1、奈曼旗实验中学高二单元测试201903物理试卷 命题人：侯玉花试题考查范围：选修3-2第四章“电磁感应”和第五章“交变电流”前四节注意：本试题共26题，100分；答题时间45分钟；将所有题答案直接填写在答题纸上。一选择题（本题共20小题，均为单选题；每小题3分，共60分）1. “磁生电”是电磁学的重大发现之一,不但具有重要的理论意义,而且具有极大的实用价值,引领人类进入了电气时代。首先通过实验发现电磁感应现象的科学家是()A. 牛顿B. 库仑C. 法拉第D. 爱因斯坦2. 在匀强磁场中,垂直磁场方向放一个面积为3.010-2m2的线框,若穿过线框所围面积的磁通量为1.510-3Wb,则磁场磁感
2、应强度的大小为()A. 4.510-4TB. 4.510-2TC. 5.010-4TD. 5.010-2T3. 科学家探索自然界的奥秘,要付出艰辛的努力。19世纪,英国科学家法拉第经过10年坚持不懈的努力,发现了电磁感应现象。下图中可用于研究电磁感应现象的实验是()A. B. C. D. 4. 条形磁铁竖直放置,闭合圆环水平放置,条形磁铁中心线穿过圆环中心,如图所示。若圆环为弹性环,其形状由I扩大到,那么圆环内磁通量的变化情况是() A. 磁通量增大B. 磁通量减小C. 磁通量不变D. 条件不足,无法确定5. 如图所示矩形线框在磁场内做的各种运动中，能够产生感应电流的是()6. 如图所示，当导
3、体棒MN在外力作用下沿导轨向右运动时，流过电阻R的电流方向是()A. ABB. BAC. 无感应电流 D. 无法确定7. 如图所示，当磁铁突然向铜环运动时，铜环的运动情况且是()A. 向右摆动B. 向左摆动C. 静止D. 无法判定8. 如图甲所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示，在0T2时间内，直导线中电流方向向上，则在T2T时间内，线框中感应电流的方向与线框所受安培力的方向正确的是() A. 逆时针，向右B. 逆时针，向左C. 顺时针，向右D. 顺时针，向左9. 闭合电路中感应电动势的大小取决于穿过这一电路的() A. 磁通量 B. 磁通
4、量的变化量C. 磁通量的变化率D. 磁通量变化所需时间10. 穿过一个单匝线圈的磁通量始终为每秒均匀地增加2Wb，则() A. 线圈中的感应电动势每秒增加2VB. 线圈中的感应电动势每秒减小2VC. 线圈中的感应电动势始终为2V D. 线圈中不产生感应电动势11. 如图所示，MN、PQ为两条平行放置的金属导轨，左端接有定值电阻R，金属棒ab斜放在两导轨之间，与导轨接触良好，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面，设金属棒与两导轨接触点之间的距离为l，金属棒与导轨间夹角为60，以速度v水平向右匀速运动，不计导轨和棒的电阻，则流过金属棒中的电流为() A. I=BlvR B. I=3Blv2R C
5、. I=Blv2RD. I=3Blv3R12. 如图所示的情况中，金属导体中产生的感应电动势为Blv的是() A. 乙和丁 B. 甲、乙、丁C. 甲、乙、丙、丁D. 只有乙13.奥斯特发现了电流的磁效应,揭示了电现象和磁现象之间存在着某种联系,法拉第发现了电磁感应定律,使人们对电和磁内在联系的认识更加完善。关于电磁感应,下列说法中正确的是() A. 运动的磁铁能够使附近静止的线圈中产生电流B. 静止导线中的恒定电流可以使附近静止的线圈中产生电流C. 静止的磁铁不可以使附近运动的线圈中产生电流D. 运动导线上的恒定电流不可以使附近静止的线圈中产生电流14. 关于反电动势，下列说法中正确的是()
6、A. 只要线圈在磁场中运动就能产生反电动势B. 只要穿过线圈的磁通量变化，就产生反电动势C. 电动机在转动时线圈内产生反电动势D. 反电动势就是发电机产生的电动势15. 在如图所示电路中，L为电阻很小的线圈，G1和G2为零点在表盘中央的相同的电流表。当开关S闭合时，电流表G1指针偏向右方，那么当开关S断开时，将出现的现象是()。A. G1和G2指针都立即回到零点B. G1指针立即回到零点，而G2指针缓慢地回到零点C. G1指针缓慢回到零点，而G2指针先立即偏向右方，然后缓慢地回到零点D. G1指针立即偏向左方，然后缓慢地回到零点，而G2指针缓慢地回到零点16. 如图所示,L为自感系数较大的线圈
7、,电路稳定后小灯泡正常发光,当断开开关S的瞬间会有()A. 灯A立即熄灭 B. 灯A慢慢熄灭C. 灯A突然闪亮一下再慢慢熄灭D. 灯A突然闪亮一下再突然熄灭17. 一理想变压器原、副线圈匝数比n1n2=115,原线圈与正弦交变电源连接,输入电压u随时间t的变化规律如图所示,副线圈仅接入一个10的电阻,则（ ）A. 流过电阻的最大电流是20AB. 与电阻并联的电压表的示数是141VC. 变压器的输入功率是1103WD. 在交变电流变化的一个周期内,电阻产生的焦耳热是2103J18. 下列提到的交变电流,不是指有效值的是() A. 交流电压表读数B. 保险丝熔断电流C. 电容器击穿电压D. 220
8、V交流电压19. 下图所示的图像中,不属于交变电流的是()A. B. C. D. 20. 如图所示，理想变压器的原线圈两端接在u2202sin100t(V)的交流电源上，副线圈两端接R55的负载电阻，原、副线圈匝数之比为21，电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是A. 原线圈中电流表的读数为1A B. 原线圈中的输入功率为2202WC. 副线圈中电压表的读数为1102VD. 副线圈中输出交流电的周期为0.01s二填空题（本题共3小题，每空2分，共18分。）21. 我国照明电压的瞬时值表达式为e=2202sin100tV,它的周期是,频率是,在1s内电流的方向改变次,电压最大值为。22.
9、如图所示是用涡流金属探测器探究地下金属物的示意图,当探测到地下的金属物时,(选填“金属物”或“探头”)中产生涡流。23. 在电子技术中,从某一装置输出的交变电流常常既有高频成分又有低频成分。要把低频成分输送到下一级装置,可用如图所示电路,其中电容C叫,通过它的是(选填“高频”或“低频”),它的电容一般较(选填“大”或“小”),对高频容抗较(选填“大”或“小”)。三计算题（本题共3小题，第24题和第26题各8分，第25题6分，共22分。）24. 如图所示为余弦式交变电流的图像,根据图像求解下列问题:(1)该交变电流的周期;(2)该交变电流的频率;(3)若该交变电流通过10的电阻时,电阻消耗的电功
10、率。25. 左图表示一交变电流随时间的变化图像，其中电流正值为正弦曲线的正半周，则该交流电的有效值为多少？26. 如图所示，线框用裸导线组成，cd、ef两边竖直放置且相互平行，裸导体ab水平放置并可沿cd、ef无摩擦滑动，而导体棒所在处为匀强磁场，匀强磁场的磁感应强度B2=2T，已知ab长l=0.1m，整个电路总电阻R=5螺线管匝数n=4匝，螺线管横截面积S=0.1m2.在螺线管内有图示方向磁场B1，当磁场B1还以B1t=10T/s的变化率均匀增加时，导体棒恰好处于静止状态.(g取10m/s2)(1)求通过导体棒ab的电流大小.(2)导体棒ab质量m为多少？参考答案1. 【答案】C2. 【答案
11、】D【解析】据=BS知B=S=1.510-3310-2T=510-2T。3. 【答案】C【解析】在上述四种现象中,选项A中现象表明电流在磁场中受到力的作用;选项B中的现象说明电流周围存在着磁场;选项C可用于研究电磁感应现象;选项D可用于研究恒定电流。4. 【答案】B【解析】磁铁内部磁感线从S极到N极,磁铁外部磁感线从N级到S极,由于圆环在时,面积大于在时的面积,因此,中由磁铁N极到S极向下穿过圆环的磁感线条数大于中,而在、两种形状时,在磁铁内部由S极到N极向上穿过圆环的磁感线的条数相同,不论圆环处在形状还是形状,向上穿过圆环的磁感线条数总是多于向下穿过圆环的磁感线条数,且中向下的磁感线多,因此
12、中总的磁通量少,B正确。5. 【答案】B【解析】只有穿过闭合线圈的磁通量发生变化时，线圈中才会产生感应电流.A、C、D图中的线圈在运动过程中，穿过线圈的磁通量没有发生变化，所以没有感应电流产生.B图中的线圈在转动过程中，穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中有感应电流产生.6. 【答案】A【解析】由右手定则判断导体棒MN切割磁感线产生感应电流的方向为N到M，所以流过电阻R的电流方向为AB，A正确.7. 【答案】A【解析】本题可由两种方法来解决：方法l：画出磁铁的磁感线分布，如图甲所示，当磁铁向铜环运动时，穿过铜环的磁通量增加，由楞次定律判断出铜环中的感应电流方向如图甲所示.分析铜环受安培力作用而运动
13、时，可把铜环中的电流等效为多段直线电流元.取上、下两小段电流元作为研究对象，由左手定则确定两段电流元的受力，由此可推断出整个铜环所受合力向右，则A正确.方法2(等效法)：磁铁向右运动，使铜环产生的感应电流可等效为如图乙所示的条形磁铁，两磁铁有排斥作用，故A正确.8. 【答案】C【解析】直导线中的电流方向向下且增大，穿过线框的磁通量垂直纸面向外且增加，由楞次定律知感应电流方向为顺时针，由左手定则可知线框所受安培力向右，故C正确.9. 【答案】C【解析】由E=nt得，E与磁通量的变化率成正比，故选项C正确.10. 【答案】C【解析】由法拉第电磁感应定律得E=nt=2v，所以线圈中感应电动势始终为2
14、V，选项C正确.11. 【答案】B【解析】本题考查公式E=Blvsin.公式E=Blv适用于B、l、v三者互相垂直的情况，本题B与l，B与v是相互垂直的，但l与v不垂直，故取l垂直于v的长度lsin即有效切割长度，所以E=Blvsin60=32Blv，由欧姆定律I=3Blv2R.故正确答案为B.12. 【答案】B【解析】公式E=Blv中的l应指导体的有效切割长度，甲、乙、丁中的有效长度均为l，电动势E=Blv；而丙的有效长度为lsin，电动势E=Blvsin，故B项正确.13. 【答案】A【解析】因磁通量变化产生感应电动势的现象,叫电磁感应。通过闭合电路的磁通量发生变化是产生感应电流的条件。闭
15、合线圈面积不变,改变磁场强度,磁通量也会改变,也会发生电磁感应现象。运动的磁铁能够使附近静止的线圈中产生电流,故A正确,B错误;线圈可以相对磁体运动,静止的磁铁可以使附近运动的线圈中产生电流,故CD错误。14. 【答案】C【解析】反电动势是与电源电动势相反的电动势，其作用是削弱电源的电动势，产生反电动势的前提是必须有电源存在，故正确答案为C.15. 【答案】D【解析】当开关断开时，通过线圈的电流变小，导致线圈中产生瞬间感应电动势，从而阻碍电流的变小，所以使得G2的指针缓慢地回到零点，而流过G1的电流的方向与开始时电流的方向相反，所以指针先立即偏向左方，然后缓慢地回到零点.故ABC错误，D正确；
16、故选D。16. 【答案】A【解析】当开关S断开时,由于通过自感线圈的电流变小,线圈中将产生自感电动势,由于S断开后,不能形成闭合回路,因此灯A在开关断开后立即熄灭。A正确。17. 【答案】C【解析】由图像知,输入电压的最大值为2202V,周期为0.02s,由电压与匝数比的关系知,输出电压最大值为1002V,流过电阻的电流最大值为102A,输出电压有效值为100V,电压表示数为100V,电流有效值为10A,输出功率为1000W,电阻在一个周期内产生的焦耳热为20J,故A、B、D错误,C正确。18. 【答案】C【解析】根据对交流电有效值的定义及理解,C指的是交流电的峰值。19. 【答案】D【解析】
17、图A、B、C中e的方向均发生了周期性变化,故它们属于交变电流,但不是按正弦函数规律变化的交变电流。20. 【答案】A【解析】副线圈电压U2=n2U1n1=110V，副线圈电流I2=U2R=2A，原线圈电流I1=n2I2n1=1A，选项A正确；副线圈功率P=U2I2=220W，理想变压器原、副线圈功率相等，也为220W，选项B错误；副线圈中电压表的读数为有效值110V，选项C错误；T=2=2100=0.02s；选项D错误。综上本题选A。21. 【答案】0.02s50Hz1002202V【解析】由电压的瞬时值表达式e=2202sin100tV可得Um=2202V,=100rad/s,所以周期T=2
18、=0.02s;由公式f=1T得f=50Hz;一个周期内电流的方向改变两次,所以1s内电流方向改变100次。22. 【答案】金属物【解析】探头中有磁铁,当探头靠近金属物时,金属物中产生涡流。23. 【答案】高频旁路电容高频小小【解析】电容器的容抗Xc=12fC,电路要把低频成分输送到下一级,C的作用是“通高频、阻低频”,所以C要小一些。24.(1) 【答案】由图像可知T=0.08s(2) 【答案】因f=1T,所以f=10.08Hz=12.5Hz。(3) 【答案】该交变电流的电压有效值为U=1102V=552V,P=U2R=(552)210W=605W。25. 【答案】正弦式交变电流的有效值等于峰值乘22，而方波的有效值等于其峰值，设交流电的有效值为I，则有Q=(I12)2RT2+I22RT2=I2RT，代入数据得I=53A.26.(1) 【答案】螺线管产生的感应电动势为E=nt=nB1tS=4100.1V，故I=ER=0.8A.(2) 【答案】ab所受的安培力F=B2Il=20.80.1N=0.16N，导体棒静止时有F=mg，解得m=0.16kg.
