高三物理电磁感应交变电流综合测试题中学教育高考_中学教育-高考.pdf

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1、学习必备 欢迎下载 B 高三物理电磁感应交变电流综合测试题 第卷（选择题，共 40 分）一、选择题（本题共 10 小题，每小题 4 分，共 40 分在每题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确全部选对的得 4 分，选不全的得 2 分，有选错或不答的得 0 分）1如图所示，为早期制作的发电机及电动机的示意图，A盘和 B 盘分别是两个可绕固定转轴转动的铜盘，用导线将 A 盘的中心和 B 盘的边缘连接起来，用另一根导线将 B 盘的中心和 A 盘的边缘连接起来 当 A盘在外力作用下转动起来时，B 盘也会转动 则下列说法中正确的是（）A不断转动 A 盘就可以获得持续的电流，其

2、原因是整个铜盘可看 成沿径向排列的无数根铜条，它们切割磁感线，产生感应电动势 B 当 A 盘转动时，B 盘也能转动的原因是电流在磁场中受到力的作用，此力对转轴有力矩 C当 A盘顺时针转动时，B 盘逆时针转动 D当 A 盘顺时针转动时，B 盘也顺时针转动 2阻值为 10的电阻接到电压波形如图所示的交流电源上以下说法中正确的是 （）A电压的有效值为 10V B通过电阻的电流有效值为22A C电阻消耗电功率为 5W D电阻每秒种产生的热量为 10J 3水平固定放置的足够长的 U 形金属导轨处于竖直向上的匀强磁场中，在导轨上放着金属棒 ab，开始时 ab 棒以水平初速度 v0向右运动，最后静止在导轨上

3、，就导轨光滑和粗糙两种情况比较，这个过程 （）A安培力对 ab 棒所做的功相等 B电流所做的功相等 C产生的总热量相等 Dab 棒的动量改变量相等 4一直升飞机停在南半球的地磁极上空。该处地磁场的方向竖直向上，磁感应强度为 B。直升飞机螺旋桨叶片的长度为 l，螺旋桨转动的频率为 f，顺着地磁场的方向看螺旋桨，螺旋桨按顺时针方向转动。螺旋桨叶片的近轴端为 a，远轴端为 b，如图所示。如果忽略 a 到转轴中心线的距离，用 E 表示每个叶片中的感应电动势，则 ()AEfl2B，且 a 点电势低于 b 点电势 BE2fl2B，且 a 点电势低于 b 点电势 CEfl2B，且 a 点电势高于 b 点电势

4、 DE2fl2B，且 a 点电势高于 b 点电势 5如图所示，MN 是一根固定的通电直导线，电流方向由 N 到 M，今将一金属框 abcd 放在导线上，让线框的位置偏向导线的左边，两者彼此绝缘当导线中的电流突然增大时，线框整体受力情况为 （）A受力沿 x 轴正向 B受力沿 x 轴负向 C受力沿 y 轴正向 D受力沿 y 轴负向 6如图所示，相距为 L 的两条足够长的光滑平行轨道上，平行放置两根质量和电阻都相同的滑杆ab 和 cd，组成矩形闭合回路轨道电阻不计，匀强磁场 B 垂直穿过整个轨道平面开始时 ab 和 cd 均处于静止状态，现用一个平行轨道的恒力 F 向右拉 ab 杆，则下列说法正确的

5、是 （）Acd 杆向左运动 Bcd 杆向右运动 Cab 与 cd 杆均先做变加速运动，后做匀速运动 Dab 与 cd 杆均先做变加速运动，后做匀加速运动 7如图所示的两个电路，灯泡 L2、L3的功率均为 P，且 L1、L2、L3为相同的灯泡，匝数比为1:3:21nn，则图（a）中 L1的功率和 图（b）中 L1的功率分别为（）AP、P B9P、P94 CP94、9P DP49、9P 8如图所示，一根长导线弯成“n”形，通以电流 I，正中间用不计长度的一段绝缘线悬挂一金属环 C，环与导线处于同一竖直平面内，在电流 I 增大的过程中，下列叙述正确的是（）A金属环 C 中无感应电流产生 B金属环 C

6、 中有沿逆时针方向的感应电流 C悬挂金属环 C 的竖直线拉力变大 D金属环 C 仍能保持静止状态 9振弦型频率传感器的结构如图所示，它由钢弦和永久磁铁两部分组成，钢弦上端用固定夹块夹紧，下端的夹块与一膜片相连接，当弦上的张力越大时，弦的固有频率越大 这种装置可以从线圈输出电压的频率确定膜片处压力的变化下列说法正确的是（）A当软铁块与磁铁靠近时，a 端电势高 B当软铁块与磁铁靠近时，b 端电势高 C膜上的压力较小时，线圈中感应电动势的频率高 D膜上的压力较大时，线圈中感应电动势的频率高 10在图中的（a）、(b)、(c)中除导体棒 ab 可动外，其余部分均固定不动，（a）图中的电容器 C原来不带

7、电，设导体棒、导轨和直流电源的电阻均可忽略，导体棒和导轨间的摩擦也不计 图中装置均在水平面内，且都处于方向垂直水平面（即纸面）向下的匀强磁场中，导轨足够长，今给导体棒 ab 一个向右的初速度 v0，导体棒的最终运动状态是 （）学习必备 欢迎下载 A三种情况下，导体棒 ab 最终都 是匀速运动 B图（a）、(c)中 ab 棒最终将以不同的速度做匀速运动；图（b）中 ab 棒最终静止 C图（a）、（c）中，ab 棒最终将以相同的速度做匀速运动 D三种情况下，导体棒 ab 最终均静止 第卷（非选择题，共 110 分）二、本题共 2 小题，共 10 分，把答案填在题中相应的横线上或按题目要求作答 11

8、（4 分）有一个称为“千人震”的趣味物理小实验，实验是用一节电动势为 1.5V 的新干电池，几根导线、开关和一个用于日光灯上的镇流器，几位做这个实验的同学手拉手成一串，另一位同学将电池、镇流器、开关用导线将它们和首、尾两位同学两个空着的手相连，如图所示，在通或断时就会使连成一串的同学都有触电感觉，该实验原理是_ _；人有触电感觉时开关是通，还是断的瞬间_ _，因 为 _ _ _ 12（6 分）为了测定和描绘“220V 40W”的白炽灯灯丝的伏安特性曲线，可以利用调压变压器供电调压变压器上一一种自耦变压器，它只有一组线圈 L，绕在闭合的环形铁芯上，输入端接在 220v 交流电源的火线与零线之间，

9、输出端有一个滑动触头 P，移动它的位置，就可以使输出电压在 0250V 之间连续变化，如图所示，画出的是调压变压器的电路图符号实验室备有交流电压表、交流电流表、滑动变阻器、电键、导线等实验器材 （1）在图中完成实验电路图 （2）说明按的实验电路图进行测量，如果电表内阻的影响不能忽略，电压较高段与电压较低段相比较，哪段误差更大？为什么？_ _ 三、本题共 4 小题，共 50 分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位 13（10 分）如图甲所示的电路中，D 为二极管（正向电阻为零，反向电阻为无穷大），421RR，63R，

10、当在 AB间加上如图乙所示的交流电压时，求：（1）在 01102s 时间内通过 R1的电流；（2）1s 内电阻 R3所消耗的电能 14（12 分）如图所示，abcde和/edcba为两平行的光滑轨道，其中abcd和/edcba部分为处于水平面内的导轨，ab与 a/b 的间距为cd与dc/间距的 2 倍，de、/d e部分为圆弧形导轨，水平导轨部分处于竖直向上的匀强磁场中，圆弧形导轨部分处于匀强磁场外。在靠近 aa和cc处分别放着两根金属棒 MN、PQ，质量分别为m2和 m。为使棒 PQ 沿导轨运动，且通过半圆轨道的最高点 ee，在初始位置必须至少给棒 MN 以多大的冲量？设两段水平面导轨均足够

11、长，PQ 出磁场时 MN 仍在宽导轨道上运动。15（12 分）如图甲所示是一种自行车上照明用的车头灯，图乙是这种车头灯发电机的结构示意图，转轴的一端装有一对随轴转动的磁极，另一端装有摩擦小轮电枢线圈绕在固定的 U 形铁芯上，自行车车轮转动时，通过摩擦小轮带动磁极转动，使线圈中产生正弦交变电流，给车头灯供电已知自行车车轮半径35rcm，摩擦小轮半径00.10rcm，线圈有 n=800 匝，线题给出的四个选项中有的小题只有一个选项正确有的小题有多个选项正确全部选对的得分选不全的得分有选错或不答的得分如图所示为早期制作的发电机及电动机的示意图盘和盘分别是两个可绕固定转轴转动的铜盘用导线将盘的中下列说

12、法中正确的是不断转动盘就可以获得持续的电流其原因是整个铜盘可看成沿径向排列的无数根铜条它们切割磁感线产生感应电动势当盘转动时盘也能转动的原因是电流在磁中受到力的作用此力对转轴有力矩当盘顺时针转动时确的是电压的有效值为通过电阻的电流有效值为上让线框的位置偏向导线的左边两者彼此绝缘当导线中的电流突然增大时线框整体受力情况为受力沿轴正向受力沿轴负向受力沿轴正向受力沿轴负向如图所示相距为的两条足够长的光学习必备 欢迎下载 圈横截面积 S=20cm2，总电阻 R1=40,旋转磁极的磁感应强度 B=0.010T，车头灯电阻 R2=10.当车轮转动的角速度=8rad/s 时，求：（1）发电机磁极转动的角速度

13、；（2）车头灯中电流的有效值 16（14 分）如图所示，平行金属导轨竖直放置，仅在虚线 MN 下面的空间存在着磁感应强度随高度变化的磁场（在同一水平线上各处磁感应强度相同），磁场方向垂直纸面向里导轨上端跨接一定值电阻 R，质量为 m 的金属棒两端各套在导轨上并可在导轨上无摩擦滑动，导轨和金属棒的电阻不计，将导轨从 O 处由静止释放，进入磁场后正好做匀减速运动，刚进入磁场时速度为 v，到达 P 处时速度为 v/2，O 点和 P 点到 MN 的距离相等，求：（1）求金属棒在磁场中所受安培力 F1的大小；（2）若已知磁场上边缘（紧靠 MN）的磁感应强度为 B0，求 P 处 磁感应强度 BP；（3）在

14、金属棒运动到 P 处的过程中，电阻上共产生多少热量？参考答案 1 ABC 2BC 3CD 4A 5A 6 BD 7 B 8 BCD 9 BC（当铁块靠近磁铁时，线圈中的磁通量增加，根据楞次定律可得，b 端电势比 a 端电势高，选项 B 正确；膜上压力越小时，钢弦上的张力越大，振动频率越高，线圈中感应电动势的频率越高，所以选项 C正确）10 B 题给出的四个选项中有的小题只有一个选项正确有的小题有多个选项正确全部选对的得分选不全的得分有选错或不答的得分如图所示为早期制作的发电机及电动机的示意图盘和盘分别是两个可绕固定转轴转动的铜盘用导线将盘的中下列说法中正确的是不断转动盘就可以获得持续的电流其原

15、因是整个铜盘可看成沿径向排列的无数根铜条它们切割磁感线产生感应电动势当盘转动时盘也能转动的原因是电流在磁中受到力的作用此力对转轴有力矩当盘顺时针转动时确的是电压的有效值为通过电阻的电流有效值为上让线框的位置偏向导线的左边两者彼此绝缘当导线中的电流突然增大时线框整体受力情况为受力沿轴正向受力沿轴负向受力沿轴正向受力沿轴负向如图所示相距为的两条足够长的光学习必备 欢迎下载 11镇流器的自感现象；（1 分）断开瞬间；（1 分）只有在电路刚断开时才能产生很高的自感电动势使人产生触电的感觉（2 分）12（1）如图（注意：电流表外接或内接均可）（2 分）（2）如果电流外接，电压较高段误差较大，因为电压越高

16、，灯丝电阻越大，由于电压表分流作用而造成的误差就越大；如果内接，电压较低段，误差较大，因为电压越低，灯丝电阻越小，由于电流表分压造成的误差就越大（4 分）13解析：（1）在 01102s 时间内 D 处于导通状态，则电路总电阻为21213RRRRRR 通过 R3的电流RUIAB 代入数据解得，I=1A 则通过 R1的电流5.021IIA （2）在 1102s2102s 时间内 D 处于截止状态，则通过 R3的电流31RRUI 代入数据得，8.0/IA t=1s 内 R3消耗的电能2)(32/32tRIRIE 代入数据解得，E=492J（2 分）14若棒 PQ 刚能通过半圆形轨道的最高点 ee，

17、则由Rvmmge2，gRve.棒 PQ 在半圆形轨道上运动时机械能守恒，设其在 dd的速度为dv，由Rmgmvmved2212122 可得：gRvd5 两棒在直轨上运动的开始阶段，由于回路中存在感应电流，受安培力作用，棒 MN 速度减小，棒PQ 速度增大。当棒 MN 的速度1v和棒 PQ 的速度2v达到221vv 时，回路中磁通量不再变化而无感应电流，两者便做匀速运动，因而252gRvvd。在有感应电流存在时的每一瞬时，由IlBF 及 MN 为 PQ 长度的 2 倍可知，棒 MN 和 PQ 所受安培力 F1和2F有关系212FF。从而，在回路中存在感应电流的时间 t 内，有 212FF。设棒

18、MN 的初速度为0v，在时间 t 内分别对两棒应用动量定理，有：01122mvmvtF，22mvtF 将以上两式相除，考虑到212FF，并将1v、2v的表达式代入，可得2530gRv 从而至少应给棒 MN 的冲量：gRmmvI5320 15解析：（1）磁极与摩擦小轮之间转动的角速度相等，由于自行车车轮与摩擦小轮之间无相对运动，因此有rr00，28000rrrad/s （2）摩擦小轮带动磁极转动，线圈产生的感应电动势的最大值为SnBEm0 代入数据得，mE=4.48V 感应电动势的有效值2.32mEEV 通过灯炮的电流有效值10402.321RREI=64mA 16解析：（1）从 OMN 过程中

19、棒做自由落体，ghv22 从 MNP 的过程中做匀减速运动，故 F1大小不变，RvLBRLvBLBLIBFMN2200001 又RvLBRLvBLBLIBFPPPPP22/221 所以02BBP （3）棒从 MNP 过程中产生热量22287)2(2121mvvmmvmghQ 题给出的四个选项中有的小题只有一个选项正确有的小题有多个选项正确全部选对的得分选不全的得分有选错或不答的得分如图所示为早期制作的发电机及电动机的示意图盘和盘分别是两个可绕固定转轴转动的铜盘用导线将盘的中下列说法中正确的是不断转动盘就可以获得持续的电流其原因是整个铜盘可看成沿径向排列的无数根铜条它们切割磁感线产生感应电动势当盘转动时盘也能转动的原因是电流在磁中受到力的作用此力对转轴有力矩当盘顺时针转动时确的是电压的有效值为通过电阻的电流有效值为上让线框的位置偏向导线的左边两者彼此绝缘当导线中的电流突然增大时线框整体受力情况为受力沿轴正向受力沿轴负向受力沿轴正向受力沿轴负向如图所示相距为的两条足够长的光