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…………○…………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年粤教沪科版选择性必修2物理上册阶段测试试卷296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8题,共16分)1、如图所示,边长为L的正三角形区域内有匀强磁场,方向垂直于纸面向里。质量为m,电荷量为q的三个粒子以大小不等的速度沿与边成30°角方向垂直射入磁场后从边穿出,穿出位置距a点的距离分别是不计粒子所受的重力。则下列说法正确的是()
A.三个粒子的初速度之比为3:2:1B.C粒子的运动半径为C.三个粒子从磁场中穿出的方向相同,都与边垂直D.如果要使B粒子从c点穿出,其他条件未变,磁场的磁感应强度应变为原来的1.5倍2、利用电压u=220sin100πt(V)交流电源对如图电路供电,已知理想变压器原、副线圈匝数比为5:1,灯泡L1和L2规格均为“40V,20W”,电阻R的阻值为100Ω;所有电表均为理想电表。则下列说法正确的是()
A.若开关S断开,电表V2的示数为44VB.若开关S断开,电表A1、A2的示数之比为5:1C.若开关S由断开到闭合,A1示数增大,V1示数增大D.若开关S由断开到闭合,A2示数增大,V2示数减小3、如图所示,三块相同蹄形磁铁并列放置在水平桌面上,磁铁的极在上,极在下,固定不动。导体棒用图中轻而柔软的细导线悬挂起来,它们与导体棒和电源构成回路(电源没有在图中画出),导线接在直流电源的正负极两端;认为导体棒所在位置附近均为强磁场,接通电源后,逐渐加大电流,看到导体棒的摆动幅度也逐渐变大。根据本次试验操作的现象,下列说法正确的是。
A.导线接在直流电源的负极,导线接在直流电源的正极B.电流越大,导体棒受到的安培力越大C.电流的方向影响导体棒受到安培力的方向D.磁场越强,导体棒受到的安培力越大4、为监测某化工厂的污水排放量,技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的长方体流量计,其长、宽、高分别为L、d、h。当垂直于管道前后表面加上磁感应强度大小为B、方向向里的匀强磁场后,测得上下表面AA'之间的电势差为U。下列说法正确的是()
A.上表面A的电势低于下表面A'的电势B.污水中正负离子浓度越高,上下表面之间的电势差越大C.污水的流速为v=D.污水的流量(单位时间内排出的污水体积)为5、如图所示;一束质量;速度和电荷量不同的正离子垂直地射入匀强磁场和匀强电场正交的区域里,结果发现有些离子保持原来的运动方向,有些发生偏转。如果让这些不偏转的离子进入另一匀强磁场中,发现这些离子又分裂成几束,对这些进入另一磁场的离子,可得出结论()
A.它们的动能一定各不相同B.它们的电荷量一定各不相同C.它们的质量一定各不相同D.它们的电荷量与质量之比一定各不相同6、如图所示,竖直面内的光滑绝缘半圆形轨道MDN处在与之垂直的匀强磁场中,轨道半径为R.一电荷量为+q,质量为m的小球自N点无初速度滑下(始终未脱离轨道),重力加速度为g;下列说法中正确的是。
A.运动过程中小球受到的洛伦兹力大小不变B.小球滑到轨道左侧时,不会到达最高点MC.小球滑到D点时,速度大小是D.小球经过D点时,对轨道的压力大于mg7、如图所示,阻值为R的金属棒从图示位置ab分别以v1、v2的速度沿光滑导轨(电阻不计)匀速滑到a′b′位置,若v1∶v2=1∶2;则在这两次过程中()
A.回路电流I1∶I2=1∶2B.产生的热量Q1∶Q2=1∶4C.通过任一截面的电荷量q1∶q2=1∶2D.外力的功率P1∶P2=1∶28、在匀强动场中;一矩形金属线框绕与磁感线垂直的轴匀速转动,如图1所示,产生的感应电动势如图2所示.则。
A.t=0.015s时线框的磁通量变化率为零B.t=0.01s时线框平面与中性面重合C.线框产生的交变电动势的有效值为311VD.交变电动势的表达式e=311sin(200πt)V评卷人得分二、多选题(共7题,共14分)9、如图甲所示一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴线匀速转动,产生如图乙中a线所示的正弦交变电流,若用此交变电源给图丙电路供电,可使三个完全相同的灯泡亮度相同,若调整线圈转速可产生如图乙中b线所示的正弦交变电流。以下判断正确的是()
A.图甲所示时刻,线圈平面恰好与磁场方向平行B.曲线a、b对应的线圈角速度之比为3:2C.曲线b的最大值Em=15VD.转速调整后,三个灯泡的亮度L2>L1>L310、一正点电荷分别在电场和磁场中运动,下列说法正确的是()A.正点电荷在电场中运动时,可能不受电场力作用B.正点电荷在电场中运动时,受电场力的方向一定与电场强度方向相同C.正点电荷在磁场中运动时的速度越大,受到的洛伦兹力一定越大D.正点电荷在磁场中运动时,受到的洛伦兹力方向一定与磁场方向垂直11、如图所示,在圆形边界的磁场区域,氕核和氘核先后从P点沿圆形边界的直径入射,从射入磁场到射出磁场,氕核和氘核的速度方向分别偏转了60°和120°角,已知氕核在磁场中运动的时间为t0,轨迹半径为R;则()
A.氘核在该磁场中运动的时间为2t0B.氘核在该磁场中运动的时间为4t0C.氘核在该磁场中运动的轨迹半径为RD.氘核在该磁场中运动的轨迹半径为R12、如图所示的半圆形闭合回路半径为a,电阻为R。虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场,方向垂直于半圆形回路所在的平面。回路以速度v向右匀速进入磁场,直径CD始终与MN垂直。从D点到达边界开始到C点进入磁场为止;下列结论正确的是()
A.感应电流方向先沿逆时针方向后沿顺时针方向B.感应电动势最大值C.半圆形闭合导线所受安培力方向向左D.感应电动势平均值13、如图甲所示理想变压器的原线圈输入如图乙所示的交变电流;则下列判断正确的是()
A.灯泡中的电流变化周期为2sB.原线圈输入电流的有效值小于C.0~1s和1~2s流过灯泡的电流方向相同D.前2s内铁芯中磁通量的变化率恒定14、如图所示,L1和L2是高压输电线;甲;乙是两个互感器。若已知甲和乙的原、副线圈匝数比分别为1000:1和1:100,两个电表的示数分别为10A和220V则()
A.电表A是电压表B.电表A是电流表C.线路输送的电功率为2.2×108WD.线路输送的功率为2.2×105W15、如图所示,导电物质为电子的霍尔元件位于两串联线圈之间,线圈中电流为I,线圈间产生匀强磁场,磁感应强度大小B与I成正比,方向垂直于霍尔元件的两侧面,此时通过霍尔元件的电流为IH,与其前后表面相连的电压表测出的霍尔电压UH满足:UH=式中k为霍尔系数,d为霍尔元件两侧面间的距离.电阻R远大于RL;霍尔元件的电阻可以忽略,则()
A.霍尔元件前表面的电势低于后表面B.若电源的正负极对调,电压表将反偏C.IH与I成正比D.电压表的示数与RL消耗的电功率成正比评卷人得分三、填空题(共8题,共16分)16、线圈中电流减小时,______中的能量释放出来转化为电能.17、麦克斯韦电磁场理论的两个基本论点是:变化的磁场产生______,变化的电场产生______,从而预言了电磁波的存在。已知某点电磁波在真空中的传播速度为3.0×108m/s,若该电磁波的波长为3m,则电磁波的频率为______Hz。18、周期(T):
交变电流完成一次______变化所需的时间。19、如图所示,当导线棒ab在外力作用下沿导轨向左运动时,流过R的电流方向是_________。(用字母表示)
20、把一个用丝线悬排的铝球放在电路中的线圈上方;如图所示,在下列三种情况下,悬挂铝球的丝线所受的拉力的变化情况:
(1)当滑动变阻器的滑片向右移动时拉力______;
(2)当滑片向左移动时,拉力______;
(3)当滑片不动时,拉力______。(均选填“变大”“变小”或“不变”)21、如图所示为一正弦交变电流通过一电子元件后的波形图,图形的下半部被过滤,上半部不变,此电流的有效值为___________。
22、将①红外线、②紫外线、③无线电波、④可见光、⑤γ射线、⑥X射线,按波长由大到小的排列顺序是___________;其中___________最容易发生明显衍射现象,___________的穿透能力最强。(每空均填写电磁波前的序号即可)23、在电磁波谱中,医院用于“透视”检查身体的是___(选填“红外线”或“X射线”)。1831年,英国物理学家___(选填“牛顿”或“法拉第”)发现了电磁感应现象。放在磁场中某点的小磁针静止时,其___极(选填“N”或“S”)所指的方向为该点的磁场方向。评卷人得分四、作图题(共4题,共8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4题,共24分)28、某小组利用图(a)所示的电路,研究硅二极管在恒定电流条件下的正向电压U与温度t的关系,图中V1和V2为理想电压表;R为滑动变阻器,R0为定值电阻(阻值100Ω);S为开关,E为电源.实验中二极管置于控温炉内,控温炉内的温度t由温度计(图中未画出)测出.图(b)是该小组在恒定电流为50.0μA时得到的某硅二极管U-t关系曲线.回答下列问题:
(1)实验中,为保证流过二极管的电流为50.0μA,应调节滑动变阻器R,使电压表V1的示数为U1=______mV;根据图(b)可知,当控温炉内的温度t升高时,硅二极管正向电阻_____(填“变大”或“变小”),电压表V1示数_____(填“增大”或“减小”),此时应将R的滑片向_____(填“A”或“B”)端移动,以使V1示数仍为U1.
(2)由图(b)可以看出U与t成线性关系,硅二极管可以作为测温传感器,该硅二极管的测温灵敏度为=_____×10-3V/℃(保留2位有效数字).29、某同学设计了一个加速度计,如图所示。较重的滑块2可以在光滑的框架1中平移,滑块两侧用弹簧3拉着;静止时,两弹簧为自然长度;R为滑动变阻器,4是滑动片,它与电阻器任一端间的电阻值都与它到这端的距离成正比。这个装置实际上是一个加速度传感器。工作时将框架固定在被测物体上,使弹簧及电阻R均与物体的运动方向平行,当被测物体加速运动时,滑块将在弹簧的作用下,以同样的加速度运动。通过电路中仪表的读数,可以得知加速度的大小。已知两个电池E的电动势相同,均为9V,内阻可以不计;滑块的质量为0.6kg,两弹簧的劲度系数均为2×102N/m,电阻器的全长9.0cm,被测物体可能达到的最大速度为20m/s2(弹簧在弹性形变内),电压表为指针式直流电压表(可视为理想电压表),零刻度在表盘中央(即可显示正负电压),当P端的电势高于Q端时;指针向零点右侧偏转,当被测物体的加速度为零时,电压表的示数为零;当被测物体的加速度达到最大时,电压表的示数为满偏量程。
(1)当加速度为零时,应将滑动片调到距电阻器左端___________cm处;
(2)当物体具有图示方向的加速度a时,电压表的指针将向零点___________(填“左”;“右”)侧偏转;
(3)所给电压表量程为___________V;当电压表示数为1.5V时,物块加速度为___________m/s2
(4)若将电压表的表盘换成直接表示加速度大小及方向的刻度盘,则表盘的刻度___________(填“均匀”、“非均匀”)分布。30、现要组装一个酒精测试仪,它利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器。此传感器的电阻Rx随酒精气体浓度的变化而变化,规律如图甲所示。酒精测试仪的调试电路如图乙所示。目前国际公认的酒驾标准是“0.2mg/mL≤酒精气体浓度<0.8mg/mL”;醉驾标准是“酒精气体浓度≥0.8mg/mL”提供的器材有:
A.二氧化锡半导体型酒精传感器Rx
B.直流电源(电动势为4V;内阻不计)
C.电压表(量程为3V;内阻非常大)
D.电阻箱(最大阻值为999.9Ω)
E.定值电阻R1(阻值为50Ω)
F.定值电阻R2(阻值为10Ω)
G.单刀双掷开关一个;导线若干。
(1)为使电压表改装成酒精浓度测试表以判断是否酒驾,R应选用定值电阻_______(填R1或R2);
(2)按照下列步骤调节此测试仪:
①电路接通前,先将电阻箱调为30.0Ω,然后开关向______(填“a”或“b”)端闭合,将电压表此时指针对应的刻度线标记为______mg/mL;(保留两位有效数字)
②逐步减小电阻箱的阻值,电压表的示数不断______(填“变大”或“变小”)。按照甲图数据将电压表上“电压”刻度线标为对应的“酒精浓度”;此浓度表刻度线上对应的浓度值是______(填“均匀”或“非均匀”)变化的;
③将开关向另一端闭合;测试仪即可正常使用。
(3)在电压表刻度线上标注一段红色的长度以提醒酒驾的读数范围,该长度与电压表总刻度线长度的比例为1:_______。(保留一位有效数字)
(4)使用一段时间后,由于电源的电动势略微变小,内阻变大,其测量结果______(填“偏大”“偏小”或“准确”)。31、为判断线圈绕向,可将灵敏电流计G与线圈L连接,如图所示.已知线圈由a端开始绕至b端:当电流从电流计G左端流入时;指针向左偏转.
(1)将磁铁N极向下从线圈上方竖直插入L时,发现指针向左偏转.俯视线圈,其绕向为____________(填:“顺时针”或“逆时针”).
(2)当条形磁铁从图中的虚线位置向右远离L时,指针向右偏转.俯视线圈,其绕向为____________(填:“顺时针”或“逆时针”).评卷人得分六、解答题(共4题,共24分)32、如图所示,足够长的竖直平行导轨,间距为L,导轨顶端接有两个阻值均为R的电阻,其中一电阻两端与电键S相连.导体棒ab与导轨接触良好且无摩擦,导体棒ab的电阻为r,质量为m.整个装置处在与轨道平面垂直的匀强磁场中,磁感应强度为B.若重力加速度为g,不计空气阻力,不计导轨的电阻.现将导体棒ab由静止释放.则。
(1)求在电键S断开时,导体棒ab下落的最终速度;
(2)经过足够长的时间后闭合电键S;分析并说明S闭合前后,回路中的最终电流如何变化;
(3)经过足够长的时间后闭合电键S,画出S闭合后导体棒ab的v-t图像的大致图线;并求出其速度和加速度的变化范围.
33、如图所示,两根平行光滑金属导轨MN和PQ固定在水平面上,其间距为L,磁感应强度为B的匀强磁场垂直轨道平面向下,两导轨之间连接一阻值为R的电阻,在导轨上有一金属杆ab,其电阻值为r,杆ab长度恰与导轨间距相等,在杆ab上施加水平拉力使其以速度v向右匀速运动;运动过程中金属杆始终与导轨垂直且接触良好,设金属导轨足够长,不计导轨电阻和空气阻力,求:
(1)金属杆ab产生的感应电动势E;
(2)金属杆ab两端的电压Uab;
(3)拉力做功的功率P。
34、如图所示,用一小型交流发电机向远处用户供电,已知发电机线圈匝数匝,面积线圈匀速转动的角速度匀强磁场的磁感应强度输电时先用升压变压器将电压升高,到达用户区再用降压变压器将电压降下来后供用户使用,输电导线的总电阻为变压器都是理想变压器,升压变压器原、副线圈匝数比为降压变压器原、副线圈的匝数比为若用户区标有“”的电动机恰恰能正常工作;求:
(1)输电线路上损耗的电功率
(2)发电机线圈电阻r。
35、如图所示,光滑金属导轨固定在与水平面成θ=37°的斜面上(斜面未画出),导轨各相邻段互相垂直,导轨顶端接有阻值R=3Ω的电阻。已知宽轨间距L1=1m,宽轨长S1=1m,窄轨间距L2=0.5m,窄轨长S2=2m。pq连线以下区域有垂直于斜面向下的匀强磁场,磁感强度大小B=2.0T,bp=cq=0.27m。现有一根长度等于L1,电阻为r=2Ω、质量m=0.2kg的金属棒从宽轨顶端由静止释放,金属棒到达宽轨底部和窄轨底部之前都已经做匀速直线运动。导轨电阻不计,重力加速度g=10m/s2;sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(1)金属棒刚进入磁场时通过电阻R的电流I1的大小和方向;
(2)金属棒刚离开宽轨时速度v2的大小;
(3)在金属棒的整个运动过程中,回路中产生的焦耳热Q。
参考答案一、选择题(共8题,共16分)1、C【分析】【详解】
AB.根据题意画出三个粒子运动轨迹示意图;如图所示。
设粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为r。因洛伦兹力提供向心力,则有
即
因为穿出位置分别是处,所以三个粒子的轨迹圆的半径之比1:2:3
三个粒子的初速度之比为1:2:3
由几何关系可知C粒子的运动半径为选项A;B错误;
C.三个粒子沿与边成30°角方向垂直射入磁场后从边穿出,根据几何关系可知,三个粒子从磁场中穿出的方向相同,都与边垂直;C正确;
D.如果要使B粒子从c点穿出,其他条件未变,根据得,磁场的磁感应强度应变为原来的D错误。
故选C。2、D【分析】【详解】
B.若开关S断开,电表A1、A2的示数之比为
选项B错误;
A.电源的电动势有效值为
灯泡电阻
则
解得
选项A错误;
CD.由上述表达式可知
若开关S由断开到闭合,相当与RL减小,则I1变大,U2减小,则I2变大,U1减小,即A1、A2示数增大,V1、V2示数减小;选项C错误,D正确。
故选D。3、B【分析】【详解】
ACD.此次实验操作过程没有改变电流方向,导体棒所在位置处为匀强磁场,根据本实验现象不能确定电流方向,也就不能确定导线接的正负极;故不能说明电流方向与安培力方向的关系;也不能说明磁场大小与安培力大小的关系,故A错误,C错误,D错误。
B.根据实验现象可知此次实验操作过程中过程中其他条件不变;电流越大导体棒的摆动幅度也逐渐变大,根据力的平衡可知导体棒受到的安培力也越大,故B正确;
故选B。4、D【分析】【详解】
A.由左手定则可知,正离子在洛伦兹力的作用下向上偏转,负离子向下偏转,故上表面A的电势高于下表面A'的电势;A错误;
B.设上下表面的稳定电压为U,此时
解得
故电压与污水中正负离子浓度无关;B错误;
C.由
可得
C错误;
D.污水的流量(单位时间内排出的污水体积)为
D正确。
故选D。5、D【分析】【分析】
【详解】
根据条件可知,则有
即
粒子进入磁场后受洛伦兹力作用,粒子做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,即
圆周运动的半径为
由于粒子又分裂成几束,也就是粒子做匀速圆周运动的半径R不同,进入第二个匀强磁场时,粒子具有相同的速度,由
可知,所以粒子能分裂成几束的粒子的比值不同,则电荷量和质量之比一定不相同,质量m;电荷量可能相同;则动能也可能相同。故D正确,ABC错误。
故选D。6、C【分析】【详解】
A.因小球下落过程中重力做功;故小球的速度发生变化,则小球受到的洛伦兹力大小发生变化,故A错误;
B.小球在整个运动过程中,只有重力做功,小球的机械能守恒,小球滑到轨道左侧时,可以到达轨道最高点M;故B错误;
C.从N点运动到D点的过程中只有重力做功;根据动能定理得:
解得:
故C正确。
D.小球运动到D点时,受到的洛伦兹力的方向向上,在D点;由牛顿第二定律得:
解得:
N=3mg-qvB小球对轨道的压力不一定大于重力mg,故D错误;7、A【分析】【分析】
【详解】
A.回路中感应电流为
则有
故A正确;
B.产生的热量为
则有
故B错误;
C.通过任一截面的电荷量为
即q与v无关,则有
故C错误;
D.由于棒匀速运动,外力的功率等于电路中的热功率,即
则有
故D错误。
故选A。8、B【分析】【详解】
A、由图象知:时,感应电动势为最大,则穿过线框的磁通量变化率最大,A错误;
B、当时,电动势为零,线圈平面与磁场方向垂直,位于中性面,故B正确;
C、线框产生的交变电动势的有效值为故C错误;
D、线圈转动的周期为故角速度为故交变电动势的表达式故D错误.
点睛:本题考查了对交流电图象的认识,要具备从图象中获得有用信息的能力,并掌握有效值与最大值的关系.二、多选题(共7题,共14分)9、B:D【分析】【详解】
A.图甲所示时刻;线圈平面恰好与磁场方向垂直,故A错误;
B.由图乙可知
所以
故B正确;
C.根据线圈转动过程产生的最大感应电动势为
所以a的最大值与b的最大值之比为3:2,所以b的最大值为
故C错误;
D.由于
所以b的转速较小,交变电流的频率减小,线圈的感抗减小,电容器的容抗增大,所以三个灯泡的亮度为L2最亮,L1次之,L3最暗;故D正确。
故选BD。10、B:D【分析】【分析】
【详解】
AB.正点电荷在电场中运动时一定受电场力作用;且受电场力的方向一定与电场强度方向相同,选项A错误;B正确;
C.正点电荷在磁场中运动时;若其速度方向与磁场方向平行,则不受磁场力作用,选项C错误;
D.正点电荷在磁场中运动时;受到的洛伦兹力方向一定与磁场方向垂直,选项D正确。
故选BD。11、B:D【分析】【详解】
由题意;作出两核在磁场中的运动轨迹示意图如下。
AB.原子核在磁场中做匀速圆周运动,由洛伦兹力提供向心力
两核在磁场中运动时间
将两核比荷比为2:1、圆心角之比为1:2带入可得氘核在该磁场中运动的时间为
故A错误;B正确;
CD.设磁场圆半径为r,氕核和氘核的轨迹圆圆心分别为O1、O2,分别从A点、C点射出磁场,氘核在磁场中运动的轨迹半径为R2,时间为t2,则对有几何关系可得
对有几何关系可得
可得出
故C错误;D正确。
故选BD。12、B:C:D【分析】【详解】
AC.在闭合电路进入磁场的过程中;通过闭合电路的磁通量逐渐增大,根据楞次定律可知,感应电流的方向为逆时针方向不变,根据“来拒去留”可知半圆形闭合导线所受安培力方向向左,故A错误,C正确;
B.当半圆闭合回路进入磁场一半时,即这时等效长度最大为a,感应电动势最大,为
故B正确;
D.由法拉第电磁感应定律可得感应电动势平均值为
故D正确。
故选BCD。13、B:C:D【分析】【详解】
A.由图乙可知I的变化周期为4s;选项A错误;
B.做出正弦交流电的电流图线如图虚线所示;
当输入电流为正弦交变电流时
由图可知,电流有效值要小于选项B正确;
C.由楞次定律可知0~1s和1~2s流过灯泡的电流方向相同;选项C正确;
D.由图像可知在前2s内电流I的变化率恒定;由此产生的磁通量的变化率也是恒定的,选项D正确;
故选BCD。14、A:C【分析】【详解】
AB.电压互感器是将高电压变成低电压;所以原线圈的匝数多于副线圈的匝数,所以甲是电压互感器,电表A是电压表,电表B是电流表。故A正确,B错误;
CD.根据变压器电压表等于匝数比解得
只有一个副线圈的变压器,电流比等于匝数的反比解得
则线路输送的电功率为
故C正确;D错误。
故选AC。15、C:D【分析】【详解】
试题分析:根据左手定则可以判断出霍尔元件中的导电物质所受安培力指向后表面,即将向后表面侧移,又由于该导电物质为电子,带负电,因此后表面的电势将低于前表面的电势,A错误;若电源的正负极对调,磁场方向与图示方向相反,同时由电路结构可知,流经霍尔元件上下面的电流也将反向,因此电子的受力方向不变,即前后表面电势高低情况不变,B错误;由电路结构可知,RL与R并联后与线圈串联,因此有:C正确;RL消耗的电功率显然PL与成正比,又因为磁感应强度大小B与I成正比,即B与IH成正比,电压表的示数则UH与成正比,所以UH与RL消耗的电功率PL成正比;D正确;故选CD.
【名师点睛】霍尔元件是用来测量磁场中某处的磁感应强度的一种元件;其原理是洛伦兹力与由霍尔电压产生的电场使运动电荷平衡时电荷不再向前后表面偏转.
考点:霍尔效应及电路的电功率.三、填空题(共8题,共16分)16、略
【分析】【分析】
【详解】
略【解析】磁场17、略
【分析】【分析】
【详解】
[1][2]麦克斯韦电磁场理论的两个基本论点是:变化的磁场产生电场;变化的电场产生磁场,从而预言了电磁波的存在。
[3]已知某点电磁波在真空中的传播速度为3.0×108m/s,若该电磁波的波长为3m,则电磁波的频率为【解析】①.电场②.磁场③.1.0×10818、略
【解析】周期性19、略
【分析】【详解】
[1].当导线棒MN在外力作用下沿导轨向左运动时,根据右手定则可知,流过R的电流方向从e到d。【解析】从e到d.20、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)[1]铅球相当于口朝下的线圈;当滑动变阻器的滑动头向右移动时,电流增大磁场增强,由楞次定律可知线圈与铅球互相排斥,则拉力变小。
(2)[2]理由类似于上面;当滑动变阻器的滑动头向左移动时,电流减小,由楞次定律可知线圈与铅球互相吸引,则拉力变大。
(3)[3]滑动变阻器的滑动端不移动时,电流没有变化,则铅球没有感应电流出现,则拉力不变。【解析】①.变小②.变大③.不变21、略
【分析】【分析】
【详解】
根据电流的热效应得
解得电流有效值【解析】1A22、略
【分析】【详解】
[1]按波长由大到小的排列顺序是无线电波;红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。
[2]波长最长的无线电波最容易发生明显衍射现象。
[3]波长最短的γ射线穿透能力最强。【解析】①.③①④②⑥⑤②.③③.⑤23、略
【分析】【分析】
【详解】
[1]在电磁波谱中;医院用于“透视”检查身体的是X射线;
[2]1831年;英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象;
[3]放在磁场中某点的小磁针静止时,其N极所指的方向为该点的磁场方向。【解析】X射线法拉第N四、作图题(共4题,共8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4题,共24分)28、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)U1=IR0=100Ω×50×10-6A=5×10-3V=5mV由I不变,温度升高,U减小,故R减小;由于R变小,总电阻减小,电流增大;R0两端电压增大,即V1表示数变大;只有增大电阻才能使电流减小,故滑动变阻器向右调节,即向B端调节.
(2)由图可知,=2.8×10-3V/℃【解析】5.00变小增大B2.829、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)[1]当加速度为零时;滑块应处于电阻器的中央,电阻器的全长9.0cm,则应将滑动片调到距电阻器左端4.5cm处。
(2)[2]当物体具有图示方向的加速度a时;滑块所受的弹簧的拉力的合力向右,滑块向左移动.根据顺着电流方向电势降低,可知P端的电势低于Q点的电势,则电压表的指针将向零点左侧偏转.
(3)[3][4]设加速度最大时,滑块向左移动的距离为x;根据牛顿第二定律得:
得。
此时电压表的读数为:
所以电压表量程为6V;当电压表示数为1.5V时,根据以上分析可知,此时位移0.75cm,故此时加速度。
(4)[5]设加速度为a时,电压表的读数为U;则:
2kx=ma,联立解得:
由于U与a成正比,所以表盘的刻度应均匀。【解析】4.5左65均匀30、略
【分析】【详解】
(1)[1]由于电压表量程为3V,本实验电压表并联在定值电阻两端,由欧姆定律可得,定值电阻两端的电压
由图甲可知电动势为4V,电压表量程为3V,得
可得
故选
(2)①[2]本实验采用替代法,用电阻箱的阻值替代传感器的电阻故应先电阻箱调到30.0Ω,结合电路,开关应向b端闭合;
[3]由图甲可知时;酒精气体浓度为0.20mg/mL。
②[4]逐步减小电阻箱的阻值;定值电阻上的分压变大,电压表的示数不断变大。
[5]由甲图知,传感器的电阻随酒精气体浓度是非均匀变化;故此浓度表刻度线上对应的浓度值是非均匀变化的。
(3)[6]根据电路分压原理,酒精浓度0.20mg/mL时传感器电阻为30Ω,此时电压表示数为
酒精浓度0.80mg/mL时传感器电阻为10Ω,此时电压表示数为
故电压表为酒驾范围,占总量程则该长度与电压表总刻度线长度的比例为
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