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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物理下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总分得分评卷人得分一、选择题(共6题,共12分)1、如图所示,a、b、c为三根与纸面垂直的固定长直导线,其截面位于等边三角形的三个顶点上,bc连线沿水平方向,导线中通有恒定电流,且电流方向如图中所示。O点为三角形的中心(O点到三个顶点的距离相等),其中通电导线c在O点产生的磁场的磁感应强度的大小为B0,已知通电长直导线在周围空间某点产生磁场的磁感应强度的大小B=其中I为通中导线的中流强度,r为该点到通中导线的垂直距离,k为常数;则下列说法正确的是()
A.O点处的磁感应强度的大小为3B0B.O点处的磁感应强度的大小为5B0C.质子垂直纸面向里通过O点时所受洛伦兹力的方向由O点指向cD.电子垂直纸面向里通过O点时所受洛伦兹力的方向垂直Oc连线向下2、如图所示,某小型发电站发电机输出的交变电压为500V,输出的电功率为50kW,用电阻为3Ω的输电线向远处输电,要求输电线上损失的功率为输电功率的0.6%,则发电站要安装一升压变压器,到达用户再用降压变压器变为220V供用户使用(两个变压器均为理想变压器).对整个输电过程,下列说法正确的是()
A.升压变压器的匝数比为1:100B.输电线上的电流为100AC.输电线上损失的功率为300WD.降压变压器的输入电压为4700V3、用图1所示的洛伦兹力演示仪演示带电粒子在匀强磁场中的运动时发现,有时玻璃泡中的电子束在匀强磁场中的运动轨迹呈“螺旋”状。现将这一现象简化成如图2所示的情景来讨论:在空间存在平行于x轴的匀强磁场,由坐标原点在xOy平面内以初速度沿与x轴正方向成α角的方向,射入磁场的电子运动轨迹为螺旋线,其轴线平行于x轴,直径为D,螺距为△x;则下列说法中正确的是()
A.匀强磁场的方向为沿x轴负方向B.若仅增大匀强磁场的磁感应强度,则直径D减小,而螺距△x不变C.若仅增大电子入射的初速度则直径D增大,而螺距△x将减小D.若仅增大α角(),则直径D增大,而螺距△x将减小,且当时“轨迹”为闭合的整圆4、如图,虚线所示的圆形区域内存在一垂直于纸面的匀强磁场,P为磁场边界上的一点,大量相同的带电粒子以相同的速率经过P点,在纸面内沿不同方向射入磁场。若粒子射入速率为v1,这些粒子在磁场边界的出射点分布在六分之一圆周上;若粒子射入速率为v2,相应的出射点分布在三分之一圆周上。不计重力及带电粒子之间的相互作用。则v2∶v1为()
A.∶2B.∶1C.∶1D.3∶5、如图所示,边长为L、不可形变的正方形导线框内有半径为r的圆形磁场区域,其磁感应强度B随时间t的变化关系为(常量)。回路中滑动变阻器R的最大阻值为滑动片P位于滑动变阻器中央,定值电阻闭合开关S,电压表的示数为U,不考虑虚线右侧导体的感应电动势;则()
A.两端的电压为B.电容器的a极板带正电C.滑动变阻器R的热功率为电阻的5倍D.正方形导线框中的感应电动势为6、下列关于用电常识的说法正确的是()A.家用电器铭牌上所标的电压值指的是交流电压的平均值B.电容器铭牌上所标的电压是指有效值C.洗衣机,电饭锅等家用电器用的插头都是三孔的,有一孔是接地线,是为安全用电D.将多个大功率电器可以接在同一移动插座上并同时使用评卷人得分二、多选题(共8题,共16分)7、如图所示电路结构中,R是一个光敏电阻,其电阻值随光照强度的增加而减小。中间理想变压器的原副线圈匝数之比为5∶1,若原线圈中接入的电压;则()
A.图中电压表的示数为44VB.该交变电流的频率为100HzC.若增大光照强度,表的示数变D.若减小光照强度,变压器的输出功率变大8、如图所示,F是磁场对通电直导线的作用力,其中正确的示意图是()A.B.C.D.9、通电的等腰梯形导线框abcd与无限长通电直导线MN在同一平面内,导线框中通以如图所示顺时针方向的电流,ab边与MN平行。下列关于通电直导线MN的磁场对线框作用说法正确的是()
A.线框所受安培力的合力为零B.线框有两条边所受的安培力方向相同C.线框有两条边所受的安培力大小相同D.线框在安培力作用下一定有向左的运动趋势10、如图所示,有一足够大的光滑水平面上存在非匀强磁场,其磁场分布沿x轴方向均匀增大,沿y轴方向是不变的,磁场方向垂直纸面向外。现有一闭合的正方形金属线框,质量为m,以速度大小为v0、方向沿其对角线且与x轴成45°角开始运动;以下关于线框的说法中正确的是()
A.线框中的感应电流方向沿顺时针B.线框将做匀减速直线运动C.线框运动中产生的内能为D.线框最终将静止于平面上的某个位置11、如图所示,空间存在一个有边界的条形匀强磁场区域,磁场方向与竖直平面(纸面)垂直,磁场的宽度为l.一个质量为m、边长也为l的正方形导线框沿竖直方向运动,线框所在的平面始终与磁场方向垂直,且线框上、下边始终与磁场的边界平行.t=0时刻导线框的上边恰好与磁场的下边界重合(图中位置I),导线框的速度为v0;经历一段时间后,当导线框的下边恰好与磁场的上边界重合时(图中位置Ⅱ),导线框的速度刚好为零,此后,导线框下落,经过一段时间回到初始位置I(不计空气阻力).则()
A.上升过程中,导线框的加速度逐渐减小B.上升过程中,导线框克服重力做功的平均功率小于下降过程中重力做功的平均功率C.上升过程中线框产生的热量比下降过程中线框产生的热量多D.上升过程中合力做的功与下降过程中合力做的功相等12、如图所示,边长为L的正方形金属线框abcd自宽度也为L的水平有界匀强磁场上方自由释放,ab边刚进入磁场时线框恰能匀速下落。已知线框在下落过程中始终保持竖直且ab边始终水平,以沿abcd的方向为电流的正方向,则线框通过匀强磁场过程中的电流I、ab边的电势差随时间t的变化关系可能正确的是()
A.B.C.D.13、如图所示,光滑平行金属导轨MN、PQ放置在同一水平面内,M、P之间接一定值电阻R,金属棒ab垂直导轨水平放置,金属棒和导轨的电阻均不计,整个装置处在竖直向上的匀强磁场中,t=0时对金属棒施加水平向右的外力F,使金属棒由静止开始做匀加速直线运动。下列关于通过金属棒的电流I、拉力F、拉力的功率P和通过电阻R的电荷量q随时间变化的图象中正确的是()
A.B.C.D.14、如图所示,理想变压器原副线圈的匝数比为2:1,原线圈接有阻值为40Ω的定值电阻R1,左端接在正弦式交流电源上,其电压瞬时值表达式为副线圈接有总阻值为40Ω的滑动变阻器R2,初始时滑片在滑动变阻器R2正中央,若电压表和电流表均为理想电表,下列说法正确的是()
A.副线圈交变电流的频率为50HzB.交流电流表的示数为5.5AC.若将R2的滑片向上移动,则交流电压表的示数变大D.当R2的阻值调到20Ω时,副线圈输出功率最大评卷人得分三、填空题(共7题,共14分)15、如图所示,一束电子(电荷量为e)以速度v垂直射入磁感应强度为B,宽度为d的匀强磁场中,穿出磁场时的速度方向与电子原来入射方向的夹角为30°,则电子的质量是________,穿过磁场的时间是________.16、如图,A、B两个同轴线圈在同一平面,A线圈通有顺时针方向的电流,则穿过B线圈的磁通量方向为垂直纸面向________(选填“里”或“外”);当A内电流增大时,B线圈会产生______(选填“顺”或“逆”)时针方向的感应电流.17、当一个线圈中的______变化时,它产生的______不仅在邻近的电路中激发出感应电动势,同样也在线圈______激发出感应电动势,这种现象称为自感.由于自感而产生的感应电动势叫作______。18、在如图所示的日光灯工作原理电路图中:
(1)开关闭合前,启动器的静触片和动触片是____________(填“接通的”或“断开的”);
(2)开关刚闭合时,220V电压加在____________上,使__________发出辉光;
(3)日光灯启动瞬间,灯管两端电压__________220V(填“大于”;“等于”或“小于”);
(4)日光灯正常发光时,启动器的静触片和动触片________(填“接通”或“断开”),镇流器起着__________作用,保证日光灯正常工作。19、如图是一个正弦式交变电流的图像,由图可知,电流的峰值Im=________A,有效值I=________A,周期T=________s,频率f=________Hz。
20、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。21、电阻应变片:电阻应变片有金属电阻应变片和_______应变片,半导体电阻应变片的工作原理是基于半导体材料的____效应。评卷人得分四、作图题(共4题,共32分)22、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。
23、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。
24、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。
25、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3分)26、在“探究变压器原;副线圈电压与匝数的关系”的实验中;如图所示为可拆变压器;
(1)线圈1匝数比线圈2匝数多,则线圈1导线比线圈2导线______;
A.粗一些B.细一些。
(2)下列有关说法正确的是______;
A.实验中铁芯有发热现象是由于线圈和铁芯之间绝缘不好。
B.实验所用电压不超过12V;这样可以随意接触裸露的导线;接线柱。
C.多用电表测量电压时先用小量程挡测试;确定范围后再选择适当量程进行测量。
D.变压器原线圈相对电源而言起负载的作用;副线圈相对负载而言起电源的作用。
(3)变压器的工作原理是利用了______现象;实验过程中“保持原线圈匝数不变,改变副线圈的匝数,研究副线圈匝数对副线圈电压的影响”,这是运用______的方法。参考答案一、选择题(共6题,共12分)1、A【分析】【详解】
AB.根据右手螺旋定则,通电导线在点处产生的磁场平行于指向左方,通电导线在点处产生的磁场平行于指向右下方,通电导线在点处产生的磁场平行于指向左下方;根据公式可得
根据平行四边形定则,则点的合场强的方向平行于指向左下方,大小为故A正确,B错误;
C.根据左手定则,质子垂直纸面向里通过点时所受洛伦兹力的方向垂直连线由点指向故C错误;
D.根据左手定则,电子垂直纸面向里通过点时所受洛伦兹力的方向垂直连线由点指向故D错误;
故选A。2、C【分析】【详解】
ABC、输电线上的损失功率为由可得:输电线上电流I=10A,升压变压器副线圈电压为升压变压器的匝数比为故AB错误,C正确;
D、输电线损失电压为降压变压器的输入电压为故D错误.3、D【分析】【详解】
A.将电子的初速度沿x轴及y轴方向分解,沿x方向速度与磁场方向平行,做匀速直线运动且x=v0cosα·t
沿y轴方向,速度与磁场方向垂直,洛伦兹力提供向心力做匀速圆周运动,由左手定则可知,磁场方向沿x轴正方向;故A错误;
B.根据
且
解得
所以
所以,若仅增大磁感应强度B,则D、△x均减小;故B错误;
C.若仅增大则D、△x皆按比例增大;故C错误;
D.若仅增大α,则D增大而△x减小,且°时
故D正确。
故选D。4、C【分析】【详解】
由于是相同的粒子,粒子进入磁场时的速度大小相同,由
可知R=
即粒子在磁场中做圆周运动的半径相同。
若粒子运动的速度大小为v1,如图所示,通过旋转圆可知,当粒子在磁场边界的出射点M离P点最远时,则MP=2R1
同样,若粒子运动的速度大小为v2,粒子在磁场边界的出射点N离P点最远时,则NP=2R2
由几何关系可知R2=Rcos30°=R
则
故选C。5、C【分析】【详解】
AD.由法拉第电磁感应定律,可得
由滑动变阻器与R2的串并联关系,可得
故R2两端电压为
故AD错误;
B.电路左侧的变化磁场在正方形导体内产生逆时针电流,由此可知导体框相当于一个上负下正的电源,所以电容器a极板带负电。故B错误;
C.设干路电流为I则通过滑动变阻器左半部分的电流为I,通过其右半部分的电流为由于此部分与R2并联而且电阻值相等,因此通过R2的电流也为由P=I2R
知滑动变阻器热功率为
R2的热功率为
联立,可得
所以滑动变阻器R的热功率为电阻的5倍。故C正确。
故选C。6、C【分析】【详解】
A.用电器上标明的电压值与电流值都是有效值;“额定电压220V”指的是交流电压的有效值。故A错误;
B.电容器铭牌上所标的电压值是指电压的最大值;故B错误;
C.洗衣机、电饭锅等家用电器的插座都是三孔的,其中有一孔是接地;故C正确;
D.因多个大功率电器因电流较大,故不能接到同一移动动插座上,不能同时使用;故D错误。
故选C。二、多选题(共8题,共16分)7、A:C【分析】【分析】
【详解】
A.由电压表达式可知;原线圈电压有效值为220V,匝数比为5:1,电压表显示有效值,副线圈电压有效值为44V,选项A正确;
B.周期
所以该交变电流的频率
选项B错误;
C.若增大光照强度,电阻R阻值变小,电路中电流变大,即表的示数变大,则的示数也变大;选项C正确;
D.若减小光照强度,电阻R阻值变大,电路中电流减小,根据可知变压器输出功率变小;选项D错误。
故选AC。8、A:D【分析】【详解】
AD.根据左手定则;可知AD是正确的;
B.根据左手定则;电流受磁场力应是向左的,B错误;
C.根据左手定则;电流受力应向下,C错误。
故选AD。9、C:D【分析】【分析】
【详解】
ABC.直导线中的电流方向由N到M,根据安培定则,导线右侧区域磁感应强度方向向内,根据左手定则,ab边受向左的安培力,cd边受到向右的安培力,ad边受到斜向左下方的安培力,bc受到左上方安培力,四个边所受的安培力的合力不为零,其中bc边和ad边所受的安培力大小相同;故AB错误,C正确;
D.离MN越远的位置,磁感应强度越小,故根据安培力公式F=BIL,cd边受到的安培力小于ab边、bc边和ad边受到的安培力的矢量和;则线框在安培力作用下一定有向左的运动趋势,故D正确。
故选CD。10、A:C【分析】【详解】
A.线框磁通量增加;根据楞次定律得线框中产生顺时针方向电流。A正确;
B.因为安培力向左并逐渐减小;所以线框做加速度减小的减速曲线运动。B错误;
CD.线框最终以竖直向上运动,根据能量守恒得产生的电能为
C正确;D错误。
故选AC。11、A:C【分析】【详解】
A.上升过程中,线框所受的重力和安培力都向下,线框做减速运动。设加速度大小为a,根据牛顿第二定律得:
可得:
由此可知,线框速度v减小时,加速度a也减小;故A正确。
B.下降过程中,线框做加速运动,则有
可得:
由此可知;下降过程加速度小于上升过程加速度,上升过程位移与下降过程位移相等,则上升时间短,下降时间长,上升过程与下降过程重力做功相同,则上升过程克服重力做功的平均功率大于下降过程重力的平均功率,故B错误;
C.线框产生的焦耳热等于克服安培力做功;对应与同一位置,上升过程安培力大于下降过程安培力,上升与下降过程位移相等,则上升过程克服安培力做功大于下降过程克服安培力做功,上升过程中线框产生的热量比下降过程中线框产生的热量的多,故C正确;
D.在电磁感应现象中;线框中产生电能,根据能量守恒定律可知,线框返回原位置时速率减小,则上升过程动能的变化量大小大于下降过程动能的变化量大小,根据动能定理得知,上升过程中合力做功较大,故D错误。
故选AC。12、B:D【分析】【详解】
AB.因线框匀速进入磁场,故通过磁场的过程中一直匀速运动,由
知线框的电动势大小不变,由
知线框中的电流大小不变,由楞次定律可知,ab边刚进入磁场时,线框中的电流沿adcb方向,cd边进入后,线框中的电流沿abcd的方向;故电流先沿负方向后沿正方向,故A错误,B正确;
CD.ab边刚进入磁场时,ab为电源,由右手定则可知,a端电势高于b端,故为正,此时
边进入磁场后,ab为外电路的一部分,a端电势仍高于b端,故也为正,此时
故C错误;D正确。
故选BD。13、A:B:C:D【分析】【分析】
【详解】
A.导体棒做匀加速运动,产生的感应电动势为
感应电流为
其中L为导体棒在两导轨间的宽度,可见电流强度i与时间t成正比,i−t图象是过原点的直线;故A正确;
B.由牛顿第二定律得
化简得
则F−t图象应为一次函数;故B正确;
C.拉力的功率为
可见功率为时间的二次函数;是抛物线,故C正确;
D.由
得电荷量为时间的二次函数;图象应为曲线,故D正确;
故选:ABCD。14、A:C【分析】【详解】
A.由正弦式交流电的电压瞬时值表达式可知
则副线圈交变电流频率为A正确;
B.根据理想变压器电压、电流与匝数的关系可知
由串联电路电压规律有
且副线圈电压
联立以上各式可解得A
B错误;
C.若将的滑片向上移动,副线圈电阻增大,可先假设不变,那么减小,由可知,变小,这样会使得两端电压减小,增大,则也会增大;C正确;
D.采用等效电源法,将与原副线圈等效为电源的内阻,则
当外电阻等于电源内阻时,电源输出功率最大,即当阻值调到时;副线圈输出功率最大,D错误。
故选AC。三、填空题(共7题,共14分)15、略
【分析】电子在磁场中运动,只受洛伦兹力作用,故其轨迹是圆弧的一部分,又因为F洛⊥v,故圆心在电子穿入和穿出磁场时受到的洛伦兹力指向的交点上,如图中的O点.由几何知识可知,所对的圆心角θ=30°,OB为半径r.
则r==2d,又因为r=得m=
由于所对应的圆心角为30°;因此穿过的时间。
t=T=
又因为T=故t=×=【解析】16、略
【分析】根据安培右手定则A线圈通有顺时针方向的电流产生的磁场为垂直直面向里,所以穿过B线圈的磁通量方向为垂直纸面向里;当A内电流增大时,根据楞次定律可知B线圈会产生逆时针方向的电流.【解析】里;逆17、略
【分析】【分析】
【详解】
略【解析】电流变化的磁场本身自感电动势18、略
【分析】【详解】
镇流器在启动时产生瞬时高压;在正常工作时起降压限流作用,电路接通后,启辉器中的氖气停止放电(启辉器分压少;辉光放电无法进行,不工作),U形片冷却收缩,两个触片分离,灯丝受热时发射出来的大量电子,在灯管两端高电压作用下,以极大的速度由低电势端向高电势端运动.在加速运动的过程中,碰撞管内氩气分子,使之迅速电离.在紫外线的激发下,管壁内的荧光粉发出近乎白色的可见光。
(1)[1]开关合上前;启动器的静金属片和动金属片是断开的;
(2)[2][3]开关刚合上时;220V电压加在启辉器;使日光发光;
(3)[4]日光灯启动瞬间;灯管两端的电压高于220V;
(4)[5]日光灯正常发光时;启动器的静触片和动触片断开的;
[6]镇流器起着限流降压作用,保证日光灯正常工作。【解析】断开的启辉器日光大于断开限流降压19、略
【分析】【分析】
【详解】
略【解析】140.2520、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N21、略
【分析】【分析】
【详解】
略【解析】半导体电阻压阻四、作图题(共4题,共32分)22、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】23
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