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1、高二五班 刘晓坦 1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 3 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，其原因是将整个铜盘看成沿径向排列的无数
2、根铜条，它们做切割磁感线运动，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 10VB通过电阻的电流有效值为 A 2C电阻消耗电功率为 5WD电阻每秒种产生的热量为 10J3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，就导轨光滑和粗糙两种情况比较，这个
3、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在变电所，经常要用交流电表去检测电网上的强电流，使用的仪器是电流互感器，下列图中能正确反映其工作原理的是 （ ）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 高二五班 刘晓坦 2B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
4、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，两种情况下变压器灯泡 L2、L 3 的功率均为 P，且 L1、L 2、L 3 为相同的灯泡，匝数比为 ，则图（a）中 L1 的功率和1:3:21n图（b）中 L1 的功率分别为（ ）AP 、 P B 9P、 4C 、9P D 、9P448如图所示
5、，一根长导线弯成“n”形，通以直流电 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 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
6、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 （ ）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 棒最终静止高二五班 刘晓坦 3C图（a ）
7、 、 （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 20 分，把答案填在题中相应的横线上或按题目要求作答11 （12 分） （1）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_（2）在操场上，两同学相距
8、 L 为 10m 左右，在东偏北、西偏南 11的沿垂直于地磁场方向的两个位置上，面对面将一并联铜芯双绞线，象甩跳绳一样摇动，并将线的两端分别接在灵敏电流计上双绞线并联后的电阻 R 为 2，绳摇动的频率配合节拍器的节奏，保持 f=2Hz如果同学摇动绳子的最大圆半径h=1m，电流计的最大值 I=3mA试估算地磁场的磁感应强度的数量级_数学表达式 B=_ （用 R,I,L,f,h 等已知量表示）将两人的位置改为与刚才方向垂直的两点上，那么电流计的读数_12 （10 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
9、，绕在闭合的环形铁芯上，输入端接在 220B 交流电源的火线与零线之间，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 6 小题，共 90 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 （14 分）如图甲所示的电路中，D
10、 为二极管（正向电阻为零，反向电阻为无穷大） ， ，当在 AB 间加上如图乙所示的交流电压时，求：421R63R（1）在 0110 2 s 时间内通过 R1 的电流；（2）1s 内电阻 R3 所消耗的电能14 （14 分）在开展研究性学习 的过程中，某同学设计了一个利用线圈测量转 轮转速的装置如图所示，在轮子的边缘贴上小磁体，将小线圈靠近轮边放置，接上数据采集器和电脑（即 DIS 实验器材） 如果小线圈的面积为 S，圈数为 N 匝，小磁体附近的磁感应强度最大值为 B，回路的总电阻为 R，实验发现，轮子转过 角，小线圈的磁感应强度由最大值变为零因此，他说“只要测得此高二五班 刘晓坦 4时感应电流
11、的平均值 I，就可以测出转轮转速的大小 ”请你运用所学的知识，通过计算对该同学的结论作出评价15 （14 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 cm，摩擦小轮半径 cm，线圈有 n=800 匝，线圈横截面积35r 0.1rS=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
12、）发电机磁极转动的角速度；（2）车头灯中电流的有效值16 （16 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
13、应强度 BP；（3）在金属棒运动到 P 处的过程中，电阻上共产生多少热量？17 （16 分）如图所示为检测某传感器的电路图，传感器上标有“3V 0.9W”的字样（传感器可看作一个纯电阻） ，滑动变阻器 R0 上标有“10 1A”的字样，电流表的量程为 0.6A，电压表的量程为3V（1）根据传感器上的标注，计算该传感器的电阻和额定电流（2）若电路各元件均完好，检测时，为了确保电路各部分的安全，在 a、b 之间所加的电源电压的最大值是多少？（3）根据技术资料可知，如果传感器的电阻变化超过高二五班 刘晓坦 51，则该传感器就失去了作用实际检测时，将一个电压恒定的电压加在图中 a、b 之间（该电源电压
14、小于上述所求电压的最大值） ，闭合开关 S，通过调节 R0 来改变电路中的电流和 R0 两端的电压检测记录如下：电压表示数 U/V 电流表示数 I/A第一次 1.48 0.16第二次 0.91 0.22若不计检测电路对传感器电阻的影响，通过计算分析，你认为这个传感器是否仍可使用？此时a、b 所加的电压是多少？18 （16 分）如图（甲）所示，一固定的矩形导体线圈水平放置，线圈的两端接一只小灯泡，在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场已知线圈的匝数 n=100 匝，电阻 r=10，所围成矩形的面积 S=0040m 2，小灯泡的电阻 R=90，磁场的磁感应强度随按如图（乙）所示的规律
15、变化，线圈中产生的感应电动势瞬时值的表达式为 ，其中 Bm 为磁感应强度tTSBem2cos的最大值，T 为磁场变化的周期不计灯丝电阻随温度的变化，求：（1）线圈中产生感应电动势的最大值（2）小灯泡消耗的电功率（3）在磁感强度变化的 0 的时间内，通过小灯泡的电荷量4T答案1答案：ABC 将图中铜盘 A 所在的一组装置作为发电机模型，铜盘 B 所在的一组装置作为电动机模型，这样就可以简单地把铜盘等效为由圆心到圆周的一系列“辐条” ，处在磁场中的每一根“辐条”都在做切割磁感线运动，产生感应电动势，进而分析可得2答案：BC 根据图象可知电压最大值为 Um=10V，有效值为 V，电流有效值为 A，210U2RUI电阻消耗的电功率为 W510)2(RIP3答案：CD 从能量的角度考虑，导轨光滑时，金属棒的动能全部转化为电能，最终以焦耳热的形式释放出来；导轨粗糙时，金属棒的动能一部分转化为电能，另一部分通过摩擦转化为热能，而安培力做功可以用机械能与电能之间的转化来量度，因此产生的电能不相同，所以 A 错；电流做功可
