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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年新世纪版选择性必修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6题,共12分)1、如图所示,A、B、C是三个完全相同的灯泡,L是一自感系数较大的线圈(直流电阻可忽略不计).则()
A.S闭合时,A灯立即亮,然后逐渐熄灭B.S闭合时,B灯立即亮,然后逐渐熄灭C.电路接通稳定后,三个灯亮度相同D.电路接通稳定后,S断开时,C灯立即熄灭2、把柔软的铝箔条折成“天桥”状并用胶纸粘牢两端固定在桌面上,电池的正极通过导线与铝箔条相连,负极直接按压在铝箔条上,以下情形中,会使“天桥”中部的铝箔条向上运动的是(忽略导线产生磁场的影响)()A.B.C.D.3、如图所示有一台交流发电机E,通过理想升压变压器和理想降压变压器向远处的用户供电,输电线的总电阻为R。的输入电压和输入功率分别为和它的输出电压和输出功率分别为和的输入电压和输入功率分别为和它的输出电压和输出功率分别为和若的输入电压一定;当用户消耗的电功率变小时;下列判断正确的是()
A.变小,变大B.不变,变小C.变小,变小D.变大,变大4、如图所示;两平行金属板中有相互垂直的匀强电场和匀强磁场,带正电的粒子(不计粒子的重力)从两板中央垂直电场;磁场入射。它在金属板间运动的轨迹为水平直线,如图中虚线所示。若使粒子飞越金属板间的过程中向上板偏移,则可以采取下列的正确措施为()
A.使电场强度增大B.使粒子电量增大C.使入射速度增大D.使磁感应强度减小5、对于楞次定律的理解,正确的是()A.引起感应电流的磁场总要阻碍感应电流的磁场的变化B.引起感应电流的磁场的磁通量减小时,感应电流的磁场与引起感应电流的磁场方向相反C.感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化D.感应电流的磁场可以阻止引起感应电流的磁通量的变化6、电容对交变电流影响的下列说法中,错误的是()A.交变电流能通过电容器B.电容器具有通直流、阻交流的作用C.电容器电容较小,它具有通高频、阻低频的作用D.电容器的电容越大、交变电流的频率越高,电容器对交变电流的阻碍作用就越小评卷人得分二、多选题(共7题,共14分)7、如图所示,在磁感应强度为B竖直向下的匀强磁场中,水平固定放置有一成45º角的金属导轨,导轨平面垂直于磁场方向。在外力F作用下金属杆MN以速度v从导轨的O点处开始无摩擦地匀速滑动,速度v的方向与Ox方向平行,金属杆与导轨单位长度的电阻为r;金属杆与导轨接触良好(即无接触电阻)。下列说法正确的是()
A.t时刻感应电动势的表达式为B.金属杆中感应电流的大小为C.t时刻外力F的瞬时功率为D.经过时间t后金属杆与导轨产生的焦耳热为8、如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为11:2,原线圈两端的输入电压u=220sin100πt(V),电表均为理想电表,滑动变阻器R接入电路部分的阻值为10Ω。下列叙述中正确的是()
A.该交流电的频率为50HzB.电压表的读数为40VC.电流表的读数为4AD.若滑动变阻器的滑片P向a端移动,电流表的读数变大9、如图(a),螺线管内有平行于轴线的外加匀强磁场,以图中箭头所示方向为其正方向。螺线管与导线框abcd相连,导线框内有一小金属圆环L,圆环与导线框在同一平面内。当螺线管内的磁感应强度B随时间按图(b)所示规律变化时()
A.在t2~t3时间内,a点的电势始终比d点的电势高B.在t3~t4时间内,L有扩张趋势C.在t1~t2时间内,L内有顺时针方向的感应电流D.在t2~t3时间内,L内有逆时针方向的感应电流10、如图所示为某电站向其他地区远距离输电的原理图,图中交流电表均为理想电表,变压器均为理想变压器。输电线电阻为可变电阻R为用户端负载,发电机输出电压有效值保持不变。当输电功率时,输电线上损失的功率为输电功率的电压表示数为220V。下列说法正确的是()
A.输电线上的电流为B.升压变压器的原、副线圈匝数比为C.降压变压器的原、副线圈匝数比为450∶1D.随着用电高峰到来,电压表的示数将变大11、在电磁学发展过程中,许多科学家做出了贡献.下列说法正确的是()A.奥斯特发现了电流磁效应;法拉第发现了电磁感应现象B.麦克斯韦预言了电磁波;楞次用实验证实了电磁波的存在C.库仑发现了点电荷的相互作用规律;密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值D.安培发现了磁场对运动电荷的作用规律;洛仑兹发现了磁场对电流的作用规律12、如图是质谱仪的工作原理示意图。带电粒子被加速电场加速后,进入速度选择器。速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E,平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2。平板S下方有磁感应强度为B0的匀强磁场。下列说法正确的是()
A.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外B.能通过狭缝P的带电粒子的速率等于C.比荷越大的粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝PD.粒子从P点运动到胶片A1A2的时间为13、如图甲所示,在绝缘水平面内有一固定的光滑金属导轨cd、eg,端点d、e之间连接一电阻R,金属杆ab静止在金属框架上,整个装置处于方向竖直向下的匀强磁场中。导轨及杆ab的电阻忽略不计。现对杆ab施加一沿dc方向的外力F,使杆ab中的电流i随时间t变化的图像如图乙所示。运动中杆ab始终垂直于导轨且接触良好。下列关于外力F、杆ab受到的安培力功率大小P随时间t变化的图像;不正确的是()
A.B.C.D.评卷人得分三、填空题(共5题,共10分)14、如图所示,一电子以速度1.0×107m/s与x轴成30°的方向从原点出发,在垂直纸面向里的匀强磁场中运动,磁感应强度B=1T.那么圆周运动的半径为______m,经过______S时间,第一次经过x轴.(电子质量m=9.1×10-31kg)15、如图所示,用两条一样的弹簧吊着一根铜棒,铜棒所在的虚线框范围内有垂直纸面的匀强磁场,棒中通入自左向右的电流.当棒静止时,每个弹簧的拉力大小均为F1,若将棒中电流反向但不改变电流大小,当棒静止时,每个弹簧的拉力大小均为F2,且F2>F1,则磁场的方向为_________,安培力的大小为______________.
16、动圈式话筒是利用________原理将__________信号转换为________信号的。17、自感现象中磁场的能量。
(1)线圈中电流从无到有时,磁场从无到有,电源把能量输送给___________,储存在___________中。
(2)线圈中电流减小时,___________中的能量释放出来转化为电能。18、如图所示是常用电器中电源的滤波装置,当输入端含有直流分、交流高频成分和低频交流成分的电流时,则输出端应是___________.
评卷人得分四、作图题(共4题,共32分)19、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。
20、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。
21、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。
22、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3分)23、某同学想自制一个以热敏电阻为敏感元件的恒温箱。
(1)他用图甲的电路测量热敏电阻RT的阻值随温度变化的关系,该热敏电阻在25℃时的标称阻值RC=105Ω,热敏电阻放在控温箱M内。使用的器材有:毫安表A、电阻箱R1、滑动变阻器R2(阻值0~5Ω)、直流电源E;开关和导线若干。实验步骤如下:
①用笔划线代替导线,在图乙上完成图甲的电路连接;()
②将电阻箱R1与滑动变阻器R2调到适当的值;
③调节M内的温度为25℃,闭合开关,调节电阻箱R1,使电流表示数达到接近满偏值,记录此时电阻箱的示数RA;
④调节M内的温度t1=80C;保持R2的滑片P的位置不变,调节电阻箱R1,使得电流表示数保持不变,记录此时电阻箱的示数RB;
⑤温度为t1时热敏电阻阻值RT1=___________(用RA、RB、RC表示);
⑥M内的温度每次降低10℃;重复④⑤的操作,直至30℃为止;
⑦根据测量结果描出热敏电阻的阻值随温度变化的RT-t图线如图丙所示。
(2)该同学根据热敏电阻的温度特性,制作一个恒温箱,其电路如图丁。图中N为干簧管继电器,当线圈中电流i≥0.1A时,管中磁性簧片被磁化而相互吸引,电路接通,电热丝工作;当i<0.1A时,电路断开,电热丝不工作。已知E1=20V,内阻不计,若恒温箱温度保持65℃,则电阻箱R3=___________Ω。(结果过保留整数)
评卷人得分六、解答题(共2题,共14分)24、如图1所示,平行长直金属导轨置于水平面内,间距为导轨左端接有电动势为内阻为的电源。空间存在着竖直向下(垂直纸面向里)的匀强磁场,磁感应强度大小为将一质量为电阻为的导体棒垂直于导轨固定放置;且接触良好导轨电阻不计。
(1)判断导体棒所受安培力的方向,并求安培力的大小;
(2)小明同学尝试由安培力的表达式推导洛伦兹力的表达式。如图2所示.他选取一段长为的导线,以导线中做定向移动的自由电荷为研究对象。已知自由电荷的电荷量为做定向移动的速度为
a.请推导洛伦兹力的表达式;(注意:推导过程中需要用到;但题目没有给出的物理量,要做必要的说明)
b.小红同学认为:在上述推导过程中;只考虑了电子定向移动的速度,而没有考虑电荷无规则的热运动,所以推导过程是不合理的你是否同意小红的观点,并说明理由。
25、某种磁悬浮列车的驱动系统推进原理可以简化为如图所示的模型:在水平面上相距L的两根平行直导轨间,有竖直方向等距离分布的匀强磁场和且每个磁场的宽都是l,相间排列,所有这些磁场都以速度v向右匀速运动。这时跨在两导轨间的长为L宽为l的金属框abcd(悬浮在导轨上方)在磁场力作用下也将会向右运动。设金属框的总电阻为R,运动中所受到的阻力恒为f;求:
(1)图示位置线框中感应电流的方向(“顺时针方向”或者“逆时针方向”)
(2)若初始时刻线框由静止释放,则驱动力F的大小。
(3)若某时刻线框的速度为则该时刻电路中的感应电流为多少?
(4)线框所能获得的最大速度。
参考答案一、选择题(共6题,共12分)1、A【分析】【详解】
AB.电路中A灯与线圈并联后与B灯串联,再与C灯并联.S闭合时,三个灯同时立即发光,由于线圈的电阻由大变小,逐渐将A灯短路,A灯逐渐熄灭,A灯的电压逐渐降低,B灯的电压逐渐增大,B灯逐渐变亮;故选项A正确,B错误;
C.电路接通稳定后,A灯被线圈短路,完全熄灭.B、C并联;电压相同,亮度相同,故选项C错误;
D.电路接通稳定后,S断开时,C灯中原来的电流立即减至零,由于线圈中电流要减小,产生自感电动势,阻碍电流的减小,线圈中电流不会立即消失,这个自感电流通过C灯,所以C灯过一会儿熄灭,故选项D错误.2、D【分析】【分析】
【详解】
A.因为选项A中铝箔条没有在磁场中;所以通电后铝箔条不受安培力,故A错误;
BCD.三个选项中铝箔条均处在从N极指向S极的磁场中;结合电流方向由左手定则可知,只有选项D中的铝箔条受向上的安培力,向上运动,故BC错误,D正确。
故选D。3、C【分析】【分析】
【详解】
AB.用户消耗的电功率变小,由于是理想变压器,则P3也会变小;由于T1的输入电压U1一定时,U2也不变,则P2必须变小,线路上的电流变小,导致电阻R消耗的功率也变小,电阻两端电压也变小,所以U3变大,U4变大;故AB错误;
CD.由于两变压器均是理想的,所以输入功率与输出功率相等,用户消耗的电功率变小,由于是理想变压器,则P3也会变小;由于T1的输入电压U1一定时,U2也不变,则P2必须变小;故C正确,D错误;
故选C。4、C【分析】【详解】
由于运动的轨迹为水平直线,可知
由于电荷带正电,根据左手定则可知,洛伦兹力竖直向上,而电场力竖直向下,若是粒子向上偏转,应使
即可以增加磁场的磁感强度;增加入射粒子的速度或减少电场强度,而与粒子的带电量无关。
故选C。5、C【分析】【分析】
【详解】
A.根据楞次定律可知;感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁场的变化,选项A错误;
B.引起感应电流的磁场的磁通量减小时;感应电流的磁场与引起感应电流的磁场方向相同,选项B错误;
C.根据楞次定律可知;感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化,选项C正确;
D.感应电流的磁场可以阻碍引起感应电流的磁通量的变化;不是阻止,选项D错误。
故选C。6、B【分析】【详解】
电容器“通交流;隔直流”;但对交流电有阻碍作用,电容越大,频率越高,容抗越小,故ACD正确,不符合题意,B错误,符合题意。
故选B。二、多选题(共7题,共14分)7、B:C【分析】【详解】
A.MN匀速运动,则经过时间t导线离开O点的长度:x=vt,MN切割磁感线的有效长度是L=vt•tan45°=vt
t时刻回路中导线MN产生的感应电动势为:E=BLv=Bv2t
故A错误;
B.回路的总电阻为:
感应电流的大小为:
故B正确;
C.由上式分析可知,回路中产生的感应电流不变,金属棒匀速运动时,外力的功率等于回路总的电功率,则外力瞬时功率的表达式为:
故C正确;
D.外力瞬时功率的表达式为:
与时间成正比,所以经过时间t后金属杆与导轨产生的焦耳热为
故D错误。
故选BC。8、A:C【分析】【分析】
【详解】
A.由电压公式知交流电的ω=100π,则f===50Hz
故A正确;
B.原线圈两端的输入电压有效值为220V,由电压与匝数成正比知,副线圈两端电压为U2=U1=×220V=40V
(即为电压表的读数);故B错误;
C.电流表的读数为
故C正确;
D.若滑动变阻器的滑动触头P向a端移动;则负载接入电路的电阻增大,电压不变,所以电流表示数减小,故D错误。
故选AC。9、A:B:C【分析】【详解】
A.由安培定则可知,在t2~t3时间内,a点相当于电源的正极,d点相当于电源的负极,因此a点的电势始终比d点的电势高;故A正确;
B.在t3~t4时间内;螺线管中磁场的变化率减小,产生的感应电动势减小,穿过金属圆环L的磁通量减小,L有扩张趋势,故B正确;
C.由安培定则可知,在t1~t2时间内,导线框中有dcbad方向的电流;由于磁场变化率减小,导致感应电流逐渐减小,穿过金属圆环L的磁通量减小,由楞次定律可知L内有顺时针方向的感应电流,故C正确;
D.在t2~t3时间内;螺线管产生的感应电动势不变,穿过金属圆环L的磁通量不变,L内无感应电流,故D错误。
故选ABC。10、A:C【分析】【详解】
A.设输电线上的电流为则有
解得
A正确;
C.设降压变压器副线圈输出电流为则有
解得
则降压变压器的原、副线圈匝数比为
C正确;
B.降压变压器的原线圈输入电压为
升压变压器的副线圈输出电压为
升压变压器的原、副线圈匝数比为
B错误;
D.随着用电高峰到来,输电功率变大,则升压变压器的原线圈电流变大,副线圈电流变大;输电线电阻损失电压变大,则降压变压器的原线圈输入电压变小,降压变压器的副线圈输出电压变小;电压表的示数将变小,D错误。
故选AC。11、A:C【分析】【详解】
A;奥斯特发现了电流磁效应;法拉第发现了电磁感应现象,故A正确;
B;麦克斯韦预言了电磁波;赫兹用实验证实了电磁波的存在,故B错误;
C;库仑发现了点电荷的相互作用规律;密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值,故C正确;
D、洛伦兹发现了磁场对运动电荷的作用规律,安培发现了磁场对电流的作用规律,故D错误.12、A:C【分析】【详解】
A.速度选择器中要求带电粒子受到的洛伦兹力和电场力方向相反;假如是带正电的粒子通过,其受到的电场力方向水平向右,则受洛伦兹力的方向水平向左,由此判断磁场方向应该是垂直纸面向外,故A正确;
B.能够通过速度选择器的粒子其受到的电场力和洛伦兹力正好平衡,即qvB=qE
解得速度为
故B错误;
C.经过速度选择器进入偏转磁场的粒子其速度大小v是相等的,根据洛伦兹力提供向心力
解得
可知半径大的粒子比荷小,即比荷越大的粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P;故C正确;
D.所有打在A1A2上的粒子,在磁场中做匀速圆周运动,运动的时间等于
故D错误。
故选AC。13、A:B:D【分析】【详解】
AB.由乙图得i与t成正比,设(k为常数),设金属杆ab的长度为L,速度为v,则有
解得
则金属杆ab的速度与时间成正比,金属杆ab做初速度为零的匀加速直线运动(加速度为),设其质量为m,由牛顿第二定律得
解得
AB错误;
CD.安培力功率大小P为
C正确;D错误;
本题选不正确的,故选ABD。三、填空题(共5题,共10分)14、略
【分析】【分析】
【详解】
电子所受到的洛伦兹力提供它做匀速圆周运动的向心力,即解得:圆周运动的半径代入数据可得:.
电子在磁场中运动轨迹如图。
则电子第一次经过x轴所用时间又联立解得:.【解析】15、略
【分析】【详解】
(1)因为电流反向时,弹簧秤的读数所以可以知道电流自左向右时,导体棒受到的磁场力方向向上,根据左手定则可以确定磁场的方向为垂直纸面向里;
(2)令铜棒的重力为G,安培力的大小为F,则由平衡条件得:①
当电流反向时,磁场力变为竖直向下,此时同样根据导体棒平衡有:②
由①和②可得:
棒的重力
安培力F的大小【解析】垂直纸面向里16、略
【分析】【详解】
[1][2][3]动圈式话筒是利用电磁感应原理将声信号转换为电信号的。【解析】①.电磁感应②.声③.电17、略
【分析】【详解】
(1)[1][2]线圈中电流从无到有时;磁场从无到有,电源把能量输送给磁场,储存在磁场中。
(2)[3]线圈中电流减小时,磁场中的能量释放出来转化为电能。【解析】磁场磁场磁场18、略
【分析】【分析】
电路的输入端输入的电流既有直流成份;又有交流低频成分和交流高频成分,要只把交流的低频成分输送到下一级,该电路要隔掉直流,通低频,阻高频,根据电感和电容的特性进行判断.
【详解】
C1在此的功能为通交流,隔直流,使直流能到达下一级电路,叫隔直电容;L在此的功能为通直流、阻交流,通低频,阻高频,将低频的交流成分送到下一级,叫低频扼流圈,自感系数很大,C2与输出电路并联,起到通高频,阻低频,使高频成分能通过,低频成分到达下一级,C2又叫高频旁路电容;因此输出端为直流.
【点睛】
本题考查电感、电容对交流电的导通和阻碍的作用,根据它们的特性和电路要求进行分析.【解析】直流四、作图题(共4题,共32分)19、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】20、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】21、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
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