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…………○…………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2025年浙教新版选择性必修2物理下册阶段测试试卷35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总分得分评卷人得分一、选择题(共5题,共10分)1、如图所示,矩形导线框abcd放在匀强磁场中,磁感线方向与线圈平面垂直,磁感应强度B随时间变化的图象如图所示,t=0时刻,磁感应强度的方向垂直于纸面向里。线框中电流为i,ab边所受安培力为F,规定逆时针方向为电流的正方向,向左为安培力的正方向,则线框中的电流i和ab边所受安培力F随时间变化的图象;正确的是()
A.B.C.D.2、如图所示,长度为d、质量为m的导体棒用绝缘细线悬挂并垂直纸面放置,导体棒中有方向由a指向b、大小为I的电流,导体棒处在水平向右的匀强磁场中.现改变匀强磁场方向,使其在竖直平面内逆时针缓慢转到水平向左,此过程中细线与竖直方向的最大夹角为30°,细线始终绷紧.已知重力加速度为g(安培力小于重力).则匀强磁场的磁感应强度B大小为()
A.B.C.D.3、如图所示,宽为L的足够长U形光滑导轨放置在绝缘水平面上,整个导轨处于竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中,将一质量为m、有效电阻为R、长度略大于L的导体棒垂直于导轨放置。某时刻给导体棒一沿导轨向右、大小为v0的水平速度;不计导轨电阻,棒在运动过程中始终与导轨垂直且接触良好,则下列说法正确的是()
A.导体棒中感应电流方向为由a到bB.导体棒的加速度始终不变C.导体棒中的最大发热量为D.通过导体棒的电荷量最大值为4、如图所示,用两根相同的导线绕成匝数分别为n1和n2的圆形闭合线圈A和B,两线圈所在平面与匀强磁场垂直.当磁感应强度随时间均匀变化时,两线圈中的感应电流之比IA∶IB为()
A.B.C.D.5、如图所示电路,电阻与电阻阻值相同,都为R,和并联的D为理想二极管(正向电阻可看作零,反向电阻可看作无穷大),在A、B间加一正弦交流电则加在上的电压有效值为()
A.B.20VC.D.评卷人得分二、多选题(共5题,共10分)6、如图所示,一质量为m、电荷量为q的带电粒子(不计重力),从a点以与边界夹角为53°的方向垂直射入磁感应强度为B的条形匀强磁场,从磁场的另一边界b点射出,射出磁场时的速度方向与边界的夹角为37°.已知条形磁场的宽度为d;sin37°=0.6,cos37°=0.8.下列说法正确的是()
A.粒子带正电B.粒子在磁场中做圆周运动的半径为dC.粒子在磁场中做圆周运动的速度大小为D.粒子穿过磁场所用的时间为7、“电磁炮”是利用电磁力对弹体加速的新型武器,具有速度快效率高等优点.如图是“电磁炮”的原理结构示意图.光滑水平导轨电阻不计,宽为L.在导轨间有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B.“电磁炮”弹体总质量为m,其中弹体在轨道间的电阻为R.可控电源的内阻为r;电源的电压能自行调节,以保证“电磁炮”匀加速发射.在某次试验发射时,电源为加速弹体提供的电流是I,不计空气阻力.则()
A.弹体所受安培力大小为BILB.弹体从静止加速到v,轨道长度至少为C.弹体从静止加速到v的过程中电源提供的总能量为D.可控电源的电压应随时间均匀增加,才能保证“电磁炮”匀加速发射8、如图所示的电路,完全相同的灯泡电感线圈L的自感系数很大,电阻可忽略,电源电动势恒定,内阻不计,若下列选项中灯泡不损坏,则说法正确的是()
A.闭合S,逐渐变亮B.闭合S,逐渐变亮C.断开S,突然更亮,随后逐渐熄灭D.断开S,突然更亮,能说明断电自感能量来源于线圈储存的能量9、我国新一代航母阻拦系统采用了电磁阻拦技术,其工作原理如图(b)所示。固定在水平甲板面内的“U”型金属导轨位于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面,导轨电阻不计,MN、PQ平行且相距l。一质量为m、阻值为R的导体棒ab垂直搁置在两导轨之间,且与导轨接触良好。质量为M的飞机着舰时,迅速钩住导体棒ab上的绝缘绳,同时关闭动力系统并立即与导体棒ab获得相对航母的共同速度飞机和导体棒一起减速滑行距离x后停下。除安培力外,两者一起运动时所受阻力恒为f;导体棒始终与导轨垂直,绝缘绳的质量不计。则从飞机与导体棒共速到停下来的过程中,下列说法正确的是()
A.导体棒产生的焦耳热B.飞机与导体棒共速时,ab两端的电压为C.通过导体棒某横截面的电荷量为D.所经的时间为10、如图所示是发电厂通过升压变压器进行高压输电,接近用户端时再通过降压变压器给用户供电的示意图;图中变压器均视为理想变压器,电表均为理想电表;设发电厂输出的电压一定,两条输电线总电阻为R0,变阻器R相当于用户用电器的总电阻;当用电器增加时,相当于R变小。则在用电高峰期()
A.电压表V1、V2的读数均不变,电流表A2的读数增大,电流表A1的读数增大B.电压表V3、V4的读数均减小,电流表A2的读数不变,电流表A3的读数减小C.电压表V2、V3的读数之差与电流表A2的读数的比值不变D.输电线损耗的功率不变评卷人得分三、填空题(共5题,共10分)11、如图所示,图甲为热敏电阻的Rt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150Ω。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的电动势E=6V;内阻可以不计。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________(选填“A、B端”或“C、D端”)。
(2)如果要使恒温箱内的温度保持100℃,可变电阻R′的值应调节为________Ω。
(3)为使恒温箱内的温度保持在更高的数值,可变电阻R′的值应________(选填“增大”或“减小”)。12、如图所示,两根相距为L的竖直平行金属导轨位于匀强磁场中,磁感应强度为B,导轨电阻不计,另两根与光滑轨道接触的金属杆质量均为m,电阻均为R,若要使cd杆恰好平衡,且静止不动,则ab杆运动速度大小是___________,需对ab杆施加的外力大小为___________。
13、判断下列说法的正误。
(1)红外线的显著作用是热作用,温度较低的物体不能辐射红外线。____
(2)黑体一定是黑色的。____
(3)热辐射只能产生于高温物体。____
(4)当原子从能量较高的能态跃迁到能量较低的能态时,会放出任意能量的光子。____14、一矩形闭合线圈,长a,宽b,通过电流I,放在均匀磁场中,磁场方向与线圈平面平行,如右图所示,磁感应强度大小为B。则该线圈所受到磁力矩大小为______。
15、质子和α粒子由静止出发经过同一加速电场加速后,沿垂直磁感线方向进入同一匀强磁场,则它们在磁场中的速度大小之比为________;轨道半径之比为________;周期之比为________。评卷人得分四、作图题(共4题,共20分)16、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。
17、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。
18、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。
19、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、解答题(共2题,共10分)20、如图所示,竖直向下的匀强电场,场强大小E=1×106N/C,场区宽度为L=5cm。紧挨着电场的是垂直于纸面向外的I、II两个匀强磁场,其磁感应强度大小分别为B1=0.5T和B2=1T,磁场宽度分别为d1、d2,其中d1=5cm。一个比荷=4×107C/kg的带正电粒子,其重力不计,从电场的边界PQ上的a点由静止释放,经电场加速后进入磁场,经过一段时间后粒子能按某一路径再返回到电场的边界PQ上的某一点b;图中虚线为场区的分界面,场区水平方向都足够长。求:
(1)粒子进入I区域磁场的速度大小;
(2)II区域磁场宽度d2要满足的条件;
(3)a点到b点的距离xab。
21、如图所示,在xOy坐标平面的第一象限内有一沿y轴负方向的匀强电场,在第四象限内有一垂直于平面向里的匀强磁场.现有一质量为m、电量为+q的粒子(重力不计)从坐标原点O以速度大小为v0射入磁场,其入射方向与x轴的正方向成30°角。当粒子第一次进入电场后,运动到电场中P点处时,方向与x轴正方向相同,P点坐标为[(2+1)L,L]。(sin37°=0.6;cos37°=0.8)求:
(1)粒子运动到P点时速度v的大小;
(2)匀强电场的电场强度E和匀强磁场的磁感应强度B;
参考答案一、选择题(共5题,共10分)1、D【分析】【分析】
【详解】
AB.由图可知;在0-2s内,线圈中磁通量的变化率相同,故0-2s内电流的方向相同,由楞次定律可知,电路中电流方向为顺时计,即电流为负方向,同理可知,2-4s内电路中的电流为逆时针,且两段时间内电流强度大小相等,所以AB错误;
CD.由可知,电路中电流的大小恒定不变,则由可知,F与B成正比,0-2s内电流的方向一直为由a指向b;由左手定则可知安培力方向先向左,后向右,则先为正方向,后为负方向,同理可得2-4s内的安培力的变化,也是先正方向后负方向的,所以C错误;D正确;
故选D。2、B【分析】【详解】
缓慢调节磁场方向时;导体棒受安培力大小不变,对导体棒受力分析,并作出安培力的旋转矢量如图所示。
由图可知当安培力方向与细线拉力方向垂直时,导体棒与竖直方向夹角最大,由图中几何关系可知
变形得
故选B。3、C【分析】【详解】
A.由右手定则可知导体棒中感应电流方向为由b到a;故A错误;
B.由牛顿第二定律可得
与导体棒的运动方向相反;速度减小,加速度减小,所以导体棒做加速度减小的减速运动,直至速度减为零,故B错误;
C.由能量守恒可知
故C正确;
D.全程由动量定理可得
解得
故D错误。
故选C。4、B【分析】【详解】
由题意知线圈A和B的长度、横截面积和材料(电阻率)都相同,所以电阻相同,由得两线圈中的感应电流之比等于两线圈感应电动势之比:.综上分析,B正确.5、C【分析】【分析】
【详解】
当电源在正半轴时A点电位高于B点电位二极管导通即R1被短路,R2电压为电源电压。
当电源在负半轴时B点电位高于A点电位,二极管截止R1,R2串联各分得一半电压;则由有效值的概念可得。
解得。
故C正确;ABD错误。
故选C。二、多选题(共5题,共10分)6、B:D【分析】【详解】
A.由左手定则可判定粒子带负电;故A错误;
B.作出粒子在匀强磁场运动的轨迹;如图示。
粒子在匀强磁场中转过90°角,由几何关系bc===d2+
解得粒子在磁场中做圆周运动的半径为r=d
故B正确;
C.由粒子在磁场中做圆周运动的半径r=知,粒子在磁场中做圆周运动的速度大小为v==
故C错误;
D.粒子在匀强磁场中转过90°角,粒子穿过磁场所用的时间为t=T==
故D正确.7、A:C:D【分析】【分析】
当导轨上通入电流后;炮弹在安培力的作用下,做初速度为零匀加速直线运动,因此根据牛顿第二定律求出加速度然后利用运动学公式即可求解.消耗的总能量转化为弹体的动能和热量;由于弹体的速度增大,弹体切割磁感线产生感应电动势,电源的电压应增大,抵消产生的感应电动势,以保证电源为加速弹体提供恒定的电流,是电磁炮匀加速发射.
【详解】
在导轨通有电流I时,炮弹作为导体受到磁场施加的安培力为:F=ILB,选项A正确;由动能定理:Fx=mv2,轨道至少要x=选项B错误;由F=ma,v=at;解得发射过程产生的热量:Q=I2(R+r)t;弹体的动能:Ek=mv2;系统消耗的总能量选项C正确;由于弹体的速度增大,弹体切割磁感线产生感应电动势,电源的电压应随时间均匀增加,抵消产生的感应电动势,以保证电源为加速弹体提供恒定的电流,使电磁炮匀加速发射,选项D正确;故选ACD..
【点睛】
本题实质上就是借助安培力问题考查了力与运动,因此解决这类题目的基本思路是对研究对象正确进行受力分析,弄清功能转化关系,然后依据相应规律求解.8、B:D【分析】【详解】
AB.闭合S,立刻变亮,而因为电感线圈的自感现象,逐渐变亮;故A错误,B正确;
CD.根据并联电路的特点,电路稳定后流过的电流小于流过的电流断开S,流过的电流从开始减小,所以突然变亮;也说明断电自感能量来源于线圈储存的能量,故C错误,D正确。
故选BD。9、A:C【分析】【详解】
A.根据动能定理可得
由于导轨电阻不计,则导体棒产生的焦耳热为
故A正确;
B.飞机与导体棒共速时,导体棒ab产生的电动势为
导体棒ab相当于电源,ab两端的电压为外电压,由于导轨电阻不计,即外电阻为零,则ab两端的电压为零;故B错误;
C.通过导体棒某横截面的电荷量为
故C正确;
D.以飞机和导体棒ab整体为对象,根据动量定理可得
解得所经的时间为
故D错误。
故选AC。10、A:C【分析】【详解】
AB.因发电厂的输出电压一定,因此可知升压变压器的原线圈的电压不变,即不变,由
可知升压变压器的副线圈的电压不变,即电压表的示数不变;进入用电高峰,电阻R降低,假设电压表的电压不变,由
可知电流表的电流增大,由
可知电流表降压变压器得输入端得电流增大,即电流表的示数增大,由
可知输入电流增大,即电流表示数增加;由
可知降压变压器原线圈的电压降低,即电压表降低,由
可知降压变压器的副线圈的电压降低,即降低;故A正确,B错误;
C.由
可知电压表的读数之差与电流表的读数的比值不变;等于输电线的电阻值,C正确;
D.根据
又输电线上的电流增大;电阻不变,所以输电线上的功率损失增大,D错误。
故选AC。三、填空题(共5题,共10分)11、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)[1]当温度较低时,热敏电阻的阻值较大,电路中的电流较小,此时继电器的衔铁脱离电磁铁,A、B部分接入电路,此时是需要加热的,恒温箱内的加热器要工作,所以应把恒温箱内的加热器接在A、B端。
(2)[2]当温度达到100℃时,加热电路要断开,此时继电器的衔铁要被吸合,即控制电路的电流要达到I=20mA,设继电器线圈的电阻为R0;根据闭合电路欧姆定律可得;
I=代入数据解得。
R′=100Ω(3)[3]由以上分析可知,若使恒温箱内的温度保持在更高的数值,则I=20mA时R变小,R0不变,故可变电阻R′的值应增大,从而实现目标。【解析】A、B端100增大12、略
【分析】【分析】
【详解】
[1]要使cd杆恰好平衡,且静止不动,cd杆应满足
由法拉第电磁感应定律及欧姆定律可得
联立解得ab杆运动速度大小为
[2]ab杆应以速度v匀速上升,由平衡条件可得
联立解得需对ab杆施加的外力大小为【解析】2mg13、略
【分析】【分析】
【详解】
略【解析】①.错误②.错误③.错误④.错误14、略
【分析】【详解】
线圈上下两边与磁场平行,不受安培力作用,左右两边与磁场垂直,受到安培力大小均为
则该线圈所受到磁力矩大小
解得【解析】abIB15、略
【分析】【分析】
【详解】
略【解析】∶11∶1∶2四、作图题(共4题,共20分)16、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】17、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
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