2025年湘教新版選擇性必修2物理上冊(cè)月考試卷含答案

…………○…………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(yè)，總=sectionpages22頁(yè)第=page11頁(yè)，總=sectionpages11頁(yè)2025年湘教新版選擇性必修2物理上冊(cè)月考試卷含答案考試試卷考試范圍：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9題，共18分)1、如圖所示，A、B是兩個(gè)完全相同的燈泡，是自感系數(shù)較大的線圈，其直流電阻忽略不計(jì)。當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)；下列說法正確的是（）

A.A和B一起亮，然后A熄滅B.A和B一起亮，然后A逐漸熄滅C.A比B先亮，然后A熄滅D.B比A先亮，然后A逐漸變亮2、酒精測(cè)試儀用于機(jī)動(dòng)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(chǎng)檢測(cè)。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(duì)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(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(duì)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3、如圖；理想調(diào)壓變壓器輸入端接正弦交流電源；L是燈泡，C是電容器，P是與線圈接觸良好的滑片，S是開關(guān)，電表均為理想交流電表，下列說法正確的是（）

A.S接a，從M點(diǎn)至N點(diǎn)緩慢滑動(dòng)P，電流表A的示數(shù)將減小B.S接a，從M點(diǎn)至N點(diǎn)緩慢滑動(dòng)P，燈泡的亮度將增大C.S接b，從M點(diǎn)至N點(diǎn)緩慢滑動(dòng)P，電壓表V的示數(shù)不變D.S接b，從M點(diǎn)至N點(diǎn)緩慢滑動(dòng)P，電流表A的示數(shù)始終為零4、如圖所示，一理想自耦變壓器線圈AB繞在一個(gè)圓環(huán)形閉合鐵芯上，左端輸入正弦交流電壓為相同的燈泡，其電阻均為且恒定不變，定值電阻的阻值為燈泡阻值的當(dāng)滑片P處于如圖所示位置時(shí)，AB端與PB端匝數(shù)比為閉合時(shí)；兩燈泡均正常發(fā)光。下列說法正確的是（）

A.燈泡正常發(fā)光的電流為B.燈泡正常發(fā)光的電功率為C.均閉合時(shí)，將P沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，一定變暗D.斷開閉合將P沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)（燈泡一直沒有損壞），定值電阻消耗的電功率一定變大5、關(guān)于下列四幅圖的說法正確的是（）

A.如圖甲，若小磁針處于靜止?fàn)顟B(tài)，則可判定電源右端為正極B.如圖乙，若電源左端為正極，則螺線管內(nèi)部小磁針靜止時(shí)N極指向左端C.如圖丙，將一閉合線圈套住通電螺線管，增大線圈面積，通過線圈的磁通量減少D.如圖丁，將一段通電導(dǎo)線放在螺線管內(nèi)部，導(dǎo)線受到向上的安培力6、能量守恒定律是自然界最普遍的規(guī)律之一，以下不能體現(xiàn)能量守恒定律的是（）A.庫(kù)侖定律B.焦耳定律C.機(jī)械能守恒定律D.楞次定律7、現(xiàn)代科學(xué)研究中常要用到高速電子，電子感應(yīng)加速器就是利用感生電場(chǎng)使電子加速的設(shè)備。它的基本原理如圖所示，上、下為電磁鐵的兩個(gè)磁極，磁極之間有一個(gè)環(huán)形真空室，電子在真空室中做圓周運(yùn)動(dòng)。電磁鐵線圈電流的大小、方向可以變化，產(chǎn)生的感生電場(chǎng)使電子加速。圖甲為側(cè)視圖，乙為真空室的俯視圖，如果從上向下看，電子沿逆時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)。已知電子的電荷量為e，電子做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為r，因電流變化而產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化率為（k為一定值）。下列說法正確的是（）

A.為使電子加速，電磁鐵的磁性應(yīng)逐漸減弱B.為使電子加速，感生電場(chǎng)的方向應(yīng)該沿逆時(shí)針方向C.為使電子加速，當(dāng)電磁鐵線圈電流的方向與圖示方向一致時(shí)，電流應(yīng)該增大D.電子在圓形軌道中加速一周的過程中，感生電場(chǎng)對(duì)電子所做的功為8、如圖所示，一個(gè)小型交流發(fā)電機(jī)，內(nèi)部為20匝、邊長(zhǎng)的正方形線圈，總電阻為線圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為發(fā)電機(jī)給阻值為的燈泡供電；燈泡恰好正常發(fā)光，線路中其它電阻不計(jì)，則（）

A.該發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值為B.線框轉(zhuǎn)至圖中所示的位置，電路中的電流為零C.燈泡的額定功率為D.該發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的交變電流頻率為9、電磁波攜帶的信息，既可以有線傳播，也可以無線傳播。下列事例中不是利用電磁波傳遞信息的是（）A.手機(jī)用“WIFI”上網(wǎng)B.鐵騎交警利用隨身攜帶的對(duì)講機(jī)交流C.蝙蝠利用“回聲”定位D.神舟十三號(hào)宇航員進(jìn)行“天宮課堂”直播授課評(píng)卷人得分二、多選題(共8題，共16分)10、如圖甲所示，足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ豎直放置，其寬度L=1m，一勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過導(dǎo)軌平面，導(dǎo)軌的上端M與P之間連接阻值為R=0.50Ω的電阻，質(zhì)量為m=0.01kg、電阻為r=0.20Ω的金屬棒ab緊貼在導(dǎo)軌上?，F(xiàn)使金屬棒ab由靜止開始下滑，下滑過程中ab始終保持水平，且與導(dǎo)軌接觸良好，其下滑距離x與時(shí)間t的關(guān)系如圖所示，圖象中的OA段為曲線，AB段為直線，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，取g=10m/s2（忽略ab棒運(yùn)動(dòng)過程中對(duì)原磁場(chǎng)的影響）；則以下說法正確的是（）

A.棒ab中出現(xiàn)由b流向a的電流B.勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B為0.1TC.棒ab在開始的3.5s內(nèi)通過的電荷量為2.8CD.棒ab在開始的6s內(nèi)產(chǎn)生的熱量為3.465J11、我國(guó)未來的航母將采用自行研制的電磁彈射器。電磁彈射系統(tǒng)由電源、強(qiáng)迫儲(chǔ)能裝置、導(dǎo)軌和脈沖發(fā)生器等組成。其工作原理如圖所示，利用與飛機(jī)連接的通電導(dǎo)體在兩平行金屬導(dǎo)軌的強(qiáng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)中受到安培力的作用加速獲得動(dòng)能。設(shè)飛機(jī)質(zhì)量為1.8×104kg，起飛速度為v＝70m/s，起飛過程中所受平均阻力恒為機(jī)重的在沒有電磁彈射器的情況下，飛機(jī)從靜止開始在恒定的牽引力作用下運(yùn)動(dòng)，起飛距離為L(zhǎng)＝210m；在電磁彈射器與飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)（牽引力不變）同時(shí)工作的情況下，起飛距離減少了則（g取10m/s2）（）

A.在沒有電磁彈射器的情況下，飛機(jī)所受牽引力2.46×105NB.在沒有電磁彈射器的情況下，飛機(jī)所受牽引力2.1×105NC.在電磁彈射器與飛機(jī)發(fā)動(dòng)同時(shí)工作時(shí)，若只增大電流，則起飛的距離將更小D.在電磁彈射器與飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)同時(shí)工作時(shí)，電磁彈射器對(duì)飛機(jī)所做的功W＝2.94×108J12、如圖所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正三角形abc區(qū)域內(nèi)存在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，質(zhì)量為m、電荷量均為q的三個(gè)粒子A、B、C以大小不等的速度從a點(diǎn)沿與ab邊成30°角的方向垂直射入磁場(chǎng)后從ac邊界穿出，穿出ac邊界時(shí)與a點(diǎn)的距離分別為L(zhǎng)。不計(jì)粒子的重力及粒子間的相互作用；則下列說法正確的是（）

A.粒子C在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為2LB.C三個(gè)粒子的初速度大小之比為3:2:1C.C三個(gè)粒子從磁場(chǎng)中射出的方向均與ab邊垂直D.僅將磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度減小則粒子B從c點(diǎn)射出13、如圖所示，豎直平面內(nèi)存在邊界為正方形方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，a、b兩帶正電的離子分別從靜止開始經(jīng)勻強(qiáng)電場(chǎng)加速后從邊界水平射入磁場(chǎng)，a離子在的中點(diǎn)射入經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后垂直于HG向下射出，已知正方形邊界的邊長(zhǎng)為2R，進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，兩離子間的距離為0.5R，已知a離子的質(zhì)量為m、電荷量為q，不計(jì)重力及離子間的相互作用，已知。則下列說法正確的是（）

A.磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B.若a、b兩離子的比荷相同，則兩離子在邊界HG上的出射點(diǎn)間的距離為C.若a、b兩離子的比荷為1:4，則a、b兩離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等D.若a、b兩離子從同一點(diǎn)射出磁場(chǎng)區(qū)域，則a、b兩離子的比荷之比為5:214、如圖所示，水平桌面上固定兩條光滑平行導(dǎo)軌，導(dǎo)軌左端連接電源，整個(gè)裝置處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．現(xiàn)將兩根質(zhì)量相同的導(dǎo)體棒M、N依次靜置于導(dǎo)軌上的同一位置，接通電源，導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌從桌面右側(cè)水平拋出，始終與地面平行，落地位置與導(dǎo)軌右端的水平距離分別為s1和s2．不計(jì)電源和導(dǎo)軌電阻；導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，則接通電源使導(dǎo)體棒通電瞬間內(nèi)，兩次相比。

A.通過棒電荷量之比為1:1B.安培力對(duì)棒沖量比為s1:s2C.安培力對(duì)棒做功比s1:s2D.安培力對(duì)棒做功比15、如圖所示，一半徑為r、質(zhì)量為m、電阻為R的n匝圓形細(xì)線圈在足夠長(zhǎng)的磁鐵產(chǎn)生的徑向輻射狀磁場(chǎng)中由靜止開始下落，線圈下落高度h時(shí)速度達(dá)到最大值已知線圈下落過程中環(huán)面始終水平且所經(jīng)過位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小都相同，重力加速度大小為g；不計(jì)空氣阻力，則（）

A.線圈下落高度h的過程中產(chǎn)生的總焦耳熱為B.線圈下落過程中所經(jīng)過位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為C.線圈下落高度h的過程中通過線圈某橫截面的電荷量為D.線圈下落高度h所經(jīng)歷的時(shí)間為16、如圖甲所示；閉合線圈固定在小車上，總質(zhì)量為1kg．它們?cè)诠饣矫嫔弦?0m/s的速度進(jìn)入與線圈平面垂直；磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里．已知小車運(yùn)動(dòng)的速度v隨車的位移x變化的v-x圖象如圖乙所示．則（）

A.線圈的長(zhǎng)度L=15cmB.磁場(chǎng)的寬度d=25cmC.線圈進(jìn)入磁場(chǎng)過程中做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度為0.8m/s2D.線圈通過磁場(chǎng)過程中產(chǎn)生的熱量為48J17、如圖所示，電阻不計(jì)的水平U形光滑導(dǎo)軌上接一個(gè)阻值為R0的電阻，放在豎直向上、場(chǎng)強(qiáng)大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一個(gè)半徑為L(zhǎng)、質(zhì)量為m、電阻為r的半圓形硬導(dǎo)體棒AC（直徑與導(dǎo)軌垂直，并接觸良好），在水平向右的恒定外力F的作用下，由靜止開始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度為時(shí)，位移為d；下列說法正確的是（）

A.此時(shí)AC兩端電壓為B.此時(shí)桿克服安培力做功的功率為C.此過程中導(dǎo)體AC的平均速度大于D.此過程中通過電阻R0的電荷量為評(píng)卷人得分三、填空題(共8題，共16分)18、如圖所示，一線圈從左側(cè)進(jìn)入磁場(chǎng)，線圈匝數(shù)是10匝。在此過程中，線圈中的磁通量將____（選填“增大”或“減小”）。若上述過程所經(jīng)歷的時(shí)間為0.2s，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為8V，則線圈中的磁通量變化了_____Wb。

19、光敏電阻在被光照射時(shí)______發(fā)生變化，光敏電阻能夠把光照強(qiáng)弱這個(gè)光學(xué)量轉(zhuǎn)換為_____這個(gè)電學(xué)量。20、如圖所示，（a）→（b）→（c）→（d）→（e）過程是交流發(fā)電機(jī)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(gè)電刷分別壓在兩個(gè)滑環(huán)上，線圈在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)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(jì)時(shí)，線圈中電流i隨時(shí)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(shí)，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(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)___________（填“最小”或“最大”），ab邊感應(yīng)電流方向?yàn)開__________（填“a→b”或“b→a”）。21、洛倫茲力的方向。

左手定則：伸開左手，使拇指與其余四個(gè)手指垂直，并且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi)，讓______從掌心垂直進(jìn)入，并使______指向正電荷運(yùn)動(dòng)的方向，這時(shí)______所指的方向就是運(yùn)動(dòng)的正電荷在磁場(chǎng)中所受洛倫茲力的方向．負(fù)電荷受力的方向與正電荷受力的方向______。22、如圖所示，兩根靠得很近的平行長(zhǎng)直導(dǎo)線①、②，分別通以向上的電流I1、I2，且I1>I2，導(dǎo)線①、②受到的安培力大小分別為F1和F2，則F1______F2（選填“>”、“<”或“=”）；導(dǎo)線①受到的安培力F1的方向?yàn)開__________．23、判斷下列說法的正誤。

（1）感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是與引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向相反。_________

（2）感應(yīng)電流的磁場(chǎng)可能與引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向相同。_________

（3）感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻止引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。_________

（4）右手定則和楞次定律都適用于所有電磁感應(yīng)現(xiàn)象中感應(yīng)電流方向的判斷。_________

（5）感應(yīng)電流沿楞次定律所描述的電流方向，說明電磁感應(yīng)現(xiàn)象遵守能量守恒定律。_________24、從能量角度理解楞次定律。

感應(yīng)電流沿著楞次定律所述的方向，是_________定律的必然結(jié)果，當(dāng)磁極插入線圈或從線圈內(nèi)抽出時(shí)，推力或拉力做功，使_________能轉(zhuǎn)化為感應(yīng)電流的_________能。25、如圖，電阻均勻的正方形閉合金屬框在外力作用下，第一次以速率v向左勻速拉出勻強(qiáng)磁場(chǎng)、第二次以速率2v向右勻速拉出勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則在金屬框第一次和第二次移出磁場(chǎng)的過程中，邊兩端電壓大小之比為______，外力做功的功率之比為______。

評(píng)卷人得分四、作圖題(共4題，共40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(chǎng)力的方向。

27、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。

28、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。

29、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2題，共16分)30、小王同學(xué)用如圖甲所示電路研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象；小李同學(xué)用如圖乙所示電路研究自感現(xiàn)象。

（1）小王同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，閉合開關(guān)時(shí)，電流表指針向左偏轉(zhuǎn)。電路穩(wěn)定后，若向右移動(dòng)滑片，此過程中電流表指針將向______（選填“左”或“右”）偏轉(zhuǎn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，未斷開開關(guān)，也未把A、B兩線圈和鐵芯分開放置，在拆除電路時(shí)突然被電擊了一下，則被電擊是在拆除______（選填“A”或“B”）線圈所在電路時(shí)發(fā)生的。

（2）小李同學(xué)用圖乙中（1）（2）兩個(gè)電路研究通電自感和斷電自感現(xiàn)象，圖中L是一帶鐵芯的線圈，直流電阻忽略不計(jì)，A、B是額定電壓為1.5V的燈泡，直流電源為一節(jié)新的干電池。兩電路電鍵S閉合后，會(huì)看到：小燈泡A將______（選填“慢慢變亮”“立即變亮”或“立即變亮，然后慢慢熄滅”），小燈泡B將______（選填“慢慢變亮”“立即變亮”或“立即變亮，然后慢慢熄滅”）；S斷開后，小燈泡A將______（選填“慢慢熄滅”“立即熄滅”或“閃亮一下，然后熄滅”），S斷開后，小燈泡B將______（選填“慢慢熄滅”“立即熄滅”或“閃亮一下，然后熄滅”）。31、污水中有大量的正、負(fù)離子，某污水質(zhì)量檢測(cè)組在某化工廠的排污管末端安裝了如圖甲所示的流量計(jì)，用此裝置測(cè)量污水的流速和等效電阻。測(cè)量管由絕緣材料制成，其直徑為D，左右兩端開口，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向豎直向上（未畫出）、大小為在前后兩個(gè)內(nèi)側(cè)面上固定有豎直正對(duì)的金屬板作為電極（未畫出，電阻不計(jì)），金屬板電極與開關(guān)電阻箱和靈敏電流計(jì)連接；管道內(nèi)始終充滿污水，污水以恒定的速度自左向右通過。

（1）先利用圖乙中的電路測(cè)量靈敏電流計(jì)的內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)過程包含以下步驟：

A.反復(fù)調(diào)節(jié)和使的示數(shù)仍為的指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半，此時(shí)的讀數(shù)為

B.合上開關(guān)

C.分別將和的阻值調(diào)至最大。

D.合上開關(guān)

E.調(diào)節(jié)使的指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度，記下此時(shí)的示數(shù)

①正確的操作步驟順序是___________；②測(cè)出靈敏電流計(jì)內(nèi)阻為___________。

（2）用游標(biāo)卡尺測(cè)量測(cè)量管的直徑D，如圖丙所示，讀數(shù)___________

（3）圖甲中與A極相連的是靈敏電流計(jì)的___________（填“正”或“負(fù)”）接線柱。

（4）閉合圖甲中的開關(guān)S，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，記下電阻箱接入電路的阻值R與相應(yīng)靈敏電流計(jì)的讀數(shù)I，繪制圖像，如圖丁所示，則污水的流速為___________，接入電路的等效電阻為___________。（用題中的字母a、b、c、B、D、表示）評(píng)卷人得分六、解答題(共2題，共8分)32、如圖所示，在第一象限內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，一個(gè)帶正電的粒子質(zhì)量為m、電荷量為q，不計(jì)粒子的重力，由x軸上的P點(diǎn)垂直磁場(chǎng)射入，速度與x軸正方向夾角p點(diǎn)到坐標(biāo)原點(diǎn)的跑離為L(zhǎng)。

(1)若粒子恰好能從y軸上距原點(diǎn)L處的Q點(diǎn)飛出磁場(chǎng)；求粒子速度大?。?/p>

(2)若粒子在磁場(chǎng)中有最長(zhǎng)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間；求粒子速度大小的范圍。

33、我國(guó)新一代航母阻攔系統(tǒng)采用電磁阻攔技術(shù)，基本原理如圖所示，飛機(jī)著艦時(shí)關(guān)閉動(dòng)力系統(tǒng)，通過絕緣阻攔索鉤住軌道上的一根金屬棒ab，金屬棒、導(dǎo)軌和定值電阻R形成一閉合回路，飛機(jī)與金屬棒瞬間獲得共同速度v0=180km/h，在磁場(chǎng)中共同減速滑行至停下，已知飛機(jī)質(zhì)量M=2.7×104kg，金屬棒ab質(zhì)量m=3×103kg、電阻r=4Ω，導(dǎo)軌間L=50m，定值電阻R=6Ω，勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B=5T，除安培力外飛機(jī)克服其它阻力做的功為1.5×106J；為研究問題的方便，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，阻攔索的質(zhì)量和形變不計(jì)。求：

(1)飛機(jī)著艦瞬間金屬棒ab中感應(yīng)電流I的大小和方向；

(2)金屬棒ab中產(chǎn)生的焦耳熱Q。

參考答案一、選擇題(共9題，共18分)1、D【分析】【詳解】

當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，線圈產(chǎn)生較大的自感電動(dòng)勢(shì)阻礙電流的增加，使A燈中電流逐漸變大，而B燈中電流立即變大，因此B燈先亮，然后A燈逐漸變亮；故ABC錯(cuò)誤，D正確。

故選D。2、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(cè)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(shí)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。3、A【分析】【分析】

【詳解】

B．S接a，從M點(diǎn)至N點(diǎn)緩慢滑動(dòng)P，根據(jù)n2減小，U2減小；燈泡的亮度減小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

A．S接a，從M點(diǎn)至N點(diǎn)緩慢滑動(dòng)P，U2減?。桓本€圈功率減小，原線圈功率減小，而原線圈電壓不變，故電流表A的示數(shù)將減小，選項(xiàng)A正確；

C．接b，從M點(diǎn)至N點(diǎn)緩慢滑動(dòng)P，根據(jù)n2減小，U2減??；電壓表V的示數(shù)減小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

D．接b，從M點(diǎn)至N點(diǎn)緩慢滑動(dòng)P，U2減?。浑娙萜鲀蓸O板帶電量會(huì)發(fā)生變化，副線圈電流不為零，則原線圈中電流表A的示數(shù)不始終為零，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

故選A。4、C【分析】【詳解】

A．S1、S2閉合時(shí)，副線圈電路的阻值

則AB的等效電阻

那么此時(shí)流過燈泡的電流

故A錯(cuò)誤；

B．燈泡正常發(fā)光的功率為

故B錯(cuò)誤；

C．P順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，減少，則變大，變大，則流過燈泡的電流變小，燈泡一定變暗；故C正確；

D．?dāng)嚅_閉合則有

P逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，增多，則變小，由可減小到討論的功率變化時(shí)，可將燈泡的電阻R看做電源的“等效內(nèi)阻”，當(dāng)時(shí)，的電功率最大；故D錯(cuò)誤。

故選C。5、C【分析】【分析】

先通過小磁針判斷螺線管的磁極方向；再通過安培定則判斷電流的方向確定電源正負(fù)極。

【詳解】

A．圖甲中通過小磁針可判斷螺線管的N極在右側(cè)；再根據(jù)安培定則可判斷電源左端為正極，故A錯(cuò)誤；

B．左端為電源的正極；右端為電源的負(fù)極，電流在螺線管中的方向從左到右，根據(jù)右手螺旋定則知，知螺線管內(nèi)部的磁場(chǎng)方向向右，內(nèi)部小磁針的N極水平向右，故B錯(cuò)誤；

C．由于磁感線是閉合曲線；螺線管內(nèi)部的磁感線條數(shù)等于電磁鐵外部磁感線的總條數(shù)，而電磁鐵外部磁感線分布在無限大的空間，所以穿過線圈的螺線管外部的磁感線將螺線管內(nèi)部的磁感線抵消一部分，線圈的面積小，抵消較小，則磁通量較大，所以將線圈面積增大些，則穿過線圈的磁通量減小。故C正確；

D．將一段通電導(dǎo)體放在螺旋管內(nèi)部；其電流方向與磁場(chǎng)方向平行，不受安培力，故D錯(cuò)誤；

故選C。

【點(diǎn)睛】6、A【分析】【詳解】

A．庫(kù)侖定律是表述電荷間的相互作用力；不能體現(xiàn)能量守恒定律，符合題意；

B．焦耳定律是表述電流做功與焦耳熱的關(guān)系；能體現(xiàn)能量守恒定律，不符合題意；

C．機(jī)械能守恒定律是只有重力；彈力做功的系統(tǒng)；動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，總機(jī)械能不變，能體現(xiàn)能量守恒定律，不符合題意；

D．楞次定律是分析機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的過程；體現(xiàn)了能量守恒定律，不符合題意。

故選A。7、C【分析】【詳解】

A．為使電子加速；應(yīng)使感生電場(chǎng)方向與電子運(yùn)動(dòng)方向相反，由于電子沿沿逆時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)，如果電磁鐵線圈電流的方向與圖示方向一致時(shí)，由楞次定律可得，電磁鐵的磁性應(yīng)逐漸增強(qiáng)，A錯(cuò)誤；

B．由于電子帶負(fù)電；所以感生電場(chǎng)的方向應(yīng)該沿順時(shí)針方向，B錯(cuò)誤；

C．當(dāng)電磁鐵線圈電流的方向與圖示方向一致時(shí)；若電流增大，根據(jù)楞次定律，可知渦旋電場(chǎng)的方向?yàn)轫槙r(shí)針方向，電子將沿逆時(shí)針方向做加速運(yùn)動(dòng)，C正確；

D．磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化率為

感生電動(dòng)勢(shì)

電子運(yùn)動(dòng)一周感生電場(chǎng)始終做正功

D錯(cuò)誤。

故選C。8、C【分析】【分析】

【詳解】

A．該發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為

有效值為

A錯(cuò)誤；

B．線框轉(zhuǎn)至圖中所示的位置；速度與磁場(chǎng)垂直，電流最大。B錯(cuò)誤；

C．燈泡的額定功率為

C正確；

D．該發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的交變電流頻率為

D錯(cuò)誤。

故選C。9、C【分析】【詳解】

AB．手機(jī)用“WIFI”上網(wǎng)和鐵騎交警利用隨身攜帶的對(duì)講機(jī)交流都是利用電磁波中的無線電波傳遞信息的；A正確；

C．蝙蝠利用“回聲”定位是利用超聲波進(jìn)行的；C錯(cuò)誤；

D．“天宮課堂”主要依靠中繼衛(wèi)星系統(tǒng)通過電磁波進(jìn)行天地互動(dòng)；D正確。

本題選不是利用電磁波傳遞信息的，故選C。二、多選題(共8題，共16分)10、B:C【分析】【詳解】

A．根據(jù)右手定則知，通過金屬棒ab的電流方向由a到b；故A錯(cuò)誤；

B．根據(jù)圖像可得，從t=3.5s時(shí)金屬棒ab做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度為

此時(shí)ab棒受到的安培力等于重力，則有

又

聯(lián)立解得

故B正確；

C．金屬棒ab在開始的3.5s內(nèi)通過的電荷量為

故C正確；

D．金屬棒ab在開始運(yùn)動(dòng)的6s內(nèi)，金屬棒的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為金屬棒的動(dòng)能和電路的內(nèi)能，設(shè)電路中產(chǎn)生的總熱量為Q總，根據(jù)能量守恒定律得

解得

則金屬棒ab在開始的6s內(nèi)產(chǎn)生的熱量為

故D錯(cuò)誤。

故選BC。11、A:C【分析】【詳解】

AB.沒有電磁彈射器時(shí)，由動(dòng)能定理知

解得

故A正確B錯(cuò)誤；

C.在電磁彈射器與飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)同時(shí)工作時(shí)，若只增大電流，由于飛機(jī)所受的安培力F增大；故起飛的距離將更小，故C正確；

D.電磁彈射器與飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)同時(shí)工作時(shí)，由動(dòng)能定理得

所以

故D錯(cuò)誤。

故選AC。12、C:D【分析】【分析】

【詳解】

A．由圓周運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性可知，從同一直線邊界以30°的弦切角進(jìn)磁場(chǎng)，射出時(shí)的速度也與邊界成30°角，而圓心角為60°，則圓心和入射點(diǎn)以及出射點(diǎn)構(gòu)成等邊三角形，由幾何關(guān)系可知

A錯(cuò)誤；

B．根據(jù)洛倫茲力提供向心力有

可得

則初速度之比

B錯(cuò)誤；

C．由于三粒子從ac邊射出時(shí)速度方向與ac邊的夾角均為30°，故射出的方向均與ab邊垂直；C正確；

D．由可知，僅將B改為則粒子B做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑將變?yōu)?/p>

而其他條件不變，由幾何關(guān)系可知，粒子B將從c點(diǎn)射出；D正確。

故選CD。13、A:B【分析】【詳解】

A．由動(dòng)能定理可得

由幾何關(guān)系可知a的軌道半徑為R，則有

聯(lián)立可得

故A正確；

B．若a、b兩離子的比荷相同，由以上分析可知，兩離子的軌道半徑相同，則有由幾何關(guān)系可知b離子在邊界HG上的出射點(diǎn)離的H的距離為

則兩離子在邊界HG上的出射點(diǎn)間的距離為

故B正確；

C．由A選項(xiàng)的表達(dá)式可得離子在磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的半徑為

若a、b兩離子的比荷為1:4，則

可得

則a、b都垂直邊界HG射出，運(yùn)動(dòng)的圓心角都是90°，則a的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為

則b的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為

則a、b兩離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間不相等；故C錯(cuò)誤；

D．若a、b兩離子從同一點(diǎn)射出磁場(chǎng)區(qū)域，則由幾何關(guān)系可知

可得

由

可得則a、b兩離子的比荷之比為

故D錯(cuò)誤。

故選AB。14、B:D【分析】【詳解】

導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌從桌面右側(cè)水平拋出后做平拋運(yùn)動(dòng)，下落高度相等，則平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等，由s=v0t得，導(dǎo)體棒M、N平拋運(yùn)動(dòng)初速度之比為v1：v2=s1：s2．由動(dòng)量定理：即即則通過棒電荷量之比為q1：q2=v1：v2=s1：s2，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；安培力對(duì)棒沖量則I1：I2=v1：v2=s1：s2，選項(xiàng)B正確；根據(jù)動(dòng)能定理得：安培力對(duì)導(dǎo)體棒做功則做功之比為W1：W2=v12：v22=s12：s22，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確．15、A:C:D【分析】【詳解】

A．根據(jù)能量守恒定律可知，線圈下落高度h的過程中產(chǎn)生的總焦耳熱為

A正確；

B．由右手定則判斷知線圈下落過程中，線圈中感應(yīng)電流（俯視）沿順時(shí)針方向，根據(jù)左手定則判斷知安培力方向豎直向上，當(dāng)安培力與重力大小相等時(shí)，線圈的速度最大，有

根據(jù)歐姆定律得

解得

B錯(cuò)誤；

C．根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有

又

電荷量

得

解得

C正確；

D．由動(dòng)量定理有

解得

D正確。

故選ACD。16、B:D【分析】【詳解】

A；閉合線圈在進(jìn)入和離開磁場(chǎng)時(shí)的位移即為線圈的長(zhǎng)度；線圈進(jìn)入或離開磁場(chǎng)時(shí)受安培力作用，將做減速運(yùn)動(dòng)，由乙圖可知，線圈的長(zhǎng)度L＝10cm，故A錯(cuò)誤；

B；磁場(chǎng)的寬度等于線圈剛進(jìn)入磁場(chǎng)到剛離開磁場(chǎng)時(shí)的位移；由乙圖可知，5﹣15cm是進(jìn)入的過程，15﹣30cm是完全在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的過程，30﹣40cm是離開磁場(chǎng)的過程，所以d＝30cm﹣5cm＝25cm，故B正確；

C、線圈進(jìn)入磁場(chǎng)過程中，根據(jù)F＝BIL及I得：F因?yàn)関減小，所以F也減小，由牛頓第二定律知加速度減小，所以線圈做的不是勻加速運(yùn)動(dòng)，是變減速運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；

D、線圈通過磁場(chǎng)過程中運(yùn)用動(dòng)能定理得：mv22mv12＝W安，由乙圖可知v1＝10m/s，v2＝2m/s，代入數(shù)據(jù)得：W安＝﹣48J，所以克服安培力做功為48J，即線圈通過磁場(chǎng)過程中產(chǎn)生的熱量為48J，故D正確．17、B:C:D【分析】【詳解】

A．導(dǎo)體AC有效切割的長(zhǎng)度等于半圓的直徑2L，半圓形導(dǎo)體AC切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為

AC相當(dāng)于電源，其兩端的電壓是外電壓，由歐姆定律得

故A錯(cuò)誤；

B．此時(shí)桿克服安培力做功的功率

故B正確；

C．若導(dǎo)體棒做勻加速運(yùn)動(dòng)，則平均速度等于但是由于導(dǎo)體棒AC做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)圖像可知，此過程中的位移大于做勻加速過程的位移，則此過程中導(dǎo)體AC的平均速度大于故C正確；

D．根據(jù)

可知此過程中通過電阻R0的電荷量為

故D正確。

故選BCD。三、填空題(共8題，共16分)18、略

【分析】【詳解】

[1]勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)線圈與磁場(chǎng)垂直時(shí)，磁通量

線圈從左側(cè)進(jìn)入磁場(chǎng)面積變大；故磁通量增大；

[2]根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律

故有【解析】增大0.1619、略

【分析】【分析】

【詳解】

略【解析】電阻電阻20、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(jì)時(shí)，線圈中電流i隨時(shí)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(shí)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(shí)，磁通量變化率最大，此時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，由右手定則可知，ab邊感應(yīng)電流方向?yàn)閎→a。【解析】①.最大②.零③.i=Imcosωt④.最?、?改變⑥.最大⑦.b→a21、略

【分析】【分析】

【詳解】

略【解析】磁感線四指拇指相反22、略

【分析】試題分析：物體間力的作用是相互的；物體間的相互作用力大小相等；磁場(chǎng)是由通電導(dǎo)線產(chǎn)生的，一通電導(dǎo)線在另一導(dǎo)線電流的磁場(chǎng)中，會(huì)受到安培力作用，由安培定則判斷出電流的磁場(chǎng)方向，然后由左手定則判斷出安培力方向．

通電導(dǎo)線在其周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)，通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到安培力作用，兩導(dǎo)線所受安培力是作用力與反作用力，它們大小相等．由右手螺旋定則可知：由右手螺旋定則可知：在處產(chǎn)生的磁場(chǎng)垂直紙面向外，由左手定則可知，所所受安培力向右．【解析】=向右23、略

【分析】【分析】

【詳解】

略【解析】錯(cuò)誤正確錯(cuò)誤錯(cuò)誤正確24、略

【分析】【分析】

【詳解】

略【解析】能量守恒機(jī)械____電25、略

【分析】【分析】

【詳解】

[1]以速度v向左拉出線框時(shí)有

以速度2v向右拉出線框時(shí)有

所以兩次過程ad邊兩端的電勢(shì)差之比為3：2。

[2]因?yàn)槭莿蛩倮?，所以外力做功的功率等于熱功率，?/p>

可見外力做功的功率與v2成正比，所以兩次過程外力做功的功率之比為1：4?！窘馕觥克摹⒆鲌D題(共4題，共40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(chǎng)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(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】28、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