1、高中学生学科素质训练系列试题高三上学期物理单元测试（10）原人教版 电磁感应 交流电 电磁波本试卷分第卷（选择题）和第卷（非选择题）两部分。共100分考试用时90分钟。第卷（选择题 共40分）一、本题共10小题，每小题4分，共40分在每小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为了体现高考的公平公正，2008年，许多地方在考场上使用了手机信号屏蔽器，该屏蔽器在工作过程中以一定的速度由低端频率向高端频率扫描。该扫描速度可以在手机接收报文信号中形成乱码干扰，使手机不能检测出从基站发出的正常数据，不能与基站建立联接，
2、从而达到屏蔽手机信号的目的，手机表现为搜索网络、无信号、无服务系统等现象。由以上信息可知 （ ）A手机信号屏蔽器是利用静电屏蔽的原理来工作的B电磁波必须在介质中才能传播C手机信号屏蔽器工作时基站发出的电磁波不能传播到考场内D手机信号屏蔽器是通过发射电磁波干扰手机工作来达到目的的2关于电磁场理论，下列说法正确的是（ ）A变化的电场周围产生的磁场一定是变化的B振荡电场周围产生的磁场也是振荡的C均匀变化的磁场周围产生的电场也是均匀变化的D变化的磁场周围产生的电场一定是变化的3一正弦交变电流的电流i随时间t变化的规律如图 所示。由图可知 （ ）A该交变电流的瞬时值表达式为i10sin（50t）B该交变
3、电流的频率为50 HzC该交变电流的有效值为10AD若该交变电流通过阻值R40 的白炽灯，则电灯消耗的功率是8 kW4如图所示，通电螺线管置于闭合金属环A的轴线上，A环在螺线管的正中间.当螺线管中的电流逐渐减小时 （ ）AA环有收缩的趋势 BA环有扩张的趋势CA环向左运动 DA环向右运动5如图所示，一电子以初速v沿与金属板平行的方向飞入两板间，在下列几种情况下，电子将向M板偏转的有（ ）A开关S接通稳定后 B断开开关S的瞬间C接通S后，变阻器的滑动触头向右迅速滑动时D接通S后，变阻器的滑动触头向左迅速滑动时6如图所示，动圈式话筒能够将声音转变为微弱的电信号（交变电流），产生的电信号一般都不是直
4、接送给扩音机，而是经过一只变压器之后再送给扩音机放大，变压器的作用是少信号沿导线传输过程中的电能损失，关于话筒内的这只变压器，下列说法中正确的是（ ）A一定是升压变压器，因为P = UI，升压后，电流减小，导线上损失的电能减少B一定不是升压变压器，因为P = U2/R，升压后，导线上损失的电能会增加C一定是降压变压器，因为I2 = n1I1 / n2，降压后，电流增大，使到达扩音机的信号加强D一定不是降压变压器，因为P = I 2R，降压后，电流增大，导线上损失的电能会增加 7如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1，b是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想电表，从某时刻开始在原线
5、圈c、d两端加上交变电压，其瞬时值表达式为u1=220sin314t（V），则 （ ）A当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为 22VB当t=s时，c、d间的电压瞬时值为110VC单刀双掷开关与a连接，在滑动变阻器触头P向上移动的过程中，电压表和电流表的示数均变小D当单刀双掷开关由a扳向b时，电压表和电流表的示数均变小8如图所示，正方形闭合导线框的质量可以忽略不计，将它从如图所示的位置匀速拉出匀强磁场。若第一次用0.3s时间拉出，外力所做的功为；第二次用时间拉出，外力所做的功为，则（ ）ABCDabcdt/sB/TO2-224图（1）图（2）t/sFO24At/sFO24Bt/sFO24Ct
6、/sFO24D9矩形导线框abcd放在匀强磁场中，磁感线方向与线圈平面垂直，磁感应强度B随时间变化的图象如图（1）所示。t=0时刻，磁感应强度的方向垂直于纸面向里。在04s时间内，线框的ab边受力随时间变化的图象（ab边所受安培力的方向规定以向左为正方向），可能如图（2）中的（ ）10如图，在水平桌面上放置两条相距l的平行光滑导轨ab与cd，阻值为R的电阻与导轨的a、c端相连。质量为m、边长为l、电阻不计的正方形线框垂直于导轨并可在导轨上滑动。整个装置放于匀强磁场中，磁场的方向竖直向上，磁感应强度的大小为B。滑杆的中点系一不可伸长的轻绳，绳绕过固定在桌边的光滑轻滑轮后，与一个质量也为m的物块相
7、连，绳处于拉直状态。现若从静止开始释放物块，用h表示物块下落的高度（物块不会触地），g表示重力加速度，其他电阻不计，则 （ ）A因通过正方形线框的磁通量始终不变，故电阻R中没有感应电流B物体下落的加速度为0.5gC若h足够大，物体下落的最大速度为D通过电阻R的电量为第卷（非选择题 共60分）二、本题共2小题，共12分把答案填在题中的横线上或按题目要求作答11（8分）（1）如图（1）所示为“研究电磁感应现象”的实验装置，请将图中所缺的导线补接完整。（1） （2）已知一灵敏电流计，当电流从正接线柱流入时，指针向正接线柱一侧偏转，现把它与线圈串联接成如下图所示电路，当条形磁铁按如图所示情况运动时，以
8、下判断正确的是_A甲图中电流表偏转方向向右B乙图中磁铁下方的极性是N极C丙图中磁铁的运动方向向下D丁图中线圈的绕制方向从上往下看为顺时针方向12（4分）绕有线圈的铁心直立在水平桌面上，铁心上套着一个铝环，线圈与电源、电键相连，如图所示。闭合电键的瞬间，铝环跳起一定高度。保持电键闭合，铝环则应_（填“保持原有高度”或“回落”）；断开电键时铝环则应_（填“跳起一定高度”或“不再跳起”）三、本题共4小题，满分48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）在远距离输电时，要考虑尽量减少输电线上的功率损失。有
9、一个小型发电站，输送的电功率为P=500kW，当使用U=5kV的电压输电时，测得安装在输电线路起点和终点处的两只电度表一昼夜示数相差4800 kWh。求： （1）输电效率和输电线的总电阻r； （2）若想使输电效率提高到98%，又不改变输电线，那么电站应使用多高的电压向外输电？14（12分）如图所示为一个小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈的长度ab=0.25m，宽度bc=0.20m，共有n=100匝，总电阻r=1.0W，可绕与磁场方向垂直的对称轴OO转动。线圈处于磁感应强度B=0.40T的匀强磁场中，与线圈两端相连的金属滑环上接一个“3.0V，1.8W”的灯泡，当线圈以角速度匀速转动时
10、，小灯泡消耗的功率恰好为1.8W。（不计转动轴与电刷的摩擦，结果保留两位有效数字。）（1）求线圈转动的角速度；（2）线圈以上述角速度转动100周过程中发电机产 生的电能为多少？15（12分）如图所示，光滑的平行水平金属导轨MN、PQ相距L，在M点和P点间连接一个阻值为R的电阻，在两导轨间cdfe矩形区域内有垂直导轨平面竖直向上、宽为d的匀强磁场，磁感应强度为B一质量为m、电阻为r、长度也刚好为L的导体棒ab垂直搁在导轨上，与磁场左边界相距d0。现用一个水平向右的力F拉棒ab，使它由静止开始运动，棒ab离开磁场前已做匀速直线运动，棒ab与导轨始终保持良好接触，导轨电阻不计，F随ab与初始位置的距
11、离x变化的情况如图，F0已知。求： （1）棒ab离开磁场右边界时的速度； （2）棒ab通过磁场区域的过程中整个回路所消耗的电能； （3）d0满足什么条件时，棒ab进入磁场后一直做匀速运动。RMNPQabcdefd0dBFOxFOxF02F0d0d0+d16（14分）将一个矩形金属线框折成直角框架abcdefa，置于倾角为=37的斜面上，ab边与斜面的底线MN平行，如图所示。m，线框总电阻为R=0.02，ab边的质量为m= 0.01 kg，其余各边的质量均忽略不计，框架可绕过c、f点的固定轴自由转动，现从t=0时刻开始沿斜面向上加一随时间均匀增加的、范围足够大的匀强磁场，磁感应强度与时间的关系为
12、B= 0.5t T，磁场方向与cdef面垂直。（cos37=0.8，sin37=0.6） （1）求线框中感应电流的大小，并指出ab段导线上感应电流的方向； （2）t为何值时框架的ab边对斜面的压力恰为零，并求从t=0开始到该时刻通过ab边的电量是多少。20081125参考答案1 D解析：静电屏蔽是利用电场来工作的，而手机信号屏蔽器是利用电磁场来工作的，故A错；电磁波可以在真空中传播，B错；由题意知手机信号屏蔽器工作过程中以一定的速度由低端频率向高端频率扫描，形成电磁波干扰由基站发出的电磁波信号，使手机不能正常工作，故C错而D正确。2B解析：变化的磁场能够在周围空间产生电场，变化的电场能够在周围
13、产生磁场；均匀变化的磁场，产生稳定的电场，均匀变化的电场，产生稳定的磁场；不均匀变化的磁场产生变化的电场，不均匀变化的电场产生变化的磁场；振荡的（即周期性变化的）磁场产生同频率的振荡电场，振荡的电场产生同频率的振荡磁场3A解析：由图象可知该交变电流的最大值为10A，周期为4102s，则其有效值为5A，频率为25 Hz，B、C选项均错；该交变电流的角速度rad/s，则其瞬时值表达式为i10sin（50t）A，故A选项正确；当其通过R40 的白炽灯时，2000 W，D选项错误。4A解析：环A所在处磁场的方向是水平的，安培力的方向总与磁场方向、电流方向垂直，流减小时，穿过A环的磁通量要减小，只有A环
14、面积减小，才能达到阻碍磁通量减小的目的。5D解析：电子将向M板偏转，上部线圈中应产生上正下负的感应电动势，再对由楞次定律判断6AD解析：解析：要减少信号沿导线传输过程中的电能损失，根据知，有效的措施是减小电路的电流，再根据知，要提高输送电压，所以AD正确。7A 解析：交流电表读出的数值是有效值，根据变压器的变压比得：。当t=s时，单刀双掷开关与a连接，在滑动变阻器触头P向上移动的过程中，电阻值变大，变压器的输出电压不变，即电压表示数不变，电流表的示数变小。当单刀双掷开关由a扳向b时，变压器的输出电压变大，电压表和电流表的示数均变大。8C解析：设线框边长为L，则线框被匀速拉出的过程中感应电动势为
15、，而，外力所做的功为，即，可见，外力所做的功与时间成反比，可得选项C正确。9D解析：在t=02s内，由Bt图象可知，线框abcd中有顺时针方向的感应电流，其ab边所受的安培力在01s内向左，在1s2s内向右，因感应电流大小不变，安培力大小与磁感应强度B大小成正比，故图象可能如选项D所示。10CD解析：线框在磁场中切割产生电动势，电阻R上有感应电流，A错；线框中的感应电流受到安培阻力作用，物块和线框的加速度逐渐减小，B错；当物块和线框的加速度为零时，线框受到的安培力等于物块的重力，即安培力Fmg，则最大速度为vm，C对；通过电阻R的电量qit，电动势平均值为E，故q，D对。 11（8分）（1）如
16、图所示。（4分） （2）A B D（4分）12（4分）回落，不再跳起（根据楞次定律的含义来确定：增反减同）13（10分）解：（1）输送功率 P=500kW，一昼夜输送电能E=Pt=12000 kWh， （1分）输电线上损失的电能 kWh， （1分）终点得到的电能E=E 7200 kWh， （1分）所以，输电效率=60%。 （1分）输电线上的电流 100A （1分）输电线损耗功率 Pr=I 2r， （1分） 其中Pr=200 kW （1分）得r=20。 （1分） （2）输电线上损耗功率，原来Pr=200kW，现在要求Pr/=10kW ，解得输电电压应调节为U / =22.4kV。 （2分）14（
17、12分）解：（1）设小灯泡正常发光时的电流为I，则 I=0.60A （1分）设灯炮正常发光时的电阻为R， R=5.0 （1分）根据闭合电路欧姆定律得：E=I（R+r）=3.6V （2分）发电机感应电动势最大值为Em=E， Em=nBS （2分）解得=1.8 rad/s =2.5 rad/s （2分） （2）发电机产生的电能为Q=IEt， t=100T=100 （2分）解得Q=5.4102J （2分）15（12分）解：（1）设离开右边界时棒ab速度为，则有 （1分） （1分） 对棒有： （2分）解得： （1分） （2）在ab棒运动的整个过程中，由能量守恒定律得： （2分） 解得： （1分） （3）棒ab刚进入磁场时即匀速运动，则 （2分） 得 （2分）16（14分）解析：（1）由题设条件可得：V （2分）所以感应电流A （2分）根据楞次定律可判断，感应电流的方向从ab。（2分） （2）ab边所受的安培力为 （2分）方向垂直于斜面向上，当框架的ab边对斜面的压力为零时，有 （2分）由以上各式解得：t=0.8s （2分）从t=0开始到该时刻通过ab边的电量q=It=0.8C （2分）（或用求解均可）高考资源网w w 高 考 资源 网