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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年人教五四新版选择性必修2物理上册月考试卷32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5题,共10分)1、发电机的原理可以简化成如图所示的电路,导体棒bc在外力作用下沿接触良好的导轨向右匀速运动;下列说法正确的是()
A.在导体棒向右运动的过程中,导体棒内自由电子所受洛伦兹力的方向严格由b指向cB.导体棒内大量自由电子所受洛伦兹力沿垂直棒方向的分量之和宏观上表现为安培力C.发电机工作中,安培力充当非静电力搬运电荷做功,产生电动势D.如果将图中磁场反向但保持导体棒运动方向不变,则导体棒所受安培力也反向2、一半径为的圆形区域内有匀强磁场,现有一边长也为的正方形线框,以速度匀速向右运动,某时刻点恰好位于磁场区域的圆心处;如图所示,则该时刻线框所受安培力的方向为()
A.水平向左B.竖直向上C.沿方向D.沿方向3、在现代科学技术中;常常利用电场与磁场来加速和控制带电粒子的运动。例如回旋加速器,其原理如图所示,带电粒子是通过两D形盒间的高频交变电场加速和垂直D形盒表面的匀强磁场回旋而获得高能粒子。在下列装置中,没有应用磁偏转原理工作的是()
A.磁流体发电机B.电流互感器C.质谱仪D.显像管4、某兴趣小组在研究华为手机超级快充充电器后;发现其无线充电器的原理类似于理想变压器,由充电底座里的送电线圈和手机里的受电线圈组成,简化模型如图所示,其中送电线圈接入220V的家用交变电压。利用二极管整流和滤波电路处理,最终输出直流电为手机电池充电。图乙和图丙分别是手机中受电线圈经二极管整流前后电压与时间的关系图像。下列说法正确的是()
A.送电线圈与受电线圈的匝数比为44:1B.无线充电装置工作的原理是“电流的磁效应”C.当受电线圈为手机充电的功率为66W时,送电线圈中的电流为0.3AD.将整流前后图乙和图丙的电压加在同一电阻上,在1s内产生的热量不同5、下列器件中,利用电流热效应工作的是()A.微波炉B.电视机C.电风扇D.电饭锅评卷人得分二、多选题(共8题,共16分)6、如图,正方形ABCD内有垂直于纸面的匀强磁场,三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c,从B点以不同的速率沿着BC方向射入磁场,粒子a从D点射出,粒子b从AD边的中点E射出,粒子c从AB边的中点F射出。若带电粒子仅受磁场力的作用;下列说法正确的是()
A.a粒子的速率是b粒子速率的两倍B.在磁场中运动的时间,c是a的两倍C.在磁场中运动的弧长,a等于cD.若c粒子的速率稍微减小,在磁场中的运动时间不变7、下列关于物理学家的贡献,说法正确的是()A.法拉第最早发现了电流的磁效应,并提出电磁感应定律B.库仑通过实验提出库仑定律,并在实验室测出静电常量kC.美国物理学家密立根发明的回旋加速器能在实验室中产生大量的高能粒子D.牛顿用“月—地检验”证实了万有引力定律的正确性8、在如图所示电路中,a、b、c为三盏完全相同的灯泡,L是一个自感系数很大;直流电阻为零的自感线圈;E为电源,S为开关,关于三盏灯泡,下列说法正确的是()
A.合上开关,c先亮,a、b后亮B.合上开关一会儿后,a、b一样亮C.断开开关,c马上熄灭,a、b一起缓慢熄灭D.断开开关,b会先闪亮一下再熄灭9、如图所示,边长为0.64m的正方形内有磁感应强度的匀强磁场,方向垂直于纸面向外。在正方形中央处有一个点状的放射源P,它在纸面内同时向各个方向均匀连续发射大量同种粒子,该种粒子速度大小为比荷不考虑粒子重力及粒子间相互作用;下列说法正确的是()
A.粒子在磁场中运动的最短时间为B.粒子在磁场中运动的最长时间为C.正方形边界上有粒子射出的区域总长为1.6mD.稳定后单位时间内射出磁场的粒子数与单位时间内粒子源发射的总粒子数之比为1∶210、如图,水平面内固定着足够长的光滑平行导轨导轨宽度是导轨宽度的2倍,导轨宽度为L,导轨处于方向垂直于轨道平面向里的匀强磁场中,金属棒PQ和MN分别垂直导轨放置在导轨段和段上,金属棒PQ和MN的质量之比为2:1,长度分别为2L和L,两金属棒电阻均为R。现给金属棒MN一个向右的初速度;运动过程中两棒始终没有离开各自的导轨段,并与导轨接触良好,其余部分的电阻均不计,则()
A.运动过程中金属棒PQ和MN的加速度大小之比为1:2B.运动过程中金属棒PQ和MN所受的安培力的冲量大小之比为2:1C.运动到速度稳定时金属棒PQ和MN的速度之比为1:2D.运动到速度稳定时金属棒PQ和MN两端的电压之比为2:111、如图所示,间距为足够长的光滑平行导轨固定在绝缘水平桌面上,导轨左端接有阻值的定值电阻,质量为的导体棒垂直静置于导轨上,与导轨接触良好,其长度恰好等于导轨间距,导体棒与导轨的电阻均忽略不计,整个装置处于方向竖直向下、磁感应强度大小为的匀强磁场中,现给导体棒施加一个水平向右的恒力已知导体棒最大速度为则()
A.力的大小为B.电阻R中的电流始终不变C.当导体棒速度大小为时,导体棒的加速度的大小为D.导体棒开始到最大速度的过程中,电阻的热功率随时间增大12、如图所示,竖直面内有一个闭合导线框ACDE(由细软导线制成)挂在两固定点A.D上,水平线段AD为半圆的直径,在导线框的E处有一个动滑轮,动滑轮下面挂一重物,使导线处于绷紧状态.在半圆形区域内,有磁感应强度大小为B.方向垂直纸面向里的有界匀强磁场.设导线框的电阻为r;圆的半径为R,在将导线上的C点以恒定角速度ω(相对圆心O)从A点沿圆弧移动的过程中,若不考虑导线中电流间的相互作用,则下列说法正确的是()
A.在C从A点沿圆弧移动到D点的过程中,导线框中感应电流的方向先逆时针,后顺时针B.在C从A点沿圆弧移动到图中∠ADC=30°位置的过程中,通过导线上C点的电量为C.当C沿圆弧移动到圆心O的正上方时,导线框中的感应电动势最大D.在C从A点沿圆弧移动到D点的过程中,导线框中产生的电热为13、关于电磁波谱,下列说法中正确的是()A.X射线对生命物质有较强的作用,过量的X射线辐射会引起生物体的病变B.γ射线是波长最短的电磁波,它的频率比X射线还要高C.紫外线的频率比紫光低D.在电磁波谱中,穿透能力最强的是X射线评卷人得分三、填空题(共9题,共18分)14、涡流:当线圈中的______随时间变化时,线圈附近的任何导体中都会产生感应电流,用图表示这样的感应电流,就像水中的旋涡,所以把它叫作______,简称______。15、如图所示电路是利用DIS实验来测定电动机的效率,图中方框内的实验仪器分别是A:_______、B:_______、C:_______。
16、如图是“用DIS探究向心力与哪些因素有关”的实验仪器,该实验采用的方法是_______________;该实验中需要用到的传感器是__________________。
17、研究表明,提高电磁波的______,增大电磁波的能量,电磁波传播的距离就越远。18、(1)电磁振荡的周期T:电磁振荡完成一次______需要的时间;
(2)电磁振荡的频率f:周期的倒数,数值等于单位时间内完成的______的次数.
如果振荡电路没有能量损失,也不受其他外界条件影响,这时的周期和频率分别叫作振荡电路的______周期和______频率.
(3)LC电路的周期和频率公式:______,______,其中:周期T、频率f、电感L、电容C的单位分别是秒(s)、赫兹(Hz)、亨利(H)、法拉(F)。19、理想变压器:没有______的变压器叫作理想变压器,它是一个理想化模型。20、目前世界上正在研究的一种新型发电机叫磁流体发电机,图表示它的发电原理:将一束等离子体(即高温下电离的气体,含有大量带正电和带负电的微粒,而从整体上来说呈电中性)喷入磁场,由于等离子体在磁场力的作用下运动方向发生偏转,磁场中的两块金属板A和B上就会聚集电荷,从而在两板间产生电压.请你判断:在图示磁极配置的情况下,金属板______(选填“A”或“B”)的电势较高,若A、B两板相距为d,板间的磁场按匀强磁场处理,磁感应强度为B,等离子体以速度v沿垂直于磁场的方向射入磁场,这个发电机的电动势是__________。
21、如图所示,A、B两个闭合线圈用同样的导线制成,匝数均为10匝,半图示区域内有匀强磁场,且磁感应强度随时间均匀减小。A、B线圈中产生的感应电动势之比为_____,两线圈的感应电流之比为______。
22、X射线和γ射线。
(1)X射线波长比紫外线_____,有很强的_____本领;用来检查金属构件内部有无裂纹或气孔,医学上用于检查人体的内部器官。
(2)γ射线波长比X射线更_____,具有_____的能量,穿透力更强,医学上用来治疗某些癌症,工业上也可用于探测金属构件内部是否有缺陷。评卷人得分四、作图题(共4题,共36分)23、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。
24、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。
25、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。
26、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8分)27、物体的带电量是一个不易测得的物理量,某同学设计了一个实验来测量带电物体所带电量。如图(a)所示;他将一由绝缘材料制成的小物块A放在足够长的木板上,打点计时器固定在长木板末端,物块A靠近打点计时器,一纸带穿过打点计时器与物块A相连,请结合下列操作步骤回答问题。
(1)为消除摩擦力的影响,他将长木板一端垫起一定倾角,接通打点计时器,轻轻推-下小物块A,使其沿着长木板向下运动。多次调整倾角直至打出的纸带上点迹均匀,测出此时木板与水平面间的倾角,记为
(2)如图(b)所示,在该装置处加上一范围足够大的垂直纸面向里的匀强磁场,用细绳通过一轻小定滑轮将物块A与物块B相连,绳与滑轮的摩擦不计。给物块A带上一定量的正电荷,保持倾角不变,接通打点计时器,由静止释放小物块A,该过程可近似认为物块A的带电量不变。下列关于纸带上点迹的分析正确的是()
A.纸带上的点迹间距先增加后减小至零。
B.纸带上的点迹间距先增加后减小至一不为零的定值。
C.纸带上的点迹间距逐渐增加;且相邻两点间的距离之差不变。
D.纸带上的点迹间距逐渐增加;且相邻两点间的距离之差逐渐减少,直至间距不变。
(3)为了测定物块A所带电量q,除倾角磁感应强度B外,本实验还必须测量的物理量有___________;
(4)用重力加速度g、磁感应强度B、倾角和所测得的物理量,可得出q的表达式为___________。28、某研究性小组为了测定磁极间的磁感应强度,设计了如图所示的实验装置。在该实验中,磁铁固定在水平放置的电子测力计上,磁铁两极之间的磁场可视为水平匀强磁场,其余区域磁场不计。水平直铜条AB的两端通过导线与电源连接成闭合回路,AB在磁场中的长度为L,电阻为R,电源电动势为E,内阻为r。实验过程中绳子始终处于拉紧状态。
(1)开关闭合后,铜条所受安培力的方向为向______(填∶上、下、左、右),此时电子测力计的示数为
(2)改变电源正负极,闭合开关,发现此时电子测力计示数为则______(填:或:)。磁极间磁感应强度大小______(用题目中所给字母表示)29、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______;(填字母)
A.绝缘的硅钢片叠成B.整块不锈钢铁芯。
C.绝缘的铜片叠成D.整块硅钢铁芯。
(2)观察两个线圈的导线,发现粗细不同,匝数不同,如果作为降压变压器使用,副线圈的导线较______。
A.粗且匝数多B.粗且匝数少C.细且匝数多D.细且匝数少。
(3)以下给出的器材中,本实验需要用到的是______;(填字母)
A.B.C.D.
(4)为了人生安全,低压交流电源的电压不要超过______;(填字母)
A.B.C.2V
(5)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则原线圈的输入电压可能为______;(填字母)
A.B.C.
(6)本实验要通过改变原、副线圈匝数,探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系,实验中需要运用的科学方法是______。(填字母)
A.等效替代法B.控制变量法C.整体隔离法30、某学习小组在探究变压器原;副线圈电压和匝数关系的实验中;采用了可拆式变压器,铁芯B安装在铁芯A上形成闭合铁芯,将原、副线圈套在铁芯A的两臂上,如图所示:
(1)下列说法正确的是______
A.为保证实验安全;原线圈应接低压直流电源。
B.变压器中铁芯是整块硅钢。
C.保持原线圈电压及匝数不变;可改变副线圈的匝数,研究副线圈的匝数对输出电压的影响。
D.变压器正常工作后;电能由原线圈通过铁芯导电输送到副线圈。
(2)实验过程中,变压器的原、副线圈选择不同的匝数,利用多用电表测量相应电压,记录如下,由数据可知一定是______线圈的匝数(填“原”或“副”)
根据表格中的数据,在实验误差允许的范围内,可得出原副线圈两端电压与匝数的关系:______。匝匝
(3)学习小组观察实验室中一降压变压器的两个线圈的导线,发现导线粗细不同,结合以上实验结论,应将较细的线圈作为______线圈。(填“原”或“副”)评卷人得分六、解答题(共4题,共8分)31、如图所示,在平面直角坐标系的第一象限内有沿y轴负方向的匀强电场,场强大小为E,在第三、四象限内有垂直于坐标平面向外的匀强磁场,在y轴上(0,L)点沿x轴正方向以一定初速度射出一个质量为m、电荷量为q的带正电的粒子,粒子经电场偏转刚好从x轴上(2L,0)点进入磁场,粒子经磁场偏转后出磁场,刚好能到P点;不计粒子的重力。
(1)求粒子从P点射出时的初速度大小;
(2)求匀强磁场的磁感应强度大小;
(3)改变粒子在P点沿x轴正方向射出的速度大小,粒子经电场偏转后进入磁场,刚好从O点出磁场,求粒子第5次经过x轴的位置离O点的距离。
32、如图所示,在x轴上方有一匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,在x轴下方有一匀强电场,场强方向竖直向上。一质量为m,电荷量为q,重力不计的带电粒子从y轴上的a点(0,h)处沿y轴正方向以初速度v0开始运动,并以与x轴正方向成45°角的速度方向第一次进入电场,且经过y轴上b点时速度方向恰好与y轴垂直,一段时间后,粒子回到a点。
(1)画出粒子从a点开始运动到再次经过a点的运动轨迹;
(2)求匀强磁场磁感应强度B的大小和匀强电场电场强度E的大小;
(3)若该带电粒子到达b点时,撤去竖直方向电场,同时加上垂直纸面向外的z轴正方向的电场和磁场求经过后该带电粒子的空间位置(用三维坐标表示)。
33、如图所示,在真空室内的P点,能沿平行纸面向各个方向不断发射电荷量为+q、质量为m的粒子(不计重力),粒子的速率都相同。ab为P点附近的一条水平直线,P到直线ab的距离PC=L,Q为直线ab上一点,它与P点相距PQ=当直线ab以上区域只存在垂直纸面向里、磁感应强度为的匀强磁场时,水平向左射出的粒子恰到达Q点;当ab以上区域只存在沿PC方向的匀强电场时,其中水平向左射出的粒子也恰好到达Q点。已知sin37°=0.6;cos37°=0.8,求:
(1)粒子的发射速率;
(2)仅有电场时PQ两点间的电势差;
(3)仅有磁场时,能到达直线ab的粒子所用最长时间和最短时间。
34、如图所示是磁动力电梯示意图,即在竖直平面内有两根很长的平行竖直轨道,轨道间有垂直轨道平面交替排列的匀强磁场B1和B2,B1=B2=1.0T,B1和B2的方向相反,两磁场始终竖直向上做匀速运动,电梯轿厢固定在图示的金属框abcd内,并且与之绝缘.已知电梯载人时的总质量为4.95×103kg,所受阻力f=500N,金属框垂直轨道的边长ab=2.0m,两磁场的宽度均与金属框的边长ad相同,金属框整个回路的电阻R=8.0×10﹣4Ω,g取10m/s2。已知电梯正以v1=10m/s的速度匀速上升;求:
(1)金属框中感应电流的大小及图示时刻感应电流的方向;
(2)磁场向上运动速度v0的大小;
(3)该电梯的工作效率。参考答案一、选择题(共5题,共10分)1、B【分析】【详解】
A.导体棒运动过程中某时刻,电子具有水平向右的分速度,根据左手定则可知电子受到b指向c的洛伦兹力;如图:
电子实际速度由水平方向上的速度和竖直方向上的速度合成,所以导体棒内自由电子所受洛伦兹力的方向不是严格由b指向c;故A错误;
B.通电导线在磁场中受到的安培力为
而电流为
为单位体积内的自由电子数目,为导体棒横截面积,每个电子有向下的分速度,受到的水平洛仑兹力为
所以安培力为
为导体内自由电子的总数;所以导体棒内大量自由电子所受洛伦兹力沿垂直棒方向的分量之和宏观上表现为安培力,故B正确;
C.结合A;B选项分析可知;发电机工作中,洛伦兹力充当非静电力搬运电荷从而产生电动势,故C错误;
D.不论磁场方向如何;导体棒向右运动过程中闭合回路中的磁通量增大,根据楞次定律,为了阻碍闭合回路中磁通量的增大,安培力方向始终向左,故D错误。
故选B。2、C【分析】【分析】
【详解】
由楞次定律可知,如图所示位置,正方向线框产生逆时针的感应电流;由左手定则可知,CD边受到的安培力水平向左,BC边受到的安培力竖直向上,由于边长相等,所以安培力大小也相等,该时刻线框所受安培力的方向为BC、CD边所受安培力的合力方向,沿CA向上;故C正确,ABD错误。
故选C。3、B【分析】【详解】
ACD.磁流体发电机;质谱仪和显像管都利用了带电粒子在磁场中偏转而工作的;所以它们都应用磁偏转原理工作,ACD错误;
B.电流互感器是利用了电磁感应原理;B正确。
故选B。4、C【分析】【详解】
A.由图乙可知,受电线圈输出电压的最大值为5V,由于是正弦交流电,因此有效值为
因此送电线圈与受电线圈的匝数比为
故A错误;
B.由于无线充电器的原理类似于理想变压器;因此无线充电装置工作的原理是“法拉第电磁感应定律”,故B错误;
C.由于理想变压器输入功率等于输出功率,因此当受电线圈为手机充电的功率为66W时,送电线圈的输入功率为
因此送电线圈中的电流为
故C正确;
D.将整流前后图乙和图丙的电压加在同一电阻上;由于图乙和图丙中的电压有效值相同,因此在1s内产生的热量相同,故D错误。
故选C。5、D【分析】【详解】
A;微波炉主要是利用高频电磁波加热食物,A错误;
B.电视机主要是把电磁信号转化为声;光的设备;B错误;
C.电风扇是把电能转化为机械能的设备;C错误;
D.电饭锅是利用电流热效应加热食物;D正确。
故选D。二、多选题(共8题,共16分)6、B:D【分析】【分析】
【详解】
带电粒子的质量和电荷量都相等,分别设为m和q,由洛伦兹力提供向心力得知:则:
v=找到粒子b的圆心O如图所示,设正方形的边长为d,在△OAE中;
解得:
即。
粒子a的半径:
Ra=d粒子c的半径:
A.粒子a和b的速率之比:
故A错误;
B.带电粒子在磁场中的运动时间:其中:由几何关系可知,粒子c的轨迹圆心角为π,粒子a的轨迹圆心角为而且两个粒子的周期T一样,故在磁场中运动的时间,c是a的两倍;故B正确;
C.由弧长公式l=αr可知;
所以在磁场中运动的弧长,a是c的两倍;故C错误;
D.由洛伦兹力提供向心力可知,轨迹半径粒子c的速率稍微减少,半径减少,在磁场中运动仍然可以从AB边射出,轨迹对应的圆心角仍然为π,运动时间为其中周期不变,所以c粒子的速率稍微减小;在磁场中的运动时间不变,故D正确。
故选BD。
7、B:D【分析】【分析】
【详解】
A.奥斯特最早发现了电流的磁效应;法拉第提出电磁感应定律,所以A错误;
B.库仑通过实验提出库仑定律,并在实验室测出静电常量k;所以B正确;
C.美国物理学家劳伦斯发明的回旋加速器能在实验室中产生大量的高能粒子;所以C错误;
D.牛顿用“月—地检验”证实了万有引力定律的正确性;所以D正确;
故选BD。8、B:C【分析】【分析】
【详解】
A.开关S闭合瞬间,因线圈L的电流增大,导致出现阻碍电流的增大,则b、c先亮,a后亮;故A错误;
B.合上开关一会儿后,因线圈中电流恒定,则相当于导线,所以a、b一样亮;故B正确;
CD.断开开关S的瞬间,由电感的特性可知:L和a、b组成的回路中有电流,导致a、b一起缓慢熄灭;而c没有电流,则马上熄灭;a、b、c为三盏完全相同的灯泡,则两个a与b的电流是相等的,b不能闪亮一下;故C正确,D错误。
故选BC。9、A:B:C【分析】【详解】
粒子在磁场中做匀速圆周运动,根据
解得
带入数据解得
AB.假设粒子逆时针转动;则粒子射出范围如图所示。
当轨迹对应弦最短时,对应圆心角最小,此时在磁场中运动时间最短,由题意知,即弦恰好垂直于磁场边界时,弦最短,由几何关系知弦长为
由几何关系知,此时对应圆心角为
所以最短时间为
同理可知,最长弦恰好为直径,所以最长时间为
故AB正确;
CD.由几何关系知
解得
则
所以边界上有粒子射出的总长度为
且射出磁场的粒子数与总粒子数之比即为边界上有粒子射出的总长度与正方形周长之比,即为故C正确,D错误。
故选ABC。10、B:C【分析】【详解】
A.运动过程中对PQ有
对MN有
所以运动过程中加速度大小之比为1∶1;故A错误;
B.因为运动过程中PQ所受安培力大小为MN的两倍,在相同时间内安培力的冲量大小之比故B正确;
C.金属棒运动到速度稳定时有
故运动到速度稳定时,金属棒PQ和MN的速度之比
故C正确;
D.P、M两点电势相等,Q、N两点电势相等,任意时刻都有
即金属棒PQ和MN两端的电压之比为1∶1;故D错误。
故选BC。11、A:C:D【分析】【详解】
A.当导体棒受力平衡时,速度达到最大,则有
又
联立解得
故A正确;
BD.电阻的热功率为
根据
可得
可知随着导体棒速度的增加,电流是逐渐增大的;导体棒的加速度逐渐减小,电阻的热功率也是随时间逐渐增大;故B错误,D正确;
C.当导体棒速度大小为时,此时有
解得导体棒受到安培力的大小为
根据牛顿第二定律可得
解得导体棒的加速度的大小为
故C正确。
故选ACD。12、A:B:D【分析】【详解】
A.设转过角度为θ=ωt,根据几何知识知线框的面积:S=•2R•Rsinθ=R2sinθ,磁通量为∅=BR2sinθ=BR2sinωt;磁通量先增大后减小,根据楞次定律知电流的方向先逆时针,后顺时针,故A正确;
B.根据知故B正确;根据知e=ωBR2cosωt,C.沿圆弧移动到圆心O的正上方时;导线框中的感应电动势最小为零,故C错误;
D.根据C项知电动势有效值为故电热为故D正确。
故选ABD。13、A:B【分析】【分析】
【详解】
A.X射线对生命物质有较强的作用;过量的X射线辐射会引起生物体的病变,选项A正确;
B.γ射线是波长最短的电磁波;它的频率比X射线还要高,选项B正确;
CD.在电磁波谱中从无线电波到γ射线;波长逐渐减小,频率逐渐增大,紫外线的频率比紫光高,在电磁波谱中γ射线的穿透能力最强,选项CD错误。
故选AB。三、填空题(共9题,共18分)14、略
【分析】【分析】
【详解】
略【解析】电流涡电流涡流15、略
【分析】【详解】
[1][2][3]A与电动机串联,一定是电流传感器;B与电动机并联,一定是电压传感器;C与计算机相连,是数据采集器。【解析】①.电流传感器②.电压传感器③.数据采集器16、略
【分析】【详解】
[1]该实验运用控制变量法研究物理量的关系,根据向心力公式实验探究向心力F和圆柱体线速度v的关系时,要保持圆柱体质量和半径都不变;研究F与r的关系时;保持圆柱体的质量和线速度的大小不变,故采用控制变量法;
[2]向心力F需要用力传感器测定,圆柱体的线速度v需要用光电传感器测定,故需要用到力传感器、光电传感器。【解析】①.控制变量法②.力传感器、光电传感器17、略
【分析】【详解】
[1]研究表明,提高电磁波的频率,增大电磁波的能量,电磁波传播的距离就越远。【解析】频率18、略
【分析】【分析】
【详解】
略【解析】①.周期性变化②.周期性变化③.固有④.固有⑤.⑥.19、略
【分析】【分析】
【详解】
略【解析】能量损失20、略
【分析】【详解】
[1].根据左手定则;正离子向上偏,负离子向下偏,A板聚集正电荷,电势高。
[2].最终电荷处于平衡有:
解得电动势E=Bdv.【解析】ABdv21、略
【分析】【详解】
[1]对任一半径为的线圈,根据法拉第电磁感应定律:
由于相同,相同,则得:
因故A、B线圈中产生的感应电动势之比为:
[2]根据电阻定律得:线圈的电阻为:
由于相同,两线圈电阻之比为:
线圈中感应电流:
联立得到:【解析】22、略
【分析】【分析】
【详解】
略【解析】①.短②.穿透③.短④.很高四、作图题(共4题,共36分)23、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】24、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】25、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】26、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8分)27、略
【分析】【详解】
(2)[1]设A的质量为M,B的质量为m,没有磁场时,对由平衡条件可知f=Mgsinθ0,FN=Mgcosθ0
又因为f=μFN,所以
当存在磁场时,以AB整体为研究对象,由牛顿第二定律可得(mg+Mgsinθ0)-μ(Bqv+Mgcosθ0)=(M+m)a
由此式可知,v和a是变量,其它都是不变的量,所以AB一起做加速度减小的加速运动,直到加速度减为零后做匀速运动,即速度在增大,加速度在减小,最后速度不变。所以纸带上的点迹间距逐渐增加,说明速度增大;根据逐差相等公式x=aT2;可知,加速度减小,则相邻两点间的距离之差逐渐减少;匀速运动时,间距不变。故D正确;ABC错误。
故选D。
(3)(4)[2][3]根据(mg+Mgsinθ0)-μ(Bqv+Mgcosθ0)=(M+m)a
可得当加速度减为零时,速度最大,设最大速度为v,则(mg+Mgsinθ0)-μ(Bqv+Mgcosθ0)=0
化简得
把μ=tanθ0代入,得
可知还必须测量的物理量有物块B的质量m和两物块最终的速度v。【解析】D物块B的质量m和两物块最终的速度v28、略
【分析】【详解】
(1)[1]根据左手定则可知铜条所受安培力的方向向下。
(2)[2]第一次开关闭合后铜条AB对磁铁的力向上,电子测力计的示数小于磁铁重力;改变电流方向后铜条AB对磁铁的力向下,电子测力计的示数大于磁铁重力。故F2>F1
[3]根据闭合电路欧姆定律得
安培力
对磁铁受力分析可知
解得【解析】下>29、略
【分析】【详解】
(1)[1]变压器的铁芯;它的结构和材料是:绝缘的硅钢片叠成。
故选A。
(2)[2]如果作为降压变压器使用,根据
则
又
副线圈匝数少;副线圈电流大,应选用粗导线。副线圈的导线较粗且匝数少。
故选B。
(3)[3]A.本实验需要用到的是交流电源;可用学生电源交流输出挡,A正确;
B.干电池为直流电源;本实验不需要,B错误;
C.直流电压表本实验不需要;C错误;
D.本实验用多用电表交流电压挡测电压;D正确。
故选AD。
(4)[4]为了人生安全;低压交流电源的电压不要超过12V。
故选B。
(5)[5]若是理想变压器,则有变压器线圈两端的电压与匝数的关系
若变压器的原线圈接“0;8”接线柱,副线圈接线“0;4”接线柱,可知原副线圈的匝数比为2:1,则若由副线圈电压为3.0V,那么原线圈的电压为
考虑到不是理想变压器有漏磁等现象;则原线圈所接电源电压大于6V,可能为7.0V。
故选A。
(6)[6]本实验要通过改变原;副线圈匝数;探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系,实验中需要运用的科学方法是控制变量法。
故选B。【解析】ABAD##DABAB30、略
【分析】【详解】
(1)[1]A.变压器改变的是交流电压;因此原线圈不能接低压直流电源,选项A错误;
B.因为变压器的工作原理是电磁感应;如果变压器铁芯是用整块铁芯,则在电磁的作用下,会产生很大的涡流发热,当热量达到一定程度时,会损坏铁芯和线圈,故不能用整块硅钢,选项B错误;
C.研究变压器电压和匝数的关系;用到控制变量法,可以先保持原线圈电压;匝数不变,改变副线圈匝数,研究副线圈匝数对副线圈电压的影响,选项C正确;
D.变压器的工作原理是电磁感应现象;若不计各种损耗,在原线圈上将电能转化成磁场能,在副线圈上将磁场能转化成电能,铁芯起到传递磁场能的作用,而不是靠铁芯导电来传输电能,选项D错误。
故选C。
(2)[2]为保证实验安全,实验中要求原线圈匝数大于副线圈匝数,故由数据可知一定是副线圈的匝数;
[3]由表可知,原、副线圈两端电压与匝数成正比,则
(3)[4]理想变压器的输入功率等于输出功率,因为是降压变压器,所以副线圈的电压小于原线
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