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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年新科版选择性必修2物理上册月考试卷508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8题,共16分)1、半径为a右端开小口的导体圆环和长为2a的导体直杆,单位长度电阻均为R0.圆环水平固定放置,整个内部区域分布着竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B.杆在圆环上以速度v平行于直径CD向右做匀速直线运动,杆始终有两点与圆环良好接触,从圆环中心O开始,杆的位置由θ确定;如图所示.则()
A.θ=0时,杆产生的电动势为2BavB.θ=时,杆产生的电动势为BavC.θ=0时,杆受的安培力大小为D.θ=时,杆受的安培力大小为2、如图所示为安检门原理图;左边门框中有一通电线圈A,右边门框中有一接收线圈B工作过程中某段时间通电线圈A中存在顺时针方向均匀增大的电流(本题中电流方向均为从左向右观察),则当A;B间有一铜片时()
A.接收线圈B中不产生感应电流B.接收线圈B中的感应电流方向为逆时针,且感应电流大小比无铜片时要小C.接收线圈B中的感应电流方向为逆时针,且感应电流大小比无铜片时要大D.接收线圈B中的感应电流方向为顺时针,且感应电流大小比无铜片时要大3、如图所示,灯泡L1接在变压器初级电路中,灯泡L2、L3接在变压器次级电路中.变压器为理想变压器,交变电流电源电压为U,L1、L2、L3都是额定电压为U0的同种型号灯泡,若三个灯泡都能正常发光,则()
A.U=3U0B.U=3U0C.U=2U0D.U=2U04、如图,条形磁铁放在水平桌面上,在其正中央的上方固定一根长直导线,导线与磁铁垂直.给导线通以垂直纸面向里的电流,用FN表示磁铁对桌面的压力,用Ff表示桌面对磁铁的摩擦力;则导线通电后与通电前相比较。
A.FN减小,Ff=0B.FN减小,Ff≠0C.FN增大,Ff=0D.FN增大,Ff≠05、如图所示,长方体发电导管的前后两个侧面是绝缘体,上下两个侧面是电阻可忽略的导体电极,两极间距为d,矩形极板长和宽分别为a、b,这两个电极与可变电阻R相连。在垂直前后侧面的方向上,有一匀强磁场,磁感应强度大小为B。发电导管内有电阻率为的高温等离子体以速度v向右流动,并通过专用管道导出。由于运动的等离子体受到磁场的作用,将产生大小不变的电动势。若不计粒子运动时的阻力,由以上条件可推导出可变电阻消耗的电功率P;调节可变电阻的阻值,可求得可变电阻R消耗最大电功率关于和P的表达式正确的是()
A.B.C.D.6、如图所示;水平桌面上放有一个闭合铝环,在铝环轴线上方有一个条形磁铁.当条形磁铁沿轴线竖直向下迅速移动时,下列判断正确的是()
A.铝环有收缩趋势,对桌面压力小于重力B.铝环有收缩趋势,对桌面压力大于重力C.铝环有扩张趋势,对桌面压力小于重力D.铝环有扩张趋势,对桌面压力大于重力7、无线充电技术已经在新能源汽车等领域得到应用。地下铺设供电的送电线圈,车上的受电线圈与蓄电池相连,如图所示。送电线圈和受电线圈匝数比为当送电线圈接上图中的正弦交流电后;受电线圈中的电流为2A。不考虑线圈的自感,忽略电能传输的损耗,下列说法正确的是()
A.受电线圈的电流方向每秒改变50次B.送电线圈的输入功率为110WC.受电线圈的输出电压为VD.送电线圈的输入电压为V8、图1;图2分别表示两种电压的波形;其中图1所示电压按正弦规律变化.下列说法正确的是。
A.图1表示交流电,图2表示直流电B.两种电压的有效值相等C.图1所示电压的瞬时值表达式为u=311sin100VD.图1所示电压经匝数比为10:1的变压器变压后,频率变为原来的评卷人得分二、多选题(共9题,共18分)9、含有理想变压器的电路如图所示,L1、L2、L3为“24V2W”的灯泡,为理想交流电压表,a、b端接正弦交流电压源(输出电压的有效值恒定).当开关S闭合时;灯泡均正常发光.下列说法正确的是()
A.变压器原、副线圈匝数比为1∶2B.电压表的示数为72VC.变压器的输入功率为8WD.若在副线圈上再并联一个相同的灯泡,灯泡L1可能会烧毁10、一个电阻可以忽略不计的矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴转动,产生的感应电动势为e=220cos50πtV,则如下说法中正确的是()A.交流电的周期是0.04sB.t=0时线圈平面恰与中性面平行C.如果发电机功率足够大,它可使“220V110W”的灯泡正常发光D.可以把“220V30PF”的电容器和该转动矩形线圈接在一起。11、如图所示,金属导轨上的导体棒在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时,铜制线圈中将有感应电流产生且被螺线管吸引()
A.向右做匀速运动B.向左做减速运动C.向右做减速运动D.向右做加速运动12、图示是一个可以用来测量磁感应强度的装置.底部是正方形的长方体绝缘容器,内部高为L,厚度为d,容器左右两侧等高处装有两根完全相同的开口向上的竖直管子a、b,容器的顶、底部各装有电极C(正极)和D(负极),并经过开关S与电源连接,容器中注满能导电的液体,液体密度为.将容器置于一个匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里,当开关S断开时,竖直管子a、b中的液面高度相同,当开关S闭合后,竖直管子a、b中的液面出现高度差h,电路中电流表的示数为I;则()
A.导电液体中电流的方向为由C到DB.导电液体中电流的方向为由D到CC.匀强磁场的磁感应强度为D.匀强磁场的磁感应强度为13、如图,质量为M的光滑T型金属框Q置于水平绝缘平台上,组成Q的几条金属导轨中,与为足够长的间距为L的平行导轨,EF长为2L且与垂直。整个装置始终处于竖直向下的匀强磁场中(未画出),磁感应强度大小为B,质量为m的导体棒P在导轨间的电阻为r;与平行导轨保持垂直且良好接触。不计金属框的电阻,下列说法正确的是()
A.用水平恒力F向右拉金属框Q,足够长时间后P棒的加速度恒定,最终回路磁通量不变B.若金属框Q固定不动,给P一个初速度则P的速度会随位移均匀减小C.若棒P固定,使框Q以速度v匀速向右运动时,Q产生的感应电动势为2BLvD.若P、Q不固定,给棒P水平向右的初速度则流过P的总电量为14、如图所示,用丝线吊一个质量为m的带电(绝缘)小球处于匀强磁场中,空气阻力不计,当小球分别从等高的A点和B点向最低点O运动且两次经过O点时()
A.小球的动能相同B.丝线所受的拉力相同C.小球所受的洛伦兹力相同D.小球的向心加速度相同15、介子衰变的方程为其中介子和介子带负的元电荷介子不带电,介子的质量为如图所示,两匀强磁场方向相同,以虚线为理想边界磁感应强度分别为有一个介子沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场中,其轨迹为圆弧在上,在点时的速度为方向与垂直。在点该介子发生了上述衰变。衰变后产生的介子沿反方向射出;其运动轨迹为如图虚线所示的“心”形图线。则以下说法正确的是()
A.介子做匀速直线运动B.介子的运行轨迹为C.介子运行一周回到用时为D.16、如图;带正电的粒子沿直线通过速度选择器,下列说法正确的是()
A.离子受到的洛伦兹力垂直极板向上B.离子受到的洛伦兹力垂直极板向下C.速度选择器的上极板带正电D.速度选择器的下极板带正电17、如图所示,两个足够长的光滑平行金属导轨倾斜放置,上端接有一定值电阻,匀强磁场垂直导轨平面向上,一导体棒以平行导轨向上的初速度从ab处上滑,到最高点后又下滑回到ab处;下列说法正确的是()
A.上滑过程中导体棒克服安培力做的功大于下滑过程中克服安培力做的功B.上滑过程中导体棒克服安培力做的功等于下滑过程中克服安培力做的功C.上滑过程中安培力对导体棒的冲量大小大于下滑过程中安培力对导体棒的冲量大小D.上滑过程中安培力对导体棒的冲量大小等于下滑过程中安培力对导体棒的冲量大小评卷人得分三、填空题(共8题,共16分)18、如图所示,长度L=0.4m,电阻Rab=0.1Ω的导体ab沿光滑导线框向右做匀速运动。运动速度v=5m/s。线框中接有R=0.4Ω的电阻。整个空间有磁感应强度B=0.1T的匀强磁场,磁场方向垂直于线框平面。其余电阻不计。电路abcd中相当于电源的部分是____;_____相当于电源的正极。导线所受安培力大小F=____,电阻R上消耗的功率P=____。
19、如图所示,相距为l的平行直导轨ab、cd,b、d间连有一固定电阻R,导轨电阻可忽略不计。MN为放在ab和cd上的一导体杆,与ab垂直,其电阻也为R。整个装置处于匀强磁场中,磁感应强度的大小为B,磁场方向垂直于导轨所在平面(指向图中纸面内)。现对MN施力使它沿导轨方向以速度v做匀速运动。令U表示MN两端电压的大小,则U=____。
20、从发电站输出的功率为某一定值P,输电线的总电阻为R保持不变;分别用110V
和11kV两种电压输电.忽略变压器损失的电能,则这两种情况下输电线上由电阻造成的电压损失之比为____________,输电线上由电阻造成的功率损失之比为___________.21、交流发电机。
1.主要构造:_________和_____________
2.分类。
(1)旋转电枢式发电机:_________转动,_________不动。
(2)旋转磁极式发电机:_________转动,_________不动。22、在“用DIS研究通电螺线管的磁感应强度”的实验中,磁传感器______(选填“需要”或“不需要”)调零,能描述通电螺线管内磁感应强度大小B与磁传感器插入螺线管的长度x间关系的图线可能______。
A.B.C.D.23、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。24、红外线。
(1)红外线是一种光波,波长比无线电波_____,比可见光_____。
(2)所有物体都发射红外线,热物体的红外辐射比冷物体的红外辐射_____。
(3)红外线的应用主要有________和红外体温计。25、涡流有热效应,但没有磁效应。______评卷人得分四、作图题(共4题,共16分)26、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。
27、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。
28、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。
29、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3题,共21分)30、某学习兴趣小组为了使用压力传感器设计苹果自动分拣装置;网购了一款型号为RFP602薄膜压力传感器,如图如示。这款传感器的部分参数如下表:
。传感器名称:
薄膜压力传感器。
传感器类型。
单点式。
敏感区形状。
圆形。
敏感器尺寸。
直径
传感器厚度。
量程。
工作电压。
静态电阻。
他们又从实验室选择了如下器材:
A.学生电源B.滑动变阻器C.J0402型(位)数字演示电表两只。
D.单刀单掷开关一个E.导线若干。
(1)为了研究传感器所受压力一定时,其电阻随电压的变化情况,他们的实验操作如下:在传感器上放三个砝码(未画出)施加一定的压力。学生电源选择“稳压”,电表A选择电表B选择连接的电路如下图所示。
①请你用笔画线代替导线,将电路连接补充完整______。
②闭合开关,调节滑动变阻器,得到若干组电压U、电流I的测量数值。根据测量数据,他们利用Excel得到的图像如下图所示:
根据图像,你可以得出的结论是:在误差允许范围内,传感器受到压力一定时,电阻随电压的增大而______(填“增大”“减小”“变化”或“不变化”)。
(2)为了研究传感器所加电压一定时,其电阻随压力的变化情况,他们的实验操作如下:调节滑动变阻器,使传感器两端的电压保持在电表B仍选择改变传感器受到的压力;测得若干组数据见下表:
。压力
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
电流
90.06
144.38
184.03
197.94
207.13
226.04
240.73
263.71
电阻
55.52
34.63
27.17
25.26
24.14
22.12
20.77
18.96
压力
4.5
5.0
5.5
6.0
6.5
7.0
7.5
8.0
电流
272.93
283.29
294.12
326.16
331.35
339.21
357.65
368.19
电阻
18.32
17.65
17.00
15.33
15.09
14.74
13.98
13.58
根据表中数据,利用Excel得到传感器的电阻值R随其所受压力F的变化图像如下图所示:
从图像可以看出,传感器受到的压力在到________N的区间内,其灵敏度较大(设电阻值随压力的变化率时;其灵敏度较大);
(3)下图是他们设计的苹果自动分拣装置的示意图。该装置把大小不同的苹果,按一定质量标准自动分拣为大苹果和小苹果。该装置的托盘秤压在一个以为转动轴的杠杆上,杠杆末端压在半导体薄膜压力传感器上。调节托盐秤压在杠杆上的位置,使杠杆对的压力处在传感器最灵敏的压力区间。当小苹果通过托盘秤时,所受的压力较小,电阻较大,闭合开关S后,两端的电压不足以激励放大电路触发电磁铁发生吸动分拣开关的动作,分拣开关在弹簧向上弹力作用下处于水平状态,小苹果进入上面通道;当大苹果通过托盘秤时,所受的压力较大因而电阻较小,两端获得较大电压;该电压激励放大电路并保持一段时间,使电磁铁吸动分拣开关打开下面通道,让大苹果进入下面通道。
托盘秤在图示位置时,设进入下面通道的大苹果最小质量为若提高分拣标准,要求进入下面通道的大苹果的最小质量M大于则应该调节托盘秤压在杠杆上的位置向_________(填“左”或“右”)移动一些才能符合要求。31、小明同学将废弃不用的手机充电器拆开;发现内部有一个变压器,他想在不拆变压器绕线的前提下测量其初级线圈的直流电阻,先用多用电表欧姆档测得阻值约400Ω,然后再用伏安法精确测量其直流电阻。现有器材如下:
①电流表A1(量程20mA,内阻r1约为3Ω,读数记为I1);
②电流表A2(量程5mA,内阻读数记为I2);
③电压表V(量程15V,内阻Rv约为15KΩ,读数记为U);
④定值电阻
⑤定值电阻
⑥滑动变阻器R(0~1000Ω);
⑦蓄电池E(电动势6V;内阻很小);
⑧开关;导线若干。
(1)小明利用以上的部分器材设计了如图1所示的电路图,请指出此电路设计不妥当的地方:()
(2)请利用提供的器材在图2的方框中画出改进后的电路图,并标出各器材的代号。()
(3)测量初级线圈的电阻表达式为RL=___________。(本结果均用题中所给的字母表示)
(4)关于实验操作说法正确的是___________。
A.接通电路时应先接通K1,电路稳定后再接通K2
B.实验结束拆除电路时应先断开K1,稍等一会儿再断开K2
C.调整滑动变阻器电阻后立刻读出电表读数32、如图为“探究电磁感应现象”的实验装置;闭合开关的瞬间,观察到电流计的指针向左偏转。
(1)闭合开关前,为防止电流过大导致螺线管A损坏,滑动变阻器的滑片P应位于最________(填“左”或“右”)端。
(2)保持开关闭合,下列操作能使电流计的指针发生偏转的是________(填标号)。
A.将螺线管A从螺线管B中拔出。
B.螺线管A与螺线管B保持相对静止向上运动。
(3)保持开关闭合,若将滑动变阻器的滑片P向左移动,则会观察到电流计的指针向________(填“左”或“右”)偏转。评卷人得分六、解答题(共4题,共36分)33、如图所示,在坐标系第一象限内I、Ⅱ区域有磁场,磁感应强度大小方向垂直纸面向里,I区域有与磁场正交的匀强电场,电场强度大小方向未知。现有一质量电荷量的带负电的粒子以某一速度v沿与x轴正方向夹角为的方向从O点进入第一象限,在I区域内做直线运动,而后进入Ⅱ区域,由右侧射出,一段时间后,粒子经过x轴上的D点(图中未画出)。已知A点坐标为C点坐标为不计粒子重力。求:
(1)粒子速度的大小v;
(2)粒子运动轨迹与x轴的交点D的坐标;
(3)由O运动到D点的时间。
34、一个质量为m电荷量为q的带电粒子,从x轴上的P(l,0)点以速度v,沿与x正方向成60°的方向射入第一象限内的匀强磁场中,并恰好垂直于y轴射出第一象限;不计重力。求:
(1)判断带电粒子的电性;在图中规范画出带电粒子的轨迹;
(2)匀强磁场的磁感应强度的大小;
(3)带电粒子在第一象限运动的时间。
35、如图所示,在平面的区域内有沿轴负方向的匀强电场,在的区域内有垂直于平面向里的匀强磁场。一质量为电荷量为的带电粒子从坐标为的点以初速度沿轴负方向开始运动;恰能从坐标原点进入磁场,不计带电粒子所受的重力。
(1)若带电粒子此后每隔相同的时间以相同的速度再次通过点,则磁感应强度大小为多少?
(2)若带电粒子离开点后只能通过坐标原点两次,则磁感应强度大小为多少?带电粒子两次通过坐标原点的时间间隔为多少?
(3)若带电粒子从点正下方任意一点以相同的初速度开始运动,在电场中运动一段时间后同时撤去电场和磁场,粒子均能通过点,求撤去电场和磁场时粒子的位置坐标所对应的曲线方程,并求纵坐标的最大值。
36、某兴趣小组设计了一种发电装置,如图所示。在磁极和圆柱状铁芯之间形成的两磁场区域的圆心角均为磁场均沿铁芯半径方向。匝数为N的矩形线圈abcd的边长线圈以角速度绕中心轴匀速转动,在时刻bc和ad边同时进入磁场,在磁场中,两条边所经过处的磁感应强度大小均为B、方向始终与两边的运动方向垂直。线圈的总电阻为r,外接电阻为R。
(1)求出感应电动势的最大值。
(2)若产生的交变电流的周期为T,最大值为画出感应电动势随时间变化的图像。
(3)求线圈切割磁感线时,bc边所受安培力的大小F。
(4)计算外接电阻上电流的有效值I。
参考答案一、选择题(共8题,共16分)1、A【分析】【详解】
AC.当=0时,根据法拉第电磁感应定律,则有:杆产生的电动势为:E=BLv=2Bav
感应电流
安培力大小
故A符合题意;C不符合题意.
BD.当时,根据几何关系得出此时导体棒的有效切割长度是a,所以杆产生的电动势为Bav,而电路中总电阻是
杆受的安培力大小
故BD不符合题意.2、B【分析】【分析】
【详解】
通电线圈A中存在顺时针方向均匀增大的电流;产生向右穿过线圈的均匀增大的磁场,根据楞次定律,B中产生逆时针方向的感应电流,有铜片时,铜片中也产生逆时针的电流,这个电流会将穿过B的磁场的变化削弱一些,引起B中的感应电流大小减小,故B正确,ACD错误。
故选B。3、A【分析】【详解】
设灯泡正常发光时电流为所以原线圈电流副线圈两灯泡并联:根据电流关系:根据电压关系:解得:BCD错误A正确4、C【分析】【详解】
条形磁铁在其正中央的上方处的磁场方向水平向左,则电流所受安培力竖直向上;据牛顿第三定律知,电流对磁铁的作用力竖直向下,则导线通电后与通电前相比较,磁铁对桌面的压力增大,桌面对磁铁的摩擦力仍为零,故C项正确,ABD三项错误。5、B【分析】【详解】
电源内阻为
电源产生的感应电动势为
则可变电阻消耗的电功率为
而根据恒定电流结论,当外电阻等于内电阻时,电源输出功率最大,则
此时
故选B。6、B【分析】【详解】
条形磁铁向下迅速移动;穿过圆环的磁通量增大,根据楞次定律可知,圆环为了阻碍磁通量的增大,既会产生收缩的趋势,也会有远离磁铁的趋势(即圆环会受到竖直向下的作用力),所以铝环有收缩的趋势,并且对桌面的压力大于圆环的重力,故B正确,ACD错误。
故选B。7、B【分析】【详解】
A.受电线圈的电流频率与送点线圈中的电流频率相同,即为
一个周期内电流方向改变2次;所以每秒电流方向改变100次,A错误;
BD.根据图可知送电线圈上正弦交流电的有效值为
受电线圈中的电流为2A,可得送电线圈中的电流大小为
送电线圈的输入功率为
B正确;D错误;
C.对受电线圈的输出电压有
得
C错误。
故选B。8、C【分析】【详解】
试题分析:由于两图中表示的电流方向都随时间变化,因此都为交流电,故A错误;由于对应相同时刻,图1电压比图2电压大,根据有效值的定义可知,图1有效值要比图2有效值大,故B错误;从图1可知,所以图1电压的瞬时值表达式为故C正确;交流电的频率和变压器无关,D错误;
故选C
考点:交流的峰值;有效值以及它们的关系;变压器的构造和原理.
点评:本题比较全面的涉及了关于交流电的物理知识,重点是交流电的描述和对于有效值的理解.二、多选题(共9题,共18分)9、B:D【分析】【详解】
A.副线圈中每个灯泡中的电流A,原线圈中的电流也为A,副线圈电流A,则原、副线圈的匝数比为故A错误;
B.副线圈两端电压为则原线圈两端电压V,则电压表示数为V;故B正确;
C.副线圈输出的功率W;则变压器的输入功率为4W,C错误;
D.副线圈上再并联一个相同的灯泡,则副线圈电流增大,原线圈电流也增大,超过的额定电流,灯泡可能会烧坏,故D正确.10、A:C【分析】【详解】
A.根据交流电瞬时表达式可知
则周期为
故A正确;
B.当t=0时e=220V
线圈平面恰与中性面垂直;故B错误;
C.电动势的有效值为
所以它可使“220V110W”的灯泡正常发光;故C正确;
D.由图可知交流电的最大值是V;所以耐压为220V的电容器不能够直接接在该交变电动势上,故D错误。
故选AC。11、B:C【分析】【详解】
A.导体棒ab向右做匀速运动时,ab中产生的感应电流不变,螺线管产生的磁场是稳定的,穿过c的磁通量不变,c中没有感应电流,线圈c不受安培力作用;不会被螺线管吸引,故A错误;
BCD.导体棒ab向左做减速运动时,根据右手定则判断得到,ab中产生的感应电流方向从感应电流减小,螺线管产生的磁场减弱,穿过c的磁通量减小,根据楞次定律得知,c中产生逆时针方向(从左向右看)的感应电流,左侧相当于N极,螺线管左侧是N极,则线圈c被螺线管吸引;同理导体棒向右做减速运动时,线圈c被螺线管吸引;导体棒向右做加速运动时,线圈c被螺线管排斥;故BC正确,D错误;
故选BC。12、A:C【分析】【分析】
【详解】
开关S闭合后,导电液体中有电流由C流到D,根据左手定则可知导电液体要受到向右的安培力F作用在液体中产生附加压强p,这样a、b管中液面将出现高度差.长方体绝缘容器D的横截面积左右两边的压力差
又
在液体中产生附加压强p为
联立以上公式,解得
故选AC。13、B:D【分析】【详解】
A.金属框右边凸出部分ACEFDB切割磁感线时等效于长度为L的金属棒产生的感应电动势,所以整个装置相当于等长双棒问题,Q在恒力F作用下向右加速时,P、Q最终以共同加速度一起匀加速运动,根据
最终电流恒定;P的速度始终比Q小,磁通量继续变化,故A错误;
B.金属框固定时,为单棒模型,根据动量定理
平均安培力
金属棒运动距离
整理得
故B正确;
C.Q匀速向右运动时,框等效于长度为L的棒切割磁感线,感应电动势为BLv;故C错。
误;
D.给P一个初速度,相当于双棒问题,最终获得共同速度,系统动量守恒
最终回路电流为零,所以全过程流过P、Q总电量均可由框动量定理求得
故D正确。
故选BD。14、A:D【分析】【详解】
A.带电绝缘小球受到的洛伦兹力和拉力与小球的速度方向时刻垂直,则洛伦兹力和拉力对小球都不做功,只改变速度方向,不改变速度大小,只有重力做功,故当小球两次经过O点时速度大小相等;动能相同,故A正确;
BC.小球分别从A点和B点向最低点O运动,两次经过O点时速度大小相同、方向相反,由则洛伦兹力大小相等,由左手定则可知小球两次经过O点时洛伦兹力方向相反。若从A到O点时洛伦兹力向上,则从B点到O时洛伦兹力方向向下,由牛顿第二定律有,从A到O点
解得
从B到O点
解得
故细线所受的拉力大小不同;故BC错误;
D.由
两次经过O点时速度大小相同;可知小球的向心加速度大小相同,方向都竖直向上指向悬点,故D正确。
故选AD。15、A:D【分析】【分析】
【详解】
A.介子不带电;不受洛伦兹力作用,所以做匀速直线运动,故A正确;
B.根据左手定则可知,介子从点沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场时,受到的洛伦兹力方向向上,所以介子的运行轨迹为故B错误;
C.介子在整个过程中,在匀强磁场中运动两个半圆,即运动一个周期,在匀强磁场中运动半个周期,所以故C错误;
D.由题图可知,介子在匀强磁场中运动半径是匀强磁场中运动半径的一半,根据可知,故D正确。16、A:C【分析】【分析】
【详解】
AB.根据题意;带正电的粒子沿直线向右通过速度选择器,磁场方向垂直纸面向里,根据左手定则,离子受到的洛伦兹力垂直极板向上,B错误A正确;
CD.带正电的粒子受到的洛伦兹力;带正电的粒子在上极聚集,上极板带正电,D错误C正确。
故选AC。17、A:D【分析】【详解】
考虑到回路中有感应电流产生,机械能不断向电能转化,根据能量守恒定律,滑杆上滑和下滑分别通过任意的同一个位置时,是上滑的速度大,故上滑过程的平均速度要大于下滑过程的平均速度;根据FA=BIL、I=上滑过程的平均安培力要大于下滑过程的平均安培力,故上滑过程中导体棒克服安培力做的功大于下滑过程中克服安培力做的功,故A正确,B错误;设导轨的长度为x,上滑过程中安培力对导体棒的冲量大小:同理下滑过程中,安培力对导体棒的冲量大小:I′=故上滑过程中安培力对导体棒的冲量大小等于下滑过程中安培力对导体棒的冲量大小,故C错误,D正确;故选AD.
点睛:本题针对滑杆问题考查了功和冲量,考虑功时,关键是结合能量守恒定律分析出上滑和下滑通过同一点时的速度大小关系;对于冲量,关键是推导出冲量的表达式进行分析此类问题往往与平均电动势结合.三、填空题(共8题,共16分)18、略
【分析】【分析】
本题考查电磁感应定律的应用。
【详解】
[1]导体ab切割磁感线;在电路中充当电源。
[2]根据法拉第右手定则,电流方向由b向a。电源内部电流由负极流向正极;故a端相当于电源的正极。
[3]安培力
[4]电阻R上消耗的功率【解析】aba端0.016N0.064W19、略
【分析】【详解】
[1]感应电动势大小为
根据闭合电路的欧姆定律可得,电路中的电流大小为
MN两端电压的大小为【解析】BLv20、略
【分析】【详解】
根据电流I=P/U,线路上损失的电压U线=IR=
110V输电线电压损失U线1=PR/U1
11KV输电线电压损失U线2=PR/U2
故U线1:U线2=U2:U1=100:1;
输电线上的功率损失P线=I2R=
110V输电线的功率损失P线1=
11KV输电线的功率损失P线2=
故P线1:P线2==10000:1.【解析】100:110000:121、略
【分析】【分析】
【详解】
略【解析】电枢磁体电枢磁极磁极电枢22、略
【分析】【详解】
[1]测量工具在测量之前都需要调零。
[2]在螺线管管口,磁感应强度不为零,内部磁场接近匀强磁场,磁感应强度接近不变。故选B。【解析】①.需要②.B23、略
【分析】【分析】
【详解】
略【解析】能量损失24、略
【分析】【分析】
【详解】
略【解析】①.短②.长③.强④.红外遥感25、略
【分析】【分析】
【详解】
涡流既有热效应,也有磁效应。故此说法错误。【解析】错误四、作图题(共4题,共16分)26、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】27、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】28、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】29、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3题,共21分)30、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)①[1]因滑动变阻器阻值远小于传感器静态电阻;故采用分压式接法,电路连接如下图。
②[2]根据传感器的U-I图像看到图线是一条倾斜直线;斜率恒定,则电阻恒定,即:在误差允许范围内,传感器受到压力一定时,电阻随电压的增大而不变化。
(2)[3]由图可知;在0.5N~2.0N的区间,电阻值随压力的变化率为。
在2.0N~8.0N的区间;电阻值随压力的变化率为。
故在0.5N~2.0N的区间内;其灵敏度较大;
(3)[4]因要提高分拣标准,要求进入下面通道的大苹果的最小质量M大于则应使所受的压力减小,使电阻R1阻值较大,两端获得较小电压,使电磁铁不吸引分拣开关,故应调节托盘秤压在杠杆上的位置向右移动,从而使所受的压力减小。【解析】不变化2.0右31、略
【分析】【详解】
(1)[1]被测线圈两端的最大电压为6V;达不到电压表V量程的一半,测量误差较大,所以不能使用该电压表;
(2)[2]流过被测线圈的最大电流为所以电流表选择A1;如果变阻器选择分压接法,当与被测线圈并联的部分电阻丝阻值达到时(滑片已经滑过了五分之三的区域),被测线圈两端的电压才达到2.25V,所以分压接法很难控制被测线圈两端电压的微小变化;如果选择限流接法,被测线圈两端的电压变化范围为1.8V~6V,足够测量多组数据,而且串联情况下更容易控制电压的微小变化,所以滑动变阻器选择限流接法;用内阻已知的电流表A2和阻值较大的定值电阻R2构造成电压表,用来测量电压值;流过电压表的电流最大值为符合电流表A2的量程;由于电流表A2可以测出电流;所以电流表采用外接法,可以减小测量误差。改进后的电路图如下图所示:
(3)[3]根据部分电路的欧姆定律,被测线圈的阻值为
(4)[4]由于线圈具有自感,在电路通断的瞬间,会产生较强的感应电流,容易损坏电流表,所以接通电路时应先接通K1,待电路稳定后再接通K2;实验结束拆除电路时应先断开K2,稍等一会儿再断开K1;调整滑动变阻器电阻后应稍等一会;待电流表示数稳定后再读出读数。
故选A。【解析】电压表量程过大见解析A32、略
【分析】【详解】
(1)[1]闭合开关前;为防止电流过大导致螺线管A损坏,滑动变阻器接入电路阻值应最大,则滑动变阻器的滑片P应位于最右端。
(2)[2]
A.将螺线管A从螺线管B中拔出;则螺线管B中磁通量减少,螺线管B产生感应电动势,回路产生感应电流,电流计的指针
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