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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年新科版選擇性必修2物理下冊月考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8題,共16分)1、圖甲中的變壓器為理想變壓器,原線圈的匝數(shù)與副線圈全部匝數(shù)之比為5:1,副線圈接有兩個電阻現(xiàn)在原線圈輸入正弦式交變電流,將滑動觸頭P置于副線圈的中點,a、b兩端接示波器,檢測a、b兩端的電壓如圖乙所示。設(shè)電流表A為理想電流表;導(dǎo)線電阻不計。則下列判斷正確的是()
A.原線圈上電壓變化的頻率為B.電流表的示數(shù)為C.只將滑動觸頭P向上移動一些,電流表示數(shù)可能減小D.只將a、b兩端用導(dǎo)線連接,原線圈的輸入功率為2、小型交流發(fā)電機(jī)的示意圖如圖所示,兩磁極N、S間的磁場可視為水平方向的勻強磁場。線圈繞垂直于磁場的水平軸沿逆時針方向以恒定的角速度勻速轉(zhuǎn)動,下列說法正確的是()
A.圖示位置的線圈位于中性面B.線圈經(jīng)過圖示位置時磁通量的變化率最大C.線圈每經(jīng)過圖示位置,交變電流的方向就會發(fā)生改變D.若線圈轉(zhuǎn)動的角速度增大一倍,則感應(yīng)電動勢的有效值變?yōu)樵瓉淼谋?、如圖所示,A、B、C是等邊三角形的三個頂點,O是A、B連線的中點。以O(shè)為坐標(biāo)原點,A、B連線為x軸,O、C連線為y軸,建立坐標(biāo)系。過A、B、C、O四個點各有一條長直導(dǎo)線垂直穿過紙面,導(dǎo)線中通有大小相等、方向向里的電流,則過O點的通電直導(dǎo)線所受安培力的方向為()
A.沿y軸正方向B.沿y軸負(fù)方向C.沿x軸正方向D.沿x軸負(fù)方向4、如圖,虛線所示的圓形區(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。大量相同的帶電粒子以相同的速率經(jīng)過P點,在紙面內(nèi)沿不同方向射入磁場。若粒子射入速率為這些粒子在磁場邊界的出射點分布在四分之一圓周上;若粒子射入速率為相應(yīng)的出射點分布在三分之一圓周上,不計粒子重力及粒子之間的相互作用力,則為()
A.B.C.D.5、如圖所示,圓心角為的扇形區(qū)域MON內(nèi)存在方向垂直紙面向外的勻強磁場,P點為半徑OM的中點。現(xiàn)有比荷大小相等的兩個帶電粒子a、b,以不同的速度先后從P點沿ON方向射入磁場,并分別從M、N兩點射出磁場。不計粒子所受重力及粒子間相互作用。粒子a、b在磁場中運動過程;下列說法正確的是()
A.粒子a帶正電,粒子b帶負(fù)電B.粒子a在磁場中的運動時間短C.粒子a、b的加速度大小之比為1:5D.粒子a、b的速度大小之比為5:16、2020年,國產(chǎn)“質(zhì)子治療230MeV超導(dǎo)回旋加速器”在原子能院完成設(shè)備安裝和測試?;匦铀倨鞯脑砣鐖D所示,和是兩個半徑為R的半圓型金屬盒,接在電壓為U、周期為T的交流電源上,位于圓心處的質(zhì)子源A能不斷產(chǎn)生質(zhì)子(初速度可以忽略),質(zhì)子在兩盒之間被電場加速,置于與盒而垂直的磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中。已知質(zhì)子的電荷量為q、質(zhì)量為m;忽略質(zhì)子在電場中運動的時間,不考慮加速過程中的相對論效應(yīng),不計質(zhì)子重力。下列說法正確的是()
A.交流電源的周期等于質(zhì)子做圓周運動周期的2倍B.若只增大交流電源的電壓U,則質(zhì)子的最大動能將增大C.質(zhì)子在電場中加速的次數(shù)為D.質(zhì)子第1次和第2次經(jīng)過兩D型盒間狹縫后的運動軌跡半徑之比為1:27、如圖所示為一交流發(fā)電機(jī)的原理示意圖,其中矩形線圈的邊長匝數(shù)線圈的總電阻線圈在磁感強度的勻強磁場中繞垂直于磁場的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動,角速度線圈兩端通過電刷E、F與阻值的定值電阻連接。(計算時取3)下列選項中正確的是()
A.在內(nèi)該交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的交變電流的電流方向改變50次B.從線圈經(jīng)過中性面開始計時,線圈中感應(yīng)電動勢隨時間變化的函數(shù)表達(dá)式為C.此發(fā)電機(jī)在上述工作狀態(tài)下的輸出功率為D.從線圈經(jīng)過中性面開始計時,經(jīng)過周期時間通過電阻R的電荷量為8、如圖所示,是電容式話筒的示意圖,它是利用電容制成的傳感器,話筒的振動膜前面有薄薄的金屬層,膜后距膜幾十微米處有一金屬板,振動膜上的金屬層和這個金屬板構(gòu)成電容器的兩極。在兩極間加一電壓U;人對著話筒說話時,振動膜前后振動,使電容發(fā)生變化,從而使聲音信號被話筒轉(zhuǎn)化為電信號,其中導(dǎo)致電容變化的原因是電容器兩板間的()
A.距離變化B.正對面積變化C.電介質(zhì)變化D.電壓變化評卷人得分二、多選題(共9題,共18分)9、關(guān)于理想變壓器,下列說法正確的是()A.變壓器只能改變交變電流的電壓,不能改變直流電的電壓B.實際生活中,不存在原線圈與副線圈匝數(shù)相等的變壓器C.理想變壓器不僅可以改變交變電流的電壓和電流,還可以改變交變電流的頻率D.穿過原、副線圈的磁通量在任何時刻都相等10、遠(yuǎn)距離輸電的原理圖如圖所示,升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n1、n2,電壓分別為U1、U2,電流分別為I1、I2,輸電線上的電阻為R。變壓器為理想變壓器;則下列關(guān)系式中正確的是()
A.=B.I2=C.I1U1>I22RD.I1U1=I2U211、如圖所示的電路中;一燈泡和一可變電容器串聯(lián),下列說法正確的是()
A.a、b端接穩(wěn)恒電流,燈泡能發(fā)光B.a、b端接交變電流,燈泡能發(fā)光C.a、b端接交變電流,只增大電容器的電容,燈泡亮度增大D.a、b端接交變電流,只增大交變電流的頻率,燈泡亮度增大12、如圖所示為一圓形區(qū)域的勻強磁場,在O點處有一放射源,沿半徑方向射出速率不同的同種粒子,其中帶電粒子1從A點飛出磁場,帶電粒子2從B點飛出磁場;不考慮帶電粒子的重力,則()
A.帶電粒子1與2的速率之比為B.帶電粒子1與2的速率之比為C.帶電粒子1與2在磁場中運動時間的比為D.帶電粒子1與2在磁場中運動時間的比為13、在絕緣的水平桌面上固定有MN、PQ兩根平行的光滑金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌間距為l,電阻相同的金屬棒ab和cd垂直放在導(dǎo)軌上,兩棒正中間用一根長為l的絕緣細(xì)線相連,棒ab右側(cè)有磁感應(yīng)強度大小相等的勻強磁場I、Ⅱ,寬度也為l,磁場方向均垂直導(dǎo)軌,整個裝置的俯視圖如圖所示。從圖示位置在棒ab上加水平拉力,使金屬棒ab和cd向右勻速穿過磁場區(qū)域,則金屬棒ab中感應(yīng)電流i和絕緣細(xì)線上的張力大小F隨時間t變化的圖像,可能正確的是(規(guī)定金屬棒ab中電流方向由a到b為正)()
A.B.C.D.14、兩相同的“冂”形光滑金屬框架豎直放置,框架的一部分處在垂直紙面向外的條形勻強磁場中,如圖所示。兩長度相同粗細(xì)不同的銅質(zhì)金屬棒a、b分別從兩框架上相同高度處由靜止釋放;下滑過程中金屬棒與框架接觸良好,框架電阻不計,下列說法中正確的是()
A.金屬棒a、b在磁場中的運動時間相等B.到達(dá)磁場下邊界時,粗金屬棒b的速度大C.通過磁場過程中,流過粗金屬棒b的電量多D.通過磁場過程中,粗金屬棒b產(chǎn)生的熱量多15、如圖(甲)所示,兩根足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在水平面內(nèi),導(dǎo)軌間距為1.0m,左端連接阻值R=4.0Ω的電阻,勻強磁場磁感應(yīng)強度B=0.5T、方向垂直導(dǎo)軌所在平面向下。質(zhì)量m=0.2kg、長度l=1.0m、電阻r=1.0Ω的金屬桿置于導(dǎo)軌上,向右運動并與導(dǎo)軌始終保持垂直且接觸良好,t=0時對桿施加一平行于導(dǎo)軌方向的外力F,桿運動的v-t圖像如圖(乙)所示;其余電阻不計;則()
A.t=0時刻,外力F水平向右,大小為0.7NB.3s內(nèi),流過R的電荷量為3.6CC.從t=0開始,金屬桿運動距離為5m時電阻R兩端的電壓為1.6VD.在0~3.0s內(nèi),外力F大小隨時間t變化的關(guān)系式是F=0.1+0.1t(N)16、如圖甲所示的變壓器電路中,理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為2:1,a、b輸入端輸入的電流如圖乙所示,副線圈電路中電阻R=10Ω;電路中的電流表;電壓表都是理想電表,下列說法正確的是()
A.電流表的示數(shù)為AB.副線圈中電流的最大值為2AC.副線圈中電流的有效值為AD.電壓表的示數(shù)為10V17、如圖甲所示,理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10∶1,R1=20Ω,R2=30Ω,C為電容器,已知通過R1的正弦式電流如圖乙所示;則()
A.交變電流的頻率為0.02HzB.原線圈輸入電壓的最大值為200VC.電阻R2的電功率約為6.67WD.通過R3的電流始終為零評卷人得分三、填空題(共5題,共10分)18、電阻應(yīng)變效應(yīng):_________在外力作用下發(fā)生機(jī)械形變時,其電阻也隨之變化的現(xiàn)象。19、峰值:交變電流的電壓、電流能達(dá)到的最大數(shù)值叫峰值.電容器所能承受的電壓要______交流電壓的峰值,否則電容器就可能被擊穿。20、如圖所示是測定光電效應(yīng)產(chǎn)生的光電子比荷的簡要實驗原理圖,兩塊平行板相距為d,其中N為金屬板,受紫外線照射后,將發(fā)射沿不同方向運動的光電子,形成電流,從而引起電流計G的指針偏轉(zhuǎn),若調(diào)節(jié)R0逐漸增大極板間電壓,可以發(fā)現(xiàn)電流逐漸減小,當(dāng)電壓表示數(shù)為U時,電流恰好為零.切斷開關(guān)S,在MN間加垂直于紙面的勻強磁場,逐漸增大磁感應(yīng)強度,也能使電流為零,當(dāng)磁感應(yīng)強度為B時,電流恰為零.試求光電子的比荷=________
21、互感現(xiàn)象危害:互感現(xiàn)象能發(fā)生在任何兩個______的電路之間.在電力工程和電子電路中,互感現(xiàn)象有時會影響電路的正常工作.22、如圖所示,是一個按正弦規(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。
評卷人得分四、作圖題(共4題,共8分)23、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。
24、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。
25、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。
26、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12分)27、在“探究變壓器原;副線圈的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”實驗中;某同學(xué)利用“教學(xué)用的可拆變壓器”進(jìn)行探究。
(1)下列器材中,實驗需要的器材是________;
A.干電池B.低壓交流電源。
C.220V交流電源D.條形磁體。
E.可拆變壓器和導(dǎo)線F.直流電壓表。
G.多用電表。
(2)該同學(xué)認(rèn)真檢查電路無誤后,先保證原線圈匝數(shù)不變,改變副線圈匝數(shù);再保證副線圈匝數(shù)不變,改變原線圈匝數(shù)。分別測出相應(yīng)的原、副線圈兩端的電壓值。由于交變電流的電壓是變化的,所以,我們實際上測量的是電壓的________(選填“有效”或“最大”)值。其中一次操作后副線圈所接多用電表讀數(shù)如圖所示,此時電表讀數(shù)為________;
(3)理想變壓器原、副線圈電壓應(yīng)與其匝數(shù)成________(選填“正比”或“反比”),實驗中由于變壓器的銅損和鐵損導(dǎo)致原線圈與副線圈的電壓之比一般________(選填“大于”“小于”或“等于”)原線圈與副線圈的匝數(shù)之比。28、某實驗小組利用熱敏電阻制作溫控報警器,當(dāng)溫度到達(dá)或超過時;發(fā)出警報。操作如下:
(1)測量熱敏電阻在時的阻值;該熱敏電阻的阻值隨著溫度的升高而降低。有以下實驗器材可供選擇。
A.電源E(電動勢為15V;內(nèi)阻不計)
B.電流表A(量程為0.6A,內(nèi)阻約)
C.電壓表V(量程為15V,內(nèi)阻約)
D.滑動變阻器(最大電阻為額定電流1.5A)
E.滑動變阻器(最大電阻為額定電流為1.0A)
F.熱敏電阻(時阻值在之間)
①為了更準(zhǔn)確測定阻值,滑動變阻器應(yīng)選擇___________(填儀器符號),電路圖應(yīng)選擇___________(選填“甲”或“乙”);
②對熱敏電阻加熱至保持溫度不變,調(diào)節(jié)滑動變阻器,得到電壓表和電流表的多組數(shù)據(jù),并已在丙圖描好點,通過畫出圖像可得___________(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
(2)調(diào)試報警器。
①按照圖丁連接器材;報警器報警最低電流為0.02A,功率極小,電源為可調(diào)電源,內(nèi)阻不計,調(diào)試時輸出電壓為3V。
②在常溫下,閉合開關(guān)開關(guān)接通b,將電阻箱的阻值調(diào)為調(diào)節(jié)滑動變阻器,直至報警器警報。再將開關(guān)接通a,報警器調(diào)試完成。有三種滑動變阻器可供選擇,其最大阻值分別為應(yīng)選擇___________(選填“”、“”或“”)。29、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(dǎo)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(rèn)的酒駕標(biāo)準(zhǔn)是“0.2mg/mL≤酒精氣體濃度<0.8mg/mL”;醉駕標(biāo)準(zhǔn)是“酒精氣體濃度≥0.8mg/mL”提供的器材有:
A.二氧化錫半導(dǎo)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(guān)一個;導(dǎo)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(yīng)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(guān)向______(填“a”或“b”)端閉合,將電壓表此時指針對應(yīng)的刻度線標(biāo)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(biāo)為對應(yīng)的“酒精濃度”;此濃度表刻度線上對應(yīng)的濃度值是______(填“均勻”或“非均勻”)變化的;
③將開關(guān)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(biāo)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(zhǔn)確”)。30、小張同學(xué)用圖甲的實驗裝置“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”。斷開開關(guān)瞬間;發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針向左偏轉(zhuǎn)了一下。
(1)閉合開關(guān)穩(wěn)定后,將滑動變阻器的滑片向右滑動過程中,靈敏電流計的指針______(填“向左偏轉(zhuǎn)”;“向右偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”);
(2)如圖乙所示,R為熱敏電阻,其阻值隨著周圍環(huán)境溫度的升高而減小。輕質(zhì)金屬環(huán)A用輕繩懸掛,與長直螺線管共軸(A線圈平面與螺線管線圈平面平行),并位于其左側(cè)。若周圍環(huán)境溫度急劇上升時,從左向右看,金屬環(huán)A中電流方向______(填“順時針”或“逆時針”),金屬環(huán)A將向______(填“左”或“右”)運動,并有______(填“收縮”或“擴(kuò)張”)的趨勢。評卷人得分六、解答題(共1題,共5分)31、如圖所示為一交流發(fā)電機(jī)的原理示意圖,裝置中兩磁極之間產(chǎn)生的磁場可近似為勻強磁場,發(fā)電機(jī)的矩形線圈abcd在磁場中,圖中abcd分別為矩形線圈的四個頂點,其中的c點被磁鐵遮擋而未畫出。線圈可繞過bc邊和ad邊中點且垂直于磁場方向的水平軸勻速轉(zhuǎn)動。為了便于觀察,圖中發(fā)電機(jī)的線圈只畫出了其中的1匝,用以說明線圈兩端的連接情況。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)體做的兩個電刷E、F分別壓在兩個滑環(huán)上,線圈在轉(zhuǎn)動過程中可以通過滑環(huán)和電刷保持其兩端與外電路的定值電阻R連接。已知矩形線圈ab邊和cd邊的長度L1=50cm,bc邊和ad邊的長度L2=20cm,匝數(shù)n=100匝,線圈的總電阻r=5.0Ω,線圈轉(zhuǎn)動的角速度ω=282rad/s,外電路的定值電阻R=45Ω,勻強磁場的磁感應(yīng)強度B=0.05T。電流表和電壓表均為理想電表,滑環(huán)與電刷之間的摩擦及空氣阻力均可忽略不計,計算中取π=3.14,=1.41。
(1)請推導(dǎo)出線圈在勻速轉(zhuǎn)動過程中感應(yīng)電動勢最大值Em的表達(dá)式(用題中已知物理量的符號表示);并求出此最大值;
(2)求電流表的示數(shù)I;
(3)求維持線圈勻速轉(zhuǎn)動1圈,所需外力做的功W(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。
參考答案一、選擇題(共8題,共16分)1、D【分析】【分析】
【詳解】
A.原線圈的周期為T=0.04s,原線圈上的電壓變化的頻率為
故A錯誤;
B.R2兩端電壓有效值為
則副線圈的電流強度
根據(jù)變壓器原理可得
故B錯誤;
C.只將滑動觸頭P向上移動一些,副線圈接入電路的匝數(shù)增加,則副線圈的電壓增大,輸出功率變大,輸入功率也變大,則電流表示數(shù)增大,故C錯誤;
D.副線圈兩端電壓為
只將a、b兩端用導(dǎo)線連接,R1短路,副線圈的輸入功率
輸入功率等于輸出功率,則原線圈的輸入功率也為45W,故D正確。
故選D。2、B【分析】【詳解】
AB.穿過線圈的磁通量最大時;線圈所在的平面為中性面,圖示位置穿過線圈的磁通量為0,穿過線圈的磁通量變化率最大,故A錯誤,B正確;
C.線圈經(jīng)過中性面時;電流方向會發(fā)生改變,該面為中性面的垂面,電流方向不變,故C錯誤;
D.由
知;若線圈轉(zhuǎn)動的角速度增大一倍,則感應(yīng)電動勢的有效值變?yōu)樵瓉淼?倍,故D錯誤。
故選B。3、A【分析】【分析】
【詳解】
同向電流相互吸引,反向電流相互排斥,故A、B處導(dǎo)線對O處導(dǎo)線的合力為0,C處導(dǎo)線對O處導(dǎo)線為引力,方向沿y軸正方向,故選A。4、C【分析】【詳解】
由于是相同的粒子,粒子進(jìn)入磁場時的速度大小相同,由
可知
即粒子在磁場中做圓周運動的半徑相同。若粒子運動的速度大小為v1;如圖所示。
通過旋轉(zhuǎn)圓可知,當(dāng)粒子的磁場出射點A離P點最遠(yuǎn)時AP=2R1
同樣,若粒子運動的速度大小為v2,當(dāng)粒子的磁場出射點B離P點最遠(yuǎn)時BP=2R2
由幾何關(guān)系可知
則
故選C。5、C【分析】【詳解】
A.帶電粒子a從M點射出,由左手定則可知,粒子a帶負(fù)電,帶電粒子b從N點射出,由左手定則可知,粒子b帶正電;故A錯誤;
B.兩粒子的運動軌跡如圖所示。
由圖可知,粒子a在磁場中運動時的偏轉(zhuǎn)角大于粒子b的偏轉(zhuǎn)角,由公式
可知,粒子a在磁場中的運動時間長;故B錯誤;
CD.設(shè)由幾何關(guān)系可知
解得
由公式
得
則
由牛頓第二定律得加速度得
得
則
故C正確;D錯誤。
故選C。6、C【分析】【詳解】
A.為了保證質(zhì)子在電場中不斷被加速;則交流電源的周期等于質(zhì)子做圓周運動的周期,選項A錯誤;
B.當(dāng)質(zhì)子被加速到速度最大時
則最大動能
則若只增大交流電源的電壓U;則質(zhì)子的最大動能不變,選項B錯誤;
C.根據(jù)
可得質(zhì)子在電場中加速的次數(shù)為
選項C正確;
D.質(zhì)子第一次經(jīng)過D型盒時
則在磁場中運動半徑
質(zhì)子第二次經(jīng)過D型盒時
則在磁場中運動半徑
質(zhì)子第1次和第2次經(jīng)過兩D型盒間狹縫后的運動軌跡半徑之比為1:選項D錯誤。故選C。7、B【分析】【詳解】
A.角速度可知周期T=0.02s,頻率為f=50Hz,因電流方向在一周期內(nèi)改變2次,可知在內(nèi)該交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的交變電流的電流方向改變100次;選項A錯誤;
B.因
從線圈經(jīng)過中性面開始計時,線圈中感應(yīng)電動勢隨時間變化的函數(shù)表達(dá)式為
選項B正確;
C.電動勢有效值為
此發(fā)電機(jī)在上述工作狀態(tài)下的輸出功率為
選項C錯誤;
D.從線圈經(jīng)過中性面開始計時,經(jīng)過周期時間通過電阻R的電荷量為
選項D錯誤。
故選B。8、A【分析】【詳解】
振動膜前后振動;使振動膜上的金屬層與金屬板間的距離發(fā)生變化,從而將聲音信號轉(zhuǎn)化為電信號。
故選A。二、多選題(共9題,共18分)9、A:B:D【分析】【分析】
【詳解】
A.變壓器主要應(yīng)用電磁感應(yīng)原理來工作;只能改變交變電流的電壓,不能改變直流電的電壓,故A正確;
B.若原線圈與副線圈匝數(shù)相等;則原副線圈電壓相等,不能變壓,不是變壓器,故B正確;
C.理想變壓器無能量損耗;改變交變電流的電壓和電流,不改變交變電流的周期和頻率,故C錯誤;
D.變壓器的原;副線圈是繞在同一副鐵芯上的;流過鐵芯的磁通量也就是穿過原、副線圈的磁通量,所以完全一樣,故D正確。
故選ABD。10、C:D【分析】【分析】
【詳解】
AD.由變壓器的變壓比可知
由變壓器的變流比可知
故I1U1=I2U2
選項A錯誤;D正確;
B.U2是輸電電壓,R是輸電線電阻,輸電電流
選項B錯誤;
C.輸電過程有
因此輸電功率
選項C正確。
故選CD。11、B:C:D【分析】【分析】
【詳解】
AB.當(dāng)a、b端接穩(wěn)恒直流電時,電路不通,電容器相當(dāng)于斷路,燈泡不亮;當(dāng)a、b端接交變電流時;電路通,燈泡亮,A錯誤,B正確。
C.a(chǎn)、b端接交變電流;交變電流頻率固定的情況下,電容器的電容越大,容抗越小,燈泡越亮,C正確。
D.a(chǎn)、b端接交變電流;電容固定的情況下,交變電流的頻率越高,電容器的容抗越小,燈泡越亮,D正確。
故選BCD。12、A:D【分析】【詳解】
如圖所示。
AB.設(shè)帶電粒子1的軌跡半徑為帶電粒子2的軌跡半徑為根據(jù)幾何關(guān)系得
粒子在磁場中做勻速圓周運動,根據(jù)
可得
可得帶電粒子1與2的速率之比
故A正確;B錯誤;
CD.粒子在磁場中做勻速圓周運動的周期
則粒子1在磁場中運動的時間
則粒子2在磁場中運動的時間
則帶電粒子1與2在磁場中運動時間的比
故D正確;C錯誤。
故選AD。13、A:C【分析】【詳解】
AB.a(chǎn)b棒進(jìn)入磁場開始,由右手定則可知,金屬棒ab中感應(yīng)電流為即為負(fù),電動勢為
感應(yīng)電流為
當(dāng)位移為l-2l時,cd棒也進(jìn)入磁場,由右手定則可知,金屬棒ab和cd均產(chǎn)生順時針感應(yīng)電流,即為正,設(shè)電路總電阻為R,感應(yīng)電流為
當(dāng)位移為2l-3l時,只有cd棒切割磁感線,根據(jù)右手定則,產(chǎn)生逆時針感應(yīng)電流,即為負(fù),大小為
故A正確;B錯誤;
CD.當(dāng)位移為0-l時,只有ab受到向左的安培力,則細(xì)線張力為零。當(dāng)位移為l-2l時,兩棒均受到向左的安培力,對cd,根據(jù)平衡條件,細(xì)線拉力向右,大小為
當(dāng)位移為2l-3l時,cd受到向左的安培力,對cd,根據(jù)平衡條件,細(xì)線拉力向右,大小為
故C正確;D錯誤。
故選AC。14、A:C:D【分析】【詳解】
AB.兩金屬棒剛進(jìn)入磁場時,速度相同,安培力為
根據(jù)電阻定律
又
根據(jù)牛頓第二定律
整理得
故兩棒在后續(xù)的運動過程中;運動狀態(tài)相同,在磁場中運動時間相同,到達(dá)磁場下邊界時,兩棒的速度一樣大,故A正確,B錯誤;
C.根據(jù)
兩棒運動過程中,磁通量改變量相同,但粗棒的電阻更小,故流過粗金屬棒b的電量多;故C正確;
D.根據(jù)
兩棒的加速度相同,粗棒的質(zhì)量大,則粗棒受到的安培力更大,克服安培力做功等于產(chǎn)生的熱量,故粗金屬棒b產(chǎn)生的熱量多;故D正確。
故選ACD。15、C:D【分析】【詳解】
A.根據(jù)v-t圖象可以知道金屬桿做勻減速直線運動,加速度為
當(dāng)t=0時刻,設(shè)向右為正方向,根據(jù)牛頓第二定律有
根據(jù)閉合電路歐姆定律和法拉第電磁感應(yīng)定律有
聯(lián)立以上各式代入數(shù)據(jù)可得負(fù)號表示方向水平向左,故A錯誤;
B.根據(jù)
聯(lián)立可得
又因為v-t圖象與坐標(biāo)軸圍成的面積表示通過的位移,所以有
故代入數(shù)據(jù)可解得q=0.9C
故B錯誤;
C.設(shè)桿運動了5m時速度為v1,則有
此時金屬桿產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢
回路中產(chǎn)生的電流
電阻R兩端的電壓
聯(lián)立以上幾式結(jié)合A選項分析可得故C正確;
D.由A選項分析可知t=0時刻外力F的方向與v0反向,由牛頓第二定律有
設(shè)在t時刻金屬桿的速度為v,桿的電動勢為E,回路電流為I,則有
聯(lián)立以上幾式可得N
負(fù)號表示方向水平向左,即大小關(guān)系為N
故D正確。
故選CD。16、A:B【分析】【詳解】
A.由圖乙
則原線圈的輸入電流的有效值
選項A正確;
B.由于原線圈中電流只有交流部分電流才能輸出到副線圈中,故副線圈中電流交流部分的電流最大值為2A,故B正確;
CD.設(shè)副線圈交流電的有效值為I2,則
求得I2=A
因此電壓表的示數(shù)為U=I2R=10V
故CD均錯誤;
故選AB。
【點睛】
此類問題,大致有兩種情況:(1)負(fù)載電阻不變,原、副線圈的電壓U1、U2,電流I1、I2,輸入和輸出功率P1、P2隨匝數(shù)比變化而變化的情況;(2)匝數(shù)比不變,上述各量隨負(fù)載電阻變化而變化的情況.不論哪種情況,都要注意:①根據(jù)題意分清變和不變量;②要弄清“誰決定于誰”的制約關(guān)系;17、B:C【分析】【詳解】
試題分析:由圖乙知交流電的周期為0.02s,根據(jù)變壓器原理可知原副線圈中電流的周期、頻率相同,周期為0.02s、頻率為50赫茲,故選項A錯誤;由圖乙可知通過的電流最大值為A,根據(jù)歐姆定律可知其最大電壓為V,即副線圈的輸出電壓最大值V,根據(jù)得V,故選項B正確;由知W,故選項C正確;因為電容器有通交流、阻直流的作用,則有電流通過和電容器;故選項D錯誤.
考點:本題考查對交流電的圖象的理解和應(yīng)用,明確交流電的最大值,有效值之間的關(guān)系;掌握變壓器的電壓之比和匝數(shù)比之間的關(guān)系,同時對于電容器的作用要了解.三、填空題(共5題,共10分)18、略
【分析】【分析】
【詳解】
略【解析】金屬導(dǎo)體19、略
【解析】高于20、略
【分析】【詳解】
設(shè)光電子受紫外線照射后射出的速度為v.在MN間加電場,當(dāng)電壓表示數(shù)為U時,由動能定理得:
在MN間加垂直于紙面的勻強磁場,當(dāng)磁感強度為B時,光電子在磁場中做勻速圓周運動的軌道半徑為:
光電子在磁場中做勻速圓周運動的向心力由洛侖茲力提供,所以有:
由上述三式解得:
【點睛】
根據(jù)動能定理,結(jié)合電子在磁場中做勻速圓周運動,由洛倫茲力提供向心力,結(jié)合牛頓第二定律與幾何關(guān)系,即可求解.【解析】21、略
【分析】【分析】
【詳解】
略【解析】相互靠近22、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8分)23、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】24、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】25、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】26、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12分)27、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)[1]“探究變壓器原;副線圈的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”要用低壓交流電源和交流電壓表;所以只需要多用電表、低壓交流電源以及可拆變壓器和導(dǎo)線,故選B、E、G;
(2)[2][3]多用電表測量的是交流電壓的有效值。題圖多用電
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