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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年沪教版选择性必修2物理上册月考试卷含答案考试试卷考试范围: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6题,共12分)1、中央电视台《焦点访谈》多次报道某些边远落后的农村用电电价过高,农民负担过重,其中客观原因是电网陈旧老化,近来进行新农村电网改造,为减少远距离输电的损耗而降低电费价格,下列措施可行的是()A.提高输送电压B.提高输送电功率C.加快输电的速度D.调节交流电的频率2、如图所示;一理想变压器,其原副线圈的匝数均可调节,原线圈两端电压为一最大值不变的正弦交流电,为了使变压器输入功率增大,可使。
A.其他条件不变,原线圈的匝数n1增加B.其他条件不变,副线圈的匝数n2减小C.其他条件不变,负载电阻R的阻值增大D.其他条件不变,负载电阻R的阻值减小3、如图所示是电视显像管原理示意图(俯视图);电流通过偏转线圈,从而产生偏转磁场,电子束经过偏转磁场后运动轨迹发生偏转,不计电子的重力,下列说法正确的是()
A.电子经过磁场时速度增大B.欲使电子束打在荧光屏上的A点,偏转磁场的方向应垂直纸面向里C.欲使电子束打在荧光屏上的B点,偏转磁场的方向应垂直纸面向外D.欲使电子束打在荧光屏上的位置由A点调整到B点,应调节偏转线圈中的电流使磁场增强4、如图所示,平行金属极板M、N间的距离为d,两板间存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场。大量带正、负电荷的等离子体以速度v沿图示方向射入两板之间。已知电容器的电容为C,两定值电阻阻值相等,电路中其余部分电阻忽略不计。闭合开关S待电路稳定后()
A.M板的电势比N板的电势低B.若只增加等离子体中带电粒子的个数,稳定后电容器C的带电量增加C.若只增大MN之间的间距,稳定后电容器C的带电量增加D.将开关S断开,稳定后电容器C所带电荷量5、如图所示,有一个电热器R,接在电压为u=311sin100πt(V)的交流电源上.电热器工作时的电阻为100Ω,电路中的交流电表均为理想电表.由此可知A.电压表的示数为311VB.电流表的示数为2.2AC.电热器的发热功率为967WD.交流电的频率为100Hz6、家用燃气热水器电子脉冲点火装置的原理图如图所示。将3V的直流电压通过转换器转换为正弦交变电压u=12sin100πt(V);将该交变电压加在理想变压器的原线圈上,副线圈两端接放电针,当放电针之间电压的最大值达到18kV时,就可以放电,利用放电针高压放电所产生的电火花可点燃燃气。下列说法正确的是()
A.热水器每秒点火50次B.理想交流电压表V的示数为12VC.在转换器损坏的情况下,只要副线圈的匝数足够大,就可以点燃燃气D.要使点火装置正常工作,变压器原、副线圈的匝数之比不能超过1:1500评卷人得分二、多选题(共5题,共10分)7、下列哪些措施是为了防止涡流的危害()A.电磁炉所用的锅要用平厚底金属锅B.探雷器的线圈中要通变化着的电流C.变压器的铁芯不做成整块,而是用许多电阻率很大的硅钢片叠合而成D.变压器的铁芯每片硅钢片表面有不导电的氧化层8、如图所示,在虚线宽度范围内,存在方向垂直纸面向外磁感应强度为B的匀强磁场,某种正离子以初速度v0垂直于左边界射入,离开右边界时偏转角度为θ.在该宽度范围内,若只存在竖直向下的匀强电场,该离子仍以原来的初速度穿过该区域,偏角角度仍为θ(不计离子的重力);则下列判断正确的是()
A.匀强电场的电场强度大小为B.匀强电场的电场强度大小为C.离子穿过电场和磁场的时间之比为D.离子穿过电场和磁场的时间之比为9、一款健身车如图甲所示,图乙是其主要结构部件,金属飞轮A和金属前轮C可绕同一转轴转动,飞轮A和前轮C之间有金属辐条,辐条长度等于飞轮A和前轮C的半径之差;脚踏轮B和飞轮A通过链条传动,从而带动前轮C在原位置转动,在室内就可实现健身。已知飞轮A的半径为脚踏轮B的半径为前轮C的半径为整个前轮C都处在方向垂直轮面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场中.将阻值为R的电阻的a端用导线连接在飞轮A上,b端用导线连接前轮C边缘。健身者脚蹬脚踏轮B使其以角速度顺时针转动;转动过程不打滑,电路中其他电阻忽略不计,下列说法正确的是()
A.电阻a端的电势低于b端的电势B.金属前轮边缘组成的圆形闭合回路的磁通量一直不变C.电阻R的热功率与成正比D.两端电压为10、如图所示,一质量为m的金属杆可以无摩擦地沿水平的平行导轨滑行,两轨间宽为L,导轨与电阻R连接,放在竖直向上的匀强磁场中,磁场的磁感应强度大小为B,杆的初速度为v;其余电阻均不计,则()
A.由于金属杆和导轨之间无摩擦,回路中的感应电动势始终是BLvB.金属杆所受的安培力方向与初速度方向相同C.金属杆所受的安培力逐渐减小D.电阻R上产生的总焦耳热为11、如图所示,一个单匝矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动,转动周期为T。线圈产生的电动势的最大值为若从图示位置开始计时,则下列说法正确的是()
A.线圈转动过程中穿过线圈的磁通量的最大值为B.线圈转动过程中磁通量变化率的最大值为C.线圈中电动势的瞬时值D.若线圈转速增大为原来的2倍,则线圈中电动势的最大值变为原来的4倍评卷人得分三、填空题(共7题,共14分)12、如图所示,理想变压器的原线圈接在u=220sin(100πt)V的交流电源上,副线圈接有的负载电阻。原、副线圈匝数之比为2:1。电流表、电压表均为理想电表,则电压表的读数为________V,电流表的读数为________A,副线圈中输出交流电的周期为_________S。
13、如图所示,已知水平放置的光滑金属导轨宽度为l,处在与导轨平面垂直的匀强磁场中,磁感应强度大小为B,导轨两端各接有一电阻R,其余电阻不计,导体棒在导轨上以速度υ匀速向右运动,则棒中感应电流方向为______,维持棒做匀速运动的外力的大小为___________.
14、交流发电机的线圈在磁场中转动时,转轴与磁场方向_________,用_________定则判断线圈切割磁感线产生的感应电流方向。15、某同学利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”,如图甲所示。将热敏电阻R安装在需要探测温度的地方,当环境温度正常时,继电器的上触点接触,下触点分离,指示灯亮:当环境温度超过某一值时,继电器的下触点接触,上触点分离,警铃响。图甲中继电器的供电电压继电器线圈用漆包线绕成,其电阻为当线圈中的电流大于等于时;继电器的衔铁将被吸合,警铃响。图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图像。
(1)图甲中警铃的接线柱C应与接线柱__________相连,指示灯的接线柱D应与接线柱__________相连(均选填“A”或“B”);
(2)当环境温度升高时,热敏电阻阻值将__________,继电器的磁性将__________(均选填“增大”、“减小”或“不变”),当环境温度达到__________℃时;警铃报警;
(3)如果要使报警电路在更高的温度报警,下列方案可行的是__________
A.适当减小B.适当增大C.适当减小16、驻极体话筒由内部的驻极体________感受声波,其工作电压为________V。17、位移传感器测距离,发射器固定在运动物体上,能同时发射_________。___________固定在轨道的顶端,接收红外线和超声波。18、一段直导线在垂直于均匀磁场的平面内运动。已知导线绕其一端以角速度转动时的电动势与导线以垂直于导线方向的速度v做平动时的电动势相同,那么,导线的长度为__________________。评卷人得分四、作图题(共4题,共36分)19、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。
20、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。
21、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。
22、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)23、某同学为测定一可拆变压器原副线圈匝数;设计了如下实验:
(1)先用匝数为50的线圈C替换副线圈B;并在线圈C两端接上交流电压表,在原线圈A两端接交流电源,调节交流电源电压为12V.闭合开关,交流电压表读数为2V,记录读数并断开电源;
(2)再用拆下的副线圈B替换原线圈A;并在线圈B两端接交流电源,调节交流电源电压为10V.闭合开关,交流电压表读数为5V,记录读数并断开电源。
(3)由上述数据可知原线圈A匝数为_____匝;线圈A、B匝数比为_____。24、理想变压器是指在变压器变压的过程中,线圈和铁芯不损耗能量、磁场被束缚在铁芯内不外漏的变压器.现有一个理想变压器、一个原线圈(匝数为n1)和一个副线圈(匝数为n2)。甲;乙两位同学想探究这个理想变压器的原、副线圈两端的电压与线圈匝数的关系。
(1)甲同学的猜想是U1∶U2=n1∶n2;乙同学的猜想是U1∶U2=n2∶n1.你认为猜想合理的同学是________,你做出上述判断所依据的物理规律是_________。
(2)为了验证理论推导的正确性,可以通过实验来探究。为保证实验安全、有效地进行,应选用________电源。
(3)在实验时,若采用多用电表进行测量,应先将选择开关置于________挡,并选用________量程进行试测,大致确定被测数据后,再先用适当的量程进行测量。评卷人得分六、解答题(共2题,共16分)25、光伏发电系统是指无须通过热过程,直接将光能转变为电能的发电系统。图示是某光伏发电系统为一所偏远学校的教室供电照明的示意图。已知太阳能光伏发电机的输出功率为100kW、输出电压为250V,输电线的总电阻该学校每间教室有标有“220V60W”字样的电灯16盏。若全部电灯正常发光;变压器均为理想变压器,输电线损耗功率是发电机输出功率的4%,求:
(1)升压变压器的原;副线圈的匝数之比。
(2)该光伏发电系统至多能供电照明的教室的间数。
26、如图所示,虚线MO与水平线PQ相交于O,二者夹角在MO左侧存在电场强度为E、方向竖直向下的匀强电场,MO右侧某个区域存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场,O点处在磁场的边界上,现有一群质量为m、电荷量为+q的带电粒子在纸面内以速度垂直于MO从O点射入磁场,所有粒子通过直线MO时,速度方向均平行于PQ向左;不计粒子的重力和粒子间的相互作用力,求:
(1)速度最大的粒子自O点射入磁场至返回水平线POQ所用的时间;
(2)磁场区域的最小面积;
(3)根据以上的计算可求出粒子射到PQ上的最远点离O的距离;请写出该距离的大小。(只要求写出最远距离的最终结果,不要求写出解题过程)
参考答案一、选择题(共6题,共12分)1、A【分析】【详解】
根据输送功率P=UI
则
则输电线上损耗的功率
则降低输送功率、减小电阻和提高输送电压,可减小输电的功率损耗。而加快输电速度和调节交流电的频率对功率损耗无影响,故A正确,BCD错误。
故选A。2、D【分析】【详解】
试题分析:据题意,已知变压器原线圈输入功率由副线圈输出功率决定,为了使变压器输入功率增大,可以调整副线圈的输出功率,当原线圈输入电压不变时,副线圈上的电压也不变,由可知,当负载电阻减小时,副线圈输出功率增加,故D选项正确而C选项错误;其它条件不变,当增加原线圈匝数时,据可得则副线圈电压减小,而功率也减小,A选项错误;副线圈匝数减小,同理可得变压器功率减小,故B选项错误.
考点:本题考查变压器原理.3、C【分析】【分析】
【详解】
A.电子经过磁场发生偏转时;洛伦兹力方向与速度方向垂直,洛伦兹力不做功,所以电子的速度大小不变,A错误;
BC.根据左手定则,欲使电子束打在荧光屏上的A、B点;偏转磁场的方向应垂直纸面向外,B错误,C正确;
D.欲使电子束打在荧光屏上的位置由A点调整到B点;应减小电子的偏转程度,故应调节偏转线圈中的电流使磁场减弱,D错误。
故选C。4、C【分析】【详解】
A.根据左手定则可知,正离子偏向M板,负离子偏向N板,M板的电势比N板的电势高;选项A错误;
BC.稳定后
解得U=Bdv
则电容器带电量为
可知若只增加等离子体中带电粒子的个数,稳定后电容器C的带电量不变;若只增大MN之间的间距d,稳定后电容器C的带电量增加;选项B错误,C正确;
D.将开关S断开,则电容器将放电,则稳定后电容器C所带电荷量为零;选项D错误。
故选C。5、B【分析】【详解】
因为交流电的最大值为Um=311V,故其有效值为则电压表的示数为220V,故A错误;因为电阻为100Ω,电流表的示数为故B正确;电热器的发热功率为P=I2R=(2.2A)2×100Ω=484W,故C错误;因为交流电的角速度为ω=100π,则其频率为ω=2πf=50Hz;故D错误。
故选B。6、D【分析】【详解】
A.由u=12sin100πt可知由得Hz;一个周期内交变电流两次达到最大值,所以每秒会点火100次,故A错误;
B.理想交流电压表V的示数是正弦式交流电压的有效值,为最大值的所以示数为伏;故B错误;
C.转换器损坏;可能无法将直流电压转换成正弦式交变电压,变压器不能变压,故C错误;
D.根据理想变压器工作原理U1=U2=kV
解得U1:U2=1:1500
则要使点火装置正常工作;变压器原;副线圈的匝数之比不能超过1:1500,故D正确。
故选D。二、多选题(共5题,共10分)7、C:D【分析】【分析】
【详解】
A.电磁炉是采用电磁感应原理;在金属锅上产生涡流,使锅体发热从而加热食物的,属于涡流的应用,A错误;
B.探雷器的线圈中有变化的电流;如果地下埋着金属物品,金属中会感应出涡流,使仪器报警,这属于涡流的应用,B错误;
C.变压器的铁芯不做成整块;而是用许多电阻率很大的硅钢片叠合而成,是为了减小变压器铁芯内产生的涡流,属于涡流的防止,C正确;
D.变压器的铁芯每片硅钢片表面有不导电的氧化层;是为了减小变压器铁芯内产生的涡流,属于涡流的防止,D正确。
故选CD。8、A:C【分析】【分析】
粒子在电场中做类平抛运动;在磁场中做匀速圆周运动,由类平抛运动规律;牛顿第二定律可以求出电场强度大小.求出粒子在电场与磁场中的运动时间,然后求出时间之比.
【详解】
设虚线宽度为d,离子在电场中做类平抛运动,竖直方向:vy=v0tanθ;vy=at=t;水平方向:d=v0t;
离子在匀强磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得:qv0B=m由几何知识可知,轨道半径:由以上各式联立解得:故A正确,B错误;离子在电场中运动的时间为:离子在磁场中运动的时间:解得:故C正确,D错误;故选AC.
【点睛】
本题考查了粒子在电场与磁场中的运动,分析清楚粒子运动过程、应用类平抛运动规律、牛顿第二定律、粒子在磁场中做圆周运动的周期公式即可正确解题.9、A:B:D【分析】【详解】
A.根据题意,由右手定则可知,前轮C顺时针转动过程中,金属辐条切割磁感线,金属辐条中产生由飞轮A指向前轮C的电流,则电阻a端的电势低于b端的电势;故A正确;
B.根据题意可知;整个前轮C都处在方向垂直轮面向里,则前轮C顺时针转动过程中,金属前轮边缘组成的圆形闭合回路的磁通量一直不变,故B正确;
CD.根据题意可知,脚踏轮B和飞轮A通过链条传动,由公式可知,脚踏轮B以角速度顺时针转动,则飞轮A转动的角速度为
辐条切割磁感线产生的感应电动势为
由于其它电阻不计,则电阻两端电压等于感应电动势,则电阻R的热功率为
则电阻R的热功率与成正比;故C错误,D正确。
故选ABD。10、C:D【分析】【分析】
【详解】
A.由于金属杆受到安培力的作用;故金属杆做减速运动;电动势越来越小,故A错误;
B.根据右手定则可知电流向外;再根据左手定则可知,安培力与运动方向相反,故B错误;
C.因电动势减小,则电流减小,则由可知;安培力减小,故C错误;
D.由于电磁感应,金属杆最终将保持静止,动能全部转化为内能,即全部转化为R的焦耳热;故电阻R上产生的总焦耳热为故D正确;
故选:CD。11、A:B:C【分析】【分析】
【详解】
A.根据及可知
解得
选项A正确;
B.根据及可得
选项B正确;
C.因从中性面开始计时,故有瞬时值
选项C正确;
D.若线圈转速增大为原来的2倍;则角速度变为原来的2倍,电动势的最大值变为原来的2倍,选项D错误;
故选ABC。三、填空题(共7题,共14分)12、略
【分析】【详解】
[1].由瞬时值的表达式可得,原线圈的电压有效值为
根据电压与匝数成正比可得,副线圈的电压为
电压表的读数为电压的有效值,所以电压表的读数为110V;
[2].由输入功率和输出功率相等可得
所以原线圈的电流的大小为1A,电流表的读数为1A;
[3].变压器不会改变交流电的周期和频率,所以副线圈中输出交流电的周期为【解析】11010.0213、略
【分析】【详解】
[1].由右手定则可知,ab中的感应电流从b到a;
[2].感应电动势:E=Blv
电路电阻
维持棒做匀速运动的外力F=F安
联立解得:【解析】从b到a14、略
【分析】【分析】
【详解】
略【解析】垂直右手15、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)[1][2]图甲中警铃的接线柱C应与接线柱B相连,指示灯的接线柱D应与接线柱A相连;
(2)[3][4]当环境温度升高时,热敏电阻阻值将减小,继电器的电流变大,则磁性将增大;[5]当线圈中的电流等于时;警铃报警;此时。
解得。
R=30Ω则此时环境温度达到80℃。
(3)[6]温度高时,R较小;则根据。
可知,如果要使报警电路在更高的温度报警,则需增加R0或减小U1,故选A。【解析】BA减小增大80A16、略
【分析】【详解】
[1][2]驻极体话筒由内部的驻极体塑料薄膜感受声波,其工作电压为3~6V。【解析】①.塑料薄膜②.3~617、略
【分析】【分析】
【详解】
[1][2]位移传感器测距离,发射器固定在运动物体上,能同时发射红外线和超声波脉冲。接收器固定在轨道的顶端,接收红外线和超声波。【解析】①.红外线和超声波脉冲②.接收器18、略
【分析】【详解】
[1]导线以垂直于导线方向的速度v做平动时的电动势为
导线绕其一端以角速度转动时的电动势为
联立得【解析】四、作图题(共4题,共36分)19、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】20、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】21、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
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