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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年华东师大版选择性必修二物理上册月考试卷740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、我国已投产运行的1100kV特高压直流输电工程是目前世界上电压等级最高、输送容量最大、输送距离最远、技术水平最先进的输电工程,输送电功率最大可达1200万千瓦。输电线路流程和数据可简化为如图所示,若直流线路的输电线总电阻为10Ω,变压与整流等造成的能量损失均不计,直流和交流逆变时有效值不发生改变。当直流线路输电电流为4×103A时,下列说法正确的是()
A.输送电功率为1.2×1010WB.降压变压器匝数比为11∶5C.直流输电线上损失的功率为1.6×107W,损失的电压为40kVD.若保持输送电功率不变,改用550kV输电,直流输电线上损失的功率为6.4×108W2、将一段直导线abc从中点b折成通入电流I,分别放在如图甲、乙所示的匀强磁场中,磁感应强度均为B,甲图中导线所在平面与磁场的磁感线平行,乙图中导线所在平面与磁场的磁感线垂直,若两图中两导线所受的安培力大小相等,则甲、乙两图中通过导线的电流强度大小之比为()
A.1B.C.D.23、如图所示,厚度为h、宽度为d的导体板放在垂直于它的磁感应强度为B的匀强磁场中,当电流通过导体板时,在导体板的上、下表面之间会产生电势差,这种现象称为霍尔效应。实验表明,当磁场不太强时,电势差U、电流I和B的关系为式中的比例系数K称为霍尔系数。设电流I(方向如图)是由电子的定向流动形成的,导体单位体积中电子的个数为n,电子定向移动的速率为v,电量为e。下列说法正确的是()
A.上表面的电势比下表面高B.洛伦兹力对电子做正功C.霍尔系数K的大小与n、e有关D.霍尔系数K的大小与d、h有关4、用均匀导线做成的正方形线框边长为0.2m,正方形的一半放在垂直纸面向里的匀强磁场中,如图所示,当磁场以10T/s的变化率增强时,线框中a、b两点电势差是()A.Uab=0.1VB.Uab=-0.1VC.Uab=0.2VD.Uab=-0.2V5、如图是一个铝框放在蹄形磁铁的两个磁极之间。铝框可以绕支点自由转动;先使铝框和磁铁静止,转动磁铁,观察铝框的运动,可以观察到()
A.铝框与磁铁转动方向相反B.铝框始终与磁铁转动的一样快C.铝框是因为受到安培力而转动的D.当磁铁停止转动后,如果没有空气阻力和摩擦阻力,铝框将保持匀速转动6、如图所示,宽为L的两固定光滑金属导轨水平放置,空间存在竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B。质量均为m、电阻值均为r的两导体棒ab和cd静止置于导轨上,其间距也为L,现给cd一向右的初速度v0;对它们之后的运动过程说法不正确的是()
A.ab的加速度越来越大,cd的加速度越来越小B.回路产生的焦耳热为mv02C.通过ab的电荷量为D.两导体棒间的距离最终变为L+7、匀强磁场中有一长方形导线框,分别以大小相等的角速度绕如图a、b、c、d所示的固定转轴转动,用表示四种情况下导线框中电流的有效值则()
A.B.C.D.8、如图甲,理想变压器的原、副线圈匝数比n1:n2=10:1,副线圈电路接有滑动变阻器R和额定电压为12V、线圈电阻为2Ω的电动机M.原线圈输入的交流电压如图乙.闭合开关S,电动机正常工作,电流表示数为1A.下列判断正确的是()
A.副线圈两端的电压有效值为VB.滑动变阻器R的接入电阻为10ΩC.电动机输出的机械功率为12WD.若电动机突然卡住,原线圈输入功率将变小评卷人得分二、多选题(共7题,共14分)9、如图所示;在电路中接一段钨丝,闭合开关,灯泡正常发光,当用打火机给钨丝加热时灯泡亮度明显变暗,根据钨丝的上述特性,可用钨丝来制作一个温度传感器,下列说法中正确的是()
A.该传感器利用了钨丝的物理性质B.该传感器利用了钨丝电阻随温度变化的化学性质C.该传感器能够把热学量(温度)转换为电学量(电阻)D.该传感器能够把电学量(电阻)转换为热学量(温度)10、下列关于磁电式电流表(结构如图所示)的说法正确的是()
A.磁电式电流表最基本的组成部分是磁铁和放在磁铁两极之间的线圈B.表盘的刻度是不均匀的C.根据指针的偏转方向,可以知道被测电流的方向D.优点是灵敏度高,缺点是允许通过的电流很弱11、α粒子和质子在同一匀强磁场中做匀速圆周运动,若它们的动量大小相等,则α粒子和质子()A.运动半径之比是2:1B.运动周期之比是2:1C.运动速度大小之比是1:4D.受到的洛伦兹力大小之比是2:112、水平桌面上放一个闭合铝环,在铝环轴线上放一条形磁铁,如图所示,当条形磁铁沿轴线竖直向下迅速运动时,下列说法正确的是()
A.铝环有收缩的趋势B.铝环有扩张的趋势C.铝环对桌面的压力增大D.铝环对桌面的压力减小13、如图所示,在平面的第一象限内有垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B,边长为L的正三角形金属线框的一个顶点与坐标原点O重合,且绕着O点以角速度在坐标平面内顺时针转动。已知线框的电阻为R,则下列说法正确的是()
A.线框进入磁场时产生的感应电流为顺时针方向B.在线框完全进入磁场之前的过程中线框中产生的感应电动势一直在减小C.在线框完全进入磁场之前的过程中线框中产生的感应电动势的最小值为D.线框完全进入磁场的过程中通过线框横截面的电荷量为14、如图所示,平行金属导轨与水平面间的倾角为θ,导轨电阻不计,与阻值为R的定值电阻相连,匀强磁场垂直穿过导轨平面,磁感应强度为B。有一质量为m、长为l的导体棒在ab位置以初速度v沿斜面向上运动,最远到达a′b′处,导体棒向上滑行的最远距离为x。导体棒的电阻也为R,与导轨之间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g。在导体棒向上滑动过程中;下列说法正确的是()
A.导体棒受到的最大安培力为B.导体棒损失的机械能为mv2-mgxsinθC.导体棒运动的时间为D.整个电路产生的焦耳热为mv2-mgx(sinθ+μcosθ)15、如图所示;甲是远距离输电线路的示意图,乙是发电机输出电压随时间变化的图象,则。
A.发电机输出交流电的电压有效值是500VB.降压电器上交流电的频率是50HzC.输电线的电流只由降压变压器原副线圈的匝数比决定D.当用户用电器的总电阻增大时,输电线上损失的功率减小评卷人得分三、填空题(共8题,共16分)16、变压器线圈中的电流越大,所用的导线应当越粗。如图所示为一小区的降压变压器,假设它只有一个原线圈和一个副线圈,则_______(填“原线圈”或“副线圈”)应该使用较粗的导线。当副线圈的负载电阻减小时,副线圈中的电流________(填“增大”;“减小”或“不变”)。
17、传感器是一种能感知和识别信息的装置,它由______和______组成,能将感知和测量到的非电学量转别为______。18、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.19、如图所示,一阴极射线管左侧不断有电子射出,若在管的正下方放一通电直导线AB时,发现射线的运动轨迹向下弯曲,则导线中的电流方向为__________.(填“从A到B”或“从B到A”)
20、如图所示,一条形磁铁竖直下落穿过一水平固定放置的金属圆环,若俯视金属圆环,则圆环中产生的感应电流方向先沿______方向,再沿______方向。(填“顺时针”或“逆时针”)
21、如图所示,将边长为L、总电阻为R的正方形闭合线圈,从磁感强度为B的匀强磁场中以速度v匀速拉出(磁场方向垂直线圈平面)
(1)所用拉力F=___________。
(2)拉力F做的功W=___________。
(3)线圈放出的热量Q=___________。22、如图所示是一个按正弦规律变化的交变电流的图象,则该交变电流的周期是______s,电压的有效值是_______V。
23、如图所示,匀强磁场的磁感应强度B=0.5T,边长为L=10cm的正方形线圈abcd共100匝,线圈总电阻r=1Ω,线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO’匀速转动,角速度ω=20rad/s,外电路电阻R=4Ω;求:
(1)转动过程中感应电动势的最大值_________;
(2)由图示位置(线圈平面与磁感线平行)转过60°时的瞬时感应电动势_____________;
(3)由图示位置转过90°角的过程中产生的平均感应电动势_____________;
(4)交变电压表的示数_______________;评卷人得分四、作图题(共4题,共12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1题,共8分)28、某同学使用如图所示的三组器材探究电磁感应现象。
(1)在甲图中,闭合开关s后,将滑片P向右减速移动的过程中,线圈B中的磁通量______(选填“增大”或“减小”)。
(2)在乙图中,将如图所示条形磁铁向下插入线圈的过程中,感应电流从______(选填“正”或“负”)极接线柱流入电表。
(3)为判断线圈绕向,可将灵敏电流计G与线圈连接,如图丙所示.已知线圈由端开始绕至端;当电流从电流计G左端流入时,指针向左偏转。当条形磁铁从图中的虚线位置向右远离时,指针向右偏转.俯视线圈,其绕向为_______(填:“顺时针”或“逆时针”)。评卷人得分六、解答题(共2题,共4分)29、如图所示,水平导轨间距为导轨电阻忽略不计;导体棒ab与导轨接触良好且质量电阻电源电动势内阻定值电阻外加匀强磁场的磁感应强度方向竖直向上;ab与导轨间动摩擦因数设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,用一水平向右的拉力F通过绝缘线拉ab,使得ab始终处于静止状态,重力加速度求:
(1)通过导体棒ab的电流大小;
(2)导体棒ab受到的安培力大小;
(3)水平拉力F的取值范围。
30、一台发电机产生正弦式电流。如果发电机电动势的峰值线圈匀速转动的角速度试写出电动势瞬时值的表达式(设0时刻电动势瞬时值为0)。如果这个发电机的外电路只有电阻元件,总电阻为2电路中电流的峰值为多少?写出电流瞬时值的表达式。参考答案一、选择题(共8题,共16分)1、D【分析】【详解】A.输送电功率为P2×U2I2=1100×103×4×103W=4.4×109W
故A错误;
C.输电导线末端电压U3=(U2-I2r线)=(1100-40)kV=1060kV
则降压变压器的匝数比==≠故B错误;
C.输电导线上损失的功率△P=I22r线=(4×103)2×10W=1.6×108W
损失的电压△U=I2r线=4×103×10V=40kV故C错误;
D.保持输送功率不变,用550kV输电,输电导线上损失的功率△P==×10W=6.4=108W故D正确。
故选D。2、C【分析】【详解】
设导线的总长为2L,图甲中导线受到的安培力大小为
图乙中导线受到的安培力的大小为
根据题意有
则有
故选C。3、C【分析】【分析】
【详解】
A.电子定向移动中受洛伦兹力向上;导体上表面带上负电,而下表面带正电,所以导体上表面比下表面电势低,故A错误;
B.洛伦兹力方向与电子运动方向始终垂直;洛仑兹力不做功,故B错误;
CD.当电场力与洛伦兹力平衡时,则有
得
导体中通过的电流为
由
得
联立得
故C正确;D错误。
故选C。4、B【分析】【详解】
由于磁场是均匀增强的,而原磁场的方向垂直纸面向里,所以由楞次定律可知,线圈中产生的磁场方向是垂直纸面向上的,再由右手定则可知,线圈中的电流方向沿逆时针方向,故电流由b向右再回到a点,可见,ab间的电势差是负值,所以AC错误;线圈产生的电动势E=10T/s×(0.2m)2/2=0.2V,又因为ab两点正好在线圈的中点上,所分的线圈的两侧电阻相等,故Uab=-E/2=-0.2V/2=﹣0.1V,选项B正确.5、C【分析】【详解】
A.根据楞次定律的推论“来拒去留”可知;转动磁铁时,铝框会跟着转动,且转动方向与磁铁转动方向一致,A错误;
BC.铝框转动的本质是磁铁转动过程中;导致穿过铝框的磁通量发生了变化,所以在铝框中产生了感应电流,然后感应电流受到磁铁周围的磁场对它的安培力作用转动了起来,又因为感应电流的磁场只是阻碍磁通量的变化,并不是阻止,所以铝框转动的速度要比磁铁转动速度慢,B错误,C正确;
D.当磁铁停止转动后;铝框由于惯性会继续转动,但是在转动过程中由于与磁铁的位置发生了变化,穿过铝框的磁通量发生了变化,所以铝框自身会产生感应电流,铝框中会有焦耳热产生,铝框的动能会慢慢减少,所以即使没有空气阻力和摩擦力铝框也会停下来,D错误。
故选C。6、A【分析】【分析】
【详解】
A.根据安培力公式和牛顿第二定律得F==ma
解得a=
两棒的加速度a均越来越小;A错误;
B.棒ab和cd在运动过程中始终受到等大反向的安培力,系统的动量守恒,以向右的方向为正方向,则有mv0=2mv1
解得v1=v0
由动能定理得-W安=·2mv12-mv02
解得回路产生的焦耳热为Q=W安=mv02
故B正确;
C.设整个过程中通过回路的电荷量为q,对cd棒由动量定理得mv1-mv0=-BILt=-BLq
所以q=
故C正确;
D.对cd棒由动量定理得mv1-mv0==
解得Δx=
两导体棒间的距离最终变为L+故D正确;
故选A。7、A【分析】【分析】
【详解】
当导线框在磁场中旋转时,产生的最大感应电动势可知与转轴位置无关;因此四种情况下导线框中产生的感应电动势的有效值相等,电流的有效值也相等;
则
A正确;BCD错误。
故选A。8、B【分析】【详解】
A.变压器初级电压有效值为220V,则副线圈两端的电压有效值为
选项A错误;
B.滑动变阻器接入电阻为
选项B正确;
C.电动机输出的机械功率为
选项C错误;
D.若电动机突然卡住;次级电流将变大,次级消耗的功率变大,则原线圈输入功率将变大,选项D错误;
故选B.
点睛:此题要注意电动机问题的能量转化关系:输出功率等于总功率与内阻上的热功率的差值;电动机被卡住后相当于纯电阻,则电路的电流会变大,电动机很快被烧毁.二、多选题(共7题,共14分)9、A:C【分析】【分析】
【详解】
由题目中的实验现象可知,钨丝的电阻随温度的升高而增大,随温度的降低而减小,利用了钨丝的物理性质;从而可以制成温度传感器,传感器能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量,故选AC。10、A:C:D【分析】【分析】
【详解】
AD.磁电式电流表最基本的组成部分是磁铁和放在磁铁两级之间的线圈;优点是灵敏度高缺点是允许通过的电流很弱,AD正确;
B.极靴与软铁之间的磁场都沿半径方向;线圈无论转到什么位置,它的平面都跟磁感线平行。因此,磁力距与线圈中电流成正比(与线圈位置无关);当通电线圈转动时,螺旋弹簧将被扭动,产生一个阻碍线圈转动的阻力矩,其大小与线圈转过的角度成正比,当磁力矩与螺旋弹簧中的阻力矩相等时,线圈停止转动,此时指针偏转的角度与电流成正比,因此刻度盘的刻度是均匀的,B错误;
C.线圈中电流方向改变时;安培力的方向随着改变,指针的偏转方向跟着改变,C对。
故选ACD。11、B:C【分析】【详解】
ACD.带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的向心力由洛伦兹力提供,则
解得其运动半径为r=
由题意可知
所以
故AD错误;C正确;
B.根据匀速圆周运动参量间关系有
解得
所以
故B正确。
故选BC。12、A:C【分析】【分析】
【详解】
根据楞次定律可知:当条形磁铁沿轴线竖直向下迅速移动时;闭合导体环内的磁通量增大,因此线圈做出的反应是面积有收缩的趋势,同时将远离磁铁,故增大了和桌面的挤压程度,从而使导体环对桌面压力增大,选项AC正确,BD错误。
故选AC。13、A:C:D【分析】【详解】
A.线框进入磁场时通过线框的磁通量增大;根据楞次定律可知产生的感应电流为顺时针方向,故A正确;
B.因线框切割磁感线的有效长度先减小后增大;故感应电动势先减小后增大,故B错误;
C.当线框底边垂直于y轴时,切割磁感线的有效长度最小,感应电动势最小,故线框中产生的感应电动势的最小值为
故C正确;
D.由电磁感应规律得
故D正确。
故选ACD。14、B:C:D【分析】【详解】
A.根据:
可以知道速度最大时感应电动势最大;电流和安培力也最大,所以初始时刻的安培力最大,根据:
可得:
故A错误;
B.从初始位置到滑行最远时根据能量守恒有损失的机械能为:
故B正确;
C.导体棒向上滑动过程中由动量定理可知:
而由电荷的定义式结合法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律可知:
联立解得:
故C正确;
D.上滑过程中克服摩擦力和重力做的总功为:
根据能量守恒定律可得整个电路产生的焦耳热为:
故D正确。
故选BCD。15、B:D【分析】【详解】
A.由图象可知交流的最大值为Um=500V,因此其有效值为故A错误;
B.发电机的输出电压随时间变化的关系,由图可知,T=0.02s,故
故B正确;
C.输电线中的电流与需要传输的功率有关;传输的电流越大,输电线中的电流也越大,故C错误;
D.当用户用电器的总电阻增大时;用户的功率减小,降压变压器的输出功率减小,则输入的功率减小,输入的电流减小,输电线上损失的功率减小,故D正确;
故选BD。三、填空题(共8题,共16分)16、略
【分析】【分析】
【详解】
[1]副线圈的电流大于原线圈的电流;所以副线圈的导线粗。
[2]当副线圈的负载电阻减小时,由于副线圈电压不变,所以副线圈中的电流增大。【解析】副线圈增大17、略
【分析】【分析】
【详解】
传感器是一种能感知和识别信息的装置,它由敏感元件和电路组成,能将感知和测量到的非电学量转别为电学量。【解析】敏感元件电路电学量18、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.B19、略
【分析】【分析】
【详解】
略【解析】从B到A20、略
【分析】【分析】
【详解】
[1][2]磁铁从上方接近线圈的过程中,穿过线圈的磁通量向下增加,根据楞次定律可知,线圈中产生俯视逆时针方向的感应电流;当磁铁穿过线圈原理线圈时,穿过线圈的磁通量向下减小,根据楞次定律可知,线圈中产生俯视顺时针方向的感应电流。【解析】逆时针顺时针21、略
【分析】【详解】
拉出的过程中,产生的感应电动势为
根据闭合电路的欧姆定律得,电流为
所以安培力为
线圈匀速运动,有
拉力做的功为
根据功能关系,有【解析】22、略
【分析】【详解】
[1]由图可知,该正弦交流电的周期为
[2]电压最大值为,所以有效值为【解析】0.0222023、略
【分析】【详解】
(1)感应电动势的最大值
(2)由图示位置转起,感应电动势为
带入角度得
(3)由图示位置转过90°角的过程中,磁通量的变化为
所用的时间为
根据法拉第电磁感应定律得
(4)电压表测的是路端电压的有效值,所以示数为
解得【解析】10V5V四、作图题(共4题,共12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
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