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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年粤教版选择性必修2物理上册月考试卷431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6题,共12分)1、图甲、乙是交流发电机示意图,线圈ABCD在磁场中匀速转动。下列说法正确的是()

A.图甲中穿过线圈的磁通量最大,电路中的感应电流最大B.图乙中穿过线圈的磁通量为零,电路中的感应电流为零C.图甲中穿过线圈的磁通量变化率为零,电路中的感应电流为零D.图乙中穿过线圈的磁通量变化率最大,电路中的感应电流为零2、如图所示;某磁电式电流表的矩形线圈处在均匀辐射状磁场中,线圈左右两边所在之处的磁感应强度大小均相等。线圈受到的安培力和螺旋弹簧的弹力达到平衡时,指针稳定,下列说法正确的是()

A.该辐射状磁场为匀强磁场B.线圈顺时针转动过程中,穿过线圈的磁通量减少C.通电线圈中的电流越大,线圈所受的安培力就越大D.更换劲度系数更小的螺旋弹簧,可增大电流表的量程3、如图所示,甲、乙两个带电粒子,以相同的速率经小孔P垂直磁场边界MN,进入方向垂直纸面向外的匀强磁场,在磁场中做匀速圆周运动,并垂直磁场边界MN射出磁场;运动轨迹如图中虚线所示.不计粒子所受重力;空气阻力和粒子间的相互作用,下列说法正确的是。

A.甲带负电荷,乙带正电荷B.甲的质量大于乙的质量C.洛伦兹力对甲做正功D.甲在磁场中运动的时间大于乙在磁场中运动的时间4、有人设计了如图所示的简易实验装置来筛选实验室所需要的离子。S为离子源,能够提供大量比荷和速率均不一样的离子。AB为两个板间电压为U的平行金属板,相距为d(d很小)。上部分成圆弧形,中轴线所在圆弧半径为R(如虚线所示);该区域只存在电场;下部分平直,且中间还充满磁感应强度为B的匀强磁场。不计离子重力影响,下列说法错误的是()

A.所加磁场的方向垂直于纸面向里B.通过改变U和B,可以选取满足要求的正离子C.所有速率等于的离子均能通过该仪器D.通过该仪器的离子,比荷一定为5、如图所示,金属环从条形磁铁的正上方A处由静止开始下落()

A.从A到B,穿过金属环的磁通量减少B.从A到B,金属环受磁场力方向向下C.从B到O,穿过金属环的磁通量增加D.从B到O,金属环不受磁场力的作用6、有一种信号发生器的工作原理可简化为如图所示的情形,竖直面内有半径均为R且相切与O点的两圆形区域,其内存在水平恒定的匀强磁场,长为2R的导体杆OA,以角速度绕过O点的固定轴,在竖直平面内顺时针匀速旋转,t=0时,OA恰好位于两圆的公切线上,下列描述导体杆两端电势差随时间变化的图像可能正确的是。

A.B.C.D.评卷人得分二、多选题(共9题,共18分)7、如图所示,两足够长的光滑金属导轨竖直放置,相距为L,一理想电流表与两导轨相连,图中虚线的下方存在匀强磁场,匀强磁场与导轨平面垂直。一质量为m、有效电阻为R的导体棒在竖直向上的恒定外力F作用下由静止开始向上运动,导体棒在磁场中运动时,电流表示数逐渐增大,最终稳定为I。当导体棒运动到图中的虚线位置时,撤去外力F,此后导体棒还会继续上升一段时间,整个运动过程中。导体棒与导轨接触良好,且始终保持水平,不计导轨的电阻(虚线与导轨的上端距离足够大),重力加速度为g。则()

A.导体棒开始运动的瞬间加速度大小为B.匀强磁场的磁感应强度大小为C.电流稳定后导体棒的速度大小为D.撤去F后,导体棒继续上升的高度为8、如图所示,有两根用超导材料制成的长直平行导线分别通以和流向相同的电流,两导线构成的平面内有一点到两导线的距离相等。下列说法正确的是()

A.两导线间受到的安培力为斥力B.两导线间受到的安培力为引力C.两导线间受到的安培力D.移走导线前后,点的磁感应强度方向改变9、一块横截面为矩形的金属导体的宽度为b,厚度为d,水平放置,将导体置于一磁感应强度为B的匀强磁场中,磁感应强度的方向水平且垂直于侧面如图所示。当在导体中通以图示方向的电流时,在导体的上下表面间用电压表测得的电压为已知载流子为自由电子,电量为则下列判断正确的是()

A.导体内载流子只受垂直于运动方向的洛伦兹力作用和竖直向下的电场力作用B.用电压表测时,电压表的“+”接线柱接下表面C.金属导体的厚度d越大,越大D.该导体单位体积内的自由电子数为10、目前,世界上正在研究一种新型发电机叫磁流体发电机,如图表示它的原理:将一束等离子体喷射入磁场,在磁场中有两块金属板A、B,这时金属板上就会聚集电荷,产生电压,以下说法不正确的是()

A.B板带正电B.A板带正电C.其他条件不变,只增大射入速度,UAB增大D.其他条件不变,只增大磁感应强度,UAB增大11、如图所示,通电螺线管N置于闭合金属环M的轴线上;当N中的电流突然减小时,则()

A.金属环M有缩小的趋势B.金属环M有扩张的趋势C.螺线管N有缩短的趋势D.螺线管N有伸长的趋势12、如图,一“<”形导轨静止放置在足够大的光滑水平桌面上,为的角平分线。匀强磁场垂直水平桌面向下,磁感应强度大小为长直导体棒与垂直,导体棒沿方向以某一速度,滑上导轨,最终导体棒和导轨以共同的速度沿桌面运动。已知导体棒的质量为“<”形导轨的质量为导体棒和导轨单位长度的电阻均为导轨和导体棒足够长,导体棒与导轨间无摩擦。则()

A.整个过程导体棒产生的电热大小为B.最终共速时,导体棒和导轨围成的面积为C.若磁感应强度大小变为最终共速时的速度变为D.若磁感应强度大小变为最终共速时的速度仍为13、如图,两根足够长的平行光滑导轨固定在绝缘水平面上,所在空间有方向垂直于水平面、磁感应强度为B的范围足够大的匀强磁场,导轨的间距为L,电阻不计;导轨上静置两根长度均为L的导体棒PQ和MN,其中PQ的质量为2m、阻值为R,MN的质量为m、阻值为2R。若在时刻给PQ一个平行于导轨向右的初速度不计运动过程中PQ和MN的相互作用力,则()

A.导体棒PQ从开始做加速度逐渐减小的减速运动,直至匀速运动B.整个运动过程中,系统产生的焦耳热为C.PQ速度为时,PQ两端的电压为D.导体棒MN速度由的过程中,通过导体棒MN的电荷量为14、如图甲所示,两根固定的平行金属导轨的端点P、Q用电阻可忽略的导线相连,导轨间距0.4m,每根导轨单位长度的电阻为0.01Ω/m。均匀变化的磁场垂直于导轨平面,磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示。t=0时刻有一电阻不计的金属杆从P、Q端以1.0m/s的速度匀速运动;滑动过程中保持与导轨垂直,则()

A.0.5s末回路中电动势为4×10-3VB.0.5s末回路电功率为1.6×10-3WC.1s末穿过回路的磁通量为8×10-3WbD.1s末金属杆所受安培力大小为6.4×10-3N15、CD、EF是两条水平放置的阻值可忽略的平行金属导轨,导轨间距为L,在水平导轨的左侧存在磁感应强度方向垂直导轨平面向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B,磁场区域的长度为d,如图所示,导轨的右端接有一电阻R,左端与一弯曲的光滑轨道平滑连接。将一阻值也为R的导体棒从弯曲轨道上h高处由静止释放,导体棒最终恰好停在磁场的右边界处。已知导体棒与水平导轨接触良好,且动摩擦因数为μ;则下列说法中正确的是()

A.电阻R的最大电流为B.流过电阻R的电荷量为C.整个电路中产生的焦耳热为mghD.电阻R中产生的焦耳热为mg(h-μd)评卷人得分三、填空题(共7题,共14分)16、如图所示,有一个正方形线圈的匝数为10匝,边长为20cm,线圈总电阻为1Ω,线圈绕垂直磁场方向的OO′轴以10πrad/s的角速度匀速转动,匀强磁场的磁感应强度为0.5T,该线圈产生的感应电动势的峰值为___________,感应电流的峰值为___________,在图示位置时感应电动势为___________,从图示位置转过90°时感应电动势为___________。

17、在如图甲所示的电路中,螺线管匝数匝,横截面积螺线管导线电阻在一段时间内,穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按如图乙所示的规律变化,则螺线管中产生的感应电动势大小为________,闭合S,电路中的电流稳定后,全电路电流的方向为_________(填“顺时针”或“逆时针”),闭合S,电路中的电流稳定后,电阻的电功率为__________,闭合S,电路中的电流稳定后,电容器所带的电荷量为________。

18、洛伦兹力的方向。

左手定则:伸开左手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面内,让______从掌心垂直进入,并使______指向正电荷运动的方向,这时______所指的方向就是运动的正电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向.负电荷受力的方向与正电荷受力的方向______。19、如图所示,已知导体棒中通有电流I,导体棒长度为l,磁场磁感应强度为B;当导体棒按下面几种方式放置时,写出导体棒所受安培力的大小,并写出安培力的方向。

(1)F=_______;

(2)F=_______;

(3)F=_______;

(4)F=_______;20、电视信号的接收:电视机接收到的高频电磁波信号经过_________将得到的信号转变为图像信号和伴音信号。21、如图所示,阻值为R的金属棒从图示ab位置分别以v1、v2的速度沿光滑导轨(电阻不计)匀速滑到a′b′位置,若v1∶v2=1∶2,则在这两次过程中回路的电流I1∶I2=___________,产生的热量Q1∶Q2=___________,通过任一截面的电荷量q1∶q2=___________,外力的功率P1∶P2=___________

22、如图甲所示,一固定的矩形导体线圈水平放置,线圈的两端接一只小灯泡,在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场;已知线圈的匝数n=100匝,总电阻r=1.0Ω,所围成矩形的面积S=0.04m2,小灯泡的电阻R=9.0Ω,磁感应强度随时间按如图乙所示的规律变化,线圈中产生感应电动势的最大值为_________,小灯泡消耗的电功率为________,在磁感应强度变化的时间内,通过小灯泡的电荷量为________,图中横坐标为时,小灯泡的电压为________。

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1题,共6分)27、某小组的同学做“探究影响感应电流方向的因素”实验。

(1)首先按图甲①所示方式连接电路,闭合开关后,发现电流计指针向右偏转;再按图甲②所示方式连接电路,闭合开关后,发现电流计指针向左偏转。进行上述实验的目的是____________。

A.检查电流计测量电路的电流是否准确。

B.检查干电池是否为新电池。

C.推断电流计指针偏转方向与电流方向的关系。

(2)接下来,用图乙所示的装置做实验。图乙中螺线管上的粗线标示的是导线的绕行方向。某次实验中在条形磁铁插入螺线管的过程中,观察到电流计指针向右偏转,说明螺线管中的电流方向(从上往下看)是沿___________(选填顺时针或逆时针)方向。

(3)下表是该小组设计的记录表格的一部分,表中完成了实验现象的记录,还有一项需要推断的实验结果未完成,请帮助该小组完成,填入表中的横线上(选填竖直向上或竖直向下)。操作N极朝下插入螺线管从上往下看的平面图(B0表示原磁场,即磁铁产生的磁场)原磁场通过螺线管磁通量的增减增加感应电流的方向沿逆时针方向感应电流的磁场B′的方向______________参考答案一、选择题(共6题,共12分)1、C【分析】【详解】

AC.图甲中线圈位于中性面位置;穿过线圈的磁通量最大,磁通量的变化率最小,产生的感应电动势为零,电路中的感应电流为零,故A错误,C正确;

BD.图乙中线圈位于与中性面垂直位置;穿过线圈的磁通量为零,磁通量的变化率最大,产生的感应电动势最大,电路中的感应电流最大,故BD错误。

故选C。2、C【分析】【详解】

A.该磁场方向改变;所以不是匀强磁场,A错误;

B.因为线圈处在如图所示位置时;线圈与磁感线平行,故磁通量为零,线圈顺时针转动过程中,穿过线圈的磁通量增大,B错误;

C.安培力与电流大小成正比;所以通电线圈中的电流越大,线圈所受的安培力就越大,C正确;

D.由线圈受到的安培力和螺旋弹簧的弹力达到平衡时;指针稳定,更换劲度系数更小的螺旋弹簧,相同弹力(安培力)弹簧形变量更大,电流表的量程减小,D错误。

故选C。3、D【分析】【详解】

A.在点,速度向下,磁场向外,甲受向左的洛伦兹力,根据左手定则,甲带正电荷;同理在点;乙受向右的洛伦兹力,速度向下,磁场向外,根据左手定则,乙带负电荷,故A错误;

B.粒子在磁场中做匀速圆周运动,根据牛顿第二定律,有:

可得:

由于均相同;甲的轨道半径大,说明甲的比荷小,由于甲;乙两个所带电荷量不知道,所以无法确定甲与乙的质量关系,故B错误;

C.根据左手定则;洛伦兹力与速度垂直,故洛伦兹力不做功,故C错误;

D.带电粒子在磁场中运动的周期为:

由于可得:

由于相同;甲的轨道半径大,所以甲在磁场中运动的时间大于乙在磁场中运动的时间,故D正确;

故选D。4、C【分析】【分析】

【详解】

ABC.粒子在弯曲的部分做圆周运动,电场力提供向心力,故只有正离子才可能通过该仪器。又由于板间距很小,该部分电场强度E=

粒子通过下部分时做直线运动,则电场力与洛伦兹力平衡

解得

故磁场只能垂直于纸面向里,且速率为的正离子才能通过该仪器。AB正确;不符合题意,C错误,符合题意;

D.由电场力提供圆周运动的向心力知

即通过该仪器的离子比荷为D正确;不符合题意。

故选C。5、C【分析】【分析】

【详解】

A.从A到B;穿过金属环的磁通量增加,选项A错误;

B.从A到B;根据“来拒去留”可知,金属环受磁场力方向向上,选项B错误;

C.根据条形磁铁内外的磁感线分布可知,线圈在O点时内外磁感线抵消的最少,则磁通量最大,即从B到O;穿过金属环的磁通量增加,选项C正确;

D.从B到O;穿过金属环的磁通量增加,根据楞次定律可知,金属环受向上的磁场力的作用,选项D错误。

故选C。6、A【分析】【详解】

由右手定则可知,感应电动势始终从O指向A,为正,由L是有效切割长度,B、不变;切割的有效长度随时间先增大后减小,且做非线性,非正弦的变化,经半圈后,再次重复,故A正确,BCD错误;

【点睛】

电磁感应与图象的结合问题,近几年高考中出现的较为频繁,在解题时涉及的内容较多,同时过程也较为复杂;故在解题时要灵活,可以先利用右手定则或楞次定律判断方向排除法,再选择其他合适的解法等解答.二、多选题(共9题,共18分)7、C:D【分析】【详解】

A.开始运动的瞬间,导体棒速度为0,此时只受恒力F和重力mg的作用,则由F-mg=ma

解得

故A错误;

B.当电流稳定时,导体棒加速度为零,则有F-mg-BIL=0

解得

故B错误;

C.电流稳定后,感应电动势也恒定不变,有BLv=IR

解得

故C正确;

D.撤去F,导体棒也刚好离开磁场,则由机械能守恒可得

解得

故D正确。

故选CD。8、B:D【分析】【分析】

【详解】

AB.导线b在导线a处产生的磁场方向垂直纸面向里,导线a电流的方向向左,由左手定则可知,导线a受到的安培力向下,同理导线b受到得安培力向上,所以两导线间受到的安培a力为引力;故A错误,B正确;

C.两导线受到的安培力是相互作用力;所以大小相等,故C错误;

D.根据右手螺旋定则,a、b中的电流在p点产生的磁场感应强度方向相反,移走导线b前,b的电流较大,则p点磁场方向与b产生磁场方向相同,垂直纸面向里,移走b后,p点磁场方向与a产生磁场方向相同;垂直纸面向外,故D正确。

故选BD。9、B:D【分析】【详解】

A.导体内载流子除了受垂直于运动方向的洛伦兹力作用和竖直向下的电场力作用之外;还受到电源提供的非静电力作用和导体内正离子对其的库仑力等作用,故A错误;

B.电子定向移动的方向与电流方向相反,根据左手定则可知在导体上表面上将聚集电子,所以用电压表测时;电压表的“+”接线柱接下表面,故B正确;

CD.根据平衡条件有

设该导体单位体积内的自由电子数为n,根据电流的微观表达式有

联立两式可得

即与金属导体的厚度d无关。并且导体单位体积内的自由电子数为

故C错误;D正确。

故选BD。10、A:C:D【分析】【详解】

AB.根据左手定则;等离子体射入时,正离子向下板偏转,负离子向上偏转,故B板带正电,A板带负电,选项A正确,B错误;

CD.随着正负离子的不断积聚,在AB板之间产生附加电场,当粒子受电场力等于洛伦兹力时达到平衡,此时

解得UAB=Bdv

故其他条件不变,只增大射入速度和增大磁感应强度UAB都会变大;故选项CD正确;

故选ACD。11、A:D【分析】【分析】

【详解】

对通电螺线管;当通入的电流突然减小时,螺线管每匝间的相互吸引力也减小,所以匝间距有增大趋势;对金属环M,穿过的磁通量也随之减少,由于它包围内外磁场,只有减小面积才能阻碍磁通量的减少,金属环M有缩小的趋势。

故选AD。12、B:D【分析】【详解】

A.整个过程导体棒和导轨所受的安培力等大反向,动量守恒,设导体棒的初速度为v0,根据动量守恒有

解得

根据能量守恒得整个回路产生的焦耳热为

由于导体棒只是整个回路的一部分,可知整个过程导体棒产生的电热大小也是总热量的一部分,所以导体棒的热量小于故A错误;

B.对导体棒运用动量定理有

其中

表示共速前导体棒的速度,表示共速前“<”形导轨的速度,联立可得

则面积

故B正确;

CD.无论磁场强度多大,整个过程导体棒和导轨所受的安培力始终等大反向,两导体棒依然动量守恒,最终共同速度仍然是v;故C错误,D正确。

故选BD。13、A:D【分析】【详解】

A.时刻,PQ平行于导轨向右的初速度则产生的感应电动势为

此时回路中的电流大小为

两导体棒受到的安培力大小为

则有

由于安培力方向水平向左,与运动方向相反,故导体棒PQ做减速运动,导体棒PQ速度减小,则PQ加速度减小,两导体棒受的安培力大小相等,由左手定则可知,安培力方向相反,两棒运动中,满足动量守恒,则有

两棒达到共速,则得

此后两棒以这个速度做匀速直线运动,故导体棒PQ从开始做加速度逐渐减小的减速运动;直至匀速运动,故A正确;

B.导体棒PQ和MN是串联关系,即

可知两棒上的电流有效值相等,在整个运动中MN、PQ产生的焦耳热量分别为

则有

由能量守恒定律可知,在整个运动中产生的总热量等于系统总动能的减少量,因此有

故B错误;

C.时刻,PQ两端的电压为MN两端的电压,大小为

故C错误;

D.导体棒MN速度由的过程中,对导体棒MN根据动量定理可得

解得

故D正确。

故选AD。14、C:D【分析】【详解】

A.导体棒在0.5s时电动势为

A错误;

B.导体棒在0.5s时电功率为

B错误;

C.磁通量的变化量为

C正确;

D.1s末金属杆电流大小

因此安培力大小

D正确。

故选CD。15、B:D【分析】【详解】

A.导体棒下滑到底端时

此时

解得最大电流

选项A错误;

B.导体棒进入磁场时

联立解得

选项B正确;

CD.由能量关系可得,整个过程产生的焦耳热

电阻R中产生的焦耳热为

选项C错误;D正确。

故选BD。三、填空题(共7题,共14分)16、略

【分析】【分析】

【详解】

感应电动势的峰值为Em=NωBS=10×10π×0.5×0.22V≈6.28V

感应电流的峰值为Im==6.28A

题图所示位置线圈中产生的感应电动势最大,为6.28V

从题图所示位置转过90°时,线圈平面位于中性面,切割磁感线的两边的速度与磁感线平行,感应电动势为0.【解析】6.28V6.28A6.28V017、略

【分析】【分析】

【详解】

[1]根据法拉第电磁感应定律得

代入数据解得螺线管中产生的感应电动势大小为

[2]根据楞次定律知;电流方向为逆时针。

[3]根据全电路欧姆定律得

根据

解得电阻的电功率为

[4]电容器两端的电压

电容器所带的电荷量【解析】逆时针18、略

【分析】【分析】

【详解】

略【解析】磁感线四指拇指相反19、略

【分析】【分析】

【详解】

略【解析】①.IlB,垂直于导体棒斜向左下②.IlB,垂直纸面向外③.IlB,垂直于导体棒斜向右下④.020、略

【解析】解调21、略

【分析】【分析】

【详解】

[1]回路中感应电流为。

则有。

[2]产生的热量为。

则有。

[3]通过任一截面的电荷量为。

即q与v无关;则有。

[4]由于棒匀速运动;外力的功率等于电路中的热功率,即。

则有。

【解析】1∶21∶21∶11∶422、略

【分析】【详解】

[1]由图像知,线圈中产生的交变电流的周期

所以

[2]电流的最大值

有效值

则小灯泡消耗的电功率

[3]在时间内,根据法拉第电磁感应定律得,电动势的平均值

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