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…………○…………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年冀教版選擇性必修2物理上冊階段測試試卷182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9題,共18分)1、如圖所示,圓環a和b的半徑之比r1:r2=2:1,且是粗細相同,用同樣材料的導線構成,連接兩環的導線電阻不計,勻強磁場的磁感應強度始終以恒定的變化率變化,那么,當只有a環置于磁場中與只有b環置于磁場中兩種情況下;A;B兩點的電勢差之比為()
A.1:1B.2:1C.3:1D.4:1A.B.B2、某交流發電機產生的感應電動勢與時間的關系如圖所示.如果其他條件不變;僅使線圈的轉速變為原來的一半,則交流電動勢的最大值和周期分別變為。
A.200V0.08sB.25V0.04sC.50V0.08sD.50V0.04s3、如圖所示是街頭變壓器通過降壓給用戶供電的示意圖。設變壓器為理想變壓器,輸入電壓恒定,R0表示輸電線的總電阻。假設用戶端為純電阻用電器,總電阻為R,當R阻值減小時;圖中各理想電表示數減小的是()
A.B.C.D.4、如圖,半徑為d的圓形區域內有磁感應強度為B的勻強磁場,磁場垂直圓所在的平面。一帶電量為q、質量為m的帶電粒子從圓周上a點對準圓心O射入磁場,從b點折射出來,若α=60°,則帶電粒子射入磁場的速度大小為()
A.B.C.D.5、如圖所示,一電子束沿垂直于電場線與磁感線方向入射后偏向A極板;為了使電子束沿射入方向做直線運動,可采用的方法是()
A.將變阻器滑動頭P向右滑動B.將電子的入射速度適當增大C.將磁場的磁感應強度適當減小D.將極板間距離適當減小6、如圖是汽車速率計的基本結構示意圖,其工作原理如下:速率計的轉軸通過一系列傳動裝置與汽車驅動輪相連,速率計轉軸的上端鉚接了一個永久磁鐵,永久磁鐵上罩了一塊鋁片,鋁片又固定在指針軸上。當永久磁鐵隨轉軸旋轉時,鋁片與永久磁鐵會發生相互作用產生轉動并帶動指針一起轉動。根據以上材料判斷,以下說法不正確的是()
A.汽車勻速行駛時,鋁片中沒有電流B.永磁鐵轉動方向與鋁片轉動方向相同C.鋁片總是阻礙永久磁鐵轉動D.該速率計運用了電磁感應原理7、如圖所示,半徑為r的圓形區域內有垂直于紙面的勻強磁場,磁感應強度B隨時間t的變化關系為k為常量,則圖中半徑為R的單匝圓形線圈中產生的感應電動勢大小為()
A.B.C.D.8、一個環形線圈放在磁場中,如圖a所示,以磁感線垂直于線圈平面向外的方向為正方向,若磁感強度B隨時間t的變化的關系如圖b.那么在第2秒內線圈中的感應電流的大小和方向是()
A.大小恒定,順時針方向B.逐漸減小,順時針方向C.大小恒定,逆時針方向D.逐漸增加,逆時針方向9、如圖所示,一阻值為的單匝矩形金屬線框在勻強磁場中繞與磁感線垂直的轉軸勻速轉動,穿過線圈的磁通量隨時間變化的關系式為下列說法正確的是()
A.每經過通過線框的感應電流方向變化一次B.時,線框中產生的感應電動勢最大C.內,線框中產生的焦耳熱為D.通過線框的感應電流的有效值為評卷人得分二、多選題(共8題,共16分)10、在勻強磁場中,一個匝的閉合矩形金屬線圈;繞與磁感線垂直的固定軸勻速轉動,穿過該線圈的磁通量隨時間按圖示正弦規律變化。則()
A.時,線圈中磁通量變化率最小B.時,線圈中磁通量變化率最大C.時,線圈中的磁通量最大D.時,線圈產生的感應電動勢處于增加的過程中11、如圖所示為理想變壓器,原、副線圈匝數比為原線圈接交流電壓電壓表和電流表為理想電表,為負溫度系數的熱敏電阻(當溫度升高時阻值減小);則下列說法正確的是()
A.交流電的周期為B.電壓表示數是C.當處溫度降低時,電壓表示數不變D.當處溫度降低時,此變壓器的輸入功率將不變12、高速鐵路列車通常使用磁力剎車系統。磁力剎車工作原理可簡述如下:將磁鐵的N極靠近一塊正在以逆時針方向旋轉的圓形鋁盤;使磁感線垂直鋁盤向內,鋁盤隨即減速,如圖所示。圖中磁鐵左方鋁盤的甲區域(虛線區域)朝磁鐵方向運動,磁鐵右方鋁盤的乙區域(虛線區域)朝離開磁鐵方向運動。下列有關鋁盤剎車的說法正確的是()
A.鋁盤甲區域的感應電流產生垂直鋁盤向外的磁場B.鋁盤乙區域的感應電流產生垂直鋁盤向外的磁場C.磁鐵與感應電流之間的作用力,會使鋁盤減速D.若將實心鋁盤換成布滿小空洞的鋁盤,則磁鐵對空洞鋁盤所產生的減速效果與實心鋁盤相同13、如圖所示,M、N為兩塊帶等量異種電荷的平行金屬板,兩板間電壓可取從零到某一最大值之間的各種數值.靜止的帶電粒子帶電荷量為+q,質量為m(不計重力),從點P經電場加速后,從小孔Q進入N板右側的勻強磁場區域,磁感應強度大小為B,方向垂直于紙面向外,CD為磁場邊界上的一絕緣板,它與N板的夾角為=30°,孔Q到板的下端C的距離為L,當M、N兩板間電壓取最大值時,粒子恰垂直打在CD板上;則()
A.兩板間電壓的最大值Um=B.CD板上可能被粒子打中區域的長度S=C.粒子在磁場中運動的最長時間tm=D.能打到N板上的粒子的最大動能為14、如圖所示,足夠長的光滑U形導軌寬度為L,其所在平面與水平面的夾角為上端連接一個阻值為R的電阻,勻強磁場的磁感應強度大小為B方向垂直于導軌平面向上,今有一質量為m、有效電阻r的金屬桿沿框架由靜止下滑,設磁場區域無限大,當金屬桿下滑達到最大速度v0時,運動的位移為x;則()
A.在此過程中金屬桿的加速度逐漸減小B.金屬桿下滑的最大速度C.在此過程中電阻R產生的焦耳熱為D.在此過程中流過電阻R的電荷量為15、如圖所示,帶電粒子由靜止開始經電壓為U1的電場加速后,射入水平放置,電勢差為U2的兩導體板間的勻強電場中,帶電粒子沿平行于兩板水平方向從兩板正中間射入,穿過兩板后又垂直于磁場方向射入邊界線豎直的勻強磁場中,設粒子射入磁場的位置為M、射出磁場的位置為N,MN兩點間的距離為d;(不計重力,不考慮邊緣效應)()
A.比荷不同的粒子射入磁場的位置M相同B.粒子在電場中運動的時間與粒子的比荷及加速電壓U1有關C.d的大小只與U1、U2有關,與粒子的比荷無關D.帶電粒子在電磁場中的運動軌跡相同,與比荷無關16、下列所示圖像中屬于交流電的有()A.B.C.D.17、質量為m、電荷量為q的帶正電小球,從傾角為θ的粗糙絕緣斜面(μθ)上由靜止下滑,斜面足夠長,整個斜面置于方向垂直紙面向外的勻強磁場中,其磁感強度為B;如圖所示。帶電小球運動過程中,下面說法中正確的是()
A.小球在斜面上運動時做勻加速直線動B.小球在斜面上運動時做加速度增大,而速度也增大的變加速直線運動C.小球最終在斜面上勻速運動D.小球在斜面上下滑過程中,當小球對斜面壓力剛好為零時的速率為評卷人得分三、填空題(共9題,共18分)18、如圖所示是飲水器的自動控制電路,左邊是一個在水溫較低時對水加熱的容器,內有密封絕緣的電熱絲發熱器和接觸開關只要有水浸沒它就會導通;水面低于時;不會加熱。
(1)是一個熱敏電阻,低溫時呈現高電阻,右邊P是一______(選填“與”、“或”或“非”)邏輯門,接在電源之間,圖中J是一個繼電器,可以控制發熱器工作與否。是一個可變電阻,低溫時應______(選填“遠大于”或“遠小于”)
(2)請闡述此飲水機的自動加熱原理______。19、如圖所示為振蕩電路在某一時刻的電容器帶電情況和電感線圈中的磁感線方向情況,由圖可知,電感線圈中的電流正在______(填“增大”“減小”或“不變”),如果電流的振蕩周期為T=10-4s,電容C=250μF,則線圈的電感L=______H。
20、溫度傳感器的核心元件是________,它具有將________轉化為________的性質。21、如圖,長度為l的直導線ab在均勻磁場中以速度移動,直導線ab中的電動勢為_______。
22、在磁感應強度B=0.8T的勻強磁場中,一根與磁場方向垂直放置、長度L=0.2m的通電導線中通有I=0.4A的電流,則導線所受磁場力大小為________;若將導線轉過90°與磁場方向平行時,導線所受磁場力為________,此時磁場的磁感應強度為________。23、如圖甲所示,一固定的矩形導體線圈水平放置,線圈的兩端接一只小燈泡,在線圈所在空間內存在著與線圈平面垂直的均勻分布的磁場;已知線圈的匝數n=100匝,總電阻r=1.0Ω,所圍成矩形的面積S=0.04m2,小燈泡的電阻R=9.0Ω,磁感應強度隨時間按如圖乙所示的規律變化,線圈中產生感應電動勢的最大值為_________,小燈泡消耗的電功率為________,在磁感應強度變化的時間內,通過小燈泡的電荷量為________,圖中橫坐標為時,小燈泡的電壓為________。
24、風電是一種清潔、綠色的可再生能源,中國的風電裝機容量,目前處于世界領先地位,圖甲為風力發電的簡易模型,在風力作用下,風葉帶動與桿固連的永磁體轉動,磁鐵下方的線圈與電壓傳感器相連。在某一風速時,傳感器顯示如圖乙所示,該交變電流的線圈兩端電壓瞬時值表達式為______V,線圈兩端電壓的有效值為______V。
25、云南省居民生活用的交流電,其電壓峰值是220V,有效值是___V,頻率是_____Hz,周期是_____s。26、如圖所示,矩形線圈面積為S,匝數為N,線圈總電阻為r,在磁感應強度為B的勻強磁場中繞OO′軸以角速度ω勻速轉動,外電路電阻為R;電流表電阻不計.
(1)在線圈由圖示位置轉過180°的過程中,磁通量的變化量ΔΦ=_____,電阻R上產生的焦耳熱Q=_________;
(2)圖示時刻電流表的讀數為_____________;
(3)從圖示位置開始計時,寫出線圈產生的瞬時電動勢表達式e=_____________.評卷人得分四、作圖題(共4題,共20分)27、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。
28、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。
29、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。
30、如圖所示:當條形磁鐵向右靠近通電圓環時,圓環向右偏離,試在圖中標出圓環中的電流方向___________.評卷人得分五、實驗題(共3題,共15分)31、某同學設計了一個加速度計,如圖所示。較重的滑塊2可以在光滑的框架1中平移,滑塊兩側用彈簧3拉著;靜止時,兩彈簧為自然長度;R為滑動變阻器,4是滑動片,它與電阻器任一端間的電阻值都與它到這端的距離成正比。這個裝置實際上是一個加速度傳感器。工作時將框架固定在被測物體上,使彈簧及電阻R均與物體的運動方向平行,當被測物體加速運動時,滑塊將在彈簧的作用下,以同樣的加速度運動。通過電路中儀表的讀數,可以得知加速度的大小。已知兩個電池E的電動勢相同,均為9V,內阻可以不計;滑塊的質量為0.6kg,兩彈簧的勁度系數均為2×102N/m,電阻器的全長9.0cm,被測物體可能達到的最大速度為20m/s2(彈簧在彈性形變內),電壓表為指針式直流電壓表(可視為理想電壓表),零刻度在表盤中央(即可顯示正負電壓),當P端的電勢高于Q端時;指針向零點右側偏轉,當被測物體的加速度為零時,電壓表的示數為零;當被測物體的加速度達到最大時,電壓表的示數為滿偏量程。
(1)當加速度為零時,應將滑動片調到距電阻器左端___________cm處;
(2)當物體具有圖示方向的加速度a時,電壓表的指針將向零點___________(填“左”;“右”)側偏轉;
(3)所給電壓表量程為___________V;當電壓表示數為1.5V時,物塊加速度為___________m/s2
(4)若將電壓表的表盤換成直接表示加速度大小及方向的刻度盤,則表盤的刻度___________(填“均勻”、“非均勻”)分布。32、霍爾效應是電磁基本現象之一,我國科學家在該領域的實驗研究上取得了突破性進展。如圖甲所示,在一半導體薄片的P、Q間通入電流I,同時外加與薄片垂直的磁場B,在M、N間出現電壓UH,這個現象稱為霍爾效應,UH稱為霍爾電壓,且滿足UH=k式中d為薄片的厚度,k為霍爾系數。某同學欲通過實驗來測定該半導體薄片的霍爾系數。
(1)若該半導體材料是空穴(可視為帶正電粒子)導電,所加電流與磁場方向如圖甲所示,該同學用電壓表測量UH時,應將電壓表的“+”接線柱與___________(選填“M”或“N”)端通過導線相連。
(2)已知薄片厚度d=0.40mm,該同學保持磁感應強度B=0.10T不變,改變電流I的大小,測量相應的UH值,記錄數據如下表所示。I(×10-3A)3.06.09.012.015.018.0UH(×10-3V)1.02.03.04.05.06.0
根據表中數據,求出該半導體薄片的霍爾系數為___________×10-3V·m·A-1·T-1(保留2位有效數字)。
(3)該同學查閱資料發現,使半導體薄片中的電流反向再次測量,取兩個方向測量的平均值,可以減小霍爾系數的測量誤差,為此該同學設計了如圖乙所示的測量電路,S1、S2均為單刀雙擲開關,虛線框內為半導體薄片(未畫出)。為使電流從Q端流入,P端流出,應將S1擲向___________(選填“a”或“b”),S2擲向___________(選填“c”或“d”)。
為了保證測量安全,該同學改進了測量電路,將一阻值合適的定值電阻串聯在電路中。在保持其他連接不變的情況下,該定值電阻應串聯在相鄰器件___________和___________(填器件字母代號)之間。33、在“探究電磁感應的產生條件”實驗中;實物連線后如圖1所示。感應線圈組的內外線圈的繞線方向如圖2粗線所示。已知所選G表指針偏轉規律為“左進右偏,右進左偏”。
(1)接通電源,閉合開關,G表指針會有大的偏轉,幾秒后G表指針停在中間不動。將滑動變阻器的觸頭迅速向右滑動時,G表指針__________(填“不動”“右偏”“左偏”或“不停振動”);迅速抽出鐵芯時,G表指針__________(填“不動”“右偏”“左偏”或“不停振動”)。
(2)斷開開關和電源,將鐵芯重新插入內線圈中,把直流輸出改為交流輸出,其他均不變接通電源,閉合開關,G表指針__________(填“不動”“右偏”“左偏”或“不停振動”)。評卷人得分六、解答題(共3題,共9分)34、如圖甲所示,空間存在兩邊界為同軸圓柱面的電磁場區域Ⅰ、Ⅱ,區域Ⅱ位于區域Ⅰ外側,圓柱面的軸線沿空間直角坐標系的x軸方向。半徑的足夠長水平圓柱形區域Ⅰ內分布著沿x軸正方向的勻強磁場,磁感應強度大小沿x軸正方向觀察電磁場分布如圖乙,寬度的區域Ⅱ同時存在電、磁場,電場強度的勻強電場沿x軸正方向,磁場的磁感應強度大小也為磁感線與圓弧邊界平行且沿順時針方向,沿y軸負方向觀察電磁場分布如圖丙,比荷的帶正電粒子,從坐標為的A點以一定初速度沿z軸負方向進入區域Ⅱ。(不計粒子的重力和空氣阻力)
(1)該粒子若以速度沿直線通過區域Ⅱ,求速度大小以及它在區域Ⅰ中運動的半徑;
(2)若撤去區域Ⅱ的電場,求該粒子以速度從進入區域Ⅱ到離開區域Ⅰ運動的總時間。
35、如圖甲所示,P、Q為水平面內平行放置的金屬長直導軌,間距為處在磁感應強度大小為方向豎直向下的勻強磁場中,一根質量電阻的導體棒ef垂直放在P、Q導軌上,導體棒ef與P、Q導軌間的動摩擦因數為.質量為的正方形金屬框abcd的邊長為每邊電阻均為用細線懸掛在豎直平面內,ab邊水平,金屬框a、b兩點通過細導線與導軌相連,金屬框的上半部分處在磁感應強度大小為方向垂直框面向里的勻強磁場中,下半部分處在大小也為方向垂直框面向外的勻強磁場中,不計其余電阻和細導線對a、b點的作用力.現用一電動機以恒定功率沿導軌方向水平牽引導體棒ef從靜止開始向左運動,從導體棒開始運動時計時,懸掛金屬框的細線的拉力T隨時間t的變化如圖乙所示;求:
(1)t0時刻以后通過cd邊電流的大小和方向;
(2)t0時刻以后電動機牽引力的功率P;
(3)假設0到t0時刻電動機拉力的沖量為40N·S,求0到t0時刻流過導體棒ef的總電荷量q.36、如圖甲所示,電阻r=2Ω的金屬棒ab垂直放置在水平導軌正中央,導軌由兩根長L=2m、間距d=1m的平行金屬桿組成,其電阻不計,在導軌左端接有阻值R=4Ω的電阻,金屬棒與導軌接觸良好。從t=0時刻開始,空間存在垂直導軌平面向下的勻強磁場,磁感應強度隨時間變化如圖乙所示,在t=0.1s時刻,金屬棒恰好沿導軌開始運動。取重力加速度g=10m/s2。求:
(1)在0.1s內;導體棒上所通過的電流大小和方向;
(2)在0.1s內,電阻R上所通過的電荷量q及產生的焦耳熱Q;
(3)在0.05s時刻,導體棒所受磁場作用力的大小F和方向。
參考答案一、選擇題(共9題,共18分)1、B【分析】試題分析:a環與b環的半徑之比為2:1,故周長之比為2:1,根據電阻定律電阻之比為2:1;
A、B兩點間電勢差大小為路端電壓,為磁感應強度變化率恒定的變化磁場,又面積之比是4:1,故根據法拉第電磁感應定律公式得到兩次電動勢的大小之比為4:1;故兩次的路端電壓之比為故B正確;故選B。
考點:法拉第電磁感應定律2、C【分析】由圖讀出原來交流電動勢的最大值Em=100V,周期T=0.04s;根據感應電動勢最大值的表達式Em=NBSω得知,Em與ω成正比,則線圈的轉速變為原來的一半,感應電動勢最大值變為原來的一半,為Em′=50V.由公式T=2π/ω分析可知,線圈的轉速變為原來的一半,周期為原來的兩倍,即T′=0.08s.故選C.3、B【分析】【詳解】
A.理想變壓器輸入電壓決定輸出電壓,輸入電壓恒定,所以輸出電壓恒定不變,即不變;故A錯誤;
B.不變,表示副線圈總電壓,R0阻值不變,當R阻值減小時,根據串聯分壓原理,會變小;故B正確;
CD.不變,表示副線圈總電壓,當R阻值減小時,副線圈的電流變大,即變大,由公式
可知,理想變壓器輸出功率變大,又輸入功率等于輸出功率,則
輸入功率變大,輸入電壓恒定,所以原線圈電流變大,即變大;變大,故CD錯誤。
故選B。4、B【分析】【詳解】
由幾何關系可知,粒子運動的軌道半徑為
由洛倫茲力提供向心力可知
可得
故選B。5、B【分析】【分析】
【詳解】
根據電路圖可知:A板帶正電,B板帶負電,所以電子束受到電場力的方向向上,大小
由右手定則知洛倫茲力方向向下
電子向上偏;說明電場力大于洛倫茲力,要使電子束沿射入方向做直線運動,則要電場力等于洛倫茲力,所以要減小電場力;或增大洛倫茲力。
A.電容器相當于斷路;兩端電壓為電源電壓,將變阻器滑動頭P向右滑動,電容器兩端電壓不變,電場力不變,A錯誤;
B.將電子的入射速度適當增大,根據洛倫茲力增大;滿足要求,B正確;
C.將磁場的磁感應強度適當減小,根據洛倫茲力減小;不滿足要求,C錯誤;
D.將極板間距離適當減小,根據知增大;不滿足要求,D錯誤。
故選B。6、A【分析】【分析】
【詳解】
當磁鐵隨轉軸旋轉時;在鋁片中會產生感應電流(渦流),這時鋁片與永久磁鐵會發生相互作用(永久磁鐵的磁場會對鋁片上的感應電流有力的作用)而產生一個轉動力矩,使指針轉動。由于彈簧游絲彈力用的反力矩,最終兩者平衡使得指針會穩定地指在某一個刻度上。在速率計表盤設計時,已確定了汽車實際速率與表盤刻度之間的關系。汽車運動越快,轉軸旋轉越快,指針偏轉的角度就越大,從指針的示數就可知汽車的瞬時速率。
A.汽車勻速行駛時;永久磁鐵仍隨轉軸旋轉,鋁片中仍有電流,故A錯誤,符合題意;
BCD.通過以上分析可知;該速率計運用了電磁感應原理,根據楞次定律可知,鋁片總是阻礙永久磁鐵轉動,為了減小穿過鋁片磁通量的變化,永磁鐵轉動方向與鋁片轉動方向相同,故BCD正確,不符合題意。
故選A。7、A【分析】【詳解】
由題意可知磁場的變化率為
根據法拉第電磁感應定律可知
故選A。8、A【分析】【詳解】
在第2s內;磁場的方向垂直于紙面向外,且均勻增大,所以產生恒定的電流,根據楞次定律,感應電流的方向為順時針方向。
A.大小恒定;順時針方向,與結論相符,選項A正確;
B.逐漸減小;順時針方向,與結論不相符,選項B錯誤;
C.大小恒定;逆時針方向,與結論不相符,選項C錯誤;
D.逐漸增加;逆時針方向,與結論不相符,選項D錯誤;
故選A。9、C【分析】【分析】
【詳解】
A.因為。
線圈的轉動的角速度。
則轉動的周期。
每經過通過線框的感應電流方向變化2次,A錯誤;
B.圖示的位置電動勢最大;則在轉動半周時,線圈和磁場平行,電動勢在此最大,則需經過0.05s,B錯誤;
CD.產生電動勢的最大值。
則電動勢的有效值。
通過線圈的電流的有效值。
內;線框中產生的焦耳熱。
D錯誤;C正確。
故選C。二、多選題(共8題,共16分)10、B:C【分析】【分析】
【詳解】
AC.根據圖像可知,在時穿過線圈平面的磁通量為零,所以線圈平面平行于磁感線,此時磁通量的變化率最大;時,穿過線圈平面的磁通量最大,選項錯誤;C正確;
B.圖像的斜率為即表示磁通量的變化率,由圖像可知,在時;圖像的斜率最大,即磁通量的變化率最大,選項B正確;
D.根據法拉第電磁感應定律可得
在之間;磁通量的變化率在減小,故線圈產生的感應電動勢處于減少的過程中,選項D錯誤。
故選BC。11、A:C【分析】【詳解】
A.因為原線圈接交流電壓根據周期與角速度的關系可知
A正確;
B.交流電壓的有效值
電壓表示數
B錯誤;
C.根據理想變壓器的原、副線圈電壓關系,可知副線電壓與負載電阻無關,所以當處溫度降低時;電壓表示數不變,C正確;
D.當處溫度降低時;電阻阻值增大,電流減小,則此變壓器的輸出功率將變小,根據理想變壓器原;副線圈功率關系可知,變壓器的輸入功率也將變小,D錯誤。
故選AC。12、A:C【分析】【詳解】
A.鋁盤甲區域中的磁通量增大;由楞次定律可知,甲區域感應電流方向為逆時針方向,則此感應電流的磁場方向垂直紙面向外,故A正確;
B.鋁盤乙區域中的磁通量減小;由楞次定律可知,甲區域感應電流方向為順時針方向,則此感應電流的磁場方向垂直紙面向里,故B錯誤;
C.由“來拒去留”可知;磁鐵與感應電流之間有相互阻礙的作用力,則會使鋁盤減速,故C正確;
D.若將實心鋁盤換成布滿小空洞的鋁盤;則滿小空洞的鋁盤產生的感應電流與實心鋁盤產生的感應電流不同,所以磁鐵對空洞鋁盤所產生的減速效果與實心鋁盤不相同,故D錯誤。
故選AC。13、B:C:D【分析】【詳解】
A.
MN兩板間電壓取最大值時,粒子恰好垂直打在CD板上,所以圓心在C點,CH=QC=L,故半徑又因為
所以
故A錯誤;
B.設軌跡與CD板相切于K點,半徑為在三角形AKC中
所以
即KC長等于
所以CD板上可能被粒子打中的區域即為HK的長度
故B正確;
C.打在QE間的粒子在磁場中運動時間最長,均為半周期
故C正確;
D.能打到N板上的粒子滿足
最大動能為
故D正確。
故選BCD。14、A:C【分析】【詳解】
A.桿下滑的過程中,根據牛頓第二定律得
速度增大;安培力增大,加速減小,故金屬桿做加速度減小的變加速運動,故A正確;
B.金屬桿下滑達到最大速度時做勻速直線運動,則有
其中
聯立解得
故B錯誤;
C.根據能量守恒定律得在此過程中回路中產生的總熱量為
電阻產生的焦耳熱為
故C正確;
D.在此過程中流過電阻的電荷量為
其中
聯立可得
故D錯誤;
故選AC。15、A:B【分析】【詳解】
A、對于加速過程,有得設偏轉電場中的長度為L,平行板電容器間距為粒子在偏轉電場中的運動時的偏轉位移為y,則由此可見粒子射出電場的偏轉位移與比荷無關,比荷不同的粒子射入磁場的位置M相同;故A正確;
B、粒子在加速電場中運動的時間粒子在偏轉電場中的運動的時間又知所以粒子在電場中運動的時間與粒子的比荷及加速電壓U1有關;故B正確;
CD、帶電粒子在電場中做類平拋運動,可將射出電場的粒子速度分解成初速度方向與加速度方向,設出射速度與水平夾角為θ,則有:而在磁場中做勻速圓周運動,設運動軌跡對應的半徑為R,由幾何關系可得,半徑與直線MN夾角正好等于θ,則有:所以又因為半徑公式則有.故d隨U1變化,與粒子的比荷有關,d與U2無關,粒子的比荷不同則d不同,d不同則軌跡不同;故C,D錯誤.
故選AB.16、A:D【分析】【詳解】
交流電是指電流大小和方向隨時間周期變化;由圖可知,AD正確。
故選AD。17、B:D【分析】【詳解】
AB.據題意小球運動過程中受到重力、支持力、摩擦力和垂直斜面向上的洛倫茲力,小球加速度為
小球做加速運動;且加速度也增大,故選項A錯誤,B正確;
C.當小球對斜面壓力為0時,小球加速度為gsinθ;小球速度繼續增大,受到的洛倫茲力將大于小球重力垂直斜面方向上的分力,小球將脫離斜面,故C錯誤;
D.當小球對斜面壓力為0時,有
則此時速度為
故選項D正確。
故選BD。三、填空題(共9題,共18分)18、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)[1]與。
[2]遠大于。
(2)[3]當水溫較低時,阻值較大,A為高電勢,且有水浸沒B也為高電勢,則Q、C之間才有高電壓輸出,電磁繼電器有電流通過,將吸動閉合,發熱器工作。【解析】與遠大于見解析19、略
【分析】【分析】
【詳解】
[1][2]根據磁感線方向,應用安培定則可判斷出電流方向,從而可知電容器在充電,電流會越來越小,根據振蕩電流的周期公式
得【解析】①.減小②.10-620、略
【分析】【詳解】
[1][2][3]溫度傳感器的核心元件是熱敏電阻,它具有將溫度轉化為電阻的性質。【解析】①.熱敏電阻②.溫度③.電阻21、略
【分析】【詳解】
導線以圖示方向運動,不切割磁感線,所以ab中的電動勢為零。【解析】022、略
【分析】【分析】
【詳解】
[1]當磁感應強度B與電流I垂直放置時;由公式。
可知。
F=BIL=0.8×0.4×0.2N=6.4×10-2N[2][3]當導線放置方向與磁感應強度的方向平行時,受到的磁場力的大小為零,磁場中某點的磁感應強度的大小和是否放置通電導線以及放置的方向無關,B=0.8T。【解析】6.4×10-2N00.8T23、略
【分析】【詳解】
[1]由圖像知,線圈中產生的交變電流的周期
所以
[2]電流的最大值
有效值
則小燈泡消耗的電功率
[3]在時間內,根據法拉第電磁感應定律得,電動勢的平均值
平均電流
流過燈泡的電荷量
代入解得
[4]因磁感應強度隨時間按如圖乙所示的規律變化,那么線圈中產生感應電動勢瞬時表達式e=Emcosωt
當時e=8cos60°(V)=4V
根據閉合電路歐姆定律可以得
則小燈泡兩端的電壓為U=3.6V【解析】8V2.88W4×10-3C3.6V24、略
【分析】【分析】
【詳解】
[1]根據乙圖可知電壓的周期為則角速度為
故電壓的瞬時表達式為
[2]圖乙可讀電壓的最大值為12V,故有效值為【解析】25、略
【分析】【分析】
【詳解】
[1][2][3]國內居民生活用電的有效值為220V,頻率為50Hz,周期為0.02s。【解析】220500.0226、略
【分析】【分析】
(1)磁通量雖為標量,但是磁感線穿過的面不同,也有正負之分;根據法拉第電磁感應定律求解平均感應電動勢,進而根據焦耳定律求解熱量;
(2)交流電流表的示數為有效值;
(3)根據法拉第電磁感應定律求出電動勢,然后寫出瞬時電動勢表達式.
【詳解】
(1)[1]圖示位置磁通量為,轉過磁通量為:
則:
[2]根據法拉第電磁感應定律得最大電動勢:
電流的有效值為
電阻所產生的焦耳熱:
解得:;
(2)[3]圖示時刻電流表的讀數為電流的有效值,則:
(3)[4]圖中得位置時線圈平面與磁場平行,則磁通量為0,電動勢為最大值,則:(V).
【點睛】
對于交變電流,求解熱量、電功和電功率用有效值,而求解電荷量要用平均值.注意磁通量與線圈的匝數無關.【解析】0NBS(V)四、作圖題(共4題,共20分)27、略
【分析】【詳解】
根據左手定則,畫出通過電導線I所受磁場力的方向如圖所示。
【解析】28、略
【分析】【分析】
根據題中“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后連入電路;根據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】29、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】30、略
【分析】【詳解】
當條形磁鐵向右靠近圓環時;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3題,共15分)31、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)[1]當加速度為零時;滑塊應處于電阻器的中央,電阻器的全長9.0cm,則應將滑動片調到距電阻器左端4.5cm處。
(2)[2]當物體具有圖示方向的加速度a時;滑塊所受的彈簧的拉力的合力向右,滑塊向左移動.根據順著電流方向電勢降低,可知P端的電勢低于Q點的電勢,則電壓表的指針將向零點左側偏轉.
(3)[3][4]設加速度最大時,滑塊向左移動的距離為x;根據牛頓第二定律得:
得。
此時電壓表的讀數為:
所以電壓表量程為6V;當電壓表示數為1.5V時,根據以上分析可知,此時位移0.75cm,故此時加速度。
(4)[5]設加速度為a時,電壓表的讀數為U;則:
2kx=ma,聯立解得:
由于U與a成正比,所以表盤的刻度應均勻。【解析】4.5左65均勻32、略
【分析】【詳解】
(1)[1]根據半導體材料是空穴導電,即相當于正電荷移動導電,結合左手定則可以判定通電過程中,正電荷向M側移動,因此用電壓表測M、N兩點間電壓時,應將電壓表的“+”接線柱與M端相接。
(2)[2]根據題目中給出的霍爾電壓和電
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