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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2025年牛津译林版选择性必修2物理上册月考试卷444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、如图所示,甲是一固定的水平放置内阻不计的圆形导体线圈,线圈匝数N=100匝,面积m2.线圈的两端PQ分别与原副线圈匝数比n1:n2=3:2的理想变压器原线圈相连接,变压器的副线圈连接一额定电压为8V的小灯泡L和滑动变阻器R。在线圈所在的空间存在着与线圈平面垂直的磁场,磁场的磁感应强度B按如图乙所示的规律变化。规定垂直于线圈平面向上为B的正方向;则下列说法中正确的是()
A.在1.57×10-2∼4.71×10-2s时间内,P点的电势高于Q点的电势B.线圈中产生的感应电动势的有效值为6VC.小灯泡能正常发光D.滑动变阻器的滑动端向上滑动时,小灯泡的亮度将减小2、超高压输电是指使用500kV~1000kV电压等级输送电能。超高压输电与普通高压输电(500kV以下)在建设和输送成本方面有大幅度降低。如果输送相同的电功率,则()A.超高压输电电流更大B.超高压输电频率更高C.超高压输电电能损耗会更多D.电能损耗相同的情况下,超高压输电线截面积可以更小3、如图所示,三个灯泡L1、L2、L3的阻值关系为R1<R2<R3,电感线圈L的直流电阻可忽略,D为理想二极管,开关S从闭合状态突然断开时,下列判断正确的是()
A.L1逐渐变暗,L2、L3均先变亮,然后逐渐变暗B.L1逐渐变暗,L2立即熄灭,L3先变亮,然后逐渐变暗C.L1立即熄灭,L2、L3均逐渐变暗D.L1、L2、L3均先变亮,然后逐渐变暗4、如图1所示,在匀强磁场中,一矩形金属线圈两次分别以不同的转速,绕与磁感线垂直的轴匀速转动,产生的交变电动势图像如图2中曲线a、b所示;则()
A.曲线a表示的交变电动势有效值为15VB.曲线a表示的交变电动势频率为25HzC.曲线a、b对应的线圈转速之比为D.时刻穿过线圈平面的磁通量均为零5、地震发生后,救援队借助“生命探测仪”可以发现深埋在废墟中的伤员,根据所学知识,你认为“生命探测仪”可能用到了()A.红外线传感器B.压力传感器C.磁传感器D.电容传感器6、质量为m、电荷量为e的电子以速度v垂直射入磁感应强度为B的匀强磁场。电子做匀速圆周运动的轨道半径和周期分别为()A.B.C.D.7、如图所示,半径为r的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B,磁场边界上A点有一粒子源,不断地向磁场的各个方向(均平行于纸面)发射速度大小相等的带正电的粒子(重力不计),已知粒子的质量为m,电量为q,速度大小为则粒子在磁场中运动的最长时间为()
A.B.C.D.8、如图所示;条形磁铁穿过一闭合弹性导体环,且导体环位于条形磁铁的中垂面上,如果把导体环压扁成椭圆形,那么这一过程中()
A.穿过导体环的磁通量减少,有感应电流产生B.穿过导体环的磁通量增加,有感应电流产生C.穿过导体环的磁通量变为零,无感应电流D.穿过导体环的磁通量不变,无感应电流9、老师做了一个物理小实验让学生观察:一轻质横杆两侧各固定一金属环;横杆绕中心点自由转动,老师拿一条形磁铁插向其中一个小环,后又取出插向另一个小环,同学们看到的现象是()
A.磁铁插向左环,横杆发生转动,从上方向下看,横杆顺时针转动;B.磁铁插向右环,横杆发生转动,从上方向下看,横杆逆时针转动;C.无论磁铁插向左环还是右环,横杆都不发生转动;D.无论磁铁插向左环还是右环,横杆都发生转动。评卷人得分二、多选题(共8题,共16分)10、回旋加速器是加速带电粒子的装置,核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形金属盒,两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场,使粒子在通过狭缝时都能得到加速,两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中,D形盒半径为R.用该回旋加速器加速质子时,匀强磁场的磁感应强度为B,高频交流电周期为T.(粒子通过狭缝的时间忽略不计)则()
A.质子在D形盒中做匀速圆周运动的周期为TB.质子被加速后的最大速度可能超过C.质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小无关D.不改变B和T,该回旋加速器也能用于加速α粒子11、如图所示,abcd四边形闭合线框,a、b、c三点坐标分别为(0,L,0),(L,L,0),(L,0,0).整个空间处于沿y轴正方向的均强磁场中,通入电流I,方向如图所示,关于四边形的四条边所受到安培力,下列叙述中正确的是。
A.ab边受的安培力方向沿着z轴负方向B.ab边与bc边受到的安培力大小相等C.ad边不受安培力作用D.cd边受到的安培力最大12、如图所示,理想变压器原线圈输入市电电压(220V,50Hz),闭合电键后,电流表的示数为0.10A,电压表的示数为22V,由此可知该变压器的()
A.原、副线圈的匝数比为1:10B.原、副线圈的匝数比为10:1C.原线圈电流为0.01AD.副线圈交变电流频率为5Hz13、如图所示,一个质量为m的带负电小球(电荷量为q)以速度v0从距地面高为h的光滑水平平台上射入竖直向上的匀强磁场中(磁场紧靠平台右边缘),以地面上水平同右为x轴正方问,垂直纸面向里为y轴正方向、平台右边缘飞出点在地面上的投影为原点建立坐标系,小球的落地点的坐标为(0,h),重力加速度为g,那么()
A.经时间小球落地B.磁场的磁感应强度的大小为C.小球的射入速度大小D.小球的落地速度大小为14、如图所示,两根足够长的平行金属导轨与水平面夹角为两导轨间距为0.4m,导轨电阻不计。导轨所在空间被分成足够长的区域I和II,两区域的边界与斜面的交线为MN,区域I中分布有垂直斜面向下的匀强磁场,区域II中分布有垂直斜面向上的匀强磁场,两磁场的磁场感应度大小均为在区域I中,将质量电阻的金属条ab放在导轨上,ab刚好不下滑。然后,在区域II中将质量电阻的光滑导体棒cd置于导轨上,由静止开始下滑。cd在滑动过程中始终处于区域II的磁场中,ab、cd始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触,取则()
A.经过足够长的时间后,ab和cd最终以相同的速度运动B.经过足够长的时间后,ab和cd最终以相同大小的加速度运动C.当cd的速度大小为5m/s时,ab刚要开始滑动D.当cd的速度大小为2.5m/s时,ab刚要开始滑动15、如图所示,边长为L的正方形单匝线圈abcd电阻为r,外电路的电阻为R,ab的中点和cd的中点的连线恰好位于匀强磁场的边界线上,磁场的磁感应强度为B,若线圈从图示位置开始,以角速度绕轴匀速转动;则()
A.当线圈转到图示位置时,线圈中产生的感应电动势B.线圈转过时,感应电流为C.线圈转过过程,流过R的电荷量为D.线圈转动一周的过程中,外力所做的功16、如图所示,在水平面内有一个光滑匀质金属圆环,圆环总电阻为质量为半径为其右侧空间有磁感应强度为方向垂直纸面向里的匀强磁场。圆环以水平向右的初速度进入磁场;圆环全部进入时恰好静止。则此过程中()
A.通过圆环导线截面的电荷量为B.通过圆环导线截面的电荷量为C.圆环中产生的焦耳热等于D.圆环中产生的焦耳热等于17、下列说法正确的是()A.利用压力传感器可制成电子秤B.波长越长的电磁波更有利于雷达定位C.楞次定律的得出运用了归纳推理的科学方法D.为减少输电过程中感抗、容抗等带来的损耗,输电时常采用直流输电评卷人得分三、填空题(共8题,共16分)18、变压器是根据电磁感应原理工作的,所以变压器只能改变________(填“直流”或“交流”)电的电压,在远距离送电中,导线上会有电能损失,损失的电能主要由电流的热效应引起,在输电功率一定时,输电电压越________(填“高”或“低”),电能损失就越小。19、如图1所示,一台理想变压器,其原线圈为2200匝,副线圈为440匝,副线圈接一个100Ω的负载电阻,当原线圈接在如图2交流电压源上时,电压表示数为______V,电流表示数为______A。
20、一电容为C的电容器两极板间的电压为U,断开电源,让其通过一个自感系数为L的电感线圈放电,在第一次放电完毕的过程中,流过电路的平均电流是____________。21、如图甲所示,一个固定的矩形线圈abcd的匝数n=500,线圈面积S=100cm2,线圈的总电阻r=1Ω,线圈外接一个阻值R=4Ω的电阻,把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中,磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示。则线圈中的感应电流为___________A,流过R的电流方向为___________(选填“向上”或“向下”)
22、显像管的原理。
(1)电子枪发射______.
(2)电子束在磁场中______.
(3)荧光屏被电子束撞击时发光.23、伸开右手,使拇指与其余四个手指_________,并且都与手掌在同一个平面内;让磁感线从掌心进入,并使_________指向导线运动的方向,这时_________所指的方向就是感应电流的方向。24、小明同学设计了一个“电磁天平”,如图所示,等臂天平的左臂为挂盘,右臂挂有矩形线圈,线圈的水平边长竖直边长匝数为匝。线圈的下边处于匀强磁场内,磁感应强度方向垂直线圈平面向里。线圈的总电阻如图所示,保持不变,在线圈上部另加垂直纸面向外的匀强磁场,磁场区域宽度当磁感应强度B以随时间均匀减小时,天平平衡,当磁感应强度B以随时间均匀增大时,需要在挂盘中放质量为的砝码,天平才能重新平衡,则___________。取
25、图甲为交流发电机示意图,磁场可视为水平方向的匀强磁场,线圈绕垂直于磁场的水平轴OO'沿逆时针方向匀速转动,电阻R=4Ω,线圈电阻r=1Ω。从图示位置开始计时,输出的交变电压随时间变化的图象如图乙所示。则电动势瞬时值的表达式为______V;若只将线圈转动的角速度变为原来2倍时,电动势的最大值为______V,有效值为________V。
评卷人得分四、作图题(共4题,共20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40分)30、在一次科技创新活动中,某同学制作了一个可用电流表测量小孔深度的深度尺。原理如图:R1是一根长20cm、阻值20Ω的均匀电阻丝,轻弹簧左端固定,右端连接金属滑片P和硬质直杆,用手柄推直杆向右移动进入小孔可以测出小孔深度L。滑片P恰好处于a端,被测深度为0。闭合S,向右推直杆,使滑片P滑到b端,调节电阻箱使电流表恰好满偏。已知电源电动势E=6V,内阻r=1Ω,电流表的量程为内阻不计,P与接触良好。
(1)电阻箱R2接入电路的阻值为________Ω;
(2)电流表的刻度标示为测量深度的深度值时,深度值的分布是________(填“均匀”或“不均匀”)的;
(3)5cm的深度值应标记在电流表刻度值为________A的位置;
(4)要通过线性图象直观反映电流表示数I与深度L的关系,可作下列哪个图象(____)
A.B.C.D.I-L
(5)若电源电动势6V不变,电源内阻因长时间使用变成n倍(n为已知值且1<n<10),仅需调节电阻箱阻值为kR2,又可以正常使用该深度尺,则题中k=________。31、传感器是把非电学量(如速度;温度、压力等)的变化转换成电学量的变化的一种元件;在自动控制中有着相当广泛的应用。某研究性学习小组设计了一种温度控制装置,温控开关可采用热敏电阻来控制。
(1)先通过实验探究某一热敏电阻的阻值随温度t的变化关系。已知该热敏电阻在常温下的阻值约
现提供以下实验器材:
A.控温箱(用以调节热敏电阻的温度);
B.电压表V(量程3V,内阻约);
C.电流表(量程50mA,内阻);
D.电流表(量程100mA,内阻约为);
E.滑动变阻器R(阻值变化范围为0~允许通过的最大电流为2A);
F.直流电源E(电动势为12V;内阻很小);
G.开关一只;导线若干。
要求用上述器材尽可能精确地测出热敏电阻在不同温度下的阻值,且尽可能多测几组数据,请在图甲虚线框中画出符合要求的实验电路图,并标明所选择器材的符号________。
(2)学习小组测得热敏电阻的阻值随着温度变化的规律如图乙所示。
根据图乙求出热敏电阻阻值随温度变化的函数关系为___________。
(3)如图丙所示,当1、2两端所加电压增大至2V时,控制开关会自动启动加热系统进行加热,请利用下列器材设计一个简单电路,给1、2两端提供电压,要求当温度达到80时启动温控系统。(不考虑控制开关对所设计电路的影响)
提供的器材如下:
热敏电阻(阻值随温度变化规律如图乙所示);
直流电源(电动势3V;内阻不计);
定值电阻(限选其中之一并在图中标出);
开关S及导线若干。
定值电阻应选________,在图丙虚线框内完成电路原理图________。32、在“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中;可拆变压器如图所示。
(1)观察变压器的铁芯,它的结构和材料是:______;
A.整块硅钢铁芯B.整块不锈钢铁芯C.绝缘的铜片叠成D.绝缘的硅钢片叠成。
(2)以下给出的器材中,本实验需要用到的是______;(填字母)
A.干电池B.学生电源C.实验室用电压表D.多用电表。
(3)为了保证安全,低压交流电源的电压不要超过______;(填字母)
A.2VB.12VC.50V
(4)在实际实验中将电源接在原线圈的“0”和“8”两个接线柱之间,用电表测得副线圈的“0”和“4”两个接线柱之间的电压为3.0V,则原线的输入电压可能为______;(填字母)
A.1.5VB.6.0VC.7.0V
(5)等效法、理想模型法是重要的物理学方法,合理采用物理学方法会让问题变得简单,这体现了物理学科“化繁为简”之美。理想变压器是一种理想化模型。如图所示,心电图仪(将心肌收缩产生的脉动转化为电压脉冲的仪器,其输出部分可以等效为左侧虚线框内的交流电源和定值电阻串联)与一理想变压器的原线圈连接,一可变电阻R与该变压器的副线圈连接,原副线圈的匝数分别为(右侧虚线框内的电路也可以等效为一个电阻)。在交流电源的电压有效值不变的情况下,在调节可变电阻R的过程中,当=______时,R获得的功率最大。
33、(1)热敏电阻常用于温度控制或过热保护装置中。图甲为某种热敏电阻和金属热电阻的阻值R随温度t变化的示意图。由图可知,这种热敏电阻在温度上升时导电能力_____(选填“增强”或“减弱”);相对金属热电阻而言;热敏电阻对温度变化的响应更敏感;
(2)利用传感器可以探测、感受外界的信号、物理条件等。图乙所示为某同学用传感器做实验得到的小灯泡的U-I关系图线;
a.实验室提供的器材有:电流传感器、电压传感器、滑动变阻器A(阻值范围0~10Ω)、滑动变阻器B(阻值范围0~100Ω)、电动势为6V的电源(不计内阻)、小灯泡、电键、导线若干。该同学做实验时,滑动变阻器选用的是_____(选填“A”或“B”);请在图丙的方框中完成该实验的电路图__________________;
b.将该小灯泡接入如图丁所示的电路中,已知电流传感器的示数为0.3A,电源电动势为3V。则此时小灯泡的电功率为_____W,电源的内阻为_____Ω。(各保留两位有效数字)评卷人得分六、解答题(共3题,共24分)34、如图所示,足够长的平行金属导轨由两部分组成倾斜部分和水平部分平滑相连,与水平面的夹角导轨间距其电阻不计。在倾斜导轨区域加一垂直导轨平面向上的匀强磁场在水平导轨区域加另一垂直于导轨平面向上的匀强磁场磁感应强度的大小完全相同的两根金属棒均垂直导轨放置,与导轨始终良好接触。已知两棒质量均为接入回路的电阻均为刚开始时金属棒恰好静止在斜面上,现让棒在水平向右的恒力F作用下由静止开始向右运动,当棒运动时达到最大速度此时棒恰好能沿斜面向上运动。金属导轨倾斜部分和水平部分的动摩擦因数相同,求:
(1)棒的最大速度
(2)棒由静止到最大速度的过程中通过棒的电荷量q;
(3)棒由静止到最大速度的过程中回路产生的焦耳热Q。
35、如图所示,两平行且无限长金属导轨与水平面的夹角为两导轨之间的距离为两导轨M,P之间接入电阻导轨电阻不计,在区域内有个方向垂直于两导轨平面向下的磁场Ⅰ,磁感应强度磁场的宽度在连线以下区域有一个方向也垂直于导轨平面向下的磁场Ⅱ,磁感应强度一个质量为的金属棒垂直放在金属导轨上,与导轨接触良好,且摩擦因数金属棒的电阻若金属棒在离连线上端处从静止释放,则金属棒进入磁场Ⅰ恰好做匀速运动。金属棒进入磁场Ⅱ后,经过时又达到稳定状态,与之间的距离求(g取)
(1)金属棒在磁场Ⅰ运动的速度大小;
(2)金属棒从开始运动到滑过位置这个过程回路产生的电热;
(3)金属棒从开始运动到滑过位置这个过程所用的时间。
36、如图所示,空间存在竖直向下的有界磁场,磁感应强度B=0.5T,边界MN、PQ之间的距离a=3m,一闭合的电阻均匀分布正三角形导线框置于光滑的水平面上,其边长为2a,电阻R=1质量m=0.5kg,初始状态正三角形导线框的顶点A与磁场的下边界PQ重合,CD边平行PQ,导线框以v0=10m/s的初速度沿垂直于CD边运动。当线框的顶点A到达磁场边界MN时,其速度大小减为v1=4m/s。不计导线框中产生的感应电流对原磁场的影响。求:
(1)线框的顶点A刚到达磁场边界MN时,CD两点间的电势差UCD;
(2)从开始到线框的顶点A刚到达磁场边界N的过程中,CD边产生的焦耳热Q;
(3)线框的顶点A刚到达磁场边界MN后继续减速,当速度减为0时,A点距离磁场边界MN的距离l。
(4)若导线框以20m/s的初速度沿垂直于AD边方向进入磁场,导线框的A点到达磁场边界MN的速度大小。
参考答案一、选择题(共9题,共18分)1、C【分析】【分析】
【详解】
A.在1.57×10-2∼4.71×10-2s时间内,向上的磁场减小,根据楞次定律,线圈中产生俯视顺时针方向的感应电流,所以P点的电势低于Q点的电势。A错误;
B.根据法拉第电磁感应定律得
B错误;
C.根据变压规律可得
C正确;
D.滑动变阻器的滑动端向上滑动时;不改变副线圈电压,所以灯泡亮度不变。D错误。
故选C。2、D【分析】【详解】
A.根据
输送相同的电功率;当输电电压增大时,则电流变小,A错误;
B.频率与输送电压无关;B错误;
C.根据
线上电流减小;损失减小,C错误;
D.超高压输电线截面积变小,根据
电阻增大,根据
输电电压增大时;则电流变小,电阻增大,则电能损耗可以相同,D正确。
故选D。3、B【分析】【详解】
开关S处于闭合状态时,由于R123,则通过三个灯泡的电流大小关系为I1>I2>I3,开关S从闭合状态突然断开时,电感线圈产生自感电动势,阻碍通过它的电流的减小,由于二极管的反向截止作用,L2立即熄灭,电感线圈、L1、L3组成闭合回路,L1逐渐变暗,通过L3的电流由I3变为I1,再逐渐减小,故L3先变亮,然后逐渐变暗,故B正确.4、B【分析】【详解】
A.曲线a表示的交变电动势有效值为
故A错误;
B.曲线a表示的交变电动势的周期为0.04s,则频率为
故B正确;
C.曲线b表示的交变电动势的周期为0.06s,根据可知转速与周期成反比,故转速之比为故C错误;
D.时刻曲线a、b的电动势瞬时值都为零;线圈处于中性面,穿过线圈的磁通量最大,故D错误。
故选B。5、A【分析】【详解】
伤员被深埋在废墟中;借助红外线传感器,可以感知人与周围环境的差别,且伤员与尸体温度不同,借助探测器可以探测到活着的被困人员。
故选A。6、A【分析】【分析】
【详解】
电子在磁场中做圆周运动,洛仑兹力提供向心力,即
解得
故选A。7、C【分析】【分析】
【详解】
根据牛顿第二定律得
解得
当粒子从过A点的直径的另一端点射出时,在磁场中运动的时间最长。根据几何关系得粒子的偏转角为60°,所以运动时间为
故选C。8、B【分析】【详解】
把导体环压扁成椭圆形,面积减小,通过圆环的净磁通量增加,由于磁通量发生变化,故有感应电流产生,B正确.9、B【分析】【分析】
【详解】
左环不闭合;磁铁插向左环时,不产生感应电流,环不受力,横杆不转动;右环闭合,磁铁插向右环时,环内产生感应电流,环受到磁场的作用,横杆转动,根据“来拒去留”可知,从上方向下看,横杆逆时针转动。
故选B。二、多选题(共8题,共16分)10、A:C【分析】【分析】
【详解】
A.回旋加速器粒子在磁场中运动的周期和高频交流电的周期相等,即为T,故A正确;
B.当粒子从D形盒中出来时速度最大
故B错误;
C.根据qvmB=m
得vm
与加速的电压无关.故C正确;
D.根据
知质子换成α粒子,比荷发生变化,则在磁场中运动的周期发生变化,回旋加速器粒子在磁场中运动的周期和高频交流电的周期相等,故需要改变磁感应强度或交流电的周期,故D错误。
故选AC。11、A:D【分析】【详解】
A.因为ab垂直放置磁场中,所以其安培力Fab=BLabI
根据左手定则可知ab变受的安培力方向沿着z轴负方向;故A正确;
B.因为ab垂直放置磁场中,所以其安培力Fab=BLabI
而bc平行于磁场;所以其安培力为零,故B错误;
C.因为ad与磁场方向不平行,所以ad边受到安培力;故C错误;
D.cd边垂直于磁场,且长度最长,所以其受到安培力最大,故D正确.12、B:C【分析】【分析】
根据电压与匝数成正比;电流与匝数成反比,变压器不改变频率等特点即可解题.
【详解】
根据理想电压与匝数成正比:故A错误,B正确;根据电流与匝数成反比代入数据解得:故C正确;变压器不改变频率,故D错误.所以BC正确,AD错误.
【点睛】
本题主要考查了变压器的变压比与变流比公式进行计算,同时要明确变压器的工作原理.13、A:B【分析】【详解】
A.因为竖直方向只受重力,根据
可得下落的时间
故A正确;
BC.小球在水平面内做匀速圆周运动,且只运动了半周所以半径
所以
则
且有
故BC正确;
D.落地速度大小为
故D错误.
故选ABC.14、B:C【分析】【详解】
CD.由题意可知,开始金属条与金属导轨间的最大静摩擦力
方向沿着金属导轨向上;开始金属棒加速下滑,根据右手定则可知,产生的感应电流从到根据左手定则可知金属条所受安培力沿着金属导轨向上,随着金属棒速度增大,感应电流变大,金属条所受安培力变大,当安培力等于时,金属条刚要开始滑动,此时
解得
金属棒产生的感应电动势
则金属棒的速度
故C正确;D错误;
AB.金属条开始运动后,产生的感应电流与金属棒产生的感应电流相反,由于金属棒有较大的速度,所以金属棒产生的感应电流大于金属条产生的感应电流,设当电流为时,满足
解得
此时金属条和金属棒的加速度相等,此后金属条和金属棒的速度差恒定,产生的感应电流大小不变,金属条和金属棒以相同大小的加速度运动;故B正确,A错误。
故选BC。15、B:C:D【分析】【详解】
A.图示位置线圈中没有任何一边切割磁感线;感应电动势为零,选项A错误;
B.线圈转过时,线圈与磁场平行时感应电动势最大,最大值为
由闭合电路的欧姆定律可知感应电流为
选项B正确;
C.线圈从图示位置转过的过程中,穿过线圈磁通量的变化量大小为
流过电阻R的电荷量为
选项C正确;
D.感应电动势的有效值为
感应电流有效值为
R产生的热量为
又
联立得
由功能关系可知外力所做的功
选项D正确。
故选BCD。16、A:C【分析】【分析】
【详解】
AB.通过圆环导线截面的电荷量为。
选项A正确;B错误;
CD.由能量关系可知;圆环中产生的焦耳热等于。
选项C正确;D错误。
故选AC。17、A:C:D【分析】【详解】
A.电子秤使用的测力装置通常是压力传感器;所以利用压力传感器可以制成电子秤,A正确;
B.雷达是利用电磁波来测定物体位置的无线电设备;因为波长越短的电磁波可以更好的反射;因此雷达使用的电磁波是波长比较短的微波,B错误;
C.楞次定律的得出运用了归纳推理的科学方法;C正确;
D.高压输电线路中的感抗和容抗都是因为交流电所产生的;如果采用直流输电,没有了交流效应,也就没有了电感或电容,就没有了感抗和容抗,只剩下电阻了,D正确。
故选ACD。三、填空题(共8题,共16分)18、略
【分析】【分析】
【详解】
[1]变压器是根据电磁感应原理工作的;所以变压器只能改变交流电的电压;
[2]在远距离送电中,导线上会有电能损失,损失的电能主要由电流的热效应引起,在输电功率一定时,根据
可知,输电电压越高,电能损失就越小。【解析】交流高19、略
【分析】【分析】
【详解】
[1]由图可知,该交流电的最大值是V,所以其有效值为220V;当原线圈接在220V交流电源上时,根据变压器的变压比公式,有
解得
[2]电流为【解析】440.4420、略
【分析】【分析】
【详解】
从放电开始到第一次放电完毕所用时间为放出的电荷量为
则平均电流为【解析】21、略
【分析】【详解】
[1]根据法拉第电磁感应定律有
再根据闭合电路欧姆定律有
[2]根据楞次定律可判断流过R的电流方向为向上。【解析】向上22、略
【分析】【分析】
【详解】
略【解析】高速电子偏转23、略
【分析】【分析】
【详解】
略【解析】垂直拇指四指24、略
【分析】【分析】
【详解】
由电磁感应定律得
由欧姆定律得
线圈受到安培力
磁感应强度B从均匀减小到均匀增大,电流方向从逆时针变为顺时针,线框受到的安培力从向上变为向下,则满足
联立代入数据可得【解析】25、略
【分析】【详解】
[1]根据图像可得,输出的交变电压的最大值
线圈转动产生的电动势最大值
周期
则
从图示位置开始计时,则电动势瞬时值的表达式
[2]根据
只将线圈转动的角速度变为原来2倍时,电动势的最大值V
[3]有效值【解析】25四、作图题(共4题,共20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40分)30、略
【分析】【详解】
(1)[1]根据闭合电路欧姆定律可知。
解得。
R2=9Ω(2)[2]根据闭合电路欧姆定律可知。
令R1接入电路的长度x,由题意可得R1接入电路的长度与小孔深度L的关系为。
而R1电阻丝单位长度(1cm)的阻值为1Ω
所以接入电路部分的R1阻值为。
通过上面I和R1两个表达式可知I和L非线性关系;即用电流表的刻度标示为测量深度的深度值时,深度值的分布是不均匀的。
(3)[3]当深度值为5cm时,R1接入电路的阻值为15Ω
代入闭合电路欧姆定律。
解出电流的值为0.24A。
(4)[4]通过闭合电路欧姆定律,并结合R1的表达式;得到。
所以要通过线性图象直观反映电流表示数I与深度L的关系;需要将上式变形为。
故选A。
(5)[5]若内阻发生变化时,仍想要正常使用该深度尺,即上问中的关系式不变。
内阻没有变化时。
内阻变化后。
想要不变;通过比较得。
解得。
【解析】9不均匀0.24A31、略
【分析】【详解】
(1)[1]要求尽可能精确地测出热敏电阻在不同温度下的阻值,且尽可能多测几组数据,所以采用分压式电路;因为电压表量程太小,且具体内阻不知,会导致测量值有较大的误差,所以用已知内阻的电流表作为电压表,电流表外接可以消除系统误差。实验电路设计如图所示。
(2)[2]根据图乙图像可得
(3)[3][4]温度达到80时,可得热敏电阻根据闭合电路欧姆定律可得,当定值电阻等于时,1、2两端电压恰好为2V,所以定值电阻应选择原理电路图如图所示。
【解析】①.见解析②.③.④.见解析32、略
【分析】【详解】
(1)[1]观察变压器的铁芯;它的结构是绝缘的硅钢片叠成。
故选D。
(2)[2]实验中需要交流电源和多用电表;不需要干电池和直流电压表
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