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文档简介
…………○…………内…………○…………装…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………第=page22页,总=sectionpages22页第=page11页,总=sectionpages11页2024年苏教新版选择性必修2物理上册阶段测试试卷555考试试卷考试范围:全部知识点;考试时间:120分钟学校:______姓名:______班级:______考号:______总分栏题号一二三四五六总分得分评卷人得分一、选择题(共9题,共18分)1、一含有理想变压器的电路如图所示,图中电阻和的阻值分别为和A为理想交流电流表,U为正弦交流电压源,输出电压R的有效值恒定当开关S断开时,电流表的示数为I;当S闭合时,电流表的示数为该变压器原、副线圈匝数的比值为()
A.2B.3C.4D.52、如图为“研究电磁感应现象”的实验装置,现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A。线圈BC。电流计及电键按如图所示连接;已知电路接通时A中电流方向如图中箭头所示。关于实验现象,下列判断正确的是()
A.将线圈A迅速插入下面线圈时,通过电流计的电流方向是B→G→CB.将线圈A插入下面线圈稳定后,通过电流计的电流方向是C→G→BC.线圈A插入下面线圈稳定后,将变阻器滑片迅速向左滑动时电流计指针不偏转D.将线圈A从下面线圈中拔出时,快速拔比慢慢拔过程中电流计的最大偏转角度大3、如图所示,理想变压器原、副线圈分别接有额定电压均为44V的灯泡a和b,当原线圈输入u=220sin100πt(V)的交变电压时;两灯泡均能正常发光,且滑动变阻器调节过程中灯泡不会被烧坏,下列说法正确的是()
A.副线圈中交变电流的频率为100HzB.理想变压器原、副线圈匝数比为3︰1C.当滑动变阻器的滑片向下滑动时,灯泡b变暗D.当滑动变阻器的滑片向下滑动时,电路总功率变小4、如图所示的交流电路中;如果电源电动势的最大值不变,交流电的频率增大时,可以观察到三盏电灯亮度的变化情况是()
A.L1、L2、L3亮度都不变B.L1变暗、L2不变、L3变亮C.L1变暗、L2变亮、L3不变D.L1变亮、L2变暗、L3不变5、如图所示,在一挡板MN的上方,有磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里.P为MN上的一个粒子发射源,它能连续垂直磁场方向发射速率为v、质量为m、带电量为q的粒子,不计粒子的重力和粒子间的相互作用,粒子打到挡板上时均被挡板吸收.则在垂直于磁场的平面内,有粒子经过的区域面积是
A.B.C.D.6、如图所示,线圈P、Q同轴放置,P与开关S、电源和滑动变阻器R组成回路,Q与电流计G相连,要使线圈Q产生图示方向的电流,可采用的方法有()
A.闭合开关S后,把R的滑片右移B.闭合开关S后,把R的滑片左移C.闭合开关S后,使Q远离PD.无须闭合开关S,只要使Q靠近P即可7、如图所示,相距为的两条水平虚线之间是方向水平向里的匀强磁场,磁感应强度为正方形线圈边长为L(),质量为电阻为将线圈在磁场上方高处静止释放,cd边刚进入磁场时速度为cd边刚离开磁场时速度也为则从线圈cd边刚进入磁场起一直到边离开磁场的过程中;下列说法不正确的是()
A.线圈可能是加速进入磁场的B.感应电流所做的功为C.线圈的最小速度可能为D.线圈的最小速度一定为8、某发电机说明书的部分内容如表所示。现在用一台该型号的柴油发电机给灾民临时安置区供电,如图所示。发电机到安置区的距离是输电线路中的火线和零线均为GBCZ60型单股铜导线,该型号导线单位长度的电阻为安置区家用电器的总功率为当这些额定电压为的家用电器都正常工作时;下列说法正确的是()
。型号。
AED6500S
输出电压范围。
最大输出功率。
A.输电线路中的电流为B.发电机的实际输出电压为C.在输电线路上损失的电功率为D.如果该柴油发电机发出的是正弦式交变电流,则其输出电压最大值是9、下列说法正确的是()A.电磁波必须依赖介质才能向远处传播;B.光由空气进入水中,频率不变,波长变短;C.光的干涉、衍射、偏振现象表明光的粒子性;D.介质折射率越大,光从介质射向真空时发生全反射的临界角越大.评卷人得分二、多选题(共9题,共18分)10、在LC回路产生电磁振荡的过程中,下列说法正确的是[]A.电容器放电完毕时刻,回路中磁场能最小.B.回路中电流值最大时刻,回路中磁场能最大C.电容器极板上电荷最多时,电场能最大D.回路中电流值最小时刻,电场能最小11、如图所示,PQ为磁感应强度为方向垂直纸面向里的匀强磁场的边界,磁场中的O点有一粒子源,它均匀地向纸面内各个方向同时发射速率为比荷为的带正电的粒子.已知O点与PQ的距离为不计带电粒子的重力和粒子间的相互作用,下列判断正确的是()
A.飞出磁场的粒子数占所有粒子数的一半B.PQ上有粒子飞出的区域长度为C.飞出磁场的粒子在磁场中运动的最长时间是最短时间的2倍D.飞出磁场的粒子在磁场中运动的最长时间是最短时间的倍12、如图所示,纸面内半径为R、圆心为O的圆形区域外存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场,纸面内的线段PA与圆形区域相切与A点,若P点处有一粒子源沿PA方向射出不同速率的带正电粒子(质量为m,电荷量为q;不计重力),则能射入圆形区域内部的粒子的速率可能为()
A.B.C.D.13、如图是质谱仪的工作原理示意图.带电粒子被加速电场加速后,进入速度选择器.速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E.平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2.平板S下方有磁感应强度为B0的匀强磁场.下列表述正确的是())
A.能通过狭缝P的带电粒子的速率等于B.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外C.质谱仪是一种可测定带电粒子比荷的仪器D.粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P,粒子的比荷越大14、如图所示;将若干匝线圈固定在光滑绝缘杆上,另一个金属环套在杆上与线圈共轴,当合上开关时线圈中产生磁场,金属环就可被加速弹射出去。下列描述正确的是()
A.若金属环出现断裂,则不会被弹射出去B.闭合开关S的瞬间,线圈沿轴向有伸长的趋势C.闭合开关S的瞬间,从左侧看环中感应电流沿顺时针方向D.保持开关S闭合,把线圈放置在相同位置,仍可被弹出15、如图所示;竖直平面内存在垂直平面向里的有界磁场,一矩形线框从磁场边界以竖直向上的速度进入磁场,刚好能够完全进入,随后下落离开磁场,忽略空气阻力,则()
A.线框在磁场中上升与下落的时间相同B.线框上升与下落过程中通过截面的电量相同C.线圈上升与下落过程中安培力产生的冲量大小相同D.线圈上升与下落过程中产生的焦耳热相同16、如图所示,相距为L的两根足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角为θ,上端接有阻值为R的定值电阻,其余电路电阻都不计,匀强磁场垂直于导轨平面向下,磁感应强度大小为B。现将质量为m的导体棒由静止释放,当棒下滑到稳定状态时,速度为v。下列说法正确的是()
A.导体棒达到稳定状态前做加速度减小的加速运动B.当导体樟速度达到时加速度大小为C.导体棒达到稳定状态时,a端电势比b端电势高D.导体棒达到稳定状态后再下滑的过程,电阻R产生的焦耳热等于导体棒重力所做的功17、如图所示为远距离输电的原理图,已知升压变电器原、副线圈的匝数分别为n1、n2,端电压分别为U1、U2,电流分别I1、I2,升压变压器到降压变压器之间输电线上的总电阻R;变压器均为理想变压器,若保持发电机的输出功率和输出电压不变,则下列说法正确的是()
A.用户端的负载增加(并联用电器增多)时,I2增大,I1增大B.无论用户端的负载如何变化,始终有I1U1=I2U2C.远距离输电线上的电流I2=D.若用户端要得到U1大小的电压,则降压变压器原、副线圈的匝数比为n2:n118、如图所示为某小型发电站高压输电示意图;变压器均为理想变压器,在输电线路上接入一个电流互感器,其原副线圈的匝数比为1∶20,电流表的示数为1A,输电线的总电阻为10Ω,发电机输出功率为48kW,下列说法正确的是()
A.用户端的功率为44kWB.升压变压器的输出电压U2=2400VC.如果用户端电压为220V,则降压变压器的原副线圈匝数比为120∶11D.用电高峰时,为保证用户端用电器电压不变,需将滑片P适当上移评卷人得分三、填空题(共7题,共14分)19、如图所示,质量为0.1g的小球,带有5×10-4C的正电荷,套在一根与水平方向成37°角的足够长的绝缘杆上,小球与杆之间的动摩擦因数为μ=0.5,杆所在空间有磁感应强度B=0.4T的匀强磁场,小球由静止开始下滑,它的最大加速度为________m/s2,最大速率为________m/s。20、如图所示,一阴极射线管左侧不断有电子射出,若在管的正下方放一通电直导线AB时,发现射线的运动轨迹向下弯曲,则导线中的电流方向为__________.(填“从A到B”或“从B到A”)
21、将①红外线、②紫外线、③无线电波、④可见光、⑤γ射线、⑥X射线,按波长由大到小的排列顺序是___________;其中___________最容易发生明显衍射现象,___________的穿透能力最强。(每空均填写电磁波前的序号即可)22、远距离输电线路简化如图所示,图中标示了电压、电流、输电线总电阻R和线圈匝数,变压器均可视为理想变压器。若电厂输送电压不变,随着用户数量增加,用户消耗的功率增大,降压变压器将______(填“增大”“减小”或“不变”);若电厂输送电功率不变,升压变压器的输出电压增加到10U2,则输电线上损耗功率变为原来的______倍。
23、变压器线圈中的电流越大,所用的导线应当越粗。学校实验室有一台升压变压器,假设它只有一个原线圈和个副线圈,则______的导线应当粗些,______的匝数多。(均填“原线圈”或“副线圈”)24、如图所示,两平行金属板和之间的距离为d、电压为U,板间存在磁感应强度为的匀强磁场.一个质量为m,电荷量为q的带正电粒子在两板间沿虚线所示路径做匀速直线运动.粒子通过两平行板后从O点进入另一磁感应强度为的匀强磁场中,在洛伦兹力的作用下,粒子做匀速圆周运动,经过半个圆周后打在挡板MN上的A点,不计粒子重力,那么粒子的速度大小v=________,O、A两点间的距离x=_______。
25、在示波器一观察到如图所示的稳定正弦波形,已知X偏转电极加载的锯齿波使时基选择开关置于2ms/div时。则在Y偏转电极上加载了____信号波形其周期Ty=___;当Y电压增益(或衰减)选择开关置于2V/div时,计算Uy(峰~峰值)=____,Uy(有效值)=____。
评卷人得分四、作图题(共4题,共16分)26、在图中画出或说明图中所示情形下通电导线I所受磁场力的方向。
27、要在居民楼的楼道安装一个插座和一个电灯;电灯由光敏开关和声敏开关控制,光敏开关在天黑时自动闭合,天亮时自动断开;声敏开关在有声音时自动闭合,无声音时自动断开。在下图中连线,要求夜间且有声音时电灯自动亮,插座随时可用。
28、在“探究楞次定律”的实验中;某同学记录了实验过程的三个情境图,其中有两个记录不全,请将其补充完整。
29、如图所示:当条形磁铁向右靠近通电圆环时,圆环向右偏离,试在图中标出圆环中的电流方向___________.评卷人得分五、实验题(共4题,共16分)30、如图所示,图甲为热敏电阻的图像,图乙为用此热敏电阻R和继电器组成的一个简单恒温箱温控电路,继电器线圈的电阻为当线圈中的电流大于或等于20mA时,继电器的衔铁被吸合。为继电器线圈供电的电池电动势E=9V;内阻不计。图中的“电源”是恒温箱加热器的电源。
(1)应该把恒温箱内的加热器接在___________端。选填“A、B”或“C、D”
(2)如果要使恒温箱内的温度保持150℃,可变电阻R1的阻值应调节为___________31、在用可拆变压器“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中:
(1)变压器铁芯的结构和材料应选用_________;
A.整块的硅钢铁芯。
B.绝缘的铜片叠成。
C.绝缘的硅钢片叠成。
(2)原线圈所接的电源应是_________;
A.220V交流电B.电池组C.低压交流电源。
(3)若变压器两线圈的匝数分别为30和60,测得的电压分别为3.7V和8.0V。据此可知变压器的输入电压是_________V。32、由半导体材料制成的热敏电阻阻值会随温度的变化而变化。利用热敏电阻对温度敏感的特性可设计一个火灾自动报警系统,要求热敏电阻温度升高至时;系统开始自动报警。所用器材有:
A.直流电源(内阻不计);
B.电流表(量程内阻约);
C.电压表(量程内阻约);
D.热敏电阻
E.报警器(内阻很小,流过的电流超过时就会报警,超过时就会损坏);
F.滑动变阻器(最大阻值);
G.电阻箱(最大阻值);
H.单刀单掷开关
I.单刀双掷开关
J.导线若干。
(1)用图(a)所示电路测量热敏电阻的阻值。当温度为时,电压表读数为电流表读数为当温度为时,调节变阻器使电压表读数仍为电流表指针位置如图(b)所示,此时热敏电阻的阻值为__________该电路测得的阻值比真实值__________(填“偏大”或“偏小”)。由以上实验数据可知,该热敏电阻的阻值随温度的升高而__________(填“增大”或“减小”)。
(2)某同学利用该热敏电阻设计的火灾自动报警的电路实物连线如图(c)所示,其中只有一个器件的导线连接有误,该器件为__________(填写器件名称前的字母)。正确连接后,先把开关接到1,使用电阻箱对电路进行调试,其阻值应设置为__________然后使变阻器阻值逐渐减小,直至报警器开始报警,此时连入电路的阻值为__________电路调试完毕后,保持阻值不变,再把开关接到2,热敏电阻便接入电路;火灾报警系统便可正常工作。
33、在图甲中,不通电时电流计指针停在正中央,当闭合开关时,观察到电流计指针向左偏.现在按图乙连接方式将电流计与螺线管B连成一个闭合回路,将螺线管A与电池、滑动变阻器和开关S串联成另一个闭合回路:
(1)将开关S闭合后,将螺线管A插入螺线管B的过程中,螺线管B的_______端(填“上”或“下”)为感应电动势的正极;
(2)螺线管A放在B中不动,开关S突然断开的瞬间,电流计的指针将________(填“向左”“向右”或“不发生”)偏转;
(3)螺线管A放在B中不动,滑动变阻器的滑片向左滑动,电流计的指针将______(填“向左”“向右”或“不发生”)偏转;评卷人得分六、解答题(共3题,共12分)34、如图所示,板间距离为h的平行板电容器间在在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场。在平行板的右下方与下板延长线相切、以O点为圆心的圆形区域内存在一垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B。一质量为m、带电荷量为+q的粒子(重力不计),从上板边缘P点以水平速度v0射入板间,恰好沿直线从板间通过(粒子运动过程与平行板不接触)。如果撤去板间磁场,该粒子仍然从P点以水平速度v0射入,恰好从下板边缘M点沿MO方向射出平行板,已知MO与竖直方向的夹角为30°,粒子进入磁场后从N点水平射出磁场。求:
(1)平行板的板长L和板间磁场的磁感应强度的大小B:
(2)圆形磁场区域的半径R;
(3)带电粒子从P点运动到N点的时间t。
35、如图所示,金属板P、金属网G水平正对放置,间距为d。水平放置的挡板Q与P、G的尺寸相同,G接地,P板的电势为(>0)。G、Q间有垂直纸面向里的匀强磁场,磁场的磁感应强度大小为B,G、Q间的电场可以忽略不计,质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子自G的左上方、距离G为h位置。由静止释放;不计粒子受到的重力。
(1)求粒子第一次穿过G时的速度大小;
(2)若粒子恰好不能打到挡板Q上,求G、Q间的距离。
36、如图所示,匀强磁场方向竖直向下、磁感应强度大小为B。一带电粒子质量为m、电荷量为+q,此粒子以某水平速度经过P点,方向如图,经过一段时间粒子经过Q点,已知P、Q在同一水平面内,P、Q间距离为L,P、Q连线与过P点时的速度的反向延长线夹角为θ;不计重力,求:
(1)粒子的运动速度大小;
(2)粒子从P第一次到Q所用的时间。
参考答案一、选择题(共9题,共18分)1、B【分析】【详解】
设理想变压器原、副线圈匝数的比值为k,根据题述,当开关S断开时,电流表示数为I,则由闭合电路欧姆定律得
由变压公式及功率关系可得
即副线图输出电流为
当开关S闭合时,电流表示数为则有
由变压器公式及功率关系
可得
即副线圈输出电流为
联立解得
选项B正确;ACD错误;
故选B.2、D【分析】【详解】
A.题干中已知A中电流方向在下面螺线管中产生的磁场方向是竖直向下,当A插入下面线圈时,根据楞次定律知感应电流的磁场向上,由安培定则知感应电流方向为C→G→B;故A错误;
B.线圈A插入下面线圈稳定后不再有感应电流;故B错误;
C.线圈A插入下面线圈稳定后;将变阻器滑片迅速向左滑动时A中电流变化,在下面线圈中有感应电流产生,电流计指针偏转,故C错误;
D.根据电磁感应定律可知感应电动势与磁通量的变化率成正比,快速拔出产生的电动势比较大,感应电流也就比较大。故D正确。3、C【分析】【分析】
【详解】
A.由交流电的表达式可得,频率为
变压器不改变频率;故副线圈中交变电流的频率为50Hz,A错误;
B.电源电压有效值U=220V
可知,原线圈两端电压为
副线圈两端电压为
可得
B错误;
CD.当滑动变阻器的滑片向下滑动时,电阻R减小,副线圈电流I2增大,由
可知,原线圈电流I1增大,灯泡a两端电压变大,导致原线圈两端电压变小,副线圈两端电压变小,故灯泡b变暗,此时电路总功率为
可知P变大;C正确,D错误。
故选C。4、C【分析】【详解】
三个支路的电压不变,当交流电频率增大时,电感线圈的感抗增加,对电流的阻碍作用变大,则变暗;电容器的容抗减小,对电流的阻碍作用减小,则变亮;电阻对电流的阻碍作用与频率无关,则不变;故ABD错误C正确。
故选C。5、C【分析】【详解】
由题意可知粒子在磁场中的运动半径所有粒子在磁场中半径相同,
由图可知,由O点射入水平向右的粒子恰好应为最右端边界;随着粒子的速度方向偏转,粒子转动的轨迹圆可认为是以O点为圆心以2R为半径转动.如图所示:
由几何图形可知,带电粒子可能经过的区域的面积为:故C正确,ABD错误.6、B【分析】【详解】
ABC.闭合开关S后,线圈P产生的磁场向右穿过线圈Q,线圈Q中的原磁场方向水平向右,要使线圈Q产生图示方向的电流,即线圈Q中的感应磁场方向水平向左,根据“增反减同”的结论,线圈Q中的原磁场的磁通量要增加,则可以把R的滑片左移或者使Q靠近P;故B正确,AC错误;
D.开关S不闭合,线圈Q中无磁场通过,Q中不会有电流产生;故D错误。
故选B。7、A【分析】【详解】
A.线圈全部进入磁场时没有感应电流,不受安培力,做匀加速运动,而边刚离开磁场与刚进入磁场时速度相等;所以线圈进磁场时要减速,故A错误;
B.根据能量守恒可知:从边刚进入磁场到边刚穿出磁场的过程:线圈动能变化量为0,重力势能转化为线框产生的热量
边刚进入磁场时速度为边刚离开磁场时速度也为所以线圈穿出磁场与进入磁场的过程运动情况相同,线框产生的热量与从cd边刚进入磁场到边刚穿出磁场的过程产生的热量相等,所以线圈从边进入磁场到边离开磁场的过程,产生的热量
感应电流做的功为2mgd;故B正确;
C.线框可能先做减速运动,在完全进入磁场前做匀速运动,因为完全进入磁场时的速度最小,则
则线圈下落的最小速度可能为
故C正确;
D.设线圈的最小速度为可知全部进入磁场的瞬间速度最小。由动能定理,从cd边刚进入磁场到线框完全进入时,则有
有
综上可解得线圈的最小速度为
故D正确。
本题选择错误答案,故选A。8、C【分析】【分析】
【详解】
A.当这些额定电压为的家用电器都正常工作时;输电线路中的电流为。
A错误;
B.导线电阻为。
则发电机的实际输出电压为。
B错误;
C.在输电线路上损失的电功率为。
C正确;
D.如果该柴油发电机发出的是正弦式交变电流;则其输出电压的最大值是。
D错误。
故选C。9、B【分析】【详解】
A.电磁波传播的是振荡的电磁场;而电磁场本身就是物质,所以电磁波传播不需要依赖介质,在真空中也能传播,故A项与题意不相符;
B.光由空气进入水中,频率不变,波速变小,由波速公式v=λf知波长变短;故B项与题意相符;
C.偏振是横波特有现象;光的偏振现象表明光是横波,说明了光的波动性,故C项与题意不相符;
D.根据临界角公式分析知,介质折射率越大,光从介质射向真空时发生全反射的临界角越小,故D项与题意不相符.二、多选题(共9题,共18分)10、B:C【分析】【详解】
AB.电容器放电完毕时,q=0,i最大;磁场能最大,所以A错误B正确;
CD.电流最小i=0时,q最多;极板间电场最强,电场能最大,所以C正确D错误;
故选BC。11、A:D【分析】【详解】
A、粒子在磁场中做匀速圆周运动,根据
得
根据题意可知,当带电粒子的速度水平向左出射时偏转个周期恰好与QP边相切,当带电粒子的速度水平向右出射时偏转个周期恰好与QP边相切;如图所示:
由图可知,从水平向左出射逆时针至水平向右出射,对应的角度为即在这个角度内出射的粒子都可以飞磁场,而另一半方向出射的粒子将不能飞出磁场,故飞出磁场的粒子数占所有粒子数的一半,故A正确;
B、当水平向右出射的粒子恰好QP相切时为粒子在上端出射的最远距离,当OD的距离为2r=20cm时;可以求粒子在下端出射的最远距离,如图所示:
由几何关系可知,PQ上有粒子飞出的区域长度为CD段长度,过O点作QP的垂线交于E点,且OE=10cm,由几何关系得
故
故B错误;
CD;粒子从A点射出时粒子在磁场中运动的时间最长;粒子从E点射出时粒子在磁场中运动的时间最短,如图所示:
对从E点射出的粒子,因OE=r=10cm,故是等边三角形,故对应的时间为
对从A点射出的粒子,由图可知其圆心角为对应的时间为
故
故C错误;D正确;
故选AD。12、C:D【分析】【分析】
【详解】
粒子运动轨迹与圆相切时的运动轨迹如图所示。
由几何知识得
解得
粒子在磁场中做圆周运动,由牛顿第二定律得
解得
当粒子速度
粒子可以进入圆形区域。
故选CD。13、B:C:D【分析】【详解】
在速度选择器中,电场力和洛伦兹力平衡,有:qE=qvB,解得v=E/B.故A错误.根据带电粒子在磁场中的偏转方向,根据左手定则知,该粒子带正电,则在速度选择器中电场力水平向右,则洛伦兹力水平向左,根据左手定则知,磁场方向垂直纸面向外.故B正确.进入偏转电场后,有:qvB0=m解得:可知质谱仪是可以测定带电粒子比荷的仪器.故C正确;由上式可知,知越靠近狭缝P,r越小;比荷越大.故D正确.故选BCD.
【点睛】
解决本题的关键知道粒子在速度选择器和偏转电场中的运动规律:带电粒子在速度选择器中受电场力和洛伦兹力平衡,做匀速直线运动,进入偏转电场后做匀速圆周运动;掌握带电粒子在匀强磁场中运动的半径公式.14、A:C【分析】【分析】
【详解】
A.若金属环断裂;则环中不会有感应电流产生,不受安培力,故不会被弹射出去,A正确;
B.闭合开关后;线圈中有同向电流,相互吸引,故线圈有沿轴向收缩的趋势,B错误;
C.由右手螺旋定则可知;闭合开关瞬间,线圈在环中产生向左的磁场,由楞次定律可知,环中产生从左侧看顺时针方向的感应电流,C正确;
D.保持开关闭合;则通过环的磁通量不变,环中无感应电流,不受安培力,故不会被弹射出去,D错误。
故选AC。15、B:C【分析】【分析】
【详解】
A.上升过程加速度大小大于下降过程的加速度大小,由可知;加速度大的运动的时间少,所以线框在磁场中上升比下落的时间少,则A错误;
B.根据公式可知线框上升与下落过程中通过截面的磁通量的变化量大小相同,所以线框上升与下落过程中通过截面的电量相同,则B正确;
C.安培力产生的冲量为
由于线框上升与下落过程中通过截面的电量相同;则线圈上升与下落过程中安培力产生的冲量大小相同,所以C正确;
D.线圈上升与下落过程中产生的焦耳热不相同;因为上升与下降过程中相同位置上升的速度比下降时的速度大,则切割磁场产生的感应电动势也大,电流也大,则产生的焦耳热也大,所以D错误;
故选BC。16、A:B:D【分析】【详解】
A.根据牛顿第二定律可得金属棒下滑过程中的加速度
根据牛顿第二定律
根据闭合电路欧姆定律
根据
解得
由此可知,速度增大、加速度减小,所以导体棒达到稳定状态前做加速度减少的加速运动,A正确;
B.根据牛顿第二定律可得金属棒下滑过程中的加速度
当速度为v′=v时加速度为零,即
当导体棒速度达到时,加速度
B正确;
C.根据右手定则可得金属棒中的电流方向a→b,由于金属棒为电源,所以b端电势高,C错误;
D.导体棒达到稳定状态后,根据能量守恒定律可得,电阻R产生的焦耳热等于重力所做的功,D正确。
故选ABD。17、A:B【分析】【详解】
A.将降压变压器原副线圈及副线圈电路等效为中间电路右端的一个电阻由
联立可得
可知:用户端的负载增加(并联用电器增多)时,减小;中间电路的总电阻减小;而升压变压器原副线圈的电压不变,所以I2增大,由理想变压器规律I1U1=I2U2
知I2增大;故A正确;
B.变压器均为理想变压器,根据能量守恒可得:无论用户端的负载如何变化,始终有I1U1=I2U2
故B正确;
C.根据P=UI可得,输电线上的电流为
故C错误;
D.因为输电线上有损失电压,U2>U3,又
若用户端要得到U1大小的电压,则应
故D错误。
故选AB。18、A:B:D【分析】【分析】
【详解】
B.变压器为理想变压器即升压变压器的输出功率等于发电机的输出功率,电流互感器的原副线圈匝数比为1:20,则输电线上电流为
升压变压器的输出电压为
故B正确;
A.输电线上损失的功率为
用户端的功率为
故A正确;
C.降压变压器的输入电压为
联立,可得
根据匝数比与电压比的关系,有
带入数据,可得
故C错误;
D.用电高峰时;用户增多,电阻变小,电流增大,输电线上的电压增大,用户电压降低;
为保证用户端用电器电压不变;应减小变压器原线圈匝数,需将滑片P适当上移。故D正确。
故选ABD。三、填空题(共7题,共14分)19、略
【分析】【分析】
【详解】
以小球为研究对象;通过分析受力可知:小球受重力,垂直杆的支持力和洛伦兹力,摩擦力,由牛顿第二定律得。
解得。
当。
即。
小球的加速度最大;此时。
而当时;即。
小球的速度最大;此时。
代入数据点。
【解析】6m/s210m/s20、略
【分析】【分析】
【详解】
略【解析】从B到A21、略
【分析】【详解】
[1]按波长由大到小的排列顺序是无线电波;红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。
[2]波长最长的无线电波最容易发生明显衍射现象。
[3]波长最短的γ射线穿透能力最强。【解析】①.③①④②⑥⑤②.③③.⑤22、略
【分析】【详解】
[1]随着用户数量增加,降压变压器副线圈负载变小,电流变大,则降压变压器原线圈电流变大,电厂输送电压不变,则不变,根据电压关系
电流变大,则变小,根据原副线圈电压与匝数的关系可知降压变压器减小;
[2]若电厂输送电功率不变,升压变压器的输出电压增加到根据可知,输电电流变为原来的根据
可知则输电线上损耗功率变为原来的0.01。【解析】减小0.0123、略
【分析】【详解】
[1][2]根据
由于是一台升压变压器,既有
则有
由于
由于
则有
根据题意可知,原线圈的导线应当粗些,副线圈的匝数多。【解析】原线圈副线圈24、略
【分析】【分析】
【详解】
[1]粒子在两板间匀速运动,则
解得
[2]进入磁场后做匀速圆周运动,则
O、A两点间的距离x=2r
解得【解析】25、略
【分析】【详解】
[1]X偏转电极加载的锯齿波只会使图形在水平方向移动;所以图中的竖直方向的正弦图形为在Y偏转电极上加载了正弦信号波形。
[2]由示波器开关置于2ms/div,得横轴每个格时间为2ms,所以周期为
[3]因为Y电压增益(或衰减)选择开关置于2V/div,由图可知波峰到波谷之间一共占用4格,所以峰值为
[4]根据正弦图像的有效值公式有【解析】正弦8ms8V5.656V四、作图题(共4题,共16分)26、略
【分析】【详解】
根据左手定则,画出通过电导线I所受磁场力的方向如图所示。
【解析】27、略
【分析】【分析】
根据题中“要在居民楼的楼道安装一个插座和一个电灯”可知;本题考查交流电的常识,根据开关作用和交流电接线常识,进行连接电路图。
【详解】
晚上;天黑光控开关闭合,有人走动发出声音,声控开关闭合,灯亮,说明两个开关不能独立工作,只有同时闭合时,灯才亮,即两个开关和灯泡是三者串联后连入电路;根据安全用电的原则可知,开关控制火线,开关一端接火线,一端接灯泡顶端的金属点,零线接灯泡的螺旋套;三孔插座通常的接线方式是面对插座,上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线;电路图如下图所示。
【解析】28、略
【分析】【分析】
【详解】
由第一个图可知:当条形磁铁的N极插入线圈过程中;电流计的指针向右偏转,则有:线圈中向下的磁场增强,感应电流的磁场阻碍磁通量增加,感应电流的磁场方向向上,则指针向右偏,记录完整。
第二个图指针向左偏;说明感应电流的磁场方向向下,与磁铁在线圈中的磁场方向相反,则线圈中磁场增强,故磁铁向下运动,如图。
第三个图指针向右偏;说明感应电流的磁场方向向上,与磁铁在线圈中的磁场方向相同,则线圈中磁场减弱,故磁铁向上运动,如图。
【解析】29、略
【分析】【详解】
当条形磁铁向右靠近圆环时;导线线圈的磁通量向右增大,由楞次定律:增反减同可知,线圈中产生感应电流的方向顺时针(从右向左看),如图所示:
【解析】如图所示五、实验题(共4题,共16分)30、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)[1]当温度较低的时候,热敏电阻的电阻较大,电路中的电流较小,此时继电器的衔铁与AB部分连接,此时是需要加热的,恒温箱内的加热器要工作,所以该把恒温箱内的加热器接在A、B端.
(2)[2]当温度超过150℃时;加热电路就要断开,此时的继电器的衔铁要被吸合,即控制电路的电流要到达20mA=0.02A,根据闭合电路欧姆定律可得。
即。
解得。
R1=220Ω【解析】AB22031、略
【分析】【详解】
解:[1]变压器铁芯要选择磁性物质;为防止出现涡流,要用绝缘的硅钢片叠成,因此AB错误,C正确。
故选C。
[2]在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中;因为变压器只能对交流电压变压,出于安全考虑,原线圈所接的电源应是低压交流电源,AB错误,C正确。
故选C。
[3]若变压器两线圈的匝数分别为30和60,匝数之比应为1:2,测得的电压分别为3.7V和8.0V,可知电压比与匝数比不相等,这是由于变压器不是理想的,有漏磁、铁芯和线圈
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