2025高中物理《课时作业》人教版选择性必修第2册分层作业(二)

2025高中物理《课时作业》人教版选择性必修第2册分层作业(二)分层作业(二)安培力作用下的平衡和运动问题A级必备知识基础练1.如图所示，把轻质导线圈用绝缘细线悬挂在磁铁N极附近，磁铁的轴线穿过线圈的圆心，且垂直于线圈平面，当线圈中通入如图方向的电流后，线圈的运动情况是()A．线圈向左运动B．线圈向右运动C．从上往下看顺时针转动D．从上往下看逆时针转动2.如图所示，两平行直导线cd和ef竖直放置，通以方向相反、大小相等的电流，a、b两点位于两导线所在的平面内，则()A．b点的磁感应强度为零B．ef导线在a点产生的磁场方向垂直纸面向里C．cd导线受到的安培力方向向右D．同时改变两导线中的电流方向，cd导线受到的安培力方向不变3.(多选)如图所示，金属细棒ab质量为m，用两根相同轻弹簧吊放在水平方向的匀强磁场中，弹簧的劲度系数为k，金属细棒ab中通有恒定电流，金属细棒ab处于平衡状态，并且弹簧的弹力恰好为零．若电流大小不变而方向反向，则()A．每根弹簧弹力的大小为mgB．每根弹簧弹力的大小为2mgC．弹簧形变量为eq\f(mg,k)D．弹簧形变量为eq\f(2mg,k)4．[2022·广东广州高二检测](多选)质量为m的通电细金属杆ab置于倾角为θ的平行导轨上，导轨间距为d，杆与导轨间的动摩擦因数为μ，通电时ab恰好在导轨上静止，如图所示．下列选项是从右侧观察时的四种不同的匀强磁场方向下的四个平面图，其中杆ab与导轨间的摩擦力可能为零的是()5.如图所示，O为圆心，KN、LM是半径分别为ON、OM的同心圆弧，在O处垂直纸面有一载流直导线，电流方向垂直纸面向外，用一根导线围成如图KLMN所示的回路．当回路中沿图示方向通过电流时(电源未在图中画出)，回路()A．将向左平动B．将向右平动C．将在纸面内绕通过O点并垂直纸面的轴转动D.KL边受到垂直纸面向外的力，MN边受到垂直纸面向里的力6.如图所示，一重为G1的通电圆环置于水平桌面上，圆环中电流方向为顺时针方向(从上往下看)，在圆环的正上方用轻绳悬挂一条形磁铁，磁铁的中心轴线通过圆环中心，磁铁的上端为N极，下端为S极，磁铁自身的重力为G2，则关于圆环对桌面的压力F和磁铁对轻绳的拉力F′的大小，下列关系正确的是()A．F>G1，F′>G2B．F<G1，F′>G2C．F<G1，F′<G2D．F>G1，F′<G27.(多选)如图所示，台秤上放一光滑平板，其左边固定一挡板，一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来，此时台秤读数为F1，现在磁铁上方中心偏左位置固定一通电导线，电流方向如图所示，当加上电流后，台秤读数为F2，则以下说法正确的是()A．F1>F2B．F1<F2C．弹簧长度将变长D．弹簧长度将变短B级关键能力提升练8.[2022·山东日照高二检测]如图所示，质量为m、长为L的金属棒ab，水平放在光滑的导轨上．导轨间距为d，与水平面夹角为θ.当磁场方向垂直金属棒水平向左、磁感应强度大小为B0时，金属棒恰好静止．若电流不变，当磁场方向由水平方向逐渐变为竖直方向，金属棒始终保持静止，该过程中，下列说法中正确的是()A．电流大小为I＝eq\f(mg,B0L)B．金属棒受到的安培力大小不变C．金属棒受到的支持力先变大后变小D．磁感应强度的最小值为B0sinθ9.[2022·安徽高二检测](多选)如图所示，有两根长为L、质量都为m的细导体棒a、b(截面可视为点).a被水平放置在倾角为45°的光滑斜面上，b被水平固定在与a在同一水平面的另一位置，且a、b平行，它们之间的距离为x.当两细棒中均通以大小为I的同向电流时，a恰能在斜面上保持静止(近似认为b在与b距离相同的位置产生的磁感应强度大小处处相等，且与到b的距离成反比)，则下列说法正确的是()A．b的电流在a处产生的磁场的磁感应强度方向竖直向上B．b的电流在a处产生的磁场的磁感应强度大小为eq\f(\r(2)mg,2LI)C．电流不变，若使b向上平移，a仍可能在原处保持静止D．电流不变，若使b向下平移，a将不能在原处保持静止10.如图所示，水平导轨间距为L＝0.5m，导轨电阻忽略不计；导体棒ab的质量为m＝1kg，电阻为R0＝0.9Ω，与导轨接触良好；电源电动势E＝10V，内阻r＝0.1Ω，电阻R＝4Ω；外加匀强磁场的磁感应强度B＝5T，方向垂直于ab，与导轨平面成夹角α＝53°；ab与导轨间动摩擦因数为μ＝0.5(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，定滑轮摩擦不计，线对ab的拉力为水平方向，重力加速度g取10m/s2，ab处于静止状态．已知sin53°＝0.8，cos53°＝0.6.求：(1)通过ab的电流大小和方向；(2)ab受到的安培力大小；(3)重物重力G的取值范围．

分层作业(二十)认识传感器常见传感器的工作原理及应用A级必备知识基础练1.传感器担负着信息采集的任务，通常是把被测的非电信息，按照一定的规律转化成与之对应的电信息．下列不属于传感器任务的是()A．将力学量(如形变量)转变成电学量B．将热学量转变成电学量C．将光学量转变成电学量D．将电学量转变成力学量2．下列说法中正确的是()A．金属热电阻的电阻率随温度升高而减小B．金属热电阻的化学稳定性好，但灵敏度差C．热敏电阻是用金属铂制成的，它对温度感知很灵敏D．热敏电阻是把电学量转换为热学量的传感器3．下列关于传感器说法中不正确的是()A．电子秤所使用的测力装置是力传感器，它将压力大小转化为可变电阻，进而转化为电压信号B．话筒是一种常用的声传感器，其作用是将电信号转换为声信号C．电熨斗能自动控制温度的原因是它装有双金属片，这种双金属片的作用是控制电路的通断D．光敏电阻能够把光照强度这个光学量转换为电阻这个电学量4.传感器可将非电学量转化为电学量起自动控制作用，如计算机鼠标中有位移传感器，电饭煲中有温度传感器，电视机、录像机、影碟机、空调机中有光电传感器．如图是演示位移传感器的工作原理图，物体M在导轨上平移时，带动滑动变阻器的滑片滑动，通过电压表显示的数据来反映物体位移的大小，假设电压表是理想的，则下列说法正确的是()A．物体M运动时，电源内的电流会发生变化B．物体M运动时，电压表的示数会发生变化C．物体M不动时，电路中没有电流D．物体M不动时，电压表没有示数5．力敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小．有一位同学利用力敏电阻设计了判断小车运动状态的装置，其工作原理如图甲所示．将力敏电阻和一块挡板固定在水平光滑绝缘小车上，中间放置一个绝缘重球．小车在水平面内向右做直线运动的过程中，电流表示数如图乙所示，0～t1时间内小车向右做匀速直线运动，下列判断正确的是()A．t1～t2时间内，小车做匀速直线运动B．t1～t2时间内，小车做匀加速直线运动C．t2～t3时间内，小车做匀速直线运动D．t2～t3时间内，小车做匀加速直线运动6．(多选)如图所示的电路中，电源电动势为E，内电阻为r，R1、R2和R4为定值电阻，R3为光敏电阻，其阻值的大小随照射光强度的增强而减小．闭合开关S后，将照射光强度减弱，则()A.通过R1的电流将增大B．通过R2的电流将增大C．通过R3的电流将增大D．通过R4的电流将增大B级关键能力提升练7.[2022·山西吕梁检测]如图所示是安装在潜水器上深度表的电路简图，显示器由电流表(电阻不计)改装而成，压力传感器的电阻随压力的增大而减小，电源电动势不变，内阻为r，定值电阻阻值为R0，在潜水器下潜过程中，电路中有关物理量的变化情况是()A．通过显示器的电流减小B．R0两端的电压增大C．传感器两端的电压增大D．电路的总功率减小8．[2021·山东泰安高二期中]图甲虚线框内所示是电子秤测量部分的原理图，压力传感器的电阻R随压力F的变化如图乙所示．开关闭合后，压力传感器两端的电压恒为6.0V.电流表的量程为0～0.6A．电流表的内阻、踏板和压杆的质量可以忽略不计．则电子秤()A．最大称量值为1500NB．压力传感器的电阻最小为零C．空载时，电流表的读数为20mAD．称重为900N时，电阻R为110Ω9．(多选)为了锻炼身体，小明利用所学物理知识设计了一个电子拉力计，如图所示是它的原理图，轻质弹簧右端和金属滑片P固定在一起(弹簧的电阻不计，P与R1间的摩擦不计)，弹簧的劲度系数为100N/cm.定值电阻R0＝5Ω，ab是一根长为5cm的均匀电阻丝，阻值R1＝25Ω，电源输出电压恒为U＝3V，理想电流表的量程为0～0.6A．当拉环不受力时，滑片P处于a端．下列关于这个电路的说法正确的是(不计电源内阻)()A．小明在电路中连入R0的目的是保护电路B．当拉环不受力时，闭合开关后电流表的读数为0.1AC．当拉力为400N时，电流表指针指在0.3A处D．当拉力为400N时，电流表指针指在0.5A处分层作业(二十一)利用传感器制作简单的自动控制装置A级必备知识基础练1.(多选)某商场安装的光敏电阻自动计数器的示意图如图所示，其中A为光源，B为由电动机带动的匀速运行的自动扶梯，R1为光敏电阻，R2为定值电阻．每当扶梯上有顾客经过，挡住由A射向R1的光线时，计数器就计数一次．此光计数器的基本工作原理是()A．当有光照射R1时，信号处理系统获得低电压B．当有光照射R1时，信号处理系统获得高电压C．信号处理系统每获得一次低电压就计数一次D．信号处理系统每获得一次高电压就计数一次2．光敏二极管在各种自动化装置中有很多应用，街道的路灯自动控制开关就是其应用之一．图中所示为其模拟电路，其中A为光敏二极管，B为电磁继电器，C为照明电路，D为路灯，试回答：(1)在路灯自动控制电路中，光敏二极管的作用是________________________________________________________________________________________________________________________________________________.(2)简述其“日出路灯熄，日落路灯亮”的工作原理．________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________3．如图(a)所示是小球过桥时对不同类型的桥面压力的实验．采用DIS方法对模型进行测量，其结果如图(b)中电脑屏幕所示．(1)图(a)中的传感器为________传感器；(2)图(a)中甲、乙、丙分别为三种不同类型的桥面．对于凸形桥甲，其相对应的压力图线应是图(b)电脑屏幕上的________(选填“a”“b”或“c”).4．如图甲所示为某同学设计的电子秤原理图，其中E是电动势为3V的电源(内阻不计)，A是电流表(在设计中计划被改成电子秤的示数表盘)，R0是阻值为5Ω的定值电阻，R是一根长为6cm、阻值为15Ω的均匀电阻丝．c是一根金属弹簧(电阻不计)，其压缩量ΔL与所受压力F之间的关系如图乙所示，c顶端连接有一个塑料盘．制作时调整弹簧的位置，使之不称重物时滑片P刚好在电阻丝的a端．(计算中g取10m/s2)(1)当电流表示数为0.3A时，所称重物的质量为________；(2)该设计中使用的电流表的量程最小为________，该电子秤的称量范围为________；(3)由电流表的表盘改制成的电子秤示数盘有哪些特点？(请至少写出两个)________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.B级关键能力提升练5.如图所示是会议室和宾馆房间的天花板上装有的火灾报警器的结构原理图，罩内装有发光二极管(LED)、光电三极管和不透明的挡板．未发生火灾时，光电三极管接收不到LED发出的光，处于高电阻状态．发生