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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年粤教版选择性必修2物理下册阶段测试试卷382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6题,共12分)1、电磁炉采用感应电流(涡流)的加热原理;其原理图如图所示。它是通过电子线路产生交变磁场,把铁锅放在炉面上时,在铁锅底部产生交变电流。它具有升温快;效率高、体积小、安全性好等优点。下列关于电磁炉的说法正确的是()
A.电磁炉面板可采用陶瓷材料,发热部分为铁锅底部B.电磁炉面板可采用金属材料,通过面板发热加热锅内食品C.电磁炉可以用陶瓷器皿作为锅具对食品加热D.电磁炉的锅具一般用铁锅,是因为铝锅、铜锅中不能形成涡流2、如图;长为1m的金属直棒以1m/s的速度沿倾角60°的绝缘斜面匀速下滑,斜面处在方向竖直向下;磁感应强度为0.1T的匀强磁场中.则在金属棒匀速下滑的过程中。
A.棒内电子受洛仑兹力作用,棒受到安培力作用B.棒内电子不受洛仑兹力作用,棒不受安培力作用C.棒两端的电压为0.05VD.棒两端的电压为0.1V3、如图所示,竖直放置的螺线管与导线构成闭合回路,导线所围区域内有一方向垂直于导线所在平面向里的匀强磁场,在螺线管正下方的水平绝缘桌面(图中未画出)上放置一导体环。若导体环受到竖直向下的磁场力则导线所围区域内磁场的磁感应强度大小B随时间t变化的关系可能是下面四幅图中的()
A.B.C.D.4、A、B两个闭合线圈用同样的导线制成,匝数均为10匝,半径rA=2rB;分别按图甲;乙两种方式放入匀强磁场中,且磁感应强度随时间均匀减小,则下列说法正确的是()
A.甲图中,B两线圈中电动势之比为4∶1B.甲图中,B两线圈中电流之比为2∶1C.乙图中,B两线圈中电动势之比为4∶1D.乙图中,B两线圈中电流之比为4∶15、如图所示,水平放置的粗糙金属框架cdef处于一匀强磁场中,金属棒ab置于框架上且与框架接触良好。从某时刻开始,磁场的磁感应强度均匀增大,在此过程中,金属棒ab保持静止,则()
A.金属棒ab中电流不变,所受摩擦力不变B.金属棒ab中电流不变,所受摩擦力增大C.金属棒ab中电流增大,所受摩擦力增大D.金属棒ab中电流增大,所受摩擦力不变6、A、B是两个完全相同的电热器,A通以图甲所示的方波交变电流,B通以图乙所示的正弦交变电流。两电热器的电功率之比PA∶PB等于()
A.1:2B.2:1C.5:4D.4:5评卷人得分二、多选题(共8题,共16分)7、如图所示,一小水电站,输出的电功率为输出电压经理想升压变压器变为电压远距离输送,输电线总电阻为最后经理想降压变压器降为向用户供电。下列说法正确的是()
A.变压器的匝数比B.变压器的匝数比C.输电线上的电流为200AD.输电线上损失的电功率为8、如图所示;矩形MNPQ区域内有方向垂直于纸面的匀强磁场,有5个带电粒子从图中箭头所示位置垂直于磁场边界进入磁场,在纸面内做匀速圆周运动,运动轨迹为相应的圆弧.这些粒子的质量;电荷量以及速度均未知,根据轨迹判断,下列说法正确的是:()
A.5个带电粒子中有4个粒子带同种电荷B.若a、b两粒子比荷相同,则va:vb=2:3C.a、b两粒子一定同时到达M点D.a、c两粒子在磁场中运动的时间不一定相等9、如图所示;理想变压器原线圈接在交流电源上,图中各电表均为理想电表.下列说法正确的是。
A.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时,R1消耗的功率变大B.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时,电压表V示数变大C.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时,电流表A1示数变大D.若闭合开关S,则电流表A1示数变大、A2示数变小10、如图所示为圆形区域的匀强磁场,区域半径为磁感应强度为B,方向垂直纸面向里,P点处有一放射源,沿纸面向各方向射出速率均为的某种带正电粒子,已知该带电粒子的质量为m、电荷量为q;不考虑带电粒子的重力,则以下说法正确的是()
A.带电粒子做圆周运动的轨道半径均为B.所有粒子离开磁场时,动能均相等C.粒子在磁场中的运动时间可能为D.粒子在磁场中的运动时间可能为11、闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,如选项图所示,能正确表示磁感应强度B的方向、导体运动速度方向与产生的感应电流方向间关系的是()A.B.C.D.12、如图所示,间距的光滑U形金属导轨固定在绝缘斜面上,斜面倾角区域Ⅰ、Ⅱ分别以为边界,均存在垂直于斜面向上的磁场,Ⅰ区中磁感应强度从0开始随时间均匀增加,Ⅱ区中为匀强磁场,磁感应强度与之间为无磁场区域。质量电阻的导体棒垂直于导轨放置,从两磁场之间的无磁场区域由静止释放,经过进入Ⅱ区恰好匀速下滑。运动中棒与导轨始终保持良好接触,导轨足够长且电阻不计。重力加速度则下列说法正确的是()
A.进入Ⅱ区后,导体棒中的电流B.无磁场区域的面积至少为C.前导体棒产生的焦耳热D.若Ⅰ区磁场面积为则Ⅰ区的磁感应强度随时间变化的表达式为13、如图所示,足够长的光滑平行金属直导轨固定在水平面上,左侧轨道间距为2d,右侧轨道间距为d。轨道处于竖直向下的磁感应强度大小为B的匀强磁场中。质量为2m、有效电阻为2R的金属棒静止在左侧轨道上,质量为m、有效电阻为R的金属棒b静止在右侧轨道上。现给金属棒a一水平向右的初速度v0;经过一段时间两金属棒达到稳定状态。已知两金属棒运动过程中始终相互平行且与导轨良好接触,导轨电阻忽略不计,金属棒a始终在左侧轨道上运动,则下列说法正确的是()
A.金属棒b稳定时的速度大小为v0B.整个运动过程中通过金属棒a的电荷量为C.整个运动过程中两金属棒扫过的面积差为D.整个运动过程中金属棒a产生的焦耳热为mv0214、某学生电源内部的降压变压器,可等效为如图中所示的模型,a、b为变压器的输入端,c、d为变压器的输出端,虚框内为理想变压器,原线圈回路中电阻r1=9.68Ω,副线圈回路中有电阻r2。某实验小组在a、b间接入电压为U0=220V的交流电,改变c、d间接入的负载,可得c、d间电压U与输出电流I的伏安特性曲线如图乙所示;下列说法正确的是()
A.c、d间的最大输出功率为5WB.a、b间的最大输入功率为10WC.原、副线圈的匝数之比为11:1D.副线圈回路中电阻r2=4.98Ω评卷人得分三、填空题(共8题,共16分)15、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_________________。
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、如图所示,两根相距为L的竖直平行金属导轨位于匀强磁场中,磁感应强度为B,导轨电阻不计,另两根与光滑轨道接触的金属杆质量均为m,电阻均为R,若要使cd杆恰好平衡,且静止不动,则ab杆运动速度大小是___________,需对ab杆施加的外力大小为___________。
18、如图是“用DIS探究向心力与哪些因素有关”的实验仪器,该实验采用的方法是_______________;该实验中需要用到的传感器是__________________。
19、如图所示,是一个按正弦规律变化的交变电流的图像,则该交变电流的周期是_________s,电流的有效值是______A。
20、自感系数与线圈的______、______、______,以及是否有______等因素有关.21、直流:_________不随时间变化的电流称为直流。22、如图所示,自耦变压器输入端A、B接交流稳压电源,其电压有效值UAB=100V,R0=40当滑动片处于线圈中点位置时,C、D两端电压的有效值UCD为___________V,通过电阻R0的电流有效值为_____________A.
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2题,共4分)27、在“探究变压器原;副线圈的电压与匝数的关系”实验中;某同学利用“教学用的可拆变压器”进行探究。
(1)下列器材中,实验需要的器材是________;
A.干电池B.低压交流电源。
C.220V交流电源D.条形磁体。
E.可拆变压器和导线F.直流电压表。
G.多用电表。
(2)该同学认真检查电路无误后,先保证原线圈匝数不变,改变副线圈匝数;再保证副线圈匝数不变,改变原线圈匝数。分别测出相应的原、副线圈两端的电压值。由于交变电流的电压是变化的,所以,我们实际上测量的是电压的________(选填“有效”或“最大”)值。其中一次操作后副线圈所接多用电表读数如图所示,此时电表读数为________;
(3)理想变压器原、副线圈电压应与其匝数成________(选填“正比”或“反比”),实验中由于变压器的铜损和铁损导致原线圈与副线圈的电压之比一般________(选填“大于”“小于”或“等于”)原线圈与副线圈的匝数之比。28、已知一热敏电阻当温度从10℃升至60℃时阻值从几千欧姆降至几百欧姆;某同学利用伏安法测量其阻值随温度的变化关系,部分电路如图所示。
(1)实验时,将热敏电阻置于温度控制室中,记录不同温度下电压表和亳安表的示数,计算出相应的热敏电阻阻值。若某次测量中电压表和毫安表的示数分别为5.5V和3.0mA,则此时热敏电阻的阻值为______kΩ(保留2位有效数字)。实验中得到的该热敏电阻阻值R随温度t变化的曲线如图(a)所示;
(2)将热敏电阻从温控室取出置于室温下,测得达到热平衡后热敏电阻的阻值为2.2kΩ,由图(a)求得,此时室温为______℃(保留3位有效数字);
(3)利用实验中的热敏电阻可以制作温控报警器,其电路的一部分如图(b)所示。图中,E为直流电源(电动势为10V,内阻可忽略);当温度升高时热敏电阻的电压将______(填升高或降低),当图中的输出电压达到或超过6.0V时,便触发报警器(图中未画出)报警,则图中______(填“R1”或“R2”)应使用热敏电阻,若要求开始报警时环境温度为50℃,另一固定电阻的阻值应为______kΩ(保留2位有效数字)。评卷人得分六、解答题(共1题,共4分)29、如图所示,“”型框置于匀强磁场中,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向外,“”型框的三条边的长度均为L,电阻均为r,a、b两端连接阻值为R=r的电阻。“”型框绕轴ab以角速度ω逆时针(从上往下看)匀速转动,t=0时刻经过图示位置。规定回路中a→d→c→b方向为电流的正方向;求:
(1)通过电阻R的感应电流的表达式;
(2)当时,通过电阻R的感应电流的大小和方向;
(3)t=0到t=过程中R产生的电热。
参考答案一、选择题(共6题,共12分)1、A【分析】【分析】
【详解】
AB.电磁炉面板可采用陶瓷材料;如果采用金属材料,在交变磁场中产生涡流发热,会使线圈烧毁,故A正确,B错误;
C.用陶瓷器皿作为锅具不能形成涡流;不能对食品加热,故C错误;
D.铝锅;铜锅在电磁炉上也能形成涡流;但由于铝、铜导磁性弱,通过它们的磁场只是一小部分,因此在铝锅、铜锅中形成的涡流远比铁锅中的小,不是不能形成涡流,故D错误.
故选A。2、C【分析】【详解】
AB.在金属棒匀速下滑的过程中;棒内电子磁场中运动,速度方向与磁场不平行,电子要受洛仑兹力作用.由于棒中没有电流,所以棒不受安培力作用,故AB错误.
CD.棒产生的感应电动势E=BLvcos60°=0.1×1×1×0.5V=0.05V,由于棒中无电流,则棒两端的电压等于棒产生的感应电动势,所以棒两端的电压为0.05V.故C正确,D错误.3、C【分析】【分析】
【详解】
由楞次定律的运动学描述“来拒去留”可知,要使圆环受到磁场的向下的作用力,则螺线管中应产生增大的磁场;通过回路的感应电流增大,而回路的感应电流是由abcd区域内的磁场变化引起的,故abcd中的磁场变化率应增大,B−t图象的斜率应变大;故ABD错误,C正确;
故选:C。4、C【分析】【分析】
【详解】
AB.由法拉第电磁感应定律可知,E=n=nS
其中S为有效面积。甲图中,A、B两线圈的有效面积相等,所以感应电动势之比就是匝数比,为1∶1,由电阻定律
可知;电阻之比为两线圈周长之比,也就是2∶1,所以甲图中,A;B两线圈中电流之比为1∶2,AB错误。
CD.同理;乙图中,A;B两线圈中电动势之比为4∶1,电流之比为2∶1,C正确,D错误。
故选C。5、B【分析】【详解】
根据法拉第电磁感应定律,可得感应电动势为
磁感应强度均匀增大,则回路中的感应电动势不变,根据闭合电路欧姆定律可得
可知回路中的电流保持不变,即金属棒ab中电流不变,根据受力平衡可得
由于磁感应强度逐渐增大,所以ab棒所受摩擦力逐渐增大;B正确,ACD错误。
故选B。6、C【分析】【详解】
对甲,由交流电的有效值的定义可知
得到
乙交流电的有效值
根据
可知
故选C。二、多选题(共8题,共16分)7、A:B【分析】【分析】
【详解】
A.升压变压器T1的输出电压等于2000V,而输入电压为400V,由电压之比等于匝数之比,则有变压器T1的匝数比
故A正确;
B.降压变压器T2的输入电压等于升压变压器的输出电压减去导线损失的电压,即为
则变压器T2的匝数比
故B正确;
C.输出的电功率为P0=20kW,而升压变压器T1变为2000V电压远距离输送,所以根据
可知输电线上的电流为
故C错误;
D.根据
故D错误。
故选AB。8、B:D【分析】【详解】
试题分析:根据左手定则,5个带电粒子中有3个粒子带同种电荷,另外2个粒子带同种电荷,故A错误;可知粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得:解得半径若a、b两粒子比荷相同,由图可知a、b两粒子半径之比
所以故B正确;,带电粒子做圆周运动的周期a、b两粒子在磁场中运动时间都是半个周期,若a、b两粒子比荷不相同,周期就不相同,a、b两粒子有可能不同时到达M点;故C错误;a;c两粒子在磁场中运动时间都是半个周期,若a、c两粒子比荷不相同,周期就不相同,它们在磁场中运动的时间不一定相等,故D正确.
考点:带电粒子在匀强磁场中的运动;左手定则。
【名师点睛】本题主要考查了左手定则、带电粒子在匀强磁场中的运动;这类问题的基本思路是带电粒子在磁场中的运动洛仑兹力充当向心力,突破要根据图中带电粒子运动轨迹知道半径大小以及偏转方向的关系,则根据带电粒子圆周运动的性质可得出正确结果.9、B:D【分析】【详解】
滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时,电阻变大,则干路电流变小,则R1消耗的功率变小,A错误;干路电流变小,R1分压变小,则电压表V的测量的电压变大,示数变大,则B正确;因输出电流变小,则输出功率变小即输入功率变小,电流表A1示数变小,则C错误;闭合开关S并联支路增加,电阻变小,则副线圈即R1的电流变大,分压变大,则R2的分压变小,电流变小.电流表A1示数随副线圈电流的变大而变大;则D错误.
【点睛】
考查电路的动态分析:本题中P的移动与电键的闭合均会引起电阻的变小,再由电路的联接关系可分析各表的示数的变化,可见明确电路的结构是求解的关键.10、A:B:C【分析】【详解】
A.由洛伦兹力提供向心力有
得带电粒子做圆周运动的轨道半径为
沿纸面向各方向射出速率均相同,故各粒子轨道半径均为A正确;
B.由于洛伦兹力只改变带电粒子的速度方向;不改变速度大小,故各粒子射出磁场时速度大小相同,动能均相等,B正确;
CD.由于各方向射出速率均相同,则由于带电粒子在磁场中轨道半径均为圆形磁场半径为则所有带电粒子在磁场中偏转的圆心角均为锐角,当轨道对应的弦长越长,则粒子在磁场中的运动时间也越长,本题中当粒子由点射出对应的偏转时间最长;如图。
由几何关系有偏转圆心角则有最长偏转时间
粒子在磁场中的运动时间可能为故C正确,D错误。
故选ABC。11、B:C【分析】【分析】
【详解】
A.图A中导体不切割磁感线;导体中无电流,A错误;
BC.由右手定则可判断B;C正确;
D.由右手定则知图D中感应电流方向应垂直纸面向外;D错误。
故选BC。12、A:C:D【分析】【详解】
A.导体棒进入Ⅱ区恰好匀速下滑,则有
导体棒中的电流为
A正确;
B.导体棒进入Ⅱ区域磁场的速度为
根据牛顿第二定律
导体棒在无磁场区域做匀加速直线运动,则
无磁场区域的面积最小值为
代入数据联立解得
B错误;
C.导体棒进入Ⅱ区域后,Ⅰ区中磁感应强度变化产生的感生电动势为Ⅱ区域导体棒切割磁感线产生的动生电动势为则
解得感生电动势为
前导体棒未切割磁感线,则产生的焦耳热为
C正确;
D.根据电磁感应定律
若Ⅰ区磁场面积为Ⅰ区磁感应强度的变化率为
由题意,Ⅰ区中磁感应强度从0开始随时间均匀增加,则Ⅰ区的磁感应强度随时间变化的表达式为
D正确。
故选ACD。13、B:D【分析】【详解】
A.稳定时磁通量不变,需要b的速度是a的速度的两倍,对a、b棒分别列动量定理
解得
故A错误;
B.由动量定理
即
解得
故B正确;
C.由
解得
故C错误;
D、根据能量守恒定律
解得
故D正确。
故选BD。14、A:D【分析】【详解】
A.根据图乙,有
c、d间的输出功率为
解得
当即时,P最大,P的最大值为
A正确;
C.当时,则
C错误;
D.当时,则
又因为
联立解得
D正确;
B.根据解得
a、b间的最大输入功率为20W;B错误。
故选AD。三、填空题(共8题,共16分)15、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】16、略
【分析】【分析】
【详解】
略【解析】传输控制17、略
【分析】【分析】
【详解】
[1]要使cd杆恰好平衡,且静止不动,cd杆应满足
由法拉第电磁感应定律及欧姆定律可得
联立解得ab杆运动速度大小为
[2]ab杆应以速度v匀速上升,由平衡条件可得
联立解得需对ab杆施加的外力大小为【解析】2mg18、略
【分析】【详解】
[1]该实验运用控制变量法研究物理量的关系,根据向心力公式实验探究向心力F和圆柱体线速度v的关系时,要保持圆柱体质量和半径都不变;研究F与r的关系时;保持圆柱体的质量和线速度的大小不变,故采用控制变量法;
[2]向心力F需要用力传感器测定,圆柱体的线速度v需要用光电传感器测定,故需要用到力传感器、光电传感器。【解析】①.控制变量法②.力传感器、光电传感器19、略
【分析】【详解】
[1]由图可知;该交变电流的周期是0.20s;
[2]由图可知,该交变电流的最大值为电流的有效值【解析】0.201020、略
【分析】【分析】
【详解】
略【解析】大小形状匝数铁芯21、略
【分析】【分析】
【详解】
略【解析】方向22、略
【分析】【详解】
因自耦变压器的原副线圈在一起,由题可知,原线圈的匝数为副线圈匝数的一半.理想变压器的变压比为所以V.根据部分电路欧姆定律有A.【解析】200,5四、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
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