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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年华师大新版选择性必修二物理下册月考试卷340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7题,共14分)1、如图所示,理想变压器的原线圈接有频率为f、电压为U的交流电,副线圈接有光敏电阻R1、用电器R.下列说法正确的是。
A.当光照增强时,变压器的输入功率减小B.当滑动触头P向上滑动时,用电器消耗的功率减小C.当U增大时,用电器消耗的功率减小D.当f减小时,变压器的输入功率减小2、如图所示,水平光滑金属导轨MN和PQ的左端接有内阻不计、电动势为E的电源,质量为m、电阻为R、长为L的金属棒ab,用无摩擦的金属环套在导轨上,ab与PQ的夹角为θ,垂直纸面的匀强磁场磁感应强度为B。若导轨与连接线电阻不计;接通电源瞬间,金属棒受到的安培力及加速度的大小分别为()
A.B.C.D.3、如图所示,“”表示直导线中电流方向垂直纸面向里,“”表示电流方向垂直纸面向外,三根长直导线a、b、c平行且水平放置,图中abc正好构成一个等边三角形。当c中没有电流,a、b中的电流分别为I和2I时,a受到的磁场力大小为F;保持a、b中的电流不变,当c中通有电流时,发现a受到的磁场力大小仍为F。由此可以推知()
A.c中电流为IB.c中电流的方向垂直纸面向外C.c中电流为2ID.当c中通有电流时,b受到的磁场力大小也为F4、如图所示,一带电粒子从y轴上的a点以某一速度平行于x轴射入圆形匀强磁场区域,该区域内的磁场方向垂直纸面向外、磁感应强度大小为B0,粒子从x轴上b点射出磁场时,速度方向与x轴正方向夹角为坐标原点O在圆形匀强磁场区域的边界上,不计粒子重力,若只把匀强磁场的磁感应强度大小改为某一确定值,使粒子经过Ob的中点后射出磁场;则改变后的磁感应强度大小为()
A.B0B.B0C.2B0D.4B05、一足够长直导线固定在光滑水平面内,导线中通有如图所示的恒定电流,一硬质金属环在该平面内运动,初速度v0的方向与电流方向垂直;下列判断正确的是()
A.金属环中感应电流的方向始终沿逆时针方向B.金属环所受合力始终保持不变C.金属环做匀速直线运动D.金属环最终停止在该水平面上6、下列关于自感和自感系数的说法正确的是()A.在实际电路中,自感现象有害而无益.B.线圈中的电流变化越大,自感现象越明显.C.线圈的自感系数越大,自感电动势就一定越大.D.线圈自感系数由线圈本身性质及有无铁芯决定.7、如图甲所示,矩形线圈在匀强磁场中匀速转动可以产生交变电流,其电动势e随时间t变化的图象如图乙所示;则()
A.时,穿过线圈的磁通量最大B.线圈转动一周,电流的方向改变一次C.线圈中电动势的有效值为311VD.线圈中交变电流的频率为100Hz评卷人得分二、多选题(共5题,共10分)8、两根相距为的足够长的金属直角导轨如图所示放置,它们各有一边在同一水平面内,另一边垂直于水平面。质量均为的金属细杆与导轨垂直接触形成闭合回路,杆与导轨之间的动摩擦因数均为每根杆的电阻均为导轨电阻不计。整个装置处于磁感应强度大小为方向竖直向上的匀强磁场中。当杆在平行于水平导轨的拉力作用下以速度沿水平方向的导轨向右匀速运动时,杆正以速度沿竖直方向的导轨向下匀速运动,重力加速度为则以下说法正确的是()
A.杆所受拉力的大小为B.杆所受拉力的大小为C.杆下落高度为的过程中,整个回路中电流产生的焦耳热为D.杆水平运动位移为的过程中,整个回路中产生的总热量为9、如图所示,水平放置的两平行导轨左侧连接电阻R,其他电阻不计,导体杆MN放在导轨上,在水平恒力F的作用下,沿导轨向右运动,并将穿过方向竖直向下的有界匀强磁场,磁场边界PQ与MN平行,从MN进入磁场开始计时,通过MN的感应电流i随时间t变化的图象可能是图中的()
A.B.C.D.10、如图是安培研究通电导体间相互作用的简化示意图。甲、乙、丙三个圆形线圈的圆心在同一水平轴线上,轴线垂直线圈平面.甲和丙固定且用导线串联,并通以电流I1,乙通入电流I2;电流方向在图中标出,则乙线圈()
A.圆心处的磁场方向水平向左B.圆心处的磁场方向水平向右C.受到甲对它的吸引力D.受到丙对它的排斥力11、近年来;手机无线充电功能的广泛应用为人们提供了很大便利.如图甲为充电原理示意图.充电板接交流电源,对充电板供电,充电板内的励磁线圈可产生交变磁场,从而使手机内的感应线圈产生感应电流.当充电板内的励磁线圈通入如图乙所示的交变电流时(电流由a流入时方向为正),下列说法正确的是()
A.感应线圈中产生的是恒定电流B.感应线圈中电流的方向总是与励磁线圈中电流方向相反C.t3时刻,感应线圈中电流的瞬时值为0D.t1~t3时间内,c点电势高于d点电势12、图1所示的电路中,理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1,是定值电阻,是滑动变阻器,电容器C的耐压值为变压器原线圈输入的电压如图2所示;所有电表均为理想电表。下列说法正确的是()
A.电容器C可能被击穿B.滑片向上移动时,变压器的输出功率减小C.滑片向上移动时,电流表A1A2的示数均减小D.滑片向下移动时,电流表A1A2的示数之比变小评卷人得分三、填空题(共6题,共12分)13、如图所示,竖直平面内有一个很长的金属导轨处于的水平匀强磁场中,导轨中串有电阻为额定功率为的灯泡.质量导轨间距的金属棒可沿导轨做无摩擦滑动,则棒以速度为_______向上运动时,灯泡能正常发光;若让棒自由下落,当速度达到稳定后,灯泡__________(选填“能”或“不能”)正常发光.
14、若v∥B,带电粒子以速度v做匀速直线运动,其所受洛伦兹力F=______.15、LC振荡电路的放电;充电过程。
(1)电容器放电:由于线圈的______作用,放电电流不会立刻达到最大值,而是由零逐渐增大,同时电容器极板上的电荷逐渐______。放电完毕时,极板上的电荷量为零,放电电流达到______。该过程电容器的______全部转化为线圈的______。
(2)电容器充电:电容器放电完毕时,由于线圈的______作用,电流并不会立刻减小为零,而要保持原来的方向继续流动,并逐渐减小,电容器开始______,极板上的电荷逐渐______,电流减小到零时,充电结束,极板上的电荷最多.该过程中线圈的______又全部转化为电容器的______。16、如图1所示,厚度为h,宽度为d的导体板放在匀强磁场中,磁场方向垂直于板的两个侧面向里,当电流通过导体板时,在导体板的上侧面A和下侧面A′之间会产生电势差;这种现象称为霍尔效应,这种导体板做成磁敏元件。当前大量使用的磁传感器就是由磁敏元件与集成电路制作的。
(1)若图中的电流I是电子的定向运动产生的,则导体板的上侧面电势比下侧面电势__________(高或低)
(2)设该导体板单位体积中自由电子的个数为n,导体板的宽度为d,通过导体板的电流为I,磁感应强度为B,电子电荷量为e,发生霍尔效应时,导体板上下侧面间的电势差为__________17、如图,在匀强磁场中,单位长度质量为m0的“U型”金属导线可绕水平轴OO′转动,ab边长为L1,bc边长为L2.若导线中通以沿abcd方向的电流I,导线保持静止并与竖直方向夹角为θ,则磁场的磁感应强度至少为______,此时方向为_______.
18、如图所示是测定光电效应产生的光电子比荷的简要实验原理图,两块平行板相距为d,其中N为金属板,受紫外线照射后,将发射沿不同方向运动的光电子,形成电流,从而引起电流计G的指针偏转,若调节R0逐渐增大极板间电压,可以发现电流逐渐减小,当电压表示数为U时,电流恰好为零.切断开关S,在MN间加垂直于纸面的匀强磁场,逐渐增大磁感应强度,也能使电流为零,当磁感应强度为B时,电流恰为零.试求光电子的比荷=________
评卷人得分四、作图题(共4题,共40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1题,共5分)23、在“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中;可拆变压器如图所示。
(1)变压器铁芯的结构和材料是_____;(填字母代号)
A.整块硅钢铁芯。
B.整块不锈钢铁芯。
C.绝缘的铜片叠成。
D.绝缘的硅钢片叠成。
(2)为了人身安全,实验中交流电源的电压不要超过_____;(填字母代号)
A.2VB.12VC.50VD.72V
(3)本实验要通过改变原、副线圈匝数,探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系,实验中需要运用的科学方法是_____;(填字母代号)
A.控制变量法B.等效替代法C.类比法。
(4)实验中原、副线圈的电压之比与它们的匝数之比有微小差别。原因不可能为_____。(填字母代号)
A.原;副线圈上通过的电流发热。
B.铁芯在交变磁场作用下发热。
C.变压器铁芯漏磁。
D.原线圈输入电压发生变化评卷人得分六、解答题(共1题,共2分)24、如图所示,边长为L的正六边形金属框质量为m,电阻为R,用细线把它悬挂于一个有界的匀强磁场中,金属框的下半部处于磁场内,磁场方向与线框平面垂直磁感应强度大小随时间变化规律为Bktk.
求:
(1)线框中感应电流的方向;
(2)线框中感应电动势的大小;
(3)从t时刻开始,经多长时间细线的拉力为零?参考答案一、选择题(共7题,共14分)1、B【分析】【详解】
A.当光照增强时;光敏电阻的电阻值减小,故变压器的输出功率增加,故输入功率也增加,故A错误;
B.当滑动触头P向上滑动时,原线圈匝数增加,根据变压器的输出电压减小;根据功率表达式输出功率减小,故输入功率也减小,故B正确;
C.当U增大时,根据变压器的输出电压增加;根据功率表达式用电器消耗的功率增大;故C错误;
D.当减小时,输入电压和输出电压不变,输出功率不变,故变压器的输入功率不变,故D错误。2、D【分析】【详解】
依题意得
解得
故选D。3、C【分析】【详解】
ABC.由题意可知,当c中没有电流时,由安培定则可知,b中的电流在a处产生的磁感应强度为B1,方向竖直向下,a受到的磁场力大小为F,由左手定则可知,方向水平向左,当c中通有电流时,a受到的磁场力的合力大小仍为F,则知a受到c的磁场力方向应是斜向右上,由此可知c在a处产生的磁场B2方向应是斜向左上,则知c中电流的方向垂直纸面向里,如图所示,由此可知c在a处产生的磁磁感应强度大小B2与b中的电流在a处产生的磁感应强度为B1,大小相等,所以c中电流为2I;AB错误,C正确;
D.当c中通有电流时,b受到的磁场力大小如图所示;由力合成的计算公式则有。
D错误。
故选C。4、B【分析】【详解】
设Ob长度为2L。粒子从x轴上b点射出磁场时;画出粒子运动的轨迹如图;
由几何知识:R=
由洛伦兹力提供向心力,得:qB0v=m
所以:B0=
根据图中几何关系可得Oa=R-Rcos=
若只把匀强磁场的磁感应强度大小改为某一确定值,使粒子经过Ob的中点后射出磁场;如图所示;
根据几何关系可得r2=(Oa-r)2+L2
解得:r=
由洛伦兹力提供向心力,得:qBv=m
所以:B=
所以
故B正确;ACD错误。
故选B。5、D【分析】【分析】
【详解】
A.金属环向右运动时;穿过环的磁通量向里减小,由楞次定律可知,环中感应电流的方向始终沿顺时针方向,选项A错误;
B.金属环向右运动过程中磁场减弱;产生的感应电流减小,则所受安培力减小,即环所受合力减小,选项B错误;
CD.金属环受向左的安培力且逐渐减小;则金属环做变减速运动,最终停止在该水平面上,选项C错误,D正确。
故选D。6、D【分析】【详解】
在实际电路中,自感现象有害也有益,选项A错误;自感电动势与线圈的自感系数以及电流的变化率有关,则线圈中的电流变化越大,自感现象不一定越明显;线圈的自感系数越大,自感电动势不一定越大,选项BC错误;线圈自感系数由线圈本身性质及有无铁芯决定,选项D正确.7、A【分析】【详解】
A.时;电动势为零,线圈平面处于中性面处,穿过线圈的磁通量最大,故A正确;
B.根据图乙可知;线圈转动一周,电流的方向改变两次,故B错误;
C.线圈中电动势的最大值为311V,有效值为
故C错误;
D.根据图乙可知
线圈中交变电流的频率
故D错误。
故选A。二、多选题(共5题,共10分)8、B:D【分析】【详解】
AB.ab杆切割磁感线时产生沿abdc方向的感应电流,大小为①
cd杆中的感应电流方向为d→c,cd杆受到的安培力方向水平向右,大小为F安=BIL②
cd杆向下匀速运动,有mg=μF安③
解①②③式得,ab杆匀速运动的速度为④
导体ab受到水平向左的安培力,由受力平衡得F=F安+μmg⑤
由③⑤解得
选项A错误,B正确.
C.设cd杆以v2速度向下运动h过程中,ab杆匀速运动了s距离,则.
整个回路中产生的焦耳热等于克服安培力所做的功Q=F安s
得
选项C错误;
D.ab杆水平运动位移为s的过程中,整个回路中产生的焦耳热为
ab杆摩擦生热
cd杆摩擦生热
则总热量
选项D正确;
故选BD.9、A:C:D【分析】【详解】
A.MN进入磁场时,若F与安培力大小相等;MN将做匀速运动,产生的感应电动势和感应电流不变,此图是可能的,故A正确;
BD.MN进入磁场时,若F大于安培力,MN将做加速运动,随着速度的增大,由知安培力增大,合力减小,加速度减小,则MN将做加速度减小的变加速运动,由知,i逐渐增大,但i的变化率减小;图线切线的斜率减小,当MN匀速运动时,产生的感应电流不变,故B错误,D正确;
C.MN进入磁场时,若F小于安培力,MN将做减速运动,随着速度的减小,由知安培力减小,合力减小,加速度减小,则MN将做加速度减小的减速运动,由知,i逐渐减小,但i的变化率减小,图线切线的斜率减小,当MN匀速运动时;产生的感应电流不变,故C正确。
故选ACD。10、B:C【分析】【详解】
AB.根据右手螺旋定则可知;圆心处的磁场方向水平向右,故A错误,B正确;
CD.三个线圈的电流方向相同;同向电流相互吸引,故乙受到甲对它的吸引力,乙受到丙对它的吸引力,故C正确,D错误。
故选BC。11、C:D【分析】【详解】
A.励磁线圈产生的磁场随电流变化,因为电流不是均匀变化,磁场也不是均匀变化,所以感应电动势:就不是恒定的,感应电流也就不是恒定的,A错误。
B.感应电流方向阻碍引起感应电流磁通量的变化;当励磁线圈电流减小,磁场减小时,感应电流与励磁线圈电流相同,阻碍磁场减小,B错误。
C.t3时刻,励磁线圈电流变化率为零,磁感应强度变化率为零,感应电动势为零,感应电流为零,C正确。
D.t1~t3时间内,励磁线圈正向减小,磁场向上减小,感应电流磁场向上,根据安培定则可判断c点电势高于d点电势,D正确12、B:C【分析】【分析】
【详解】
A.根据可得
故电容器C不会被击穿;故A错误;
BC.根据可知,副线圈输出电压U2保持不变,滑片P向上移动时,R阻值增大,根据可知,电流表A2示数减小,根据可知,电流表A1示数减小,根据可知;变压器的输出功率减小,故B;C正确;
D.滑片向下移动时,根据可知,电流表A1A2的示数之比不变;故D错误。
故选BC。三、填空题(共6题,共12分)13、略
【分析】【详解】
[1].灯泡正常发光,两端电压
由E=BLv可得
[2].若让棒自由下落,当速度达到稳定后:
解得
而灯泡的额定电流为
可知灯泡不能正常发光。【解析】4不能14、略
【分析】【分析】
【详解】
略【解析】015、略
【分析】【分析】
【详解】
略【解析】①.自感②.减少③.最大值④.电场能⑤.磁场能⑥.自感⑦.反向充电⑧.增多⑨.磁场能⑩.电场能16、略
【分析】【详解】
(1)[1]规定电流方向与负电荷定向移动的方向相反,由于电流的方向向右,则电子移动的方向向左,由左手定则可知电子会向A即上侧面偏转;故上侧面的电势低于下侧面的电势。
(2)[2]发生霍尔效应时,根据受力平衡可知
根据电流的微观表达式有
联立解得【解析】低17、略
【分析】【详解】
[1][2]这是一个力矩平衡的问题,因为ab、cd电流方向相反,如果有安培力,则它们对OO′产生的力矩也会正好抵消,所以可以不考虑.当安培力的方向垂直于ab边向上时;安培力最小,磁感应强度最小,此时U型金属导线受力侧视图如下.
由力矩平衡有L2m0g·L1sinθ+2L1m0g·sinθ=BIL2·L1,
解得B=.
【点睛】
要知道力矩平衡,会分析安培力最小时,是力臂最长的情况.【解析】沿ba方向向上18、略
【分析】【详解】
设光电子受紫外线照射后射出的速度为v.在MN间加电场,当电压表示数为U时,由动能定理得:
在MN间加垂直于纸面的匀强磁场,当磁感强度为B时,光电子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径为:
光电子在磁场中做匀速圆周运动的向心力由洛仑兹力提供,所以有:
由上述三式解得:
【点睛】
根据动能定理,结合电子在磁场中做匀速圆周运动,由洛伦兹力提供向心力,结合牛顿第二定律与几何关系,即可求解.【解析】四、作图题(共4题,共40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;说明感应电流的磁场方向向上,与磁铁在线圈中的磁场
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