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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年粤人版选择性必修2物理下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总分得分评卷人得分一、选择题(共6题,共12分)1、如图所示,一个带正电的电荷量为q、质量为m的小带电体处于方向垂直于纸面向里的匀强磁场中,磁场的磁感应强度为B。为了使小带电体对水平绝缘面正好无压力,应该使
A.B的数值增大B.B的数值减小C.带电体以速度向右移动D.带电体以速度向左移动2、远距离输电示意图如图所示,两变压器均为理想变压器,升压变压器T的原、副线圈匝数比在T的原线圈的两端接入一有效值U=1000V的正弦交流电压,若原线圈的输入电功率输电线的总电阻为20Ω。不考虑其他因素的影响,则输电线上损失的电功率为()
A.2kWB.5kWC.10kWD.20kW3、一矩形线圈位于一个方向垂直线圈平面向里的磁场中,如图a所示,磁感应强度B随t的变化规律如图b所示。以I表示线圈中的感应电流,以图a线圈上箭头所示方向的电流为正,则以下的i-t图中正确的是:()
A.B.C.D.4、如图所示,电阻不计的光滑平行金属导轨水平置于方向竖直向下的匀强磁场中,左端接一定值电阻R,电阻为r的金属棒MN置于导轨上,金属棒与导轨始终垂直且接触良好。在t=0时金属棒受到垂直于棒的水平恒力F的作用由静止开始运动,金属棒中的感应电流为i,所受的安培力大小为电阻R两端的电压为电路的电功率为P,下列描述各量随时间t变化的图像正确的是()
A.B.C.D.5、如图,电阻不计的光滑金属导轨由直窄轨AB、CD,直宽轨EF、GH和连接直轨BE、GD构成,整个导轨处于同一水平面内,BE和GD共线且与AB垂直,窄轨间距为宽轨间距为L。空间有方向竖直向上的匀强磁场,宽轨所在区域的磁感应强度大小为B,窄轨所在区域的磁感应强度大小为2B。棒长均为L、质量均为m、电阻均为R的均匀金属直棒a、b始终与导轨垂直且接触良好。初始时刻,b棒静止在宽轨上,a棒从窄轨上某位置以平行于AB的初速度向右运动。a棒距窄轨右端足够远,宽轨EF、GH足够长。则()
A.a棒刚开始运动时,b棒的加速度大小为B.经过足够长的时间后,a棒的速度大小为C.整个过程中,a棒克服安培力做的功等于ab两棒上的发热量D.整个过程中,b棒产生的焦耳热为6、目前手机的无线充电技术(图甲)已经成熟,其工作过程可简化为图乙所示,A、B两个线圈彼此靠近平行放置,当线圈A接通工作电源时,线圈B中会产生感应电动势;并对与其相连的手机电池充电。下列说法正确的是()
A.只要线圈A中输入电流,线圈B中就会产生感应电动势B.若线圈A中输入变化的电流,线圈B中产生的感应电动势也会发生变化C.线圈A中输入的电流越大,线圈B中感应电动势越大D.线圈A中输入的电流变化越快,线圈B中感应电动势越大评卷人得分二、多选题(共7题,共14分)7、线圈在匀强磁场中匀速转动;产生的交变电流如图所示,则()
A.在A和C时刻线圈平面和磁场平行B.在B时刻线圈中的磁通量为零C.从A时刻到B时刻线圈转动的角度为45°D.若从O时刻到D时刻经历的时间为0.04s,则该交变电流在1.0s的时间内方向会改变50次8、如图所示,两个水平放置的平行导轨足够长且宽度为0.2m,其电阻不计,导轨所在平面内存在一磁感应强度B=0.5T、方向竖直向下的匀强磁场。质量均为0.1kg的两导体棒ab与cd的有效电阻均为0.1Ω,与导轨间的动摩擦因数均为0.1,现用水平向右的拉力F作用在导体棒ab上,使ab沿着导轨方向向右做匀速运动,而导体棒cd恰好静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,导体棒始终与导轨接触良好,重力加速度g取10m/s2;下列说法正确的是()
A.拉力F为0.1NB.导体棒ab匀速运动的速度为1m/sC.在1s时间内产生的焦耳热为0.2JD.在1s时间内拉力做功为0.4J9、如图所示为模拟远距离输电的部分测试电路。a、b端接电压稳定的正弦交流电源,理想变压器的原、副线圈匝数比为k且定值电阻电流表、电压表均为理想电表,其示数分别用I和U表示。当向上调节滑动变阻器的滑片P时,电流表、电压表示数变化量分别用和表示。则以下说法正确的是()
A.B.C.变压器的输出功率一定增大D.电源的输出功率一定增大10、如图,竖直光滑圆弧轨道与水平光滑轨道平滑连接,圆弧部分和左侧水平部分间距相等,为3L,右侧水平部分间距为L,导轨水平部分位于竖直向下的匀强磁场中,ab、cd是质量分别为6m和m的两根导体棒,两导体棒连入两导轨间的电阻相等,cd导体棒静止在右侧水平部分,与两水平导轨垂直。现让ab导体棒从圆弧轨道静止释放,释放前ab导体棒与圆弧导轨垂直,距水平面的高度为h;导轨左侧水平部分和右侧水平部分足够长,导轨电阻不计,运动过程中两导体棒始终与导轨接触良好,则下列说法正确的是()
A.最终ab、cd两导体棒产生的感应电动势大小之比为3:1B.最终ab、cd两导体棒的动量之比为2:1C.整个过程在导体棒ab上产生的焦耳热为D.整个过程通过导体棒ab的电荷量为11、如图所示,足够长不计电阻的光滑导轨间距为2m,中间有匀强磁场。磁感应强度为1.0T,在导轨上放有长度与导轨间距相等且不计电阻的金属棒。导轨右端连接在理想变压器的原线圈上,副线圈与阻值为20Ω的电阻相连。理想变压器原副线圈匝数比为电压表是理想电表,金属棒的速度下列说法正确的是()
A.电压表的示数为14.14VB.电压表的示数为20VC.电阻消耗的功率为40WD.电阻消耗的功率为80W12、家用燃气热水器电子脉冲点火装置的原理图如图所示。将的直流电压通过转换器转换为正弦交变电压将该交变电压加在理想变压器的原线圈上,副线圈两端接放电针,当放电针之间电压的最大值达到时;就可以放电,利用放电针高压放电所产生的电火花可点燃燃气。下列说法正确的是()
A.热水器每秒点火100次B.理想交流电压表V的示数为C.在转换器损坏的情况下,只要副线圈的匝数足够大,就可以点燃燃气D.要使点火装置正常工作,变压器原、副线圈的匝数之比不能超过13、图甲为理想变压器,其原、副线圈的匝数比为4:1,原线圈接图乙所示的正弦交流电。图中RT为阻值随温度升高而减小的热敏电阻,R1为定值电阻;电压表和电流表均为理想电表。则下列说法正确的是()
A.图乙所示电压的瞬时值表达式为u=51sin50πt(V)B.变压器原、副线圈中的电流之比为1:4C.变压器输入、输出功率之比为1:4D.RT处温度升高时,电压表示数不变,电流表的示数变大评卷人得分三、填空题(共8题,共16分)14、在“探究影响感应电流方向的因素”实验中,某同学忘记记录图中甲乙丙丁四种情况中磁铁的运动情况,请你在每一个图中用箭头标记一下与感应电流方向相匹配的磁铁的运动方向_________________。
15、一个面积为S的矩形线圈在匀强磁场中以某一边为轴做匀速转动,磁场方向与轴垂直,线圈中感应电动势e与时间t的关系如图所示,则磁感应强度B=_______,在t=时刻,线圈平面与磁感线的夹角等于_____。
16、非电学量转换为电学量的意义:把非电学量转换为电学量,可以很方便地进行测量、_____、处理和____17、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。18、在如图甲所示的电路中,螺线管匝数匝,横截面积螺线管导线电阻在一段时间内,穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按如图乙所示的规律变化,则螺线管中产生的感应电动势大小为________,闭合S,电路中的电流稳定后,全电路电流的方向为_________(填“顺时针”或“逆时针”),闭合S,电路中的电流稳定后,电阻的电功率为__________,闭合S,电路中的电流稳定后,电容器所带的电荷量为________。
19、特高压输电可使输送中的电能损耗和电压损失大幅降低。我国已成功掌握并实际应用了特高压输电技术。假设从A处采用550kV的超高压向B处输电,输电线上损耗的电功率为∆P,到达B处时电压下降了∆U。在保持A处输送的电功率和输电线电阻都不变的条件下,改用1100kV特高压输电,输电线上损耗的电功率变为∆P′,到达B处时电压下降了∆U′。不考虑其他因素的影响,∆P′=______,∆U′=______(∆P和∆U已知)20、如图所示,将多用电表的选择开关置于“欧姆”挡,再将电表的两支表笔与负温度系数的热敏电阻RT的两端相连,这时表针恰好指在刻度盘的正中间。若往RT上擦一些酒精,表针将向________(选填“左”或“右”)偏转;若用电吹风机将热风吹向RT,表针将向________(选填“左”或“右”)偏转。(负温度系数指温度升高电阻减小)
21、洛伦兹力。
(1)定义:______在磁场中受到的力.
(2)与安培力的关系:通电导线在磁场中受到的安培力是______的宏观表现.评卷人得分四、作图题(共4题,共20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___________.评卷人得分五、解答题(共2题,共14分)26、如图所示,足够长的“<”形光滑金属框架固定在水平面内,金属框架所在空间分布有范围足够大、方向竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为时刻,质量为的足够长导体棒在水平外力作用下,以速度沿框架角平分线从O点开始向右匀速运动,运动过程中导体棒与框架两边保持接触良好且始终构成等腰三角形(以导体棒所在边为底)。已知框架和导体棒单位长度的电阻均为求:
(1)时刻流过导体棒的电流大小
(2)时间内,水平外力做的功W;
(3)若在时刻撤去外力,导体棒在撤去外力后继续运动的位移大小x。
27、如图所示,两条水平虚线之间有垂直于纸面向外,宽度为磁感应强度为的匀强磁场,质量为电阻为的正方形线圈边长为线圈下边缘到磁场上边界的距离为重力加速度为将线圈由静止释放,其下边缘(边)刚进入磁场和刚穿出磁场时的速度相同;则在整个线圈穿过磁场的过程中:
(1)若线圈的下边缘边刚进入磁场的瞬间,线圈恰好能匀速运动,则线圈下落的初始高度需要满足什么条件?
(2)要保证线圈的下边缘边刚进入磁场和刚穿出磁场时的速度相同,且这两个状态时线圈恰好能匀速运动,则磁场宽度与线圈边长应该满足什么样的关系?(此问不需要在答题卡中写出分析过程及理由;只需要给出结论即可)
(3)若且边刚进入磁场瞬间;线圈并不做匀速运动,请求出:在线圈穿过磁场的整个全过程中,线圈的总焦耳热。
参考答案一、选择题(共6题,共12分)1、C【分析】【详解】
小球能飘离平面的条件,竖直向上的洛伦兹力与重力平衡,根据左手定则可知,带电体向右运动,且满足qvB=mg
得
故选项C正确,ABD错误。
故选C。2、A【分析】【分析】
【详解】
由
解得升压变压器T原线圈中的电流
根据理想变压器的电流规律
解得输电线中电流
输电线上损失的电功率
选项A正确。3、A【分析】【详解】
CD.根据法拉第电磁感应定律有
可知在0~1s间电动势恒定;电流恒定,故CD错误;
AB.在0~1s间;磁通量增大,由楞次定律可知流过闭合线圈的感应电流逆时针,电流为负方向,故A正确,B错误。
故选A。4、C【分析】【详解】
ABC.设金属棒在某一时刻速度为v,由题意可知,感应电动势
电阻R两端的电压为
金属棒中的感应电流为
金属棒所受的安培力大小为
由牛顿第二定律可知
可知金属棒在水平恒力作用下做加速度减小的加速运动,当安培力与水平恒力大小相等时做匀速直线运动,所以电流、安培力、电阻R两端的电压都随时间变化逐渐增大且变化率逐渐减小;增大到一定程度保持不变;故AB错误,C正确;
D.电路的电功率为
可知电功率随时间t变化的图像是曲线;故D错误。
故选C。5、D【分析】【详解】
A.a棒刚开始运动时,产生的动生电动势为
回路中的总电阻
则回路中的感应电流为
在此瞬间对b棒由牛顿第二定律可得
解得
故A错误;
B.分析可知,a棒、b棒分别向右做速度减小的减速运动和速度增大的加速运动,回路中的感应电动势为
当时,感应电动势为零,两棒将均做匀速直线运动,对两棒组成的系统合外力
则可知两棒组成的系统动量守恒,有
解得
可知,经过足够长的时间后,a棒的速度大小为故B错误;
C.根据能量守恒可知,整个过程中,a棒克服安培力做的功等于ab两棒上的发热量与b棒所获得的动能之和;故C错误;
D.根据能量守恒,可得在整个过程中产生得总热量为
而b棒产生得热量为
故D正确。
故选D。6、D【分析】【分析】
【详解】
A.根据感应电流产生的条件,若在线圈A中输入恒定电流,则线圈A只产生恒定的磁场,线圈B中的磁通量不发生变化,则线圈B中不会产生感应电动势;故A错误;
B.若线圈A中输入随时间均匀变化的电流,则会使线圈A产生随时间均匀变化的磁场,根据法拉第电磁感应定律常数
则线圈B中会产生恒定不变的感应电动势;故B错误;
C.若线圈A中电流恒定不变,无论多大,产生的磁场是恒定的,则线圈B中没有磁通量变化;则不会产生感应电动势,故C错误;
D.线圈A中电流变化越快,则线圈A中电流产生的2磁场变化越快,根据法拉第电磁感应定律
线圈B中感应电动势也会越大;故D正确。
故选D。二、多选题(共7题,共14分)7、A:D【分析】【分析】
【详解】
A.由图象可知,A、C时刻感应电流最大;此时线圈与中性面垂直,与磁场平行,故A正确;
B.由图象可知,在B、D时刻;感应电流为零,此时线圈位于中性面上,穿过线圈的磁通量最大,故B错误;
C.由图象可知,从A时刻到B时刻,线圈转过的角度为故C错误;
D.由图象可知,从O时刻到D时刻是一个周期;如果经历时间为0.04s,则1s是25个周期,电流方向改变50次,故D正确。
故选AD。8、C:D【分析】【详解】
A.由于导体棒ab做匀速运动,受力平衡,cd棒静止,受力也平衡,对于两棒组成的整体,合外力为零,由平衡条件得
A错误;
B.对cd棒,由平衡条件得
又
联立得导体棒ab匀速运动的速度
B错误;
C.在1s时间内产生的焦耳热
C正确;
D.在1s时间内拉力做功为
D正确。
故选CD。9、B:D【分析】【详解】
AB.根据变压器的原理可得
则有
在原线圈电路中有
即
整理可得
则有
故A错误;B正确;
C.当向上调节滑动变阻器的滑片P时,接入电路中电阻变小,副线圈的总电阻减小,所以回路中的电流增大,原线圈的电流增大,则R1两端的电压增大,变压器两端的电压变小,则副线圈消耗的功率为
副线圈电压变小电流变大;输出功率不一定增加,故C错误;
D.当向上调节滑动变阻器的滑片P时;副线圈的总电阻减小,所以回路中的电流增大,电源的电压不变,所以电源的输出功率一定增大,故D正确。
故选BD。10、B:D【分析】【详解】
A.释放ab导体棒后,ab导体棒沿圆弧轨道向下加速运动,设ab导体棒到达水平轨道时的速度为下滑过程中,根据机械能守恒定律有
解得
当ab导体棒进入磁场后,切割会产生电动势,由右手定则可知,感应电流为逆时针,由左手定则可知,ab导体棒受到水平向左的安培力,cd导体棒受到水平向右的安培力,ab导体棒做减速运动,cd导体棒做加速运动,最终,ab棒和cd棒的感应电动势相同,即
电路中的电流为零,安培力为零,此后,两导体棒做匀速运动,最终ab、cd两导体棒产生的感应电动势大小之比为1:1;故A错误;,
B.从ab导体棒到达水平轨道到开始做匀速直线运动的过程中,设水平向右为正方向,以ab导体棒为研究对象,设ab棒的安培力为根据动量定理有
因为ab棒的长度为cd棒的3倍,所以对cd导体棒同理有
由A选项可知
联立以上各式解得
则ab棒和cd棒的末动量分别为
所以,最终ab、cd两导体棒的动量之比为2:1;故B正确;
C.两导体棒电阻相等,两导体棒中的电流时刻相等,通电时间相同,则两导体棒中产生的热量相同,设为Q,从ab导体棒开始下滑到两棒都开始做匀速直线运动的过程中,根据能量守恒定律有
联立以上各式解得
故C错误;
D.从ab导体棒到达水平轨道到开始做匀速直线运动的过程中,通过导体棒ab的电荷量
根据动量定理
联立可得
故D正确。
故选BD。11、B:D【分析】【详解】
AB.金属棒产生的电动势为
可知电压表的示数为
故A错误;B正确;
CD.副线圈两端电压为
电阻消耗的功率为
故C错误;D正确。
故选BD。12、A:D【分析】【详解】
A.理想变压器不改变交变电流的周期,放电针之间交流电压的周期热水器每秒点火的次数为选项A正确;
B.交流电压表的示数为有效值,可得其示数选项B错误;
C.在转换器损坏的情况下;变压器原线圈接恒定电流,副线圈两端的电压为零,不能点燃燃气,选项C错误;
D.根据理想变压器的变压规律,当放电针之间电压的最大值恰好为时,有
选项D正确。
故选AD。13、B:D【分析】【详解】
A.原线圈接的图乙所示的正弦交流电,由图知最大电压51V,周期0.02s,故角速度是
则
故A错误;
B.根据
得,变压器原、副线圈中的电流之比
故B正确;
C.理想变压器的输入;输出功率之比应为1:1;故C错误;
D.电压表测的是原线圈的电压即不变,则副线圈两端电压不变,RT处温度升高时;阻值减小,电流表的示数变大,故D正确。
故选BD。三、填空题(共8题,共16分)14、略
【分析】【分析】
【详解】
根据楞次定律可知;甲图中螺线管上端为N极,则磁铁向下运动;乙图中螺线管上端为S极,则磁铁向下运动;丙图中螺线管上端为S极,则磁铁向上运动;丁图中螺线管上端为N极,则磁铁向上运动。如图所示;
【解析】15、略
【分析】【分析】
【详解】
[1]由图象知周期为T;所以。
根据。
解得。
[2]图象可知,线圈平行于磁场开始转动,当在时,线圈转过的角度为则磁感强度方向与线圈平面夹角为【解析】30°16、略
【分析】【分析】
【详解】
略【解析】传输控制17、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18、略
【分析】【分析】
【详解】
[1]根据法拉第电磁感应定律得
代入数据解得螺线管中产生的感应电动势大小为
[2]根据楞次定律知;电流方向为逆时针。
[3]根据全电路欧姆定律得
根据
解得电阻的电功率为
[4]电容器两端的电压
电容器所带的电荷量【解析】逆时针19、略
【分析】【分析】
【详解】
[1]输电线上损耗的功率
输送的电功率和输电线电阻都不变的条件下
所以
[2]输电线上的电压降低
输送的电功率和输电线电阻都不变的条件下
所以【解析】∆P∆U20、略
【分析】【详解】
[1][2]若往RT上擦一些酒精,由于酒精蒸发吸热,RT温度降低,电阻值增大,所以表针应向左偏转;用电吹风机将热风吹向RT,RT温度升高,电阻值减小,所以表针向右偏转。【解析】①.左②.右21、略
【分析】【分析】
【详解】
略【解析】运动电荷洛伦兹力四、作图题(共4题,共20分)22、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】23、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】24、略
【分析】【分
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