guī)律變化,則該電流的有效值為_____。(結(jié)果可以用根號表示)
評卷人得分四、作圖題(共4題,共16分)26、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。
27、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。
28、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。
29、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16分)30、如圖所示為一加速度傳感器。質(zhì)量為m的滑塊可在光滑的框架中平移,滑塊兩側(cè)用完全相同的輕彈簧連接,兩輕彈簧的另一端固定在框架上,每個輕彈簧的勁度系數(shù)均為k。A、B是均勻平直的電阻絲的兩端,AB長度為L,P為固定在滑塊上并與電阻絲接觸良好的滑動片。兩個電池的電動勢均為E,內(nèi)阻不計。當(dāng)滑塊加速度為零時,兩輕彈簧均為原長,滑動片P位于AB正中間。電壓表指針的零點調(diào)在其刻度盤的中央,當(dāng)M端電勢高于N端時,指針向零點右側(cè)偏轉(zhuǎn)。將框架固定在水平運動的物體上,從電壓表V的讀數(shù)變化可以測出加速度的大小。當(dāng)物體具有圖示方向的加速度a時:
(1)電壓表的指針將__________(填“向左”或“向右”)偏轉(zhuǎn)。
(2)加速度a與電壓表讀數(shù)的絕對值U的關(guān)系是:a=__________。
(3)若將電壓表的表盤改裝成直接表示加速度大小的刻度盤,則其刻度__________(填“均勻”或“不均勻”)。
31、在用下圖裝置“研究閉合電路中感應(yīng)電動勢大小的影響因素”實驗中,強磁鐵固定在小車上,小車可用彈簧以不同的速度彈出,讓強磁鐵以不同速度穿過閉合線圈(線圈電阻可忽略不計),用光電計時器記錄擋光片通過光電門的時間用電壓傳感器記錄線圈在這段時間內(nèi)的平均感應(yīng)電動勢E;實驗數(shù)據(jù)如下表:
次數(shù)1234568.2067.4866.2865.6145.3404.4620.1280.1420.1700.1910.2020.244
(1)實驗中,每次擋光片通過光電門的時間內(nèi),線圈磁通量變化量______(選填“相等”或“不相等”);
(2)從表中數(shù)據(jù)可得,時間越小,線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E______(選填“越小”或“越大”);
(3)要通過線性圖像直觀反映感應(yīng)電動勢E與時間Δt的關(guān)系,可作______圖像;
A.B.C.32、熱敏電阻是傳感電路中常用的電子元件?,F(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(guān)、導(dǎo)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、某實驗小組用一套器材先后組成甲;乙所示的電路;分別研究通電自感和斷電自感,自感線圈的直流電阻不可忽略。
(1)圖甲中,閉合開關(guān)S后,會看到燈泡___________(填“立即變亮”或“逐漸變亮”);
(2)圖乙中,閉合開關(guān)S后,會看到燈泡___________(填“逐漸變亮”或“立即變亮后逐漸變暗”);斷開開關(guān)后,如果看到燈泡先閃一下后逐漸熄滅,原因是___________;
(3)圖乙中,若小燈泡的規(guī)格為“3V1.5W”,將電感線圈更換為直流電阻為9Ω的電感線圈,開關(guān)閉合后調(diào)節(jié)滑動變阻器,使小燈泡正常發(fā)光,小燈泡電阻始終不變。則將開關(guān)斷開的一瞬間,電感線圈的自感電動勢大小為___________V。評卷人得分六、解答題(共1題,共5分)34、如圖所示,在第二象限內(nèi)有水平向右的勻強電場,在第一、第四象限內(nèi)分別存在如圖所示的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小相等。在該平面有一個質(zhì)量為m、帶正電q的粒子以初速度v0垂直x軸,從x軸上的P點進入勻強電場,恰好與y軸成45°角射出電場,再經(jīng)過一段時間恰好垂直于x軸進入下面的磁場,已知OP之間的距離為d;不計粒子重力,求:
(1)電場強度的大??;
(2)磁感應(yīng)強度的大小;
(3)自進入磁場至在磁場中第二次經(jīng)過x軸所用時間為t。
參考答案一、選擇題(共9題,共18分)1、D【分析】【詳解】
A.當(dāng)滑動變阻的滑片向右滑動時,滑動變阻器接入電路中的阻值變大,可將副線圈與滑動變阻器看成電源,副線圈兩端電壓不變,則路端電壓變小,即電壓表V2的示數(shù)變?。还蔄錯誤;
B.由于路端電壓變?。粍t燈泡變暗,故B錯誤;
C.副線圈中電流變??;則原線圈中的電流變小,由于原線圈中電壓不變,則變壓器的輸入功率變小,故C錯誤;
D.由于路端電壓變小,則電容器兩端電壓變小,由公式可知;電容器的電荷量減少,故D正確。
故選D。2、D【分析】【分析】
【詳解】
A.帶電粒子每一次經(jīng)過電場獲得的動能為經(jīng)過圈后獲得的動能為。
選項A錯誤;
BC.由。
可知。
要使半徑不變,速度增加時磁感應(yīng)強度也要增加;則根據(jù)。
可知;帶電粒子的運動周期逐漸減小,選項BC錯誤;
D.由。
可得。
選項D正確。
故選D。
【規(guī)律總結(jié)】
該類型的回旋加速器的周期可表示為隨著粒子不斷加速,速率越來越大,周期越來越小,為了保證同步加速,必須根據(jù)上述表達(dá)式調(diào)整磁感應(yīng)強度的大小。3、D【分析】【分析】
【詳解】
AC.根據(jù)u=311sin100πt(V)可知,該交流電電壓的最大值為Um=311V,ω=100πrad/s;則該交流電的周期。
T==s=0.02s故AC錯誤;
B.在一個周期內(nèi)電流方向改變兩次;故每秒內(nèi)電流方向變化的次數(shù)。
n=×2=100故B錯誤;
D.該交流電電壓的有效值。
U==V=220V故該呼吸機正常工作時的功率為。
P=UI=220×2.5W=550W故D正確。
故選D。4、C【分析】【分析】
【詳解】
A.該交變電流的周期為選項A錯誤;
B.該交變電流的電壓的有效值為36V;選項B錯誤;
C.若增大交變電流的周期,電感器L的感抗減??;燈泡Ⅱ中電流增大,燈泡Ⅱ變亮,選項C正確;
D.若增大交變電流的頻率,電容C的容抗變??;燈泡Ⅲ中電流增大,燈泡Ⅲ變亮,選項D錯誤。
故選C。5、D【分析】【詳解】
AB.通電直導(dǎo)線周圍的磁場離導(dǎo)線越遠(yuǎn)磁場越小,由右手螺旋定則可知,導(dǎo)線右側(cè)的磁場方向向下且不變,線圈向右運動,磁通量減小,由于磁場方向不變,且線圈磁通量減小,則圈中感應(yīng)電流方向不變,則楞次定律可知,感應(yīng)電流方向為順時針方向,則能量守恒可知,線圈的速度減小,且磁場通電直導(dǎo)線周圍某處磁場的磁感應(yīng)強度大小則感應(yīng)電流大小變化,故AB錯誤;
CD.當(dāng)環(huán)在該平面上以速度v0沿圖示方向運動時;產(chǎn)生的感應(yīng)電流,出現(xiàn)安培阻力,從而阻礙其運動,由于安培阻力與速度方向不共線,使線圈在垂直導(dǎo)線方向做減速運動,當(dāng)垂直導(dǎo)線方向的速度減為零,只剩沿導(dǎo)線方向的速度,然后磁通量不變,無感應(yīng)電流,水平方向合力為零,故為勻速直線運動,故C錯誤,D正確。
故選D。6、B【分析】【詳解】
AB.根據(jù)楞次定律可知,靠近時,向上的磁通量增加,所以感應(yīng)電流的方向(從上向下看)順時針;當(dāng)遠(yuǎn)離時,向上的磁通量減小,所以感應(yīng)電流的方向(從上向下看)逆時針,故A錯誤,B正確。
CD.一條形磁鐵勻速自左向右通過線圈下方靠近時,導(dǎo)致穿過線圈的磁通量要增加,根據(jù)楞次定律的另一種表述,感應(yīng)電流的效果總是要反抗(或阻礙)產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因,即阻礙磁通量的變化。則要阻礙磁通量的變化,所以線圈有向右運動的趨勢,由于線圈靜止,知線圈受到向左的摩擦力。當(dāng)磁鐵遠(yuǎn)離線圈時,穿過線圈的磁通量要減小,根據(jù)楞次定律的另一種表述,要阻礙磁通量減小,線圈有向右的運動趨勢,由于線圈靜止,知線圈受到向左的摩擦力。故CD錯誤;
故選B。7、B【分析】【分析】
【詳解】
根據(jù)電路圖可知:A板帶正電,B板帶負(fù)電,所以電子束受到電場力的方向向上,大小
由右手定則知洛倫茲力方向向下
電子向上偏;說明電場力大于洛倫茲力,要使電子束沿射入方向做直線運動,則要電場力等于洛倫茲力,所以要減小電場力;或增大洛倫茲力。
A.電容器相當(dāng)于斷路;兩端電壓為電源電壓,將變阻器滑動頭P向右滑動,電容器兩端電壓不變,電場力不變,A錯誤;
B.將電子的入射速度適當(dāng)增大,根據(jù)洛倫茲力增大;滿足要求,B正確;
C.將磁場的磁感應(yīng)強度適當(dāng)減小,根據(jù)洛倫茲力減??;不滿足要求,C錯誤;
D.將極板間距離適當(dāng)減小,根據(jù)知增大;不滿足要求,D錯誤。
故選B。8、D【分析】【詳解】
A.設(shè)磁感應(yīng)強度為B,兩導(dǎo)體棒的質(zhì)量均為m、接入電路的長度均為d、電阻均為R,導(dǎo)體棒的初速度為某時刻t導(dǎo)體棒的速度分別為回路的感應(yīng)電流為i。由法拉第電磁感應(yīng)定律有
兩導(dǎo)體棒受到的安培力大小
與棒的運動方向相反,與棒的運動方向相同,所以棒減速、棒加速,當(dāng)兩棒速度相同時,回路中沒有感應(yīng)電流,兩棒做勻速直線運動,由動量守恒定律
解得最終兩棒的速度為
由于減小、增大,所以減小,電流i減小,減小,棒運動的加速度減小,即棒做初速度為加速度逐漸減小的減速運動,所以減小得越來越慢,最終趨于故A錯誤;
B.棒做初速度為零、加速度逐漸減小的加速運動,所以由零開始增加得越來越慢,最終趨于故B錯誤;
C.由于i越來越小,最終i趨為零;故C錯誤。
D.兩導(dǎo)軌間的電壓
對兩棒由動量守恒有
聯(lián)立得
故u恒定;D正確。
故選D。9、D【分析】【分析】
【詳解】
A.電動勢隨時間的變化規(guī)律從零開始;說明線圈從中性面開始轉(zhuǎn)動,磁通量最大,瞬時電動勢為零,故A錯誤;
B.電動勢的最大值為
而
則電動勢表達(dá)式為
故B錯誤;
C.線圈每轉(zhuǎn)一圈,電流改變兩次方向,則電流方向每秒改變了100次();故C錯誤;
D.理想電壓表示數(shù)為路端電壓的有效值,有
故D正確;
故選D。二、多選題(共9題,共18分)10、C:D【分析】【分析】
【詳解】
A.t1時刻電容器兩端電壓為零;電路中振蕩電流最強,磁場能最大,故A錯誤;
B.在t2時電路中電容器兩端的電壓最大;兩極板之間的電場強度最大,故電場能最大,根據(jù)能量守恒可知此時磁場能量最小,電流為零,故B錯誤;
C.從t2至t3,電容器兩端的電壓逐漸減小,根據(jù)Q=CU可知電容器帶的電荷量不斷減??;電場能減小,故C正確;
D.從時刻t3至t4,電容器兩端電壓逐漸增大,根據(jù)Q=CU可知電容器帶的電荷量不斷增大;電路中的電流;線圈磁場能不斷減小,故D正確。
故選CD。11、B:C:D【分析】【詳解】
鐘走得偏快了是因為鐘的LC振蕩電路頻率變大,周期變短,根據(jù)
可知B;C、D正確;A錯誤。
故選BCD。12、A:D【分析】【詳解】
AB.題圖甲中;A與自感線圈L在同一個支路中,流過的電流相同,斷開開關(guān)S時,線圈L中的自感電動勢要維持原電流不變,所以開關(guān)斷開的瞬間,A的電流不變,以后電流漸漸變小。因此,A漸漸變暗,A正確,B錯誤。
CD.題圖乙中;A所在支路的電流比自感線圈所在支路的電流要?。ㄒ驗樽愿芯€圈的電阻很小),斷開開關(guān)S時,自感線圈的自感電動勢要阻礙電流的變小,此瞬間自感線圈中的電流不變,自感線圈相當(dāng)于一個電源給A供電。因此反向流過A的電流瞬間要變大,然后漸漸變小,所以A將先閃亮一下,然后漸漸變暗,C錯誤,D正確。
故選AD。13、B:C【分析】【詳解】
AC.0~2t0時間內(nèi)穿過金屬框的通量先垂直于斜面向下減小,后垂直于斜面向上增大,根據(jù)楞次定律可知,金屬框中的電流方向始終沿abcda方向;A錯誤,C正確;
BD.0~2t0時間內(nèi),金屬框的ab邊與cd邊所受安培力等大反向;金屬框所受安培力的合力為零,以a=gsinθ的加速度做勻加速直線運動,B正確。
D.感應(yīng)電流為I==0~2t0時間內(nèi)金屬框中產(chǎn)生的焦耳熱為Q=I2Rt==D錯誤。
故選BC。14、B:D【分析】【詳解】
AB.當(dāng)磁鐵沿矩形線圈中線AB正上方通過時,線圈中向下的磁通量先增加后減小,由楞次定律可知,線圈中感應(yīng)電流的方向(從上向下看)先逆時針再順時針,則線圈先上方為N極下方為S極,后改為上方為S極下方為N極,根據(jù)同名磁極相斥、異名磁極相吸,則線圈受到的支持力先大于mg后小于mg;A錯誤,B正確;
CD.在磁鐵到達(dá)線圈中心前;線圈和磁鐵之間是排斥力,在磁鐵到達(dá)線圈中心后,線圈和磁鐵之間是吸引力,根據(jù)受力的方向可得,線圈有向右的運動趨勢,C錯誤,D正確。
故選BD。15、B:D【分析】【詳解】
A.由圖乙可知金屬桿先做加速度減小的加速運動,2s后做勻速直線運動;當(dāng)時,速度為此時感應(yīng)電動勢為
感應(yīng)電流為
安培力為
根據(jù)受力平衡可得
聯(lián)立解得
故A錯誤;
B.前2s內(nèi),根據(jù)動量定理有
又
聯(lián)立解得
故B正確;
C.設(shè)前2s內(nèi)金屬桿通過的位移為由
聯(lián)立解得
故C錯誤;
D.前2s內(nèi)金屬桿通過的位移為
2~4s內(nèi)金屬桿通過的位移為
前4s內(nèi)由能量守恒可得
解得
則前4s內(nèi)電阻R產(chǎn)生的熱量為
故D正確。
故選BD。16、A:C【分析】【詳解】
A.時,金屬棒產(chǎn)生的動生電動勢大小為
圓形區(qū)域內(nèi)磁感應(yīng)強度隨時間均勻變化,在閉合回路中產(chǎn)生感生電動勢大小為
回路中的感應(yīng)電動勢
由右手定則可知金屬棒中電流的方向為到閉合回路中的電流方向為順時針方向,其大小為
故金屬棒所受的安培力為
根據(jù)左手定則可知;方向向左,A正確;
BCD.金屬棒受到向左的安培力和摩擦力,向右做減速運動,當(dāng)即
此時回路中的感應(yīng)電動勢
感應(yīng)電流為零,金屬棒仍受向左的摩擦力,向右做減速運動,則即
回路中的感應(yīng)電動勢
閉合回路中的電流方向變?yōu)槟鏁r針方向,金屬棒所受的安培力向右,開始時向左的摩擦力大于安培力,故金屬棒繼續(xù)向右做減速運動,這個過程電流的表達(dá)式為
隨著速度的進一步減小,回路中的感應(yīng)電動勢增大,電流增大,金屬棒所受的安培力也隨之增大,當(dāng)金屬棒所受的摩擦力與安培力相等后,金屬棒開始做勻速直線運動,即
代入數(shù)據(jù)解得
BD錯誤;C正確。
故選AC。17、B:C【分析】【詳解】
原線圈中電壓的有效值根據(jù)解得U2=2V,故副線圈中的電流電流表的電流為I1,則解得I1=0.4A,故A錯誤;交流電的周期T=0.2s,故交流電的頻率f==5Hz,故B正確;根據(jù)Em=nBSω可知故C正確;0.05s時線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最大,線圈平面與中性面垂直,故D錯誤;故選BC.
【點睛】
解決本題的關(guān)鍵掌握交流電電動勢峰值的表達(dá)式,以及知道峰值與有效值的關(guān)系,知道原副線圈電壓、電流與匝數(shù)比的關(guān)系.18、A:B【分析】【詳解】
C.每個燈泡的流為
降壓變壓器副線圈總電流為
則高壓輸電線上的電流為
則損耗功率為
故C錯誤;
A.由能量守恒得,發(fā)電機輸出功率為
故A正確;
B.輸電效率約為
故B正確;
D.損耗電壓為
則發(fā)電機的電動勢為
故D錯誤。
故選AB。三、填空題(共7題,共14分)19、略
【分析】【詳解】
[1]洛倫茲力是磁場對運動電荷的作用。
[2]根據(jù)左手定則可以判斷粒子所受洛倫茲力的方向為水平向右?!窘馕觥窟\動水平向右20、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,根據(jù)變壓器的變壓比公式,有
解得
[2]電流為【解析】440.4421、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)[1][2]圖(a)中;線圈平面與磁感線垂直,磁通量最大,磁通量變化率為零。
(2)[3]從圖(b)開始計時,線圈中電流i隨時間t變化的關(guān)系是i=Imcosωt。
(3)[4][5]當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到圖(c)位置時為中性面;感應(yīng)電流為零,最小,且感應(yīng)電流方向發(fā)生改變。
(4)[6][7]當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到圖(d)位置時,磁通量變化率最大,此時感應(yīng)電動勢最大,由右手定則可知,ab邊感應(yīng)電流方向為b→a?!窘馕觥竣?最大②.零③.i=Imcosωt④.最小⑤.改變⑥.最大⑦.b→a22、略
【分析】【分析】
【詳解】
[1]電表b串聯(lián)在電路中,所以b為電流表;
[2]由
知,輸電線上的電流為50A,所以5000W
[3]由
知,輸電線起始端的電壓為2200V,則線路輸送的電功率P=UI=【解析】①.b②.5000W③.110kW23、略
【分析】【分析】
【詳解】
[1]由
可知;電流與拉出的速度成正比,故前后兩次電流大小之比是1:2。
[2]拉力的功率等于克服安培力做功的功率
故拉力功率之比是1:4。
[3]線框產(chǎn)生的熱量為
故線框產(chǎn)生的熱量之比是1:2?!窘馕觥?:21:41:224、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25、略
【分析】【詳解】
將交流與直流通過阻值都為R的電阻,設(shè)直流電流為I,則根據(jù)有效值的定義有
解得
【點睛】
根據(jù)有效值的定義求解。取一個周期時間,將交流與直流分別通過相同的電阻,若產(chǎn)生的熱量相同,直流的電流值,即為此交流的有效值?!窘馕觥克摹⒆鲌D題(共4題,共16分)26、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】27、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】28、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】29、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16分)30、略
【分析】【詳解】
(1)[1]當(dāng)物體具有圖示方向的加速度a時,滑塊偏向左端,滑動片P偏向左端,M端電勢低于N端;指針向零點左側(cè)偏轉(zhuǎn)。
(2)[2]設(shè)滑動片P向左移動的距離為x,根據(jù)牛頓第二定律得2kx=ma
根據(jù)歐姆定律得
聯(lián)立解得
(3)[3]由(2),說明a與U成正比,表盤刻度均勻【解析】向左均勻31、略
【分析】【詳解】
(1)[1]實驗中;每次擋光片通過光電門的時間內(nèi),線圈磁通量變化量相等;
(2)[2]從表中數(shù)據(jù)可得,時間越小,線圈產(chǎn)
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