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…………○…………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年人教版選擇性必修2物理上冊階段測試試卷851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9題,共18分)1、如圖所示;銅質導電板置于勻強磁場中,通電時板中電流方向向下,由于磁場的作用,則(?)

A.板左側聚集較多電子,使b點電勢高于a點電勢B.板左側聚集較多電子,使a點電勢高于b點電勢C.板右側聚集較多電子,使a點電勢高于b點電勢D.板右側聚集較多電子,使b點電勢高于a點電勢2、如圖所示為遠距離輸電示意圖;兩變壓器均為理想變壓器,下列說法正確的是()

A.B.C.隨著夏季空調等大功率電器使用增多,降壓變壓器的輸出電壓增大,且D.如果發電機輸出電壓為則輸電線上損失的電功率為3、為探究變壓器的兩個線圈的電壓關系,小明繞制了兩個線圈套在可拆變壓器的鐵芯上,如圖所示,線圈a作為原線圈連接到學生電源的交流輸出端,線圈b接小燈泡;線圈電阻忽略不計。當閉合電源開關時,他發現電源過載(電流過大,超過學生電源允許的最大值)。為解決電源過載問題,下列措施中可行的是()

A.增大電源電壓B.適當增加原線圈a的匝數C.適當增加副線圈b的匝數D.換一個電阻更小的燈泡4、電子在勻強磁場中做勻速圓周運動,下列說法正確的是A.速率越大,周期越大B.速率越小,周期越大C.速度方向與磁場方向平行D.速度方向與磁場方向垂直5、如圖所示,報廢的近地衛星離軌時,從衛星中釋放一根導體纜繩,纜繩的下端連接有空心導體。纜繩以軌道速度v在地磁場B中運動;使得纜繩中產生感應電流。電荷向纜繩兩端聚集,同時兩端與電離層中的離子中和,使得電流持續.由于感應電流在地磁場中受到安培力的拖動,從而能加快廢棄衛星離軌。設纜繩中電流處處相等,那么()

A.纜繩中電流的方向由衛星流向空心導體B.相同長度的纜繩受到安培力的大小相等C.纜繩受到安培力的方向與衛星速度方向間的夾角大于D.由于安培力做負功,故在衛星降軌的過程中,其動能一定減小6、如圖所示,單匝正方形金屬線圈在外力F作用下以速度v向右勻速進入勻強磁場,第二次又以速度勻速進入同一勻強磁場;則()

A.兩次產生的感應電流大小之比為1∶4B.兩次施加的外力F大小之比為1∶4C.兩次線圈中產生的熱量之比為1∶2D.兩次線圈受外力F的沖量大小之比為1∶27、下列關于各物理量的單位,說法正確的是()A.動摩擦因數μ的單位是NB.勁度系數k的單位是N·mC.相對介電常數的單位是Ω-1D.自感系數L的單位是8、如圖所示,固定平行導軌間有磁感應強度大小為B、方向垂直導軌平面向里的勻強磁場,導軌間距為l且足夠長,左端接阻值為R的定值電阻,導軌電阻不計.現有一長為2l的金屬棒垂直放在導軌上,在金屬棒以O點為軸沿順時針方向以角速度轉過60°的過程中(金屬棒始終與導軌接觸良好;電阻不計)

A.通過定值電阻的最大電流為B.通過定值電阻的最大電流為C.通過定值電阻的電荷量為D.通過定值電阻的電荷量為9、某小型發電站給如圖甲所示的電路供電;此小型發電站輸出穩定的正弦交流電,如圖乙所示。理想變壓器原;副線圈的匝數比為10:1,所有電表都是理想交流電表,二極管D的正向電阻為零,反向電阻無窮大,燈泡L的阻值恒定。下列說法正確的是()

A.電壓表V的讀數為24VB.燈泡L兩端電壓的有效值為C.當滑動變阻器R的滑片P向下滑動時,電流表的示數增大,電流表的示數減小D.此發電站的輸出電壓的瞬時值表達式為評卷人得分二、多選題(共8題,共16分)10、如圖所示,豎直放置的形光滑導軌寬為L,矩形勻強磁場Ⅰ、Ⅱ的高和間距均為d,磁感應強度為B.質量為m的水平金屬桿由靜止釋放,進入磁場Ⅰ和Ⅱ時的速度相等.金屬桿在導軌間的電阻為R,與導軌接觸良好,其余電阻不計,重力加速度為g.金屬桿())

A.剛進入磁場Ⅰ時加速度方向豎直向下B.穿過磁場Ⅰ的時間大于在兩磁場之間的運動時間C.穿過兩磁場產生的總熱量為4mgdD.h釋放時距磁場Ⅰ上邊界的高度可能小于11、如圖所示,以直角三角形AOC為邊界的有界勻強磁場區域,磁感應強度為B,角A=AO=L,在O點放置一個粒子源,可以向各個方向發射某種帶負電粒子。已知粒子的比荷為發射速度大小都為設粒子發射方向與OC邊的夾角為不計粒子間相互作用及重力。對于粒子進入磁場后的運動,下列說法正確的是。

A.當時,粒子將從OA邊射出B.所有從AC邊射出的粒子在磁場中運動的時間相等C.隨著角從增大到的過程中,從AC邊射出的粒子在磁場中運動的時間先變小后變大D.在AC邊界上只有一半區域有粒子射出12、某小型水電站的電能輸送示意圖如圖所示,發電機的輸出功率為100kW,輸出電壓為輸電導線的總電阻為導線上損耗的電功率為4kW,要使額定電壓為220V的用電器正常工作,不計變壓器損耗,則下列判斷正確的是()

A.用電器得到的交流電頻率為50HzB.升壓、降壓變壓器的原、副線圈的匝數比分別為和C.若用電器功率變大,則輸電線上損耗的功率占總功率的比例增大D.若用電器功率變大,升壓變壓器的輸出電壓增大13、如圖甲所示為電流天平,此裝置可以測定螺線管中的磁感應強度。它的橫臂(圖乙)能繞轉軸自由轉動,軸的兩側臂長度相等。沿著橫臂的邊緣固定著n匝矩形絕緣導線圈,導線圈最右端的長度為l。先調整天平處于平衡,把矩形導線框右端放入待測的磁場中(如圖丙所示),給矩形導線圈和螺線管分別通以大小為I和的電流。CD段導線圈由于受到安培力作用而使天平右臂向下傾斜,在天平的左端可以加適當的砝碼,使天平恢復平衡。設當地重力加速度為g。則下列說法正確的是()

A.CD段導線中的電流方向為D→C,若在電流天平的左端加的砝碼質量為m,則長螺線管內部的磁感應強度B.左端加適當的砝碼使天平恢復平衡時,則在螺線管內部與螺線管軸線平行的一條通電導線所受安培力的大小不一定為0C.電流天平平衡時左端加的砝碼質量為m,若螺線管內磁感應強度調整I和的大小,當時電流天平始終平衡D.若矩形導線圈和螺線管分別通電電流大小仍為I和同時改變電流方向,要使天平恢復平衡,則左端砝碼質量為原來平衡時所加砝碼質量的1倍14、如圖所示,閉合導體環水平固定。條形磁鐵N極向下以初速度沿過導體環圓心的豎直線下落過程中;關于導體環中的感應電流及條形磁鐵的加速度,下列說法正確的是()

A.導體環中有感應電流,從上向下看,感應電流的方向先順時針后逆時針B.導體環中有感應電流,從上向下看,感應電流的方向先逆時針后順時針C.條形磁鐵靠近導體環的過程中,加速度一直小于重力加速度D.條形磁鐵靠近導體環的過程中,加速度開始小于重力加速度,后大于重力加速度15、圓形導體環用一根輕質細桿懸掛在O點;導體環可以在豎直平面內來回擺動,空氣阻力和摩擦均可不計.在如圖所示的正方形區域內,有垂直于紙面向里的勻強磁場,下列說法中正確的有()

A.此擺開始擺動時機械能守恒B.導體環進入磁場和離開磁場時,環中感應電流的方向肯定相反C.導體環通過最低位置時,環中感應電流最大D.最后此擺在勻強磁場中擺動時,機械能守恒16、如圖所示,相距為L的兩條足夠長的平行金屬導軌右端連接有一定值電阻R,整個裝置被固定在水平地面上,整個空間存在垂直于導軌平面向下的勻強磁場,磁感應強度大小為B,兩根質量均為m,電阻都為R,與導軌間的動摩擦因數都為μ的相同金屬棒MN、EF垂直放在導軌上.現在給金屬棒MN施加一水平向左的作用力F,使金屬棒MN從靜止開始以加速度a做勻加速直線運動,若重力加速度為g;導軌電阻不計,最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等.則下列說法正確的是()

A.使金屬棒MN從靜止開始運動到金屬棒EF開始運動的過程中,兩金屬棒的發熱量不相等B.使金屬棒MN從靜止開始運動到金屬棒EF開始運動所經歷的時間為tC.若金屬棒MN從靜止開始運動到金屬棒EF開始運動經歷的時間為T,則此過程中流過電阻R的電荷量為D.若金屬棒MN從靜止開始運動到金屬棒EF開始運動經歷的時間為T,則當金屬棒EF開始運動時,水平拉力F的瞬時功率為P=(ma+3μmg)aT17、一個細小金屬圓環,在范圍足夠大的磁場中豎直下落,磁感線的分布情況如圖,其中沿圓環軸線的磁場方向始終豎直向上。開始時圓環的磁通量為φ0,圓環磁通量隨下落高度y變化的關系為φ=φ0(1+ky)(k為比例常數,k>0)。金屬圓環在下落過程中的環面始終保持水平,速度越來越大,最終穩定為某一數值,稱為收尾速度。圓環的收尾速度為v,已知圓環的電阻為R,重力加速度為g;忽略空氣阻力,關于該情境,以下結論正確的有()

A.圓環速度穩定后,金屬圓環產生的感應電動勢為kφ0vB.圓環速度穩定后,金屬圓環的熱功率C.圓環速度穩定后,金屬圓環的熱功率D.圓環的質量評卷人得分三、填空題(共8題,共16分)18、如圖甲所示,在與水平方向成θ角的傾斜光滑導軌上,水平放置一根質量為m的導體棒ab;導軌下端與一電源和定值電阻相連,電源的電動勢和內阻;定值電阻的阻值均未知.整個裝置放在豎直向下的勻強磁場中,磁場的磁感應強度B的大小也未知.已知導軌寬度為L,重力加速度為g.

(1)若斷開電鍵k,將導體棒由靜止釋放,經過時間t,導體棒沿斜面下滑的距離是多少?____

(2)若閉合電鍵k,導體棒b恰好在導軌上保持靜止.由b向a方向看到的平面圖如圖乙所示;請在此圖中畫出此時導體棒的受力圖;

()

并求出導體棒所受的安培力的大小.____

(3)若閉合電鍵k,導體棒ab靜止在導軌上,對導體棒ab的內部做進一步分析:設導體棒單位體積內有n個自由電子;電子電荷量為e,自由電子定向移動的平均速率為v,導體棒的粗細均勻,橫截面積為S.

a.請結合第(2)問的結論和題目中所給的已知量,推理得出每個電子受到的磁場力是多大?____

b.將導體棒中電流與導體棒橫截面積的比值定義為電流密度,其大小用j表示,請利用電流的定義和電流密度的定義推導j的表達式.____19、行人闖紅燈是造成交通事故的違法行為之一,為記錄并處罰這種行為,設計了一種闖紅燈測量器,其原理為:路口人行道兩頭停止處均淺埋阻值R隨壓力F變化如圖甲所示的壓敏電阻,將壓敏電阻接入如圖乙所示的電路中,已知控制電路中電源的電動勢為12V,內阻為12繼電器線圈電阻為38滑動變阻器連入電路的電阻為100當控制電路中的電流大于0.05A時;銜鐵會被吸引,從而啟動工作電路,電控照相機拍照記錄違法行為。

(1)當綠燈亮起時,光控開關應處于___________(選填“閉合”或“斷開”)狀態。

(2)當紅燈亮起時,某人經過人行道停止處,電流表A的示數會變___________(選填“大”或“小”)。

(3)質量超過___________kg的行人闖紅燈時才會被拍照記錄(取重力加速度大小)。

(4)若要增大“行人闖紅燈違法記錄儀”的靈敏度,確保體重較小的行人闖紅燈時也能被拍照,請提出一個可行的方案___________。20、采用高壓向遠方的城市輸電。當輸送功率一定時,為使輸電線上損耗的功率減小為原來的輸電電壓應變為___________21、構造:由______和繞在鐵芯上的兩個線圈組成,與交流電源連接的線圈叫作______,與負載連接的線圈叫作__________22、將這只電流表接入圖所示電路,在閉合開關S的瞬間,電流表指針向左偏,則電源的________端為正極(選填“A”;“B”)

23、溫度傳感器的核心元件是________,它具有將________轉化為________的性質。24、在磁感應強度B的勻強磁場中,垂直于磁場放入一段通電導線.若任意時刻該導線中有N個以速度v做定向移動的電荷,每個電荷的電量為q.則每個電荷所受的洛倫茲力FB=___________,該段導線所受的安培力為FA=___________.25、云南省居民生活用的交流電,其電壓峰值是220V,有效值是___V,頻率是_____Hz,周期是_____s。評卷人得分四、作圖題(共4題,共32分)26、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。

27、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。

28、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。

29、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20分)30、某同學為測定一可拆變壓器原副線圈匝數;設計了如下實驗:

(1)先用匝數為50的線圈C替換副線圈B;并在線圈C兩端接上交流電壓表,在原線圈A兩端接交流電源,調節交流電源電壓為12V.閉合開關,交流電壓表讀數為2V,記錄讀數并斷開電源;

(2)再用拆下的副線圈B替換原線圈A;并在線圈B兩端接交流電源,調節交流電源電壓為10V.閉合開關,交流電壓表讀數為5V,記錄讀數并斷開電源。

(3)由上述數據可知原線圈A匝數為_____匝;線圈A、B匝數比為_____。31、如圖所示為探究變壓器線圈兩端電壓與匝數的關系的電路圖;我們把兩個線圈套在同一閉合鐵芯上,一個線圈連接到電源的輸出端,另一個線圈連接到小燈泡上,試回答下列問題:

(1)原線圈應連接到學生電源的___________(選填直流;交流)輸出端;

(2)將與小燈泡相連接的線圈減少一定的匝數,裝置其他部分不變,繼續完成實驗,發現燈泡亮度將___________(填“變亮”或“變暗”)。32、在“探究變壓器原;副線圈兩端的電壓和匝數的關系”實驗中;可拆變壓器如下圖所示。

(1)變壓器的鐵芯,它的結構和材料是______;(填字母)

A.整塊硅鋼鐵芯B.整塊不銹鋼鐵芯。

C.絕緣的銅片疊成D.絕緣的硅鋼片疊成。

(2)在實際實驗中將電源接在原線圈的“0”和“8”兩個接線柱之間,用電表測得副線圈的“0”和“4”兩個接線柱之間的電壓為3.0V,則原線圈的輸入電壓可能為______。

A.1.5VB.6.0VC.7.0V

(3)觀察兩個線圈的導線,發現粗細不同,導線粗的線圈匝數______(填“多”或“少”)

(4)在實驗過程中,下列操作正確的是______(選填字母代號)

A.為保證實驗順利進行;電源應選用低壓直流電源。

B.為保證多用電表的安全;應使用交流電壓檔測電壓,并先用最大量程檔試測,大致確定被測電壓后再選用適當的擋位進行測量。

C.實驗結束后應先斷開開關;再拆除多用電表,以免燒壞電表。

D.因為使用電壓較低;通電時可用手直接接觸裸露的導線;接線柱。

(5)右圖為某電學儀器原理圖,圖中變壓器為理想變壓器。左側虛線框內的交流電源與串聯的定值電阻可等效為該電學儀器電壓輸出部分,該部分與一理想變壓器的原線圈連接;一可變電阻R與該變壓器的副線圈連接,原、副線圈的匝數分別為(右側實線框內的電路也可以等效為一個電阻)。在交流電源的電壓有效值不變的情況下,調節可變電阻R的過程中,當______時,R獲得的功率最大。

33、在用可拆變壓器“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數的關系”實驗中:

(1)變壓器鐵芯的結構和材料應選用_________;

A.整塊的硅鋼鐵芯。

B.絕緣的銅片疊成。

C.絕緣的硅鋼片疊成。

(2)原線圈所接的電源應是_________;

A.220V交流電B.電池組C.低壓交流電源。

(3)若變壓器兩線圈的匝數分別為30和60,測得的電壓分別為3.7V和8.0V。據此可知變壓器的輸入電壓是_________V。評卷人得分六、解答題(共4題,共28分)34、圖甲為某水力發電廠輸電示意圖,升壓變壓器原、副線圈匝數比為1∶40,遠距離輸電線的總電阻為16若升壓變壓器的輸入電壓如圖乙所示;輸入功率為480kW,在用戶端的交流電壓表顯示電壓為220V。求:

(1)遠距離輸電線中的電流;

(2)降壓變壓器原;副線圈匝數比。

35、如圖所示,M、N為加速電場的兩極板,M板中心Q點有一小孔,其正上方有圓心為O、半徑R1=1m的圓形磁場區域和圓心為O、內半徑為R1、外半徑的環形磁場區域。環形磁場區域的外邊界與M板相切于Q點。兩個磁場均垂直于紙面,磁感應強度大小均為B(B=0.5T),但方向相反。一帶正電的粒子從N板附近的P點由靜止釋放,經加速后通過小孔,垂直進入環形磁場區域。已知點P、Q、O在同一直線上,粒子的比荷不計粒子的重力,且不考慮粒子的相對論效應。

(1)若加速電場的兩極板間的電壓U1=5×106V,求粒子剛進入環形磁場時的速率v0;

(2)要使粒子能進入中間的圓形磁場區域,加速電場的兩極板間的電壓U2應滿足什么條件?

(3)當加速電場的兩極板間的電壓為某一值時,粒子進入圓形磁場區域后恰能水平通過圓心O,之后返回到出發點P,求粒子從進入磁場到第一次回到Q點所用的時間t。

36、如圖所示,絕緣斜面傾角為30°,與絕緣水平面相接,斜面上有垂直斜面向上的勻強磁場,磁感應強度水平面有豎直向上的勻強磁場,磁感應強度.在斜面和水平面上鋪設如圖所示的軌道,是用單位長度電阻為的材料制成的導軌,金屬導軌與沿斜面平行放置,上端分別與連接,下端剛好在斜面底端,分別與光滑絕緣材料制成的平滑連接,且為足夠長的金屬導軌,軌道段和段平行,間距為間接的電阻.現將一有效電阻為的金屬棒PQ垂直導軌靜置于絕緣段上,將另一單位長度電阻為的導體棒MN從軌道上端的O點開始,在沿斜面的拉力作用下以的速度勻速下滑,滑至處時撤去拉力,導體棒MN運動到水平段與PQ相碰,碰后粘在一起向前運動,不計MN、PQ與軌道間的摩擦,運動過程中MN始終保持與和垂直,導體棒經處時無能量損失.已知導體棒MN的質量金屬棒PQ質量金屬導軌的電阻不計,導體棒MN始終與軌道良好接觸.

(1)導體棒MN在段下滑時,判斷M、N的電勢高低,并求經過MN的電流大小;

(2)求MN與PQ碰后向右滑行的距離;

(3)求在導體棒MN運動的整個過程中,回路中產生的焦耳熱.37、如圖甲所示,兩平行導軌固定在絕緣水平面上,導軌左端接有阻值的定值電阻,兩導軌的間距,導軌平面處在豎直向上的勻強磁場中,磁場的磁感強度,一個質量為、長也為0.5m的導體棒垂直放置在導軌上.現用一個水平向右、大小為的恒力拉金屬棒,使金屬棒從靜止開始向右運動,金屬棒向右運動x=2m達到最大速度,此過程中金屬棒的加速度a與速度v的關系如圖乙所示,金屬棒在運動中始終與導軌接觸良好,滑動摩擦力等于最大靜摩擦力,不計導軌的電阻,求:

(1)金屬棒與導軌間的動摩擦因數;

(2)金屬棒的電阻r.參考答案一、選擇題(共9題,共18分)1、C【分析】【分析】

【詳解】

由左手定則可知,自由電子受洛倫茲力方向向右,則板右側聚集較多電子,使a點電勢高于b點電勢。

故選C。2、B【分析】【詳解】

AB.在輸送電路中,由閉合電路中歐姆定律

得輸送電流為

A錯誤;B正確;

C.隨著夏季空調等大功率電器使用增多,降壓變壓器的輸出電流增大,則降壓變壓器的輸入電流增大,輸電線上的電流增大,由

得,輸電線上的損失功率增大,輸電線上的電壓增大,因為發電機的輸出電壓不變,升壓變壓器的匝數之比不變,則不變,因為

可知降壓變壓器的輸入電壓減小,對于降壓變壓器

線圈匝數之比不變,減小,所以減小,且C錯誤;

D.如果發電機輸出電壓為

所以,升壓變壓器的輸入電壓為

對于升壓變壓器有

可得,升壓變壓器的輸出電壓為

則輸電線上損失的電功率為

D錯誤。

故選B。3、B【分析】【詳解】

A.增大電源電壓根據

可知增大,則流過燈泡的電流增大,根據

可知增大;A錯誤;

B.適當增加原線圈a的匝數根據

可知減小,則流過燈泡的電流減小,根據

可知減小;B正確;

C.適當增加副線圈b的匝數根據

可知增大,則流過燈泡的電流增大,根據

可知增大;C錯誤;

D.換一個電阻更小的燈泡,根據

可知不變,則流過燈泡的電流增大,根據

可知增大;D錯誤;

故選B。4、D【分析】由可知,選項A、B錯誤,做勻速圓周運動時,速度方向與磁場方向垂直,選項D正確.5、C【分析】【分析】

【詳解】

A.由右手定則可知;電流方向是空心導體流向衛星,故A錯誤。

B.因為地磁場的不是勻強磁場;所以相同的纜繩受到的安培力不是大小相等,故B錯誤;

C.由左手定則可知,纜繩受到的安培力與衛星速度方向的夾角大于故C正確;

D.動能的增大和減小;與安培力做負功沒有必然聯系,因為引力做正功,故D錯誤;

故選C。6、C【分析】【詳解】

A.設磁感應強度為B,線圈的邊長為L,線圈電阻為R。線圈進入磁場過程中,產生的感應電動勢E=BLv

感應電流

可知感應電流I與速度v成正比,第二次進入與第一次進入時線圈中電流之比等于速度之比,即I2:I1=v:2v=1:2

故A錯誤;

B.線圈進入磁場時受到的安培力

線圈做勻速直線運動,由平衡條件得,外力

兩次施加的外力F大小之比為1:2;故B錯誤;

C.線圈進入磁場過程中產生的熱量

所以兩次線圈中產生的熱量之比為1∶2;故C正確;

D.外力F的沖量大小

相同,所以兩次線圈受外力F的沖量大小之比為1:1;故D錯誤。

故選C。7、D【分析】【分析】

【詳解】

A.動摩擦因數μ沒有單位;A錯誤;

B.根據

勁度系數k的單位是N/m;B錯誤;

C.相對介電常數沒有單位,C錯誤;

D.根據

可推導出L的單位還可以寫作

D正確。

故選D。8、D【分析】【詳解】

AB.棒繞端點轉動切割磁感線而產生動生電動勢,棒在60°位置時有效長度最大為線速度關于半徑均勻增大,則由歐姆定律可得故A;B錯誤.

CD.由電量的定義式而可得棒轉過60°掃過的有效面積為聯立可得故C錯誤,D正確.9、B【分析】【詳解】

A.由圖乙可知理想變壓器原線圈輸入電壓的有效值為220V,根據

可得副線圈的輸出電壓

電壓表V的示數為有效值;即為22V,故A錯誤;

B.通過二極管D后;燈泡L兩端的電壓波形如圖所示。

設燈泡L兩端電壓的有效值為U′,燈泡的阻值為r,交變電流的周期為T,根據交變電流有效值的定義有

解得

故B正確;

C.當滑動變阻器R的滑片P向下滑動時,滑動變阻器R接入電路的阻值減小,則由歐姆定律可知電流表的示數增大,因為理想變壓器輸入功率與輸出功率相等,所以電流表的示數也增大;故C錯誤;

D.根據

可知此發電站的輸出電壓的瞬時值表達式為

故D錯誤。

故選B。二、多選題(共8題,共16分)10、B:C【分析】【詳解】

本題考查電磁感應的應用,意在考查考生綜合分析問題的能力.由于金屬棒進入兩個磁場的速度相等,而穿出磁場后金屬桿做加速度為g的加速運動,所以金屬感進入磁場時應做減速運動,選項A錯誤;對金屬桿受力分析,根據可知,金屬桿做加速度減小的減速運動,其進出磁場的v-t圖象如圖所示,由于0~t1和t1~t2圖線與t軸包圍的面積相等(都為d),所以t1>(t2-t1),選項B正確;從進入Ⅰ磁場到進入Ⅱ磁場之前過程中,根據能量守恒,金屬棒減小的機械能全部轉化為焦耳熱,所以Q1=mg.2d,所以穿過兩個磁場過程中產生的熱量為4mgd,選項C正確;若金屬桿進入磁場做勻速運動,則得有前面分析可知金屬桿進入磁場的速度大于根據得金屬桿進入磁場的高度應大于選項D錯誤.

點睛:本題以金屬桿在兩個間隔磁場中運動時間相等為背景,考查電磁感應的應用,解題的突破點是金屬棒進入磁場Ⅰ和Ⅱ時的速度相等,而金屬棒在兩磁場間運動時只受重力是勻加速運動,所以金屬棒進入磁場時必做減速運動.11、C:D【分析】【詳解】

A.粒子在磁場中做勻速圓周運動;由牛頓第二定律得:

解得粒子的運動半徑。

r=L當θ=60°入射時,粒子恰好從A點飛出,則當θ=45°時,粒子將從AC邊射出。故A錯誤;

B.粒子在磁場中運動的時間。

從AC邊射出的粒子在磁場中運動的圓心角不同;故運動時間并不相等,故B錯誤。

C.粒子從AC邊上射出時;隨著角度的變化,在磁場中的弧線長度先減小后增加,所以粒子在磁場中運動的時間先較短,后增長,故C正確。

D.當θ=0°飛入的粒子在磁場中,根據幾何關系可知,粒子恰好從AC中點飛出,因此在AC邊界上只有一半區域有粒子射出,故D正確;12、B:C【分析】【詳解】

A.由輸出電壓表達式可知

用戶得到的交流電頻率為

A錯誤;

B.升壓變壓器原線圈電流為

根據

輸電電流為

升壓變壓器原、副線圈的匝數比為

升壓變壓器輸出電壓為

降壓變壓器原線圈電壓為

降壓變壓器原、副線圈的匝數比為

B正確;

CD.若用電器功率變大,則用戶端電流變大,輸電電流變大,損失功率占總功率的比為

可知,升壓變壓器輸出電壓與發電機輸出電壓和升壓變壓器匝數比有關,則U2不變;輸電線上損耗的功率占總功率的比例增大,C正確,D錯誤。

C正確;D錯誤。

故選BC。13、A:D【分析】【詳解】

A.根據右手螺線管定則可以判斷出螺線管內磁場從螺線管左側指向右側,且平行于螺線管軸線,CD段導線圈由于受到安培力作用而使天平右臂向下傾斜,則左手定則可判斷出電流方向為D→C,當電流天平兩端平衡時,由于力臂相等,兩端受力相等,則有

解得長螺線管內部的磁感應強度為

故A正確;

B.螺線管內部的磁場方向平行于螺線管;對同樣平行于螺線管軸線的導線沒有力的作用,故B錯誤;

C.若螺線管內磁感應強度為

要使電流天平平衡有

解得

故C錯誤;

D.若矩形導線圈和螺線管分別通電電流大小仍為I和同時改變電流方向,則安培力的大小和方向均沒有發生變化,所以要使天平恢復平衡則左端砝碼的質量應保持不變,故D正確。

故選AD14、B:C【分析】【分析】

【詳解】

AB.由圖示可知;在磁鐵下落過程中,穿過圓環的磁場方向向下,在磁鐵靠近圓環時,穿過圓環的磁通量向下變大,在磁鐵遠離圓環時穿過圓環的磁通量向下減小,由楞次定律可知,從上向下看,圓環中的感應電流先沿逆時針方向,后沿順時針方向,故A錯誤,B正確;

CD.由楞次定律可知;感應電流總是阻礙磁鐵間的相對運動,在磁鐵靠近線圈的過程中為阻礙磁鐵的靠近,線圈對磁鐵的作用力豎直向上,在磁鐵穿過線圈遠離線圈的過程中,為阻礙磁鐵的遠離,線圈對磁鐵的作用力豎直向上,則在整個過程中,線圈對磁鐵的作用力始終豎直向上,加速度一直小于重力加速度,故C正確,D錯誤;

故選BC。15、B:D【分析】AD.導體環從左側擺到右側;在進入磁場和離開磁場的過程中,導體環中的磁通量發生變化,因而產生感應電流,導體環中將產生焦耳熱,根據能量守恒定律知導體環的機械能不守恒,所以擺角會越來越小,當導體環完全在磁場中來回擺動時,沒有感應電流,導體環最后的運動狀態為在磁場區域內來回擺動,故A錯誤,D正確.

B.導體環進入磁場和離開磁場的過程中;磁通量分別增大和減小,根據楞次定律可得環中電流的方向肯定相反,故B正確;

C.當導體環完全進入磁場后,磁通量不變化,故導體環通過最低位置時,環中沒有電流,故C錯誤.16、A:B:D【分析】【詳解】

A.由于MN棒切割磁感線,產生感應電動勢,相當于電源,通過MN的電流是EF電流的2倍,根據焦耳定律可知,MN的發熱量是EF的4倍;故A正確;

B.以EF為研究對象,設EF剛開始運動時其電流大小為I,則通過MN的電流為2I,由題有BIL=μmg

根據閉合電路歐姆定律得E=2I(R+0.5R)=3IR

又E=BLvv=at

聯立解得

故B正確;

C.MN棒在T時間內通過的位移為x=

根據法拉第電磁感應定律,有

及閉合電路歐姆定律,有

且電量表達式,有△Φ=BLx

則得通過MN棒的電量為

由于兩棒的電阻都為R,則此過程中流過電阻R的電荷量為

故C錯誤;

D.金屬棒EF開始運動時,由BIL=μmg

得I=

金屬棒MN所受的安培力大小為F安=B?2IL

以MN為研究對象,根據牛頓第二定律得F-μmg-F安=ma

拉力的功率為P=Fv

又v=aT

解得P=(ma+3μmg)aT

故D正確。

故選ABD。17、A:B【分析】【詳解】

A圓環速度穩定后,在很短時間Δt內,下降的高度

穿過圓環磁通量的變化量

解得

根據法拉第電磁感應定律得,圓環產生的感應電動勢

解得

A正確;

BC.圓環的熱功率

解得

B正確;C錯誤;

D.圓環速度穩定后,由能量守恒定律知,金屬圓環減小的重力勢能全部轉變為熱量,則

解得

D錯誤。

故選AB。三、填空題(共8題,共16分)18、略

【分析】【詳解】

(1)斷開電鍵后;根據牛頓第二定律,導體的加速度。

由運動學公式;經過時間t導體棒下滑的距離。

解得:

(2)導體棒ab保持靜止;受力如圖所示。

根據平衡條件得,安培力大小為

(3)a.導體棒中做定向移動的自由電子數

每個電子受到的磁場力

解得:

B.在直導線內任選一個橫截面S,在時間內從此截面通過的電荷量

導體棒中的電流強度

由電流密度的定義

解得:.【解析】(1)(2)(3)19、略

【分析】【分析】

【詳解】

(1)[1]當綠燈亮起時;上面的工作電路應該是斷開的,此時光控開關應處于斷開狀態。

(2)[2]當紅燈亮起時;某人經過人行道停止處,對壓敏電阻產生壓力,則壓敏電阻阻值減小,控制電路的的電流變大,則電流表A的示數會變大。

(3)[3]當照相機拍攝時,控制電路的電流達到I=0.05A;則由閉合電路的歐姆定律。

解得。

R壓=90Ω則由圖可知。

F=100N即質量超過10kg的行人闖紅燈時才會被拍照記錄。

(4)[4]若要增大“行人闖紅燈違法記錄儀”的靈敏度,確保體重較小的行人闖紅燈時也能被拍照,則需要R壓較大時控制電路的電流也能達到0.05A,則需要減小滑動變阻器接入電路的阻值,即滑動變阻器的滑片向b端適當移動或者適當增大控制電路的電源電動勢。【解析】斷開大10滑動變阻器的滑片向b端適當移動(適當增大控制電路的電源電動勢)20、略

【分析】【分析】

【詳解】

輸電功率

U為輸電電壓,I為輸電線路中的電流,輸電線路損失的功率

R為輸電線路的電阻,即

當輸電功率一定時,輸電線路損失的功率為原來的則輸電電壓U變為原來的2倍即【解析】21、略

【分析】【分析】

【詳解】

略【解析】①.閉合鐵芯②.原線圈③.副線圈22、A【分析】【分析】

【詳解】

[1]電流表左偏則說明電流由左端流入,開關閉合說明電流增大,則由楞次定律可知,感應電流的磁場與原磁場方向相反,說明原磁場方向向下,由右手螺旋定則可知,電流由上端流入;故A端為正極;23、略

【分析】【詳解】

[1][2][3]溫度傳感器的核心元件是熱敏電阻,它具有將溫度轉化為電阻的性質。【解析】①.熱敏電阻②.溫度③.電阻24、略

【分析】【詳解】

試題分析:電荷的速度方向垂直磁場,根據洛倫茲力來公式可得,每個電荷受到的洛倫茲力為N個電荷受到的磁場力和即為導線受到的安培力,所以

考點:考查了洛倫茲力,安培力【解析】qvB,NqvB25、略

【分析】【分析】

【詳解】

[1][2][3]國內居民生活用電的有效值為220V,頻率為50Hz,周期為0.02s。【解析】220500.02四、作圖題(共4題,共32分)26、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】27、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】28、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】29、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20分)30、略

【分析】【詳解】

(3)[1]由可得,

[2]由可得

故【解析】3003:131、略

【分析】【分析】

【詳解】

(1)[1]變壓器只能作用于交流電;所以原線圈應連接到學生電源的交流輸出端;

(2)[2]副線圈匝數減少,根據變壓器原副線圈的電壓關系

知副線圈的電壓降低,所以燈泡會變暗。【解析】①.交流②.變暗32、略

【分析】【詳解】

(1)[1]為了減小渦流現象帶來的損耗;變壓器的鐵芯選用絕緣的硅鋼片疊成。

故選D。

(2)[2]根據理想變壓器中原副線圈匝數與電壓的關系可知

根據題意可知,原副線圈的匝數之比為解得原線圈的輸入電壓

但由于考慮到實際實驗中不是理想變壓器,因而會有漏磁現象等原因,導致原線圈中的電壓應大于可能為

故選C。

(3)[3]根據原副線圈中

可知匝數少的線圈電流大;導線較粗,導致粗的線圈匝數少。

(4)[4]A.電源應選用交流電源;這樣變壓器才能根據電磁感應原理正常工作。故A錯誤;

B.為保證多用電表的安全;應使用交流電壓檔測電壓,并先用最大量程檔試測,大致確定被測電壓后再選用適當的擋位進行

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