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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年沪教版选择性必修2物理上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:______总分栏题号一二三四五六总分得分评卷人得分一、选择题(共7题,共14分)1、如图所示,在两平行板间有电场强度为的匀强电场,方向向上,一带电荷量为的负离子(重力不计),垂直电场方向以速度从缝飞入两板间,沿直线飞出缝下列说法中正确的是()
A.平行板间有垂直纸面向里的磁场B.所加磁场的磁感应强度大小为C.若该粒子从缝飞入也一定从飞出D.若该粒子的电荷量变为从缝飞入也一定从飞出2、如图所示的电路中,A1和A2是完全相同的灯泡,线圈L的电阻可以忽略。下列说法中正确的是()
A.合上开关S接通电路时,A2先亮,A1后亮,最后一样亮B.合上开关S接通电路时,A1和A2始终一样亮C.断开开关S切断电路时,A2立刻熄灭,A1过一会才熄灭D.断开开关S切断电路时,A1会闪亮一下再熄灭3、如图所示,两平行的粗糙金属导轨水平固定在匀强磁场中,磁感应强度为B,导轨宽度为L,一端与电源连接.一质量为m的金属棒ab垂直于平行导轨放置并接触良好,金属棒与导轨间的动摩擦因数在安培力的作用下,金属棒以的速度向右匀速运动;通过改变磁感应强度的方向,可使流过导体棒的电流最小,此时磁感应强度的方向与水平方向成。
A.B.C.D.4、如图是一种电加热装置;当把一铁块放入线圈中且不接触线圈,稍等片刻,铁块就会烧得通红,小明同学由此做出了以下一些猜想,其中正确的是()
A.若把一干燥的木棍伸入线圈中,木棍会被烧着B.线圈内部一定通有随时间变化的电流C.线圈内部一定通有强度很大的恒定直流D.铁块是否会变红与线圈中电流是否变化无关5、在回旋加速器内,带电粒子在半圆形盒内经过半个周期所需的时间与下列哪个量有关()A.带电粒子运动的速度B.带电粒子运动的轨道半径C.带电粒子的质量和电荷量D.带电粒子的电荷量和动能6、关于交流电电压、电流的有效值和最大值,下列说法正确的是()A.用电器铭牌上标明的电压为交流电电压的最大值B.电容器能否被击穿取决于交流电电压的最大值C.保险丝的熔断电流为交流电电流的最大值D.交流电电压的有效值与最大值满足的关系为7、“西电东送”是将西部丰富的能源转化为电能输送到电力供应紧张的沿海地区,为了减少远距离输电线路中电阻损耗的能量,需要采用高压输电。某发电机输出的交流电经理想变压器升压后向远处输送,最后经理想变压器降压后输送给用户。则下列说法不正确的是()A.若减少升压变压器原线圈的匝数,输电线上损失的功率将减小B.用户获得的交流电频率与发电机输出的交流电频率相同C.若增加用户用电负载的数量,输电线上损失的功率将增加D.根据欧姆定律输电电压增加,则输电电流增加评卷人得分二、多选题(共8题,共16分)8、如图所示,在一矩形区域内,不加磁场时,不计重力的带电粒子以某一初速度垂直左边界射入,穿过此区域的时间为t.若加上磁感应强度为B水平向外的匀强磁场;带电粒子仍以原来的初速度入射,粒子飞出时偏离原方向60°,利用以上数据可求出下列物理量中的()
A.带电粒子的比荷B.带电粒子在磁场中运动的周期C.带电粒子的初速度D.带电粒子在磁场中运动所对应的圆心角9、如图为模拟远距离输电的部分测试电路。a、b端接电压稳定的正弦交变电源(内阻不计)定值电阻阻值分别为R1、R2,且R1<R2,理想变压器的原、副线圈匝数比为k且k<1,电流表、电压表均为理想表,其示数分别用I和U表示。当向下调节滑动变阻器R3的滑动端P时,电流表、电压表示数变化分别用△I和∆U表示.则以下说法正确的是()
A.B.C.电源的输出功率减小D.电压表示数诚小10、如图所示,薄铅板两侧存在磁感应强度大小为B、方向相反的两个匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ,磁感线平行于薄铅板,一个质量为m、电荷量为q的粒子,从薄铅板上a点开始以一定的速度,垂直于薄铅板在Ⅰ区域开始运动,经过一段时间,从b点穿透薄铅板进入Ⅱ区域,在Ⅱ区域运动一段时间之后打在薄铅板上c点不再运动。已知a、b间距离为L,b、c间距离为则()
A.粒子带正电B.粒子从a点运动到c点的时间为C.若粒子穿过薄铅板时损耗的能量的更少,那么将会更早再次到达薄铅板D.粒子在Ⅰ区域的速度大小为11、磁流体发电的原理如图所示,将一束速度为v的等离子体垂直于磁场方向喷入磁感应强度为B的匀强磁场中,在宽为a、长为b、间距为d的两平行金属板间产生电动势。将其上下极板与阻值为R的定值电阻和电容为C的电容器相连,间距为L的电容器极板间有一带电微粒处于静止状态,不计其它电阻,重力加速度为g。下列说法正确的是()
A.平行金属板上极板比下极板电势低B.磁流体发电机的电动势为BLvC.电容器所带电荷量为CBavD.微粒的比荷12、如图,倾角的足够长传送带向上匀速传动,与传送带运动方向垂直的虚线MN与PQ间存在垂直传送带向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B。质量为m、边长为L的正方形单匝导线框abcd随传送带一起向上运动;经过一段时间,当线框ab边越过虚线MN进入磁场后,线框与传送带间发生相对运动;当线框ab边到达虚线PQ处时,线框速度刚好与传送带共速。已知两虚线间距离为d,且线框的阻值为R,线框与传送带间的动摩擦因数重力加速度为g,整个过程中线框ab边始终与两虚线平行,下列说法正确的是()
A.当线框ab边越过虚线MN后,线框做匀减速运动B.当线框cd边越过虚线MN时,线框的速度必为C.线框由开始进入磁场到开始离开磁场经历的时间为D.线框在穿过磁场区域过程中产生的焦耳热为13、如图,同一倾斜平面内固定有两组宽度分别为L、2L的足够长光滑导体轨道,金属杆a、b水平放置且与轨道接触良好。定值电阻阻值为R;其余部分电阻不计。整个装置处于垂直轨道平面向上的匀强磁场中。下列说法正确的是()
A.若杆a、b的质量相等,静止释放杆a,用平行轨道平面的外力F使杆b保持静止,则a下滑过程中F逐渐减小B.若杆a、b的质量相等,同时由静止释放两杆,则最终两杆将以不同的速度匀速下滑C.若杆a、b的质量之比为1:2,同时由静止释放两杆,则最终两杆将以相同的速度匀速下滑D.若杆a、b的质量之比为1:2,先后由静止释放两杆,若匀速运动时两杆将其他形式的能转化为电能的本领相同,则a、b匀速运动的速度之比为2:114、等腰直角三角形OPQ区域内存在匀强磁场,另有一等腰直角三角形导线框ABC以恒定的速度沿垂直于磁场方向穿过磁场,穿越过程中速度方向始终与AB边垂直且保持AC平行于OQ;关于线框中的感应电流,以下说法中正确的是()
A.AC边刚进入磁场时与AB边刚离开磁场时的感应电流一样大B.产生的电动势属于动生电动势C.开始进入磁场时感应电流沿顺时针方向D.开始穿出磁场时感应电流沿顺时针方向15、如图所示,理想变压器原副线圈的匝数之比为10:1,原线圈两端接有一正弦式交变电源,R为负载电阻电压表V和电流表A2的示数分别为200V;0.5A;所有电表均为理想电表。下列说法正确的是()
A.变压器原线圈两端电压的峰值为200VB.电流表A1的示数为0.05AC.电源输出的电功率为1WD.负载电阻R的阻值为40评卷人得分三、填空题(共5题,共10分)16、如图所示,水平放置的U形金属框架,框架上放置一质量为m、电阻为R的金属杆,它可以在框架上无摩擦地滑动,框架两边相距l,匀强磁场的磁感应强度为B,方向竖直向下.当杆受到水平向右恒力F后开始向右滑动,则杆从静止开始向右滑动,启动时的加速度大小______,杆可以达到的最大速度_______,杆达到最大速度时电路中每秒放出的热量__________.
17、光敏电阻在自动化装置中有很多应用,街道路灯自动控制就是其应用之一,图示电路为其模拟电路,其中干电池的内阻可忽略不计,A处接电磁继电器,B为三极管(当时,间的电阻R可忽略不计,当时,R可视为无穷大),b点的电势由与的比值决定,中有一个是定值电阻;另一个是光敏电阻,阻值随光照强度增强而减小,C为电磁继电器,D为路灯。为了达到日出路灯熄,日落路灯亮的效果,请回答下列问题:
(1)是___________(选填“光敏电阻”或“定值电阻”);
(2)请用笔画线代替导线,将实物连接成正确的电路。(________)18、某LC振荡回路的电容器的电容是可变的,线圈不可变,当电容器电容为C1时,它激起的电磁波波长为当电容器电容为C2时,它激起的电磁波波长为当电容器电容C=C1+C2时,它激起的电磁波波长=______(结果用表达)。19、在如图所示的日光灯工作原理电路图中:
(1)开关闭合前,启动器的静触片和动触片是______(填“接通的”或“断开的”);
(2)日光灯正常发光时,启动器的静触片和动触片______(填“接通”或“断开”),镇流器起着______作用,保证日光灯正常工作。20、有一正弦式交流,它的瞬时值的表达式为i=10sin314tA,那么它的电流的有效值是_____。评卷人得分四、作图题(共4题,共16分)21、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。
22、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。
23、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。
24、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16分)25、某课外实验小组欲利用如图所示的实验装置,将一灵敏电流表改装为温度计。提供的实验器材有:灵敏电流表(量程为1.0mA,内阻为300Ω),学生电源(输出电压为U=2.0V,内阻不计),滑动变阻器R1(最大阻值为2500Ω),滑动变阻器R2(最大阻值为4500Ω),单刀双掷开关,用防水绝缘材料包裹的热敏电阻RT,导线若干。已知热敏电阻的阻值与摄氏温度t的关系为RT=2.0t-10(Ω);实验步骤如下:
a;按照电路图连接好实验器材;
b、为不烧坏灵敏电流表,将滑动变阻器的滑片P调整到a端;然后将单刀双掷开关掷于c端,调节滑动变阻器,且尽可能提高测量精度应使灵敏电流表指针指在___________(选填“中央刻线”或“满刻线”)位置,并在以后的操作中使滑片P___________(选填“位置不变”、“置于a端”或“置于b端”);
c、在容器中倒入适量热水,将单刀双掷开关掷于d端;随着热水温度的下降,记录若干个灵敏电流表的示数;
d;根据热敏电阻随温度变化的特性;计算出各个电流对应的温度,重新制作灵敏电流表的刻度盘,改装成温度计。
(1)为使改装的温度计的量程足够大,将实验步骤b补充完整。
(2)根据实验过程,电路中的滑动变阻器应选___________(填“R1”或“R2”)。
(3)灵敏电流表的电流I与热水温度t之间的函数关系式为I=___________(A),该温度计能够测量的最低温度为___________℃。
(4)重新制作后的灵敏电流表的刻度盘的特点是低温刻度在刻度盘的___________(填“左”或“右”)侧,刻度盘上的刻度___________(填“均匀”或“不均匀”)。26、如图甲所示,斯密特触发器可以将连续变化的模拟信号转换为突变的数字信号,当加在它的输入端A的电势逐渐上升到1.6V,输出端Y会突然从高电平跳到低电平0.25V,而当输入端A的电势下降到0.8V时;输出端Y会从低电平跳到高电平3.4V。
(1)斯密特触发器相当于一种________门电路。
(2)如图乙所示是一个温度报警器的简易电路图,RT为热敏电阻,R1为可变电阻(最大阻值为1kΩ),蜂鸣器工作电压3~5V,热敏电阻的阻值随温度变化如图丙所示,若要求热敏电阻在感测到80℃时报警,则R1应调至________kΩ;若要求热敏电阻在感测到更高的温度时才报警,R1的阻值应________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
27、小红用如图甲所示的装置探究“影响感应电流方向的因素”;螺线管与电流计构成闭合电路,条形磁铁N极朝下,请回答下列问题:
(1)要想使电流计指针发生偏转,即有感应电流产生,小红进行了以下四种操作,其中可行的是__________(选填选项前的字母)。
A.螺线管不动;磁铁匀速插入或拔出螺线管。
B.螺线管不动;磁铁加速插入或拔出螺线管。
C.磁铁与螺线管保持相对静止;一起匀速向上运动。
D.磁铁与螺线管保持相对静止;一起在水平面内做圆周运动。
(2)在(1)的研究中,小红发现电流计指针偏转方向会有不同,也就是感应电流方向不同,根据(1)中的操作,则感应电流方向与下列哪些因素有关________(选填选项前的字母)。
A.螺线管的匝数。
B.磁铁的磁性强弱。
C.磁铁运动的方向。
D.磁铁运动的速度大小。
(3)小红又将实验装置改造,如图乙所示,螺线管经过滑动变阻器与开关、电池相连构成直流电路;螺线管与电流计构成闭合电路,螺线管套在螺线管的外面,为了探究影响感应电流方向的因素,闭合开关后,以不同速度移动滑动变阻器的划片,观察指针摆动情况;由此实验可以得出恰当的结论是__________(选填选项前的字母)。
A.螺线管的磁性变强或变弱影响指针摆动幅度大小。
B.螺线管的磁性变强或变弱影响指针摆动方向。
C.螺线管的磁性强弱变化快慢影响指针摆动幅度大小。
D.螺线管的磁性强弱变化快慢影响指针摆动方向。
(4)在(3)的研究中,完成实验后未断开开关,也未把两螺线管和铁芯分开设置,在拆除电路时突然被电击了一下,则被电击是在拆除________(选填“”或“”)螺线管所在电路时发生的。试分析被电击的原因:____________。28、(1)某同学为了研究某氧化锌电阻元件的伏安特性;通过实验得出了该电阻的伏安特性曲线,如图甲所示。
①该同学所用学生电源的最大电压为18V;还有导线;开关及以下器材:
电流表A1:量程0~3A;内阻约1Ω
电流表A2:量程0~0.6A;内阻约5Ω
电压表V1:量程0~3V;内阻约10kΩ
电压表V2:量程0~15V;内阻约50kΩ
滑动变阻器R1:调节范围0~5Ω;额定电流5A
滑动变阻器R2:调节范围0~500Ω;额定电流0.1A
则电流表选______,电压表选______,滑动变阻器选______(仅填代号即可)。
②请在虚线框内画出该实验的电路原理图________。
(2)某压敏电阻R的阻值随压力F变化的图像如乙图所示,利用该压敏电阻设计的一种“超重违规拍摄仪”的控制电路如丙图所示。已知该电路中电源的电动势E均为18V,内阻可忽略不计,继电器和变阻箱的总电阻为30Ω,当控制电路中电流大于0.2A时,衔铁则会被吸引。则质量超过______kg的车辆会被拍摄。(取重力加速度g=10m/s2)
评卷人得分六、解答题(共4题,共12分)29、如图甲所示,在0≤x≤0.288m的竖直区域内(y轴与图中虚线之间),存在垂直纸面向里的匀强磁场(未画出),磁感应强度大小B=0.3T,大量比荷为=108C/kg的带电粒子,经加速电场加速后,从P(0,-0.5m)处射入磁场,入射方向与y轴负方向间的夹角为θ=37°,在M、N两极板间施加如图乙所示的变化电压,QQ'是一块垂直x轴放置的粒子收集面板,面板左右两侧均能收集粒子,面板长0.5m,Q'点坐标为(0.16m,0),当加速电压U=U0时,粒子从P'(0,-0.44m)处离开磁场(P'点在图甲中未标出)。已知=2.4;sin37°=0.6,cos37°=0.8。不计粒子重力和粒子间的相互作用。求:
(1)U0的大小;
(2)面板左侧收集到的粒子在磁场中运动的最长时间(保留两位有效数字);
(3)使粒子能打到面板左侧上的加速电压的范围及使粒子能打到面板右侧上的加速电压的范围(保留两位小数)。
30、如图所示,在平面内的之间的区域有水平向右的匀强间的电场,之间的电势差在的右侧有一与和x轴相切的圆形有界匀强磁场,切点分别为P点和M点,磁感应强度方向垂直平面向外;在x轴下方足够大的空间内存在垂直平面向里的匀强磁场,磁感应强度为在x轴下方距离为a处平行x轴放置存在垂直一长为L的一探测板,为板的中点,且在M点的正下方,在y轴上过原点放置一能均匀发射粒子的直线粒子发射源,其长度恰好等于圆形磁场的直径,发射源产生的粒子质量和电荷量均相同,初速度可视为零,经过电场加速后进入圆形磁场,偏转后全部从M点进入下方磁场区域,已知粒子质量电荷量不计粒子重力和粒子间的相互作用。
(1)求圆形磁场区域的半径R;
(2)若求粒子打到探测板区域的长度;
(3)若大小可以调节,调节的大小,可以使粒子恰好打满整块探测板,求此时的大小及打中探测板的粒子数占发射总粒子数的比例。
31、如图所示,间距为L的平行且足够长的光滑导轨由两部分组成:倾斜部分与水平部分平滑相连,倾角为θ,在倾斜导轨顶端连接一阻值为r的定值电阻.质量为m、电阻也为r的金属杆MN垂直导轨跨放在导轨上,在倾斜导轨区域加一垂直导轨平面向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场;在水平导轨区域加另一垂直导轨平面向下、磁感应强度大小也为B的匀强磁场.闭合开关S,让金属杆MN从图示位置由静止释放,已知金属杆运动到水平导轨前,已达到最大速度,不计导轨电阻且金属杆始终与导轨接触良好,重力加速度为g.求:
(1)金属杆MN在倾斜导轨上滑行的最大速率vm;
(2)金属杆MN在倾斜导轨上运动,速度未达到最大速度vm前,当流经定值电阻的电流从零增大到I0的过程中,通过定值电阻的电荷量为q,求这段时间内在定值电阻上产生的焦耳热Q;
(3)金属杆MN在水平导轨上滑行的最大距离
32、如图所示,半径为R的圆形区域的圆心位子直角坐标系的坐标原点O,该圆形区域内有垂直坐标平面的匀强磁场(图中未画出)。磁场区域外右侧有宽度为R的粒子源,M、N为粒子源两端点,M、N连线垂直于x轴,粒子源中点P位于x轴上,粒子源持续向x轴负方向发射质量为m、电荷量为q(q>0)、速率为v的粒子。已知从粒子源中点P发出的粒子,经过磁场区域后,恰能从圆与y轴负半轴的交点Q处沿y轴负方向射出磁场;不计粒子重力及粒子间相互作用力。求:
(1)匀强磁场的磁感应强度;
(2)从粒子源发出的粒子经过磁场区域的路程范围。
参考答案一、选择题(共7题,共14分)1、D【分析】【详解】
AB.负离子受电场力和洛仑兹力,这两个力均与速度垂直,粒子做直线运动,故合力为零,故有:qE=qvB
解得:
因为离子带负电;故电场力向下,根据平衡条件可知洛仑兹力向上,根据左手定则,磁场方向垂直向外;故A错误,B错误;
C.若该粒子从S2进入可知电场力仍然向下,由左手定则可知洛伦兹力也向下,故粒子受力不平衡,合力与速度与速度不在一条直线上,故不能从S1射出;故C错误;
D.由AB选项分析可知粒子作直线运动与粒子所带电荷量无关,故即使粒子带电量变为2q,从缝飞入也一定从飞出;故D正确。
故选D。2、A【分析】【分析】
本题考查电感在电路中的作用。电感在电路中起阻碍电流变化的作用。
【详解】
AB.合上开关S接通电路时,A2先亮,在电感作用下电流缓慢增加A1支路电流缓慢增加A1后亮;由于电感电阻不计,两灯泡相同,最后一样亮。故A正确,B错误;
CD.断开开关S切断电路时,A1和A2构成新回路,电流为原A1支路电流;故两灯均过一会熄灭。因电流未增加不会闪亮一下。CD错误。
故选A。3、D【分析】【详解】
设磁感应强度的方向与竖直方向的夹角为对导体棒受力分析,根据共点力平衡可得解得:由数学知识可知当时,I最小,故磁感应强度的方向与竖直方向为30°,即与水平方向成角.故D正确.4、B【分析】【详解】
A.由题意可知这是电磁感应现象;木棍不能形成电流,故木棍不会烧着,A错误;
BCD.变化的电流能产生变化的磁场;变化的磁场可在铁块内部产生涡流,由于电流的热效应才把铁块烧红,CD错误,B正确。
故选B。5、C【分析】【分析】
【详解】
根据洛伦兹力充当向心力可得。
可得。
显然C正确。
故选C。6、B【分析】【分析】
【详解】
A.用电器铭牌上标明的电压为交流电电压的有效值;A错误;
B.电容器能否被击穿取决于交流电电压的最大值;B正确;
C.保险丝的熔断电流为交流电电流的有效值;C错误;
D.只有在正弦交流电中,交流电电压的有效值与最大值满足的关系才为
D错误。
故选B。7、D【分析】【分析】
【详解】
A.减少升压变压器原线圈的匝数,输电电压增加,根据P=IU输电电流减小;损失功率减小,故A正确;
B.变压器并不能改变交流电的频率;则用户获得的交流电频率与发电机输出的交流电频率相同,故B正确;
C.若增加用户用电负载的数量,总电阻减小,电流增大,由P=I2R知损失功率增大;故C正确;
D.根据P=IU输电电压增加;输电电流减小,故D错误。
故选D。二、多选题(共8题,共16分)8、A:B:D【分析】【详解】
A.由带电粒子在磁场中运动的偏向角;可知带电粒子运动轨迹所对的圆心角为60°,因此由几何关系。
由。
得
所以
又未加磁场时有。
所以可求得比荷A正确;
B.根据周期公式可得带电粒子在磁场中运动的周期。
B正确;
C.由于半径未知;所以初速度无法求出,C错误;
D.根据几何关系可得带电粒子在磁场中运动所对应的圆心角为60°;D正确。
故选ABD。9、A:C【分析】【详解】
理想变压器初、次级线圈电压变化比电流变化比则将R1视为输入端电源内阻,则所以这也是R1耦合到次级线圈电阻值为即为等效电源内阻,故A正确;根据欧姆定律可以得到:故B错误;因副线圈电阻变大,则耦合到原线圈的电阻变大,原线圈电流变小,由于电源电压不变,则电源输出功率减小,故C正确;由于原线圈电源电压不变电流减小,则电阻R1两端电压减小,则原线圈端电压增大,可知副线圈端电压也随之增大,则电压表示数一定增加,故D错误.10、B:D【分析】【详解】
A.由左手定则可知;粒子带负电,A错误;
BC.粒子在Ⅰ区域和Ⅱ区域内运动的周期均为
且在两区域运动的弧对应的圆心角均为则粒子从a点运动到c点的时间
与粒子在磁场中运动的速度无关;粒子到达薄铅板的时间不变,C错误B正确;
D.粒子在Ⅰ区域运动的轨迹半径
由
可知,粒子在Ⅰ区域的速度大小为
D正确。
故选BD。11、A:D【分析】【详解】
A.将一束速度为的等离子体垂直于磁场方向喷入磁感应强度为的匀强磁场中;由左手定则可以判断正电荷受到的洛伦兹力向下,所以正电荷聚集到下极板,负电荷受到的洛伦兹力向上,负电荷聚集到上极板,故平行金属板上极板比下极板电势低,故A正确;
B.根据
可得磁流体发电机的电动势为
故B错误;
C.电容器两端的电势差等于电源电动势,根据
联立可得电容器所带电荷量为
故C错误;
D.由于带电微粒处于静止状态,由平衡条件可得
联立方可得微粒的比荷为
故D正确。
故选AD。12、C:D【分析】【详解】
AB.当线框ab边越过虚线MN后,边切割磁感线,产生感应电动势,根据楞次定律可知边受到沿斜面向下的安培力,由题意可知
线框做减速运动,随着速度减小,感应电动势减小,则,所受安培力减小,线框做加速度减小的减速运动,当
又
联立可得
线框做匀速运动时;线框可能完全进入磁场,也可能还没有完全进入磁场,故AB错误;
D.设传送带速度为线框完全进入磁场时的速度为从线框完全进入磁场到线框ab边到达虚线PQ过程中,根据动能定理
从线框ab边越过虚线MN进入磁场到线框完全进入磁场过程中,根据动能定理
联立解得
又
线框出磁场和进入磁场的过程中产生的焦耳热相等,则线框在穿过磁场区域过程中产生的焦耳热为
故D正确;
C.对线框由开始进入磁场到开始离开磁场的过程由动量定理
又
可得
联立解得
故C正确。
故选CD。13、C:D【分析】【详解】
A.若杆a、b的质量相等,设二者质量均为m。杆a下滑过程中,根据左手定则可知a、b所受安培力方向均为沿轨道向上。杆a先做加速运动,在开始的一段时间内由于速度较小,回路中感应电流较小,杆b所受安培力不足以与重力的分力相平衡,此时外力F沿轨道向上,随着杆a的速度不断增大,回路中电流逐渐增大,杆b所受安培力逐渐增大,则F逐渐减小,当F减小至零时,设回路中电流为I1,根据平衡条件有
此时杆a所受安培力的大小
所以当F减小至零后杆a还将继续加速,回路中电流继续增大,杆b所受安培力继续增大,将大于重力沿轨道的分力,此时F将变为沿轨道向下并增大。综上所述可知F先减小后反向增大;故A错误;
B.若杆a、b的质量相等,同时由静止释放两杆,由于通过两杆的电流在任意时刻都相等,所以杆b所受安培力大小始终为杆a的2倍,而杆a、b重力沿轨道向下的分力大小相等;所以两杆不可能同时处于平衡状态匀速下滑,故B错误;
C.若杆a、b的质量之比为1:2,同时释放后某一时刻的加速度分别为
由以上两式可知两杆运动情况相同;最终两杆将以相同的速度匀速下滑,故C正确;
D.若杆a、b的质量之比为1:2,先后由静止释放两杆,由题意可知匀速运动时两杆产生的感应电动势相同,即
解得
故D正确。
故选CD。14、A:B:D【分析】【分析】
【详解】
AB.当线框进入磁场时切割磁感线,产生的动生电动势为:E=BLv,导线框ABC的速度恒定,当有效的切割长度最大时产生的电动势也最大,么感应电流I也最大;开始进入磁场时电动势和最后离开磁场时最大,感应电流最大,故AB正确;
C.由右手定则可判定,开始进入磁场时导体切割磁感线产生的感应电流方向为C到A即感应电流沿逆时针方向;故C错误;
D.由楞次定律可得开始穿出磁场时感应电流为A到C;即感应电流沿顺时针方向,故D正确。
故选ABD。15、B:D【分析】【分析】
【详解】
A.变压器原线圈两端电压的有效值U1=200V,其峰值U1m=U1=200V
A错误;
B.通过变压器副线圈的电流有效值I2=0.5A,结合
可得变压器原线圈中通过的电流有效值I1=0.05A;B正确;
C.电源输出的电功率P1=U1I1=10W
C错误;
D.负载电阻消耗的电功率P2=P1,根据
其中I2=0.5A,解得R=40Ω;D正确。
故选BD。三、填空题(共5题,共10分)16、略
【分析】【详解】
[1]杆受到水平向右恒力F后开始向右滑动,启动的瞬间速度为零,则没有感应电流,杆也不受安培力,由牛顿第二定律:
解得启动时的加速度大小:
[2]杆向右运动后受逐渐增大的安培力而做加速度逐渐减小的变加速直线运动,当a=0时杆的速度达到最大,则有:
联立可得:
[3]根据热量的定义式:
其中联立可得:【解析】17、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)[1]由于光敏电阻阻值随着光照强度的增大而减小,为使路灯正常工作,在白天时电磁继电器的触点断开,电磁铁通电,变小或变大,而白天时光敏电阻阻值变小,所以是光敏电阻;
(2)[2]根据题述分析可知;A处与继电器相连,路灯与火线;零线相连接,开关应接在火线上,画导线时要避免交叉电路图如图所示。
【解析】光敏电阻18、略
【分析】【分析】
【详解】
利用波动公式,有
代入数据,有
当电容为前面两电容之和时,有
联立,可得【解析】19、略
【分析】【详解】
(1)[1]开关闭合前;启动器处于未工作状态,静触片和动触片时断开的。
(2)[2][3]日光灯管中的气体一旦击穿而使灯管发光后,镇流器中的自感电动势很快降低,此时开关、镇流器、灯管组成闭合回路,又由于回路中为交流电,镇流器中会产生自感电动势阻碍电流的变化,从而使灯管两端的电压降低,启动器中的氖灯不发光,所以正常工作时启动器中的静触片与动触片时断开的,镇流器起着降压限流的作用。【解析】断开的断开限流降压20、略
【分析】【详解】
[1].电流的有效值是【解析】10A四、作图题(共4题,共16分)21、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】22、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】23、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】24、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16分)25、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)[1][2]为使改装的温度计的量程足够大,将单刀双掷开关掷于c端;调节滑动变阻器,且尽可能提高测量精度应使灵敏电流表指针指在满刻线位置,并在以后的操作中使滑片P位置不变。
(2)[3]电流表满偏时滑动变阻器接入电路的阻值最小,由闭合电路欧姆定律得:
滑动变阻器的最小阻值:R滑=
滑动变阻器应选择R1;
(3)[4][5]由闭合电路欧姆定律得:
热敏电阻:RT=2.0t-10(Ω),温度t越低电阻越小,电路电流越大,当电流表满偏时电流最大,此时对于的温度最低,即:
解得,最低温度:t=5℃
(4)[6][7]电路电流值越大,电路总电阻越小,热敏电阻阻值越小,电阻温度越低,
电流最大刻度值在右侧,因此低温刻度在刻度盘的右侧;I与t不是线性关系,刻度盘上的刻度不均匀;【解析】满刻线位置不变R15右不均匀26、略
【分析】【详解】
(1)[1]输出状态和输入状态相反;相当于非门电路。
(2)[2]热敏电阻在80℃时的电阻是RT=80Ω,斯密特触发器输入端A的电势是0.8V时,输出端Y的电压为3.4V,这时蜂鸣器开始工作。由串联电路分压特点知
解得R1=420Ω=0.42kΩ
[3]由热敏电阻的阻值随温度变化的图象可知,温度升高时,热敏电阻的阻值减小,而斯密特触发器输入端的电压仍保持不变,则电阻R1的阻值应减小。【解析】①.非②.0.42③.减小27、略
【分析】【详解】
(1)[1]AB.螺线管不动磁铁不管是匀速还是加速插入或拔出螺线管磁通量都会发生改变;会产生感应电流,电流计指针发生偏转,故A正确,B正确;
CD.磁铁与螺线管保持相对静止;一起匀速向上运动或一起在水平面内做圆周运动,螺线管磁通量都不发生变化,故不会产生感应电流,电流计指针不偏转,故C错误,D错误。
故选AB。
(2)[2]根据(1)的操作会发现磁铁插入或拔出时螺线管时电流计指针偏转方向会有不同;故可知感应电流方向与磁铁运动的方向有关,故C正确,ABD错误;
故选C。
(3)[3]以不同速度移动滑动变阻器的划片可以改变螺线管的磁性强弱及其强弱变化快慢,通过操作可以判断螺线管的磁性变强或变弱影响指针摆动方向;磁性强弱变化快慢影响指针摆动幅度大小;故BC正确,AD错误。
故选BC。
(4)[4][5]在拆除螺线管时,电流快速减小,由于自感作用,螺线管会产生很大的感应电动势,所以被电击一下。【解析】ABCBCA电流快速减小,由于自感作用,螺线管会产生很大的感应电动势28、略
【分析】【详解】
(1)[1][2]图甲得到,最大电压15V,最大电流0.6A,故电流表选择A2,电压表选择V2;
[3]电压从零开始变化,故滑动变阻器采用分压式接法,滑动变阻器电阻越小,压敏电阻的电压变化越均匀,故选择R1滑动变阻器;
[4]滑动变阻器采用分压式接法;压敏电阻阻值小;大内小外,故采用安培表外接法;电路原理图如图所示。
(2)[5]根据欧姆定律
电路中的总电阻为:Ω
压敏电阻的阻值为:R=90Ω-30Ω=60Ω
查图可知,当R=60Ω时,压敏电阻所受的压力F=80000N
根据G=mg
得:【解析】A2V2R18000六、解答题(共4题,共12分)29、略
【分析】【详解】
(1)设加速电压为时,粒子在磁场中做圆周运动的轨迹半径为如图1所示
解得
由于
联立解得
(2)当粒子恰好击中面板左侧A点时,粒子在磁场中运动的时间是左侧面板能收集到的粒
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