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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年湘教新版選擇性必修2物理下冊月考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總分得分評卷人得分一、選擇題(共9題,共18分)1、如圖所示,理想變壓器的原線圈通過保險絲接在一個交變電源上,交變電壓瞬時值隨時間變化的規律為副線圈所在電路中接有電燈L、電阻R;理想交流電壓表和理想交流電流表。已知理想變壓器原、副線圈匝數比為5:1;電燈額定功率為44W,電阻阻值為22Ω,電燈以額定功率正常工作。則()
A.電壓表示數為62.5VB.電流表示數為2AC.通過保險絲的電流為15AD.電阻消耗功率為88W2、條形磁鐵位于線圈L的正上方,靈敏電流計G、電容C與線圈L連成如圖所示的電路。現使磁鐵從靜止開始加速下落,在S極接近線圈上端的過程中,流過電流計G的電流方向和電容器極板的帶電情況;下列說法正確的是()
A.電流方向G電容器的下極板帶正電B.電流方向G電容器的上極板帶正電C.電流方向G電容器的下極板帶正電D.電流方向G電容器的上極板帶正電3、為監測某化工廠的污水排放量,技術人員在該廠的排污管末端安裝了如圖所示的長方體流量計,其長、寬、高分別為L、d、h。當垂直于管道前后表面加上磁感應強度大小為B、方向向里的勻強磁場后,測得上下表面AA'之間的電勢差為U。下列說法正確的是()
A.上表面A的電勢低于下表面A'的電勢B.污水中正負離子濃度越高,上下表面之間的電勢差越大C.污水的流速為v=D.污水的流量(單位時間內排出的污水體積)為4、關于下列四幅圖的說法正確的是()
A.圖甲是回旋加速器的示意圖,帶電粒子獲得的最大動能與回旋加速器的半徑有關B.圖乙是電磁流量計的示意圖,可以判斷出B極板是發電機的負極C.圖丙是速度選擇器的示意圖,若帶正電的粒子(不計重力)能自左向右沿直線勻速通過速度選擇器,則帶負電的粒子(不計重力)不能自左向右沿直線勻速通過速度選擇器D.圖丁是質譜儀的示意圖,粒子打在底片上的位置越靠近狹縫S說明粒子的比荷越小5、利用霍爾效應制作的霍爾元件,廣泛應用于測量和自動控制等領域.如圖是霍爾元件的工作原理示意圖,磁感應強度B垂直于霍爾元件的工作面向下,通入圖示方向的電流I,C、D兩側面會形成電勢差UCD下列說法中正確的是()
A.電勢差UCD僅與材料有關B.若霍爾元件的載流子是自由電子,則電勢差UCD<0C.僅增大磁感應強度時,電勢差UCD可能不變D.在測定地球赤道上方的地磁場強弱時,元件的工作面應保持水平6、如圖所示,磁感應強度大小為B的勻強磁場垂直于固定的光滑金屬導軌平面向外,導軌左側電路所在區域無磁場。垂直于導軌的導體棒接入電路的長度為L、有效電阻為R0,在外力作用下始終以大小為v的速度水平向右做勻速直線運動,小燈泡的電阻為R0,滑動變阻器的總阻值為2R0,其滑片位于a、b的正中間位置,不計電路中其余部分的電阻,且導軌足夠長,圖示狀態下,在時間t內通過小燈泡的電荷量為()
A.B.C.D.7、如圖所示,粗細均勻的、電阻為r的金屬圓環,放在圖示的勻強磁場中,磁感應強度為B,圓環直徑為l;長為l、電阻為的金屬棒ab放在圓環上,以v0向右運動,當ab棒運動到圖示虛線位置時;金屬棒兩端的電勢差為()
A.0B.Blv0C.D.8、如圖所示;輕質彈簧一端固定在天花板上,另一端拴接條形磁鐵,一個銅盤放在條形磁鐵的正下方的絕緣水平桌面上,控制磁鐵使彈簧處于原長,然后由靜止釋放磁鐵,不計磁鐵與彈簧之間的磁力作用,且磁鐵運動過程中未與銅盤接觸,下列說法中正確的是()
A.磁鐵所受彈力與重力等大反向時,磁鐵的加速度為零B.磁鐵下降過程中,俯視銅盤,銅盤中產生順時針方向的渦旋電流C.磁鐵從靜止釋放到第一次運動到最低點的過程中,磁鐵減少的重力勢能全部轉化為彈簧彈性勢能D.磁鐵做阻尼振動,銅盤對磁鐵做功的絕對值等于銅盤產生的焦耳熱(不考慮輻射電磁波)9、如圖所示圖象中不屬于交變電流的有()A.B.C.D.評卷人得分二、多選題(共6題,共12分)10、如圖所示,兩根長直導線豎直插入光滑絕緣水平桌面上的M、N兩小孔中,O為M、N連線中點,連線上a、b兩點關于O點對稱.導線均通有大小相等、方向向上的電流;已知長直導線在周圍產生的磁場的磁感應強度式中k是常數、I是導線中電流、r為點到導線的距離;一帶正電的小球以初速度v0從a點出發沿連線運動到b點.關于上述過程,下列說法正確的是()
A.小球先做加速運動后做減速運動B.小球一直做勻速直線運動C.小球對桌面的壓力先減小后增大D.小球對桌面的壓力一直在增大11、如圖所示,abcd四邊形閉合線框,a、b、c三點坐標分別為(0,L,0),(L,L,0),(L,0,0).整個空間處于沿y軸正方向的均強磁場中,通入電流I,方向如圖所示,關于四邊形的四條邊所受到安培力,下列敘述中正確的是。
A.ab邊受的安培力方向沿著z軸負方向B.ab邊與bc邊受到的安培力大小相等C.ad邊不受安培力作用D.cd邊受到的安培力最大12、如圖甲為一臺小型發電機的示意圖,單匝線圈逆時針轉動。若從中性面開始計時,產生的電動勢隨時間的變化規律如圖乙所示。已知發電機線圈內阻外接燈泡的電阻為理想電壓表與燈泡并聯。則下列判斷正確的是()
A.時,線圈位置與中性面垂直B.時,理想電壓表讀數為C.燈泡的發熱功率為D.到內,通過燈泡的電荷量為13、如圖所示,磁感應強度為B的勻強磁場中,垂直磁場方向固定一邊長為L的正方形線框abcd,線框每邊電阻均為R。將線框的頂點a、b接在電動勢為E、內阻為R的電源上;開關S閉合電路穩定后()
A.線框的ad邊和bc邊受到的安培力方向相反B.線框的ab邊與dc邊受到的安培力方向相反C.整個線受到的安培力大小為0D.整個線框受到的安培力大小為14、如圖所示;一圓形金屬環與兩固定的平行長直導線在同一豎直平面內,環的圓心與兩導線距離相等,環的直徑小于兩導線間距.兩導線中通有大小相等;方向向下的恒定電流.若。
A.金屬環向左側直導線靠近,穿過環的磁通量增加B.金屬環向右側直導線靠近,穿過環的磁通量減小C.金屬環向上運動,環上無感應電流D.金屬環向下運動,環上的感應電流方向為順時針方向15、如圖所示,正方形導體線框放置在光滑絕緣斜面上,線框用平行斜面的細線系于點,斜面傾角為線框的一半處于磁場中,磁場的磁感應強度隨時間變化關系為方向垂直于斜面向上,下列說法正確的是()
A.線框中的感應電流方向為B.線框中的感應電流方向為C.經過一段時間線框可能沿斜面向上運動D.安培力對線框做功的絕對值等于線框中產生的焦耳熱評卷人得分三、填空題(共8題,共16分)16、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___________。17、簡單機器人(如有視覺機器人)的模塊有_________、_________、________,它們的功能分別如人的__________、__________、__________。18、安培力:______在磁場中受的力。19、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”)
20、如圖1所示,厚度為h,寬度為d的導體板放在勻強磁場中,磁場方向垂直于板的兩個側面向里,當電流通過導體板時,在導體板的上側面A和下側面A′之間會產生電勢差;這種現象稱為霍爾效應,這種導體板做成磁敏元件。當前大量使用的磁傳感器就是由磁敏元件與集成電路制作的。
(1)若圖中的電流I是電子的定向運動產生的,則導體板的上側面電勢比下側面電勢__________(高或低)
(2)設該導體板單位體積中自由電子的個數為n,導體板的寬度為d,通過導體板的電流為I,磁感應強度為B,電子電荷量為e,發生霍爾效應時,導體板上下側面間的電勢差為__________21、如圖所示,導軌豎直、光滑且足夠長,上端接一電阻磁場方向為垂直紙平面向里,磁感應強度導軌寬度導體棒緊貼導軌下滑,導體棒的電阻已知棒勻速下滑時R中消耗電功率為則棒勻速運動的速度大小為_______
22、如圖所示是常用電器中電源的濾波裝置,當輸入端含有直流分、交流高頻成分和低頻交流成分的電流時,則輸出端應是___________.
23、如圖,電阻為r、面積為S的單匝矩形線圈,在磁感應強度為B的勻強磁場中繞軸以角速度ω勻速轉動,外電路電阻為R,圖示時刻線圈平面與磁場垂直,此時理想交流電流表的示數為____________,在線圈轉過一周的過程中,電阻R產生的焦耳熱為_____________。
評卷人得分四、作圖題(共4題,共36分)24、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。
25、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。
26、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。
27、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___________.參考答案一、選擇題(共9題,共18分)1、D【分析】【詳解】
A.已知交變電壓瞬時值隨時間變化的規律為
則原線圈電壓的有效值為
根據
解得
即電壓表示數為故A錯誤;
B.燈泡與電阻并聯,所以燈泡等壓與電阻、副線圈電壓相等。對于燈泡,由于燈泡正常工作,因此有
對于電阻,根據歐姆定律可得
又因為
代入數據得
即電流表示數為故B錯誤;
C.根據
可得
因此通過保險絲的電流為故C錯誤;
D.根據公式
代入數據解得
即電阻消耗功率為88W;故D正確。
故選D。2、B【分析】【分析】
【詳解】
磁鐵向下運動,則穿過線圈的磁通量向上增加,根據楞次定律可知,線圈中感應電流磁場向下,則產生的感應電流方向為G電容器上板電勢高,即上板帶正電。
故選B。3、D【分析】【詳解】
A.由左手定則可知,正離子在洛倫茲力的作用下向上偏轉,負離子向下偏轉,故上表面A的電勢高于下表面A'的電勢;A錯誤;
B.設上下表面的穩定電壓為U,此時
解得
故電壓與污水中正負離子濃度無關;B錯誤;
C.由
可得
C錯誤;
D.污水的流量(單位時間內排出的污水體積)為
D正確。
故選D。4、A【分析】【詳解】
A.設回旋加速器D形盒的半徑為R,粒子獲得的最大速度為根據牛頓第二定律有
解得
由上式可知粒子獲得的最大速度與回旋加速器的半徑有關;故A正確;
B.圖乙是磁流體發電機;且根據左手定則可知等離子體中正電荷向B板偏轉,負電荷向A板偏轉,所以A極板是發電機的負極,B極板是發電機的正極,故B錯誤;
C.正粒子自左向右沿直線勻速通過速度選擇器時;所受洛倫茲力與電揚力大小相等,方向相反,負粒子自左向右沿直線勻速通過速度選擇器時,所受洛倫茲力與電場力均反向,大小相等。方向仍然相反,能通過,故C錯誤;
D.粒子打在底片上的位置到狹縫的距離為
穿過速度選擇器的粒子速度都相同,根據上式可知d越小;粒子比荷越大,故D錯誤。
故選A。5、B【分析】【詳解】
試題分析:根據左手定則,電子向C側面偏轉,C表面帶負電,D表面帶正電,所以D表面的電勢高,則UCD<0.CD間存在電勢差,之間就存在電場,電子在電場力和洛倫茲力作用下處于平衡,設霍爾元件的長寬高分別為a、b、c,有q=qvB,I=nqvs=nqvbc,則U=.故A;C錯誤;B正確;在測定地球赤道上方的地磁場強弱時,應將元件的工作面保持豎直,讓磁場垂直通過,故D錯誤.故選B.
考點:霍爾效應及其應用;電勢差.
【名師點睛】在霍爾元件中,移動的是自由電子,根據左手定則判斷出電子所受洛倫茲力方向,從而知道兩側面所帶電荷的電性,即可知道C、D兩側面會形成電勢差UCD的正負.CD間存在電勢差,之間就存在電場,電子在電場力和洛倫茲力作用下處于平衡,根據平衡推導出電勢差UCD與什么因素有關.解決本題的關鍵知道霍爾元件中移動的是自由電子,以及自由電子在電場力和洛倫茲力作用下處于平衡.6、A【分析】【詳解】
導體棒切割磁感線產生的感應電動勢為
燈泡并聯部分的電阻為
電路中的電流為
則通過燈泡的電流
則在時間t內通過小燈泡的電荷量為
故A正確;BCD錯誤。
故選A。7、D【分析】【分析】
【詳解】
感應電動勢。
左右側圓弧均為半圓,電阻均為并聯的總電阻即外電路電阻。
金屬棒的電阻等效為電源內阻。
金屬棒兩端的電勢差為路端電壓。
故D正確。
故選D。8、D【分析】【分析】
【詳解】
A.磁鐵上下運動時;由于穿過銅盤的磁通量發生變化,則在銅盤中會產生感應電流,銅盤對磁鐵有磁場力阻礙磁鐵的運動,則當磁鐵所受彈力與重力等大反向時,此時磁鐵還應該受到下面銅盤的作用力,故此時磁鐵的加速度不為零,A錯誤;
B.根據楞次定律;磁鐵下降過程中,俯視銅盤,銅盤中產生逆時針方向的渦旋電流,B錯誤;
C.磁鐵從靜止釋放到第一次運動到最低點的過程中;由于有電能產生,則磁鐵減少的重力勢能等于彈簧彈性勢能與產生的電能之和,C錯誤;
D.磁鐵做阻尼振動;銅盤對磁鐵做功的絕對值等于銅盤中產生的電能,電能全部轉化為銅盤產生的焦耳熱,D正確;
故選D。9、D【分析】【分析】
【詳解】
ABC.交流電是指電流的方向發生變化的電流;電流的大小是否變化對其沒有影響,電流的方向變化的是ABC,故ABC是交流電,不符合題意;
D.D圖中的電流方向沒有變化,D不是交流電,是直流電,符合題意。二、多選題(共6題,共12分)10、B:D【分析】【分析】
【詳解】
根據右手螺旋定則及磁場的疊加可知a點處的磁場方向垂直于MN向里,b點處的磁場方向垂直于MN向外;從a點到O點,磁場大小減小,過O點后反向增大;根據左手定則可知,開始時帶正電的小球受到的洛侖茲力方向向上,過O點后洛侖茲力的方向向下;由此可知,小球將做勻速直線運動,小球對桌面的壓力一直在增大,故AC錯誤,BD正確.11、A:D【分析】【詳解】
A.因為ab垂直放置磁場中,所以其安培力Fab=BLabI
根據左手定則可知ab變受的安培力方向沿著z軸負方向;故A正確;
B.因為ab垂直放置磁場中,所以其安培力Fab=BLabI
而bc平行于磁場;所以其安培力為零,故B錯誤;
C.因為ad與磁場方向不平行,所以ad邊受到安培力;故C錯誤;
D.cd邊垂直于磁場,且長度最長,所以其受到安培力最大,故D正確.12、C:D【分析】【詳解】
A.由圖乙可知,時;感應電動勢的瞬時值為0,則線圈在中性面位置,故A錯誤;
B.電壓表示數為有效值,由圖乙得,線圈電動勢最大值為則有效值為
由閉合回路歐姆定律可得,電壓表讀數為
故B錯誤;
C.有公式可得,燈泡的發熱功率為
故C正確;
D.由圖乙可知,周期為則有
又有
可得
由和可得
故D正確。
故選CD。13、A:D【分析】【分析】
【詳解】
A.線框ad、bc邊中的電流方向相反;受到的安培力方向相反,選項A正確;
B.線框ab邊與dc邊中的電流方向相同;所受的安培力方向相同,選項B錯誤;
CD.設a、b間電阻為r,則
所以
根據閉合電路歐姆定律干路電流
所以安培力
選項D正確;C錯誤。
故選AD。14、A:C【分析】【分析】
由題中“一圓形金屬環與兩固定的平行長直導線在同一豎直平面內”可知;本題考查閉合線圈磁通量變化以及感應電流方向,根據楞次定律和通電導線磁場分布規律可分析本題。
【詳解】
AB;根據通電導線磁場分布規律可知;在兩根通電導線中間,及分布垂直紙面向外的磁場也分布垂直紙面向里的磁場,并且在中間位置,磁通量為零,因此金屬環無論向左向右移動,磁通量均增加,故A正確B錯誤;
CD、因為金屬環內磁通量為零,根據對稱性,金屬環上下移動磁通量不會發生變化,根據楞次定律可知,無感應電流產生,故C正確D錯誤。15、B:C【分析】【詳解】
AB.由于磁場垂直線圈平面向上在增強,根據楞次定律可以判斷感應電流的方向為A錯誤,B正確;
C.用左手定則可判斷邊所受安培力方向沿斜面向上,由于磁場均勻增大,感應電流大小不變,安培力
安培力的大小隨的增大而增大;當其大于重力沿斜面向下分力時,線圈將向上運動,C正確;
D.線圈不動時;由于磁場變化產生感生電動勢,回路中有感應電流產生焦耳熱,此過程中安培力不做功;當線圈向上運動時,安培力對線圈做正功,消耗電能轉化為線圈增加的機械能和焦耳熱的和,屬于電動機模型,D錯誤。
故選BC。三、填空題(共8題,共16分)16、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)17、略
【分析】【分析】
【詳解】
[1][2][3][4][5][6]簡單機器人(如有視覺機器人)的模塊有傳感器、控制器、執行器,它們的功能分別如人的眼睛、頭腦、手腳。【解析】①.傳感器②.控制器③.執行器④.眼睛⑤.頭腦⑥.手腳18、略
【分析】【分析】
【詳解】
略【解析】通電導線19、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;20、略
【分析】【詳解】
(1)[1]規定電流方向與負電荷定向移動的方向相反,由于電流的方向向右,則電子移動的方向向左,由左手定則可知電子會向A即上側面偏轉;故上側面的電勢低于下側面的電勢。
(2)[2]發生霍爾效應時,根據受力平衡可知
根據電流的微觀表達式有
聯立解得【解析】低21、略
【分析】【詳解】
[1]電阻R的電功率為:
可得:
棒下滑切割磁感線產生動生電動勢,閉合電路產生感應電流,由閉合電路的歐姆定律:
聯立可得:【解析】622、略
【分析】【分析】
電路的輸入端輸入的電流既有直流成份;又有交流低頻成分和交流高頻成分,要只把交流的低頻成分輸送到下一級,該電路要隔掉直流,通低頻,阻高頻,根據電感和電容的特性進行判斷.
【詳解】
C
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