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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年湘教版选择性必修2物理下册阶段测试试卷28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7题,共14分)1、如图所示的电路中,三个灯泡的电阻相等(且不考虑温度对电阻的影响);电感L的电阻可忽略,D为理想二极管。电源内阻不可忽略,下列说法中正确的是()
A.S闭合瞬间,均立即变亮,然后逐渐变暗B.S闭合瞬间,逐渐变亮,均立即变亮,后亮度稍有下降,稳定后三个灯泡亮度相同C.S从闭合状态突然断开时,均逐渐变暗D.S从闭合状态突然断开时,均先变亮,然后逐渐变暗2、下列说法中正确的是()A.交流电的频率越高,电感元件对电流的阻碍作用越明显B.电感元件在电路中的作用是“通交流,隔直流”C.电容器对交流电没有阻碍作用D.交流电的频率越高,电感元件和电容器对电流的阻碍作用都越明显3、空间有一圆柱形匀强磁场区域,O点为圆心。磁场方向垂直于纸面向外。一带正电的粒子从A点沿图示箭头方向以速率射入磁场,=30°,粒子在纸面内运动,经过时间离开磁场时速度方向与半径垂直。不计粒子重力。若粒子速率变为其它条件不变。粒子在圆柱形磁场中运动的时间为()
A.B.C.D.24、如图,圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,质量为m、电荷量为的带电粒子从圆周上的M点沿直径方向射入磁场。若粒子射入磁场时的速度大小为离开磁场时速度方向偏转若射入磁场时的速度大小为离开磁场时速度方向偏转不计重力,则为()
A.B.C.D.5、如图是某同学记录的演示楞次定律的实验笔记,经检查,不符合实验事实的是()A.线圈与条形磁铁相互排斥B.线圈与条形磁铁相互吸引C.线圈与条形磁铁相互排斥D.线圈与条形磁铁相互吸引6、如图所示;用绝缘丝线悬吊一个闭合轻质金属环,当一条形磁铁靠近圆环时,在这一过程中()
A.通过圆环的磁通量不变B.圆环中产生逆时针方向的电流C.圆环静止不动D.圆环向远离磁铁的方向摆动7、如图所示,在水平面上固定着两条足够长的平行光滑金属导轨,导轨间连接定值电阻为R(其余电阻不计),导轨间距为L,匀强磁场垂直于导轨所在的平面向下,磁感应强度大小为B。金属杆与导轨接触良好。现给金属杆瞬间冲量作用,获得水平初速度并向右滑动,不考虑空气阻力,在运动过程中,回路电流、加速度大小、通过回路的电量、位移大小,分别用I、a、q、x表示;则下图中错误的是()
A.B.C.D.评卷人得分二、多选题(共7题,共14分)8、远距离输电原理图如图所示,已知发电站输出电压和输出功率一定,升压变压器和降压变压器均为理想变压器,当由2改接为1时;下列说法正确的是()
A.电压表示数增大B.电流表示数减小C.用户的实际功率减小D.输电线上损失的功率减小9、下列说法正确的是_______。A.电磁波在真空中以光速c传播B.偏振是纵波所特有的现象C.观察者听到靠近的列车发出的汽笛声,音调(频率)会变高E.双缝干涉实验中,若入射光由黄光改为红光,干涉条纹的间距将会增大E.双缝干涉实验中,若入射光由黄光改为红光,干涉条纹的间距将会增大10、如图所示,等腰直角三角形abc区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场,直角边ac长度为l,磁感应强度大小为B。在c点有一粒子源,可沿纸面内各个方向射出质量为m、电荷量为+q的粒子,所有粒子不计重力、速度大小均为v0。其中从c点沿cb方向射入磁场的粒子,运动轨迹恰好垂直于边界ab射出磁场。若在该平面内再加上一个沿ca方向的匀强电场,电场强度为E。关于粒子的运动下列说法正确的是()
A.粒子速度v0的大小满足B.不加电场时,从a点射出磁场的粒子在c点的速度方向与bc夹角为30°C.不加电场时,与bc夹角为45°的入射粒子在磁场中的运动时间为D.加上电场后,所有粒子飞出场区时动能的最大值为11、如图所示,在竖直向下的匀强磁场中放置两平行且足够长的光滑水平金属导轨,导体棒MN沿轨道向右匀速运动,导轨左侧接有电源和电容器,不计导体棒以外的电阻。时将S由a转接到b,MN两端的电势差导体棒的动能与时间t或位移x的关系图像一定错误的是()
A.B.C.D.12、如图所示;一个小矩形线圈从高处自由落下,进入有界匀强磁场,线圈高度小于磁场高度,线圈平面和磁场保持垂直。设线圈下边刚进入磁场到上边刚要进入磁场为A过程;线圈全部进入磁场内到线圈下边刚要出磁场为B过程;线圈下边刚出磁场到上边刚要出磁场为C过程,则()
A.在A和C过程中,线圈内电流方向相同B.在A过程中,线圈可能做减速运动C.在B过程中,线圈机械能不变,并做匀加速运动D.在C过程中,线圈可能做匀加速运动13、如图所示,倾角为θ=30°的足够长的平行金属导轨固定在水平面上,两相同的导体棒ab、cd垂直于导轨放置,每根棒的质量为m,空间存在足够大的垂直导轨平面向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B。现给导体棒ab一沿导轨平面向下的初速度v0。使其沿导轨向下运动,导体棒与导轨之间的动摩擦因数均为导轨电阻忽略不计。从ab开始运动到两棒相对静止的全过程中;两导体棒始终与导轨保持良好的接触且垂直导轨,运动过程中两导体棒未碰撞,下列说法正确的是()
A.导体棒ab和cd组成的系统机械能守恒B.导体棒ab和cd组成的系统动量守恒C.导体棒cd中产生的焦耳热为D.导体棒cd中产生的焦耳热为14、如图所示,矩形线圈abcd与理想变压器的原线圈组成闭合电路,灯泡L1、L2完全相同。当变压器原线圈中的抽头P置于最上端时,原、副线圈的匝数比为n∶1。矩形线圈abcd在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的bc边匀速转动,且磁场只分布在bc边的左侧,磁感应强度大小为B,线圈面积为S,转动的角速度为ω,匝数为N;线圈电阻不计。则下列说法正确的是()
A.若增大矩形线圈abcd的转速,灯L1一定变亮B.在图示位置时,矩形线圈中瞬时感应电动势最大C.当抽头P置于最上端时,在线圈abcd转动的过程中,电压表示数为D.若仅将线圈abcd的转轴平移至ad边处,且转速不变,则电压表示数也不变评卷人得分三、填空题(共9题,共18分)15、如图所示,图甲为热敏电阻的Rt图像,图乙为用此热敏电阻R和继电器组成的一个简单恒温箱温控电路,继电器线圈的电阻为150Ω。当线圈中的电流大于或等于20mA时,继电器的衔铁被吸合。为继电器线圈供电的电池的电动势E=6V;内阻可以不计。图中的“电源”是恒温箱加热器的电源。
(1)应该把恒温箱内的加热器接在________(选填“A、B端”或“C、D端”)。
(2)如果要使恒温箱内的温度保持100℃,可变电阻R′的值应调节为________Ω。
(3)为使恒温箱内的温度保持在更高的数值,可变电阻R′的值应________(选填“增大”或“减小”)。16、我国《道路交通安全法》规定驾驶员的血液酒精含量达到20mg/m3(含20mg/m3)属于酒驾,达到80mg/m3(含80mg/m3)属于醉驾。只要酒驾就属于违法行为,可能被处以行政拘留或者罚款。半导体型呼气酒精测试仪采用氧化锡半导体作为传感器。如图甲所示是该测试仪的原理图,图中电源电动势为4.8V,内阻可忽略不计:电压表V量程为5V,内阻很大;定值电阻R1的阻值为60Ω;实验测得酒精气体传感器R2的电阻值随酒精气体浓度变化的关系曲线如图乙所示。
(1)醉驾时R2的阻值小于等于________Ω;
(2)按图甲所示电路图把电压表改装成酒精浓度表,则酒精气体浓度为0的刻度线应刻在电压刻度线为_________V处。
17、温度传感器是利用热敏电阻的阻值随温度变化的特性工作的,它广泛应用于电冰箱、冰柜和室内空调等家用电器中,现利热敏电阻设计如图甲所示,电路测一特殊电源的电动势和内阻。G为灵敏电流计,内阳保持不变;为热敏电阻,其电阻值与温度的变化关系如图乙所示,闭合开关S,当的温度等于120℃时,电流计的示数当的温度等于20℃时,电流计的示数为则可求出该电源的电动势______V,内阻______
18、如图甲所示,一个固定的矩形线圈abcd的匝数n=500,线圈面积S=100cm2,线圈的总电阻r=1Ω,线圈外接一个阻值R=4Ω的电阻,把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中,磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示。则线圈中的感应电流为___________A,流过R的电流方向为___________(选填“向上”或“向下”)
19、泉州是雷电多发地区,安装避雷针可以保护建筑物免遭雷击。某次雷电过程中,有大小为I的电流竖直向下通过一长度为L的避雷针。已知泉州地区地磁场的磁感应强度大小为B,方向与水平向北方向的夹角为则此时该避雷针受到地磁场的作用力大小为_____________,方向水平向___________(选填“东”或“西”)。20、在磁感应强度B=0.8T的匀强磁场中,一根与磁场方向垂直放置、长度L=0.2m的通电导线中通有I=0.4A的电流,则导线所受磁场力大小为________;若将导线转过90°与磁场方向平行时,导线所受磁场力为________,此时磁场的磁感应强度为________。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、如图所示是常用电器中电源的滤波装置,当输入端含有直流分、交流高频成分和低频交流成分的电流时,则输出端应是___________.
23、正弦交流电是由闭合线圈在匀强磁场中匀速转动产生的.线圈中感应电动势随时间变化的规律如图所示,则此感应电动势的有效值为__________频率为__________
评卷人得分四、作图题(共4题,共24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2题,共10分)28、把蜂鸣器、光敏电阻、干簧管继电器、开关、电源按如图所示电路连接,制成光电报警装置。当有光照射报警装置且光照不是很弱时,蜂鸣器发声,当没有光照或者光照很弱时,蜂鸣器不发声。①光敏电阻:受光照射后,阻值会变小、②干簧管继电器:由干簧管和绕在干簧管外的线圈组成,当线圈中有一定的电流时,线圈产生的磁场使密封在干簧管内的两个铁质簧片磁化,两个簧片在磁力作用下由原来的分离状态变成闭合状态。当线圈中没有电流或者电流很微弱时,磁场消失,簧片在弹力的作用下恢复到分离状态。请将下面的电路完整连接好__________。
29、某同学在“探究变压器原;副线圈两端的电压与匝数的关系”的实验中;
(1)以下哪些实验器材是其所必须的__________(选填字母代号)
A.学生电源。
B.多用电表。
C.干电池组。
D.直流电压表。
E.条形磁铁。
F.滑动电阻器。
G.可拆变压器(铁芯;两个已知匝数的线圈)
(2)在实验过程中,下列操作正确的是__________(选填字母代号)
A.为保证实验顺利进行;电源应选用低压直流电源。
B.为保证多用电表的安全;应使用交流电压档测电压,并先用最大量程档试测,大致确定被测电压后再选用适当的挡位进行测量。
C.实验结束后应先断开开关;再拆除多用电表,以免烧坏电表。
D.因为使用电压较低;通电时可用手直接接触裸露的导线;接线柱。
(3)变压器的线圈都绕在铁芯上,为了保护器件,提高变压器的效率,途径之一是__________(选填“增大”或“减小”)铁芯材料的电阻率;另一途经就是用互相绝缘的薄硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯,以顶部可拆铁芯横梁为例,每片硅钢片平面应垂直于图乙中的__________(选填字母代号)
A.平面abcdB.平面aehdC.平面efghD.平面abfe
(4)如图甲,当把12V的交变电压接在原线圈“0”和“16”两个接线柱之间,那么接“0”和“4”的副线圈的输出电压可能是__________(选填字母代号)
A.3.5VB.3VC.2.7V评卷人得分六、解答题(共4题,共24分)30、一匀强磁场,磁场方向垂直于xOy平面,在xOy平面内,磁场分布在以O为中心的一个圆形区域内.一个质量为m、电荷量为q的带电粒子,由原点O开始运动,初速度为v,方向沿x轴正方向.后来,粒子在P点第一次经过y轴,此时速度方向与y轴正方向的夹角为30°,P到O的距离为L,如图所示.不计重力的影响.求磁场的磁感应强度B的大小和xOy平面内磁场区域的半径R.
31、如图所示,在纸面内存在一垂直纸面向外的圆形匀强磁场区域,其半径为r1=1.0m。圆心O处有一粒子源,可以在平面内向各个方向发射速度为v0=1.0×106m/s的α粒子(即氦核),其电量为q=+3.2×10-19C,质量取m=6.4×10-27kg。现以O点为原点,建立x坐标轴,其中沿与x轴成角发射的粒子A,恰好沿x轴正向射出圆形磁场区域。求:
(1)α粒子在圆形磁场区域内运动的轨迹半径R1及该磁场的磁感应强度大小B1;
(2)若在该圆形磁场区域外存在另一垂直纸面向外的匀强磁场(范围足够大),其磁感应强度大小B2=0.5B1,请确定粒子A从原点O发射至返回原点O且速度方向与出发时方向相同所经历的时间t;
(3)在(2)中引入的匀强磁场B2,若有一个以O点为圆心的圆形外边界,为保证所有粒子源发射的α粒子均能回到O点,则磁场B2的外边界半径r2至少需多大。
32、如图所示,在倾角θ=10°的绝缘斜面上固定着两条粗细均匀且相互平行的光滑金属导轨DE和GH,间距d=1m,每条金属导轨单位长度的电阻r0=0.5Ω/m,DG连线水平,且DG两端点接了一个阻值R=2Ω的电阻。以DG中点O为坐标原点,沿斜面向上平行于GH方向建立x轴,在DG连线沿斜面向上的整个空间存在着垂直于斜面向上的磁场,且磁感应强度大小B与坐标x满足关系B=(0.6+0.2x)T,一根长l=2m,电阻r=2Ω,质量m=0.1kg的粗细均匀的金属棒MN平行于DG放置,在拉力F作用下以恒定的速度v=1m/s从x=0处沿x轴正方向运动,金属棒与两导轨接触良好。g取10m/s2,sin10°=0.18,不计其它电阻。(提示:可以用F-x图象下的“面积”代表力F所做的功)求:
(1)金属棒通过x=1m处时的电流大小;
(2)金属棒通过x=1m处时两端的电势差UMN;
(3)金属棒从x=0到x=2m过程中,外力F做的功。
33、如图所示是某小型交流发电机的示意图,其矩形线圈abcd的面积为S,共有N=10匝,线圈总电阻为r,线圈处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中,可绕与磁场方向垂直的固定对称轴OO′转动,线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路电阻R的连接。在外力作用下线圈以恒定的角速度ω绕轴OO′匀速转动。求:
(1)当线圈在中性面位置时开始计时;推导线圈中的感应电动势随时间的变化表达式(用字母表示);
(2)电阻R的发热功率;
(3)线圈在转过90°的过程中;线圈的平均感应电动势。
参考答案一、选择题(共7题,共14分)1、B【分析】【分析】
【详解】
AB.开关S闭合瞬间,L2、L3均立即变亮,L1的电路中由于线圈对电流的阻碍作用,会逐渐亮,随L1的电路中电流的增大,路端电压减小,L2、L3亮度稍有下降,稳定后L2、L3亮度相同;故A错误;B正确;
CD.开关S从闭合状态突然断开时,L1、L3均逐渐变暗,由于L2的电路中的二极管由单向导电性,电流不能从右向左通过二极管,所以L2立即熄灭。故CD错误。
故选B。2、A【分析】【详解】
A.电感元件有“通直流;阻交流,通低频,阻高频”的作用,因此交流电的频率越高,电感元件对电流的阻碍作用越明显,A正确;
B.电感元件在电路中的作用是“通直流;阻交流”,B错误;
C.电容器元件在电路中的作用是“通交流;隔直流,通高频,阻低频”,可知,电容器对交流电仍然有阻碍作用,只不过对低频的阻碍效果大一些,C错误;
D.根据上述可知;交流电的频率越高,电感元件对电流的阻碍作用越明显,电容器对电流的阻碍作用越不明显,D错误。
故选A。3、C【分析】【详解】
粒子在磁场中运动,由洛伦兹力提供向心力可得
解得
则周期
粒子在纸面内运动,经过时间t离开磁场时速度方向与半径OA垂直;作出粒子运动轨迹如下图所示。
由几何关系可得
所以粒子以速率v运动的时间为
当粒子速率变为此时粒子运动半径为
周期
作出此时粒子运动的轨迹图如下图所示。
根据几何知识可知旋转的角度
则粒子以速率运动的时间为
所以
故ABD错误;C正确。
故选C。4、B【分析】【分析】
【详解】
根据题意做出粒子的圆心如图所示。
设圆形磁场区域的半径为R,根据几何关系有第一次的半径
第二次的半径
根据洛伦兹力提供向心力有
可得
所以
故选B。5、C【分析】【详解】
A.条形磁铁N极向下插入线圈;原磁场方向向下,导致线圈中磁通量增加,由楞次定律可知感应电流的磁场方向应该向上,根据安培定则即可以确定电流的流向,故A符合实验事实,不符合题意;
B.条形磁铁N极向下离开线圈;原磁场方向向下,导致线圈中磁通量减少,由楞次定律可知感应电流的磁场方向应该向下,根据安培定则即可以确定电流的流向,故B符合实验事实,不符合题意;
C.条形磁铁S极向下插入线圈;原磁场方向向上,导致线圈中磁通量增加,由楞次定律可知感应电流的磁场方向应该向下,根据安培定则即可以确定电流的流向,故C不符合实验事实,符合题意;
D.条形磁铁S极向下离开线圈;原磁场方向向上,导致线圈中磁通量减少,由楞次定律可知感应电流的磁场方向应该向上,根据安培定则即可以确定电流的流向,故D符合实验事实,不符合题意。
故选C。6、D【分析】【分析】
【详解】
A.当S极靠近线圈时;通过圆环的磁通量增加,选项A错误;
B.根据楞次定律;增反减同,圆环中产生向里的磁场,根据右手螺旋定则可知有顺时针方向的感应电流,选项B错误;
CD.根据“来拒去留”;圆环受到与相对运动方向相反的安培力,即向远离磁铁方向摆动,选项C错误,D正确。
故选D。7、B【分析】【详解】
根据楞次定律可知,金属棒在向右运动过程中会产生感应电动势E,并且在金属棒-金属导轨-电阻R构成的回路中产生感应电流I,并且可知金属棒上电流方向为从N到M。金属棒会受到向左的安培力F的作用,在安培力的作用下金属棒的速度逐渐减小。设经过时间t,金属棒的速度为v,加速度大小为a,位移为x,金属棒质量为m,则有
C.由a-v关系式
可知,a-v成线性关系;随着速度的减小,加速度也减小,最终都减小到零。故C正确,不符合题意。
A.金属棒做加速度逐渐减小的减速运动,开始的时候速度减小得快,随着时间的进行,速度减小得越来越缓慢,最终减小到零。根据I-v关系式
可知,电流I随时间的变化规律与v相同;故A正确,不符合题意。
B.由a-v关系式可知,加速度a随时间的变化规律与v相同;是非线性关系,故B错误,符合题意。
D.由q-x关系式
可知,q与x成线性关系;故D正确,不符合题意。
故选B。二、多选题(共7题,共14分)8、A:B:D【分析】【分析】
【详解】
B.接到1后,升压变压器副线圈匝数增多;根据。
知输出电压升高;所以输电线电压增大,由于输送功率不变,所以输电电流减小,即电流表示数减小,B正确;
A.根据公式可得;损失电压为。
电流减小,所以减小;最终降压变压器的输出电压变大,电压表测路端电压,电压表示数增大,A正确;
D.根据公式可得;损失功率为。
电流减小;所以损失功率减小,D正确;
C.发电站输出功率不变;输电线损失功率减小,所以用户的实际功率增大,C错误。
故选ABD。9、A:C:E【分析】【分析】
【详解】
A.电磁波在真空中的速度为c;A正确;
B.偏振是横波所特有的现象;B错误;
C.根据多普勒现象;观察者听到靠近的列车发出的汽笛声,音调(频率)会变高,C正确;
D.受迫振动稳定后;其振动的周期总等于驱动力的周期,D错误;
E.红光的波长大于黄光,根据双缝干涉公式
知若入射光由黄光改为红光;干涉条纹的间距将会增大,E正确。
故选ACE。10、A:D【分析】【详解】
A.从c点沿cb方向射入磁场的粒子,运动轨迹恰好垂直于边界ab射出磁场,可知粒子运动的轨道半径为l,根据
可得粒子的速度
选项A正确;
B.不加电场时,从a点射出磁场的粒子的轨道半径为l,则在c点的速度方向与bc夹角为60°;选项B错误;
C.不加电场时,与bc夹角为45°的入射粒子在磁场中转过的角度小于90°,则运动时间
选项C错误;
D.加上电场后,因电场力方向竖直向上,则从a点飞出的粒子电场力做功最大,则所有粒子飞出场区时动能的最大值为
选项D正确。
故选AD。11、B【分析】【详解】
设导体棒MN沿轨道向右匀速运动的速度为v,将S由a转接到b,对导体棒MN根据动量定理有
即
此时流过电容器的电量也为
若初始状态满足则导体棒MN先减速,再反向加速,最后达到匀速状态,如图:
若初始状态满足则导体棒MN恰好减速至0,如图:
若初始状态满足则导体棒MN先减速,再匀速,电容器先放电,后反向充电,如图:
本题选择一定错误的图象;
故选B。12、B:C【分析】【详解】
A.A过程线圈磁通量不断增加;根据楞次定律,感应电流产生的磁场方向垂直纸面向外,感应电流为逆时针方向,C过程线圈磁通量不断减少,根据楞次定律,感应电流产生的磁场方向垂直纸面向里,感应电流为顺时针方向,因此在A和C过程中,线圈内电流方向相反,故A错误;
B.在A过程中,当线圈速度足够大,线圈受到的安培力大于重力,即
此时线圈可能做减速运动;故B正确;
C.在B过程中;线圈磁通量不变,没有感应电流产生,只受到重力的作用,因此此时机械能不变,并做匀加速运动,故C正确;
D.在C过程中,当速度较小,线圈受到的安培力小于重力时,即
线圈做加速运动;所以线圈速度增大,安培力进一步增大,线圈加速度减小,因此线圈做加速运动时为加速度逐渐减小的加速运动,故D错误。
故选BC。13、B:D【分析】【详解】
A.系统除重力外还有安培力和摩擦力做功,所以导体棒ab和cd组成的系统机械能不守恒;故A错误。
B.因为
且两棒受的安培力等大反向,则系统所受外力之和为零,所以导体棒ab和cd组成的系统动量守恒;故B正确。
CD.根据动量守恒
故C错误;D正确。
故选BD。14、A:C【分析】【详解】
A.若增大矩形线圈abcd的转速,根据电动势的最大值知,最大值变大,则有效值变大,经变压器变压后的输出电压U2变大,灯泡L1与电容器串联,由欧姆定律有
因转速增大,电容器的容抗变小,则灯泡L1的电流一定增大,即灯L1一定变亮;故A正确;
B.在图示位置时,线圈平面与磁感线垂直为中性面,而ad边切割磁感线的瞬时速度与B平行;故瞬时电动势为零,故B错误;
C.在线圈abcd转动360°的过程中,有两个90°的转动有交流电产生,根据有效值的定义可知
当抽头P置于最上端时,匝数比为n∶1,根据匝数比等于电压比,可得副线圈两端的电压即电压表的示数为
故C正确;
D.若仅将线圈abcd的转轴平移至ad边处且转速不变,线圈转动360°一直都有交流电产生,最大值为有效值为
可推得电压表的示数为
则电压表的示数要变大;故D错误。
故选AC。三、填空题(共9题,共18分)15、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)[1]当温度较低时,热敏电阻的阻值较大,电路中的电流较小,此时继电器的衔铁脱离电磁铁,A、B部分接入电路,此时是需要加热的,恒温箱内的加热器要工作,所以应把恒温箱内的加热器接在A、B端。
(2)[2]当温度达到100℃时,加热电路要断开,此时继电器的衔铁要被吸合,即控制电路的电流要达到I=20mA,设继电器线圈的电阻为R0;根据闭合电路欧姆定律可得;
I=代入数据解得。
R′=100Ω(3)[3]由以上分析可知,若使恒温箱内的温度保持在更高的数值,则I=20mA时R变小,R0不变,故可变电阻R′的值应增大,从而实现目标。【解析】A、B端100增大16、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)[1]醉驾时血液酒精含量达到80mg/m3,由图可知,R2的阻值小于等于30Ω;
(2)[2]按图甲所示电路图把电压表改装成酒精浓度表,则酒精气体浓度为0时,电阻R2阻值最大为60Ω;此时。
则刻度线应刻在电压刻度线为2.40V处;【解析】302.417、略
【分析】【分析】
【详解】
[1][2]根据图像可知当的温度等于120℃时;热敏电阻的阻值。
R=2000Ω由串联电路特点及闭合电路欧姆定律得。
当的温度等于20℃时;热敏电阻的阻值。
R1=4000Ω由串联电路特点及闭合电路欧姆定律得。
联立解得。
E=5.04V【解析】5.0430018、略
【分析】【详解】
[1]根据法拉第电磁感应定律有
再根据闭合电路欧姆定律有
[2]根据楞次定律可判断流过R的电流方向为向上。【解析】向上19、略
【分析】【详解】
[1][2]根据几何关系可知,泉州地区地磁场的在水平向北方向上的分量为
在竖直方向的分量为
由于避雷针中的电流方向为竖直方向,则避雷针在竖直方向上的磁场中不受作用力,避雷针在水平向北的磁场中,根据可知,受到的安培力为
根据左手定则可知,安培力的方向为水平向东。【解析】东20、略
【分析】【分析】
【详解】
[1]当磁感应强度B与电流I垂直放置时;由公式。
可知。
F=BIL=0.8×0.4×0.2N=6.4×10-2N[2][3]当导线放置方向与磁感应强度的方向平行时,受到的磁场力的大小为零,磁场中某点的磁感应强度的大小和是否放置通电导线以及放置的方向无关,B=0.8T。【解析】6.4×10-2N00.8T21、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】【分析】
电路的输入端输入的电流既有直流成份;又有交流低频成分和交流高频成分,要只把交流的低频成分输送到下一级,该电路要隔掉直流,通低频,阻高频,根据电感和电容的特性进行判断.
【详解】
C1在此的功能为通交流,隔直流,使直流能到达下一级电路,叫隔直电容;L在此的功能为通直流、阻交流,通低频,阻高频,将低频的交流成分送到下一级,叫低频扼流圈,自感系数很大,C2与输出电路并联,起到通高频,阻低频,使高频成分能通过,低频成分到达下一级,C2又叫高频旁路电容;因此输出端为直流.
【点睛】
本题考查电感、电容对交流电的导通和阻碍的作用,根据它们的特性和电路要求进行分析.【解析】直流23、略
【分析】【详解】
由图可知,此感应电动势的最大值为311V,有效值为周期为0.02s;频率为.【解析】2200.0250四、作图题(共4题,共24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】26、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】27、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2题,共10分)28、略
【分析】【详解】
如下图所示;当有光照且光照不是很弱时,光敏电阻的阻值变小,使得干簧管继电器线圈中有较大的电流,从而产生磁场,导致两个铁质簧片闭合,最终使得蜂鸣器发声。
【解析】见解析29、略
【分析】【详解】
(1)[1]实验中;必须要有学生电源提供交流电,A需要,C不需要;学生电源本身可以调节电压,无需滑动变阻器F;需要用多用电表测量交流电压,B需要,D不需要;本实验不需要用条形磁体,需用可拆变压器来进行实验,G需要,E不需要。
综上所述;需要的实验器材为ABG。
(2)[2]A.为了保证实验安全;有效地进行;应选用低压(一般低于12V)交流电源,故A错误;
B.为了保护电表;测量副线圈电压时,先用最大量程试测,大致确定电压后再选用适当的挡位进行测量,故B正确;
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