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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年外研衔接版选择性必修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9题,共18分)1、图甲所示为家庭电路中的漏电保护器,其原理简图如图乙所示,变压器原线圈由火线和零线并绕而成,副线圈接有控制器,当副线圈ab端有电压时;控制器会控制脱扣开关断开,从而起保护作用。下列哪种情况扣开关会断开()
A.用电器总功率过大B.站在地面的人误触火线C.双孔插座中两个线头相碰D.站在绝缘凳上的人双手同时误触火线和零线2、如图所示;用绝缘丝线悬吊一个闭合轻质金属环,当一条形磁铁靠近圆环时,在这一过程中()
A.通过圆环的磁通量不变B.圆环中产生逆时针方向的电流C.圆环静止不动D.圆环向远离磁铁的方向摆动3、如图所示,甲、乙是规格相同的灯泡,接线柱a、b接电压为U的直流电源时,无论电源的正极与哪一个接线柱相连,甲灯均能正常发光,乙灯完全不亮.当a、b接电压的有效值为U的交流电源时;甲灯发出微弱的光,乙灯能正常发光,则下列判断正确的是()
A.甲灯串联的组件x是电容器,与乙灯串联的组件y是电感线圈B.与甲灯串联的组件x是电感线圈,与乙灯串联的组件y是电容器C.与甲灯串联的组件x是二极管,与乙灯串联的组件y是电容器D.与甲灯串联的组件x是电感线圈,与乙灯串联的组件y是二极管4、电磁炮是一种理想的兵器,它的主要原理如图所示,利用这种装置可以把质量为m=2.0g的弹体(包括金属杆EF的质量)加速到6km/s,若这种装置的轨道宽为d=2m,长L=100m,电流I=10A,轨道摩擦不计且金属杆EF与轨道始终接触良好;则下列有关轨道间所加匀强磁场的磁感应强度和磁场力的最大功率结果正确的是().
A.B=18T,Pm=1.08×108WB.B=0.6T,Pm=7.2×104WC.B=0.6T,Pm=3.6×106WD.B=18T,Pm=2.16×106W5、如图所示是长方体的霍尔元件示意图,霍尔元件是一块通电的铜板,放在匀强磁场中,磁场垂直于板面adef向下,磁感应强度大小为B,板内通有图示方向的恒定电流。已知电流大小是I,铜板的电阻率是单位体积内自由电子的个数是n,电子的电荷量是e,下列说法正确的是()
A.铜板左右两面之间的电势差是B.自由电子定向移动的速率是C.铜板前后两个面相比,前面abcd电势较低D.前后两面的电势差是6、如图所示,虚线区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,一边长为L的正方形单匝导体框垂直磁场放置,框的右边与磁场边界重合,此时穿过导体框的磁通量为Φ。现将导体框以速度v沿纸面垂直边界拉出磁场;在此过程中()
A.穿过导体框的磁通量增加,产生的感应电动势是B.穿过导体框的磁通量减小,产生的感应电动势是C.穿过导体框的磁通量增加,产生的感应电动势是D.穿过导体框的磁通量减小,产生的感应电动势是7、如图所示,边长为L的单匝均匀金属线框置于光滑水平桌面上,在拉力作用下以恒定速度通过宽度为D、方向竖直向下的有界匀强磁场,线框的边长L小于有界磁场的宽度D,在整个过程中线框的ab边始终与磁场的边界平行,若以F表示拉力、以Uab表示线框ab两点间的电势差、I表示通过线框的电流(规定逆时针为正,顺时针为负)、P表示拉力的功率;则下列反映这些物理量随时间变化的图像中正确的是()
A.B.C.D.8、如图甲;为风力发电机的简易模型:感应线圈与电流测量装置相连,风杯在风力作用下带动与杆相连的永磁铁转动。某一段时间内,电流测量装置显示感应电流随时间变化的关系如图乙。下列说法正确的是()
A.感应电流的频率为B.永磁铁的转速为C.感应电流的有效值为D.感应电流瞬时值表达式9、如图,理想变压器原线圈输入电压副线圈电路中R0为定值电阻,R是滑动变阻器。V1和V2是理想交流电压表,示数分别用U1和U2表示;A1和A2是理想交流电流表,示数分别用I1和I2表示。下列说法正确的是()
A.I1和I2表示电流的瞬时值B.U1和U2表示电压的最大值C.滑动触头向上滑动过程中,U2不变、I1变小D.滑动触头向下滑动过程中,U2变小、I1变小评卷人得分二、多选题(共8题,共16分)10、如图(甲)所示,两根足够长的平行光滑金属导轨固定在水平面内,导轨间距为1.0m,左端连接阻值R=4.0Ω的电阻,匀强磁场磁感应强度B=0.5T、方向垂直导轨所在平面向下。质量m=0.2kg、长度l=1.0m、电阻r=1.0Ω的金属杆置于导轨上,向右运动并与导轨始终保持垂直且接触良好,t=0时对杆施加一平行于导轨方向的外力F,杆运动的v-t图像如图(乙)所示;其余电阻不计;则()
A.t=0时刻,外力F水平向右,大小为0.7NB.3s内,流过R的电荷量为3.6CC.从t=0开始,金属杆运动距离为5m时电阻R两端的电压为1.6VD.在0~3.0s内,外力F大小随时间t变化的关系式是F=0.1+0.1t(N)11、空间存在一方向垂直于纸面向里、磁感应强度随时间周期性变化的匀强磁场(如图2所示),其边界如图1中虚线所示,现将半径为的导电圆环固定在纸面内,圆环的电阻为圆心在上;下列说法中正确的是()
A.圆环中的感应电流始终沿逆时针方向B.圆环中电流的有效值为C.时线圈所受的安培力大小为D.内线圈所产生的焦耳热为300J12、如图所示,交流发电机的矩形线圈边长线圈匝数电阻线圈在磁感应强度的匀强磁场中绕垂直于磁场的轴以的角速度匀速转动,外接电阻以线圈平面垂直于中性面时刻开始计时,则()
A.电动势瞬时值为B.时线圈中磁通量变化率最大C.时线圈中感应电动势最大D.交变电流的有效值是13、高精度全息穿透成像探测仪利用电磁波穿透非金属介质,探测内部微小隐蔽物体并对物体成像,具有分辨率高、体积小、辐射少等特点,应用领域比超声波更广。关于电磁波和超声波,下列说法正确的是()A.电磁波和超声波均能发生偏振现象B.电磁波和超声波均能传递能量和信息C.电磁波和超声波均能发生干涉和衍射现象D.电磁波和超声波均需依赖于介质才能传播14、如图甲和图乙所示,匀强磁场的磁感应强度大小均为B,垂直于磁场方向均有一足够长的、间距均为l的光滑竖直金属导轨,图甲和图乙的导轨上端分别接有阻值为R的电阻和电容为C的电容器(不会被击穿),水平放置的质量分布均匀的金属棒的质量均为m,现使金属棒沿导轨由静止开始下滑,金属棒和导轨始终接触良好且它们的电阻均可忽略。以下关于金属棒运动情况的说法正确的是(已知重力加速度为g)()
A.图甲中的金属棒先做匀加速直线运动,达到最大速度后,保持这个速度做匀速直线运动B.图甲中的金属棒先做加速度逐渐减小的加速运动,达到最大速度后,保持这个速度做匀速直线运动C.图乙中电容器相当于断路,金属棒做加速度大小为g的匀加速直线运动D.图乙中金属棒做匀加速直线运动,且加速度大小15、远距离输电线路简化如图所示,电厂输送电功率不变,变压器均为理想变压器,图中标示了电压和电流,其中输电线总电阻为R;则()
A.B.输电线损失的电功率为C.提高输送电压U2,则输电线电流I2减小D.电厂输送电功率为U2I216、速度选择器可以使一定速度的粒子沿直线运动;如图甲所示。霍尔元件的工作原理与速度选择器类似,某载流子为电子的霍尔元件如图乙所示。下列说法正确的是()
A.图甲中,电子以速度大小从Q端射入,可沿直线运动从P点射出B.图甲中,电子以速度大小从P端射入,电子向下偏转,轨迹为抛物线C.图乙中,仅增大电流I,其他条件不变,MN之间的霍尔电压将增大D.图乙中,稳定时霍尔元件M侧的电势低于N侧的电势17、如图所示;在圆心固定一个带正电的电荷,另一个带正电粒子在库仑力和洛伦兹力共同作用下绕固定电荷做匀速圆周运动,若把两个电荷的电量都加倍后,带电粒子做匀速圆周运动的半径不变;速率不变,不考虑粒子重力作用,则下列说法中正确的是()
A.正电粒子顺时针转动B.正电粒子逆时针转动C.开始时粒子受到洛伦兹力是库仑力的4倍D.开始时粒子受到洛伦兹力是库仑力的3倍评卷人得分三、填空题(共6题,共12分)18、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__________.
19、小明学习自感后进行了以下实验。在图甲所示的电路中,E为电源,L为线圈;闭合开关使灯泡A发光,然后断开开关,发现灯泡A不会立即熄灭,而是持续一小段时间再熄灭。
(1)断开开关后,灯泡上的电流方向___________(选填“向左”或“向右”);若在线圈中插入铁芯后再重复该实验,则断开开关后灯泡上电流持续的时间___________(选填“变长”;“变短”或“不变”)。
(2)小明为了进一步研究影响灯泡上电流持续时间的因素,保持线圈一定,仅更换电源(内阻不计)或仅更换灯泡进行实验,并用电流传感器(图中未画出)测量开关断开后灯泡中的电流i随时间t的变化。其中的一组图像如图乙所示。
若①②两条曲线对应的电源电动势分别为E1、E2,则其大小关系为___________;
若①②两条曲线对应的灯泡电阻分别为R1、R2,则其大小关系为___________。
(3)已知穿过螺线管的磁通量Φ与其电流i成正比,且断开开关后小灯泡持续发光的能量来源于线圈储存的磁场能,假设线圈中储存的磁场能E0全部转化为电路中的电能。请在图丙中作出Φ-i图像_______并推证_______(式中I0为开关闭合时线圈中的稳定电流值)。
20、半导体材料受到光照或者温度升高时,会有更多的________获得能量成为________,同时也形成更多的________,于是________明显地增强。21、模块机器人具有三个部分,它们分别是传感器、______器和______器,如果模块机器人有2种传感器,3种控制方式,4种执行器,那么从理论上可以有______种组合方式。22、如果把一个可拆变压器看成理想变压器,两个线圈分别为A、B,现要测量A线圈的匝数,提供的器材有:一根足够长的绝缘导线、一只多用电表和低压交流电源,请简要叙述实验步骤(写出要测的物理量,并用字母表示):____________,A线圈的匝数为nA=____________。(用所测物理量符号表示)23、电磁波在真空中的传播速率为___________m/s。波长为0.6μm的电磁波,频率为__________Hz;电磁波谱的排列是:无线电波。微波____________。可见光、紫外线、X射线、γ射线。评卷人得分四、作图题(共4题,共32分)24、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。
25、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。
26、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。
27、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18分)28、物理研究课上;同学们用可拆变压器探究“变压器的电压与匝数的关系”。可拆变压器如图甲;乙所示:
(1)下列说法正确的是____;
A.为确保实验安全;实验中要求原线圈匝数小于副线圈匝数。
B.变压器的原线圈接低压交流电;测量副线圈电压时应当用多用电表的“直流电压挡”
C.可以先保持原线圈电压;匝数不变;改变副线圈的匝数,研究副线圈匝数对副线圈电压的影响。
D.测量副线圈电压时;先用最大量程试测,大致确定电压后再选用适当的挡位进行测量。
E.变压器开始正常工作后;铁芯导电,把电能由原线圈输送到副线圈。
F.变压器开始正常工作后;若不计各种损耗,在原线圈上将电能转化成磁场能,在副线圈上将磁场能转化成电能,铁芯起到“传递”磁场能的作用。
(2)如图丙所示;某同学自己绕制了两个线圈套在可拆变压器的铁芯上。原线圈接学生电源的交流输出端,副线圈接小灯泡。下列说法正确的是____。
A.与变压器未通电时相比较;此时若将可拆变压器上端的横条铁芯取下将更费力。
B.若仅增加原线圈绕制的圈数;小灯泡的亮度将保持不变。
C.若仅增加副线圈绕制的圈数,学生电源的过载指示灯可能会亮起A.B.C.E.E.29、初中物理学习了电磁继电器;某同学学习了高中物理的传感器后,用电源;电磁继电器、滑动变阻器、开关、导线等仪器设计了一个高温报警器,要求是:正常情况绿灯亮,温度过高时电铃报警。电路如图所示,图中仪器还不完整。请完成以下问题:
(1)图中的甲还需要放入的元件是________;
A.随温度升高电阻阻值增大的热敏电阻。
B.随温度升高电阻阻值减小的热敏电阻。
(2)电路正确连接之后,该同学调试过程发现报警时温度比预期偏高了一点点。为了安全起见,要求在温度更低一点时就开始报警,则需要调节滑动变阻器的滑片往________(选填“左”或“右”)移动一点。30、小雨同学用图甲的实验装置“研究电磁感应现象”。闭合开关瞬间;发现灵敏电流计的指针向左偏转了一下。
(1)闭合开关稳定后,将滑动变阻器的滑片向右滑动过程中,灵敏电流计的指针______________(填“向左偏转”;“向右偏转”或“不偏转”);
(2)闭合开关稳定后,将线圈A从线圈B抽出的过程中,灵敏电流计的指针______________(填“向左偏转”;“向右偏转”或“不偏转”);
(3)如图乙所示,R为光敏电阻,其阻值随着光照强度的加强而减小。金属环A用轻绳悬挂,与长直螺线管共轴,并位于其左侧。当光照减弱时,从左向右看,金属环A中电流方向______________(填“顺时针”或“逆时针”),金属环A将向_______(填“左”或“右”)运动,并有______________(填“收缩”或“扩张”)的趋势。评卷人得分六、解答题(共1题,共6分)31、如图所示,真空中有一长为H的直细金属导线置于一半径为高为的金属圆柱网面的轴线上,导线与金属圆柱网面之间电压恒为导线为负极。金属圆柱网面与半径的同轴等高圆柱面之间,磁感应强度为其大小可调。假设导线每秒逸出的电子数为同一高度逸出的电子均沿水平径向由静止开始加速,且沿各径向方向也均匀分布。已知电子质量为不考虑出射电子间的相互作用。
(1)求电子到达金属圆柱网面速度大小
(2)要求没有电子能飞出半径的圆柱侧面,求磁感应强度的最小值
(3)若磁感应强度的大小保持上题(2)得到的最小值并在金属圆柱网面与半径为的圆柱面之间,加竖直向下的匀强电场,电场强度为(),接收板圆心与点重合,半径为厚度忽略不计,在该金属板上接地的线路中检测到电流的电流强度为
参考答案一、选择题(共9题,共18分)1、B【分析】【分析】
【详解】
AC.火线中的电流与零线中的电流相等时,则说明没有漏电,a、b间无感应电动势,脱扣开关不会断开,当两电流突然不相等时,a、b间产生感应电动势;该开关就会断开。当用电器总功率过大或双孔插座中两个线头相碰时,只要火线与零线中的电流相等,脱扣开关就不会自动断开,故AC错误;
B.当站在地面上的人触及火线时;有一部分的电流会通过人体流入大地,火线和零线中的电流不相等,发生漏电现象,则脱扣开关会自动断开,故B正确。
D.当站在绝缘物上的人双手分别接触火线和零线时;人相当于一个用电器,火线与零线的电流同时增大,脱扣开关不会自动断开,故D错误。
故选B。2、D【分析】【分析】
【详解】
A.当S极靠近线圈时;通过圆环的磁通量增加,选项A错误;
B.根据楞次定律;增反减同,圆环中产生向里的磁场,根据右手螺旋定则可知有顺时针方向的感应电流,选项B错误;
CD.根据“来拒去留”;圆环受到与相对运动方向相反的安培力,即向远离磁铁方向摆动,选项C错误,D正确。
故选D。3、B【分析】【详解】
接线柱a、b接电压为U的直流电源时,甲灯均能正常发光,乙灯完全不亮,说明y为电容器;当a、b接电压的有效值为U的交流电源时;甲灯发出微弱的光,乙灯能正常发光,说明x为电感线圈,B正确.故选B.
【点睛】电容器的特点是:通交流,隔直流,电感线圈的特点是;通低频阻高频.4、D【分析】【详解】
通电金属杆在磁场中受安培力的作用而对弹体加速,由功能关系得BIdL=代入数值解得B=18T;当速度最大时磁场力的功率也最大,即Pm=BIdvm,代入数值得Pm=2.16×106W,故ABC错误,D正确.故选D5、D【分析】【详解】
A.铜板左右两面之间的电阻为
则铜板左右两面之间的电势差是
故A错误;
B.由电流的定义式可得
所以自由电子定向移动的速率是
故B错误;
C.由左手定则可知电子向铜板的后面聚集,所以前面abcd电势较高;故C错误;
D.由可得
则前后两面的电势差是
故D正确。
故选D。6、D【分析】【分析】
【详解】
将导体框沿纸面垂直边界拉出磁场的过程中;穿过导体框的磁感线条数减少,磁通量减小,产生的感应电动势是。
故选D。7、B【分析】【分析】
【详解】
设线框每边电阻为R,线框的边长为L,线框的速度为v。
①线框进入磁场过程,产生的感应电动势为E=BLv
线框中的电流为
方向为逆时针方向(正方向);拉力F大小为
a、b两点间的电势差为
拉力的功率为
②线框完全进入磁场过程Uab=E=BLv
F=0
I=0
P=0
③线框离开磁场过程,产生的感应电动势为E=BLv
线框中的电流为
方向为顺时针方向(负方向);拉力F大小为
a、b两点间的电势差为
拉力的功率为
故B正确,ACD错误。8、B【分析】【详解】
A.由图乙可知周期0.4s,则感应电流的频率为
A错误;
B.永磁铁的转速为
B正确;
C.感应电流的最大值为有效值为
C错误;
D.
由图乙可知感应电流瞬时值表达式为
D错误;
故选B。9、C【分析】【分析】
【详解】
A.I1和I2表示电流的有效值;选项A错误;
B.U1和U2表示电压的有效值;选项B错误;
CD.变压器次级电压由匝数比和初级电压决定,可知U2不变;滑动触头向上滑动过程中,R变大,则次级电流减小,则初级电流也减小,电流表A1的示数I1变小;同理可知,滑动触头向下滑动过程中,U2不变、I1变大;选项C正确,D错误。
故选C。二、多选题(共8题,共16分)10、C:D【分析】【详解】
A.根据v-t图象可以知道金属杆做匀减速直线运动,加速度为
当t=0时刻,设向右为正方向,根据牛顿第二定律有
根据闭合电路欧姆定律和法拉第电磁感应定律有
联立以上各式代入数据可得负号表示方向水平向左,故A错误;
B.根据
联立可得
又因为v-t图象与坐标轴围成的面积表示通过的位移,所以有
故代入数据可解得q=0.9C
故B错误;
C.设杆运动了5m时速度为v1,则有
此时金属杆产生的感应电动势
回路中产生的电流
电阻R两端的电压
联立以上几式结合A选项分析可得故C正确;
D.由A选项分析可知t=0时刻外力F的方向与v0反向,由牛顿第二定律有
设在t时刻金属杆的速度为v,杆的电动势为E,回路电流为I,则有
联立以上几式可得N
负号表示方向水平向左,即大小关系为N
故D正确。
故选CD。11、B:C【分析】【分析】
【详解】
A.由楞次定律分析可知电流为逆时针方向,电流为顺时针方向;故A错误;
B.由法拉第电磁感应定律可知电动势为
电动势为
则电动势的有效值为
代入数值解得电动势的有效值为
圆环中电流的有效值为
故B正确;
C.时线圈电流为
由图像可知时磁感应强度为所受的安培力大小为
故C正确;
D.内线圈所产生的焦耳热为
故D错误。
故选BC。12、B:C:D【分析】【分析】
【详解】
A.根据得。
因从垂直中性面时刻开始计时;故。
选项A错误;
B.时线圈中磁通量变化率最大;选项B正确;
C.时。
选项C正确;
D.交变电流的有效值。
解得。
选项D正确;
故选BCD。13、B:C【分析】【分析】
【详解】
A.只有横波才能发生偏振现象;超声波的纵波部分不能发生偏振现象,A错误;
B.电磁波和超声波均能传递能量和信息;B正确;
C.电磁波和超声波均能发生干涉和衍射现象;C正确;
D.电磁波的传播不需要介质;可以在真空中传播,D错误。
故选BC。14、B:D【分析】【详解】
AB.题图甲中金属棒下落的过程中,受重力和向上的安培力,由牛顿第二定律可知
当金属棒下落的速度逐渐增大时;金属棒的加速度逐渐减小。
当时
则
此后金属棒保持该速度做匀速直线运动;故A错误,B正确;
C.题图乙中金属棒下落的过程中,速度逐渐增大,金属棒产生的感应电动势逐渐增大,导体棒对电容器充电,由右手定则知,回路中产生逆时针方向的感应电流,根据左手定则知金属棒所受的安培力竖直向上,金属棒的加速度小于g;故C错误;
D.题图乙中金属棒做加速运动,开始时金属棒中的感应电动势
设经时间金属棒的速度增加则金属棒的加速度大小
此时金属棒中的感应电动势大小
则电容器两极板所带电荷量的改变量
金属棒中的电流大小
由牛顿第二定律可知
联立解得
故D正确。
故选BD。15、C:D【分析】【详解】
A.由于输电线总电阻为R,输电线上有电压降U线<U2
根据欧姆定律得
故A错误;
B.输电线上有功率损失
故B错误;
C.根据P=UI
知在输送功率不变的情况下,增大U2,I2减小;故C正确;
D.理想变压器不改变电功率U2I2=U1I1
故电厂输送电功率为U2I2;故D正确。
故选CD。16、C:D【分析】【详解】
A.当电子从Q→P时;所受电场力向上,洛伦兹力向上,合力不会为零,电子不能做直线运动,A错误;
B.电子以速度大小
从P端射入,则
电子向下偏转;所受合力为变力,轨迹不可能为抛物线,故B错误;
C.图乙中,设霍尔元件厚度为h,宽为d,由
可得
仅增大电流I,其他条件不变,将增大;故C正确;
D.根据左手定则可判断电子受到的洛伦兹力向左,所以M侧电势低,N侧电势高;故D正确。
故选CD。17、B:D【分析】【详解】
AB.带正电的粒子所受库仑力背离圆心;则洛仑兹力指向圆心,由左手定则可知,带电粒子逆时针运动,故A错误,B正确;
CD.粒子开始匀速圆周运动
电量都加倍后匀速圆周运动
联立以上两式求得
故C错误;D正确。
故选BD。三、填空题(共6题,共12分)18、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】19、略
【分析】【详解】
(1)[1]断开开关;线圈中的电流减小,在线圈中产生自感电动势,线圈相当于电源,由楞次定律可知,正极在线圈的右边,线圈与灯泡组成回路,则灯泡中的电流方向向左。
[2]若在线圈中插入铁芯后;断开开关,线圈中的自感电动势更大,阻碍作用更大,灯泡上电流持续的时间变长。
(2)[3]断开开关,线圈中的电流减小,在线圈中产生自感电动势阻碍电流从开关闭合时线圈中的电流开始减小,由图乙可知,开始的电流相等,则说明电动势相等,即
[4]由图乙可知,①图线中电流变化更快,说明阻碍作用更大,则灯泡电阻更大,即
(3)[5]穿过螺线管的磁通量Φ与其电流i成正比;如图。
(3)[6]由题意可知磁场能E0应等于电路中电流所做的功W。设线圈匝数为n,在极短时间内电流做功
即
由题意可知磁通量正比于电流,即断开开关瞬间线圈、灯泡回路中流过的电流初值为I0,此时线圈中的磁通量为
则
式中为图中阴影面积,即
则【解析】向左变长E1=E2R1>R2见解析20、略
【分析】【详解】
[1][2][3][4]半导体材料受到光照或者温度升高时,会有更多的电子获得能量成为自由电子,同时也形成更多的空穴,于是导电性明显地增强。【解析】①.电子②.自由电子③.空穴④.导电性21、略
【分析】【分析】
【详解】
[1][2][3]模块机器人由传感器、控制器和执行器三个模块组成,相当于人的感觉器官、大脑和肌肉,根据数学组合可知,若选择一个传感器,一个控制方式,则有四种组合,因此共有24种组合。【解析】①.控制②.执行③.2422、略
【分析】【分析】
【详解】
[1]①用长导线绕一个n匝线圈,作为副线圈替代A线圈.
②把低压交流电源接B线圈,用多用电表交流电压挡测得绕制的线圈的输出电压U.
③用A线圈换下绕制的线圈,用多用电表交流电压挡测得A线圈的输出电压UA.
[2]根据电磁感应原理可知
可得nA=n【解析】见解析nA=n23、略
【分析】【分析】
【详解】
[1]电磁波在真空中的传播速率为3.0×108m/s;
[2]波长为0.6μm的电磁波,频率为
[3]电磁波谱的排列是:无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。【解析】①.3.0②.5.0③.红外线四、作图题(共4题,共32分)24、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】25、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】26、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】27、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18分)28、A:C:C:D:F【分析】【分析】
【详解】
(1)[1]A.为确保实验安全;实验中要求副线圈匝数小于原线圈匝数,使得次级电压较小,故A错误;
B.变压器的原线圈接低压交流电;测量副线圈电压时应当用多用电表的“交流电压挡”测量,故B错误;
C.实验时可采用控制变量法;先保持原线圈电压;匝数不变,改变副线圈的匝数,研究副线圈匝数对副线圈电压的影响,故C正确;
D.测量副线圈电压时;先用最大量程试测,大致确定电压后再选用适当的挡位进行测量,防止烧坏电压表,故D正确;
E.变压器开始正常工作后;通过电磁感应,把电能由原线圈输送到副线圈,故E错误;
F.变压器开始正常工作后;若不计各种损耗,在原线圈上将电能转化成磁场能,在副线圈上将磁场能转化成电能,铁芯起到“传递”磁场能的作用,故F正确。
故选CDF。
(2)[2]A.变压器线圈通电压会产生磁场;而变压器上端的横条相当于磁铁,下端对横条有吸引力作用,因此与变压器未通电时相比较,此时若将可拆变压器上端的横条铁芯取下将更费力,故A正确;
B.仅增加原线圈匝数;次级电压将减小,小灯泡亮度将变暗,故B错误;
C.若仅增加副线圈绕制的圈数;副线圈电压升,小灯泡消耗的功率变大,学生电源输出的功率变大,有可能使学生
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