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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2024年西師新版選擇性必修2物理上冊階段測試試卷350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:______總分欄題號一二三四五六總分得分評卷人得分一、選擇題(共6題,共12分)1、一理想變壓器原、副線圈的匝數比為原線圈輸入電壓的變化規律如圖甲所示,副線圈所接電路如圖乙所示,為滑動變阻器的觸頭。下列說法正確的是()
A.副線圈輸出電壓的頻率為原來的B.副線圈輸出電壓的有效值為C.向右移動時,原、副線圈的電流比減小D.向右移動時,變壓器的輸入功率增加2、如圖甲所示,邊長為L=0.1m的10匝正方形線框abcd處在變化的磁場中,在線框d端點處開有一個小口,d、e用導線連接到一個定值電阻上,線框中的磁場隨時間的變化情況如圖乙所示(規定垂直紙面向外為磁場的正方向),下列說法正確的是
A.t=3s時線框中的磁通量為0.03WbB.t=4s時線框中的感應電流大小為零C.t=5s時通過線框中的電流將反向D.t=8s時通過線框中電流沿逆時針方向3、振蕩電路的電流隨時間變化的圖像如圖所示。在時刻;電容器的M板帶負電。在某段時間里,回路的磁場能在減小,而M板仍帶負電,則這段時間對應圖像中()
A.段B.段C.段D.段4、如圖所示,一個正方形有界勻強磁場區域,邊長為2L,磁場方向垂直紙面向里。一個矩形閉合導線框abcd,ab邊長為L,bc邊長為0.5L;該導線框沿紙面由位置1(左)勻速運動到位置2(右)。()
A.導線框進入磁場時,感應電流方向為a→d→c→b→aB.導線框進入和離開磁場時,c、d兩點間電勢差不變C.導線框進入和離開磁場時,受到的安培力方向都水平向左D.導線框進入磁場時,受到的安培力方向水平向左;離開磁場時,受到的安培力方向水平向右5、如圖所示,一根長左右的空心鋁管豎直放置;把一枚磁性比較強的小圓柱形永磁體從鋁管上端放入管口,圓柱直徑略小于鋁管的內徑。讓磁體從管口處由靜止下落,磁體在管內運動時,沒有跟鋁管內壁發生摩擦。有關磁體在鋁管中下落的過程,下列說法可能正確的是()
A.磁體做自由落體運動B.磁體加速度越來越大C.磁體受到鋁管中渦流的作用力方向一直向上D.磁體受到鋁管中渦流的作用力方向先向上后向下6、如圖所示為遠距離輸電原理圖,變壓器為理想變壓器,原、副線圈的匝數比為原、副線圈匝數比為發電機的輸出功率為P,輸出電壓為U,用電器兩端的電壓為則輸電線的電阻R為()
A.B.C.D.評卷人得分二、多選題(共8題,共16分)7、如圖所示,A、B是完全相同的兩個小燈泡,L為自感系數很大;電阻可以忽略的帶鐵芯的線圈。下列可能發生的現象是()
A.電鍵S閉合的瞬間,B同時發光,隨后A燈變暗,B燈變亮B.電鍵S閉合的瞬間,B燈亮,A燈不亮C.斷開電鍵S的瞬間,A燈被燒毀D.斷開電鍵S的瞬間。B燈立即熄滅,A燈突然閃亮一下再熄滅8、如圖所示的各圖象中表示交變電流的是()A.
B.
C.
D.
9、如圖所示,電路中A、B是規格相同的燈泡,L是自感系數較大且直流電阻可忽略不計的線圈,那么()
A.閉合S,B同時亮,然后A變暗后熄滅B.閉合S,B先亮,A逐漸變亮,最后B亮度相同C.斷開S,A和B均閃亮一下后熄滅D.斷開S,B立即熄滅,A閃亮一下后熄滅10、電子在勻強磁場中做勻速圓周運動,下列說法正確的是()A.速率越大,半徑越大B.速率越大,周期越大C.速度方向與磁場方向平行D.速度方向與磁場方向垂直11、以下對物理現象、物理概念和物理規律的認識中正確的是()A.電勢降落的方向就是電場強度的方向B.只要閉合電路在磁場中運動就一定有感應電流產生C.如果線圈相對磁場運動而產生了感應電流,則該線圈受到的安培力必定阻礙線圈相對磁場的運動D.線圈中產生的自感電動勢會阻礙線圈中的電流發生變化12、將一根粗細均勻的導線折成如圖所示的閉合線框,線框上連線的左側是半徑為r的半圓,右側與連線形成等邊三角形。將線框放在光滑水平面上,其右側為磁感應強度為B、方向垂直水平面向下的勻強磁場(虛線為磁場邊界),現用外力拉著線框以速度v勻速向右進入該磁場,且運動過程中連線與磁場邊界始終平行;下列說法正確的是()
A.線框進入磁場的過程中產生的感應電動勢不變B.線框進入磁場的過程中產生的感應電動勢先變大后變小C.連線到達磁場邊界時,兩端的電壓為D.連線到達磁場邊界時,兩端的電壓為13、如圖所示,矩形線圈abcd與理想變壓器的原線圈組成閉合電路,燈泡L1、L2完全相同。當變壓器原線圈中的抽頭P置于最上端時,原、副線圈的匝數比為n∶1。矩形線圈abcd在有界勻強磁場中繞垂直于磁場的bc邊勻速轉動,且磁場只分布在bc邊的左側,磁感應強度大小為B,線圈面積為S,轉動的角速度為ω,匝數為N;線圈電阻不計。則下列說法正確的是()
A.若增大矩形線圈abcd的轉速,燈L1一定變亮B.在圖示位置時,矩形線圈中瞬時感應電動勢最大C.當抽頭P置于最上端時,在線圈abcd轉動的過程中,電壓表示數為D.若僅將線圈abcd的轉軸平移至ad邊處,且轉速不變,則電壓表示數也不變14、如圖所示,是監測交流高壓輸電參數的互感器,其中a、b是交流電壓表或交流電流表,若高壓輸電線間的電壓為220kV,的原;副線圈匝數比為1:100;交流電壓表的示數為100V,交流電流表的示數為1A,則()
A.b是交流電壓表B.的原、副線圈匝數比為100:1C.高壓線路輸送的電流為1AD.高壓線路輸送的電功率為評卷人得分三、填空題(共8題,共16分)15、如圖所示,勻強磁場的磁感應強度B=0.5T,邊長為L=10cm的正方形線圈abcd共100匝,線圈總電阻r=1Ω,線圈繞垂直于磁感線的對稱軸OO’勻速轉動,角速度ω=20rad/s,外電路電阻R=4Ω;求:
(1)轉動過程中感應電動勢的最大值_________;
(2)由圖示位置(線圈平面與磁感線平行)轉過60°時的瞬時感應電動勢_____________;
(3)由圖示位置轉過90°角的過程中產生的平均感應電動勢_____________;
(4)交變電壓表的示數_______________;16、在探究“電容器;電感器對交流電的阻礙作用”實驗中;某同學采用了如圖所示的實驗原理圖,其中C為電容器,L為帶鐵芯的電感器,甲、乙、丙為完全相同的小燈泡。
(1)當電源為直流電源時,閉合開關S,穩定后能觀察到甲、乙兩燈的亮度_________(選填“甲亮”“乙亮”或“與甲、乙一樣亮”),而丙燈_________(選填“最亮”“不亮”或“與甲;乙一樣亮”)。
(2)當電源為交流電源時,閉合開關S,電路穩定后能觀察到最亮的燈是_________。
(3)若僅提高交流電源的頻率,可觀察到乙燈亮度_____________,丙燈亮度_________。(均選填“變亮”“變暗”或“不變”)17、當線圈平面位于中性面時,線圈中的磁通量_____,線圈中的電流_____,且線圈平面經過中性面時,____________就發生改變,故線圈轉動一周電流方向改變_______。18、在“用DIS研究通電螺線管的磁感應強度”實驗中,使用的是______傳感器,采集數據繪制B-d圖線,得出結論:在螺線管的中間位置一定范圍內,磁感應強度______。
19、降低輸電損耗的兩個途徑。
(1)減小輸電線的電阻:在輸電距離一定的情況下,為了減小電阻,應當選用電阻率______的金屬材料,還要盡可能______導線的橫截面積。
(2)減小輸電線中的電流:為了減小輸電電流,同時又要保證向用戶提供一定的電功率,就要______輸電電壓。20、某發電廠用2.2KV的電壓將電能輸出到遠處的用戶,后改為用22KV的電壓,在既有輸電線路上輸送同樣的電功率.前后兩種輸電方式消耗在輸電線上的電功率之比為__________.要將2.2KV的電壓升高到22KV,若變壓器原線圈的匝數為180匝,則副線圈的匝數應該是________匝.21、如圖為法拉第發現電磁感應現象的實驗示意圖,產生電磁感應現象的是_________(填“M”或“N”)線圈,當電鍵閉合瞬間,通過靈敏電流計的電流方向為_________(填“a到b”或“b到a”)。
22、一段直導線在垂直于均勻磁場的平面內運動。已知導線繞其一端以角速度轉動時的電動勢與導線以垂直于導線方向的速度v做平動時的電動勢相同,那么,導線的長度為__________________。評卷人得分四、作圖題(共4題,共8分)23、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。
24、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。
25、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。
26、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___________.評卷人得分五、實驗題(共3題,共30分)27、為了測定條形磁鐵附近的磁場的磁感應強度,小明在實驗室里找到一個半導體霍爾元件,他將此元件靠近條形磁鐵的北極放置,接成如圖甲所示的電路。霍爾元件尺寸很小(圖甲中元件尺寸已放大很多倍),故可將其所在位置的磁場近似看成勻強磁場。從南極向北極看所得到的霍爾元件側視圖如圖乙所示,其幾何尺寸圖中已標出,磁場方向沿條形磁鐵中心軸線。小明通過查閱該霍爾元件說明書,得知其載流子為自由電子,并查得其單位體積內的自由電子數為π。接下來;請你完成下列問題:
(1)電壓表的正極是_____________端(填“P”或“Q”)。
(2)合上開關,讀取電壓表V、電流表A的讀數分別為U、I,已知電子所帶電荷量為-e(e為元電荷),還要讀取_____________(填“a”、“b”或“c”)才能測出霍爾元件所處位置的磁感應強度,該處的磁感應強度為_____________(用代表各物理的字時表示)。
(3)圖丙是用游標卡尺測量第(2)問中所需物理量的情形(因某種原因,主尺前部刻度未拍攝在圖片內),則該量的讀數是_____________。28、小紅用如圖甲所示的裝置探究“影響感應電流方向的因素”;螺線管與電流計構成閉合電路,條形磁鐵N極朝下,請回答下列問題:
(1)要想使電流計指針發生偏轉,即有感應電流產生,小紅進行了以下四種操作,其中可行的是__________(選填選項前的字母)。
A.螺線管不動;磁鐵勻速插入或拔出螺線管。
B.螺線管不動;磁鐵加速插入或拔出螺線管。
C.磁鐵與螺線管保持相對靜止;一起勻速向上運動。
D.磁鐵與螺線管保持相對靜止;一起在水平面內做圓周運動。
(2)在(1)的研究中,小紅發現電流計指針偏轉方向會有不同,也就是感應電流方向不同,根據(1)中的操作,則感應電流方向與下列哪些因素有關________(選填選項前的字母)。
A.螺線管的匝數。
B.磁鐵的磁性強弱。
C.磁鐵運動的方向。
D.磁鐵運動的速度大小。
(3)小紅又將實驗裝置改造,如圖乙所示,螺線管經過滑動變阻器與開關、電池相連構成直流電路;螺線管與電流計構成閉合電路,螺線管套在螺線管的外面,為了探究影響感應電流方向的因素,閉合開關后,以不同速度移動滑動變阻器的劃片,觀察指針擺動情況;由此實驗可以得出恰當的結論是__________(選填選項前的字母)。
A.螺線管的磁性變強或變弱影響指針擺動幅度大小。
B.螺線管的磁性變強或變弱影響指針擺動方向。
C.螺線管的磁性強弱變化快慢影響指針擺動幅度大小。
D.螺線管的磁性強弱變化快慢影響指針擺動方向。
(4)在(3)的研究中,完成實驗后未斷開開關,也未把兩螺線管和鐵芯分開設置,在拆除電路時突然被電擊了一下,則被電擊是在拆除________(選填“”或“”)螺線管所在電路時發生的。試分析被電擊的原因:____________。29、現要組裝一個酒精測試儀,它利用的是一種二氧化錫半導體型酒精氣體傳感器。此傳感器的電阻Rx隨酒精氣體濃度的變化而變化,規律如圖甲所示。酒精測試儀的調試電路如圖乙所示。目前國際公認的酒駕標準是“0.2mg/mL≤酒精氣體濃度<0.8mg/mL”;醉駕標準是“酒精氣體濃度≥0.8mg/mL”提供的器材有:
A.二氧化錫半導體型酒精傳感器Rx
B.直流電源(電動勢為4V;內阻不計)
C.電壓表(量程為3V;內阻非常大)
D.電阻箱(最大阻值為999.9Ω)
E.定值電阻R1(阻值為50Ω)
F.定值電阻R2(阻值為10Ω)
G.單刀雙擲開關一個;導線若干。
(1)為使電壓表改裝成酒精濃度測試表以判斷是否酒駕,R應選用定值電阻_______(填R1或R2);
(2)按照下列步驟調節此測試儀:
①電路接通前,先將電阻箱調為30.0Ω,然后開關向______(填“a”或“b”)端閉合,將電壓表此時指針對應的刻度線標記為______mg/mL;(保留兩位有效數字)
②逐步減小電阻箱的阻值,電壓表的示數不斷______(填“變大”或“變小”)。按照甲圖數據將電壓表上“電壓”刻度線標為對應的“酒精濃度”;此濃度表刻度線上對應的濃度值是______(填“均勻”或“非均勻”)變化的;
③將開關向另一端閉合;測試儀即可正常使用。
(3)在電壓表刻度線上標注一段紅色的長度以提醒酒駕的讀數范圍,該長度與電壓表總刻度線長度的比例為1:_______。(保留一位有效數字)
(4)使用一段時間后,由于電源的電動勢略微變小,內阻變大,其測量結果______(填“偏大”“偏小”或“準確”)。評卷人得分六、解答題(共4題,共28分)30、如圖所示,M、N為正中心帶有小孔的平行板電容器,圓心為半徑為的圓形區域內有一勻強磁場,磁場的磁感應強度大小為方向垂直紙面向里,為圓形區域邊界上的兩點,與平行板電容器上的兩小孔在同一水平直線上。現有一質量為電荷量為的帶負電粒子,以某一恒定的初速度從平行板電容器左側沿方向射入平行板電容器,當平行板M、N間不加電壓時,帶電粒子恰好從點正下方的點射出磁場。除電場力與洛倫茲力外;不計其他作用力。
(1)求粒子的初速度大小
(2)為使粒子在磁場中運動的時間變為原來的求在M、N板上所加的電勢差
31、海水被污染之后需要借助特殊船只進行清理,一種污水處理船的簡單模型如圖所示。矩形通道區域內有豎直向下的勻強磁場,該區域的長度寬度海水表層油污中的某種目標離子通過磁場左邊界前會形成一顆顆帶電的小油珠,每顆小油珠的比荷為小油珠可認為僅在洛倫茲力作用下進入面的污水收集箱中。船在行進過程中,海水在進入船體之前可看成靜止狀態,小油珠在邊均勻分布,
(1)求此種離子所構成的小油珠所帶電荷的電性;
(2)當船速為時,小油珠的回收率達到求區域內所加勻強磁場的磁感應強度的最小值;
(3)若磁場的磁感應強度大小同(2)問中的,當船速達到小油珠的回收率為多少?若小油珠的比荷在一定范圍內分布,要使小油珠的回收率仍達到其比荷的最小值為多少?
32、如圖所示,P點距坐標原點的距離為L,坐標平面內的第一象限內有方向垂直坐標平面向外的勻強磁場(圖中未畫出),磁感應強度大小為B。有一質量為m、電荷量為q的帶電粒子從P點以與y軸正方向夾角為θ=的速度垂直磁場方向射入磁場區域;在磁場中運動,不計粒子重力。求:
(1)若粒子垂直于x軸離開磁場;則粒子進入磁場時的初速度大小;
(2)若粒子從y軸離開磁場;求粒子在磁場中運動的時間。
33、如圖所示,在第Ⅱ象限內有水平向右的勻強電場,在第I象限和第IV象限的圓形區域內分別存在如圖所示的勻強磁場,在第IV象限磁感應強度大小是第Ⅰ象限的2倍.圓形區域與x軸相切于Q點,Q到O點的距離為L,有一個帶電粒子質量為m,電荷量為q,以垂直于x軸的初速度從軸上的P點進入勻強電場中,并且恰好與y軸的正方向成60°角以速度v進入第I象限,又恰好垂直于x軸在Q點進入圓形區域磁場,射出圓形區域磁場后與x軸正向成30°角再次進入第I象限。不計重力。求:
(1)第I象限內磁場磁感應強度B的大小:
(2)電場強度E的大小;
(3)粒子在圓形區域磁場中的運動時間。
參考答案一、選擇題(共6題,共12分)1、D【分析】【分析】
【詳解】
A.由圖甲可知,原線圈輸入電壓的周期為T=2×10-2s;頻率。
變壓器不改變交流電的頻率;所以副線圈輸出電壓的頻率為50Hz,A錯誤;
B.由甲圖可知;原線圈輸入電壓的最大值為310V,其有效值為。
根據電壓與匝數成正比可知;副線圈輸出電壓的有效值。
B錯誤;
CD.P向右移動時;滑動變阻器的電阻變小,而副線圈的電壓不變,則副線圈中的電流變大,變壓器的輸出功率變大,根據變壓器原理,變壓器的輸入功率增加,原線圈中的電流也隨之變大,但電流之比仍然等于匝數的反比,恒定不變,C錯誤,D正確。
故選D。2、C【分析】【分析】
根據磁通量公式可計算出穿過線框的磁通量;根據法拉第電磁感應定律可計算出線框中產生的感應電動勢,再由閉合電路歐姆定律判斷感應電流是否為零;根據楞次定律判斷感應電流的方向.
【詳解】
A.由磁通量的定義可知t=3s時穿過線框的磁通量為Φ=B0?L2=0.003Wb,故A錯誤;
B.由法拉第電磁感應定律知E=V=0.03V,所以線框中的感應電流為I=E/R,故B錯誤;
C.由楞次定律3s到5s,感應電流為逆時針方向,5s到11s,感應電流為順時針方向,t=5s時通過線框中的電流將反向,故C正確,D錯誤;
故選C3、D【分析】【詳解】
某段時間里;回路的磁場能在減小,說明回路中的電流在減小,電容器充電,而此時M帶負電,那么一定是給下極板充電,電流方向逆時針。
由題意知t=0時,電容器開始放電,且M極板帶負電,結合i-t圖像可知,電流以順時針方向為正方向,因此這段時間內,電流為負,且正在減小,符合條件的只有圖像中的cd段。
故選D。4、C【分析】【詳解】
A.由楞次定律,導線框進入磁場時,向里的磁通量增加,感應電流的磁場向外,感應電流方向為a→b→c→d→a。A錯誤;
B.導線框進入時,cd邊切割磁感線,cd邊相當于電源,設導線框速度為
感應電動勢為
c、d兩點間電勢差為路端電壓
和導線框離開磁場時,ab邊切割磁感線,ab邊相當于電源,c、d兩點間電勢差
導線框進入和離開磁場時,c、d兩點間電勢差不同。B錯誤;
CD.導線框進入磁場時,cd邊切割磁感線,由右手定則可知,電流方向為a→b→c→d→a。這時,由左手定則,可判斷cd邊受到的安培力方向水平向左。在導線框離開磁場時,ab邊處于磁場中且在做切割磁感線運動,同樣用右手定則,可以判斷電流的方向為a→d→c→b→a。根據左手定則;這時安培力的方向仍然水平向左。
C正確;D錯誤。
故選C。5、C【分析】【詳解】
ACD.磁體從管口處由靜止下落;空心鋁管可以看作是由無數個圓環構成的,磁鐵下落過程中在鋁管中產生感應電流,根據楞次定律可知,鋁管中的感應電流阻礙磁體的下落,對磁體始終產生向上的阻力,所以磁體不是做自由落體運動,故AD錯誤,C正確;
B.磁體在下落過程中由牛頓第二定律可得
又
解得
剛開始時磁體的加速度為g;隨速度增大感應電動勢增大,安培力增大,加速度減小;若達到重力與安培力大小相等,加速度為零,故B錯誤。
故選C。6、D【分析】【分析】
【詳解】
記變壓器T1原副線圈的電壓分別為U1、U2,記變壓器T2原副線圈的電壓分別為U3、U4,再記流過R的電流為I2,根據原副線圈電壓比與匝數比的關系有==
代入數據有U2=nU,U3=0.9nU
由于為理想變壓器,則有UR=U2-U3=0.1nU,I2==
根據歐姆定律有R==
故選D。二、多選題(共8題,共16分)7、A:D【分析】【分析】
【詳解】
AB.電鍵S閉合的瞬間;兩燈同時獲得電壓,所以A;B同時發光。由于線圈的電阻可以忽略,燈A逐漸被短路,流過A燈的電流逐漸減小,B燈逐漸增大,則A燈變暗,B燈變亮,故A正確,B錯誤;
CD.斷開電鍵S的瞬間;B燈的電流突然消失,立即熄滅,流過線圈的電流將要減小,產生自感電動勢,相當電源,自感電流流過A燈,所以A燈突然閃亮一下再熄滅,故C錯誤,D正確。
故選AD。8、B:C:D【分析】【詳解】
A.電流的大小和方向都隨時間周期性變化的電流叫做交變電流;A中電流雖然大小變化,但方向沒有變化,所以A錯誤;
BCD.電流的大小和方向都隨時間周期性變化的電流叫做交變電流;BCD中的電流都滿足“電流的大小和方向都隨時間周期性變化”,所以BCD正確;
故本題選BCD。9、A:D【分析】【詳解】
AB.閉合S;線圈L的電流在變大,產生的感應電動勢阻礙電流變大,AB兩燈串聯同時發光,當穩定后,燈泡A被短路,導致A漸漸變暗,而B漸漸變亮,故A正確,B錯誤;
CD.斷開S;線圈L阻礙電流減小,跟燈泡A構成通路,所以B立即熄滅,A閃亮一下后熄滅,故C錯誤,D正確。
故選AD。10、A:D【分析】【分析】
【詳解】
A.根據。
解得。
速率越大;半徑越大,A正確;
B.電子在勻強磁場中做勻速圓周運動。
與速率無關;B錯誤;
CD.根據左手定則;粒子速度方向與磁場方向垂直,與洛倫茲力方向垂直,C錯誤D正確。
故選AD。11、C:D【分析】【詳解】
A.沿著電場線的方向電勢逐漸降低;但是電勢降低的方向不一定是電場強度的方向,應該是電勢降低最快的方向才為電場強度的方向,故A錯誤;
B.導體在磁場中運動;即使是閉合的回路,導體的運動既可以是沿磁感線運動,也可是切割磁感線,只有切割才會產生感應電流,故B錯誤;
C.如果線圈相對磁場運動而產生了感應電流;根據楞次定律的應用可知該線圈受到的安培力必定阻礙線圈相對磁場的運動,故C正確;
D.根據楞次定律得知;線圈中自感電動勢總阻礙電流的變化,故D正確;
故選CD。12、B:C【分析】【詳解】
AB.線框進入磁場的過程中;切割磁感線的有效長度先增大后減小,產生的感應電動勢先增大后減小,A錯誤,B正確;
CD.連線到達磁場邊界時,產生的感應電動勢
線框導線總長度為
兩端電壓為
C正確;D錯誤。
故選BC。13、A:C【分析】【詳解】
A.若增大矩形線圈abcd的轉速,根據電動勢的最大值知,最大值變大,則有效值變大,經變壓器變壓后的輸出電壓U2變大,燈泡L1與電容器串聯,由歐姆定律有
因轉速增大,電容器的容抗變小,則燈泡L1的電流一定增大,即燈L1一定變亮;故A正確;
B.在圖示位置時,線圈平面與磁感線垂直為中性面,而ad邊切割磁感線的瞬時速度與B平行;故瞬時電動勢為零,故B錯誤;
C.在線圈abcd轉動360°的過程中,有兩個90°的轉動有交流電產生,根據有效值的定義可知
當抽頭P置于最上端時,匝數比為n∶1,根據匝數比等于電壓比,可得副線圈兩端的電壓即電壓表的示數為
故C正確;
D.若僅將線圈abcd的轉軸平移至ad邊處且轉速不變,線圈轉動360°一直都有交流電產生,最大值為有效值為
可推得電壓表的示數為
則電壓表的示數要變大;故D錯誤。
故選AC。14、A:D【分析】【詳解】
A.是電流互感器,a是交流電流表;是電壓互感器,b是交流電壓表;故A正確;
B.對根據電壓與匝數成正比
B錯誤;
C.對根據電流與匝數成反比
即
得
故C錯誤;
D.根據
D正確。
故選AD。三、填空題(共8題,共16分)15、略
【分析】【詳解】
(1)感應電動勢的最大值
(2)由圖示位置轉起,感應電動勢為
帶入角度得
(3)由圖示位置轉過90°角的過程中,磁通量的變化為
所用的時間為
根據法拉第電磁感應定律得
(4)電壓表測的是路端電壓的有效值,所以示數為
解得【解析】10V5V16、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)[1][2]電容器具有“通交流、阻直流,通高頻、阻低頻”的作用,電感線圈具有“通直流、阻交流,通低頻、阻高頻”的作用。當電源為直流電時,閉合開關S,直流電流無法通過電容器C;故丙燈不亮,而甲;乙兩燈的亮度相同。
(2)[3]當電源為交流電源時,閉合開關S;甲燈無其他電器元件對電流有阻礙作用,故甲燈最亮。
(3)[4][5]提高交流電源的頻率,電感線圈L對交流電的阻礙作用增大,電容器C對交流電的阻礙作用減弱,故乙燈變暗,丙燈變亮。【解析】甲、乙一樣亮不亮甲變暗變亮17、略
【分析】【分析】
【詳解】
[1]當線圈平面位于中性面時;線圈中的磁通量最大;
[2]線圈中的電流為零;
[3]且線圈平面經過中性面時;電流方向就發生改變;
[4]故線圈轉動一周電流方向改變兩次。【解析】①.最大②.為零③.電流方向④.兩次18、略
【分析】【詳解】
[1]用DIS研究通電螺線管的磁感應強度;為了測量磁感應強度,需要用到磁傳感器。
[2]由B-d圖線很容易看出,當d在一定的范圍內,磁感應強度幾乎保持不變,故在螺線管的中間位置一定范圍內,磁感應強度基本保持不變,可看做勻強磁場。【解析】①.磁②.基本保持不變,可看做勻強磁場19、略
【分析】【詳解】
略【解析】①.小②.增加③.提高20、略
【分析】【詳解】
電壓增加10倍,則電流減小為原來的1/10,根據輸電線消耗的功率公式P=I2R;可得前后兩種輸電方式消耗在輸電線上電功率之比為100:1;
根據變壓器的匝數與電壓成正比,可得.【解析】①.100:1②.180021、略
【分析】【詳解】
[1]當電鍵斷開或閉合的瞬間;M線圈中電流變化,引起N線圈周圍磁場強弱變化,通過N線圈中的磁通量變化,因此在N線圈中產生電磁感應現象。
[2]當電鍵閉合瞬間,M線圈中電流增強,磁場增強,磁感應強度增大;由右手螺旋定則可知通過N線圈的磁通量向上且增加,根據楞次定律可知,N線圈中感應電流產生的感應磁場向下,可知通過靈敏電流計的電流方向為a到b。【解析】Na到b22、略
【分析】【詳解】
[1]導線以垂直于導線方向的速度v做平動時的電動勢為
導線繞其一端以角速度轉動時的電動勢為
聯立得【解析】四、作圖題(共4題,共8分)23、略
【分析】【詳解】
根據左手定則,畫出通過電導線I所受磁場力的方向如圖所示。
【解析】24、略
【分析】【分析】
根據題中“要在居民樓的樓道安裝一個插座和一個電燈”可知;本題考查交流電的常識,根據開關作用和交流電接線常識,進行連接電路圖。
【詳解】
晚上;天黑光控開關閉合,有人走動發出聲音,聲控開關閉合,燈亮,說明兩個開關不能獨立工作,只有同時閉合時,燈才亮,即兩個開關和燈泡是三者串聯后連入電路;根據安全用電的原則可知,開關控制火線,開關一端接火線,一端接燈泡頂端的金屬點,零線接燈泡的螺旋套;三孔插座通常的接線方式是面對插座,上孔接地線,左孔接零線,右孔接火線;電路圖如下圖所示。
【解析】25、略
【分析】【分析】
【詳解】
由第一個圖可知:當條形磁鐵的N極插入線圈過程中;電流計的指針向右偏轉,則有:線圈中向下的磁場增強,感應電流的磁場阻礙磁通量增加,感應電流的磁場方向向上,則指針向右偏,記錄完整。
第二個圖指針向左偏;說明感應電流的磁場方向向下,與磁鐵在線圈中的磁場方向相反,則線圈中磁場增強,故磁鐵向下運動,如圖。
第三個圖指針向右偏;說明感應電流的磁場方向向上,與磁鐵在線圈中的磁場方向相同,則線圈中磁場減弱,故磁鐵向上運動,如圖。
【解析】26、略
【分析】【詳解】
當條形磁鐵向右靠近圓環時;導線線圈的磁通量向右增大,由楞次定律:增反減同可知,線圈中產生感應電流的方向順時針(從右向左看),如圖所示:
【解析】如圖所示五、實驗題(共3題,共30分)27、略
【分析】【詳解】
(1)[1]根據左手定則,可知電壓表的正極是P端;
(2)[2][3]電場力和洛倫茲力平衡時,有
聯立可得
(3)[4]該量的讀數為【解析】P;b;0.235cm28、略
【分析】【詳解】
(1)[1]AB.螺線管不動磁鐵不管是勻速還是加速插入或拔出螺線管磁通量都會發生改變;會產生感應電流,電流計指針發生偏轉,故A正確,B正確;
CD.磁鐵與螺線管保持相對靜止;一起勻速向上運動或一起在水平面內做圓周運動,螺線管磁通量都不發生變化,故不會產生感應電流,電流計指針不偏轉,故C錯誤,D錯誤。
故選AB。
(2)[2]根據(1)的操作會發現磁鐵插入或拔出時螺線管時電流計指針偏轉方向會有不同;故可知感應電流方向與磁鐵運動的方向有關,故C正確,ABD錯誤;
故選C。
(3)[3]以不同速度移動滑動變阻器的劃片可以改變螺線管的磁性強弱及其強弱變化快慢,通過操作可以判斷螺線管的磁性變強或變弱影響指針擺動方向;磁性強弱變化快慢影響指針擺動幅度大小;故BC正確,AD錯誤。
故選BC。
(4)[4][5]在拆除螺線管時,電流快速減小,由于自感作用,螺線管會產生很大的感應電動勢,所以被電擊一下。【解析】ABCBCA電流快速減小,由于自感作用,螺線管會產生很大的感應電動勢29、略
【分析】【詳解】
(1)[1]由于電壓表量程為3V,本實驗電壓表并聯在定值電阻兩端,由歐姆定律可得,定值電阻兩端的電壓
由圖甲可知電動勢為4V,電壓表量程為3V,得
可得
故選
(2)①[2]本實驗采用替代法,用電阻箱的阻值替代傳感器的電阻故應先電阻箱調到30.0Ω,結合電路,開關應向b端閉合;
[3]由圖甲可知時;酒精氣體濃度為0.20mg/mL。
②[4]逐步減小電阻箱的阻值;定值電阻上的分壓變大,電壓表的示數不斷變大。
[5]由甲圖知,傳感
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