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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年人教A版選擇性必修2物理上冊(cè)階段測(cè)試試卷816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、2020年9月,中國(guó)發(fā)布“雙碳戰(zhàn)略”,計(jì)劃到2030年實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、2060年實(shí)現(xiàn)碳中和。電力作為遠(yuǎn)程輸送能量的載體,特高壓遠(yuǎn)距離輸送清潔電能是實(shí)現(xiàn)碳中和的重要途徑之一。若保持輸送電能總功率、輸電距離不變的情況下,從原來的150kV高壓輸電升級(jí)為1350kV的特高壓輸電,下列說法正確的是()A.若輸電線不變,則輸電線中的電流變?yōu)樵瓉淼?倍B.若輸電線不變,則輸電線上損失的電壓變?yōu)樵瓉淼腃.若輸電線不變,則輸電線上損失的功率變?yōu)樵瓉淼腄.若更換直徑為原來輸電線直徑的同種材料制成的輸電線,則輸電線上損失的功率不變2、將長(zhǎng)通有電流的直導(dǎo)線放入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場(chǎng)中,直導(dǎo)線所受安培力的大小記為F。下列說法正確的是()A.若則F可能為4NB.若則B一定為零C.F的方向一定與通電導(dǎo)線方向垂直D.通電導(dǎo)線與B平行時(shí),F(xiàn)最大3、如圖所示,在通電直導(dǎo)線下方,有一電子沿平行導(dǎo)線方向以速度v開始運(yùn)動(dòng);則()
A.將沿軌跡Ⅰ運(yùn)動(dòng),半徑越來越小B.將沿軌跡Ⅰ運(yùn)動(dòng),半徑越來越大C.將沿軌跡Ⅱ運(yùn)動(dòng),半徑越來越小D.將沿軌跡Ⅱ運(yùn)動(dòng),半徑越來越大4、圖a中A、B為兩個(gè)相同的環(huán)形線圈,共軸并靠近放置,A線圈中通有如圖b所示的交流電i;下列說法正確的是()
A.在到時(shí)間內(nèi)B兩線圈相斥B.在到時(shí)間內(nèi)B兩線圈相斥C.時(shí)刻兩線圈間作用力最大D.時(shí)刻兩線圈間作用力最大5、如圖所示,理想變壓器原副線圈的匝數(shù)分別為副線圈電路中L1、L2、L3為3個(gè)小燈泡A為理想交流電流表,L為電感線圈,C為電容器,閉合電鍵K后()
A.電流表指針會(huì)不斷擺動(dòng)B.僅增加副線圈的匝數(shù)n2,L1變暗C.僅提高交流電源的頻率,L2變暗D.僅提高交流電源的頻率,L3變暗評(píng)卷人得分二、多選題(共6題,共12分)6、據(jù)統(tǒng)計(jì)交通事故逐年增加,造成交通事故的一個(gè)主要原因就是酒后駕駛,“嚴(yán)查酒駕”成為全國(guó)交通部門的一項(xiàng)重要任務(wù).酒精測(cè)試儀是用于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)機(jī)動(dòng)車駕駛?cè)藛T是否酗酒的一種儀器,它的主要元件是由二氧化錫半導(dǎo)體制成的酒精氣體傳感器,該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,不同的酒精氣體濃度對(duì)應(yīng)著傳感器的不同電阻,這樣,顯示儀表的指針就與酒精氣體濃度有了對(duì)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r′的倒數(shù)與酒精氣體的濃度c成正比;則以下說法正確的是()
A.U越大,表示c越小B.U越大,表示c越大C.檢測(cè)到駕駛員喝了酒時(shí),U的示數(shù)變小D.U越大,表示檢測(cè)到駕駛員喝酒越多7、如圖所示,水平放置的光滑平行金屬導(dǎo)軌,左端通過開關(guān)S與內(nèi)阻不計(jì)、電動(dòng)勢(shì)為E的電源相連,右端與半徑為L(zhǎng)=20cm的光滑圓弧導(dǎo)軌相接.導(dǎo)軌寬度為20cm,電阻不計(jì)。導(dǎo)軌所在空間有豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T。一根導(dǎo)體棒ab垂直導(dǎo)軌放置,質(zhì)量m=60g、電阻R=1Ω,用兩根長(zhǎng)也為20cm的絕緣細(xì)線懸掛,導(dǎo)體棒恰好與導(dǎo)軌接觸.當(dāng)閉合開關(guān)S后,導(dǎo)體棒沿圓弧擺動(dòng),擺動(dòng)過程中導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌接觸良好且細(xì)線處于張緊狀態(tài)。導(dǎo)體棒ab速度最大時(shí),細(xì)線與豎直方向的夾角θ=53°(sin53°=0.8,cos53°=0.6,g=10m/s2);忽略導(dǎo)體棒切割磁感線時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。則()
A.磁場(chǎng)方向一定豎直向上B.電源的電動(dòng)勢(shì)E=8VC.導(dǎo)體棒在擺動(dòng)過程中所受安培力F=8ND.導(dǎo)體棒擺動(dòng)過程中的最大動(dòng)能為0.08J8、如圖所示,某同學(xué)用玻璃皿在中心放一個(gè)圓柱形電極接電源的負(fù)極,沿邊緣放一個(gè)圓環(huán)形電極接電源的正極做“旋轉(zhuǎn)的液體的實(shí)驗(yàn)”,若蹄形磁鐵兩極間正對(duì)部分的磁場(chǎng)視為勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為玻璃皿的橫截面的半徑為電源的電動(dòng)勢(shì)為內(nèi)阻限流電阻玻璃皿中兩電極間液體的等效電阻為閉合開關(guān)后當(dāng)液體旋轉(zhuǎn)時(shí)電壓表的示數(shù)為1.5V,則(不計(jì)一切阻力)()
A.由上往下看,液體做逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)B.液體所受的安培力大小為1.5NC.閉合開關(guān)后,液體熱功率為0.81WD.閉合開關(guān)10s,液體具有的動(dòng)能是3.69J9、兩個(gè)質(zhì)量、電荷量均相等的帶電粒子以不同的速率對(duì)準(zhǔn)圓心沿方向射入圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域;其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示。粒子重力及相互作用不計(jì),則下列說法正確的是()
A.粒子帶正電B.粒子在該磁場(chǎng)中所受洛倫茲力較的小C.粒子在該磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的動(dòng)量較的大D.粒子在該磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間較的長(zhǎng)10、如圖所示,空間的某個(gè)復(fù)合場(chǎng)區(qū)域內(nèi)存在著方向相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)。質(zhì)子由靜止開始經(jīng)一加速電場(chǎng)加速后,垂直于復(fù)合場(chǎng)的界面進(jìn)入并沿直線穿過場(chǎng)區(qū),質(zhì)子從復(fù)合場(chǎng)區(qū)穿出時(shí)的動(dòng)能為Ek,那么氘核同樣由靜止開始經(jīng)同一加速電場(chǎng)后穿過同一復(fù)合場(chǎng)后的動(dòng)能的大小可能是()
A.B.C.D.條件不足,難以確定11、下列說法正確的是()A.利用壓力傳感器可制成電子秤B.波長(zhǎng)越長(zhǎng)的電磁波更有利于雷達(dá)定位C.楞次定律的得出運(yùn)用了歸納推理的科學(xué)方法D.為減少輸電過程中感抗、容抗等帶來的損耗,輸電時(shí)常采用直流輸電評(píng)卷人得分三、填空題(共7題,共14分)12、從發(fā)電站輸出的功率為某一定值P,輸電線的總電阻為R保持不變;分別用110V
和11kV兩種電壓輸電.忽略變壓器損失的電能,則這兩種情況下輸電線上由電阻造成的電壓損失之比為____________,輸電線上由電阻造成的功率損失之比為___________.13、有一種測(cè)量壓力的電子秤,其原理圖如圖所示。E是內(nèi)阻不計(jì)、電動(dòng)勢(shì)為6V的電源。R0是一個(gè)阻值為300Ω的限流電阻。G是由理想電流表改裝成的指針式測(cè)力顯示器。R是一個(gè)壓敏電阻,其阻值可隨壓力大小變化而改變,其關(guān)系如下表所示。C是一個(gè)用來保護(hù)顯示器的電容器。秤臺(tái)的重力忽略不計(jì);試分析:
。壓力F/N
0
50
100
150
200
250
300
電阻R/Ω
300
280
260
240
220
200
180
(1)利用表中的數(shù)據(jù)歸納出電阻R隨壓力F變化的函數(shù)式R=___________Ω;
(2)若電容器的耐壓值為5V,該電子秤的最大稱量值為___________N;
(3)如果把電流表中電流的刻度變換成壓力刻度,則該測(cè)力顯示器的刻度___________。(選填“均勻”或“不均勻”)14、判斷下列說法的正誤。
(1)各種電磁波中最容易表現(xiàn)出干涉和衍射現(xiàn)象的是γ射線。____
(2)紅外線有顯著的熱效應(yīng),紫外線有顯著的化學(xué)作用。____
(3)低溫物體不能輻射紅外線。____
(4)紫外線在真空中的傳播速度大于可見光在真空中的傳播速度。____
(5)可利用紅外線的熒光效應(yīng)辨別人民幣的真?zhèn)巍___
(6)X射線的穿透本領(lǐng)比γ射線更強(qiáng)。____15、變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng),麥克斯韋假設(shè),既然變化的磁場(chǎng)能產(chǎn)生電場(chǎng),那么變化的電場(chǎng)也會(huì)在空間產(chǎn)生_____________16、在下圖所示的電路中,若線圈L的電阻與燈泡A的電阻相等,則開關(guān)S斷開前后,通過線圈L的電流隨時(shí)間變化的圖像是圖中的________,通過燈泡A的電流隨時(shí)間變化的圖像是圖中的________。若遠(yuǎn)小于則開關(guān)S斷開前后,通過線圈L的電流隨時(shí)間變化的圖像是圖中的________,通過燈泡A的電流隨時(shí)間變化的圖像是圖中的_________。
A.B.C.D.17、學(xué)習(xí)楞次定律的時(shí)候,老師往往會(huì)做如下圖所示的實(shí)驗(yàn)。圖中,a、b都是很輕的鋁環(huán),環(huán)a是閉合的,環(huán)b是不閉合的。a、b環(huán)都固定在一根可以繞O點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng)的水平細(xì)桿上,開始時(shí)整個(gè)裝置靜止。當(dāng)條形磁鐵N極垂直a環(huán)靠近a時(shí),a環(huán)將___________;當(dāng)條形磁鐵N極垂直b環(huán)靠近b時(shí),b環(huán)將___________。填“靠近磁鐵”、“遠(yuǎn)離磁鐵”或“靜止不動(dòng)”
18、電子感應(yīng)加速器:
電子感應(yīng)加速器是利用______使電子加速的設(shè)備,當(dāng)電磁鐵線圈中______的大小、方向發(fā)生變化時(shí),產(chǎn)生的感生電場(chǎng)使電子加速。評(píng)卷人得分四、作圖題(共4題,共32分)19、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(chǎng)力的方向。
20、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。
21、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。
22、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3題,共21分)23、某課外活動(dòng)小組自制了一臺(tái)稱重電子秤,其原理結(jié)構(gòu)如圖甲所示。R0為定值電阻,R是壓敏電阻,其阻值會(huì)隨所受的壓力F的變化而變化,變化范圍大約為幾歐到十幾歐,通過電壓表的讀數(shù)可以得知壓力大小?;顒?dòng)小組通過實(shí)驗(yàn)探究了壓敏電阻阻值R與其所受壓力F大小的關(guān)系;如圖乙所示。請(qǐng)回答以下問題:
(1)根據(jù)圖乙所示的R-F圖像,寫出R和F的關(guān)系式:___________。
(2)若圖甲所示的電路中,在壓敏電阻R上水平放置一個(gè)重為2N的托盤,在托盤上放一重物,電源電動(dòng)勢(shì)E=9V,電源內(nèi)阻r=1Ω,R0=4.5Ω,閉合開關(guān),電壓表示數(shù)為3V,則重物的重力為___________N。
24、某同學(xué)學(xué)習(xí)傳感器后;用電源;電磁繼電器、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線等儀器設(shè)計(jì)了一個(gè)高溫報(bào)警器,要求是:正常情況綠燈亮,有險(xiǎn)情時(shí)電鈴報(bào)警。電路如圖所示,圖中儀器還不完整。請(qǐng)完成以下問題:
(1)圖中的甲還需要放入的元件是______。
A.二極管。
B.光敏電阻。
C.NTC熱敏電阻阻值隨溫度升高而減小
D.PTC熱敏電阻阻值隨溫度升高而增大
(2)電路正確連接之后,該同學(xué)調(diào)試過程發(fā)現(xiàn)報(bào)警時(shí)溫度比預(yù)期偏低了一點(diǎn)點(diǎn)。要求在溫度更高一點(diǎn)時(shí)就開始報(bào)警,則需要調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭往______(選填“左”或“右”)移動(dòng)一點(diǎn)。25、如圖1所示是“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)裝置圖;該裝置同時(shí)也可以完成“探究物體加速度與質(zhì)量;力的關(guān)系”。
(1)用該裝置完成“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)時(shí),下面說法正確的是________(單選)
A.圖中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)使用8V左右的交流電源。
B.實(shí)驗(yàn)時(shí)必須通過調(diào)節(jié)軌道左端的滑輪以讓細(xì)線和軌道平行。
C.實(shí)驗(yàn)時(shí)必須把軌道右端抬高以補(bǔ)償阻力;但不需要滿足槽碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量。
D.為了提高實(shí)驗(yàn)的精度;本實(shí)驗(yàn)需要改變車中砝碼的個(gè)數(shù)以改變運(yùn)動(dòng)小車的質(zhì)量,獲得多組數(shù)據(jù)。
(2)某同學(xué)利用如圖1所示的裝置進(jìn)行“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)中重物始終未落地,最后得到了如圖2所示的速度—時(shí)間圖像,根據(jù)圖像可以分析出在實(shí)驗(yàn)操作中可能存在的問題是_____(單選)
A.實(shí)驗(yàn)中沒有補(bǔ)償阻力B.實(shí)驗(yàn)中沒有滿足小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于槽碼質(zhì)量。
C.實(shí)驗(yàn)中先讓釋放小車后打開打點(diǎn)計(jì)時(shí)器D.實(shí)驗(yàn)中未保持細(xì)線和軌道平行。
(3)某同學(xué)利用上述實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中按規(guī)范操作打出的一條紙帶的一部分如圖3。從比較清晰的點(diǎn)起,每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),量出各計(jì)數(shù)點(diǎn)到“A”的距離(單位:cm)。取“A”計(jì)數(shù)點(diǎn)為時(shí)刻,作出“”如圖4所示,則由圖像可得其加速度為________m/s2(保留兩位有效數(shù)字)
(4)在“探究物體加速度與質(zhì)量、力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,為了提高實(shí)驗(yàn)精度,某同學(xué)通過合理的操作使用力傳感器(圖5)來測(cè)量繩子拉力,下面有關(guān)實(shí)驗(yàn)操作中說法正確的是________(單選)
A.實(shí)驗(yàn)操作中不需要槽碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量。
B.實(shí)驗(yàn)操作中不需要細(xì)線和軌道平行。
C.實(shí)驗(yàn)操作中不需要補(bǔ)償阻力。
D.實(shí)驗(yàn)操作中不需要多次改變小車的質(zhì)量以獲得多組數(shù)據(jù)。
(5)該同學(xué)為了研究力傳感器的原理,查閱相關(guān)原理,發(fā)現(xiàn)力傳感器內(nèi)部的核心結(jié)構(gòu)是如圖6所示的裝置,四個(gè)電阻貼在右側(cè)固定的彈性梁上。其主要原理是在彈性梁左側(cè)施加外力時(shí),彈性梁發(fā)生形變,引起貼在彈性梁上的四個(gè)電阻形狀發(fā)生改變,引起電阻值大小發(fā)生變化,使輸出的電壓發(fā)生變化,把力學(xué)量轉(zhuǎn)化為電學(xué)量。其電路簡(jiǎn)化圖如圖7所示。施加如圖6所示的外力若要兩點(diǎn)輸出的電壓盡量大,則圖7中處電阻應(yīng)為__________(填“”或者“”)
評(píng)卷人得分六、解答題(共4題,共24分)26、如圖所示,虛線MN沿豎直方向,其左側(cè)區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)電場(chǎng)(圖中未畫出)和方向垂直紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),虛線MN的右側(cè)區(qū)域有方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng).水平線段AP與MN相交于O點(diǎn).在A點(diǎn)有一質(zhì)量為m,電量為+q的帶電質(zhì)點(diǎn),以大小為v0的速度在左側(cè)區(qū)域垂直磁場(chǎng)方向射入,恰好在左側(cè)區(qū)域內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),已知A與O點(diǎn)間的距離為虛線MN右側(cè)電場(chǎng)強(qiáng)度為重力加速度為g.求:
(1)MN左側(cè)區(qū)域內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向;
(2)帶電質(zhì)點(diǎn)在A點(diǎn)的入射方向與AO間的夾角為多大時(shí),質(zhì)點(diǎn)在磁場(chǎng)中剛好運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn);并畫出帶電質(zhì)點(diǎn)在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡;
(3)帶電質(zhì)點(diǎn)從O點(diǎn)進(jìn)入虛線MN右側(cè)區(qū)域后運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)速度的大小vp.27、如圖所示,絕緣斜面傾角為30°,與絕緣水平面相接,斜面上有垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度水平面有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度.在斜面和水平面上鋪設(shè)如圖所示的軌道,是用單位長(zhǎng)度電阻為的材料制成的導(dǎo)軌,金屬導(dǎo)軌與沿斜面平行放置,上端分別與連接,下端剛好在斜面底端,分別與光滑絕緣材料制成的平滑連接,且為足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌,軌道段和段平行,間距為間接的電阻.現(xiàn)將一有效電阻為的金屬棒PQ垂直導(dǎo)軌靜置于絕緣段上,將另一單位長(zhǎng)度電阻為的導(dǎo)體棒MN從軌道上端的O點(diǎn)開始,在沿斜面的拉力作用下以的速度勻速下滑,滑至處時(shí)撤去拉力,導(dǎo)體棒MN運(yùn)動(dòng)到水平段與PQ相碰,碰后粘在一起向前運(yùn)動(dòng),不計(jì)MN、PQ與軌道間的摩擦,運(yùn)動(dòng)過程中MN始終保持與和垂直,導(dǎo)體棒經(jīng)處時(shí)無能量損失.已知導(dǎo)體棒MN的質(zhì)量金屬棒PQ質(zhì)量金屬導(dǎo)軌的電阻不計(jì),導(dǎo)體棒MN始終與軌道良好接觸.
(1)導(dǎo)體棒MN在段下滑時(shí),判斷M、N的電勢(shì)高低,并求經(jīng)過MN的電流大?。?/p>
(2)求MN與PQ碰后向右滑行的距離;
(3)求在導(dǎo)體棒MN運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過程中,回路中產(chǎn)生的焦耳熱.28、如圖所示,單匝矩形金屬框abcd寬L=0.20m,足夠長(zhǎng),質(zhì)量m=0.10kg,電阻R=0.10Ω。在金屬框的正下方有一勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50T。開始時(shí)金屬框下端ab正好處于磁場(chǎng)上邊緣處,并與磁場(chǎng)邊緣平行。現(xiàn)將金屬框由靜止開始釋放,沿豎直向下的方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng),在金屬框下降h=0.50m的過程中,產(chǎn)生的熱量為Q=0.45J,這時(shí)金屬框的cd邊仍在磁場(chǎng)外,g=10m/s2;求:
(1)此時(shí)金屬框的速度大小;
(2)此時(shí)金屬框中感應(yīng)電流的大小和方向;
(3)此時(shí)金屬框的加速度。
29、近年來多國(guó)在研制利用電磁阻尼的方法以代替原來的阻攔索技術(shù),讓飛機(jī)在航空母艦上降落時(shí)獲得較大的加速度。如圖為電磁阻尼裝置示意圖,電阻不計(jì)的兩光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距為l,導(dǎo)軌放置在絕緣平面上,導(dǎo)軌處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。導(dǎo)軌的右端NQ處接有一個(gè)電阻為R的定值電阻。質(zhì)量為m,長(zhǎng)度為l、電阻為r的金屬桿ab以初速度v0進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域。假設(shè)導(dǎo)軌足夠長(zhǎng);整個(gè)過程中金屬桿始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好,求:
(1)感應(yīng)電流在電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為多大?
(2)金屬桿進(jìn)入水平導(dǎo)軌后前進(jìn)的距離為多大?
(3)NQ端接電阻,能量以熱量的方式耗散,若將定值電阻R改為電容為C的電容器;可以將飛機(jī)的動(dòng)能以電能的方式存儲(chǔ)在電容器中,最終電容器儲(chǔ)存的電能為多大?
參考答案一、選擇題(共5題,共10分)1、D【分析】【詳解】
A.由公式
可知,在輸電功率不變的情況下,電壓升高為原來的9倍,則輸送電流變?yōu)樵瓉淼腁錯(cuò)誤;
B.由歐姆定律可知,導(dǎo)線上損失的電壓
輸電線不變,所以輸電線上損失的電壓變?yōu)樵瓉淼腂錯(cuò)誤;
C.輸電線上損失的功率為
所以輸電線上損失的功率變?yōu)樵瓉淼腃錯(cuò)誤;
D.根據(jù)
輸電線的直徑變?yōu)樵瓉淼膭t電阻變?yōu)樵瓉淼?1倍,所以輸電線上損失的功率不變,D正確。
故選D。2、C【分析】【詳解】
A.若導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受安培力最大值為
故A錯(cuò)誤;
B.若導(dǎo)線和磁場(chǎng)平行;無論磁感應(yīng)強(qiáng)度為多少,所受安培力都為零,故B錯(cuò)誤;
C.由左手定則可知F的方向一定與通電導(dǎo)線方向垂直;故C正確;
D.通電導(dǎo)線與B垂直時(shí),F(xiàn)最大;故D錯(cuò)誤。
故選C。3、A【分析】【詳解】
CD.由安培定則可知;通電直導(dǎo)線在其下方的磁場(chǎng)垂直紙面向里,如圖所示,根據(jù)左手定則可知,電子所受洛倫茲力的方向向上,所以沿軌跡Ⅰ運(yùn)動(dòng),故CD錯(cuò)誤;
AB.因離導(dǎo)線越近,磁感應(yīng)強(qiáng)度越大,根據(jù)Bqv=m可知;軌跡半徑越來越小,所以A正確,B錯(cuò)誤。
故選A。4、B【分析】【詳解】
A.在到時(shí)間內(nèi),線圈A中電流減小,產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度減小,線圈B中磁通量減小,將產(chǎn)生感應(yīng)電流阻礙磁通量的減小,根據(jù)楞次定律可知線圈B中的感應(yīng)電流方向應(yīng)和此時(shí)線圈A中電流方向相同,根據(jù)同向電流相吸可知到時(shí)間內(nèi)A;B兩線圈相吸;故A錯(cuò)誤;
B.在到時(shí)間內(nèi),線圈A中電流增大,產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度增大,線圈B中磁通量增大,將產(chǎn)生感應(yīng)電流阻礙磁通量的增大,根據(jù)楞次定律可知線圈B中的感應(yīng)電流方向應(yīng)和此時(shí)線圈A中電流方向相反,根據(jù)異向電流相斥可知到時(shí)間內(nèi)A;B兩線圈相斥;故B正確;
C.時(shí)刻線圈A中電流變化率為零,產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度變化率為零,則線圈B中磁通量變化率為零,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零,則感應(yīng)電流為零,所以時(shí)刻兩線圈間作用力為零;故C錯(cuò)誤;
D.時(shí)刻線圈A中電流為零;所以兩線圈間作用力為零,故D錯(cuò)誤。
故選B。5、C【分析】【詳解】
A.交流電流表顯示的是有效值;通過交變電流時(shí),不會(huì)擺動(dòng),故A錯(cuò)誤;
B.增加副線圈的匝數(shù),根據(jù)理想變壓器的工作原理可知,輸出電壓增大,燈泡L1兩端的電壓增大;變亮,故B錯(cuò)誤;
C.僅提高交流電源的頻率,則電感對(duì)電流的阻礙作用增大,燈泡L2變暗;故C正確;
D.僅提高交流電源的頻率,則電容對(duì)電流的阻礙作用減小,燈泡L3變亮,故D錯(cuò)誤。二、多選題(共6題,共12分)6、B:D【分析】【詳解】
AB.圖中酒精傳感器與R、R0串聯(lián),電壓表測(cè)R0兩端的電壓,U越大,說明電路中電流越大,酒精傳感器的電阻減小,由題:酒精氣體傳感器電阻r′的倒數(shù)與酒精氣體的濃度c成正比,可知,c越大;故A錯(cuò)誤,B正確;
C.檢測(cè)到駕駛員喝了酒時(shí),c增大,r′減小,電路中總電阻減小,電路中電流增大,則U的示數(shù)增大;故C錯(cuò)誤;
D.由上分析可知;U越大,c越大,表示檢測(cè)到駕駛員喝酒越多,故D正確.
故選:BD7、B:D【分析】【分析】
【詳解】
A.當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí);導(dǎo)體棒向右擺動(dòng),說明其所受安培力水平向右,由左手定則可知,磁場(chǎng)方向豎直向下,故A錯(cuò)誤;
BC.設(shè)電路中電流為I,電源的電動(dòng)勢(shì)為E,有
導(dǎo)體棒速度最大時(shí),細(xì)線與豎直方向的夾角則
得
安培力
故B正確;C錯(cuò)誤;
D.根據(jù)動(dòng)能定理得
解得
故D正確。
故選BD。8、A:D【分析】【詳解】
A.根據(jù)左手定則;導(dǎo)電液體受到的安培力沿逆時(shí)針方向,因此液體沿逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn),故A正確;
B.電壓表的示數(shù)
則根據(jù)閉合電路歐姆定律
所以電路中的電流值為
液體所受安培力為
故B錯(cuò)誤;
C.玻璃皿中兩極間液體的等效電阻為0.9Q,液體的熱功率為
故C錯(cuò)誤;
D.根據(jù)能量守恒定律,閉合開關(guān)10s,液體具有的動(dòng)能是
故D正確。
故選AD。9、A:C【分析】【詳解】
A.粒子向右運(yùn)動(dòng),根據(jù)左手定則,b向上偏轉(zhuǎn);應(yīng)帶正電,故A正確;
B.由洛侖茲力提供向心力,有
得
由幾何關(guān)系知,軌道半徑b粒子比a粒子的要大,所以b粒子的速度比a粒子的要大,由
所以b粒子在該磁場(chǎng)中所受洛倫茲力比a粒子的要大;故B錯(cuò)誤;
C.由
兩粒子的質(zhì)量相同,所以b粒子在該磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的動(dòng)量較a粒子的要大;故C正確;
D.設(shè)粒子在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)角為則粒子磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間
兩粒子周圍相同,由此可知偏轉(zhuǎn)角大的運(yùn)動(dòng)時(shí)間更長(zhǎng),由幾何關(guān)系知a粒子的偏轉(zhuǎn)角更大;所以運(yùn)動(dòng)時(shí)間更長(zhǎng),故D錯(cuò)誤。
故選AC。10、A:B【分析】【詳解】
設(shè)質(zhì)子的質(zhì)量為m,則氘核的質(zhì)量為2m。質(zhì)子在加速電場(chǎng)中,由動(dòng)能定理可得
質(zhì)子在復(fù)合場(chǎng)內(nèi),由
得
同理對(duì)于氘核在加速電場(chǎng)中,由動(dòng)能定理可得
解得
將氘核進(jìn)復(fù)合場(chǎng)的速度拆分成向右的v和向左的則氘核的運(yùn)動(dòng)可等效成向右的勻速直線運(yùn)動(dòng)(速度v)和沿逆時(shí)針方向的勻速圓周運(yùn)動(dòng)(速度)的合成;氘核射出復(fù)合場(chǎng)的過程中沿電場(chǎng)方向的側(cè)移可能是0,也可能沿電場(chǎng)方向;氘核射出復(fù)合場(chǎng)的過程中電場(chǎng)力做的功可能是0,也可能為正;氘核的末動(dòng)能可能等于Ek,也可能大于Ek;故AB正確,CD錯(cuò)誤。
故選AB。11、A:C:D【分析】【詳解】
A.電子秤使用的測(cè)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(dá)是利用電磁波來測(cè)定物體位置的無線電設(shè)備;因?yàn)椴ㄩL(zhǎng)越短的電磁波可以更好的反射;因此雷達(dá)使用的電磁波是波長(zhǎng)比較短的微波,B錯(cuò)誤;
C.楞次定律的得出運(yùn)用了歸納推理的科學(xué)方法;C正確;
D.高壓輸電線路中的感抗和容抗都是因?yàn)榻涣麟娝a(chǎn)生的;如果采用直流輸電,沒有了交流效應(yīng),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7題,共14分)12、略
【分析】【詳解】
根據(jù)電流I=P/U,線路上損失的電壓U線=IR=
110V輸電線電壓損失U線1=PR/U1
11KV輸電線電壓損失U線2=PR/U2
故U線1:U線2=U2:U1=100:1;
輸電線上的功率損失P線=I2R=
110V輸電線的功率損失P線1=
11KV輸電線的功率損失P線2=
故P線1:P線2==10000:1.【解析】100:110000:113、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)通過表中數(shù)據(jù)可得。
故R與F成線性變化關(guān)系;設(shè)它們的關(guān)系為。
R=kF+b代入數(shù)據(jù)得。
(2)由題意,上的電壓為5V,通過的電流為。
利用。
R=300-0.4F可求得。
(3)由。
R=kF+b可得。
即該測(cè)力顯示器的刻度不均勻?!窘馕觥坎痪鶆?4、略
【分析】【分析】
【詳解】
略【解析】①.錯(cuò)誤②.正確③.錯(cuò)誤④.錯(cuò)誤⑤.錯(cuò)誤⑥.錯(cuò)誤15、略
【解析】磁場(chǎng)16、略
【分析】【詳解】
[1][2]線圈L的電阻與燈泡A的電阻相等,則開關(guān)閉合時(shí),通過兩者的電流相等,開關(guān)S斷開前后,由于線圈的自感,通過燈泡的電流大小相同方向相反,之后電流逐漸減小到0,故通過燈泡A的電流隨時(shí)間變化的圖像是圖中的C。
通過線圈L的電流方向不會(huì)變化;斷開開關(guān)后,電流由最初值逐漸減小到0,即為圖A。
[3][4]若遠(yuǎn)小于則開關(guān)閉合時(shí),通過線圈的電流遠(yuǎn)大于通過燈泡的電流,開關(guān)S斷開后瞬間,由于線圈的自感,通過燈泡的電流跟原方向相反,大小與線圈原電流大小相同,即通過燈泡A的電流隨時(shí)間變化的圖像是圖中的D。
通過線圈L的電流方向不會(huì)變化,斷開開關(guān)后,電流由最初值逐漸減小到0,即為圖B。【解析】ACBD17、略
【分析】【分析】
【詳解】
當(dāng)條形磁鐵N極垂直a環(huán)靠近a時(shí),穿過a環(huán)的磁通量增加,a環(huán)閉合產(chǎn)生感應(yīng)電流,磁鐵對(duì)a環(huán)產(chǎn)生安培力,阻礙兩者相對(duì)運(yùn)動(dòng),a環(huán)將遠(yuǎn)離磁鐵。
當(dāng)條形磁鐵N極垂直b環(huán)靠近b時(shí),b環(huán)中不產(chǎn)生感應(yīng)電流,磁鐵對(duì)b環(huán)沒有安培力作用,b環(huán)將靜止不動(dòng)?!窘馕觥窟h(yuǎn)離磁鐵靜止不動(dòng)18、略
【分析】【分析】
【詳解】
略【解析】感生電場(chǎng)電流四、作圖題(共4題,共32分)19、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(chǎng)力的方向如圖所示。
【解析】20、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】21、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(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】22、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3題,共21分)23、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)[1]由圖可知,當(dāng)R=16Ω時(shí)。
F=0當(dāng)R=7Ω時(shí)。
F=4.5N代入R=kF+b;解得。
b=16Ω,k=-2Ω/N故。
R=-2F+16(Ω)(2)[2]電壓表示數(shù)為3V;根據(jù)閉合電路歐姆定律有。
E=(r+R)+U解得。
R=8Ω對(duì)照R-F圖像,知壓敏電阻所受壓力為4N;由于壓力大小等于托盤和重物的重力之和,故重物的重力為2N?!窘馕觥縍=-2F+16(Ω)224、略
【分析】【詳解】
(1)[1]根據(jù)要求,在常溫下熱敏電阻甲阻值較大,電磁鐵磁性較弱,不能將銜鐵吸下,此時(shí)綠燈所在電路接通,綠燈亮;溫度升高,熱敏電阻阻值較小,控制電路電流增大時(shí),電磁鐵磁性增大,將銜鐵吸下。所以圖中的甲還需要放入的元件是NTC熱敏電阻阻值隨溫度升高而減小
故選C。
(2)[2]電路正確連接之后,該同學(xué)調(diào)試過程發(fā)現(xiàn)報(bào)警時(shí)溫度比預(yù)期偏低了一點(diǎn)點(diǎn),則是在熱敏電阻的電阻值比較大的時(shí)候才報(bào)警說明滑動(dòng)變阻器的阻值比較小。要求在溫度更高一點(diǎn)時(shí)就開始報(bào)警,則需要調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使滑動(dòng)變阻器的電阻值大一些,則需要將滑動(dòng)頭往左移動(dòng)一些?!窘馕觥緾左25、略
【分析】【詳解】
(1)[1]A.圖中是電火花計(jì)時(shí)器;使用220V交流電源,A錯(cuò)誤;
B.實(shí)驗(yàn)時(shí)必須通過調(diào)節(jié)軌道左端的滑輪以讓細(xì)線和軌道平行;以保證細(xì)線拉力保持不變,小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng),B正確;
C.實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖恰疤骄啃≤囁俣入S時(shí)間變化的規(guī)律”;只要保證小車所受合力不變即可,不需要補(bǔ)償阻力和滿足槽碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量的要求,C錯(cuò)誤;
D.為了提高實(shí)驗(yàn)的精度;本實(shí)驗(yàn)需要改變細(xì)線所掛的槽碼的個(gè)數(shù)以改變運(yùn)動(dòng)小車的質(zhì)量,獲得多組數(shù)據(jù),D錯(cuò)誤。
故選B。
(2)[2]有圖像可知小車在運(yùn)動(dòng)的后階段加速度變??;說明細(xì)線拉力方向后階段發(fā)生變化,故可能存在的問題是試驗(yàn)中未保持細(xì)線和軌道平行。
故選D。
(3)[3]每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),故相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔為
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移時(shí)間規(guī)律可得
知圖像的斜率
則小車的加速度為
(4)[4]A.實(shí)驗(yàn)中因?yàn)槔K子的拉力大小通過力傳感器讀出;因此不需要槽碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量,A正確;
BC.實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖恰疤骄课矬w加速度與質(zhì)量;力的關(guān)系”;要保證小車所受細(xì)線拉力等于小車所受合力,則需要補(bǔ)償阻力,要保持細(xì)線和軌道平行,BC錯(cuò)誤;
D.實(shí)驗(yàn)操作中需要多次改變小車的質(zhì)量以獲得多組數(shù)據(jù);以減小偶然誤差,D錯(cuò)誤。
故選A。
(5)[5]在彈性梁左側(cè)施加外力時(shí),彈性梁發(fā)生形變,四個(gè)電阻發(fā)生變化,其中R1、R2減小,R3、R4增大,四者變化后的阻值關(guān)系為R1<R2<R4<R3,電路中ad兩點(diǎn)輸出的電壓為
其中,U為bc兩點(diǎn)電壓,可見,要使Uad兩點(diǎn)電壓最大,在題中條件中,使RA>RB即可,即A應(yīng)選R4?!窘馕觥緽D4.0AR4六、解答題(共4題,共24分)26、略
【分析】【詳解】
(1)質(zhì)點(diǎn)在左側(cè)區(qū)域受重力、電場(chǎng)力和洛倫茲力作用,根據(jù)質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)可得:重力和電場(chǎng)力等大反向,洛倫
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