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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年湘教新版选择性必修2物理上册月考试卷445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、某实验小组模拟远距离输电的原理图如图所示,A、B为理想变压器,R为输电线路的电阻,灯泡Ll、L2规格相同;保持变压器A的输入电压不变,下列说法正确的是()
A.断开S,A的输入功率减小B.断开S,Ll不受影响C.将滑片P下移,灯泡Ll变暗D.将滑片P上移,A的输入功率增大2、如图正、负电子垂直磁场方向沿与边界成θ=30°角的方向射入只有下边界的匀强磁场中;则正;负电子在磁场中运动的时间之比为()
A.1:1B.1:2C.1:5D.1:63、笔记本电脑趋于普及,电脑机身和显示屏对应部位分别有磁体和霍尔元件。当显示屏开启时磁体远离霍尔元件,电脑正常工作;当显示屏闭合时磁体靠近霍尔元件,屏幕熄灭,电脑进入休眠状态。如图,一块宽为a、长为c的矩形半导体霍尔元件,元件内的导电粒子是电荷量为e的自由电子,通入方向向右的电流时,电子的定向移动速度为v。当显示屏闭合时元件处于垂直于上表面、方向向上的匀强磁场中,于是元件的前、后表面间出现电压U;以此控制屏幕的熄灭。则关于元件的说法正确的是()
A.前表面的电势比后表面的高B.前、后表面间的电压U与v有关C.前、后表面间的电压U与c成正比D.自由电子受到的洛伦兹力大小为4、如图所示是质谱仪的一部分,离子a、b以相同的速度从孔S沿着与磁场垂直的方向进入匀强磁场,最终打到照相底片上.已知离子a、b的质量和电量分别为ma、mb和qa、qb,它们在磁场中运动时间分别为ta、tb;则下列说法正确的是()
A.ma>mbB.qa<qbC.ta=tbD.ta>tb5、如图所示,AB、CD组成一个平行轨道,导轨间距为L,轨道平面的倾角θ=30°,轨道与导轨EF、GH由两小段光滑绝缘的圆弧(长度可忽略)BE、DG相连,倾斜导轨部分处于垂直导轨平面向下的匀强磁场当中,磁感应强度大小为B,水平部分(足够长)处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度大小为2B(磁场未画出),质量为m、电阻为的导体棒Q静止于水平导轨上。AC端接一个电容器,电容器的电容为质量为m、电阻忽略不计的导体棒P与导轨垂直放置,从靠近AC端的位置由静止释放,导体棒P初始时离水平轨道的高度为h。已知重力加速度为g,不考虑导体棒P与导轨间的摩擦力,不计导轨的电阻,整个过程中Q始终静止不动且PQ没有发生碰撞。则下列说法正确的是()
A.导体棒P在倾斜导轨上做匀加速运动,加速度大小为B.导体棒P进入水平导轨时的速度大小为C.导体棒Q在此过程中受到的最大摩擦力为D.导体棒P在水平轨道发生的位移为6、关于下列四幅图中;下列说法正确的是()
A.甲图是电磁感应实验,说明磁可以生电B.乙图是真空冶炼炉,当炉外线圈通入高频交流电时,线圈产生大量热量C.丙图是金属探测器,探测环中的发射线圈通以正弦式电流,附近的被测金属物中会产生涡流D.丁图是电吉他中电拾音器的基本结构,金属弦被磁化,弦振动过程中线圈中会产生感应电流,从而使音箱发声。如果选用铜质弦,电吉他也能正常工作7、如图所示;高考考生入场时监考老师要用金属探测器进行安检。这种手持金属探测器工作时,探测器内部的线圈通有正弦交流电,产生变化的磁场。当探测器靠近金属物体时,会引起探测器内线圈中的电流异常变化,报警器就会发出警报,则该探测器工作时()
A.利用的是静电感应现象B.利用的是磁场对金属的吸引作用C.能准确区分金属种类D.靠近金属,金属中会产生涡流8、无线充电是近年发展起来的新技术;如图所示,该技术通过交变磁场在发射线圈和接收线圈间传输能量。内置接收线圈的手机可以直接放在无线充电基座上进行充电,关于无线充电的说法正确的是()
A.无线充电效率高,线圈不发热B.无线充电基座可以用稳恒直流电源供电C.无线充电过程主要利用了电磁感应原理D.无线充电基座可以对所有手机进行无线充电9、如图所示的电路中;A;B是两个相同的小灯泡.L是一个带铁芯的线圈,其电阻可忽略不计.调节R,电路稳定时两小灯泡都正常发光,则()
A.合上开关时,B两灯同时正常发光,断开开关时,B两灯同时熄灭B.合上开关时,B灯比A灯先达到正常发光状态C.断开开关时,B两灯都不会立即熄灭,通过B两灯的电流方向都与原电流方向相同D.断开开关时,A灯会突然闪亮一下后再熄灭评卷人得分二、多选题(共6题,共12分)10、如图所示,在0≤x≤7d的区域内存在垂直xOy平面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场。一带电粒子从坐标原点O与x轴正方向成θ=53°垂直磁场射入,从磁场右边界上点P(7d,d)离开。已知粒子的质量为m,带电量为q;重力不计,取sin53°=0.8,cos53°=0.6.下列说法正确的是()
A.该带电粒子带正电B.粒子的发射速度大小为C.粒子从P点射出时的速度方向与x轴正方向的夹角为37°D.若只改变粒子的入射方向,则粒子在磁场中运动的最长时间为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、如图所示,距离为L的竖直虚线PQ、MN之间存在沿水平方向的匀强磁场,磁感应强度大小为B。有一质量为m、电阻为R的直角三角形金属线框ACD,AC边长为3L,CD边长为1.5L,线框底边AC在光滑绝缘的水平面上,给金属线框一个水平向右的初速度,CD边出磁场前瞬间线框的加速度大小为a,线框始终在竖直平面内运动,AC边一直不离开水平面;则下列判断正确的是()
A.CD边出磁场前瞬间,线框的速度大小为B.CD边出磁场后瞬间,线框的加速度大小为aC.在CD边刚出磁场到A点刚要进磁场过程中,线框对地面的压力大于线框重力D.在CD边刚出磁场到A点刚要进磁场过程中,线框的速度减少量为13、如图甲所示;闭合线圈固定在小车上,总质量为1kg.它们在光滑水平面上以10m/s的速度进入与线圈平面垂直;磁感应强度为B的水平有界匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里.已知小车运动的速度v随车的位移x变化的v-x图象如图乙所示.则()
A.线圈的长度L=15cmB.磁场的宽度d=25cmC.线圈进入磁场过程中做匀加速运动,加速度为0.8m/s2D.线圈通过磁场过程中产生的热量为48J14、了解物理规律的发现过程学会像科学家那样观察和思考,往往比掌握知识本身更重要。以下符合物理学历史和思想的是()A.电场与电场线实际都不存在,都是理想化模型B.和都是采用比值法定义的物理量C.交变电流的有效值体现了等效思想D.安培发现了电磁感应现象15、如图所示的电路中,理想变压器原.副线圈的匝数比电阻D为理想二极管,原线圈接V的交流电;则()
A.交流电的频率为B.通过R1的电流为C.通过R2的电流为D.变压器的输入功率为150W评卷人得分三、填空题(共7题,共14分)16、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。17、判断下列说法的正误。
(1)在电场周围,一定存在和它联系着的磁场。_________
(2)在变化的磁场周围一定会产生变化的电场。_________
(3)电磁波不能在真空中传播。_________
(4)电磁波是横波。_________
(5)电磁波在真空和介质中传播速度相同。_________
(6)只要有电场和磁场,就能产生电磁波。_________18、左手定则:伸开左手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面内;让磁感线______,并使四指指向______的方向,这时______的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。19、从能量角度理解楞次定律。
感应电流沿着楞次定律所述的方向,是_________定律的必然结果,当磁极插入线圈或从线圈内抽出时,推力或拉力做功,使_________能转化为感应电流的_________能。20、类比是研究问题的常用方法。如图甲所示,是竖直放置的足够长、光滑的平行长直导轨,其间距为L。是跨接在导轨上质量为m的导体棒,定值电阻的阻值为R。空间存在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场。已知电容器(起初不带电)的电容为C,重力加速度为g。导体棒下落过程中始终保持水平且与导轨接触良好;不计导轨和导体棒的电阻及空气阻力。
(1)情境1:从零时刻开始,开关S接通1,同时释放导体棒其速率v随时间t的变化规律可用方程(①式)描述,求导体棒下落的最大速率vm(),及①式中的k。()
(2)情境2:从零时刻开始,开关S接通2,若导体棒保持大小为的速度下落,则电容器充电的电荷量q随时间t的变化规律,与情境1中物体速率v随时间t的变化规律类似。类比①式,写出电容器充电电荷量q随时间t变化的方程();并在图乙中定性画出图线。()
(3)分析情境1和情境2中电路的有关情况,完成表格中的填空。情境1情境2通过导体棒电流最大值的计算式________________导体棒克服安培力做功W与回路产生焦耳热Q的比较W________Q(选填“>”、“<”或“=”)W______Q(选填“>”、“<”或“=”)
21、两个由相同导线组成的正方形线框边长之比为2:1,由磁场外分别以2v和v匀速拉入匀强磁场中,不计一切摩擦,且导线电阻与长度成正比,则在此过程中线框中产生的热量之比为__,通过线框截面的电量之比为__。
22、在水平放置的光滑导轨上,沿着导轨方向固定一条形磁铁(如图所示)。现有四个滑块,分别由铜、铁、铝和有机玻璃制成,使它们从导轨上A点以一定的初速度向磁铁滑去,则作加速运动的是__________;作匀速运动的是____________;作减速运动的是________。
评卷人得分四、作图题(共4题,共20分)23、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。
24、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。
25、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。
26、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4题,共12分)27、传感器担负着信息的采集任务,在自动控制中发挥着重要作用,传感器能够将感受到的物理量(如温度、光、声等)转换成便于测量的量通常是电学量)例如热敏传感器,主要是应用了半导体材料制成的热敏电阻将热学量转换为电学量,热敏电阻随温度变化的图象如图甲所示,图乙是由热敏电阻R1作为传感器制作的简单自动报警器线路图;问:
(1)由图甲可知,热敏电阻R1的电阻随着温度的升高而____________(填“增大”或“减小”)。
(2)图乙中左侧回路不通电或电流过小时,金属片与b接触;电流过大时,电磁铁吸引金属片与a接触,为了使热敏电阻R1的温度过高时报警器铃响,开关c应接在_______(填“a”或“b”)。
(3)电源电动势E为18V,内阻不计,电磁铁的线圈电阻R3为80Ω,流过热敏电阻R1的电流大于或等于Ic时就会报警,Ic为10mA,热敏电阻R1达到100℃时的电阻为600Ω。若要求热敏电阻R1达到100℃时开始报警,则电阻箱R2的阻值应调为________Ω。若电源内阻不能忽略,调节电阻箱时未考虑电源内阻,当热敏电阻R1的温度缓慢升高到报警器开始报警时,热敏电阻R1的温度_______100℃(填“大于”或“小于”)。28、温度有时能明显地影响导体的导电性能。
(1)在实际应用中,常用纵坐标表示电流I、横坐标表示电压U;画出导体的伏安特性曲线。如图甲所示为某导体的伏安特性曲线。
①由图甲可知,随着电压升高,该导体的电阻逐渐_______(选填“变大”或“变小”);
②若将该导体与电动势内阻的电源,阻值的定值电阻连接成图乙所示电路,电路闭合后导体的实际功率为_______W。
(2)如图丙所示为一个简单恒温箱的温控装置的原理电路图,电磁铁与热敏电阻R、滑动变阻器串联接在电源E两端。当通过电磁铁的电流大于或等于15mA时,吸引衔铁,使触点断开,加热器停止工作。已知电磁铁的电阻热敏电阻在不同温度下的阻值如下表所示:。t/℃30.040.050.060.070.080.0R/Ω208145108826249
①现有下列实验器材可供选择:电源E1(电动势为3V,内阻1Ω)、电源E2(电动势6V,内阻2Ω)、滑动变阻器R1(0~500Ω)、滑动变阻器R2(0~2000Ω)。为使该装置实现对30~80℃之间任意温度的控制且便于调节,电源E应选用_________(选填“”或“”),滑动变阻器应选用_________(选填“”或“”);
②如果要使恒温箱内的温度保持在40℃,滑动变阻器连入电路的阻值为_______Ω。29、温度传感器是一种将温度变化转换为电学量变化的装置,它通过测量传感器元件的物理量随温度的变化来实现温度的测量,其核心部件是由半导体材料制成的热敏电阻。在某次实验中,为了测量热敏电阻在0℃到100℃之间多个温度下的阻值,一实验小组设计了如图甲所示的电路。其中毫安表()量程为内阻忽略不计,E为电源,R为滑动变阻器,为电阻箱;S为单刀双掷开关。其实验步骤如下:
A.调节温度,使得的温度达到
B.将S拨向接点1,调节滑动变阻器R,使电流表的指针偏转到适当位置,记下此时电流表的读数
C.将S拨向接点2,只调节电阻箱使电流表的读数仍为记下此时电阻箱的读数
D.改变的温度,重复以上步骤,即可测得该热敏电阻的阻值随温度的变化关系。
(1)由以上操作过程可知,当的温度为t1时,_____。
(2)根据实验测得的数据,作出了随温度t变化的图像如图乙所示,由图乙可知,热敏电阻的阻值随温度为t变化的关系式为______。
(3)若把该热敏电阻与电源(电动势内阻忽略不计)、电流表(量程内阻)、电阻箱串联起来;连成如图丙所示的电路,用该电阻作测温探头,把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度,就得到一个简单的“热敏电阻测温计”。
①电流表刻度较小处对应的温度刻度应该______(选填“较大”或“较小”)。
②若电阻箱的阻值取则电流表处所对应的温度刻度为_____℃。30、某同学了解到,给大货车“称重”利用了压阻应变片元件,当改变对压阻应变片压力时,其阻值发生变化,这种效应称为“压阻效应”。现用如图(a)所示的电路研究某压阻应变片的压阻效应,己知的阻值变化范围为几欧姆到几十欧姆,所用电源的电动势内阻忽略不计。除图(a)中的器材外,实验室还提供了如下器材可供选择:
A.电压表V(量程为内阻约为)
B.电流表(量程为内阻)
(1)为尽量减少测量误差,图(a)中的未知电表M选择电流表而不选择电压表V,请说明理由:______。
(2)图(a)中的未知电表M选择电流表给电阻加上一定的压力后,闭合开关S,调节滑动变阻器记下电流表和电流表的读数分别为和可得______(用题目中给定的字母符号表示)。
(3)该同学用提供的器材设计了如图(b)所示电路,想把电流表改成简单压力表,即直接在电流表盘上对应电流位置处标上压力大小,若与压力F的函数关系为(单位均取国际单位);回答下列问题:
①该同学通过调节图(b)中的滑动变阻器当电流表的读数为时,在此刻度处标上则此时滑动变阻器的阻值为______(计算结果保留两位有效数字),之后保持阻值不变,在电流表表盘上对应电流位置处标上压力F的刻度,则该压力表盘的刻度线______(选填“均匀”或“不均匀”);
②根据上述压力表的标定方法,此压力表能测得的压力最大值为______N(计算结果保留两位有效数字)。评卷人得分六、解答题(共3题,共21分)31、质量为m=0.02kg通电细杆ab置于倾角为θ=37°的平行放置的导轨上,导轨的宽度d=0.2m,杆ab与导轨间的动摩擦因数μ=0.4,磁感应强度B=2T的匀强磁场与导轨平面垂直且方向向下,调节滑动变阻器的滑片,让杆ab沿导轨匀速下滑。试求出通过杆ab的电流为多大。(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)32、如图甲所示,立体坐标系中,圆形磁场区域的圆心位于x轴负半轴上,磁场方向沿z轴正方向,磁场的磁感应强度大小为一带正电的粒子从磁场最低点P处以速率沿y轴负方向射入磁场,又沿x轴正方向射出磁场,已知带电粒子的质量为m,电荷量为q;不计带电粒子的重力。
(1)求圆形磁场的半径;
(2)若当粒子刚到达O处时在y轴右侧空间立刻加上如图乙所示随时间周期性变化的匀强磁场,磁感应强度大小为规定z轴正方向为磁场的正方向;求每经过磁场变化的整数个周期粒子的位置坐标;
(3)若当粒子刚到达O处时立刻在y轴右侧空间加上如图丙所示的交替出现的磁场和电场,电场强度大小为磁感应强度大小为规定z轴正方向为电场和磁场的正方向,求经过时间后粒子速度的大小和与z轴的正切值及位置坐标。
33、如图所示一足够长的平行金属导轨,间距d,与水平面成两个金属细棒a、b用以轻质绝缘杆相连,两细棒相距为d,质量均为m,两细棒与导轨间的动摩擦因数均为把两细棒置于导轨某处由静止释放,下滑一段距离恰好匀速进入一有界的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向上,磁感应强度为B,磁场宽度也为d,求两金属棒穿越过程中在两棒上因电流产生的焦耳热Q。(除两金属棒外;其它部分的电阻均不计)
参考答案一、选择题(共9题,共18分)1、A【分析】【详解】
AB.将B变压器等效为A变压器副线圈的一部分电阻,则有
得
断开S,B变压器副线圈电阻变大,则等效电阻变大,变压器A的输入电压不变,则变压器A输出电压不变,则A变压器副线圈中电流变小,A变压器原线圈中的电流变小,A的输入功率减小,则等效部分电流减小,即Ll变暗;故A正确,B错误;
C.将滑片P下移,A变压器副线圈匝数变大,副线圈电压变大,等效部分电流变大,则灯泡Ll变亮;故C错误;
D.将滑片P上移;A变压器副线圈匝数变小,副线圈电压变小,等效部分电流变小,原线圈中电流变小,A的输入功率变小,故D错误。
故选A。2、C【分析】【详解】
如图所示,正电子从A点离开磁场,负电子从B点离开磁场,根据几何关系知
正、负电子在磁场中运动的周期相等,所以正电子运动时间为
负电子运动时间为
所以
故ABD错误;C正确。
故选C。
3、B【分析】【详解】
A.电流方向向右;电子向左定向移动,根据左手定则判断可知,电子所受的洛伦兹力方向向外,则前表面积累了电子,前表面的电势比后表面的电势低,故A错误;
BC.由电子受力平衡可得
解得
所以前、后表面间的电压U与v成正比,即前、后表面间的电压U与v有关,与c无关;故B正确,C错误;
D.稳定时自由电子受力平衡,受到的洛伦兹力等于电场力,即
故D错误。
故选B。4、D【分析】【详解】
AB.离子a、b以相同的速度从孔S沿着与磁场垂直的方向进入匀强磁场,做匀速圆周运动,由牛顿第二定律有
粒子圆周运动的半径r=
由图知ra>rb,可知a的大于b的但质量大小和电荷量大小无法比较,故AB错误;
CD.运动周期大小是T=
可知a的周期大于b的周期,而二者转过个圆周,可知a的运动时间一定大于b的运动时间;故C错误,D正确。
故选D。5、A【分析】【分析】
【详解】
A.对导体棒P在下滑过程中受力分析有
而
联立解得
所以导体棒P做匀加速直线运动,加速度大小为A正确;
B.导体棒在倾斜导轨上做匀变速直线运动,由
解得
故选项B错误;
C.当导体棒P进入水平导轨后,导体棒P切割磁感线产生感应电动势,产生感应电流,导体棒在安培力作用下开始减速,产生的感应电流逐渐减小,安培力逐渐减小,所以当P刚进入水平轨道时产生的感应电动势最大,感应电流最大,安培力最大,由受力平衡可知此时导体棒Q受到的摩擦力最大,所以有
故选项C错误;
D.导体棒P在安培力作用下减速最后速度为零,对导体棒P由动量定理有
而
解得
D错误;
故选A。6、C【分析】【详解】
A.甲图是电流磁效应实验;说明电可以生磁,故A错误;
B.乙图是真空冶炼炉;当炉外线圈通入高频交流电时,在冶炼炉内金属中产生涡流,产生大量热量,故B错误;
C.丙图是金属探测器;探测环中的金属线圈通以正弦式电流,附近的被测金属物中会产生涡流,故C正确;
D.丁图是电吉他中电拾音器的基本结构;金属弦被磁化,弦振动过程中线圈中会产生感应电流,从而使音箱发声。如果选用铜质弦,不能被磁化,电吉他不能正常工作,故D错误。
故选C。7、D【分析】【详解】
探测器内部的线圈通有正弦交流电;产生变化的磁场。当探测器靠近金属物体时,金属中会产生涡流,会引起探测器内线圈中的电流异常变化,报警器就会发出警报,利用了电磁感应现象;只要是金属物体就能产生涡流,不能准确区分金属种类。
故选D。8、C【分析】【详解】
A.接收线圈的磁通量只是发射线圈产生的一部分;则无线充电效率低;充电时线圈中有电流,根据电流的热效应,可知线圈会发热,故A错误;
B.如果无线充电基座用稳恒直流电源供电;则接收线圈的磁通量不变,不能产生感应电流,无法对手机充电,故B错误;
C.无线充电过程主要利用互感现象来实现能量传递的;故C正确;
D.如果手机内没有接受线圈;则无线充电基座不可以对手机进行充电,故D错误。
故选C。9、B【分析】【分析】
【详解】
AB;合上开关时;B灯立即正常发光,A灯所在的支路中,由于L产生的自感电动势阻碍电流的增大,A灯将推迟一些时间才能达到正常发光状态,故B正确,A错误;
CD;断开开关时;L中产生与原电流方向相同的自感电流,流过A灯的电流方向与原电流方向相同,流过B灯的电流方向与原电流方向相反,因为断开开关后,由L作为电源提供的电流是从原来稳定时通过L的电流值逐渐减小的,所以A、B两灯只是延缓一些时间熄灭,并不会比原来更亮,故C、D错误;
故选B.二、多选题(共6题,共12分)10、B:C【分析】【详解】
A.根据粒子轨迹的方向结合左手定则知;带电粒子带负电,故A错误;
B.根据题意画出粒子在磁场中的运动轨迹如图所示,做入射速度的垂线,连接OP作中垂线,两线相交与A点,A点即为轨迹的圆心,设OP与x轴夹角为α;由几何关系有。
所以得到
由牛顿第二定律得
得
故B正确;
C.根据以上分析知
故
设粒子射出磁场的速度与x轴正向夹角为β,速度的偏转角与粒子运动轨迹所对应的圆心角相等,由几何关系可知出射速度方向与x轴的夹角为37°;故C正确;
D.由于
故粒子在磁场中不能完成半个圆周运动,运动时间不能达到若改变粒子的入射方向,在磁场中运动时间半个周期对应的粒子的入射速度方向是沿着y轴正方向进入磁场的粒子,此时粒子在磁场中运动的时间故D错误。
故选BC。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:D【分析】【详解】
A.CD边出磁场前瞬间,线框切割磁感线的有效长度为L,则
解得
A正确;
B.CD边出磁场后瞬间,线框切割磁感线的有效长度为0.5L,则
解得
B错误;
C.从CD边刚出磁场到A点刚要进磁场过程中;线框受到的安培力水平向左,对水平面的压力始终等于线框重力,C错误;
D.在CD边刚出磁场到A点刚要进磁场过程中,应用动量定理有
即
而
解得
D正确。
故选AD。13、B:D【分析】【详解】
A;闭合线圈在进入和离开磁场时的位移即为线圈的长度;线圈进入或离开磁场时受安培力作用,将做减速运动,由乙图可知,线圈的长度L=10cm,故A错误;
B;磁场的宽度等于线圈刚进入磁场到刚离开磁场时的位移;由乙图可知,5﹣15cm是进入的过程,15﹣30cm是完全在磁场中运动的过程,30﹣40cm是离开磁场的过程,所以d=30cm﹣5cm=25cm,故B正确;
C、线圈进入磁场过程中,根据F=BIL及I得:F因为v减小,所以F也减小,由牛顿第二定律知加速度减小,所以线圈做的不是匀加速运动,是变减速运动,故C错误;
D、线圈通过磁场过程中运用动能定理得:mv22mv12=W安,由乙图可知v1=10m/s,v2=2m/s,代入数据得:W安=﹣48J,所以克服安培力做功为48J,即线圈通过磁场过程中产生的热量为48J,故D正确.14、B:C【分析】【分析】
【详解】
A.电场是真实存在的;而电场线是人们为了方便研究电场人为假象出来的,实际不存在,故A错误;
B.表达式
和
都是采用比值法定义的物理量;故B正确;
C.交变电流的有效值定义是:把交流电与直流电通过同一电阻;若在相同时间内产生的焦耳热相等,则直流电的数值就是交流电的有效值,体现了等效的思想,故C正确;
D.法拉第发现了电磁感应现象;故D错误。
故选BC。15、C:D【分析】【详解】
A.由原线圈交流电瞬时值表达式可知,交变电流的频率
故A错误;
B.由理想变压器变压规律
可知,输出电压U2=50V,则通过通过R1的电流为
故B错误;
C.由理想二极管单向导电性可知,交变电流每个周期只有一半时间有电流通过R2,由交变电流的热效应可知
解得V
由欧姆定律可知,通过R2的电流为
故C正确;
D.电阻R2的功率
而电阻R1的电功率
由理想变压器输入功率等于输出功率可知,变压器的输入功率为
故D正确。
故选CD。三、填空题(共7题,共14分)16、略
【分析】【分析】
【详解】
略【解析】①.短②.长③.强④.红外遥感17、略
【解析】①.错误②.错误③.错误④.正确⑤.错误⑥.错误18、略
【分析】【分析】
【详解】
略【解析】①.从掌心垂直进入②.电流③.拇指所指19、略
【分析】【分析】
【详解】
略【解析】能量守恒机械____电20、略
【分析】【详解】
(1)[1][2]导体棒先做加速运动,当其速率为v时产生的感应电动势为①
导体棒所受安培力大小为②
根据闭合电路欧姆定律可得③
对导体棒根据牛顿第二定律可得④
联立①②③④可得⑤
所以⑥
当导体棒的加速度为零时,速率达到最大,即⑦
解得⑧
(2)[3][4]电容器充电过程中回路中电流为⑨
导体棒保持大小为的速度下落时产生的感应电动势为⑩
电容器两端的电压为⑪
根据闭合电路欧姆定律有⑫
联立⑨⑩⑪⑫可得⑬
由⑬式可知随着电容器电荷量q逐渐增大,q随t的变化越来越慢,当时,电容器电荷量最大,作出q-t图像如图所示。
(3)[5][6]情境1中,当导体棒速度最大时电流也达到最大,此时所受安培力与重力平衡,即⑭
解得⑮
根据功能关系可知⑯
[7][8]情境2中,由q-t图像可知t=0时刻回路中电流最大,为⑰
设电容器储存的电能为EC,根据功能关系可知⑱【解析】=>21、略
【分析】【详解】
[1][2]设单位电阻为R,大正方形的边长为l1,小正方向的边长为l2,根据
可得
解得
根据
可知【解析】8:12:122、略
【解析】①.铁②.有机玻璃③.铜和铝四、作图题(共4题,共20分)23、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】24、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】25、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】26、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4题,共12分)27、略
【分析】【详解】
(1)[1]根据图甲的坐标系中曲线的趋势可以得出;电阻随温度的升高而减小,因此热敏电阻的阻值随温度的升高而减小。
(2)[2]为零使温度过高时发送报警信息,则热敏电阻阻值最小,开关c应该接在a处。
(3)[3]热敏电阻R1达到100℃时开始报警,此时流过热敏电阻R1的电流恰好为根据闭合电路的欧姆定律
带入数据解得
[4]若电源内阻可以忽略,则
此时温度恰好为若电源内阻不能忽略,调节电阻箱时未考虑电源内阻,当
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