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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年人教版PEP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总分得分评卷人得分一、选择题(共9题,共18分)1、按频率由小到大,下列电磁波谱排列顺序正确的是A.红外线、无线电波、紫外线、可见光、γ射线、X射线B.无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线C.γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、无线电波D.无线电波、紫外线、可见光、红外线、X射线、γ射线2、街道旁的路灯江海里的航标灯都要求夜晚亮白天关闭利用半导体的电学特性制成了自动点亮、熄灭的装置,实现了自动控制,这是利用半导体的()A.压敏性B.光敏性C.热敏性D.三特性都利用了3、发电站通过升压变压器和降压变压器给某用户端供电,发电机组输出交变电压的有效值恒定,输电线总电阻r保持不变。当用户端用电器增加后()
A.若滑片P位置不变,则输电线上损失的功率变大B.若滑片P位置不变,则用户端电压升高C.若将滑片P上移,则用户端电压可能不变D.若将滑片P下移,则输电线上损失的功率可能减小4、如图所示,一直导线平行于通电螺线管的轴线放置在螺线管的上方,如果直导线可以自由地运动且通以由a到b的电流,则关于导线ab受磁场力后的运动情况;下列说法正确的是()
A.从下向上看顺时针转动并靠近螺线管B.从下向上看顺时针转动并远离螺线管C.从下向上看逆时针转动并远离螺线管D.从下向上看逆时针转动并靠近螺线管5、如图所示,在半径为R的圆形区域内充满磁感应强度为B的匀强磁场,MN是一竖直放置的感光板.从圆形磁场最高点P以速度v垂直磁场射入大量的带正电的粒子,且粒子所带电荷量为q、质量为m.不考虑粒子间的相互作用力;关于这些粒子的运动以下说法正确的是()
A.只要对着圆心入射,出射后均可垂直打在MN上B.即使是对着圆心入射的粒子,其出射方向的反向延长线也不一定过圆心C.只要速度满足v=沿不同方向入射的粒子出射后均可垂直打在MN上D.对着圆心入射的粒子,速度越大在磁场中通过的弧长越长,时间也越长6、关于下列四幅图的说法正确的是()
A.图甲是回旋加速器的示意图,要想带电粒子获得的最大动能增大,可增大加速电压B.图乙是磁流体发电机的示意图,可以判断出B极板是发电机的负极,A极板是发电机的正极C.图丙是速度选择器的示意图,若带电粒子(不计重力)能自左向右沿直线匀速通过速度选择器,那么也能自右向左沿直线匀速通过速度选择器D.图丁是质谱仪的示意图,粒子打在底片上的位置越靠近狭缝S3说明粒子的比荷越大7、磁铁在线圈中心上方开始运动时;线圈中产生如图方向的感应电流,则磁铁()
A.向上运动B.向下运动C.向左运动D.向右运动8、如图所示是两个互连的金属圆环,小金属环的电阻是大金属环电阻的二分之一,磁场垂直穿过大金属环所在区域.当磁感应强度随时间均匀变化时,在大环内产生的感应电动势为E,则a、b两点间的电势差为()
A.EB.EC.ED.E9、图甲所示是一台小型发电机;该发电机线圈的内阻为10Ω,外接灯泡的电阻为90Ω,图乙所示为该发电机产生的交变电流的电动势随时间变化的正弦规律图像。下列说法正确的是()
A.在t=0.01s时,电压表的示数为零B.在t=0.005s时,通过线圈的磁通量最大C.在1s内,灯泡产生的焦耳热为108.9JD.电路中电流的有效值约为1.6A评卷人得分二、多选题(共5题,共10分)10、如图所示,△AOC为直角三角形,∠O=90°,∠A=60°,AO=L,D为AC的中点。△AOC中存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B,在O点放置一粒子源,可以向各个方向发射质量为m、电荷量为-q,速度大小均为的粒子。不计粒子间的相互作用及重力作用;对于粒子进入磁场后的运动,下列说法正确的是()
A.粒子在磁场中运动的半径为LB.与OC成45°角入射的粒子将从AC边射出C.在AC边界上有粒子射出的区域长度为LD.所有从OA边界射出的粒子在磁场中运动的时间相等11、我国成功建造了世界首个将电磁推动和磁悬浮两者结合的高速实验设施——“电磁撬”,它能够将吨级或以上的物体加速到1030km/h。如图,两根金属导轨ab和固定在同一水平面内且相互平行,足够大的电磁铁(未画出)的N极位于两导轨的正上方,S极位于两导轨的正下方,一金属棒置于导轨上且与两导轨垂直。不计金属导轨的电阻和摩擦。现保持其它量不变,仅做以下改变,接通电源后,导体棒在轨道上运动的加速度将增大的是()
A.将电磁铁磁性磁性增强B.滑动变阻器滑片向右滑动C.换一根材料、横截面积均相同但较短点的导体棒D.换一根材料、长度均相同但横截面积较大的导体棒12、如图中关于磁场中的四种仪器的说法中正确的是()
A.甲中回旋加速器加速带电粒子的最大动能与回旋加速器的半径有关B.乙中不改变质谱仪各区域的电场磁场时击中光屏同一位置的粒子比荷相同C.丙中自由电荷为负电荷的霍尔元件通上如图所示电流和加上如图磁场时,M侧带负电荷D.丁中长宽高分别为a、b、c的电磁流量计加上如图所示磁场,若流量Q恒定,前后两个金属侧面的电压与a、b有关13、如图所示,一长为2l、宽为l的矩形导线框abcd,在水平外力作用下从紧靠磁感应强度为B的匀强磁场边缘处以速度v向右匀速运动3l,规定水平向左为力的正方向。下列关于水平外力的冲量I、导线框a、b两点间的电势差通过导线框的电荷量q及导线框所受安培力F随其运动的位移x变化的图像正确的是()
A.B.C.D.14、传感器在生活中应用很广泛。例如在汽车的安全气囊;手机移动设备中使用的电容式加速度传感器;其原理如图所示,质量块左侧连接电介质、右侧连接轻质弹簧,弹簧与电容器固定在外框上,质量块可带动电介质相对于外框无摩擦左右移动,但不能上下移动。下列关于该传感器的说法正确的是()
A.静止时与向右匀速直线运动时电容器的电容相同B.当电路没有电流时,传感器一定处于平衡状态C.突然向左启动时,电路中有逆时针方向的电流D.向右做加速度增大的加速运动时,电容器的电容减小评卷人得分三、填空题(共6题,共12分)15、话筒是一种常用的________传感器,其作用是将________信号转换为________信号。16、安培力:______在磁场中受的力。17、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)。18、如图所示,在磁感应强度为B的匀强磁场中,长为L的导体棒Oa以点O为中心转动,而另一端a刚好搭在光滑的半圆形金属导轨上,Oa以角速度顺时针匀速转动,在Ob间接入一阻值为R的电阻,导体棒Oa产生的电动势大小为___________;流过电阻R上的电流方向为___________(填写“左到右”或“右到左”)。
19、如图甲所示,在平面直角坐标系中,原点O处有一粒子源,可沿y轴正方向以初速度发射质量为m、电荷量为的粒子(重力不可忽略)。在第一、二象限内存在方向平行于x轴的电场,电场强度随时间呈期性变化的图像如图乙所示,其周期规定x轴的正方向为场强的正方向。在第三、四象限内存在垂直纸面向里的匀强磁场和平行于纸面的匀强电场,其场强为(未知),匀强磁场的磁感应强度粒子进入磁场后做匀速圆周运动。若时刻射出的粒子第一次穿过x轴时速度方向与x轴正方向夹角为已知重力加速度为g;不计空气阻力。求:
(1)的大小和方向;
(2)时刻射出的粒子从射出到第三次穿过x轴所用时间以及穿过的点的位置坐标。
(3)若保持方向沿x轴的正方向不变,O点发射的粒子第n次穿过x轴的位置坐标。
20、有效值:让交变电流与恒定电流分别通过______的电阻,如果在交变电流的一个周期内它们产生的______相等,则此恒定电流的数值叫作交变电流的有效值。评卷人得分四、作图题(共4题,共40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2题,共18分)25、霍尔元件是一种基于霍尔效应的磁传感器;用它可以检测磁场及其变化,图甲为使用霍尔元件测量通电直导线产生磁场的装置示意图,由于磁芯的作用,霍尔元件所处区域磁场可看做匀强磁场,测量原理如乙图所示,直导线通有垂直纸面向里的电流,霍尔元件前;后、左、右表面有四个接线柱,通过四个接线柱可以把霍尔元件接入电路,所用器材已在图中给出并已经连接好电路。
(1)制造霍尔元件的半导体参与导电的自由电荷带负电,电流从乙图中霍尔元件右侧流入,左侧流出,霍尔元件______(填“前表面”或“后表面”)电势高;
(2)已知霍尔元件单位体积内自由电荷数为n,每个自由电荷的电荷量为e,霍尔元件的厚度为h。为测量霍尔元件所处区域的磁感应强度B,根据乙图中所给的器材和电路,还必须测量的物理量有______(写出具体的物理量名称及其符号),计算式B=______。26、在“探究影响感应电流方向的因素”实验中;用以下四幅草图记录了磁体运动以及产生的感应电流方向的实际情况。
(1)甲、乙两次实验记录表明,当磁体靠近线圈运动,即穿过线圈的磁通量__________(填“增大”或“减小”)时,根据右手螺旋定则可以判定感应电流的磁场方向与磁体的磁场方向__________(填“相同”或“相反”);
(2)丙、丁两次实验记录表明,当磁体远离线圈运动,即穿过线圈的磁通量__________(填“增大”或“减小”)时,根据右手螺旋定则可以判定感应电流的磁场方向与磁体的磁场方向__________(填“相同”或“相反”);
(3)概括以上实验结果,俄国物理学家楞次在分析了许多实验事实后,得到了关于感应电流方向的规律:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要__________引起感应电流的磁通量的变化。参考答案一、选择题(共9题,共18分)1、B【分析】【详解】
波长越长、频率越小,比可见光频率小,按照波长逐渐变小,即频率逐渐变大的顺序,电磁波谱可大致分为:无线电波,红外线,可见光,紫外线,X射线,射线(伽马射线)。
故B正确;ACD错误;
故选B。
【点睛】
依照波长的长短的不同,电磁波谱可大致分为:无线电波,红外线,可见光,紫外线,X射线,射线。同时要知道它们的波长的大小关系和频率大小关系,以及知道各自的应用。2、B【分析】【详解】
根据题意可知灯要求夜晚亮白天熄;说明电路和光照有关,所以这是利用了半导体的光敏性,压敏性与压力有关,热敏性与温度有关,均不符合题意,ACD错误,B正确。
故选B。3、A【分析】【详解】
AB.若滑片P位置不变,当用户端用电器增加后,用户端总功率变大,发电机的输出功率增大,输电线的电流变大
输电线两端承担的电压变大;损耗的功率增大;发电机的输入电压不变,升压变压器;降压变压器的匝数不变,故用户端电压降低,A正确,B错误;
CD.若将滑片P上移;升压变压器的副线圈与原线圈的匝数比变小,发电机组输出交变电压的有效值恒定,则副线圈两端电压变小。用户端用电器使用相同功率,则输电线上的电流会更大,输电线两端承担的电压更大,损耗的功率更大,则用户端的电压更小,故CD错误。
故选A。4、A【分析】【分析】
【详解】
通电螺线管的磁感线如图所示,则由图示可知左侧导体所处的磁场方向斜向上,右侧导体所处的磁场斜向下,则由左手定则可知,左侧导体受力方向向外,右侧导体受力方向向里,故从上向下看,导体应为逆时针转动;当导体转过90°时,由左手定则可得导体受力向下,故可得出导体运动为逆时针转动的同时还要向下运动.即为a端转向纸外,b端转向纸里;且靠近通电螺线管,故A正确,BCD错误;
故选A。
5、C【分析】【详解】
对着圆心入射的粒子,出射后不一定垂直打在MN上,与粒子的速度有关,故A错误.带电粒子的运动轨迹是圆弧,根据几何知识可知,对着圆心入射的粒子,其出射方向的反向延长线也一定过圆心,故B错误.速度满足时,粒子的轨迹半径为r==R,入射点、出射点、O点与轨迹的圆心构成菱形,射出磁场时的轨迹半径与最高点的磁场半径平行,粒子的速度一定垂直打在MN板上,故C正确.对着圆心入射的粒子,速度越大在磁场中轨迹半径越大,弧长越长,轨迹对应的圆心角越小,由知;运动时间t越小,故D错误.故选C.
【点睛】
本题要抓住粒子是圆弧,磁场的边界也是圆弧,利用几何知识分析出射速度与入射速度方向的关系,确定出轨迹的圆心角,分析运动时间的关系.6、D【分析】【详解】
A.设回旋加速器D形盒的半径为R,粒子获得的最大速度为vm,根据牛顿第二定律有
解得
由上式可知粒子获得的最大速度与加速电压无关;所以无法通过增大加速电压使带电粒子获得的最大动能增大,故A错误;
B.根据左手定则可知等离子体中正电荷向B板偏转,负电荷向A板偏转,所以A极板是发电机的负极,B极板是发电机的正极;故B错误;
C.粒子自左向右沿直线匀速通过速度选择器时;所受洛伦兹力与电场力方向相反,当粒子自右向左进入速度选择器后,其所受电场力方向不变,而洛伦兹力方向相反,因此粒子不能自右向左沿直线匀速通过速度选择器,故C错误;
D.粒子打在底片上的位置到狭缝S3的距离为
穿过速度选择器的粒子速度都相同,根据上式可知d越小;粒子比荷越大,故D正确。
故选D。7、B【分析】【详解】
据题意,从图示可以看出磁铁提供的穿过线圈原磁场的磁通量方向向下,由安培定则可知线圈中感应电流激发的感应磁场方向向上,即两个磁场的方向相反,则由楞次定律可知原磁场通过线圈的磁通量的大小在增加,故选项B正确,ACD错误.8、B【分析】【详解】
ab间的电势差等于路端电压,而小环电阻占电路总电阻的故Uab=E;
A.E;与计算结果不一致,故A错误;
B.E;与计算结果一致,故B正确;
C.E;与计算结果不一致,故C错误;
D.E,与计算结果不一致,故D错误;9、C【分析】【分析】
【详解】
A.电压表测量的是路端电压的有效值;故电压表的示数不为零,故A错误;
B.t=0.005s时刻;线圈处于与中性面垂直的位置,通过线圈的磁通量最小,故B错误;
C.电路中电动势的有效值约为
根据
可知电路中电流的有效值为1.1A,在1s内灯泡产生的焦耳热为
故C正确;
D.电动势的有效值为110V,电路中电流的有效值
故D错误。
故选C。二、多选题(共5题,共10分)10、A:B:C【分析】【详解】
A.粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,根据牛顿第二定律有
解得粒子在磁场中运动的半径为
故A正确;
B.如图1所示,当粒子恰好从A点射出时,根据几何关系可得粒子与OC成60°角入射,所以与OC成45°角入射的粒子将从AC边射出,故B正确;图1
C.如图2所示,根据几何关系可知沿CO方向入射的粒子将恰好从D点射出,结合上面B项分析可知AD为AC边界上有粒子射出的区域,其长度为L,故C正确;图2
D.所有粒子在磁场中运动的周期均相同,设为T,设粒子在磁场运动过程中转过的圆心角为α,则粒子运动时间为
由于所有粒子的运动轨迹为半径相同的圆,从OA射出的粒子,其轨迹所截AO的长度不同,对应转过的圆心角不同,所以所有从OA边界射出的粒子在磁场中运动的时间不等;故D错误。
故选ABC。11、A:C【分析】【详解】
A.由公式
及牛顿第二定律
得加速度为
可得将电磁铁磁性磁性增强;加速度将增大,A正确;
B.滑动变阻器滑片向右滑动;滑动变阻器电阻增大,电路中的电流减小,加速度将减小,B错误;
C.换一根材料;横截面积均相同但较短点的导体棒;导体棒的质量将减小,加速度将增大,C正确;
D.换一根材料、长度均相同但横截面积较大的导体棒,导体棒电阻为
电路中的电流为
导体棒的质量为
将以上各式代入
得
即横截面积增大;加速度将减小,D错误。
故选AC。12、A:B【分析】【详解】
A.设回旋加速器中的磁感应强度为B,半径为R,粒子的电荷量为q,质量为m,则带电粒子在回旋加速器中,根据洛伦兹力提供向心力有
可得,带电粒子的最大速度为
可知回旋加速器加速带电粒子的最大速度与回旋加速器的半径有关;则回旋加速器加速带电粒子的最大动能与回旋加速器的半径有关,故A正确;
B.经过质谱仪的速度选择器区域的粒子速度v都相同,经过偏转磁场时击中光屏同一位置的粒子轨道半径R相同,则根据洛伦兹力提供向心力有
可得
所以不改变质谱仪各区域的电场磁场时击中光屏同一位置的粒子比荷相同;故B正确;
C.根据左手定则可判断负电荷受到的洛伦兹力方向指向N侧,所以N侧带负电荷;故C错误;
D.经过电磁流量计的带电粒子受到洛伦兹力的作用会向前后两个金属侧面偏转,在前后两个侧面之间产生电场,当带电粒子受到的电场力与洛伦兹力相等时流量Q恒定,故有
又流量为
联立可得,前后两个金属侧面的电压为
即前后两个金属侧面的电压与a、b无关;故D错误。
故选AB。13、A:B【分析】【详解】
A.因为导线框匀速运动,水平外力和安培力F大小相等,方向相反,进入磁场过程中,水平外力的冲量
完全进入后外力为零;冲量不变,选项A正确;
B.进入磁场的过程中,有
进入磁场的过程中,a、b两点间的电势差为
选项B正确;
C.进入磁场的过程中
完全进入后电流为零,q不变但不为零;选项C错误。
D.进入磁场的过程中,安培力为
B、l、v不变,则F不变;完全进入磁场,感应电流为零,安培力为零,选项D错误;14、A:C【分析】【详解】
A.静止与向右匀速直线运动时;弹簧对质量块的弹力为0,所以电介质的位置相同,所以电容器的电容相同,故A正确;
B.当传感器以恒定加速度运动时;根据牛顿第二定律可知,弹力大小不变,则电容器的电容不变,因两极的电压不变,则电容器的电量不变,因此电路中没有电流,此时传感器不处于平衡状态,故B错误;
D.向右做加速度增大的加速运动时,弹簧的拉力增大,电介质相对极板向左运动,由电容的决定式
可知电容器的电容变大;故D错误;
C.突然向左启动时,电介质相对极板向右运动,由D选项分析可知电容器的电容变小,由
可知电容器电量会减小;所以会有逆时针电流,故C正确。
故选AC。三、填空题(共6题,共12分)15、略
【分析】【详解】
[1][2][3]话筒是一种常用的声传感器,其作用是将声信号转换为电信号。【解析】①.声②.声③.电16、略
【分析】【分析】
【详解】
略【解析】通电导线17、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】18、略
【分析】【分析】
【详解】
[1]导体棒Oa匀速转动,产生的感应电动势为
[2]由右手定则可知,导体棒中的电流由则流过电阻R上的电流方向为左到右。【解析】左到右19、略
【分析】【详解】
(1)要使带正电粒子做匀速圆周运动,则有
解得
方向竖直向上;
(2)设场强为时加速度为场强为时加速度为粒子第一次穿过x轴的水平速度为有
所用时间
则有
解得
时刻射入的粒子第一次穿过x轴的水平速度
粒子进入磁场后做匀速圆周运动,则有
解得
所以
所以位置坐标为
(3)设粒子进入磁场时与水平方向夹角为则进入磁场时的速度
所以此时圆周运动半径
入射点和出射点之间的距离
由此可知每次入射点和出射点之间的距离为一个定值
且由分析可得;在电场中的水平方向的运动合起来可看作一匀加速直线运动,所以。
①若n为奇数,有
②若n为偶数,有【解析】(1)方向竖直向上;(2)(3)20、略
【解析】①.大小相同②.热量四、作图题(共4题,共40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
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