高三物理電磁感應(yīng)交變電流綜合測試題

1、高三物理電磁感應(yīng)交變電流綜合測試題第卷（選擇題，共40分）一、選擇題（本題共10小題，每小題4分，共40分在每題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確全部選對的得4分，選不全的得2分，有選錯(cuò)或不答的得0分）1如圖所示，為早期制作的發(fā)電機(jī)及電動(dòng)機(jī)的示意圖，A盤和B盤分別是兩個(gè)可繞固定轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的銅盤，用導(dǎo)線將A盤的中心和B盤的邊緣連接起來，用另一根導(dǎo)線將B盤的中心和A盤的邊緣連接起來當(dāng)A盤在外力作用下轉(zhuǎn)動(dòng)起來時(shí)，B盤也會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)則下列說法中正確的是（ ）A不斷轉(zhuǎn)動(dòng)A盤就可以獲得持續(xù)的電流，其原因是整個(gè)銅盤可看 成沿徑向排列的無數(shù)根銅條，它們切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢B當(dāng)A盤

2、轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，B盤也能轉(zhuǎn)動(dòng)的原因是電流在磁場中受到力的作用， 此力對轉(zhuǎn)軸有力矩C當(dāng)A盤順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，B盤逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)D當(dāng)A盤順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，B盤也順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)2阻值為10的電阻接到電壓波形如圖所示的交流電源上以下說法中正確的是 （ ）A電壓的有效值為10VB通過電阻的電流有效值為A C電阻消耗電功率為5WD電阻每秒種產(chǎn)生的熱量為10J3水平固定放置的足夠長的U形金屬導(dǎo)軌處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，在導(dǎo)軌上放著金屬棒ab，開始時(shí)ab棒以水平初速度v0向右運(yùn)動(dòng)，最后靜止在導(dǎo)軌上，就導(dǎo)軌光滑和粗糙兩種情況比較，這個(gè)過程（ ）A安培力對ab棒所做的功相等 B電流所做的功相等C產(chǎn)生的總熱量相等 Dab棒的動(dòng)量改變量相

3、等B4一直升飛機(jī)停在南半球的地磁極上空。該處地磁場的方向豎直向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。直升飛機(jī)螺旋槳葉片的長度為l，螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)的頻率為f，順著地磁場的方向看螺旋槳，螺旋槳按順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)。螺旋槳葉片的近軸端為a，遠(yuǎn)軸端為b，如圖所示。如果忽略a到轉(zhuǎn)軸中心線的距離，用E表示每個(gè)葉片中的感應(yīng)電動(dòng)勢，則 ( ) AEfl2B，且a點(diǎn)電勢低于b點(diǎn)電勢 BE2fl2B，且a點(diǎn)電勢低于b點(diǎn)電勢CEfl2B，且a點(diǎn)電勢高于b點(diǎn)電勢 DE2fl2B，且a點(diǎn)電勢高于b點(diǎn)電勢5如圖所示，MN是一根固定的通電直導(dǎo)線，電流方向由N到M，今將一金屬框abcd放在導(dǎo)線上，讓線框的位置偏向?qū)Ь€的左邊，兩者彼此絕緣當(dāng)導(dǎo)線中的電流

4、突然增大時(shí)，線框整體受力情況為（ ）A受力沿x軸正向 B受力沿x軸負(fù)向C受力沿y軸正向 D受力沿y軸負(fù)向6如圖所示，相距為L的兩條足夠長的光滑平行軌道上，平行放置兩根質(zhì)量和電阻都相同的滑桿ab和cd，組成矩形閉合回路軌道電阻不計(jì)，勻強(qiáng)磁場B垂直穿過整個(gè)軌道平面開始時(shí)ab和cd均處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)用一個(gè)平行軌道的恒力F向右拉ab桿，則下列說法正確的是 （ ） Acd桿向左運(yùn)動(dòng)Bcd桿向右運(yùn)動(dòng)Cab與cd桿均先做變加速運(yùn)動(dòng)，后做勻速運(yùn)動(dòng)Dab與cd桿均先做變加速運(yùn)動(dòng)，后做勻加速運(yùn)動(dòng)7如圖所示的兩個(gè)電路，燈泡L2、L3的功率均為P，且L1、L2、L3為相同的燈泡，匝數(shù)比為，則圖（a）中L1的功率和 圖

5、（b）中L1的功率分別為（ ）AP、P B9P、 C、9P D、9P8如圖所示，一根長導(dǎo)線彎成“n”形，通以電流I，正中間用不計(jì)長度的一段絕緣線懸掛一金屬環(huán)C，環(huán)與導(dǎo)線處于同一豎直平面內(nèi)，在電流I增大的過程中，下列敘述正確的是（ ）A金屬環(huán)C中無感應(yīng)電流產(chǎn)生 B金屬環(huán)C中有沿逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流C懸掛金屬環(huán)C的豎直線拉力變大 D金屬環(huán)C仍能保持靜止?fàn)顟B(tài)9振弦型頻率傳感器的結(jié)構(gòu)如圖所示，它由鋼弦和永久磁鐵兩部分組成，鋼弦上端用固定夾塊夾緊，下端的夾塊與一膜片相連接，當(dāng)弦上的張力越大時(shí)，弦的固有頻率越大這種裝置可以從線圈輸出電壓的頻率確定膜片處壓力的變化下列說法正確的是（ ） A當(dāng)軟鐵塊與磁鐵靠近

6、時(shí)，a端電勢高B當(dāng)軟鐵塊與磁鐵靠近時(shí)，b端電勢高C膜上的壓力較小時(shí)，線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢的頻率高D膜上的壓力較大時(shí)，線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢的頻率高10在圖中的（a）、(b)、(c)中除導(dǎo)體棒ab可動(dòng)外，其余部分均固定不動(dòng)，（a）圖中的電容器C原來不帶電，設(shè)導(dǎo)體棒、導(dǎo)軌和直流電源的電阻均可忽略，導(dǎo)體棒和導(dǎo)軌間的摩擦也不計(jì)圖中裝置均在水平面內(nèi)，且都處于方向垂直水平面（即紙面）向下的勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)軌足夠長，今給導(dǎo)體棒ab一個(gè)向右的初速度v0，導(dǎo)體棒的最終運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是（ ）A三種情況下，導(dǎo)體棒ab最終都 是勻速運(yùn)動(dòng)B圖（a）、(c)中ab棒最終將以不同的速度做勻速運(yùn)動(dòng)；圖（b）中ab棒最終靜止C圖（a）、（c）中

7、，ab棒最終將以相同的速度做勻速運(yùn)動(dòng)D三種情況下，導(dǎo)體棒ab最終均靜止第卷（非選擇題，共110分）二、本題共2小題，共10分，把答案填在題中相應(yīng)的橫線上或按題目要求作答11（4分）有一個(gè)稱為“千人震”的趣味物理小實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)是用一節(jié)電動(dòng)勢為1.5V的新干電池，幾根導(dǎo)線、開關(guān)和一個(gè)用于日光燈上的鎮(zhèn)流器，幾位做這個(gè)實(shí)驗(yàn)的同學(xué)手拉手成一串，另一位同學(xué)將電池、鎮(zhèn)流器、開關(guān)用導(dǎo)線將它們和首、尾兩位同學(xué)兩個(gè)空著的手相連，如圖所示，在通或斷時(shí)就會(huì)使連成一串的同學(xué)都有觸電感覺，該實(shí)驗(yàn)原理是_ _；人有觸電感覺時(shí)開關(guān)是通，還是斷的瞬間_ _，因?yàn)開 _ _12（6分）為了測定和描繪“220V 40W”的白熾燈燈絲

8、的伏安特性曲線，可以利用調(diào)壓變壓器供電調(diào)壓變壓器上一一種自耦變壓器，它只有一組線圈L，繞在閉合的環(huán)形鐵芯上，輸入端接在220v交流電源的火線與零線之間，輸出端有一個(gè)滑動(dòng)觸頭P，移動(dòng)它的位置，就可以使輸出電壓在0250V之間連續(xù)變化，如圖所示，畫出的是調(diào)壓變壓器的電路圖符號實(shí)驗(yàn)室備有交流電壓表、交流電流表、滑動(dòng)變阻器、電鍵、導(dǎo)線等實(shí)驗(yàn)器材 （1）在圖中完成實(shí)驗(yàn)電路圖 （2）說明按的實(shí)驗(yàn)電路圖進(jìn)行測量，如果電表內(nèi)阻的影響不能忽略，電壓較高段與電壓較低段相比較，哪段誤差更大？為什么？_ _三、本題共4小題，共50分解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題

9、，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位13（10分）如圖甲所示的電路中，D為二極管（正向電阻為零，反向電阻為無窮大），當(dāng)在AB間加上如圖乙所示的交流電壓時(shí)，求： （1）在01102s時(shí)間內(nèi)通過R1的電流； （2）1s內(nèi)電阻R3所消耗的電能14（12分）如圖所示，和為兩平行的光滑軌道，其中和部分為處于水平面內(nèi)的導(dǎo)軌，與a/b的間距為與間距的2倍，、部分為圓弧形導(dǎo)軌，水平導(dǎo)軌部分處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，圓弧形導(dǎo)軌部分處于勻強(qiáng)磁場外。在靠近aa和cc處分別放著兩根金屬棒MN、PQ，質(zhì)量分別為和m。為使棒PQ沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)，且通過半圓軌道的最高點(diǎn)ee，在初始位置必須至少給棒MN以多大的沖量？設(shè)兩段水平面導(dǎo)軌均足

10、夠長，PQ出磁場時(shí)MN仍在寬導(dǎo)軌道上運(yùn)動(dòng)。15（12分）如圖甲所示是一種自行車上照明用的車頭燈，圖乙是這種車頭燈發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖，轉(zhuǎn)軸的一端裝有一對隨軸轉(zhuǎn)動(dòng)的磁極，另一端裝有摩擦小輪電樞線圈繞在固定的U形鐵芯上，自行車車輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過摩擦小輪帶動(dòng)磁極轉(zhuǎn)動(dòng)，使線圈中產(chǎn)生正弦交變電流，給車頭燈供電已知自行車車輪半徑cm，摩擦小輪半徑cm，線圈有n=800匝，線圈橫截面積S=20cm2，總電阻R1=40,旋轉(zhuǎn)磁極的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.010T，車頭燈電阻R2=10.當(dāng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度=8rad/s時(shí)，求： （1）發(fā)電機(jī)磁極轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度； （2）車頭燈中電流的有效值16（14分）如圖所示，平行金屬導(dǎo)軌

11、豎直放置，僅在虛線MN下面的空間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度隨高度變化的磁場（在同一水平線上各處磁感應(yīng)強(qiáng)度相同），磁場方向垂直紙面向里導(dǎo)軌上端跨接一定值電阻R，質(zhì)量為m的金屬棒兩端各套在導(dǎo)軌上并可在導(dǎo)軌上無摩擦滑動(dòng)，導(dǎo)軌和金屬棒的電阻不計(jì)，將導(dǎo)軌從O處由靜止釋放，進(jìn)入磁場后正好做勻減速運(yùn)動(dòng)，剛進(jìn)入磁場時(shí)速度為v，到達(dá)P處時(shí)速度為v/2，O點(diǎn)和P點(diǎn)到MN的距離相等，求： （1）求金屬棒在磁場中所受安培力F1的大小； （2）若已知磁場上邊緣（緊靠MN）的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0，求P處磁感應(yīng)強(qiáng)度BP； （3）在金屬棒運(yùn)動(dòng)到P處的過程中，電阻上共產(chǎn)生多少熱量？參考答案1 ABC 2BC 3CD 4A 5A 6 BD 7

12、 B 8 BCD 9 BC（當(dāng)鐵塊靠近磁鐵時(shí)，線圈中的磁通量增加，根據(jù)楞次定律可得，b端電勢比a端電勢高，選項(xiàng)B正確；膜上壓力越小時(shí)，鋼弦上的張力越大，振動(dòng)頻率越高，線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢的頻率越高，所以選項(xiàng)C正確） 10 B 11鎮(zhèn)流器的自感現(xiàn)象；（1分）斷開瞬間；（1分）只有在電路剛斷開時(shí)才能產(chǎn)生很高的自感電動(dòng)勢使人產(chǎn)生觸電的感覺 （2分）12（1）如圖（注意：電流表外接或內(nèi)接均可）（2分） （2）如果電流外接，電壓較高段誤差較大，因?yàn)殡妷涸礁撸瑹艚z電阻越大，由于電壓表分流作用而造成的誤差就越大；如果內(nèi)接，電壓較低段，誤差較大，因?yàn)殡妷涸降?，燈絲電阻越小，由于電流表分壓造成的誤差就越大 （4分）

13、13解析：（1）在01102s時(shí)間內(nèi)D處于導(dǎo)通狀態(tài)，則電路總電阻為通過R3的電流 代入數(shù)據(jù)解得，I=1A則通過R1的電流A （2）在1102s2102s時(shí)間內(nèi)D處于截止?fàn)顟B(tài)，則通過R3的電流 代入數(shù)據(jù)得，At=1s內(nèi)R3消耗的電能 代入數(shù)據(jù)解得，E=492J （2分）14若棒PQ剛能通過半圓形軌道的最高點(diǎn)ee，則由， .棒PQ在半圓形軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)機(jī)械能守恒，設(shè)其在dd的速度為，由 可得：兩棒在直軌上運(yùn)動(dòng)的開始階段，由于回路中存在感應(yīng)電流，受安培力作用，棒MN速度減小，棒PQ速度增大。當(dāng)棒MN的速度和棒PQ的速度達(dá)到時(shí)，回路中磁通量不再變化而無感應(yīng)電流，兩者便做勻速運(yùn)動(dòng)，因而。在有感應(yīng)電流存在時(shí)的每一瞬時(shí)，由及MN為PQ長度的2倍可知，棒MN和PQ所受安培力F1和有關(guān)系。從而，在回路中存在感應(yīng)電流的時(shí)間t內(nèi)，有 。設(shè)棒MN的初速度為，在時(shí)間t內(nèi)分別對兩棒應(yīng)用動(dòng)量定理，有：， 將以上兩式相除，考慮到，并將、