资源描述
第十一章光 电磁波单元滚动检测卷考生注意：1本试卷分第卷( 选择题 ) 和第卷 ( 非选择题 ) 两部分，共4 页2答卷前，考生务必用蓝、黑色字迹的钢笔或圆珠笔将自己的姓名、班级、学号填写在相应位置上3本次考试时间90 分钟，满分100 分第卷一、选择题 ( 本题共13 小题，每小题3 分，共39 分每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分)1下列现象中属于电磁感应现象的是()A磁场对电流产生力的作用B变化的磁场使闭合电路中产生电流C插在通电螺线管中的软铁棒被磁化D电流周围产生磁场答案B解析 磁场对电流产生力的作用属于通电导线在磁场中的受力情况；插在通电螺线管中的软铁棒被磁化属于电流的磁效应；电流周围产生磁场属于电流的磁效应；而变化的磁场使闭合电路中产生电流属于电磁感应现象故正确答案为B.2关于电磁感应现象和感应电动势的大小，下列说法正确的是()1/13A只要闭合电路内有磁通量，闭合电路中就有感应电流产生B闭合电路中磁通量的改变量越大，感应电动势就越大C闭合电路中磁通量改变越快，感应电动势就越大D闭合电路中某时刻磁通量为零，该时刻感应电动势一定为零答案C解析只有闭合电路内有磁通量的变化才会有感应电流产生，选项A 错误；磁通量的改变量的大小并不能直接确定感应电动势的大小，还需要考虑所用的时间，选项B 错误；根据法拉第电磁感应定律可知，电路中磁通量改变越快，感应电动势就越大，选项C正确；电路中某时刻磁通量为零时，磁通量变化率不一定为零，选项D错误3如图1 所示，在范围足够大的匀强磁场中有一三角形闭合导体线圈，线圈的平面垂直于磁场方向，当线圈在磁场中做下列运动时，线圈中能产生感应电流的是()图 1A沿磁场方向加速运动B沿所在平面向右做加速运动C绕过 B 点且垂直于ABC平面的轴转动D以 AC边为轴转动答案D解析只有闭合电路中的磁通量发生变化，才会有感应电流产生，故只有选项D正确4如图 2 所示，质量为m 的金属框用绝缘轻质细线悬挂，金属框有一半处于水平且与框面垂直的匀强磁场中从某时刻开始，磁感应强度均匀减小，则在磁感应强度均匀减小的过程中，关于线的拉力大小，下列说法正确的是()图 2A小于金属框重力mg，并保持恒定B始终等于金属框重力mg2/13C大于金属框重力mg，并逐渐减小D大于金属框重力mg，并保持恒定答案C解析磁感应强度均匀减小，穿过金属框的磁通量均匀减少，根据法拉第电磁感应定律得知，回路中产生恒定的电动势，感应电流也恒定不变由楞次定律可知，感应电流方向为顺时针，再由左手定则可得，安培力的合力方向竖直向下金属框始终保持静止，则拉力大于重力，由于磁感应强度均匀减小，由F 安 BIL 可知安培力逐渐减小，所以拉力也逐渐减小，故 C正确5理想变压器的原、副线圈匝数比为101，下列说法中正确的是()A穿过原、副线圈每一匝的磁通量之比是101B穿过原、副线圈每一匝的磁通量之比是110C正常工作时，原、副线圈的输入、输出电压之比为101D正常工作时，原、副线圈的输入、输出电压之比为110答案 C解析 理想变压器无漏磁，故穿过原、副线圈每一匝的磁通量之比是11，故 A、 B 均错误；理想变压器的原、副线圈匝数比为101，根据变压比公式U1n1U2 n2，正常工作时，原、副线圈的输入、输出电压之比为101，故 C 正确， D错误6如图 3 甲所示，电路的左侧是一个电容为C 的电容器，电路的右侧是一个环形导体，环形导体所围的面积为. 在环形导体中有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小随S时间变化的规律如图乙所示则在0 t 0 时间内电容器 ()图 3A上极板带正电，所带电荷量为错误 !B上极板带正电，所带电荷量为错误 !C上极板带负电，所带电荷量为错误 !D上极板带负电，所带电荷量为错误 !答案A解析在 0 t 0 时间内回路中磁通量增加，由楞次定律知，回路中产生的感应电流方向为逆时针方向，电容器上极板带正电由法拉第电磁感应定律知，在0 t 0 时间内回路中产生的感应电动势E t错误 ! ，电容器两极板之间电压U E，电容器所带电荷量为q CU3/13错误 ! ，选项 A 正确7如图 4 甲所示，在倾角为的 U 形金属导轨上放置一根导体棒，开始时导体棒处MNMN于静止状态今在导轨所在空间加一个垂直于导轨平面的磁场，图中磁场方向为正方向，磁感应强度大小变化情况如图乙所示，导体棒始终静止下列关于导体棒在0 t 0 内受到的摩擦力的大小的说法，正确的是 ()图 4B不断减小A不断增大D先减小后增大C先增大后减小答案B解析在 0 t 0 内，磁感应强度均匀减小，感应电流恒定，安培力沿斜面向下且减小，由平衡条件知，摩擦力不断减小，选项B 正确8在水平匀强磁场中，有一矩形闭合线圈绕平行于线圈平面且垂直于磁感线的转轴匀速转动若要使线圈中的电流减半，则可行的方法为()A只将线圈的转速加倍B只将线圈的匝数减半C只将匀强磁场的磁感应强度减半D用原导线重新绕制一个边长减半而匝数不变的矩形闭合线圈答案C解析eNBSsin t由 i 错误 ! 错误 ! ，可得选项 C正确NRNR9一矩形线圈，在匀强磁场中绕垂直磁感线的转轴匀速转动，形成如图5 所示的交变电动势图象，根据图象提供的信息，以下说法正确的是()图 5100rad/sA线圈转动的角速度为3B电动势的有效值为20 VC t 1.0 10 2 s 时，线圈平面和磁场方向的夹角为454/13D t 1.5 102s 时，穿过线圈平面的磁通量最大答案A解析角速度2100，选项 A 正确；电动势的有效值Emrad/s14.1 V ，选T3E2100t ，将 t 1.0 10 2项 B 错误； t3s 代入该式，解得 3 ，这是线圈从中性面开始转过的夹角，故线圈平面和磁场方向的夹角为30 ，选项 C 错误； t 1.5 10 2s 时，线圈平面与磁场平行，穿过线圈平面的磁通量最小，选项D错误10我国家庭照明电路的电压随时间变化的规律为311sin 100 t(V) 下列说法中正确u的是 ()A标有“输入电压100240 V,50 Hz ”的旅行充电器接在该交流电上可以正常工作B标有“输入电压100240 V,100 Hz ”的旅行充电器接在该交流电上可以正常工作C该交流电只能给标有311 V 的用电器供电D该交流电给用某电器供电与用311 V 的稳恒直流电给该用电器供电，效果相同答案A解析由 u 311sin 100 t (V) 可知，该交流电的最大值为311 V ，有效值为311V2202V， 100 rad/s，所以T0.02 s ，频率为50 Hz ，故 A 正确， B 错误；该交流电给某用电器供电与用220 V 的稳恒直流电给该用电器供电，效果相同，故D错误11图 6 甲为一台小型发电机构造示意图，线圈逆时针转动，产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图乙所示发电机线圈内阻为1.0，外接灯泡的电阻为 9.0，则 ()图 6A电压表的示数为6 VB在 t 0.01 s的时刻，穿过线圈磁通量为零C若线圈转速改为 25 r/s ，则电动势有效值为3 VD若线圈转速改为 25 r/s，则通过灯泡的电流为1.2 A答案 CE6解析电压表的示数是交流电有效值，U Rr R9 19 V 5.4 V ， A 错误； t 0.01 s5/13时感应电动势为零，穿过线圈的磁通量最大，B 错误；原来线圈的转速为n 2 5022Tr/ s，当线圈的转速改为25 r/s 时，感应电动势的最大值为622 V，有效值为3V 32V，通过灯泡的电流为0.3 A ， C 正确， D错误12如图 7 所示为一理想变压器，原、副线圈的匝数之比为1 ，副线圈接一定值电阻，nR则 ()图 7nUA若 ab 之间接直流电压U，则 R中的电流为RB若 ab 之间接直流电压U，则原、副线圈中的电流均为零n2UC若 ab 之间接交流电压U，则原线圈中的电流为RUD若 ab 之间接交流电压U，则副线圈中的电流为nR答案C解析变压器不能改变直流电压的电压，所以当原线圈接直流电压时，副线圈无电流，但原线圈有电流，故A、 B 选项错误；当原线圈接交流电压U时，则副线圈输出电压为，副线nUnUn2U圈中的电流为，又因为原、副线圈电流之比与匝数成反比，可得原线圈中的电流为，RR故 C选项正确， D错误13如图 8 所示，在远距离输电电路中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的总电阻均不变，电表均为理想电表，若用户消耗的总功率减小，则下列说法正确的是()图 8A电压表V1 示数减小，电流表A1 示数减小B电压表V1 示数增大，电流表C电压表V2 示数增大，电流表D电压表V2 示数减小，电流表A1 示数减小A2 示数减小A2 示数减小答案C6/13U出n1U1 不变；用户消耗的总功率减小，则得通过电流解析根据 U1n2得电压表 V1 两端的电压I2n3表 A2 的电流 I 2 减小，根据 I1 n4得通过电流表A1 的电流 I 1 减小，降压变压器原线圈两端的11 线增大，根据Un322电压 UUI R得电压表 V 两端的电压 U 增大，故 C正确U2n4二、选择题 ( 本题共3 小题，每小题2 分，共6 分每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的全部选对的得2 分，选对但不全的得1 分，有错选的得0 分)14. 如图 9 所示，在水平向右的匀强磁场中，有一单匝矩形导线圈abcd 绕通过 ad 边的竖直轴 匀速转动，转动的角速度为. 已知线圈产生电动势的最大值为m，线圈的总电阻OOE为 R，则()图 9A线圈产生电动势的有效值为2EmB线圈在转动过程中，穿过线圈的磁通量的最大值为EmC线圈在转动过程中，磁通量变化率的最大值为EmD线圈每转动两周，通过线圈中的电流方向改变2 次答案BC解析矩形导线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动时，将产生正弦交流电，电动Em势的有效值E，选项A 错误；线圈在转动过程中，产生电动势的最大值EmBS ，而2Em最大磁通量 mBS，解得m ，选项B 正确；磁通量变化率的最大值即电动势的最大值，选项C 正确；线圈每转动一周，线圈中的电流方向改变2 次，故线圈转动两周的过程中，线圈中的电流方向改变4 次，选项D错误15. 如图 10 所示，金属棒Oa长为 l ，电阻为r ，绕 O点以角速度 做匀速圆周运动，a 点与金属圆环光滑接触，图中定值电阻的阻值为R，圆环及导线电阻不计，则()7/13图 10A流过电阻R的电流方向是从下至上B流过电阻R的电流方向是从上至下C回路中的感应电动势2E Bl12D回路中的感应电动势E 2Bl答案AD解析 由右手定则可知， a 点电势高于O点电势，流过电阻 R 的电流方向是从下至上，选项A 正确， B 错误；根据 可知， 12，选项 C 错误， D正确E BLvE 2Bl16图 11 甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1 n241，电阻 R 20 ，L1、L2为规格相同的两只小灯泡， S1 为单刀双掷开关原线圈接正弦交变电源，输入电压u 随时间t的变化关系如图乙所示现将S 接 1，S 闭合，此时L 正常发光下列说法正确的是()122图 11A只断开 S2 后，小灯泡L1 正常发光B只 断开 S2 后，原线圈的输入功率减小C若 S1 换接到 2 后，流经R中电流瞬时值表达式i 2cos 50 t (A)4D若 S1 换接到 2 后， R消耗的电功率为1.25 W答案BD解析L1、L2 为规格相同的两只小灯泡，只断开S2 后， L1、 L2 串联，总电阻增加，小灯泡L1不能正常发光，原线圈的输入功率减小，故A 错误， B 正确；若S1 换接到 2 后，输出电压的n2Um2有效值U2 n12 5 V ，则 R 消耗的电功率为1.25 W ，由题图乙可得 T 100rad/s ，选项 C错误，选项D正确第卷三、非选择题 ( 本题共 6 小题，共55 分)17 (5分 )(1)在“探究法拉第电磁感应现象”的实验中，已将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈 A、线圈 B、电表及开关如图12 所示部分连接，要把电路连接完整正确，则N连接到 _( 选填“ a”“ b”“ c”或“ M”) ， M 连接到 _( 选填“ a”“ b”“ c”或“ N”) 正确连接电路后，开始实验探究，某同学发现当他将滑动变阻器的滑动端P向右加8/13速滑动时，电流计指针向右偏转由此可以判断_ 图 12A线圈 A向上移动或滑动变阻器滑动端P 向左加速滑动，都能引起电流计指针向左偏转B线圈 A 中铁芯向上拨出或断开开关，都能引起电流计指针向右偏转C滑动变阻器的滑动端P 匀速向左或匀速向右滑动，都能使电流计指针静止在中央D因为线圈A、线圈 B 的绕线方向未知，故无法判断电流计指针偏转的方向(2) 为完成“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验，需要选用下列仪器中的_ A 220 V 的交流电源B学生电源C交流电压表D交流电流表在实验中，某同学保持原线圈的电压以及副线圈的匝数不变，仅增加原线圈的匝数，副线圈两端的电压将 _( 选填“增大”“减小”或“不变”) 答案(1) acB (2)BC减小18 (4分)(2017 丽水、衢州、湖州9 月联考改编 )(1)在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验中，下列器材需要的有_A干电池组B滑动变阻器C直流电压表D多用电表E学生电源(2) 如图 13，当右侧线圈“ 0”“ 16”间接入 9 V 电压时，左侧线圈“ 0”“ 4”接线柱间输出电压可能是 _图 13A 3.1 VB 2.5 VC 2.1 V答案(1)DE(2)C9/1319 (10 分 ) 将交流电压 u 2202sin (100 t ) V接到 “220 V ， 100 W” 的灯泡两端，若灯泡灯丝电阻保持不变，求：(1) 通过灯泡电流的最大值；(2) 灯泡的实际功率；(3) 每秒钟电流方向改变的次数；(4)通过灯泡电流 i的瞬时值表达式答案(1)0.64 A(2)100 W(3)100 次(4) i 0.64sin (100 t ) A解析 (1) 交流电压的有效值U220 2LV 220 V ，灯泡的额定电压为U 220 V ，因此恰2好正常发光由 “220 V,100 W” 知该灯泡的电阻为U2LL 484 .通过灯泡电流的最大RPLUm2202值为 I RL484A0.64 A.m(2) 灯泡的实际功率与额定功率相同，P 100 W.(3) 周期 T 0.02 s,1 秒钟电流方向改变的次数t1n T2 0.02 2100( 次 ) (4) 通过灯泡的电流i的瞬时值表达式为i I msin t 0.64sin (100 t ) A.20 (12分)(2017 台州市9 月选考 ) 为了测量列车运行的速度和加速度大小，可采用如图14 甲所示的装置，它由一块安装在列车车头底部的强磁体和埋设在地面的一组线圈及电流测量记录仪组成 ( 测量记录仪未画出 ) 当列车经过线圈上方时，线圈中产生的电流被记录下来，就能求出列车的速度和加速度如图乙所示为铁轨和列车的俯视图，假设磁体端部磁感应强度 B 1.2 10 2 T 竖直向下的匀强磁场，该磁场区域在运动过程中两个时刻恰能依次覆盖两个线圈，每个线圈的电阻r 0.30 ，匝数n4，垂直于铁轨方向长l 0.25 m ，平行于轨道方向的宽度远小于两线圈的距离S，每个测量记录仪自身电阻R1.70 ，其记录下来的电流位置关系图，即i x 图如图丙所示10/13图 14(1) 当磁场区域的右边界刚离开线圈时，线圈的电流方向是顺时针还是逆时针？( 俯视图)(2) 试计算列车通过线圈 和线圈 时的速度 v1 和 v2 的大小；(3) 假设列车做的是匀加速直线运动，求列车在两个线圈之间的加速度的大小( 结果保留三位有效数字 )答案见解析解析(1) 由楞次定律得，线圈的电流为顺时针(2) 列车车头底部的强磁体通过线圈时，在线圈中产生感应电动势和感应电流，根据公式可得： EI( R r )解得： E10.24 V和 E20.30 V而线圈、中产生的感应电动势为：E nBlv ， E nBlv ，解得： v 20 m/s ，v 25 m/s112212(3) 根据匀变速直线运动公式：v2 v21 2as从题图 丙中读出 s100 m，解得： a1.13 m/s 2.21 (12分 ) 用一横截面积为S、电阻率为 的匀质导体材料绕制成单匝正方形线框abcd，边长为L. 将线框水平放置，垂直水平面方向存在竖直向下的有界磁场，其左侧边界为，MN右侧范围足够大图 15(1)如图 15 甲，其空间存在的是匀强磁场，磁感应强度为B，求 dc 边以速度 v 平行磁场边界匀速进入磁场过程中d、 c 间的电势差(2)如图乙，若线框静止不动，且恰好有一半面积处在磁场中，当磁场以变化率k 均匀增大11/13时，求线框上感应电流的大小和方向(3) 在图乙情形中，磁场恒定，磁感应强度为，线框以角速度绕磁场边界MN匀速转B动，从图示位置开始计时，此时cd 边速度垂直纸面向里，试定性地作出线框上的电流随时间变化的图象规律( 不要求写出坐标轴的量值，规定电流方向abcda 为正 ) 3kLS答案(1)4BLv(2) 8方向为 abcda( 或逆时针 )(3) 见解析图解析 (1) 线框 dc 边切割磁感线，产生的电动势E1BLv， d、c 间电势差为等效电源cd 边的路端电压由右手定则可知d点比c点电势高，则、c间的电势差dc 3dU4BLv(2) 磁场均匀变化，感应电动势E2SB kL2tt 24LE2kLS线框的电阻 R S ，则线框中的电流 I R 8由楞次定律知，电流的方向为abcda( 或逆时针 )(3)22 (12 分 )(2017 “ 七彩阳光 ” 联考 ) 如图 16 所示，两根足够长的光滑金属导轨G1、 G2 放置在倾角为 的斜面上，导轨间距为l ，电阻不计在导轨上端并联接入两个额定功率均为 P、电阻均为R 的小灯泡整个系统置于匀强磁场中，磁感应强度方向与导轨所在平面垂直现将一质量为m、电阻可以忽略的金属棒MN从图示位置由静止开始释放，经过时间t 0，两灯泡开始并保持正常发光金属棒下落过程中保持与导轨垂直，且与导轨接触良好重力加速度为g. 求：图 16(1) 磁感应强度B的大小；(2) 灯泡正常发光时导体棒的运动速率v；(3) 在 t 0 至 t t 0 期间，两小灯泡产生的总焦耳热mgsin R2P答案 (1)P(2)2lmgsin12/136P2(3)2 t 0Pmg2sin2 解析(1) 设灯泡额定电流为I 0则有 PI02R流经的电流I 20MNI当两灯泡正常发光时，金属棒匀速下滑mgsin 2BI l0mgsin R联立 得 B2lP(2) 当两灯泡正常发光时，金属棒切割磁感线产生的电动势为E Blv I 0R得v2Pmgsin(3) 在 t 0 至 t t 0 期间，对棒运用动量定理，有( mgsin iBl )t m v累积求和得： t 0mgsin Blq mv 设在 t 0 至 t t期间棒运动的距离为s，则由法拉第电磁感应定律，得2Blsq R0联立 得 s错误 !12小灯泡 产生的总焦耳热Q mgsin 2mv2将 式代入 式，得 Q mgsin错误 ! 错误 ! mv2t 0P 错误 !13/13
展开阅读全文