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文檔簡介
…………○…………內…………○…………裝…………○…………內…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第=page22頁,總=sectionpages22頁第=page11頁,總=sectionpages11頁2025年新世紀版選擇性必修2物理下冊階段測試試卷含答案考試試卷考試范圍:全部知識點;考試時間:120分鐘學校:______姓名:______班級:______考號:______總分欄題號一二三四五六總分得分評卷人得分一、選擇題(共5題,共10分)1、如圖所示的各圖象中表示交變電流的是()A.B.C.D.2、在研究磁場對電流作用的實驗中,將直導線換成一塊厚度(ab邊長)為d、寬度(bc邊長)為l的半導體板。如圖所示,當有電流I垂直于磁場方向通過半導體板時,連接在半導體板兩側的電壓表指針發生偏轉,說明半導體板兩側之間存在電壓,這個電壓叫做霍爾電壓UH。用同種材料制成的不同規格的半導體板進一步實驗;記錄數據結果如表格所示,由于粗心,表格第一行沒有記錄全部相關的物理量,只記得第一列為實驗次數,第三列為通入的電流強度,第五列為霍爾電壓,請用你學過的物理知識并結合表中數據,判斷表格中空格處應填寫的物理量()
。實驗次數通入電流強度I/A霍爾電壓UH/V12.0×10-41.0×10-34.0×10-11.4×10-224.0×10-41.0×10-34.0×10-17.0×10-332.0×10-41.0×10-32.0×10-17.0×10-3
A.第二列為板的寬度lB.第四列為板的厚度dC.第二列為磁感應強度BD.第四列為磁感應強度B3、自感電動勢是在自感現象中產生的感應電動勢,它的大小由導體本身(自感系數L)及通過導體的電流改變快慢程度共同決定,若用國際單位制中的基本單位表示自感系數L的單位H,正確的是()A.kg·m2·A-2·s-2B.kg·m2·A-2·s-3C.kg·m·A-2·s-2D.m2·kg·s-3·A-14、一個矩形線圈在勻強磁場中轉動產生的交變電流e=220sin100πt(V),那么()A.該交變電流的頻率是100HzB.當t=0時,線圈平面恰好與中性面垂直C.當t=s時,e有最大值D.該交變電流電動勢的有效值為V5、非接觸式體溫槍利用下列哪種射線測量人體溫度()A.射線B.紫外線C.X射線D.紅外線評卷人得分二、多選題(共7題,共14分)6、如圖所示,理想變壓器原、副線圈的匝數比為11:2,原線圈兩端的輸入電壓u=220sin100πt(V),電表均為理想電表,滑動變阻器R接入電路部分的阻值為10Ω。下列敘述中正確的是()
A.該交流電的頻率為50HzB.電壓表的讀數為40VC.電流表的讀數為4AD.若滑動變阻器的滑片P向a端移動,電流表的讀數變大7、下列說法正確的是()A.變化的磁場周圍一定存在著電場,與是否有閉合電路無關B.恒定電流能夠在周圍空間產生恒定的磁場C.恒定電場能夠在周圍空間產生恒定的磁場D.均勻變化的電場能夠在周圍空間產生恒定的磁場8、圖甲表示某電阻R隨攝氏溫度t變化的圖像。把這個電阻接入如圖乙中電路;用這個電阻做測溫探頭,把電流表的電流刻度改為相應的溫度刻度,就得到一個簡單的電阻溫度計,則()
A.t1應標在電流較大的刻度上B.t1應標在電流較小的刻度上C.通過電流表的電流與溫度呈線性關系D.通過電流表的電流與溫度呈非線性關系9、用同一回旋加速器加速甲、乙兩種不同的粒子,加速電壓大小、勻強磁場的磁感應強度大小一定,加速甲粒子時,加速電壓的變化周期為加速乙粒子時,加速電壓的變化周期為已知則甲粒子相對于乙粒子()
A.比荷小B.獲得的最大速度大C.在磁場中運動的時間長D.被加速的次數少10、如圖所示,在光滑絕緣的水平面上方,有兩個方向相反的水平方向的勻強磁場,磁場范圍足夠大,磁感應強度的大小左邊為2B,右邊為3B,一個豎直放置的寬為L。長為3L、單位長度的質量為m、單位長度的電阻為r的矩形金屬線框,以初速度v垂直磁場方向從圖中實線位置開始向右運動,當線框運動到虛線位置(在左邊磁場中的長度為L。在右邊磁場中的長度為2L)時,線框的速度為則下列判斷正確的是()
A.此時線框中電流方向為逆時針,電功率為B.此過程中通過線框截面的電量為C.此過程中線框克服安培力做的功為D.此時線框的加速度大小為11、如圖,間距的U形金屬導軌,一端接有的電阻R,固定在的絕緣水平桌面上。質量均為2kg的勻質導體棒a和b靜止在導軌,兩導體棒與導軌接觸良好且始終與導軌垂直,接入電路的阻值均為與導軌間的動摩擦因數均為0.2(最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)。整個空間存在豎直方向的磁感應是度為2T的勻強磁場(未畫出)。初始時刻,用沿導軌水平向右的恒力F作用在a上,3s內a運動了5m,到達導軌的最右端,此時b剛要滑動,同時撤去F,a離開導軌落到水平地面上。重力加速度取空氣阻力不計,不計其他電阻,下列說法正確的是()
A.導體棒a離開導軌至落地過程中,水平位移為0.5mB.導體棒a在導軌上運動的過程中,通過電阻R的電荷量為6CC.導體棒a在導軌上運動的過程中,受到的恒力F為D.導體棒a在導軌上運動的過程中,導體棒b不可能有向左的運動趨勢12、如圖,水平面上有足夠長的平行光滑金屬導軌MN和PQ,導軌間距為L,電阻不計,導軌所處空間存在豎直向下的勻強磁場,磁感應強度大小為B。導軌上放有質量均為m、電阻均為R的金屬棒a、b。開始時金屬棒b靜止,金屬棒a獲得向右的初速度v0,從金屬棒a開始運動到最終兩棒以相同的速度勻速運動的過程中;兩金屬棒始終與導軌垂直且接觸良好,下列說法正確的是()
A.a做勻減速直線運動,b做勻加速直線運動B.最終兩金屬棒勻速運動的速度為C.兩金屬棒產生的焦耳熱為D.a和b距離增加量為評卷人得分三、填空題(共8題,共16分)13、如圖所示,長度L=0.4m,電阻Rab=0.1Ω的導體ab沿光滑導線框向右做勻速運動。運動速度v=5m/s。線框中接有R=0.4Ω的電阻。整個空間有磁感應強度B=0.1T的勻強磁場,磁場方向垂直于線框平面。其余電阻不計。電路abcd中相當于電源的部分是____;_____相當于電源的正極。導線所受安培力大小F=____,電阻R上消耗的功率P=____。
14、當一個線圈中的______變化時,它產生的______不僅在鄰近的電路中激發出感應電動勢,同樣也在線圈______激發出感應電動勢,這種現象稱為自感.由于自感而產生的感應電動勢叫作______。15、如圖所示電路中,L是自感系數足夠大的線圈,它的電阻可忽略不計,和是兩個完全相同的小燈泡。將電鍵K閉合,再將電鍵K斷開,則觀察到的現象是:K閉合瞬間,______________________________,______________________________。
16、目前有些居民區內樓道燈的控制,使用的是一種延時開關,該延時開關的簡化原理如圖所示.圖中D是紅色發光二極管(只要有很小的電流通過就能使其發出紅色亮光),R為限流電阻;K為按鈕式開關,虛線框內S表示延時開關電路,當按下K接通電路瞬間,延時開關觸發,相當于S閉合,這時釋放K后,延時開關S約在1min后斷開,燈泡熄滅.根據上述信息和原理圖,我們可推斷:
按鈕開關K按下前,發光二極管是________(填“發光的”或“熄滅的”),按鈕開關K按下再釋放后,燈泡L發光持續時間約________min.這一過程中發光二極管是________.限流電阻R的阻值和燈絲電阻RL相比,應滿足R________RL的條件.17、傳感器正處于由傳統型向新型傳感器轉型的發展階段;作為自動控制設備中不可缺少的元件,已經滲透到宇宙開發;環境保護、交通運輸、家庭生活等領域。
如圖所示為三種電容式傳感器圖甲是測定位移x的傳感器,位移x發生變化時將引起電容C的變化;圖乙是測定壓力F的傳感器,壓力F發生變化時將引起電容C的變化;圖丙是測定角度的傳感器,角度θ發生變化時將引起電容C的變化。其中,圖________(選填“甲”或“乙”)所示的傳感器是通過改變電容器兩極板間的距離而引起電容C變化的。當圖丙中的________(選填“增大”或“減小”)時,電容C增大。18、為判斷線圈繞向,可將靈敏電流計G與線圈L連接,如圖所示。已知線圈由a端開始繞至b端,當電流從電流計G右端流入時,指針向右偏轉。將磁鐵N極向下從線圈上方豎直插入L時,發現指針向右偏轉。從上向下看時,線圈繞向為__________(填順時針或逆時針);當條形磁鐵從圖中的虛線位置向右遠離L時,指針將指向_____。(選填“左側”;“右側”或“中央”)
19、如圖所示,在坐標系中,原點的直線與軸正向的夾角在右側有一勻強電場,為該電場的左邊界,電場無右邊界;在第二、三象限內有一有界勻強磁場,磁場上邊界與電場邊界重疊(即為邊)、右邊界為軸、左邊界為圖中平行于軸的虛線,磁場的磁感應強度大小為方向垂直紙面向里。一帶正電荷質量為的粒子以某一速度自磁場左邊界上的點射入磁場區域,并從點射出,粒子射出磁場時的速度方向與軸的夾角大小為粒子在磁場中的運動軌跡為紙面內的一段圓弧,且圓弧的半徑為軸下方的磁場水平寬度的2倍。粒子進入電場后,在電場力的作用下又由點返回磁場區域,經過一段時間后再次離開磁場。已知粒子從點射入到第二次離開磁場所用的時間恰好等于粒子在磁場中做圓周運動的周期。忽略重力的影響。則。
(1)點到軸的垂直距離為________。
(2)勻強電場的大小為________。粒子從第二次離開磁場到再次進入電場時所用的時間為_______。
20、感生電場:
______認為:磁場變化時會在空間激發一種______,這種電場叫作感生電場。評卷人得分四、作圖題(共4題,共28分)21、在圖中畫出或說明圖中所示情形下通電導線I所受磁場力的方向。
22、要在居民樓的樓道安裝一個插座和一個電燈;電燈由光敏開關和聲敏開關控制,光敏開關在天黑時自動閉合,天亮時自動斷開;聲敏開關在有聲音時自動閉合,無聲音時自動斷開。在下圖中連線,要求夜間且有聲音時電燈自動亮,插座隨時可用。
23、在“探究楞次定律”的實驗中;某同學記錄了實驗過程的三個情境圖,其中有兩個記錄不全,請將其補充完整。
24、如圖所示:當條形磁鐵向右靠近通電圓環時,圓環向右偏離,試在圖中標出圓環中的電流方向___________.評卷人得分五、實驗題(共4題,共12分)25、某實驗小組利用如圖甲所示的電路探究在25℃~80℃范圍內某熱敏電阻的溫度特性。所用器材有:置于溫控室(圖中虛線區域)中的熱敏電阻RT,其標稱值(25℃時的阻值)為900.0Ω;電源E(6V,內阻可忽略);電壓表(量程150mV);定值電阻R0(阻值20.0Ω),滑動變阻器R1(最大阻值為1000Ω);電阻箱R2(阻值范圍0~999.9Ω);單刀開關S1,單刀雙擲開關S2。
實驗時,先按圖甲連接好電路,再將溫控室的溫度t升至80.0℃。將S2與1端接通,閉合S1,調節R1的滑片位置,使電壓表讀數為某一值U0;保持R1的滑片位置不變,將R2置于最大值,將S2與2端接通,調節R2,使電壓表讀數仍為U0;斷開S1,記下此時R2的讀數。逐步降低溫控室的溫度t,得到相應溫度下R2的阻值,直至溫度降到25.0℃。實驗得到的R2-t數據見下表。
。t/℃
25.0
30.0
40.0
50.0
60.0
70.0
80.0
R2/Ω
900.0
680.0
500.0
390.0
320.0
270.0
240.0
回答下列問題:
(1)在閉合S1前,圖甲中R1的滑片應移動到___________(填“a”或“b”)端。
(2)據圖乙的坐標紙上所描數據點,可得到RT在25℃~80℃范圍內的溫度特性。當t=44.0℃時,可得RT=_______Ω。
(3)將RT握于手心,手心溫度下R2的相應讀數如圖丙所示,則手心溫度為________℃。26、某同學利用熱敏電阻的阻值隨溫度變化的特性;制作了一個簡易的汽車低油位報警裝置。
(1)該同學首先利用多用電表歐姆“×100”擋粗測該熱敏電阻在常溫下的阻值,示數如圖甲所示,則此時熱敏電阻的阻值為______kΩ。
(2)該同學為了進一步探究該熱敏電阻阻值隨溫度變化的關系,設計了如圖乙所示的實驗電路,定值電阻則在閉合開關前,滑動變阻器的滑片P應置于最______(選填“左”或“右”)端;在某次測量中,若毫安表的示數為2.25mA,的示數為1.50mA,兩電表可視為理想電表,則熱敏電阻的阻值為______kΩ。
(3)經過多次測量,該同學得到熱敏電阻阻值隨溫度的變化關系圖像如圖丙所示,可知該熱敏電阻的阻值隨溫度升高變化得越來越______(選填“快”或“慢”)。
(4)該同學利用此熱敏電阻設計的汽車低油位報警裝置如圖丁所示,其中電源電動勢E=6.0V,定值電阻R=1.8kΩ,長為l=50cm的熱敏電阻下端緊靠在油箱底部,不計報警器和電源的內阻。已知流過報警器的電流時報警器開始報警,若測得報警器報警時油液(熱敏電阻)的溫度為30℃,油液外熱敏電阻的溫度為70℃,由此可知油液的警戒液面到油箱底部的距離約為______cm。27、現要組裝一個酒精測試儀,它利用的是一種二氧化錫半導體型酒精氣體傳感器。此傳感器的電阻Rx隨酒精氣體濃度的變化而變化,規律如圖甲所示。酒精測試儀的調試電路如圖乙所示。目前國際公認的酒駕標準是“0.2mg/mL≤酒精氣體濃度<0.8mg/mL”;醉駕標準是“酒精氣體濃度≥0.8mg/mL”提供的器材有:
A.二氧化錫半導體型酒精傳感器Rx
B.直流電源(電動勢為4V;內阻不計)
C.電壓表(量程為3V;內阻非常大)
D.電阻箱(最大阻值為999.9Ω)
E.定值電阻R1(阻值為50Ω)
F.定值電阻R2(阻值為10Ω)
G.單刀雙擲開關一個;導線若干。
(1)為使電壓表改裝成酒精濃度測試表以判斷是否酒駕,R應選用定值電阻_______(填R1或R2);
(2)按照下列步驟調節此測試儀:
①電路接通前,先將電阻箱調為30.0Ω,然后開關向______(填“a”或“b”)端閉合,將電壓表此時指針對應的刻度線標記為______mg/mL;(保留兩位有效數字)
②逐步減小電阻箱的阻值,電壓表的示數不斷______(填“變大”或“變小”)。按照甲圖數據將電壓表上“電壓”刻度線標為對應的“酒精濃度”;此濃度表刻度線上對應的濃度值是______(填“均勻”或“非均勻”)變化的;
③將開關向另一端閉合;測試儀即可正常使用。
(3)在電壓表刻度線上標注一段紅色的長度以提醒酒駕的讀數范圍,該長度與電壓表總刻度線長度的比例為1:_______。(保留一位有效數字)
(4)使用一段時間后,由于電源的電動勢略微變小,內阻變大,其測量結果______(填“偏大”“偏小”或“準確”)。28、某興趣小組的同學在研究壓敏電阻的特性時,利用滿偏電流為250μA、內阻為660Ω的表頭和調節范圍均為0~9999.99Ω的電阻箱改裝為一個量程為3V的電壓表,如圖1所示,該小組同學首先將表頭與電阻箱并聯改裝成量程為3mA的電流表,然后再與電阻箱串聯。
(1)圖1中的阻值應調為______Ω,的阻值應調為______Ω。
(2)該小組的同學設計了如圖2所示的電路來探究壓敏電阻R的特性,電壓表為上述改裝的電壓表,電流表量程為300mA,內阻可忽略不計,定值電阻通過改變壓敏電阻所受外力的大小,得到多組電壓表、電流表的讀數,利用得到的數據描繪出了關系曲線,如圖3所示,并作出了壓敏電阻的阻值與外力F的關系圖像;如圖4所示。
①由圖3可知,所用電源的電動勢為______V,內阻為______Ω。(結果均保留2位有效數字)
②當外力為0時,電壓表的示數為3.0V,則可得壓敏電阻R關于外力F的關系式為______。評卷人得分六、解答題(共4題,共8分)29、如圖所示,間距為足夠長的光滑平行導軌,水平放置,在平行導軌上有垂直導軌放置的直導體和質量均為電阻均為且與導軌良好接觸,導軌電阻不計。豎直方向磁感應強度大小為的勻強磁場垂直穿過導軌平面。有絕緣細繩穿過光滑定滑輪,左端與中點水平相連,下端與物體相連,的質量也為開始系統均處于靜止狀態(繩水平部分和豎直部分拉直但無拉力)。某時刻由靜止釋放物體使和由靜止開始運動。一段時間后,開始做勻加速運動,重力加速度為求:
(1)釋放的瞬時,直導體的加速度大??;
(2)經過時間的瞬時速度為此時的瞬時速度的大小;
(3)當做勻加速下降后某一時刻,和的速度之差的大小。
30、電磁場;是一種特殊的物質。
(1)電場具有能量。如圖所示,原子核始終靜止不動,α粒子先、后通過A、B兩點,設α粒子的質量為m、電荷量為q,其通過A、B兩點的速度大小分別為vA和vB,求α粒子從A點運動到B點的過程中電勢能的變化量ΔEp。
(2)變化的磁場會在空間中激發感生電場。如圖所示,空間中有圓心在O點、垂直紙面向里、磁感應強度為B的圓形勻強磁場,當空間中各點的磁感應強度隨時間均勻增加時,請根據法拉第電磁感應定律、電動勢的定義等,證明磁場內,距離磁場中心O點為r處的感生電場的電場強度E與r成正比。(提示:電荷量為q的電荷所受感生電場力F=qE)
(3)電磁場不僅具有能量,還具有動量。如圖所示,兩極板相距為L的平行板電容器,處在磁感應強度為B的勻強磁場中。磁場方向垂直紙面向里。將一長度為L的導體棒ab垂直放在充好電的電容器兩極板之間(其中上極板帶正電),并與導體板良好接觸。上述導體棒ab、平行板電容器以及極板間的電磁場(即勻強磁場、電容器所激發的電場)組成一個孤立系統,不計一切摩擦。求當電容器通過導體棒ab釋放電荷量為q的過程中,該系統中電磁場動量變化量的大小Δp和方向。
31、如圖所示,兩條平行金屬導軌的間距為L,長為d的傾斜部分與水平面的夾角為水平部分足夠長,兩部分平滑相連,傾斜導軌下端接有一平行板電容器,電容為C。兩部分導軌均處于勻強磁場中,方向垂直于導軌平面,磁感應強度大小分別為和B,在傾斜導軌下端放置一質量為m的金屬棒,使其沿導軌由靜止開始加速上滑,當金屬棒下滑d后無動能損失進入水平軌道,然后進入豎直向下的勻強磁場。已知金屬棒在滑動過程中始終與導軌垂直且接觸良好,電容器能正常工作,重力加速度為g;不計所有電阻和摩擦阻力。試求:
(1)金屬棒剛進入水平軌道時速度的大小
(2)金屬棒進入水平軌道后的最終速度v。
32、某校航模興趣小組設計了一個飛行器減速系統,有摩擦阻力、電磁阻尼、空氣阻力系統組成,裝置如圖所示,匝數N=100匝、面積S=電阻r=0.1Ω的線圈內有方向垂直于線圈平面向上的隨時間均勻增加的磁場其變化率k=1.0T/s.線圈通過電子開關S連接兩根相互平行、間距L=0.5m的水平金屬導軌,右端連接R=0.2Ω的電阻,其余軌道電阻不計.在導軌間的區域1中存在水平向右、長度為d=8m的勻強磁場,磁感應強度為B2,大小在范圍內可調;在區域2中存在長度足夠長、大小為0.4T、方向垂直紙面向里的勻強磁場.飛行器可在軌道間運動,其下方固定有一根長為L=0.5m、電阻也為R=0.2Ω的導體棒AB,與導軌良好接觸,飛行器(含導體棒)總質量m=0.5kg.在電子開關閉合的同時,飛行器以的初速度從圖示位置開始運動,已知導體棒在區域1中運動時與軌道間的動摩擦因素=0.5;其余各處摩擦均不計.
(1)飛行器開始運動時,求AB棒上的電流方向和兩端的電壓U;
(2)為使導體棒AB能通過磁場區域1,求磁感應強度應滿足的條件;
(3)若導體棒進入磁場區域2左邊界PQ時,會觸發電子開關S斷開,同時飛行器會打開減速傘,已知飛行器受到的空氣阻力f與運動速度v成正比.即當取合適值時導體棒在磁場區域2中的位移最大,求此最大位移x.參考答案一、選擇題(共5題,共10分)1、D【分析】【詳解】
ABC:圖中電流的方向沒有發生變化;不是交變電流。故ABC三項錯誤。
D:圖中電流大小和方向都隨時間做周期性變化,是交變電流。故D項正確。2、D【分析】【詳解】
當電場力與洛侖茲力平衡時,有
電流的微觀表達式
聯立解得
比較1、2組數據可知,在其他相同情況下,U與第二列數據成反比,故第二列為厚度d,比較第1、3組數據可知,在其他相同情況下,U與第四列數據成正比故第四列數據為B;故D正確ABC錯誤。
故選D。3、A【分析】【分析】
【詳解】
根據。
可得。
則H的單位是。
故選A。4、C【分析】【詳解】
A.線圈的角速度為100πrad/s,故其頻率為f==50Hz
故A錯誤;
B.當t=0時e=0;此時線圈處在中性面上,故B錯誤;
C.當t=s時sin100πt=1
所以e有最大值;故C正確;
D.由e=220sin100πt
可知該交流電的最大值為200V;有效值為220V,故D錯誤.
故選C.5、D【分析】【分析】
【詳解】
非接觸式體溫槍利用紅外線測量人體溫度;只有紅外線有這種功能,故ABC錯誤,D正確。
故選D。二、多選題(共7題,共14分)6、A:C【分析】【分析】
【詳解】
A.由電壓公式知交流電的ω=100π,則f===50Hz
故A正確;
B.原線圈兩端的輸入電壓有效值為220V,由電壓與匝數成正比知,副線圈兩端電壓為U2=U1=×220V=40V
(即為電壓表的讀數);故B錯誤;
C.電流表的讀數為
故C正確;
D.若滑動變阻器的滑動觸頭P向a端移動;則負載接入電路的電阻增大,電壓不變,所以電流表示數減小,故D錯誤。
故選AC。7、A:B:D【分析】【分析】
【詳解】
A.根據麥克斯韋電磁場理論;變化的磁場產生電場,與是否有閉合電路無關,故A正確;
B.恒定電流能夠在周圍空間產生恒定的磁場;故B正確;
CD.變化的電場產生磁場;且均勻變化的電場能夠在周圍空間產生恒定的磁場,恒定電場不產生磁場,故C錯誤,D正確。
故選ABD。8、A:D【分析】【分析】
【詳解】
AB.溫度為t1時,整個電路的電阻最小,電流強度最大,t1應標在電流較大的刻度上;A正確,B錯誤;
CD.從圖中可知,電阻值可表示為
根據歐姆定律
因此電流表的電流與溫度呈非線性關系;C錯誤,D正確。
故選AD。9、A:D【分析】【詳解】
A.加速電壓的周期等于粒子在磁場中做圓周運動的周期,為
由于
除了比荷的倒數外;其它量都是常量,那么可知甲粒子比荷的倒數大于乙粒子比荷的倒數,可知甲粒子的比荷小于乙粒子的比荷,故A正確;
B.當粒子的運行半徑為D形盒半徑R時,對應的速度為最大速度,根據
可知
甲粒子的比荷小于乙粒子的比荷;獲得的最大速度小,故B錯誤;
D.設粒子在磁場中加速的次數為n,由
可得
甲粒子的比荷小于乙粒子的比荷;被加速的次數少,故D正確;
C.粒子在磁場中運動的時間為
其中
解得
則甲乙粒子在磁場中的運行時間相同;故C錯誤。
故選AD。10、C:D【分析】【詳解】
A.線框左邊切割磁感線相當于電源,由右手定則可知,其下端為正極,同理線框右邊其上端為正極,則感應電流方向為逆時針,回路中產生感應電動勢為
感應電流為
此時線框中的電功率
故A錯誤;
B.此過程穿過線框的磁通量的變化量為
通過線框截面的電量為
故B錯誤;
C.根據能量守恒定律得到,此過程中克服安培力做的功為
故C正確;
D.左右兩邊所受安培力大小分別為方向向左方向向左
則根據牛頓第二定律得
其中
解得
故D正確。
故選CD。11、A:C【分析】【詳解】
A.b剛要滑動,對導體棒b有
解得
R與導體棒b并聯,則
解得
則對整個回路,流過導體棒a的電流為
導體棒a產生的電動勢為
又感應電動勢
聯立解得
導體棒a離開導軌至落地過程中,做平拋運動
聯立解得水平位移為
故A正確;
B.導體棒a在導軌上運動的過程中
則通過干路電路的電量為
通過電阻R的電量
故B錯誤;
C.對導體棒a,由動量定理可得
又
聯立解得
故C正確;
D.不論磁場方向如何,由楞次定律可知,導體棒b一定受到向左的安培力;有向左運動的趨勢,故D錯誤。
故選AC。12、B:C:D【分析】【分析】
【詳解】
A.金屬棒a向右運動時,受向左的安培力,則a棒向右做減速運動,隨速度的減小,感應電流減小,安培力減小,棒a的加速度減小,則a做加速度減小的減速直線運動;同理b做加速度減小的變加速直線運動;最終兩棒達到共速的穩定狀態,A錯誤;
B.當兩棒共速時,由動量守恒定律可知mv0=2mv
解得
B正確;
C.兩金屬棒產生的焦耳熱為
C正確;
D.設從開始運動到兩金屬棒最終穩定過程中,磁通量的變化量為時間為△t,平均電流為有
對金屬棒b由動量定理有
聯立解得x=
D正確。
故選BCD。三、填空題(共8題,共16分)13、略
【分析】【分析】
本題考查電磁感應定律的應用。
【詳解】
[1]導體ab切割磁感線;在電路中充當電源。
[2]根據法拉第右手定則,電流方向由b向a。電源內部電流由負極流向正極;故a端相當于電源的正極。
[3]安培力
[4]電阻R上消耗的功率【解析】aba端0.016N0.064W14、略
【分析】【分析】
【詳解】
略【解析】電流變化的磁場本身自感電動勢15、略
【分析】【分析】
【詳解】
[1][2]L是自感系數足夠大的線圈,它的電阻可忽略不計,D1和D2是兩個完全相同的小燈泡,K閉合瞬間,但由于線圈的電流增加,導致線圈中出現感應電動勢從而阻礙電流的增加,所以兩燈同時亮,當電流穩定時,由于電阻可忽略不計,所以以后D1立刻亮而后熄滅,D2立刻亮而后更亮。【解析】立刻亮而后熄滅立刻亮而后更亮16、略
【分析】【詳解】
[1].如圖所示;按鈕開關K按下前,發光二極管;限流電阻與燈泡串聯,有小電流通過發光二極管,因此發光二極管處于發光狀態.
[2][3].當按鈕開關K按下再釋放后;由于通電路瞬間延時開關觸發,相當于S閉合,二極管被短路,所以處于熄滅狀態;由于延時開關S約在1分鐘后斷開,電燈才熄滅,則知電燈L發光持續時間約1min.
[4].只有當限流電阻R的阻值比燈絲電阻RL大得多時;通過發光二極管的電流才很小,確保二極管不燒壞.
【點睛】
解決本題的關鍵是根據延時開關的閉合和斷開時,電路的連接方式正確進行分析即可.【解析】發光的1熄滅的?17、略
【分析】【分析】
【詳解】
[1]題圖甲所示的傳感器是通過改變電介質板進入電容器兩極板間的長度而引起電容C變化的,題圖乙所示的傳感器是通過改變電容器兩極板間的距離而引起電容C變化的。
[2]當題圖丙中的減小時,電容器兩極板間正對面積S增大,根據可知C增大。【解析】①.乙②.減小18、略
【分析】【分析】
【詳解】
[1]將磁鐵N極向下從線圈上方豎直插入L時;穿過L的磁場向下,磁通量增大,由楞次定律可知,感應電流的磁場方向與原磁場方向相反,感應電流磁場應該向上,電流表指針向右偏轉,電流從電流表右端流入,由安培定則可知,從上向下看時,線圈繞向為逆時針;如圖所示。
[2]當條形磁鐵從圖中虛線位置向右遠離L時,穿過L的磁通量向上,磁通量減小,由楞次定律可知,感應電流磁場應向上,指針向右偏轉?!窘馕觥竣?逆時針②.右側19、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)[1]粒子第一次進入磁場時弧半徑為磁場左右邊界間距的二倍,由洛倫茲力提供向心力得
A點到x軸的距離為
(2)[2]粒子在磁場中運動時間為
粒子進入電場后,在電場力的作用下又由O點返回磁場區域說明電場力的方向一定與v相反,再次進入磁場時速度方向與v相反,將向y軸負方向偏轉做圓周運動,運動時間為
則在電場中運動的時間為
那么在電場中的運動有
求得
[3]粒子出磁場后到進入電場是勻速直線運動,達到電場的距離為
所用時間為【解析】20、略
【分析】【分析】
【詳解】
略【解析】麥克斯韋電場四、作圖題(共4題,共28分)21、略
【分析】【詳解】
根據左手定則,畫出通過電導線I所受磁場力的方向如圖所示。
【解析】22、略
【分析】【分析】
根據題中“要在居民樓的樓道安裝一個插座和一個電燈”可知;本題考查交流電的常識,根據開關作用和交流電接線常識,進行連接電路圖。
【詳解】
晚上;天黑光控開關閉合,有人走動發出聲音,聲控開關閉合,燈亮,說明兩個開關不能獨立工作,只有同時閉合時,燈才亮,即兩個開關和燈泡是三者串聯后連入電路;根據安全用電的原則可知,開關控制火線,開關一端接火線,一端接燈泡頂端的金屬點,零線接燈泡的螺旋套;三孔插座通常的接線方式是面對插座,上孔接地線,左孔接零線,右孔接火線;電路圖如下圖所示。
【解析】23、略
【分析】【分析】
【詳解】
由第一個圖可知:當條形磁鐵的N極插入線圈過程中;電流計的指針向右偏轉,則有:線圈中向下的磁場增強,感應電流的磁場阻礙磁通量增加,感應電流的磁場方向向上,則指針向右偏,記錄完整。
第二個圖指針向左偏;說明感應電流的磁場方向向下,與磁鐵在線圈中的磁場方向相反,則線圈中磁場增強,故磁鐵向下運動,如圖。
第三個圖指針向右偏;說明感應電流的磁場方向向上,與磁鐵在線圈中的磁場方向相同,則線圈中磁場減弱,故磁鐵向上運動,如圖。
【解析】24、略
【分析】【詳解】
當條形磁鐵向右靠近圓環時;導線線圈的磁通量向右增大,由楞次定律:增反減同可知,線圈中產生感應電流的方向順時針(從右向左看),如圖所示:
【解析】如圖所示五、實驗題(共4題,共12分)25、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)[1]閉合開關S1前,為了安全,應讓滑片移動到b端;使滑動變阻器連入電路的阻值最大;
(2)[2]如圖所示。
由圖可知t=44.0℃時;電阻的阻值為450Ω;
(3)[3]由圖丙可得電阻箱阻值為620.0Ω,由圖可得溫度約為33.0℃?!窘馕觥縝45033.026、略
【分析】【詳解】
(1)[1]由多用電表歐姆表的讀數規則可知,此時熱敏電阻的阻值為
(2)[2][3]滑動變阻器采用分壓接法,為保護電路安全,在開關閉合前應將滑動變阻器的滑片P置于最左端,由于和并聯,故有
代入數據解得
(3)[4]由圖丙可知;該熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而逐漸減小,從曲線的斜率可以看出,圖線斜率越來越小,故該熱敏電阻的阻值隨溫度升高變化得越來越慢;
(4)[5]設警戒液面到油箱底部的距離為x,溫度為30℃時熱敏電阻的阻值為則在油液內的熱敏電阻的阻值為
同理,可得油液外的熱敏電阻的阻值為
其中由閉合電路歐姆定律有
將E=6V、I=2.4mA、R=1.8kΩ代入可得x=10cm【解析】1.9左3.0##3慢1027、略
【分析】【詳解】
(1)[1]由于電壓表量程為3V,本實驗電壓表并聯在定值電阻兩端,由歐姆定律可得,定值電阻兩端的電壓
由圖甲可知電動勢為4V,電壓表量程為3V,得
可得
故選
(2)①[2]本實驗采用替代法,用電阻箱的阻值替代傳感器的電阻故應先電阻箱調到30.0Ω,結合電路,開關應向b端閉合;
[3]由圖甲可知時;酒精氣體濃度為0.20mg/mL。
②[4]逐步減小電阻箱的阻值;定值電阻上的分壓變大,電壓表的示數不斷變大。
[5]由甲圖知,傳感器的電阻隨酒精氣體濃度是非均勻變化;故此濃度表刻度線上對應的濃度值是非均勻變化的。
(3)[6]根據電路分壓原理,酒精濃度0.20mg/mL時傳感器電阻為30Ω,此時電壓表示數為
酒精濃度0.80mg/mL時傳感器電阻為10Ω,此時電壓表示數為
故電壓表為酒駕范圍,占總量程則該長度與電壓表總刻度線長度的比例為
(4)[7]使用一段時間后,由于電源的電動勢略微變小,內阻變大,電路中電流將減小,電壓表示數將偏小,故其測量結果將偏小。【解析】b0.20變大非均勻3偏小28、略
【分析】【詳解】
(1)[1][2]將表頭與電阻箱并聯改裝成量程為3mA的電流表,有
即
解得
則改裝后的電流表滿偏電流為3mA,內阻為
再串聯電阻箱改裝為3V的電壓表,有
即
解得
(2)①[3][4]由閉合電路歐姆定律得
整理得
結合圖3可知,圖像的
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