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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年浙教新版选择性必修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总分得分评卷人得分一、选择题(共6题,共12分)1、如图所示;在条形磁体的外面套着一个闭合弹簧线圈,若把线圈四周向外拉,使线圈包围的面积变大,则线圈中感应电流的情况是()
A.弹簧线圈中有感应电流,俯视电流方向为逆时针方向B.弹簧线圈中有感应电流,俯视电流方向为顺时针方向C.因线圈中磁通量不变,故无感应电流D.无法判断有无感应电流2、如图所示,匀强磁场的磁感应强度为B,通电直导线与磁场方向垂直,导线长度为L,导线中电流为I.该导线所受安培力的大小为。
A.0B.BILC.D.3、如图所示,半径为r的n匝线圈放在边长为L的正方形abcd之外,匀强磁场充满正方形区域并垂直穿过该区域,当磁场以的变化率变化时;线圈产生的感应电动势大小为()
A.0B.n·L2C.n·πr2D.n·r24、如图为远距离输电示意图,发电机的输出电压U1和输电线的电阻、理想变压器匝数均不变,且n1:n2=n4:n3.当用户消耗的功率增大时;下列表述正确的是。
A.用户的电压U4增加B.恒有U1:U2=U4:U3C.输电线上损耗的功率减小D.发电机的输出功率不变5、在电磁感应现象中,下列说法正确的是()A.感应电流产生的磁场总是跟原来的磁场方向相反B.感应电流产生的磁场总是阻碍原磁通量的变化C.闭合线框放在匀强磁场中做切割磁感线运动,一定产生感应电流D.闭合线框放在变化的磁场中一定能产生感应电流6、如图所示,一理想变压器与交变电源相连,阻值为的定值电阻与理想电流表串联后接到副线圈。当电压表的读数为时,电流表读数为下列说法正确的是()
A.变压器原、副线圈匝数比为B.原线圈电流的有效值为C.副线圈电流的最大值为D.变压器输入功率为评卷人得分二、多选题(共6题,共12分)7、按图连接电路,先闭合开关S,电路稳定后小灯泡A正常发光,然后断开开关S,同学们发现小灯泡A闪亮一下再熄灭。已知自感线圈L的直流电阻为小灯泡A正常发光时电阻为下列说法正确的是()
A.B.C.断开开关S后的瞬间,小灯泡A中的电流方向为D.断开开关S后的瞬间,小灯泡A中的电流方向为8、霍尔式位移传感器的测量原理如图所示,有一个沿z轴正方向的磁场,磁感应强度(且均为常数)将传感器固定在物体上,保持通过霍尔元件的电流I不变(方向如图所示),当物体沿z轴方向移动时,由于位置不同,霍尔元件在y轴方向的上、下表面的电势差U也不同(霍尔元件沿磁场方向的厚度很薄,计算上下表面电势差U时可认为上下表面的磁感应强度相同)。设沿z轴将传感器从位置移动位移后到达位置霍尔元件在y轴方向的上下表面的电势差由变化至则:()
A.若图中霍尔元件是自由电子导电,则上表面电势高B.当物体沿z轴正方向移动时,上、下表面的电势差U将变大C.传感器灵敏度与上、下表面的距离有关D.传感器灵敏度与霍尔元件通入电流的电流强度大小有关9、如图所示,线圈L的电阻值与电阻R的阻值相等,两个灯泡和规格相同。下列说法正确的是()
A.在闭合开关K瞬间,比先亮B.在闭合开关K瞬间,比先亮C.闭合开关K后,最终与一样亮D.断开开关K的瞬间,比先熄灭10、如图所示,宽为的两固定足够长光滑金属导轨水平放置,空间存在竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小为质量均为电阻值均为的两导体棒和静止置于导轨上,其间距也为现给一向右的初速度对它们之后的整个运动过程说法正确的是()
A.的加速度越来越大,的加速度越来越小B.通过的电荷量为C.两导体棒间的距离最终变为D.整个过程中克服安培力所做的功大于整个回路中产生的焦耳热11、如图,两根平行光滑金属导轨固定在同一水平面内,其左端接有定值电阻R,Ox轴平行于金属导轨,在0≤x≤4m的空间区域内存在着垂直导轨平面向下的磁场,磁感应强度B随坐标x(以m为单位)的分布规律为B=0.8-0.2x(T),金属棒ab在外力作用下从x=0处沿导轨运动,ab始终与导轨垂直并接触良好,不计导轨和金属棒的电阻.设在金属棒从x1=lm经x2=2m到x3=3m的过程中,R的电功率保持不变;则金属棒()
A.在x1与x3处的电动势之比为1:3B.在x1与x2处受到磁场B的作用力大小之比为2:1C.从x1到x2与从x2到x3的过程中通过R的电量之比为5:3D.从x1到x2与从x2到x3的过程中通过R产生的焦耳热之比为5:312、如图,两根足够长,电阻不计的光滑平行金属导轨,固定在同一水平面上,其间距为1m,左端通过导线连接一个R=1.5的定值电阻。整个导轨处在磁感应强度大小B=0.4T的匀强磁场中,磁场方向竖直向下,质量m=0.2kg、长度L=1m、电阻r=0.5的匀质金属杆垂直导轨放置,且与导轨接触良好,在杆的中点施加一个垂直金属杆的水平拉力F,使其静止开始运动。拉力F的功率P=2W保持不变,当金属杆的速度v=5m/s时撤去拉力F。下列说法正确的是()
A.若不撤去拉力F,金属杆的速度会大于5m/sB.金属杆的速度为4m/s时,其加速度大小可能为0.9m/s2C.从撤去拉力F到金属杆停下的整个过程,通过金属杆的电荷量为2.5CD.从撤去拉力F到金属杆停下的整个过程,金属杆上产生的热量为2.5J评卷人得分三、填空题(共8题,共16分)13、如图所示,空间存在一垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,磁场宽度为l,在竖直平面中的正方形线框边长也为l,质量为m,电阻为R离磁场上边的距离为h.若线框自由下落后恰能匀速通过磁场区域,则线框下落的高度________;线框通过磁场区域的时间___________.
14、如图中,竖直放置的直导线旁有一通电的环形线圈,其环面与直导线在同一平面。当导线通以电流I时,环形线圈向右平移,则环形线圈里电流的方向是________(选填“逆时针”或“顺时针”),直导线受到环形线圈的作用力方向是_________。15、实际应用中的开放电路,线圈的一端用导线与_________相连,这条导线叫作地线;线圈的另一端与高高地架在空中的_________相连。16、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。_________17、如图所示,面积为0.2m2的100匝线圈处在匀强磁场中,磁场方向垂直于线圈平面,已知磁感应强度随时间变化的规律如图,定值电阻R1=6Ω,线圈电阻R2=4Ω,则ab两点的电势___________(填“>”或“=”或“<”),回路中的感应电动势大小为___________V。
18、如图,一个电荷为+q、质量为m的质点,以速度沿x轴射入磁感强度为B的均匀磁场中,磁场方向垂直纸面向里,其范围从x=0延伸到无限远,如果质点在x=0和y=0处进入磁场,则它将以速度从磁场中某一点出来,这点坐标是x=0和_______。
19、如图所示为质谱仪的原理图,利用这种质谱仪可以对氢元素的各种同位素迚行测量。从容器A下方的小孔S1迚入加速电压为U的加速电场,可以认为从容器出来的粒子初速度为零,粒子被加速后从小孔S2迚入磁感应强度为B的匀强磁场,最后打在照相底片D上,形成a、b、c三条质谱线,关于氢的三种同位素氕、氘、氚迚入磁场时速率最大的是_________;三条谱线中a是粒子形成的_________。(填“氕”;“氘”或“氚”)
20、如图所示,光滑的形金属导轨水平放置,不计电阻,宽度左端的间接有定值电阻电阻的金属棒垂直导轨放置在两条导轨上,并用水平绝缘细线通过光滑的定滑轮连接质量的重物,重物静止在地面上,细线拉直,已知间距离某时刻开始,导轨平面内有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度从零开始随时间均匀增大,变化率则重物未离开地面前通过的电流为_______当重物对地面的压力为零时,磁场的磁感应强度大小为_______.(取)
评卷人得分四、作图题(共4题,共24分)21、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。
22、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。
23、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。
24、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2题,共14分)25、某同学利用热敏电阻的阻值随温度变化的特性;制作了一个简易的汽车低油位报警装置。
(1)该同学首先利用多用电表欧姆“×100”挡粗测该热敏电阻在常温下的阻值,示数如图甲所示,则此时热敏电阻的阻值为______kΩ。
(2)该同学为了进一步探究该热敏电阻阻值随温度变化的关系,设计了如图乙所示的实验电路,定值电阻则在闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于最______(选填“左”或“右”)端;在某次测量中,若毫安表的示数为2.25mA,的示数为1.50mA,两电表可视为理想电表,则热敏电阻的阻值为______kΩ。
(3)经过多次测量,该同学得到热敏电阻阻值随温度的变化关系图像如图丙所示,可知该热敏电阻的阻值随温度升高变化得越来越______(选填“快”或“慢”)。
(4)该同学利用此热敏电阻设计的汽车低油位报警装置如图丁所示,其中电源电动势E=6.0V,定值电阻R=1.8kΩ,长为l=50cm的热敏电阻下端紧靠在油箱底部,不计报警器和电源的内阻。已知流过报警器的电流时报警器开始报警,若测得报警器报警时油液(热敏电阻)的温度为30℃,油液外热敏电阻的温度为70℃,由此可知油液的警戒液面到油箱底部的距离约为______cm。26、电子体温计(图1)正在逐渐替代水银温度计。电子体温计中常用的测温元器件是热敏电阻。某物理兴趣小组制作一简易电子体温计;其原理图如图2所示。
(1)兴趣小组测出某种热敏电阻的I-U图像如图3所示,那么他们选用的应该是图______电路(填“甲”或“乙”);
(2)现将上述测量的两个相同的热敏电阻(伏安特性曲线如图3所示)和定值电阻、恒压电源组成如图4所示的电路,电源电动势为6V,内阻不计,定值电阻热敏电阻消耗的电功率为______W(结果保留3位有效数字);
(3)热敏电阻的阻值随温度的变化如图5所示,在设计的电路中(如图2所示),已知电源电动势为5.0V(内阻不计),电路中二极管为红色发光二极管,红色发光二极管的启动(导通)电压为3.0V,即发光二极管两端电压时点亮,同时电铃发声,红色发光二极管启动后对电路电阻的影响不计。实验要求当热敏电阻的温度高于时红灯亮且铃响发出警报,其中电阻______(填“”或“”)为定值电阻,其阻值应调为______Ω(结果保留3位有效数字)。参考答案一、选择题(共6题,共12分)1、A【分析】【分析】
【详解】
磁感线在条形磁体的内外形成闭合曲线;则磁体外部的磁感线总数等于内部的磁感线总数,且在线圈平面处磁体内外磁感线方向相反(磁体内向上磁体外向下),而磁体外部的磁感线分布在无穷大的空间,所以图中线圈中磁体内部的磁感线多于外部的磁感线,则穿过线圈的总磁通量等于磁体内部的磁感线条数减去磁体外部;线圈内部的磁感线条数。当弹簧线圈包围的面积增大时,磁体内部的磁感线总数不变,而线圈内部、磁体外部反向的磁感线条数增多,则穿过线圈的总磁通量减小,将产生感应电流。由于磁体内部磁场方向向上,故线圈内部磁场方向向上且磁通量减小,由楞次定律可知,线圈内的感应电流为俯视逆时针方向。
故选A。2、B【分析】【详解】
通电直导线与磁场方向垂直;根据安培力的公式,该导线所受安培力的大小:F=BIL,故B正确,ACD错误.
故选:B.3、B【分析】【分析】
本题是线圈的面积不变,磁场在变化,磁通量的变化率再根据法拉第电磁感应定律求出感应电动势.
【详解】
磁通量的变化率根据法拉第电磁感应定律得线圈中的感应电动势故选B.4、B【分析】【详解】
A.当用户的功率增大时;并联的用电器增多,出现用电高峰,导线上的电压损失变大,则各用电器电压下降,选项A错误;
B.因为原副线圈的电压比等于匝数之比,则
因为n1:n2=n4:n3
所以U1:U2=U4:U3
选项B正确;
C.当用电器增多时,功率增大
降压变压器的输出电流增大,则输电线上的电流增大,由
可知输电线上的损耗功率增大;选项C错误;
D.发电机的输出功率等于用户消耗的功率与输电线上损失的功率的和;发电机的输出功率变大,选项D错误。
故选B。5、B【分析】【分析】
【详解】
A.感应电流产生的磁场可能跟原来的磁场方向相反;也可能相同,选项A错误;
B.根据楞次定律可知;感应电流产生的磁场总是阻碍原磁通量的变化,选项B正确;
C.如果闭合线框全部在匀强磁场中做切割磁感线运动;只产生感应电动势,不产生感应电流,选项C错误;
D.闭合线框放在变化的磁场中;若穿过线圈的磁通量发生变化,则一定能产生感应电流,选项D错误。
故选B。6、B【分析】【详解】
A.根据变压器与匝数关系
故A错误;
B.根据
可得
解得
故B正确;
C.副线圈电流有效值为而交流电的类型未知,则最大值不是2A,故C错误;
D.变压器输入功率为
故D错误;
故选B。二、多选题(共6题,共12分)7、A:D【分析】【详解】
AB.开关断开后,线圈产生自感电动势,相当于电源,该瞬间保持原电流不变,与小灯泡构成回路。小灯泡闪亮了一下,说明此时通过小灯泡的电流大于开关闭合时小灯泡的电流。故开关闭合时的电流关系有
开关闭合时,线圈和灯泡并联,电压相等,根据欧姆定律可知
A正确;B错误;
CD.断开开关后的瞬间,线圈保持原电流不变,与小灯泡构成回路。线圈电流还是向右,所以小灯泡电流从C错误,D正确;
故选AD。8、A:B:D【分析】【详解】
A.若图中霍尔元件是自由电子导电;根据左手定则可知,电子受洛伦兹力向下,则上表面电势高,选项A正确;
B.设霍尔元件的上下高度为d,里外宽度为a,因为稳定时
解得U=Bdv
则当物体沿z轴正方向移动时,B变大,则上、下表面的电势差U将变大;选项B正确;
CD.根据U=Bdv
因I=nqadv
则传感器灵敏度
则灵敏度与霍尔元件通入电流的电流强度大小有关;与上;下表面的距离无关,选项D正确,C错误。
故选ABD。9、B:C【分析】【详解】
闭合开关的瞬间,由于线圈中自感电动势的阻碍,A1灯先亮,A2灯后亮;闭合开关稳定后,自感作用消失,通过A1灯和A2灯的电流相等,两灯亮度相同;断开开关瞬间,A1与A2都会持续亮一会;然后同时熄灭。
故选BC。10、B:C:D【分析】【详解】
A.给cd一向右的初速度v0,cd棒产生的感应电流方向为c→d,根据左手定则可知cd棒受到的安培力方向向左,因而cd棒向右做减速运动。ab棒受到的安培力向右,做加速运动,ab棒也切割磁感线产生感应电动势;使得回路总的电动势减小,感应电流减小,两棒受到的安培力减小,所以,两棒的加速度均越来越小,A错误;
B.cd棒受到向左的安培力而减速,ab棒受到向右的安培力而加速,当两者共速时回路的磁通量不变,不再产生感应电流,两棒不受安培力,而以相同的速度一起做匀速直线运动。取向右为正方向,根据动量守恒定律得
解得
对ab棒,根据动量定理可得
通过ab的电荷量
解得
B正确;
C.设两导体棒间的距离最终变为s,则两棒相对运动的距离为因为
结合
解得
C正确;
D.导体棒在运动过程中产生的焦耳热
对cd棒,根据动能定理得
解得cd克服安培力所做的总功为
D正确。
故选BCD。11、C:D【分析】【分析】
【详解】
由功率的计算式
知道由于金属棒从x1=1m经x2=2m到x3=3m的过电功率保持不变,所以E不变,I不变;由安培力公式F=BIL,可知x1与x2处受到磁场B的作用力大小之比
由安培力公式F=BIL,F-x图象如图所示,图象的面积就是克服安培力做的功,即R产生的热量,从x1到x2与从x2到x3的过程中通过R产生的焦耳热之比为
根据热量Q=I2Rt,热量之比为5:3,电流相同,说明时间之比为5:3,因此电量之比
故选CD。12、B:C【分析】【详解】
A.若不撤去拉力F,对棒由牛顿第二定律有
当时,速度达到最大,联立各式解得最大速度为
即杆的最大速度不会超过5m/s;故A错误;
B.若在F撤去前金属杆的切割速度时,代入各式可得加速度为
撤去F后棒减速的速度为时,加速度为
故金属杆的速度为4m/s时,其加速度大小为0.9m/s2或1.6m/s2;故B正确;
C.从撤去拉力F到金属杆停下,棒只受安培力做变减速直线运动,取向右为正,由动量定理有
而电量的表达式
可得
故C正确;
D.从撤去拉力F到金属杆停下的过程由动能定理
而由功能关系有
另金属杆和电阻R串联,热量比等于电阻比,有
联立解得
故D错误;
故选BC。三、填空题(共8题,共16分)13、略
【分析】【详解】
[1].线框自由下落后恰能匀速通过磁场区域,则
解得
则线圈下落的高度
[2].线框通过磁场区域的时间【解析】14、略
【分析】【分析】
【详解】
[1][2]直导线中的电流方向由下向上,根据安培定则,导线右侧区域磁感应强度方向向内,环形线圈被直导线排斥向右平移,依据左手定则与右手螺旋定则,可知,环形线圈里电流的方向逆时针;依据牛顿第三定律,可知,环形线圈被直导线排斥向右平移,那么直导线受到环形线圈的作用方向是向左。【解析】顺时针水平向右15、略
【解析】①.大地②.天线16、略
【解析】①.错误②.错误③.错误④.正确⑤.错误⑥.错误17、略
【分析】【分析】
【详解】
[1]根据楞次定律,线圈中感应电流的方向为逆时针方向,所以a点电势大于b点电势。
[2]根据法拉第电磁感应定律得【解析】>2018、略
【分析】【详解】
[1]由于带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,即有
解得带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为
则做匀速圆周运动的直径为
根据左手定则,带电粒子逆时针运动,所以磁场的y坐标为【解析】19、略
【分析】【详解】
[1].粒子在电场中被加速,由动能定理得;
粒子进入磁场时的速度大小
由于氕氘氚的电荷量q相等、加速电压U相等、m氕<m氘<m氚,则它们的速度关系为:v氕>v氘>v氚,即速率最大的是氕;
[2].粒子进入磁场后做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得:
粒子轨道半径
由于氕氘氚的电荷量q相等、磁感应强度B相等、加速电压U相等、m氕<m氘<m氚,则R氕<R氘<R氚,a、b、c分别对应:氚、氘、氕。【解析】氕氚20、略
【分析】【详解】
(1)由法拉第电磁感应定律,则有:E=Ld=0.08V
由欧姆定律,得:I=E/(R+r)=0.2A
当重物恰好被提离地面时;导体棒MN受力平衡;
则有:BIL−mg=0;B=20T
点睛:由法拉第电磁感应定律可求感应电动势,由欧姆定律可求感应电流;当重物恰好被提离地面时,安培力等于重力,根据平衡方程可求磁感应强度.【解析】0.220四、作图题(共4题,共24分)21、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】22、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】23、略
【分析】【分析】
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