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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年岳麓版选择性必修2物理下册月考试卷含答案考试试卷考试范围: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、由i-t图可知,属于交流电的是A.B.C.D.2、下图为气流加热装置的示意图;使用电阻丝加热导气管,视变压器为理想变压器,原线圈接入电压有效值恒定的交流电并保持匝数不变,调节触头P,使输出电压有效值由220V降至110V,调节前后()
A.副线圈中的电流比为1∶2B.副线圈输出功率比为2∶1C.副线圈的接入匝数比为2∶1D.原线圈输入功率比为1∶23、如图所示,一根粗细均匀的金属丝弯折成一直角三角形闭合线框,其中将其放入匀强磁场中,磁场方向垂直三角形所在平面向里,若在间加一电压则折线边和边受到的安培力大小之比为()()
A.B.C.D.4、两个完全相同的灵敏电流计A;B;按图所示的连接方式,用导线连接起来,当把电流计A的指针向左边拨动的过程中,电流计B的指针将()
A.向左摆动B.向右摆动C.静止不动D.发生摆动,由于不知道电流计的内部结构情况,故无法确定摆动方向5、如图所示,一多匝矩形线圈放在匀强磁场中,线圈电阻r=1.0Ω,外电路电阻R=9.0Ω。当线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时,产生的电动势e=20sin10πt(V)。闭合开关S;下列说法正确的是()
A.线圈转到图示位置时电路中的电流最大B.该交变电流的频率为10HzC.电路中理想交流电流表的示数为2.0AD.外接电阻R所消耗的电功率为18W评卷人得分二、多选题(共6题,共12分)6、如图所示,在长方形abcd区域内,存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场,O点为ad边的中点,ab=2ad,由氕核和氘核(重力不计)组成的一细束粒子流沿与ab平行的方向以相同的速度从O点射入磁场中;下列说法正确的是。
A.氕核和氘核在磁场中运动的轨道半径之比为2:1B.若氘核从Od边射出磁场,则氕核和氘核在磁场中运动的时间之比为1:2C.若氕核从d点射出磁场,则氕核和氘核在磁场中运动的时间之比为2:1D.若氕核从cd边的中点射出磁场,则氘核从cd边射出磁场7、如图所示,两个横截面分别为圆和正方形,但磁感应强度均相同的匀强磁场,圆的直径d等于正方形的边长;两个电子分别以相同的速度飞入两个磁场区域,速度方向均与磁场方向垂直,进入圆形磁场区域的电子速度方向指向圆心,进入正方形磁场区域的电子速度方向沿一边的中垂线,则下面判断正确的是。
A.两电子在两磁场中运动时轨道半径相同B.电子在正方形磁场中运动的轨迹可能更长C.进入圆形磁场区域的电子一定先飞离磁场D.两电子在两磁场中偏转角度可能相同8、霍尔电流传感器可以测量从直流电流到几十千赫兹的交流电流,其工作原理图如图所示。导线L1穿过圆形磁环,匝数为n的线圈L2缠绕在圆形磁环上,L1被测电流I1产生的磁场B1集中在圆形磁环内,圆形磁环隙中的霍尔元件可产生和B1成正比的霍尔电压UMN,控制器把从M、N输入的霍尔电压转变成电流I2,该电流流过线圈L2,产生磁场B2,B2与B1方向相反,当B2与B1达到平衡时,满足关系式:下列说法正确的是()
A.顺着电流I1的方向观察,磁场B1的方向沿逆时针方向B.电流I2从a点流入线圈L2C.若霍尔元件的载流子是电子,则其左侧电势低于右侧电势D.若电流I2变为原来的2倍,当B2与B1重新达到平衡时,则表明被测电流I1变为原来的2倍9、光滑平行金属导轨M、N水平放置,导轨上放置一根与导轨垂直的导体棒PQ,导轨左端与由电容为C的电容器,单刀双掷开关和电动势为E的电源组成的电路相连接,如图所示.在导轨所在的空间存在方向垂直于导轨平面的匀强磁场(图中未画出).先将开关接在位置a,使电容器充电并达到稳定后,再将开关拨到位置b;导体棒将会在磁场的作用下开始向右运动,设导轨足够长,则以下说法中正确的是()
A.空间存在的磁场方向竖直向下B.导体棒向右做匀加速运动C.当导体棒向右运动的速度达到最大时,电容器的电荷量为零D.导体棒运动的过程中,通过导体棒的电荷量Q10、如图所示,电阻R、电容器C与一半径为r的单匝圆形线圈连成闭合回路,线圈内有垂直纸面向里的匀强磁场。在时间内,磁感应强度的方向不变,大小由B均匀增加到2B。在此过程中。
A.流过R的电流方向从a到bB.线圈中产生的感应电动势为C.电容器下极板带正电,上极板带负电D.电阻R消耗的功率逐渐增大11、如图所示为自行车车头灯发电机的结构示意图。转动轴的一端装有一对随轴转动的磁极,另一端装有摩擦小轮。线圈绕在固定的U形铁芯上,自行车车轮转动时,通过摩擦小轮带动磁极转动,使线圈中产生正弦式交变电流,给车头灯供电。已知自行车车轮的半径为r,摩擦小轮的半径为线圈的匝数为n,横截面积为S,总电阻为磁极在线圈处产生的磁场可视为匀强磁场,其磁感应强度大小为B,车头灯的电阻恒为R,当车轮转动的角速度为时,假设摩擦小轮与车轮之间没有相对滑动,下列说法正确的是()
A.摩擦小轮的角速度与车轮转动的角速度大小相等B.车头灯两端的电压为C.车头灯的电功率与自行车速度的平方成正比D.线圈的匝数越多,穿过线圈的磁通量的变化率越小,则产生的感应电动势越大评卷人得分三、填空题(共8题,共16分)12、如图所示,理想变压器的原、副线圈匝数之比为原线圈回路中的电阻A与副线圈回路中的负载电阻B的阻值相.a、b两端加一定交流电压后,求两电阻消耗的电功率之比____________;若电源电压为U,则电阻B两端电压为____________
13、线圈每通过中性面一次,电流方向改变一次。______14、交变电流:电流,电压随时间做________,这样的电流叫做交变电流。我们把交变电流完成一次周期性变化所需的________,叫做它的周期。交流电在1s内完成的周期性变化的________叫做它的频率。15、变化的电场产生磁场,麦克斯韦假设,既然变化的磁场能产生电场,那么变化的电场也会在空间产生_____________16、如图所示,匀强磁场的磁感应强度方向垂直纸面向里。长L=2m的直导线ab水平放置在磁场中并与磁场方向垂直,ab中通有I=1.0A,方向从a到b的电流时,导线受到0.8N的安培力,导线受到的安培力方向沿纸面______(选填“竖直向上”或“竖直向下”)通电导线所在空间的磁感应强度B的大小为_______T,若把导线改为平行于磁场方向放置,仍通以1A的电流,则导线所受安培力的大小为______N。
17、把一线框从一匀强磁场中拉出,如图所示。第一次拉出的速率是v,第二次拉出速率是2v,其它条件不变,则前后两次电流大小之比是___________,拉力功率之比是___________,线框产生的热量之比是___________
18、光滑金属导轨宽L=0.4m,电阻不计,均匀变化的磁场穿过整个轨道平面,如图甲所示。磁场的磁感应强度随时间变化的情况如图乙所示。金属棒ab的电阻为1Ω,自t=0时刻起从导轨最左端以v0=1m/s的速度向右匀速运动,则1秒末回路中的电动势为_______V,此时ab棒所受磁场力为________N。
19、电阻应变片:电阻应变片有金属电阻应变片和_______应变片,半导体电阻应变片的工作原理是基于半导体材料的____效应。评卷人得分四、作图题(共4题,共28分)20、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。
21、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。
22、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。
23、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3题,共21分)24、如图所示,在第二、三象限内,存在电场强度大小为E、方向沿x轴正方向的匀强电场。在第一、四象限内存在磁感应强度大小均相等的匀强磁场,其中第四象限内0<x<L区域的磁场方向垂直于xOy平面向里,其他区域内的磁场方向垂直于xOy平面向外。一个带正电的粒子从点A(-0.5L,L)以初速度v0沿y轴负方向射入电场,从原点O射出电场进入磁场,途经点M(L,0)到达点N(L,-L);不计粒子重力。求:
(1)带电粒子的比荷;
(2)匀强磁场的磁感应强度大小;
(3)带电粒子从O点运动到N点的时间。
25、如图所示的平面直角坐标系中,虚线OM与x轴成45°角,在OM与x轴之间(包括x轴)存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场,在y轴与OM之间存在竖直向下的匀强电场。有一个质量为m,电荷量为q的带正电的粒子以速度大小为v沿x轴正方向从O点射入磁场区域并发生偏转,带电粒子第一次进入电场后又会返回磁场,不计带电粒子的重力和空气阻力。在带电粒子从O点射入磁场到第二次离开电场的过程中;求:
(1)带电粒子第一次离开磁场的位置到O点的距离;
(2)若带电粒子第二次离开电场时恰好经过O点;求匀强电场的电场强度大小;
(3)若已知匀强电场的电场强度大小为E;讨论粒子第二次离开电场时的速度大小可能值。
26、如图所示,平面直角坐标系xOy位于竖直平面内,x轴方向水平向右,坐标系xOy所在的空间有一正交的匀强电磁场,匀强电场方向竖直向下,场强大小为E;匀强磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度大小为B。一质量为m的小球(可视为质点)带正电荷,所带电荷量为q,小球以大小不同的初速度从坐标原点O沿x轴正方向对准x轴上的A点射出。不计空气阻力,重力加速度为g。
(1)若小球做直线运动通过A点,求此时小球的初速度大小v0;
(2)若小球的初速度大小v≠v0,射出小球后,小球会经曲线运动通过A点,求A点的坐标值xA;
(3)若小球从O点由静止释放,求小球运动过程中可达到的最大速率vm和小球到x轴的最大距离H。
参考答案一、选择题(共5题,共10分)1、B【分析】【详解】
交流电是指电流的方向发生变化的电流,它的电流的大小可以不变,也可以变化,故选B。2、C【分析】设原线圈中电流为I1,匝数为n1,两端输入电压为U1,输入功率为P1,幅线圈中电流为I2,匝数为n2,两端输出电压为U2,输出功率为P2,根据理想变压器原副线圈两端电压与匝数关系有:=所以当输出电压U2由220V降至110V时,副线圈匝数n2也应减少为一半,故选项C正确;由于副线圈两端所接用电器不变,所以当用电器电压减半时,其电流I2也减半,故选项A错误;根据功率计算式P=UI可知,副线圈中输出功率P2变为原来的1/4,故选项B错误;由能量守恒定律可知,原线圈中输入功率P1也变为原来的1/4;故选项D错误.
【考点定位】理想变压器原副线圈两端电压与匝数关系;部分电路欧姆定律、电功率计算式、能量守恒定律的应用.
【方法技巧】理清理想变压器中各参量间的因果关系,究竟是谁决定谁是正确解决此类问题的关键和突破口.3、A【分析】【分析】
【详解】
设边电阻为长度为由电阻定律和几何关系可知,边电阻为边电阻为则边所受安培力大小为
边的有效长度也为故边所受安培力大小为
则
故选4、B【分析】【详解】
因两表的结构完全相同;对A来说就是由于拨动指针带动线圈切割磁感线产生感应电流,电流方向应用右手定则判断;对B表来说是线圈受安培力作用带动指针偏转,偏转方向应由左手定则判断,此电流在左侧电流表中受到的安培力,阻碍表针向左拨动。即安培力使左侧表指针向右摆。研究两表的接线可知,两表串联,故可判定电流计B的指针向右摆动。
故选B。5、D【分析】【详解】
A.图示位置是与磁场垂直的位置;此时通过线圈的磁通量最大,感应电流最小,故A错误;
B.由瞬时值的表达式可知
则
故B错误;
C.电流表的示数为
故C错误;
D.外接电阻R所消耗的电功率为
故D正确。
故选D。二、多选题(共6题,共12分)6、B:D【分析】【详解】
根据可知氕核和氘核在磁场中运动的轨道半径之比为选项A错误;若氘核从Od边射出磁场,可知氘核在磁场中运动半个圆周,因则氕核半径小于氘核,可知氘核在磁场中叶运动半个圆周从Od射出,根据可知,因氕核和氘核的周期之比为1:2,则氕核和氘核在磁场中运动的时间之比为1∶2,选项B正确;若氕核从d点射出磁场,因氘核半径是氕核半径的2倍,可知氘核运动圆周垂直于dc边从dc边射出,结合B的分析可知,氕核和氘核在磁场中运动的时间之比为1∶1,选项C错误;设ab=2ad=2l,则若氕核从cd边的中点射出磁场,则有几何关系可知:解得因氘核运动半径等于氕核的2倍,则氘核运动的半径为由几何关系,氘核出射点离d点的距离:即氘核从cd边射出磁场,选项D正确;故选BD.7、A:B:D【分析】【分析】
【详解】
A.电子在磁场中做匀速圆周运动,洛仑兹力提供向心力
解得
两电子速度相同;磁感应强度相同,运动时轨道半径相同.A正确;
BCD.将圆形磁场和矩形磁场的边界放到同一位置;粒子在磁场中可能运动情况如图;
由轨迹1可知;电子在正方形磁场中运动的轨迹可能更长.B正确;
由轨迹2可知;进入圆形磁场区域的电子不一定先飞离磁场;两电子在两磁场中偏转角度可能相同,C错误,D正确。
故选ABD。
点睛:将两磁场区域重合,画出可能轨迹进行比较。8、B:C:D【分析】【分析】
【详解】
A.根据右手螺旋定则,顺着电流I1的方向观察,磁场B1的方向沿顺时针方向;A错误;
B.由于B2与B1方向相反,根据右手螺旋定则可知电流I2从a点流入线圈L2;B正确;
C.根据左手定则;若霍尔元件的载流子是电子,则其左侧电势低于右侧电势,C正确;
D;由于。
匝数n保持不变,若电流I2变为原来的2倍,被测电流I1变为原来的2倍;D正确。
故选BCD。9、A:D【分析】【分析】
【详解】
A.电容器充电完毕后,开关打在b处时,处于放电状态,有流过导体棒从P到Q的电流;在安培力作用下导体棒向右运动,根据左手定则,此空间存在竖直向下的磁场,故A正确;
B.在导体棒运动过程中;由于切割磁感线也将产生电动势,该电动势方向和电容器电压相反,故电路中电流是变化的,当导体棒的感应电动势和电容器电压相等时,导体棒匀速运动,故导体棒先做加速度逐渐减小的加速运动,最后匀速运动,故B错误;
C.导体棒切割磁感线;产生感应电动势,感应电动势使得电容器两个极板之间有电势差,仍带有一定的电荷量,故C错误;
D.电容器的总带电量为Q=CE
电容器在导体棒运动过程中仍带有一定的电荷量;所以通过导体棒的电荷量Q<CE,故D正确。
故选AD。10、A:B【分析】【详解】
AC.线圈内垂直纸面向里的磁感应强度增加,根据楞次定律可知线圈内的感应电流产生的磁感应强度垂直纸面向外,根据安培定则可知感应电流为逆时针方向,所以通过电阻的电流为从a到b,说明a点电势高;则电容器上极板带正电,下极板带负电,A正确,C错误;
B.根据法拉第电磁感应定律:
B正确;
D.电动势恒定,通过电阻的电流恒定,根据电功率:
可知电阻上消耗的功率不变;D错误。
故选AB。11、B:C【分析】【详解】
AB.因为摩擦小轮与车轮之间没有相对滑动,所以它们的线速度相等,即
所以摩擦小轮的角速度
车头灯发电机产生的电动势最大值为
所以车头灯两端的电压为
故A错误;B正确;
C.车头灯两端的电压U与车轮转动的角速度成正比,而车轮行进的速度
所以车头灯两端的电压U与自行车速度成正比,根据车头灯的电功率
所以车头灯的电功率与自行车速度的平方成正比;C正确;
D.线圈的匝数越多;穿过线圈的磁通量的变化率越大,则产生的感应电动势越大,D错误。
故选BC。三、填空题(共8题,共16分)12、略
【分析】【详解】
根据变压器原、副线圈电流比设流过A电阻的电流I1=I,则流过B电阻的电流为I2=3I,根据P=I2R,所以功率比PA:PB=1:9.
两电阻两端电压比等于电流之比,即UA:UB=1:3;对变压器的原副线圈:解得UB=0.3U【解析】1:90.3u(或3/10u)13、略
【分析】【分析】
【详解】
[1]在中性面时,没有边切割磁感线,感应电动势为零,线圈每通过中性面一次,电流方向改变一次,此说法正确。【解析】正确14、略
【分析】【详解】
[1]电流;电压随时间做周期性变化,这样的电流叫做交变电流;
[2]我们把交变电流完成一次周期性变化所需的时间;叫做它的周期;
[3]交流电在1s内完成的周期性变化的次数叫做它的频率。【解析】①.周期性变化②.时间③.次数15、略
【解析】磁场16、略
【分析】【分析】
【详解】
[1]根据左手定则;导线受到的安培力方向沿纸面竖直向上;
[2]根据F=BIL得B=0.4T
[3]若把导线改为平行于磁场方向放置,则导线所受安培力的大小为0。【解析】①.竖直向上②.0.4T③.017、略
【分析】【分析】
【详解】
[1]由
可知;电流与拉出的速度成正比,故前后两次电流大小之比是1:2。
[2]拉力的功率等于克服安培力做功的功率
故拉力功率之比是1:4。
[3]线框产生的热量为
故线框产生的热量之比是1:2。【解析】1:21:41:218、略
【分析】【分析】
考查安培力;导体切割磁感线时的感应电动势。
【详解】
[1].由图乙知,1s末磁感应强度B=2T,回路中电动势为:
[2].回路中感应电流为:
1s末ab棒所受磁场力为:【解析】1.61.2819、略
【分析】【分析】
【详解】
略【解析】半导体电阻压阻四、作图题(共4题,共28分)20、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】21、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】22、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】23、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、解答题(共3题,共21分)24、略
【分析】【详解】
⑴带电粒子在电场中做类平抛运动L=v0t①0.5L=②qE=ma③
解得④
⑵粒子进入磁场时,速度方向与x轴正方向的夹角θtanθ==1,θ=⑤
速度大小v=v0⑥
设x为每次偏转圆弧对应的弦长,由运动的对称性,粒子能到达N点,需满足L=nx(n=1,2,3)⑦
设圆弧半径为R,圆弧对应的圆心角为则有x=⑧
可得⑨
由洛伦兹力提供向心力,有
得(n=1,2,3)⑩
⑶当粒子在从O到M过程中运动2n段圆弧时;轨迹如图甲所示。
此时
粒子运动的总弧长⑪
则⑫
当粒子在从O到M过程中运动(2n-1)段圆弧时;轨迹如图乙所示。
此时
粒子运动的总弧长⑬
则⑭
【解析】(1)(2
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