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1、圆学子梦想 铸金字品牌- 1 -温馨提示：此套题为 Word 版，请按住 Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭 Word 文档返回原板块。单元评估检测(八)第九、十章(60分钟100 分)一、选择题(本题共 7小题,每小题 7分,共 49分。每小题只有一个选项正确)1.夏天由于用电器的增多,每年都会出现“用电荒”,只好拉闸限电。若某发电站在供电过程中,用电高峰时输电的功率是正常供电的 2倍,输电线电阻不变,下列说法正确的是()A.若输送电压不变,则用电高峰时输电电流为正常供电时的 2倍B.若输送电压不变,则用电高峰时输电线损失的功率为正常供电时的 2倍C.若用电高峰时
2、的输送电压变为正常供电的 2倍,则此时输电电流为正常供电时的 4倍D.若用电高峰时的输送电压变为正常供电的 2倍,则此时输电线损失的功率为正常供电时的 4倍【解析】选 A。高压输电时 P=UI,I 是输送电路上的电流。用电高峰时,若输送电压不变,则 I 为正常时的 2 倍,A 正确;高压线上的热耗功率 P=I2R 线 ,则热耗功率变为正常时的 4 倍,B 错误;用电高峰时,若输送电压也加倍,则 I 不变,与正常时相同,C 错误;由 P=I2R 线 ,则热耗功率也不变,D 错误。2.如图甲所示,光滑平行金属导轨 MN、PQ 所在平面与水平面成 角,M、P 之间接一阻值为 R的定值电阻,阻值为 r
3、的金属棒 ab垂直导轨放置,其他部分电阻圆学子梦想 铸金字品牌- 2 -不计。整个装置处于磁感应强度为 B的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面向上。金属棒在平行于导轨的外力 F的作用下沿导轨向上运动,从运动过程中的某时刻开始计时,通过 R的感应电流 I随时间 t变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是()A.流过电阻 R的电流方向为 MRPB.金属棒 ab的动能逐渐增大C.穿过回路 abPMa的磁通量不变D.拉力 F做的功等于回路产生的热量与金属棒 ab增加的机械能之和【解题指南】(1)通过 R 的电流不变金属棒产生感应电动势不变切割速度不变棒做匀速运动。(2)利用 动能定理或能量守恒分析拉力 F
4、 做的功与热量和机械能的关系。【解析】选 D。由右手定则可知,流过电阻 R 的电流方向为 PRM,A 错误; 由 I-t图像可知,回路电流不变,金属棒向上做匀速运动,故 B 错误; 由 =BS可知,C错误;由能量守恒可知,力 F 做功将其他能量转化成回路的热能和金属棒增加的机械能,D 正确。3.(2014莆田模拟)如图所示,条形磁铁放在光滑的水平面上,以条形磁铁的中央位置的正上方某点为圆心水平固定一铜质圆环,不计空气阻力,以下判断中正圆学子梦想 铸金字品牌- 3 -确的是()A.释放圆环,环下落过程中环的机械能不守恒B.释放圆环,环下落过程中磁铁对桌面的压力比磁铁的重力大C.给磁铁水平向右的初
5、速度,磁铁向右运动的过程中做减速运动D.给磁铁水平向右的初速度,圆环将受到向左的磁场力【解析】选 C。释放圆环 ,圆环在竖直下落过程中,磁通量始终为零,不产生感应电流,因此圆环只受重力作用,机械能守恒,圆环不对磁铁产生作用力,磁铁对桌面的压力等于磁铁重力,A、B 均错误;若给磁铁水平向右的初速度,因圆环磁通量变化产生感应电流,对磁铁有向左的作用力,因此磁铁将向右做减速运动,C 正确,D 错误。4.(2014东城区模拟)如图所示,理想变压器原线圈 a、b 两端接正弦交变电压u,u=220 sin100t(V),原、副线圈的匝数比 n1n 2=101,电压表接在副线2圈 c、d 两端,输电线的等效
6、电阻为 R,原来开关 S是断开的。则当 S闭合一段时间后()A.电压表示数不变,示数为 22 V圆学子梦想 铸金字品牌- 4 -B.电压表示数不变,示数为 220 V2C.灯泡 L两端的电压将变大D.电流表示数一定为 0【解析】选 A。当 S 闭合一段时间后,电压表示数不变,由 = 得U12n12U2= U1= 220V=22 V,即电压表示数为 22V,选项 A 正确,B 错误。 S 闭合后有n21 110交流电通过电容器和电流表,电流表示数不为零,D 错误。 S 闭合后,电容器与灯泡 L 并 联的电阻减小,由于 U2 不变,所以灯泡 L 两端的电压将变小,C 错误。【加固训练】如图所示,左
7、侧的圆形导电环半径为 r=1.0 cm,导电环与一个理想变压器的原线圈相连,变压器的副线圈两端与一个电容为 C=100 pF的电容器相连,导电环的电阻不计,环中有垂直于圆环平面的变化磁场,磁感应强度 B的变化率为 = 100 sint,若电容器 C所带电荷量的最大值为 1.4110-9C,则所用理想变2压器的原、副线圈的匝数之比为(取 2=10)()A.1100 B.1001C.1100 D.100 12 2【解析】选 A。原线圈两端电压最大值U1m=( )mS=0.1 V。 2圆学子梦想 铸金字品牌- 5 -副线圈两端电压的最大值即电容器两端电压的最大值,由 C=Q得:U 2m= =14.1
8、 V,所以 = = 。Q n12U121100故 A 对。5.(2014三明模拟)如图甲所示,正三角形导线框 abc固定在磁场中,磁场方向与线圈平面垂直,磁感应强度 B随时间 t变化的关系如图乙所示。t=0 时刻磁场方向垂直纸面向里,在 04s 时间内,线框 ab边所受安培力 F随时间 t变化的关系(规定向左为力的正方向)可能是图丙中的()【解析】选 A。由楞次定律可知,02s 内导线 框中电流方向沿顺时针方向,由左手定则可以判断,01s 内 ab 边所受安培力水平向左,12s 内 ab 边所受安培力水平向右,C 错误;由 E= S,I= ,F=BIl 可知,02s 内电流大小和方向均恒定不变
9、, E圆学子梦想 铸金字品牌- 6 -ab 所受安培力大小 F 随 B 改变而改变,故 D 错误;33.5 s 时间内导线框中电流方向为逆时针方向,ab 边所受安培力水平向左,F 为正值,故 A 正确,B 错误。6.如图所示,边长为 l 的等边三角形闭合金属框架 abc,处于垂直框架平面向里的匀强磁场中,磁感应强度为 B。顶点 a在虚线上,现使线框从图示位置以速度v0匀速向右运动,bc 边始终与虚线平行,直到 bc边与虚线重合。在此过程中,下列说法错误的是()A.感应电流为顺时针方向B.bc边所受安培力不变C.感应电动势的最大值为 Blv0D.感应电动势的平均值为B02【解析】选 B。根据楞次
10、定律,可确定 A 正确。由于磁通量的变化量逐渐增大,则感应电动势逐渐增大,bc 边电流逐渐增大,安培力逐渐增大,B 错误。当 bc 边出磁场时,感应电动势最大值为 Blv0,C 正确。根据 = = ,D 正确。E 0013B2vvgll7.(2014衡阳模拟)在光滑水平桌面上有一边长为 l 的正方形线框 abcd,bc边右侧有一等腰直角三角形匀强磁场区域 efg,三角形腰长为 l,磁感应强度竖直向下,a、b、e、f 在同一直线上,其俯视图如图所示。线框从图示位置在水平拉力圆学子梦想 铸金字品牌- 7 -F作用下向右匀速穿过磁场区域,线框中感应电流 i-t和 F-t图像正确的是(以逆时针方向为电
11、流的正方向,以水平向右的拉力为正,时间单位为 )()l【解析】选 D。线框匀速运动时,bc 边进入磁场过程中,有效切割长度均匀增加,感应电流均匀增加,方向为逆时针方向;bc 边离开磁场过程中,有效长度(ad 边)均匀增加,感应电流均匀增加,方向为顺时针方向,故 A、B 均错误;安培力方向一直向左,大小 F= ,水平拉力与安培力等大反向 ,故 C 错误,D 正确。B2()2二、实验题(14 分)8.热敏电阻是传感电路中常用的电子元件,现用伏安法研究热敏电阻在不同温度下的伏安特性曲线,要求特性曲线尽可能完整。已知常温下待测热敏电阻的阻值为 4050。热敏电阻和温度计插入带塞的保温杯中,杯内有一定量
12、的冷水,其他备用的仪表和器具有:盛有热水的热水瓶(图中未画出)、电源(3V、内阻可忽略)、直流电流表(内阻约 1)、直流电压表(内阻约 5k)、滑动变阻器(010)、开关、导线若干。(1)图中,a、b、c 三条图线能反映出热敏电阻的伏安特性的曲线是。圆学子梦想 铸金字品牌- 8 -(2)在虚线框中画出实验电路图,要求测量误差尽可能小。(3)根据电路图,在图中的实物图上连线。【解析】(1) 热 敏电阻随温度的升高,阻值减小,在 I-U 图线中,任一点的 = ,可见 cI1正确。(2)热敏 电阻 为 4050。由电压表、 电流表内阻知 临界阻值R0= = =50 ,即热敏电阻属小 电阻,应用“外接
13、法”,因要描绘伏安R 5 000 2曲线电压从 0 开始连续变化。因此用滑动变阻器的“分压式” 接法,电路图如图所示。圆学子梦想 铸金字品牌- 9 -(3)实物 连线 如图:答案:(1)c (2)、(3)见解析三、计算题(本题共 2小题,共 37分。需写出规范的解题步骤)9.(17分)(2012天津高考)如图所示,一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内,导轨间距 l=0.5m,左端接有阻值 R=0.3 的电阻。一质量 m=0.1kg,电阻r=0.1 的金属棒 MN放置在导轨上,整个装置置于竖直向上的匀强磁场中,磁场的磁感应强度 B=0.4T。棒在水平向右的外力作用下,由静止开始以 a=2m/
14、s2的加速度做匀加速运动,当棒的位移 x=9m时撤去外力,棒继续运动一段距离后停下来,已知撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比 Q1Q 2=21。导轨足够长且电阻不计,棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触。求:圆学子梦想 铸金字品牌- 10 -(1)棒在匀加速运动过程中,通过电阻 R的电荷量 q;(2)撤去外力后回路中产生的焦耳热 Q2;(3)外力做的功 WF。【解析】(1) 金属棒在做匀加速运动过程中,回路的磁通量变化量为 =Blx(2 分)由法拉第电磁感应定律得,回路中的平均感应电动势为 = (1 分)E 由闭合电路欧姆定律得,回路中的平均电流为= (1 分)IE+则通过电阻
15、 R 的电荷量为 q= t (2 分)I由以上各式联立,代入数据解得 q=4.5C(1 分)(2)设撤去外力时棒的速度为 v,则由运动学公式得v2=2ax (2 分)由动能定理得,棒在撤去外力后的运动过程中安培力做功为 W=0- mv2(2 分)12由功能关系知,撤去外力后回路中产生的焦耳热为Q2=-W (1 分)代入数据得:Q 2=1.8J (1 分)(3)由题 意知 ,撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比 Q1Q2=21,可得 Q1=3.6J圆学子梦想 铸金字品牌- 11 -(2 分)在棒运动的整个过程中,由功能关系可知WF=Q1+Q2=5.4J (2 分)答案:(1)4.5C (2)1.8 J (3)5.4J10.(20分)(2013上海高考)如图,两根相距 l=0.4m、电阻不计的平行光滑金属导轨水平放置,一端与阻值 R=0.15 的电阻相连。导轨间 x0一侧存在沿 x方向均匀增大的稳恒磁场,其方向与导轨平面垂直,变化率 k=0.5T/m,x=0处磁场的磁感应强度 B0=0.5T。一根质量 m=0.1kg、电阻 r=0.05 的金属棒置于导轨上,并与导轨垂直。棒在外力作用下从 x=0处以初速度 v0=2m/s沿导轨向右运动,运动过程中电阻上消耗的功率不变。求:(1)回路中的电流;(
