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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年华东师大版选择性必修2物理下册月考试卷247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总分得分评卷人得分一、选择题(共5题,共10分)1、如图所示,两个线圈A、B套在一起,线圈A中通有电流,方向如图所示。当线圈A中的电流突然增强时,线圈B中的感应电流方向为()
A.无感应电流B.沿逆时针方向C.沿顺时针方向D.先沿顺时针方向,再沿逆时针方向2、如图为小型旋转电枢式交流发电机的原理图,其矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动.磁场的磁感应强度B=×10-2T,线圈的面积s=0.02m2,匝数N=400匝,线圈总电阻r=2Ω,线圈的两端经集流环和电刷与电阻R=8Ω连接,与电阻R并联的交流电压表为理想电表,线圈的转速n=r/s.在t=0时刻,线圈平面与磁场方向平行,则下列说法正确的是
A.交流发电机产生电动势随时间的变化关系是e=8sin100t(V)B.交流电压表的示数为8VC.从t=0时刻开始线圈平面转过30º的过程中,通过电阻的电量约为5.6×10-3CD.电阻R上的热功率为6.4W3、如图所示,用粗细均匀的电阻丝折成平面梯形框架其中边均与边成60°角,长度为的电阻丝电阻为框架与一电动势为内阻的电源相连接,垂直于框架平面有垂直于纸面向里磁感应强度为的匀强磁场,则梯形框架受到的安培力的大小为()
A.0B.C.D.4、决定电路中感应电动势的大小的是穿过这一电路的()A.磁场B.磁通量C.磁通量变化量D.磁通量变化率5、图甲所示,将阻值为的电阻接到内阻不计的正弦交变电源上;电阻上电流随时间变化的规律如图乙所示,电流表为理想电表,下列说法正确的是()
A.电阻R两端电压变化规律的函数表达式为B.电阻R消耗的电功率为C.若此交变电流由一矩形线框在匀强磁场中匀速转动产生,如图丙所示,当线圈的转速提升一倍时,电流表的示数为1AD.图乙交变电流与图丁所示电流的有效值之比为评卷人得分二、多选题(共9题,共18分)6、单匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动,穿过线圈的磁通量Φ随时间t的关系图象如图所示;则()
A.在t=0时刻,线圈中磁通量最大,感应电动势也最大B.在t=1×10-2s时刻,感应电动势最大C.在t=2×10-2s时刻,感应电动势为零D.在0~2×10-2s时间内,线圈中感应电动势的平均值为零7、如图所示xOy坐标系的第一象限内y轴与直线y=x(x≥0)之间的部分区域内存在垂直纸面向里的磁感应强度B=0.5T的有界匀强磁场。从y轴上的A点沿x轴正方向射出许多速率不同的相同带正电的粒子。已知粒子速率范围为0<v≤102m/s。且最大速率的粒子恰好不从磁场右边界穿出。不计粒子的重力及电荷间相互作用力。下列说法正确的是()
A.所有粒子在磁场中运动的时间相同B.粒子的比荷为C.磁场区域的最小面积为D.粒子从直线y=x处运动时间射出磁场8、如图所示为一圆形区域的匀强磁场,在O点处有一放射源,沿半径方向射出速率不同的同种粒子,其中带电粒子1从A点飞出磁场,带电粒子2从B点飞出磁场;不考虑带电粒子的重力,则()
A.带电粒子1与2的速率之比为B.带电粒子1与2的速率之比为C.带电粒子1与2在磁场中运动时间的比为D.带电粒子1与2在磁场中运动时间的比为9、如图所示为圆柱形区域的横截面,在该区域加沿圆柱轴线方向的匀强磁场。带电粒子(不计重力)第一次以速度沿截面直径入射,粒子飞出磁场区域时,速度方向偏转角;该带电粒子第二次以速度从同一点沿同一方向入射,粒子飞出磁场区域时,速度方向偏转角;则带电粒子第一次和第二次在磁场中运动的()
A.半径之比为B.速度之比为C.时间之比为D.时间之比为10、利用霍尔元件可以进行微小位移的测量。如图甲所示,将固定有霍尔元件的物体置于两块磁性强弱相同、同极相对放置的磁体缝隙中,建立如图乙所示的空间坐标系。保持沿x方向通过霍尔元件的电流I不变,当物体沿z轴方向移动时,由于不同位置处磁感应强度B不同,霍尔元件将在y轴方向的上、下表面间产生不同的霍尔电压当霍尔元件处于中间位置时,磁感应强度B为0,为0,将该点作为位移的零点。在小范围内,磁感应强度B的大小和坐标z成正比;这样就可以把电压表改装成测量物体微小位移的仪表。下列说法中正确的是()
A.该仪表不仅能测量位移的大小,还可以确定位移的方向B.该仪表的刻度线是均匀的C.若霍尔元件中导电的载流子为电子,则当Δz<0时,下表面电势高D.电流I越大,霍尔电压越小11、如图所示,H1、H2是同种金属材料(自由电荷为电子)、上下表面为正方形的两个霍尔元件,H1的边长和厚度均为H2边长和厚度的2倍。将两个霍尔元件放置在同一匀强磁场B中,磁场方向垂直于两元件正方形表面。在两元件上加相同的电压,形成图示方向的电流,M、N两端形成霍尔电压U,下列说法正确的是()
A.H1中的电流强度是H2中电流强度的2倍B.H1、H2上M端电势高于N端电势C.H1中产生的霍尔电压是H2中产生的霍尔电压的2倍D.H1中产生的霍尔电压等于H2中产生的霍尔电压12、如图所示,宽为L的足够长U形光滑导轨放置在绝缘水平面上,整个导轨处于竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中,将一质量为m、有效电阻为R、长度略大于L的导体棒垂直于导轨放置。某时刻给导体棒一沿导轨向右、大小为v0的水平速度;不计导轨电阻,棒在运动过程中始终与导轨垂直且接触良好,则下列说法正确的是()
A.导体棒中感应电流方向为由a到bB.导体棒中的最大发热量为C.导体棒的加速度逐渐减小到0D.通过导体棒的电荷量最大值为13、如图甲所示,两根完全相同的光滑长直导轨固定,两导轨构成的平面与水平面成θ,导轨两端均连接电阻,阻值R1=R2=R,导轨间距L。在导轨所在斜面的矩形区域M1P1、M2P2内分布有垂直斜面向上的磁场,磁场上下边界M1P1、M2P2的距离d,磁感应强度大小随时间的变化规律如图乙所示。在导轨斜面上与M1P1距离为s处,有一根阻值也为R的金属棒ab垂直于导轨在t=0时刻静止释放,恰好匀速通过整个磁场区域。已知重力加速度为g;导轨电阻不计。下列说法错误的是()
A.前t1时间内,ab棒所受安培力沿斜面向上,做变加速运动B.从开始运动到离开磁场区域ab棒减少的机械能等于该过程中回路所产生的总焦耳热C.ab棒在磁场中运动的过程时棒两端的电压大小为D.在进入磁场前和通过磁场区域的过程中通过ab棒的电荷量之比为1:214、在如图所示的倾角为的光滑斜面上,存在着两个磁感应强度大小均为B的匀强磁场区域,区域I的磁场方向垂直斜面向上,区域II的磁场方向垂直斜面向下,磁场的宽度均为L,一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形导线框,由静止开始沿斜面下滑,t1时刻ab边刚从GH进入磁场I区域,此时导线框恰好以速度v1做匀速直线运动;t2时刻ab边下滑到JP与MN的中间位置,此时导线框又恰好以速度v2做匀速直线运动.重力加速度为g;下列说法中正确的是()
A.t2时刻,导线框具有的速度B.线框两次匀速直线运动的速度v1v2=41C.从t1到t2的过程中,导线框克服安培力做的功等于重力势能的减少量D.从t1到t2的过程中,有机械能转化为电能评卷人得分三、填空题(共7题,共14分)15、如图所示,LC振荡电路中振荡电流的周期为自振荡电流沿逆时针方向达到最大值时开始计时,当时,电容器正处于______状态(选填“充电”“放电”“充电完毕”或“放电完毕”),这时电容器的上极板______(选填“带正电”“带负电”或“不带电”)。
16、位移传感器的发射器发射________和________两种脉冲,接收器测出前后接收到这两种脉冲的不同的________,计算机就根据两者的________和________。计算出发射器和接收器间的距离。17、如图为在温度为左右的环境中工作的某自动恒温箱的原理简图。
箱内的电阻为热敏电阻,它的电阻随温度变化的图线如图所示。当ab端电压时,电压鉴别器会令开关S接通,恒温箱内的电热丝发热,使箱内的温度升高;当时,电压鉴别器会使S断开,停止加热。则恒温箱内的温度恒定在________
18、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。19、汽车中的电磁辅助减震系统可等效简化为如图所示(俯视)的装置,减震线圈处于辐射状的水平磁场中。若某时刻测得线圈内有逆时针方向且正在增大的感应电流,则图中线圈此时在竖直方向做________运动。已知线圈质量为周长为电阻为线圈所处磁场的磁感应强度大小为以竖直向下为正方向,当线圈的加速度大小为时其速度________(重力加速度g取)
20、如图所示,将直径为d、电阻为R的闭合金属环从匀强磁场B中拉出,这一过程中通过金属环某一截面的电荷量为_________。
21、如图所示,和是输电线,在图中空圈内填入所用的电表的符号______,若已知变压比为变流比为并且知道电压表示数为220V,电流表示数为1000A,则输电线路中的功率为______W。
评卷人得分四、作图题(共4题,共36分)22、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。
23、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。
24、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。
25、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___________.参考答案一、选择题(共5题,共10分)1、C【分析】【详解】
当线圈A中通有不断增大的逆时针方向的电流时,知穿过线圈B的磁通量垂直向外,且增大,根据楞次定律,线圈B产生与A的电流的方向相反;即顺时针方向的电流,故C正确,ABD错误;
故选C。2、C【分析】【详解】
磁场的磁感应强度B=×10-2T,线圈的面积s=0.02m2,匝数n=400,线圈总电阻r=2.0Ω,线圈的转速n0=r/s.所以ω=100rad/s,最大值为:Em=nBSω=8V,则瞬时值为e=8cos100tV,故A错误;交流电压表显示的是路端电压有效值,示数为=6.4V,故B错误;从t=0时刻开始转过30°的过程中,通过电阻的电量为:故C正确;电阻R上的热功率为:P=I2R=()2R=5.12W;故D错误;故选C.
【点睛】
本题考查了交流电的峰值和有效值、周期和频率的关系,记住,求电量用电动势的平均值,求热量用有效值.3、B【分析】【分析】
【详解】
因为abcd部分的电阻为3R0,而ad部分的电阻为2R0,可知并联电阻为
电路总电流
对线框的整体研究,则整个线框受安培力为
故选B。4、D【分析】【详解】
根据法拉第电磁感应定律
得知;感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比,与磁通量;磁通量的变化量没有直接关系。
故选D。5、D【分析】【分析】
【详解】
A.图乙所示电流的最大值为由欧姆定律得周期为所以R两端电压的表达式为选项A错误;
B.该电流的有效值为电阻R消耗的电功率为解得选项B错误;
C.该交变电流由图丙所示矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生,当转速提升一倍时,电动势的最大值为原来的2倍,电路中电流的有效值也是原来的2倍,即选项C错误;
D.图乙中的正弦交变电流的有效值为图丁所示的交变电流虽然方向发生变化,但大小恒为选项D正确。
故选D。二、多选题(共9题,共18分)6、B:C【分析】t=0时刻,线圈中磁通量最大,Φ的变化率达最小,感应电动势最小,故A错误;在t=1×10-2s时刻,磁通量为零,但Φ的变化率达最大,感应电动势最大,故B正确;在t=2×10-2s时刻,Φ的变化率为零,感应电动势为零,故C正确;在0-2×10-2s时间内,磁通量变化不为零,线圈中感应电动势的平均值不为零,故D错误.所以BC正确,AD错误.7、A:B【分析】【详解】
A.因为所有粒子均不从磁场右边界射出,所以所有粒子在磁场中均做半个圆周运动,从y轴上射出磁场,运动时间均为
选项A正确;
B.速率的粒子恰好不从磁场右边界射出,其轨迹圆与直线相切(如图所示)
设粒子轨迹圆的半径为r,由几何关系有
解得
由得
选项B正确;
C.磁场中区域的最小面积
选项C错误;
D.速率最大的粒子从A点运动到直线处的轨迹圆心角
粒子从直线处到从y轴射出磁场运动的时间为
选项D错误;
故选AB。8、A:D【分析】【详解】
如图所示。
AB.设带电粒子1的轨迹半径为带电粒子2的轨迹半径为根据几何关系得
粒子在磁场中做匀速圆周运动,根据
可得
可得带电粒子1与2的速率之比
故A正确;B错误;
CD.粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期
则粒子1在磁场中运动的时间
则粒子2在磁场中运动的时间
则带电粒子1与2在磁场中运动时间的比
故D正确;C错误。
故选AD。9、A:C【分析】【分析】
【详解】
A.设磁场半径为当第一次以速度沿截面直径入射时,根据几何知识可得
即
当第二次以速度沿截面直径入射时,根据几何知识可得
所以
故A正确。
B.两次情况下都是同一个带电粒子在相等的磁感应强度下运动的,所以根据公式
可得
故B错误;
CD.因为周期
与速度无关,所以运动时间比为
故C正确;D错误。
故选AC。10、A:B【分析】【详解】
A.若上表面电势高;则空穴在上表面聚集,根据左手定则可知磁感应强度方向沿z轴负方向,说明霍尔元件靠近右侧的磁铁,位移方向向右,反之则位移向左,则该仪表可确定位移的方向,故A正确。
B.设霍尔元件在y方向的长度为d,空穴定向移动的速率为v,则根据平衡条件有
解得
则与z成正比关系,可知该仪表的刻度线是均匀的;选项B正确;
C.若霍尔元件中导电的载流子为电子,则当时;磁场方向向右,则由左手定则可知,电子偏向下表面,即下表面电势低,选项C错误;
D.根据
电流的决定式
可知当n、e、S三者确定时,I越大,v越大,霍尔电压越高;故D错误。
故选AB。11、A:D【分析】【详解】
A.根据电阻设正方形金属导体边长为a,厚度为b,则
则2R1=R2,
在两导体上加上相同电压,则R1中的电流等于R2中电流的2倍;故A正确;
B.电子定向移动的分析与电流方向反向,在磁场中受到洛伦兹力作用,根据左手定则可知,向M表面偏转,所以M端电势低于N端电势;故B错误;
CD.根据电场力与洛伦兹力平衡,则有
由电流:
及电阻:
联立解得:
则有H1中产生的霍尔电压和H2中产生的霍尔电压相等;故C错误,D正确;
故选:AD。12、B:C【分析】【详解】
A.根据右手定则可知,导体棒中感应电流方向为由b到a;选项A错误;
B.当导体棒静止时,动能全部转化为焦耳热,则导体棒中的最大发热量为选项B正确;
C.导体棒向右运动时,受到向左的安培力作用而做减速运动,则加速度满足
则随速度的减小;加速度减小,最后导体棒速度为零时加速度减小到0,选项C正确;
D.从开始运动到最后停止,由动量定理可知
通过导体棒的电荷量最大值为
选项D错误。
故选BC。13、A:B【分析】【详解】
A.前t1时间内,ab棒进入磁场前不受安培力;做匀加速运动,A错误;
B.前t1时间内,ab棒进入磁场前,棒的机械能不变,磁场变化回路也产生焦耳热,所以从开始运动到离开磁场区域ab棒减少的机械能小于该过程中回路所产生的总焦耳热;B错误;
C.ab棒在磁场中运动的过程时棒两端的电压大小为
解得
C正确;
D.棒进入磁场前
解得
棒进入磁场后
解得
所以
D正确。
故选AB。14、B:D【分析】【分析】
由题意可知考查电磁感应中的能量问题;平衡问题;根据功能关系、受力平衡分析可得.
【详解】
A.t2时刻,导线框做匀速运动,则有:
由平衡条件有:
解得故A错误;
B.t1时刻,导线框做匀速运动,根据平衡条件有:
解得
线框两次匀速直线运动的速度v1v2=41;故B正确.
C.从t1到t2过程中;导线框克服安培力做功的大小等于回路中产生的焦耳热,此过程中,线框的重力势能和动能均减小,根据功能关系得知,线圈克服安培力做功的大小等于重力势能的减少量与动能减小量之和.故C错误.
D.从t1到t2的过程中,设导线框克服安培力做的功为W,由动能定理可得
解得:
所以有机械能转化为电能,故D正确.三、填空题(共7题,共14分)15、略
【分析】【分析】
本题考查考生对电磁振荡的规律的理解与掌握情况;体现了高考重视基础的命题理念,要求考生注重对基础知识的理解和掌握。
【详解】
[1][2]以逆时针方向为电流的正方向,根据题意画出LC回路振荡电流的变化图像如图所示;结合图像。
时刻设为图像中的P点,则该时刻电路正处于反向电流减小的过程中,所以电容器正处于反向充电状态,上极板带正电。【解析】充电带正电16、略
【分析】【分析】
【详解】
[1][2]位移传感器的发射器向接收器同时发射红外线和超声波脉冲。
[3][4][5]接收器收到红外线脉冲时开始计时,收到超声波脉冲时停止计时,以此测出前后接收到这两种脉冲的不同的时间,计算机就根据两者的时间差和空气中的声速,计算出发射器和接收器间的距离。【解析】①.红外线②.超声波③.时间④.时间差⑤.空气中的声速17、略
【分析】【详解】
设电路路端电压为U,当Uab=0时,有R1=R3
解得Rt=20kΩ
由图可知,当Rt=20kΩ时t=35【解析】3518、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19、略
【分析】【详解】
[1]线圈内有逆时针电流,由右手定则可知线圈向上运动;感应电流增大,由可得
则线圈加速运动;所以线圈向上加速运动。
[2]由解得
以竖直向下为正方向,则
由牛顿第二定律得
解得
代入数据得【解析】向上加速-2.220、略
【分析】【分析】
【详解
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