階段測試卷（二）（測試范圍：選擇性必修第二冊全部）注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、考場號、座位號、準考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號。回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結束后，將本試卷和答題卡一并交回。考試時間為75分鐘，滿分100分一、單項選擇題：本題共8-小題，每小題4分，共32分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.下列表述正確的是（）A.赫茲建立了經典電磁場理論，并預言了電磁波的存在B.均勻變化的磁場可以在周圍空間產生均勻變化的電場C.電磁波傳播不需要介質，頻率越高的電磁波，在真空中的波長越短D.交流發電機的線圈轉動一周經過中性面一次，經過中性面時電流的方向會改變【答案】C【解析】【詳解】A．麥克斯韋建立了經典電磁場理論，并預言了電磁波的存在，故A錯誤；B．均勻變化的磁場可以在周圍空間產生穩定的電場，故B錯誤；C．電磁波傳播不需要介質，頻率越高的電磁波，在真空中的波長越短，故C正確；D．交流發電機的線圈轉動一周經過中性面兩次，經過中性面時電流的方向會改變，故D錯誤。故選C。2.如圖甲中通過P點電流的（向右為正）變化規律如圖乙所示，則（）A.在0.5s~1s時間內，電容器C正在放電B.在0.5s~1s時間內，電容器C上板帶正電C.在1s~1.5s時間內，Q點電勢比P點電勢高D.在1s~1.5s時間內，磁場能轉化為電場能【答案】C【解析】【詳解】A．由圖（乙）可知，在0.5s至1s內，電路電流在減小，電容器C正在充電，故A錯誤；B．由圖（乙）可知，在0.5s至1s內，電流是正的，即經過P點的電流向右，由于電路中做定向移動的帶電粒子是帶負電的電子，因此在該時間段內，電子經過P點向左移動，因此電容器上極板帶負電，故B錯誤；C．由圖（乙）可知，在1s至1.5s內，通過電感線圈的電流向上，且增大，電感線圈產生自感電動勢，由楞次定律可知，電感線圈下端電勢高，上端電勢低，故Q點電勢比P點電勢高，故C正確；D．由圖（乙）可知，在1s至1.5s內，電路電流增大，磁場增加，磁感應強度變大，電路處于放電過程，電場能轉化為磁場能，故D錯誤。故選C。3.某位同學利用力敏電阻設計了判斷小車運動狀態的裝置，其工作原理如圖甲所示，將力敏電阻和一塊擋板固定在絕緣小車上，中間放置一個絕緣光滑重球，力敏電阻的阻值隨所受壓力的增大而減小。小車向右做直線運動的過程中，電流表的示數如圖乙所示，下列判斷正確的是（）A.小車在0—t1時間內小車的加速度變大B.小車在t1—t2時間內做勻減速直線運動C.小車在t1—t2時間內做加速度減小的加速運動D.小車在t2—t3時間內一定做勻速直線運動【答案】C【解析】【詳解】A．在0—t1時間內電流不變，則壓敏電阻的阻值不變，所受的壓力不變，加速度不變，故A錯誤；BC．在t1—t2時間內，電流減小，則壓敏電阻的電阻變大，所受的壓力減小，則加速度減小，即小車做加速度減小的加速運動，選項故B錯誤、故C正確；D．在t2—t3時間內電流不變，與0—t1時間內比較電流變小了，則壓敏電阻阻值變大，所受的壓力減小，加速度減小了，但是加速度仍不變，則小車不一定做勻速直線運動，故D錯誤。故選C。4.如圖甲所示是磁電式電表內部結構示意圖，蹄形磁鐵的兩極間有一個固定的圓柱形鐵芯，鐵芯外面套有一個可以繞軸轉動的鋁框，在鋁框上繞有銅線圈。電表指針固定鐵芯在線圈上，可與線圈一起轉動，線圈的兩端分別接在兩個螺旋彈簧上，被測電流經過這兩個彈簧流入線圈。蹄形磁鐵與鐵芯間的磁場可看作是均勻輻射分布的，如圖乙所示，無論線圈轉到什么位置，線圈平面總與線圈所在磁場甲的方向平行。關于磁電式電表，下列說法不正確的是（）A.磁電式電表的原理是通電線圈在磁場中因受安培力而轉動B.改變線圈中電流的方向，指針會反向偏轉C.增加線圈的匝數可以提高電表的靈敏度D.用塑料框代替鋁框，在使用電表時可以使指針更迅速穩定在示數位置上【答案】D【解析】【詳解】A．磁電式電流表的內部，在蹄形磁鐵的兩極間有一個可以繞軸轉動的線圈，蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場均勻輻向分布，當電流通過線圈時，線圈在安培力的作用下轉動，故A正確，不符合題意；B．改變線圈中電流的方向，線圈受力方向相反，指針會反向偏轉，故B正確，不符合題意；C．線圈匝數越多，受到的安培力合力越大，越容易轉動，可以提高電流表的靈敏度；故C正確，不符合題意；D．用鋁框做骨架，當線圈在磁場中轉動時，導致鋁框的磁通量變化，從而產生感應電流，出現安培阻力，使其很快停止擺動。而塑料做骨架達不到此作用，故D錯誤，符合題意。故選D。5.電吉他的工作原理是在琴身上裝有線圈，線圈附近被磁化的琴弦振動時，會使線圈中的磁通量發生變化，從而產生感應電流，再經信號放大器放大后傳到揚聲器。其簡化示意圖如圖所示。則當圖中琴弦向右靠近線圈時（）A.穿過線圈的磁通量減小 B.線圈中不產生感應電流C.琴弦受向左的安培力 D.線圈有擴張趨勢【答案】C【解析】【詳解】ABCD．琴弦向右靠近線圈時，穿過線圈的磁通量增大，線圈中產生感應電流，由“來拒去留”可知琴弦受到向左的安培力，由“增縮減擴”可知線圈有收縮趨勢，故ABD錯誤，C正確。故選C。6.過強的電磁輻射對人體有害，影響人的身心健康。根據有關規定，工作人員所在處的電磁輻射強度（單位時間內垂直通過單位面積的電磁輻射能量）不得超過。如果一個人距離無線電發射器為遠的位置，為了保證此人的安全，則要求該無線電發射器的電磁輻射的功率最大不得超過（計算時，可以將該無線電發射器視為發出球面電磁波的波源，球體的體積公式為，球體表面積公式為）（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】人距離無線電發射器為10m遠，要使電磁輻射強度(單位時間內垂直通過單位面積的電磁輻射能量)不得超過，則有解得因此該無線電發射器的電磁輻射的功率最大不得超過628W。故選A。7.如圖所示是圓盤發電機的示意圖，銅盤安裝在水平的銅軸上，它的盤面恰好與勻強磁場垂直，兩塊銅片C、D分別與轉動軸和銅盤的邊緣接觸。若銅盤半徑為L，勻強磁場的磁感應強度為B，回路的總電阻為R，從左往右看，銅盤以角速度沿順時針方向勻速轉動。則（）A.由于穿過銅盤磁通量不變，故回路中無感應電流B.回路中感應電流大小不變，為C.回路中感應電流方向不變，為D.若圓盤轉動的角速度變為原來的2倍，則電流在上的熱功率也變為原來的2倍【答案】B【解析】【詳解】A．將圓盤看成由無數條幅向分布的導體棒組成的，圓盤在外力作用下這些導體棒轉動切割磁感線，從而產生感應電動勢，出現感應電流，故A錯誤；C．根據右手定則可知，電流從D點流出，流向C點，因此電流方向為從D向R再到C，即為C→D→R→C，故C錯誤；B．根據法拉第電磁感應定律可知，感應電動勢產生的感應電動勢大小不變，感應電流大小不變，由閉合電路的歐姆定律可知，感應電流大小為故B正確；D．電流在上的熱功率則圓盤轉動的角速度變為原來的2倍，則電流在上的熱功率也變為原來的4倍，故D錯誤。故選B8.我國已投產運行的特高壓直流輸電工程是目前世界上電壓等級最高、輸送容量最大、輸送距離最遠、技術水平最先進的輸電工程，輸送電功率最大可達1200萬千瓦。輸電線路流程和數據可簡化為如圖所示，若直流線路的輸電線上損失的功率為，變壓與整流等造成的能量損失均不計，直流和交流逆變時有效值不發生改變。當直流線路輸電電流為時，下列說法正確的是（）A.輸送電功率為B.降壓變壓器匝數比為C.直流輸電線的總電阻為，損失的電壓為D.若保持輸送電功率不變，改用輸電，直流輸電線上損失功率為【答案】C【解析】【詳解】A．輸送電功率為故A錯誤；B．輸電導線末端電壓為則降壓變壓器的匝數比故B錯誤；C．輸電導線上損失的功率解得直流輸電線的總電阻為損失的電壓為故C正確；D．保持輸送功率不變，用輸電，輸電導線上損失的功率故D錯誤。故選C。二、多項選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。9.矩形金屬線圈共有10匝，繞垂直磁場方向的轉軸在勻強磁場中勻速轉動，線圈中產生的交流電的電動勢e隨時間t變化的規律如圖所示。下列說法中正確的是（）A.此交流電的頻率為5HzB.此交流電電動勢的有效值為1VC.t=0.1s時，線圈平面與磁場方向平行D.線圈在轉動過程中穿過線圈的最大磁通量為【答案】D【解析】【詳解】A．由題圖知，此交流電的周期為0.2s，則頻率故A錯誤；B．由題圖知，此交流電的峰值為1V，則有效值為故B錯誤；C．在t=0.1s時，感應電動勢為零，磁通量最大，為中性面位置，故C錯誤；D．由Em=NBSω可知最大磁通量故D正確。故選D。10.如圖所示，正方形金屬線框靜止在水平面上，其右側有一勻強磁場，方向垂直紙面向外，計時開始，在垂直于磁場邊界的水平外力作用下，線框以恒定加速度進入磁場區域，時刻線框全部進入磁場。其中電流、外力隨時間變化的關系正確的是（）A. B. C. D.【答案】BD【解析】【詳解】AB．設線框的邊長為L，電阻為R，線框的加速度大小為a，則t（0≤t≤t1）時刻線框的速度大小為產生的感應電動勢大小為線框中電流大小為所以I隨t成正比例關系，I-t圖像為過原點的傾斜直線，故A錯誤，B正確；CD．根據前面分析可知，t（0≤t≤t1）時刻線框所受安培力大小為設線框質量為m，對線框根據牛頓第二定律有解得所以F-t圖像為縱截距大于零的傾斜直線，故C錯誤，D正確。故選BD。11.如圖所示，空間中存在著水平向右的勻強電場，電場強度大小為，同時存在著水平方向的勻強磁場，其方向與電場方向垂直，磁感應強度大小。有一帶電的小球，質量，電荷量，正以速度v在豎直面內做直線運動，取，下列說法正確的是（）A.小球帶負電B.小球一定做勻速直線運動C.小球的速度D.小球的速度方向與水平方向夾角【答案】BC【解析】【詳解】AB．對小球受力分析，小球受重力、電場力和洛倫茲力，且小球做直線運動，洛倫茲力與速度方向垂直，電場力在水平方向上，由此可知小球帶正電，且做勻速直線運動，故A錯誤，B正確；CD．小球受力平衡，則則受力分析解得解得故C正確，D錯誤故選BC。三、非選擇題：本題共5小題，共50分。12.某實驗小組用圖示電路測量勻強磁場的磁感應強度。實驗器材如下：邊長為L、匝數為N的正方形線圈（a、b為引出端）一個，天平一臺，各種質量砝碼若干，直流電源一個，靈敏電流計一個，定值電阻一個，開關、導線等若干。實驗步驟如下：（1）將線圈懸掛在天平右臂，添加合適質量的砝碼，使天平平衡，將a與c連接、b與d連接，閉合開關S，記錄_________（填物理量名稱及符號），添加合適質量的砝碼，使天平再次平衡；（2）斷開開關S，將a與d連接、b與c連接，再次閉合開關S，這時需要在天平的_________（選填“左盤”“右盤”）中放入質量為的砝碼，仍舊使天平平衡；（3）已知重力加速度大小為g，則磁感應強度的大小為_________（用上述物理量表示）。【答案】①.靈敏電流計的讀數I②.右盤③.【解析】【詳解】（1）[1]實驗中閉合開關S，應記錄靈敏電流計的讀數I；（2）[2]斷開開關S，將a與d連接、b與c連接，再次閉合開關S，由左手定則可知閉合開關后線框所受的安培力向上，應在天平的右盤中放入合適質量的砝碼，才能使天平平衡；（3）[3]斷開開關S，將a與d連接、b與c連接，再次閉合開關S，這時需要在天平的右盤中放入質量為的砝碼使天平再次平衡，由平衡條件可知解得13.熱敏電阻按溫度分為正溫度系數電器（PTC）和負溫度系數電器（NTC）兩類。正溫度系數電阻（PTC）在溫度升高時電阻值增大，負溫度系數電阻器（NTC）在溫度升高時電阻值減小，熱敏電阻的這種特性，常常應用在控制電路中、如圖1所示為這兩種熱敏電阻的圖像。（1）如圖1中曲線Ⅰ所示，說明該熱敏電阻是______熱敏電阻。（填“PTC”或“NTC”）（2）某同學搭建一套基于某熱敏電阻的火災報警系統，其電路圖如圖2所示。請根據此電路圖將如圖3所示的實物圖連接完整______。（3）已知熱敏電阻的阻值隨溫度的變化規律如圖4所示。電源電動勢為E=10V，內阻不計，通過報警器的電流達到I=10mA就會報警。若要求環境溫度達到60℃時，該裝置能自動報警，則應先將開關S與電阻箱連接，將其阻值設置為______kΩ，然后將滑動變阻器的阻值從最大逐漸減小，直至報警器開始報警，此時=______kΩ，之后保持阻值不變，將開關與熱敏電阻連接即可。若要使該裝置在更低的溫度下報警，只需將滑動變阻器的阻值______（填“調大”或者“調小”）即可。（結果保留1位小數）【答案】①.PTC②.③.0.6④.0.4⑤.調小【解析】【詳解】（1）[1]根據電阻的定義式有結合圖1中曲線Ⅰ所示的圖像可知，隨電流的增大，電阻值增大，即溫度升高時電阻值增大，說明該熱敏電阻是PTC熱敏電阻。（2）[2]連線如圖所示（3）[3][4]電源電動勢為E=10V，內阻不計，通過報警器的電流達到I=10mA就會報警此時電路中的電阻為在環境溫度達到60℃時，根據圖4可知，熱敏電阻的阻值為0.6kΩ，則應先將開關S與電阻箱連接，將其阻值設置為0.6kΩ，然后將滑動變阻器的阻值從最大逐漸減小，直至報警器開始報警，此時的阻值為1.0kΩ-0.6kΩ=0.4kΩ[5]若要使該裝置在更低的溫度下報警，即熱敏電阻阻值大于0.6kΩ，則滑動變阻器的接入電阻必須小于0.4kΩ，即需將滑動變阻器的阻值調小。14.如圖所示，面積為0.02m2，內阻不計的100匝矩形線圈ABCD，繞垂直于磁場的軸OO′勻速轉動，轉動的角速度為100rad/s，勻強磁場的磁感應強度為。矩形線圈通過滑環與理想變壓器相連，觸頭P可移動，副線圈所接電阻R=50Ω，電表均為理想交流電表。當線圈平面與磁場方向平行時開始計時，結果可用根號或π表示。求：（1）線圈中感應電動勢的最大值；（2）由圖示位置轉過30°角的過程產生的平均感應電動勢；（3）當原、副線圈匝數比為2：1時，電阻R上消耗的功率。【答案】（1）；（2）；（2）50W【解析】【詳解】（1）感應電動勢的最大值Em=nBSω=100××0.02×100V=100V（2）線圈轉過30°角過程中產生的平均感應電動勢（3）電壓表示數為電壓的有效值，則電阻R兩端的電壓則電阻R上消耗的功率15.如圖所示，平行邊界M、N間有垂直邊界向右的勻強電場，勻強電場的電場強度為，平行邊界N、P間有垂直紙面向外的勻強磁場，相鄰邊界間距均為，一個質量為、電荷量為的帶正電的粒子從電場中緊靠邊界M的O點，以垂直電場方向向上、大小為的初速度射入電場，經電場偏轉后，粒子進入磁場，粒子剛好不從磁場的邊界P射出磁場。不計粒子的重力，求：（1）粒子從O開始第一次運動到邊界N時速度的大小；（2）勻強磁場磁感應強度的大小；（3）粒子第一次在磁場中運動的時間。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）粒子在電場中做類平拋運動，根據