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文檔簡介
…………○…………內…………○…………裝…………○…………內…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第=page22頁,總=sectionpages22頁第=page11頁,總=sectionpages11頁2025年魯人新版選擇性必修2物理下冊階段測試試卷468考試試卷考試范圍:全部知識點;考試時間:120分鐘學校:______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6題,共12分)1、如圖所示的情況中,金屬導體中產生的感應電動勢為Blv的是()
A.乙和丁B.甲、乙、丁C.甲、乙、丙、丁D.只有乙2、如圖甲,有一個原、副線圈匝數(shù)比為2:1的理想變壓器,圖中的電壓表和電流表均為理想電表,原線圈接如圖乙所示的正弦式交流電,其中Rt為熱敏電阻,其阻值隨溫度的升高而減小,R為定值電阻。下列說法正確的是()
A.副線圈兩端電壓的瞬時值表達式為u′=18sin50πt(V)B.t=0.01s時電壓表V2的示數(shù)為0C.變壓器原、副線圈中的電流之比為2:1D.Rt處溫度降低時,電流表的示數(shù)變小,電壓表V2的示數(shù)不變3、如圖所示的電路中;A;B、C三燈亮度相同,電源為220V、50Hz的交流電源,以下敘述中正確的是()
A.改接220V、100Hz的交流電源時,A燈變亮,B燈變暗,C燈亮度不變B.改接220V、100Hz的交流電源時,A燈變暗,B燈變亮,C燈變亮C.改接220V的直流電源時,A燈熄滅,B燈亮度不變,C燈亮度不變D.改接220V的直流電源時,A燈熄滅,B燈變亮,C燈變暗4、如圖甲為手機及無線充電器;圖乙為充電原理示意圖。無線充電器能給手機充電正是因為兩者內部有線圈存在,當電源的電流通過無線充電器的送電線圈會產生變化的磁場,手機端的受電線圈靠近該磁場就會產生電流,成功實現(xiàn)無線充電。下列說法中正確的是()
A.受電線圈的匝數(shù)一定比送電線圈的多B.cd間輸出的是直流電C.cd間輸出的功率等于ab間輸入的功率D.若圖乙所示的磁感應強度在增大,c點的電勢高于d點5、下列說法中,正確的是()A.電荷在電場中一定受到電場力的作用,在磁場中一定受到洛倫茲力的作用B.同一電荷所受電場力大的地方,該處電場強度一定強C.同一電荷所受洛倫茲力大的地方,該處磁感應強度一定強D.電場強度為0的地方,電勢也一定為06、如圖所示為交流發(fā)電機發(fā)電的示意圖,矩形線圈ABCD匝數(shù)為N、面積為S、整個線圈的電阻為r。在磁感應強度為B的勻強磁場中,線圈繞軸以角速度ω勻速轉動,外電阻為R,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;線圈在轉動時可以通過滑環(huán)和電刷保持與外電路相連。關于發(fā)電過程中的四個狀態(tài),下列說法不正確的是()
A.線圈轉到圖甲位置時,通過線圈的磁通量為BSB.線圈轉到圖乙位置時,通過線圈的磁通量的變化率為C.線圈轉到圖丙位置時,外電路中交流電流表的示數(shù)為D.線圈轉到圖丁位置時,AB邊感應電流方向為評卷人得分二、多選題(共6題,共12分)7、如圖甲所示,理想變壓器原線圈匝數(shù)為副線圈的匝數(shù)為副線圈所接電路中P為滑動變阻器的觸頭。原線圈輸入電壓的變化規(guī)律如圖乙所示,則()
A.副線圈輸出電壓的頻率為50HzB.副線圈輸出電壓的有效值為220VC.P向右移動時,變壓器的輸出功率增加D.P向左移動時,原、副線圈的電流比減小8、如圖所示,電阻忽略不計的兩平行粗糙金屬導軌水平固定在勻強磁場中,磁感應強度B=5T,方向垂直于ab,與導軌平面的夾角α=53°,導軌寬度為L=0.5m,一端與電源連接。一質量m=1kg的金屬棒ab垂直于兩平行導軌放置并與導軌接觸良好,連入導軌間的電阻R=2.5Ω,ab與導軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.5(設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力),拉力FT為水平向右,ab處于靜止狀態(tài)。已知E=6V,r=0.5Ω取g=10m/s2;sin37°=0.6,則()
A.通過ab的電流大小為2A,方向由a到bB.ab受到的安培力大小為4N,方向水平向左C.ab受到的最大靜摩擦力大小為3.5ND.FT的取值范圍為0.5N≤FT≤7.5N9、如圖所示,電阻匝數(shù)的直角梯形金屬框abcde放在絕緣水平地面上,ab、bc、cd、de的長度均為邊長的正方形區(qū)域MNHK內存在垂直地面向下、磁感應強度的勻強磁場。金屬框沿地面以恒定速度向右穿過磁場,從cd邊剛進入磁場到a點離開磁場的時間內,e、d、N、H始終在一條直線上。則()
A.0.2s末,線框cd邊切割產生的電動勢為0.2VB.0.4s末,已通過線框的電荷量為4CC.ae邊進出磁場的過程中,線框中的感應電流先增大后減小D.與時,線框受到的安培力相同10、如圖所示;在斜面的虛線以下有垂直斜面向下的勻強磁場,甲;乙兩個正方形閉合線框是用同種材料的電阻絲制成的,邊長相等,兩者的橫截面積之比為2:1,放在粗糙斜面上從同一高度由靜止釋放,下滑過程中線框不發(fā)生轉動。則()
A.俯視兩線框進入磁場的過程中,感應電流都是逆時針方向B.從開始運動到滑至斜面底端,甲線框比乙線框所用時間短C.兩線框剛進入磁場瞬間,甲,乙中感應電流之比為2:1D.線框進入磁場的過程中,甲、乙兩線框產生的焦耳熱之比為2:111、矩形線框繞垂直于磁場的軸勻速轉動產生交流電,電動勢瞬時值表達式為(V),下列說法不正確的是()A.=0時刻穿過線框的磁通量為零B.電動勢的有效值為220VC.交流電的周期為0.01sD.若轉速增大1倍,其他條件不變,則電動勢瞬時值表達式為(V)12、如圖甲所示,矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉軸在勻強磁場中勻速轉動,輸出交流電的電動勢圖象如圖乙所示,經原副線圈的匝數(shù)比為1:10的理想變壓器為一燈泡供電,如圖丙所示,副線圈電路中燈泡額定功率為22W.現(xiàn)閉合開關,燈泡正常發(fā)光.則()
A.t=0.01s時刻穿過線框回路的磁通量為零B.交流發(fā)電機的轉速為50r/sC.變壓器原線圈中電流表示數(shù)為1AD.燈泡的額定電壓為220V評卷人得分三、填空題(共7題,共14分)13、交流發(fā)電機的線圈在磁場中轉動時,轉軸與磁場方向_________,用_________定則判斷線圈切割磁感線產生的感應電流方向。14、位移傳感器測距離,發(fā)射器固定在運動物體上,能同時發(fā)射_________。___________固定在軌道的頂端,接收紅外線和超聲波。15、在如圖甲所示的電路中,螺線管匝數(shù)匝,橫截面積螺線管導線電阻在一段時間內,穿過螺線管的磁場的磁感應強度B按如圖乙所示的規(guī)律變化,則螺線管中產生的感應電動勢大小為________,閉合S,電路中的電流穩(wěn)定后,全電路電流的方向為_________(填“順時針”或“逆時針”),閉合S,電路中的電流穩(wěn)定后,電阻的電功率為__________,閉合S,電路中的電流穩(wěn)定后,電容器所帶的電荷量為________。
16、如圖所示,一陰極射線管左側不斷有電子射出,若在管的正下方放一通電直導線AB時,發(fā)現(xiàn)射線的運動軌跡向下彎曲,則導線中的電流方向為__________.(填“從A到B”或“從B到A”)
17、遠距離輸電線路簡化如圖所示,圖中標示了電壓、電流、輸電線總電阻R和線圈匝數(shù),變壓器均可視為理想變壓器。若電廠輸送電壓不變,隨著用戶數(shù)量增加,用戶消耗的功率增大,降壓變壓器將______(填“增大”“減小”或“不變”);若電廠輸送電功率不變,升壓變壓器的輸出電壓增加到10U2,則輸電線上損耗功率變?yōu)樵瓉淼腳_____倍。
18、如圖(甲)所示為一陰極射線管,電子射線由陰極向右射出,在熒光屏上會到一條亮線,要使熒光屏上的亮線向上偏轉,如圖(乙)所示,如加一電場,電場方向_______(填“豎直向上”或“豎直向下”);如加一磁場,磁場方向_______(填“垂直熒光屏向內”或“垂直熒光屏向外”)
19、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___________,線框產生的熱量之比是___________
評卷人得分四、作圖題(共4題,共36分)20、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。
21、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。
22、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。
23、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40分)24、磁敏電阻是一種對磁敏感,具有磁阻效應的電阻元件。磁敏電阻在磁場中電阻值發(fā)生變化的現(xiàn)象稱為磁阻效應。某同學利用伏安法測量一磁敏電阻的阻值(約幾千歐)隨磁感應強度的變化關系。所用器材:電源E、開關S,滑動變阻器R(最大阻值為20Ω);電壓表(內阻約為3000Ω)和毫安表(可視為理想電表)。
(1)在圖1所給的器材符號之間畫出連線,組成測量電路圖______;
(2)實驗時,將磁敏電阻置于待測磁場中,記錄不同磁感應強度下電壓表和毫安表的示數(shù),計算出相應的磁敏電阻阻值。若某次測量中電壓表和毫安表的示數(shù)分別為6.2V和2.8mA,則此時磁敏電阻的阻值為______kΩ(保留2位有效數(shù)字)。實驗中得到的該磁敏電阻阻值R隨磁感應強度B變化的曲線如圖2所示;
(3)某次測量中,測得磁敏電阻的阻值為10.0kΩ,此時磁感應強度為______T(保留2位有效數(shù)字);
(4)太陽風是指從太陽上層大氣射出的超聲速帶電粒子流,當太陽風激烈爆發(fā)時,可能會給地球帶來無法預計的磁暴災難。某同學利用實驗中的磁敏電阻制作了一種搭載在人造衛(wèi)星上的探測磁感應強度的報警器,其電路的一部分如圖3所示。圖中E為直流電源(電動勢為9.0V,內阻可忽略),當圖中的輸出電壓達到或超過3.0V時,便觸發(fā)報警器(圖中未畫出)報警。若要求開始報警時磁感應強度為則圖中______(填“”或“”)應使用磁敏電阻,另一固定電阻的阻值應為______kΩ(保留2位有效數(shù)字);如果要提高此裝置的靈敏度(即在磁感應強度更小時就能觸發(fā)報警),應該______(填“增大”或“減小”)。
25、壓力傳感器按用途分類主要是壓力監(jiān)視、壓力測量和壓力控制及轉換成其他量的測量。按供電方式分為壓阻型和壓電型傳感器,前者是被動供電的,需要有外電源,后者是傳感器自身可以產生電壓,不需要外加電源。為了探究某壓電型壓力傳感器的輸出電流與其所受正壓力之間的關系,某興趣小組的同學做了如下實驗,實驗電路圖如圖甲所示,將壓力傳感器水平放置,接入如圖甲所示電路,其上放置一與壓力傳感器上表面面積接近的平整薄硬木板(使壓力傳感器上表面受力均勻),電流表是量程內阻為的靈敏電流表。
當在木板上放置重物時,因為壓力傳感器受到正壓力,其兩端將產生輸出電壓,此時壓力傳感器相當于不計內阻的電源,通過放置不同重物測量產生的壓力F與通過電流表電流I并繪制圖像來完成實驗。
(1)測量結束后得到砝碼數(shù)與所讀的電流表示數(shù)之間關系如下表,表中數(shù)據(jù)中明顯存在錯誤的一組是第________組(填砝碼個數(shù);砝碼數(shù)即為實驗組數(shù))。
。砝碼數(shù)n/個12345電流表示數(shù)0.220.430.60.841.00(2)根據(jù)列表中數(shù)據(jù)在圖乙所示坐標系中描繪出電流隨砝碼數(shù)變化的圖線______。圖像不過原點的原因是_________________。
(3)通過查詢實驗所用壓力傳感器參數(shù),發(fā)現(xiàn)銘牌上的參數(shù)顯示其正常工作壓力范圍為對應輸出電壓范圍為而實驗只提供5個的砝碼,g取則要想使砝碼全部放入時靈敏電流表恰好滿偏,則電阻R的阻值應為________。
(4)若將兩個相同的壓力傳感器圖丙方式放置連接(不計傳感器自身重力),放上相同重物后,圖甲和圖丙兩圖中電流表示數(shù)之比為_________。26、某課外活動小組自制了一臺稱重電子秤,其原理結構如圖甲所示。R0為定值電阻,R是壓敏電阻,其阻值會隨所受的壓力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?;顒有〗M通過實驗探究了壓敏電阻阻值R與其所受壓力F大小的關系;如圖乙所示。請回答以下問題:
(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上水平放置一個重為2N的托盤,在托盤上放一重物,電源電動勢E=9V,電源內阻r=1Ω,R0=4.5Ω,閉合開關,電壓表示數(shù)為3V,則重物的重力為___________N。
27、磁敏電阻是一種對磁敏感,具有磁阻效應的電阻元件。磁敏電阻在磁場中電阻值發(fā)生變化的現(xiàn)象稱為磁阻效應。某同學利用伏安法測量一磁敏電阻的阻值(約幾千歐)隨磁感應強度的變化關系。所用器材:電源E、開關S,滑動變阻器R(最大阻值為20Ω);電壓表(內阻約為3000Ω)和毫安表(可視為理想電表)。
(1)在圖1所給的器材符號之間畫出連線,組成測量電路圖______;
(2)實驗時,將磁敏電阻置于待測磁場中,記錄不同磁感應強度下電壓表和毫安表的示數(shù),計算出相應的磁敏電阻阻值。若某次測量中電壓表和毫安表的示數(shù)分別為6.2V和2.8mA,則此時磁敏電阻的阻值為______kΩ(保留2位有效數(shù)字)。實驗中得到的該磁敏電阻阻值R隨磁感應強度B變化的曲線如圖2所示;
(3)某次測量中,測得磁敏電阻的阻值為10.0kΩ,此時磁感應強度為______T(保留2位有效數(shù)字);
(4)太陽風是指從太陽上層大氣射出的超聲速帶電粒子流,當太陽風激烈爆發(fā)時,可能會給地球帶來無法預計的磁暴災難。某同學利用實驗中的磁敏電阻制作了一種搭載在人造衛(wèi)星上的探測磁感應強度的報警器,其電路的一部分如圖3所示。圖中E為直流電源(電動勢為9.0V,內阻可忽略),當圖中的輸出電壓達到或超過3.0V時,便觸發(fā)報警器(圖中未畫出)報警。若要求開始報警時磁感應強度為則圖中______(填“”或“”)應使用磁敏電阻,另一固定電阻的阻值應為______kΩ(保留2位有效數(shù)字);如果要提高此裝置的靈敏度(即在磁感應強度更小時就能觸發(fā)報警),應該______(填“增大”或“減小”)。
評卷人得分六、解答題(共4題,共24分)28、如圖所示,矩形區(qū)域內有垂直方向的勻強電場。已知長度為長度為一質量為電荷量為的粒子以大小為的初速度從點沿方向射入勻強電場,恰好從點射出,不計粒子受到的重力,取
(1)求勻強電場的電場強度大小
(2)若把電場換成垂直紙面向外的勻強磁場,粒子仍以相同的初速度從點入射,也恰好從點射出磁場。求勻強磁場磁感應強度的大小和粒子在磁場中運動的時間
29、如圖所示,垂直于紙面的勻強磁場磁感應強度為B。紙面內有一正方形均勻金屬線框abcd,其邊長為L,每邊電阻為R,ad邊與磁場邊界平行。從ad邊剛進入磁場直至bc邊剛要進入的過程中,線框在垂直磁場邊界向左的拉力作用下以速度v勻速運動;求:
(1)ad兩點間的電壓大小。
(2)拉力所做的功W;
(3)通過線框某一橫截面的電量q為多大?
30、如圖所示,固定在勻強磁場中的正方形導線框邊長為l,其中邊是電阻為R的均勻電阻絲,其余三邊是電阻可忽略的銅導線,勻強磁場的磁感應強度為B,方向垂直于紙面向里?,F(xiàn)有一段長短、粗細、材料均與邊相同的電阻絲架在線框上,并以恒定速度v從邊滑向邊。在滑動過程中與導線框的接觸良好。當滑過的距離時,通過段電阻絲的電流是多大?
31、有一臺內阻為1Ω的發(fā)電機;供給一學校照明用電,如圖所示。升壓變壓器原;副線圈匝數(shù)比為1∶4,降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為4∶1,輸電線的總電阻為4Ω。全校共有22個班,每班有“220V40W”燈6盞,若保證全部電燈正常發(fā)光,則。
(1)發(fā)電機的輸出功率多大?
(2)發(fā)電機的電動勢多大?
(3)輸電效率為多少?
參考答案一、選擇題(共6題,共12分)1、B【分析】【分析】
根據(jù)公式E=Blvsinθ分析答題,lsinθ是有效的切割長度。
【詳解】
由圖甲所示可知,金屬導體水平部分不切割磁感線,只有豎直部分切割磁感線,感應電動勢E=Blv;由圖乙所示可知,金屬導體垂直切割磁感線,則E=Blv;由圖丙所示可知,v與金屬導體不垂直,感應電動勢E=Blvsinθ;由圖丁所示可知,金屬導體切割磁感線的有效長度為l,感應電動勢E=Blv。綜上分析可知甲;乙、丁正確。
故選B。2、D【分析】【詳解】
A.原線圈接的圖乙所示的正弦交流電,由圖知最大電壓
根據(jù)變壓比可知,副線圈兩端電壓的最大值為
周期為
故角速度是
副線圈兩端電壓的瞬時值表達式為
故A錯誤;
B.副線圈兩端電壓的有效值為
所以電壓表V2的示數(shù)為故B錯誤;
C.根據(jù)理想變壓器的變流比可知;變壓器原;副線圈中的電流之比等于匝數(shù)反比,即變壓器原、副線圈中的電流之比為1:2,故C錯誤;
D.處溫度降低時,的阻值增大,而副線圈的電壓不變,副線圈的電流減小,所以電流表的示數(shù)變小,由于副線圈的電壓不變,根據(jù)變壓比可知原線圈電壓不變,電壓表的示數(shù)不變;故D正確;
故選D。3、A【分析】【詳解】
AB.三個支路電壓相同;當交流電頻率變大時,電容的容抗減小,電感的感抗增大,電阻所在支路對電流的阻礙作用不變,故流過A燈泡所在支路的電流變大,流過燈泡B所在支路的電流變小,流過燈泡C燈泡所在支路的電流不變,故A燈變亮,B燈變暗,C燈亮度不變,故A正確,B錯誤;
CD.改接220V的直流電源時;電容器隔直流,電感線圈對直流電無阻礙作用,故A燈熄滅,B燈變亮,C燈亮度不變,故C錯誤,D錯誤。
故選A。4、D【分析】【詳解】
A.受電線圈的匝數(shù)不一定比送電線圈的多;取決于手機充電時的實際需求,A錯誤;
B.根據(jù)電磁感應原理可知,cd間輸出的是交流電;B錯誤;
C.理想狀態(tài)下cd間輸出的功率等于ab間輸入的功率,實際情況是cd間輸出的功率小于ab間輸入的功率;C錯誤;
D.若圖乙所示的磁感應強度在增大,由楞次定律可知及安培定則可知,c點的電勢高于d點;D正確。
故選D。5、B【分析】【詳解】
ABC.電荷在電場中一定受到電場力的作用,由
可知,同一電荷所受電場力大的地方,該處電場強度一定強;靜止的電荷,或者速度方向與磁場方向平行的電荷在磁場中不受到洛侖茲力的作用,根據(jù)
可知
同一帶電粒子在磁場中受到磁場力大的地方,該處磁場不一定大,還要看v、sinθ的大小情況;故AC錯誤,B正確。
D.電場強度為0的地方;電勢不一定為0,故D錯誤。
故選B。6、B【分析】【詳解】
A.線圈轉到圖甲位置時,線圈恰好處于中性面上,通過線圈的磁通量為BS;A正確;
B.線圈轉到圖乙位置時,通過線圈的磁通量的變化率為B不正確;
C.無論轉到什么位置,電流表的示數(shù)為交流電流的有效值,根據(jù)閉合電路歐姆定律
C正確;
D.根據(jù)右手定則,線圈轉到圖丁位置時,AB邊感應電流方向為D正確。
故不正確的選B。二、多選題(共6題,共12分)7、A:C【分析】【詳解】
A.從乙圖可知原線圈輸入電壓的周期為則頻率為
變壓器原、副線圈的電壓頻率相同,則副線圈輸出電壓的頻率為A正確;
B.從乙圖可知原線圈輸入電壓的有效值為
則副線圈輸出電壓的有效值為
B錯誤;
C.P向右移動時;滑動變阻器接入的阻值變小,副線圈的電壓不變,則副線圈的電流變大,副線圈的總功率增加,即變壓器的輸出功率增加,C正確;
D.原、副線圈的電流比等于原、副線圈的匝數(shù)比的倒數(shù),即
由于匝數(shù)都沒有變;故原;副線圈的電流比不變,與P向左移動無關,D錯誤;
故選AC。8、A:D【分析】【詳解】
A.通過ab的電流大小為
方向為a到b;A正確;
B.ab受到的安培力為
B錯誤;
C.對ab受力分析,如圖甲、乙所示,最大靜摩擦力
C錯誤;
D.當最大靜摩擦力方向向右(圖甲)時
當最大靜摩擦力方向向左(圖乙)時
所以
D正確。
故選AD。9、B:C:D【分析】【詳解】
A.0.2s金屬框向右移動的位移
所以0.2s末,線框cd邊切割磁感線產生的電動勢為
選項A錯誤;
B.0.4s金屬框向右移動的位移
所以0.4s末已通過線框的電荷量為
選項B正確;
C.從e點進入磁場開始到e點離開磁場的過程中,ae邊切割磁感線的長度越來越大;從a點進入磁場到離開磁場的時間內,ae邊切割磁感線的長度越來越小。所以ae邊進出磁場的過程中;線框中的感應電流先增大后減小,選項C正確;
D.時金屬框向右移動的位移
此時ae邊進入磁場0.1m距離的部分切割磁感線產生感應電動勢;
時金屬框向右移動的位移
此時ae邊的還剩0.1m的距離開磁場的部分切割磁感線產生感應電動勢;
所以與時,切割磁感線的有效長度相等,感應電動勢相等,金屬框中的感應電流相等,根據(jù)可知線框受到的安培力相同;選項D正確。
故選BCD。10、A:C:D【分析】【分析】
【詳解】
A.俯視兩線框進入磁場的過程中;穿過兩線框的磁通量均垂直于斜面向下增加,根據(jù)楞次定律可知感應電流都是逆時針方向,故A正確;
B.設任一線框的邊長為L,橫截面積為S,電阻率為ρ電,密度為ρ密,質量為m,剛進入磁場時速度大小為v,加速度大小為a.線框與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ,斜面的傾角為線框進入磁場前,由動能定理得(mgsin-μmgcos)x=mv2
得
可知兩線框進入磁場時速度相等.根據(jù)牛頓第二定律得
得=
a與S無關;所以兩線框進入磁場時初速度相同,加速度相同,則運動情況相同,運動時間相等,故B錯誤;
C.線框剛進入磁場瞬間,感應電流大小為
由
知甲;乙電阻之比為1:2;則甲、乙中感應電流之比為2:1,故C正確;
D.設線框剛完全進入磁場時速度大小為線柜進入磁場的過程,由能量守恒得焦耳熱為:Q焦=
可知Q焦∝m,線框質量為m=ρ密·4LS∝S
可知甲、乙兩線框產生的焦耳熱之比Q甲焦:Q乙焦=m甲:m乙=2:1
故D正確。
故選ACD。11、A:C:D【分析】【詳解】
A.線圈中電動勢為正弦規(guī)律變化,t=0時刻線圈中感應電動勢為零,說明此時線圈處于中性面上,磁通量最大,故A錯誤,符合題意;
B.電動勢的有效值
故B正確,不符合題意;
C.交流電的角速度ω=100π,則周期
故C錯誤,符合題意;
D.若轉速度增大1倍,角速度也增大1倍,根據(jù)Em=BωS,則最大值增大1倍,故表達式為e=440sin200πt(V)
故D錯誤,符合題意;
故選ACD。12、B:C【分析】【詳解】
A.由圖乙可知;當0.01s時,感應電動勢為零,則此時穿過線框回路的磁通量最大,故A錯誤;
B.由圖可知,交流電的周期為0.02s,則轉速為
故B正確;
C.原線圈輸入電壓為有效值為22V,則副線圈的電壓為22×10=220V
由P=UI可知,副線圈電流
由
得:
故C正確;
D.燈泡正常發(fā)光,故額定電壓為副線圈的電壓即220V,故D錯誤.三、填空題(共7題,共14分)13、略
【分析】【分析】
【詳解】
略【解析】垂直右手14、略
【分析】【分析】
【詳解】
[1][2]位移傳感器測距離,發(fā)射器固定在運動物體上,能同時發(fā)射紅外線和超聲波脈沖。接收器固定在軌道的頂端,接收紅外線和超聲波?!窘馕觥竣?紅外線和超聲波脈沖②.接收器15、略
【分析】【分析】
【詳解】
[1]根據(jù)法拉第電磁感應定律得
代入數(shù)據(jù)解得螺線管中產生的感應電動勢大小為
[2]根據(jù)楞次定律知;電流方向為逆時針。
[3]根據(jù)全電路歐姆定律得
根據(jù)
解得電阻的電功率為
[4]電容器兩端的電壓
電容器所帶的電荷量【解析】逆時針16、略
【分析】【分析】
【詳解】
略【解析】從B到A17、略
【分析】【詳解】
[1]隨著用戶數(shù)量增加,降壓變壓器副線圈負載變小,電流變大,則降壓變壓器原線圈電流變大,電廠輸送電壓不變,則不變,根據(jù)電壓關系
電流變大,則變小,根據(jù)原副線圈電壓與匝數(shù)的關系可知降壓變壓器減小;
[2]若電廠輸送電功率不變,升壓變壓器的輸出電壓增加到根據(jù)可知,輸電電流變?yōu)樵瓉淼母鶕?jù)
可知則輸電線上損耗功率變?yōu)樵瓉淼?.01?!窘馕觥繙p小0.0118、略
【分析】【詳解】
[1]要使電子向上偏轉;電子所受電場力向上,電子帶負電,則電場方向豎直向下;
[2]要使電子向上偏轉,電子所受洛倫茲力向上,根據(jù)左手定則可知磁場方向垂直熒光屏向外?!窘馕觥控Q直向下垂直熒光屏向外19、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]線框產生的熱量為
故線框產生的熱量之比是1:2?!窘馕觥?:21:41:2四、作圖題(共4題,共36分)20、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】21、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】22、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,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】23、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40分)24、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)[1]因毫安表可視為理想電表;則可以采用伏安法的內接法可以消除電流表內阻而產生的系統(tǒng)誤差;滑動變阻器的總阻值為20Ω,待測磁敏電阻約幾千歐,屬于小電阻控制大電阻,則用滑變的分壓式接法便于操作和多測數(shù)據(jù),電路圖如圖所示。
(2)[2]根據(jù)部分電路的歐姆定律可得磁敏電阻的阻值為。
(3)[3]根據(jù)圖像可知,當時,磁感應強度
(4)[4]根據(jù)閉合電路可得輸出電壓為。
要求輸出電壓達到或超過3.0V時報警,即要求磁感應強度增大時,電阻的阻值增大,從而需要輸出電壓增大,故需要的阻值增大才能實現(xiàn)此功能,故為磁敏電阻;
[5]已知報警電壓為而時,各數(shù)據(jù)解得。
[6]在磁感應強度更小時的阻值較小,根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知將R1減小,從而讓分得更多的電壓,達到3V就可以報警,即如果要提高此裝置的靈敏度,應該減小【解析】2.210減小25、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)[1]由列表知有一組有明顯錯誤,其他四組是合理的,通過觀察五組電流數(shù)據(jù)中有四組數(shù)據(jù)讀到了說明該電流表的最小分度值為第3組數(shù)據(jù)只讀到說明讀數(shù)時明顯錯誤。
(2)[2][3]圖像如圖所示。
設每個砝碼質量為m,平整薄硬板質量為壓電型傳感器受到壓力。
產生的電動勢E滿足。
根據(jù)閉合電路歐姆定律得。
聯(lián)立解得。
由此可知不過坐標原點的原因是因為硬板木板有質量;對壓力傳感器產生壓力。
(3)[4]由題意得的壓力對應輸出電壓則在5個砝碼(總重力5N)作用下的輸出電壓為有。
聯(lián)立解得。
(4)[5]當重物產生的壓力為時,圖丙2每個傳感器上壓力均為但相當于兩個電源串聯(lián)在一起,圖甲中傳感器上壓力為則圖丙中輸出電壓為圖甲中輸出電壓的2倍,圖甲和圖乙兩圖中電流表示數(shù)之比為1∶2。【解析】3薄硬木板對壓力傳感器產生壓力401∶226、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)[1]由圖可知,當R=16Ω時。
F=0當R=7Ω時。
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對照R-F圖像,知壓敏電阻所受壓力為4N;
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