2026年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第九章 電磁感應(yīng)交變電流 綜合訓(xùn)練 (安徽專用)學(xué)生版+解析_第1頁
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文檔簡介

第九章電磁感應(yīng)交變電流

(考試時間:100分鐘試卷滿分:75分)

注意事項(xiàng):

1.答卷前,考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。

2.回答選擇題時,選出每小題答案后,用鉛筆把答題卜對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。如需改動,用橡皮

擦干凈后,冉選涂其他答案標(biāo)號。回答非選擇題時,將答案與在答題卡上。與在本試卷上尢效。

3.考試結(jié)束后,將本試卷和答題卡一并交回。

第I卷(選擇題,共42分)

一、選擇題(本題共10小題,共42分。在每個小題給出的四個選項(xiàng)中,第1?8小題,每小題4分,只有一

個選項(xiàng)符合題意;第9?10小題,有多個選項(xiàng)符合題意,全部選對的得5分,選對而不全的得3分,錯選

或不選的得0分)

1.【現(xiàn)代科技與學(xué)科知識結(jié)合】(2025?江蘇揚(yáng)州?模擬預(yù)測)渦流檢測是工業(yè)上無損檢測的方法之

一。如圖所示,線圈中通以一定頻率的正弦交變電流,靠近待測工件時,工件內(nèi)會產(chǎn)生渦流,同時線圈中

的電流受渦流影響也會發(fā)生變化。下列說法中正確的是()

待測工件

A.渦流的磁場總是要阻礙穿過工件磁通量的變化

B.渦流的頻率小于通入線圈的交變電流頻率

C.通電線圈和待測工件間存在恒定的作用力

D.待測工件可以是塑料或橡膠制品

2.(2025?安徽?模擬預(yù)測)市場上有一款按壓式發(fā)電的手電筒,當(dāng)按照一定頻率按壓時,內(nèi)置的微型發(fā)電

機(jī)線圈轉(zhuǎn)動。已知線圈的匝數(shù)為N,閉合回路的總電阻為上穿過線圈的磁通量隨時間按照圖示正弦規(guī)律變

化,下列說法正確的是()

0

A.時線圈中電動勢最大

B.線圈中電流的最大值為更幽t

RT

C.在一個周期內(nèi)克服安培力做功為2N%2M

RT

4N(l)

D.在一個周期內(nèi)通過線圈的總電荷量為一^

A

3.”新臺(2025?四川德陽?三模)如圖所示,周長為人阻值為R的圓環(huán)豎直向下落入均勻輻向磁場中,

圓環(huán)的圓心始終在磁鐵N極的軸線上,圓環(huán)所在位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為8,圓環(huán)在加速下落過程中的

某一時刻的加速度大小為。,忽略電感的影響,重力加速度為g,則下列說法正確的是()

A.該時刻圓環(huán)受到的安培力大小為〃心

B.該時刻圓環(huán)的速度大小為

C.下落過程中,穿過圓環(huán)的磁通量未變,無感應(yīng)電流產(chǎn)生

D.卜落過程中,圓環(huán)內(nèi)的感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r針(俯視)

4.‘E(2025?廣東中山?二模)法拉第圓盤的裝置結(jié)構(gòu)可簡化為圖甲,一個半徑為/?的勻質(zhì)金屬圓盤全

部水平放置在豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,在圓心O和圓盤邊緣的A點(diǎn)之間接有?小燈泡,

通過握把帶動圓盤在磁場中繞軸心。沿箭頭所示方向轉(zhuǎn)動,當(dāng)角速度為。時,可觀察到小燈泡發(fā)光。某同

學(xué)改變實(shí)驗(yàn)條件分別進(jìn)行了如圖乙、圖丙的實(shí)驗(yàn),其中圖乙僅撤去了小燈泡:圖丙撤去了小處泡,且僅有

陰影區(qū)域的一半圓盤處在勻強(qiáng)磁場中,其他條件不變。下列說法正確的是()

A.圖甲A點(diǎn)的電勢大于。點(diǎn)的電勢

B.圖乙。4間的電勢差大小為

C.圖丙圓盤中沒有感應(yīng)電流

D.撤去施加在握把上的外力,不考慮轉(zhuǎn)軸的摩擦,則甲、丙圓盤減速轉(zhuǎn)動至靜止,乙圓盤保持勻速轉(zhuǎn)

5.‘%境【生產(chǎn)生活與學(xué)科知識結(jié)合】(2025?山東濟(jì)南?二模)為了檢驗(yàn)輸電電壓高低對電能輸送的影響,

某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲、乙所示的兩個電路進(jìn)行對比實(shí)驗(yàn)。兩個電路使用相同的低壓交流電源,所有的電阻

和燈泡電阻均相等,導(dǎo)線電阻不計(jì)。圖乙中的理想變壓器的匝數(shù)比小:4=/:%=1:2。已知燈泡L消耗的

功率為P,則燈泡L2消耗的功率為()

R?L

o_I-----1--J

R

A.-PB.-P

92

6.(2025?安徽?二模)如圖甲所示,空間存在豎直向下,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2T的勻強(qiáng)磁場,絕緣水平桌面

上固定一間距為1m的光滑金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌的左側(cè)接有阻值為1。的電阻R和理想二極管。。導(dǎo)軌上放置長

為1m,阻值為1C的導(dǎo)體棒出九7=0時刻起H棒在外力作用下向右運(yùn)動,其速度變化規(guī)律如圖乙所示,運(yùn)

動過程中棒始終與導(dǎo)軌垂直且兩端與導(dǎo)軌保持良好接觸,不計(jì)導(dǎo)軌電阻,則導(dǎo)體棒而兩端電壓有效值為()

b

A.x/5VB.2VC.2>/2VD.4V

7.(2025?安徽?模擬預(yù)測)如圖1所示,將一根均勻硬質(zhì)導(dǎo)線擰成兩個半徑之比為2:1的圓形線圈,并將導(dǎo)

線的兩端相連。現(xiàn)將線圈垂直放入一勻強(qiáng)磁場中,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度8的變化規(guī)律如圖2所示,以圖1中

垂直紙面向里為磁場的正方向。已知小線圈的面積為0.5m2,小線圈的電阻為則()

圖1圖2

A.0-ls,大線圈和小線圈內(nèi)的感應(yīng)電流方向都為順時針

B.3s~5s,線圈中的電流為0.06A

C.0~5s,回路內(nèi)電流的有效值為0.04百A

D.0-ls,大線圈受到的安培力方向沿半徑向外,小線圈受到的安培力方向沿半徑向里

8.(2025?湖北?模擬預(yù)測)如圖所示,兩個半徑均為R的圓形磁場區(qū)域內(nèi),存在磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小相等、

方向分別垂直紙面向外、向里的勻強(qiáng)磁場。現(xiàn)有半徑也為A的圓形導(dǎo)線框從圖示位置開始向右勻速穿過磁

場區(qū)域。若以順時針方向?yàn)殡娏鞯恼较颍瑒t線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流,與線框移動的位移x的關(guān)系圖像是

()

9.電路中。和a為兩個相同的小燈泡,均標(biāo)有“12V6W”字樣,電容

器C的擊穿電壓為15V。理想變壓器輸入電壓〃隨時間,按正弦規(guī)律變化的圖像如圖乙所示,開關(guān)加、S?均

斷開時,小燈泡L正常發(fā)光。下列說法正確的是()

A.該交變電壓瞬時值表達(dá)式為〃=36x/isinl00m(V)

B.燈泡L正常發(fā)光時,變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為1:3

C.燈泡L正常發(fā)光時,若閉合開關(guān)S?,電容器。不會被擊穿

D.若閉合開關(guān)S-斷開開關(guān)S?,滑片P往下移動,燈泡L「J都變暗

10.(2025?安徽?模擬預(yù)測)如圖所示,兩根光滑足夠長、間距為/的平行金屬導(dǎo)軌固定在水平面上,左側(cè)

通過單刀雙擲開關(guān)分別連接定值電阻和平行板電容器,定值電阻阻值為R,電容器的電容為C長度為/、

質(zhì)量為,,八電阻為,的導(dǎo)體棒恰好可垂直了金屬導(dǎo)軟放在導(dǎo)軌間,空間中有足夠大、方向豎直向下、磁感應(yīng)

強(qiáng)度大小為4的勻強(qiáng)磁場。將開美S撥向1,并同時給導(dǎo)體棒一垂直棒、水平向右的初速度%,待電路穩(wěn)定

時將S撥向2,電路再次穩(wěn)定時將S撥向1,之后再將S撥向2,…,如此往復(fù)多次。若導(dǎo)軌和導(dǎo)線電阻不計(jì),

關(guān)于該系統(tǒng),下列說法正確的是()

XXX

XXX

XXX

X|XX

A第一次將S接】,電路穩(wěn)定時導(dǎo)體棒做勻速運(yùn)動,速度為缶

CBImv

B.第一次將S接2,電路穩(wěn)定過程中經(jīng)過定值電阻的電量為0

m+CB乎

C.第二次將S接1,穩(wěn)定時導(dǎo)體棒的速度為

(w+Cfi2/2)2

D往復(fù)多次后,定值電阻產(chǎn)生的總熱量為恐

第n卷(非選擇題,共58分)

二、填空題(本題共2小題,共15分)

11.(6分)(2025?云南?模擬預(yù)測)某同學(xué)用可拆式變壓器做“探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系'’的實(shí)

瞼,如圖所示.求解下列問題:

⑴下列本實(shí)驗(yàn)中需要用到的其它實(shí)驗(yàn)器材組合,正確的是

A.干電池和直流電壓表

B.低壓交流電源和直流電壓表

C.干電池和交流電壓表

D.低壓交流電源和交流電壓表

⑵本實(shí)驗(yàn)中用的科學(xué)方法是o

A.控制變量法B.等效替代法C.整體隔離法

⑶某次實(shí)驗(yàn)時,原線圈匝數(shù)為々=1400匝,副線圈匝數(shù)為a=400匝,原線圈接入的電壓為280V,副線圈

兩端電壓可能為o

A.7.8VB.8.2VC.9.6VD.14.0V

12.(9分)(2025?四川樂山?二模)氣敏電阻在安全環(huán)保領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。某氣敏電阻說明書給出的氣

敏電阻感隨甲醛濃度,7變化的曲線如圖〃所示。

⑴為檢驗(yàn)該氣敏電阻的參數(shù)是否與圖。一致,實(shí)驗(yàn)可供選用的器材如下:

A.蓄電池(電動勢6V,內(nèi)阻不計(jì))

B.亳安表Ai(量程2mA,內(nèi)阻為200Q)

C.毫安表Az(量程5mA,內(nèi)阻約20Q)

D.定值電阻Ro(阻值2800。)

E.滑動變阻器Q(最大阻值10Q,額定電流0.2A)

F.滑動變阻器上(最大阻值200d額定電流0.2A)

G.開關(guān)、導(dǎo)線若干

探究小組根據(jù)器材設(shè)計(jì)了圖人所示電路來測量不同甲醛濃度下氣敏電阻的阻值,其中:

①滑動變阻器七應(yīng)選用(填“R/〃或"R2);

②開關(guān)S閉合前,應(yīng)將滑動變阻器品的滑片置于端(填〃/或%");

(2)實(shí)驗(yàn)時,將氣敏電阻置于密封小盒內(nèi),通過注入甲醛改變盒內(nèi)濃度,記錄不同濃度卜電表示數(shù),當(dāng)甲醛

濃度為6xl(r,kg?m”時亳安表Ai和亳安表A2的示數(shù)分別為1.51mA和3.51mA,此時測得該氣敏電阻的阻

值為kQ(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。

⑶多次測量數(shù)據(jù),得出該氣敏電阻的參數(shù)與圖〃基本一致。探究小組利用該氣敏電阻設(shè)計(jì)了如圖c所示的

簡單測試電路,用來測定室內(nèi)甲醛是否超標(biāo)(國家室內(nèi)甲醛濃度標(biāo)準(zhǔn)是〃KlxIOrkgFL),并能在室內(nèi)甲

醛濃度超標(biāo)時發(fā)出報警音。電路中報警器的電阻可視為無窮大,電源電動勢E=3.0V(內(nèi)阻不計(jì)),在接通

電路時報警器兩端電壓大于2.0V時發(fā)出報警音“已超標(biāo)",小于等于2.0V時發(fā)出提示音“未超標(biāo)〃。則在電阻

小和&中,是定值電阻,其阻值為kQ(保留兩位有效數(shù)字)。

三、計(jì)算題(本題共3小題,共43分。要有必要的文字說明和演算步驟。有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)

13.(10分)(2025?上海?一模)在A地,懸掛一個邊長為0.2m的正方形單匝導(dǎo)體線框,如圖所示,〃邊

固定在東西方向的轉(zhuǎn)軸上,線框總電阻為2Q。起始時刻線框平面處于水平面內(nèi)的位置1,釋放后線框沿順

時針方向轉(zhuǎn)動,,時刻到達(dá)萼百平面內(nèi)的位置2,只考慮地磁場.己知某同學(xué)用手機(jī)測得A地的地磁場分布

情況如下,求:

(1)從位置1轉(zhuǎn)動到位置2的過程,通過線框平面必〃磁通量的最大值;

⑵線框在位置2時,cd邊內(nèi)感應(yīng)電流的方向;

⑶從位置1轉(zhuǎn)動到位置2的過程,線框中平均感應(yīng)電流的大小。

14.(15分)(2025?山西臨汾?二模)電磁彈射在電磁炮、航天器、艦載機(jī)等需要超高速的領(lǐng)域中有著廣泛

的應(yīng)用。為了研究問題的方便,將其簡化為如圖所示的模型(俯視圖)。發(fā)射軌道被簡化為兩個固定在水

平面上、間距為L且相互平行的足夠長金屬導(dǎo)軌,整個導(dǎo)軌平面處在豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度為3的勻強(qiáng)磁場

中。發(fā)射導(dǎo)軌的左端為充電電路,已知電源的電動勢為E,電容器的電容為C。子彈載體被簡化為一根質(zhì)

量為〃?、長度也為L、具有一定電阻的金屬導(dǎo)體棒。金屬導(dǎo)體棒垂直放置于平行金屬導(dǎo)軌上,忽略一切摩

擦以及導(dǎo)軌和導(dǎo)線的電阻。將開關(guān)S先接。,用電源對電容器進(jìn)行充電,電容器充電結(jié)束后,將開關(guān)接〃,

電容器通過導(dǎo)體棒放電,導(dǎo)體棒由靜止開始運(yùn)動,導(dǎo)體棒離開導(dǎo)軌時發(fā)射結(jié)束。

(1)求發(fā)射時導(dǎo)體棒能獲得的最終發(fā)射速度匕”:

⑵已知電容器儲存的電場能為W=;CU2,求發(fā)射過程中導(dǎo)體棒上產(chǎn)生的焦耳熱Q;

⑶如果磁感應(yīng)強(qiáng)度"的大小可以調(diào)節(jié),保持其它參數(shù)不變,為使導(dǎo)體棒的最終動能取得最大值,求所加磁

感應(yīng)強(qiáng)度"的大小及對應(yīng)最終發(fā)射動能的最大值穌a。

15.(18分)(2025?安徽?模擬預(yù)測)如圖所示,間距為L的足夠長平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在絕緣水平面上,

垂直卜導(dǎo)磯的邊界PQ右側(cè)有垂直;導(dǎo)軌平曲向上的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為8,四根相同的金屬棒。、

b、c、d垂直放在導(dǎo)軌上,。、2,之間和。、4之間均用長為的絕緣輕桿連接,。、力在磁場外,c、d

在磁場內(nèi)。先將金屬棒。、”鎖定,給金屬棒"一個向右、大小為n標(biāo)2r3的初速度,當(dāng)金屬棒,,剛進(jìn)磁場時

立即解除對金屬棒C、的鎖定,最終〃與C不會發(fā)生碰撞。已知四根金屬棒的質(zhì)量均為〃工接入電路的電

阻均為R,導(dǎo)軌電阻不計(jì),四根金屬棒運(yùn)動過程中始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好,求:

P????????

ba????c94'?

???????

----A%????■??

???????

????????

(1)金屬棒。剛進(jìn)磁場時,金屬棒。的加速度多大;

(2)從金屬棒〃剛進(jìn)磁場至金屬棒人剛進(jìn)磁場的過程中,絕緣輕桿對金屬棒方的沖量多大;

⑶金屬棒c開始的位置離PQ的距離至少多大。

第九章電磁感應(yīng)交變電流

(考試時間:100分鐘試卷滿分:75分)

注意事項(xiàng):

1.答卷前,考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題k上。

2.回答選擇題時,選出每小潁答案后,用鉛筆杷答題卡對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。如需改動,用橡皮

擦干凈后,再選涂其他答案標(biāo)號。回答非選擇題時,將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。

3.考試結(jié)束后,將本試卷和答題卡一并交回。

第I卷(選擇題,共42分)

一、選擇題(本題共10小題,共42分。在每個小題給出的四個選項(xiàng)中,第I?8小題,每小題4分,只有一

個選項(xiàng)符合題意;第9?10小題,有多個選項(xiàng)符合題意,全部選對的得5分,選對而不全的得3分,錯選

或不選的得0分)

1.父⑶【現(xiàn)代科技與學(xué)科知識結(jié)合】(2025?江蘇揚(yáng)州?模擬預(yù)測)渦流檢測是工業(yè)上無損檢測的方法之

一。如圖所示,線圈中通以一定頻率的正弦交變電流,靠近待測工件時,工件內(nèi)會產(chǎn)生渦流,同時線圈中

的電流受渦流影響也會發(fā)生變化。下列說法中正確的是()

A.渦流的磁場總是要阻礙穿過工件磁通量的變化

B.渦流的頻率小于通入線圈的交變電流頻率

C.通電線圈和待測工件間存在恒定的作用力

D.待測工件可以是塑料或橡膠制品

【答案】A

【詳解】A.根據(jù)楞次定律得可知感應(yīng)電流的磁場總是要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化,故渦流的磁場

總是要阻礙穿過工件磁通量的變億,A正確;

B.感應(yīng)電流的頻率與原電流的頻率是相同的,渦流的頻率等于通入線圈的交流電頻率,B錯誤;

C.因?yàn)榫€圈交流電是周期變化的,故在工件中引起的交流電也是周期性變化的,可知通電線圈和待測工件

間存在周期性變化的作用力,c錯誤;

D.電磁感應(yīng)只能發(fā)生在金屬物體匕故待測工件只能是金屬制品,D錯誤。

故選Ao

2.(2025?安徽?模擬預(yù)測)市場上有一款按壓式發(fā)電的手電筒,當(dāng)按照一定頻率按壓時,內(nèi)置的微型發(fā)電

機(jī)線圈轉(zhuǎn)動。已知線圈的匝數(shù)為M閉合同路的總電阻為R,穿過線圈的磁通量隨時間按照圖示正弦規(guī)律變

化.,下列說法正確的是()

B.線圈中電流的最大值為叵色L

RT

C.在一個周期內(nèi)克服安培力做功為"臣21

RT

D.在一個周期內(nèi)通過線圈的總電荷量為4竺N〉①

K

【答案】c

7

【詳解】A.磁通量隨時間變化圖像的斜率表示磁通量的變化率,在/=;時穿過線圈的磁通量最大,但磁

通量的變化率為0,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律知,線圈中感應(yīng)電動勢為零,故A錯誤;

B.感應(yīng)電動勢的最大值為EmMAHS/nNCDmOnN⑴m不

所以線圈中電流的最大值為(=2等

故B錯誤:

C.一個周期內(nèi)克服安培力做功為E7

卬=。Q=/T=

RT

故C正確:

D由于在一個周期內(nèi),通過線圈的感應(yīng)電動勢的平均值為后”等

由圖知△①=0,故感應(yīng)電動勢的平均值為0,感應(yīng)電流的平均值為零,根據(jù)9=日

所以通過線圈的總電荷量為零,故D錯誤。

故選Co

3.新思維(2025?四川德陽?:模)如圖所示,周長為L、阻值為R的圓環(huán)豎直向下落入均勻輻向磁場中,

圓環(huán)的圓心始終在磁鐵N極的軸線上,圓環(huán)所在位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為氏圓環(huán)在加速下落過程中的

某一時刻的加速度大小為小忽略電感的影響,重力加速度為g,則下列說法正確的是(

[Ml環(huán)

俯視圖

A.該時刻圓環(huán)受到的安培力大小為"心

B.該時刻圓環(huán)的速度大小為

B七

C.下落過程中,穿過圓環(huán)的磁通量未變,無感應(yīng)電流產(chǎn)生

D.下落過程中,圓環(huán)內(nèi)的感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r針(俯視)

【答案】B

【詳解】A.根據(jù)牛頓第二定律可得-反=〃心

解得"=mg-ma,故A錯誤;

B.圓環(huán)受到的安培力為入=8〃

E

其中/=一,E=BLv

R

聯(lián)立解得酎=華普

故B正確:

BL

C.下落過程中,圓環(huán)切割磁感線,產(chǎn)生動生電動勢,產(chǎn)生感應(yīng)電流,故C錯誤;

D.由題意根據(jù)右手定則,圓環(huán)內(nèi)的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r針,故D錯誤。

故選Bo

4.(2025?廣東中山?二模)法拉第圓盤的裝置結(jié)構(gòu)可簡化為圖甲,一個半徑為,?的勻質(zhì)金屬圓盤全

部水平放置在豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,在圓心。和圓盤邊緣的A點(diǎn)之間接有一小燈泡,

通過握把帶動圓盤在磁場中繞軸心。沿箭頭所示方向轉(zhuǎn)動,當(dāng)角速度為。時,可觀察到小燈泡發(fā)光。某同

學(xué)改變實(shí)驗(yàn)條件分別進(jìn)行了如圖乙、圖丙的實(shí)驗(yàn),其中圖乙僅撤去了小燈泡:圖丙撤去了小燈泡,.且僅有

陰影區(qū)域的一半圓盤處在勻強(qiáng)磁場中,其他條件不變。卜.列說法正確的是()

A.圖甲A點(diǎn)的電勢大于。點(diǎn)的電勢

B.圖乙0A間的電勢差大小為r

C.圖丙圓盤中沒有感應(yīng)電流

D.撤去施加在握把上的外力,不考慮轉(zhuǎn)軸的摩擦,則甲、丙圓盤減速轉(zhuǎn)動至靜止,乙圓盤保持勻速轉(zhuǎn)

【答案】D

【詳解】A.將金屬盤看作無數(shù)條由中心指向邊緣的金屬棒組合而成,當(dāng)金屬盤轉(zhuǎn)動時,每根金屬棒都在切

割磁感線,相當(dāng)于電源,由右手定則判斷可知,盤邊緣為電源負(fù)極,中心為正極,所以A點(diǎn)的電勢小于0

點(diǎn)的電勢,故A錯誤;

B.圖乙撤去了小燈泡,金屬圓盤不構(gòu)成回路,不產(chǎn)生感應(yīng)電流,但當(dāng)金屬盤轉(zhuǎn)動時,每根金屬棒都在切割

磁感線,產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,0A間的電勢差大小等「感應(yīng)電動勢大小,為r=①產(chǎn)

故B錯誤;

C.圖丙僅撤去了小燈泡,且僅有陰影區(qū)域的一半圓盤處在勻強(qiáng)磁場中。當(dāng)金屬盤轉(zhuǎn)動時,陰影處每根金屬

棒都在切割磁感線,產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,金屬棒和沒有在陰影區(qū)的金屬盤組成回路,會產(chǎn)生感應(yīng)電流,故C

錯誤;

D.撤去施加在握把上的外力,不考慮轉(zhuǎn)軸的摩擦,甲轉(zhuǎn)動過程中燈泡消耗電能,圓盤產(chǎn)生焦耳熱,因此甲

圓盤減速轉(zhuǎn)動至靜止。丙轉(zhuǎn)動過程中,一半圓盤不切割磁感線,形成渦流,根據(jù)楞次定律可知,圓盤處于

磁場中的那部分會受到與轉(zhuǎn)動方向相反的安培力而使圓盤停止轉(zhuǎn)動,故丙圓盤減速轉(zhuǎn)動至靜止。乙圓盤磁

場穿過整個I員I盤,圓心與邊緣會形成一個恒定的電勢差,不會形成渦流,圓盤不受安培力,因此圓盤將勻

速轉(zhuǎn)動,故D正確。

故選Do

5.’,咻境【生產(chǎn)生活與學(xué)科知識結(jié)合】(2025?山東濟(jì)南?:模)為了檢驗(yàn)輸電電壓高低對電能輸送的影響,

某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲、乙所示的兩個電路進(jìn)行對比實(shí)驗(yàn)。兩個電路使用相同的低壓交流電源,所有的電阻

和燈泡電阻均相等,導(dǎo)線電阻不計(jì)。圖乙中的理想變壓器的匝數(shù)比〃|:勺=〃4:%=1:2。已知燈泡L消耗的

功率為則燈泡L?消耗的功率為()

R

R

甲乙

C.2P

【答案】D

【詳解】令低壓交流電源的有效值為G,圖甲中燈泡L消耗的功率尸=

圖乙中升壓變壓器的輸出電壓^2=—=2a

口4/\2zx2

將降壓變壓器與燈泡L2等效為一個電阻,貝IJ等效電阻為E=3=々一=2??二衛(wèi)R=4R

%4

等效電阻消耗功率等于燈泡G消耗的功率,則有凡

2R+&)

結(jié)合上述解得4=4尸

故選Do

6.(2025?安徽?二模)如圖甲所示,空間存在豎直向下,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2T的勻強(qiáng)磁場,絕緣水平桌面

上固定一間距為1m的光滑金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌的左側(cè)接有阻值為1Q的電阻R和理想二極管D,導(dǎo)軌上放置長

為1m,阻值為1C的導(dǎo)體棒曲,7=0時刻起他棒在外力作用下向右運(yùn)動,其速度變化規(guī)律如圖乙所示,運(yùn)

動過程中棒始終與導(dǎo)軌垂直且兩端與導(dǎo)軌保持良好接觸!,不計(jì)導(dǎo)軌電阻,則導(dǎo)體棒而兩端電壓有效值為()

b

A.x/5VB.2VC.2>/2VD.4V

【答案】A

【詳解】由圖乙可知最大速度為2m/s,當(dāng)導(dǎo)體棒向右運(yùn)動時,根據(jù)楞次定律和安培定則川.知,電流沿逆時

針方向,二極管導(dǎo)通,導(dǎo)體棒兩端電壓的最大值為

2A2

當(dāng)導(dǎo)體棒向左運(yùn)動時,二極管截止,電路中沒有電流,導(dǎo)體棒兩端電壓最大值

U^-Em-DLvm-4V(2s<t<4s)

(U(】b)2(4^)2

根據(jù)有效值的定義可得上LTJ正)r_u方效T

----------X1------------X—=--------X1

R2R2R

解得U有效=^V

故選Ao

7.(2025?安徽?模擬預(yù)測)如圖1所示,將一根均勻硬質(zhì)導(dǎo)線擰成兩個半徑之比為2:1的圓形線圈,并將導(dǎo)

線的兩端相連。現(xiàn)將線圈垂直放入?勻強(qiáng)磁場中,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化規(guī)律如圖2所示,以圖1中

垂直紙面向里為磁場的正方向。已知小線圈的面積為05/,小線圈的電阻為(Q,則()

圖1圖2

A.0~ls,大線圈和小線圈內(nèi)的感應(yīng)電流方向都為順時針

B.3s-5s,線圈中的電流為0.06A

C.0~5s,回路內(nèi)電流的有效值為0.04后A

D.0~ls,大線圈受到的安培力方向沿半徑向外,小線圈受到的安培力方向沿半徑向里

【答案】C

【詳解】A.根據(jù)楞次定律,O~ls內(nèi),大線圈和小線圈內(nèi)的感應(yīng)電流方向都為逆時針,選項(xiàng)A錯誤;

B.根據(jù)線圈的連接方式,兩線圈中的電動勢串聯(lián),小線圈£=9XO.5V=O.1V,電阻弓=與。,大線圈

E="x2.0V=0.4V,電阻回路內(nèi)的電流/=芻±J=O/A,選項(xiàng)B錯誤;

23彳+與

C.設(shè)0~5s內(nèi)回路內(nèi)電流的有效值為〃,則有/2Rx4=/需x5,解得〃=O.O4x/5A,選項(xiàng)C正確;

D.O~ls內(nèi),大線圈和小線圈內(nèi)的感應(yīng)電流方向都為逆時針,故大、小線圈受到的安培力方向都沿半徑向夕卜.

選項(xiàng)D錯誤。

故選Co

8.(2025?湖北?模擬預(yù)測)如圖所示,兩個半徑均為R的圓形磁場區(qū)域內(nèi),存在磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小相等、

方向分別垂直紙面向外、向里的勻強(qiáng)磁場。現(xiàn)有半徑也為R的圓形導(dǎo)線框從圖示位置開始向右勻速穿過磁

場區(qū)域。若以順時針方向?yàn)殡娏鞯恼较颍瑒t線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流i與線框移動的位移x的關(guān)系圖像是

()

【答案】D

【詳解】AB.當(dāng)導(dǎo)線框進(jìn)入第一個圓時,根據(jù)幾何知識可得切割磁感線的弦長為

根據(jù)i=*

%

可知感應(yīng)電流與位移x不是線性關(guān)系,故AB錯誤;

,2BRv

CD,根據(jù)上述分析,當(dāng)x=2R時,1()=-—

R怒

若導(dǎo)線框與兩個圓都相交時,如圖所示

設(shè)導(dǎo)線框進(jìn)入第二個圓位移為X時,根據(jù)幾何知識可得切割磁感線的總弦長為

L==,4&一/+“R2-X。

根據(jù)柯西不等式有E=yj^Rx-x2+,4防一面<(12+12)“4&-f)2+^4R--x2)2

即Z?工4x218Rt18改

因?yàn)?WxW2R

由二次函數(shù)式,可解得當(dāng)x=R時,L<2>/3R

即線圈的中心到達(dá)兩圓形磁場的交點(diǎn)位置時,線圈在兩個磁場中的部分切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢方向

相同,此時線圈中的感應(yīng)電動勢最大,感應(yīng)電流最大,

則感應(yīng)電流i=2x當(dāng)業(yè)=同<2i°

R總

故C錯誤,D正確。

故選D。

第二種方法:定性解釋法

根據(jù)幾何關(guān)系,圓形導(dǎo)線框不可能同時與兩圓相交的弦長都為直徑,有效長度不可能達(dá)到L<4R

根據(jù)/=-—

可得i<2i°

故C錯誤,D正確。

故選Do

9.(2025?安徽?模擬預(yù)測)如圖甲所示,電路中。和4為兩個相同的小燈泡,均標(biāo)有“12V6W”字樣,電容

器C的擊穿電壓為15V。理想變壓器輸入電壓"隨時間/按正弦規(guī)律變化的圖像如圖乙所示,開關(guān)和、S?均

)

A.該交變電壓瞬時值表達(dá)式為〃=36四sinlOOm(V)

B.燈泡L正常發(fā)光時,變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為1:3

C.燈泡L正常發(fā)光時,若閉合開關(guān)S2,電容器。不會被擊穿

D.若閉合開關(guān)M,斷開開關(guān)與,滑片P往下移動,燈泡匕、J都變暗

【答案】AD

【詳解】A.根據(jù)圖乙可知,交變電流的周期為了=0.02s

則(o==1OO^rad/s

根據(jù)圖像可知,,=0時,〃=0,Um=36V2V

可得電壓瞬時值表達(dá)式為〃=36&sin1(XhrKV)

故A正確:

B.原線圈兩端電壓為U=36V

小燈泡L正常發(fā)光時,副線圈兩端電壓為%=12V

itU.363

則原、副線圈的匝數(shù)比為,

故B錯誤:

U小燈泡L1正常發(fā)光時,電容器兩端電壓最大值為〃2m=75%=I2V5V=17V

超過電容器的擊穿電壓15V,故閉合開關(guān)&電容器C會被擊穿,故C錯誤:

D.若閉合開關(guān)S-斷開開關(guān)工,滑片P往下移動,副線圈匝數(shù)減小,輸入電壓不變,根據(jù)理想變壓器原

副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系#=與

可知%減小,所以燈泡L1、L?都變暗,故D正確。

故選AD。

10.(2025?安徽?模擬預(yù)測)如圖所示,兩根光滑足夠長、間距為/的平行金屬導(dǎo)軌固定在水平面上,左側(cè)

通過單刀雙擲開關(guān)分別連接定值電阻和平行板電容器,定值電阻阻值為R,電容器的電容為C長度為/、

質(zhì)量為小、電阻為,?的導(dǎo)體棒恰好可垂直于金屬導(dǎo)軌放在導(dǎo)軌間,空間中有足夠大、方向豎直向下、磁感應(yīng)

強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場。將開關(guān)S撥向1,并同時給導(dǎo)體棒一垂直棒、水平向右的初速度%,待電路穩(wěn)定

時將S撥向2,電路再次穩(wěn)定時將S撥向1,之后再將S撥向2,…如此往復(fù)多次。若導(dǎo)軌和導(dǎo)線電阻不計(jì),

關(guān)于該系統(tǒng),下列說法正確的是()

XXXX

A第一次將$接】,電路穩(wěn)定時導(dǎo)體棒做勻速運(yùn)動,速度為缶

CBIniv

B.第一次將S接2,電路穩(wěn)定過程中經(jīng)過定值電阻的電量為o

rn+CB2l2

C.第二次將S接1,穩(wěn)定時導(dǎo)體棒的速度為訴所

D.往復(fù)多次后,定值電阻產(chǎn)生的總熱量為赤飛

2(/?+r)

【答案】AC

【詳解】A.第一次將S接1穩(wěn)定時有卸匕二(4

此時電容器極板所帶電荷量1=C4

導(dǎo)體棒達(dá)到穩(wěn)定過程中根據(jù)動量定理有-=m\\-mvQ

其中1=幾

CBlmV)

解得K=

m+CB212%=m+CB-l2

故A正確;

B.第一次將S接2穩(wěn)定時,導(dǎo)體棒速度減為0,根據(jù)動量定理有-87>2=-m匕

其中%二32

2

mvn

解得%~[m-k-CB-l^Bl

故B錯誤;

C.結(jié)合上述,第二次將S接1時導(dǎo)體棒的初速度為0,電容器通過導(dǎo)體棒放電,穩(wěn)定時有3N2=UC2

此時電容器極板所帶電荷量%=CUC2

導(dǎo)體棒達(dá)到穩(wěn)定過程中,根據(jù)動量定理有3石〃3=用匕

其中-%

CB泊叫

結(jié)合上述解得匕=7—-^2-

故C正確;

D.往復(fù)多次后電容器不帶電,導(dǎo)體棒的速度也為0,整個系統(tǒng)產(chǎn)生的總熱量為Q=;

由干S接1時導(dǎo)體棒中有電流通過,而定值電阻上沒有電流通過,S接2時,導(dǎo)體棒與定值電阻上均有電流

通過,則有QR<當(dāng)

R+r

解得磊

故D錯誤。

故選ACo

第n卷(非選擇題,共58分)

二、填空題(本題共2小題,共15分)

11.(6分)(2025?云南?模擬預(yù)測)某同學(xué)用可拆式變壓器做“探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系'’的實(shí)

驗(yàn),如圖所示。求解下列問題:

⑴下列本實(shí)驗(yàn)中需要用到的其它實(shí)驗(yàn)器材組合,正確的是O

A.干電池和直流電壓表

B.低壓交流電源和直流電壓表

C.干電池和交流電壓表

D.低壓交流電源和交流電壓表

⑵本實(shí)驗(yàn)中用的科學(xué)方法是o

A.控制變量法B.等效替代法C.整體隔離法

⑶某次實(shí)驗(yàn)時,原線圈匝數(shù)為"=1400匝,副線圈匝數(shù)為〃2=400匝,原線圈接入的電壓為28.0V,副線圈

兩端電壓可能為.

A.7.8VB.8.2VC.9.6VD.14.0V

【答案】⑴D:⑵A:⑶A

【詳解】(1)變壓器的工作原理是電磁感應(yīng),原線圈需要通交流電,這樣副線圈才能產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,所

以電源應(yīng)選低壓交流電源:同時,要測量原、副線圈的電壓,因?yàn)槭墙涣麟妷海砸媒涣麟妷罕怼?/p>

故選De

(2)在探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系時,需要控制其他因素不變,研究電壓和匝數(shù)的關(guān)系,采

用的是控制變量法。

故選A。

⑶根據(jù)務(wù)二叢

U2n2

可得38.0V

因漏磁、能量損耗等影響,副線圈兩端電壓將小于8V。

故選Ao

12.(9分)(2025?四川樂山?二模)氣敏電阻在安全環(huán)保領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。某氣敏電阻說明書給出的氣

敏電阻尺/隨甲醛濃度〃變化的曲線如圖。所示。

R/kC

02468101214

圖1圖方圖C

⑴為檢驗(yàn)該氣敏電阻的參數(shù)是否與圖。一致,實(shí)驗(yàn)可供選用的器材如下:

A.蓄電池(電動勢6V,內(nèi)阻不計(jì))

B.亳安表Ai(量程2mA,內(nèi)阻為200。)

C.亳安表Az(量程5mA,內(nèi)阻約20。)

D.定值電阻勒(阻值2800C)

E.滑動變阻器小(最大阻值10Q,額定電流0.2A)

F.滑動變阻器&(最大阻值200Q,額定電流0.2A)

G.開關(guān)、導(dǎo)線若干

探究小組根據(jù)器材設(shè)計(jì)了圖。所示電路來測量不同甲醛濃度下氣敏電阻的阻值,其中:

①滑動變阻器七應(yīng)選用(填恤”或"R2);

②開關(guān)S閉合前,應(yīng)將滑動變阻器”的滑片置于端(填%〃或%〃):

(2)實(shí)驗(yàn)時,將氣敏電阻置于密封小盒內(nèi),通過注入甲醛改變盒內(nèi)濃度,記錄不同濃度下電表示數(shù),當(dāng)甲醛

濃度為6xl0-'kg.m-3時毫安表Ai和亳安表A2的示數(shù)分別為1.51mA和3.51mA,此時測得該氣敏電阻的阻

值為kC(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。

⑶多次測量數(shù)據(jù),得出該氣敏電阻的參數(shù)與圖〃基本一致。探究小組利用該氣敏電阻設(shè)計(jì)了如圖c所示的

簡單測試電路,用來測定室內(nèi)甲醛是否超標(biāo)(國家室內(nèi)甲醛濃度標(biāo)準(zhǔn)是77GxiCT,kg-m-3),并能在室內(nèi)甲

醛濃度超標(biāo)時發(fā)出報警音。電路中報警器的電阻可視為無窮大,電源電動勢上=3.0V(內(nèi)阻不計(jì)),在接通

電路時報警器兩端電壓大于2.0V時發(fā)出報警音“己超標(biāo)",小于等于2.0V時發(fā)出提示音“未超標(biāo)〃。則在電阻

以和心中,是定值電阻,其阻值為kQ(保留兩位有效數(shù)字)。

【答案】⑴R2a;(2)2.27;(3)R1.3

【詳解】(1)①⑴根據(jù)圖b可知,滑動變阻器采用了分壓接法,為了調(diào)節(jié)方便,本來應(yīng)該選擇最大阻值

較小的R/;但是考慮到若選擇網(wǎng)=10Q,電源電動勢為6V,則可能會超過滑動變阻器的最大電流0.2A,所

以選擇/?2o

②⑵開關(guān)S閉合前,應(yīng)將滑動變阻器品的滑片置于〃端。

(2)該氣敏電阻的阻值為4二227kQ

(3)⑶⑷因甲醇濃度越大,則力阻值越大,回路總電阻越大,總電流越小,則定值電阻上的電壓越小,

燈上的電壓越大,當(dāng)超過2.0V時發(fā)出報警音,可知后為氣敏電阻,R3為定值電阻;當(dāng)室內(nèi)甲醛濃度是

32

③R.==0-°x2.6kQ=1.3kQ

片以皤八7且小川時以總樂。,可知定值電阻2.0

RP

三、計(jì)算題(本題共3小題,共43分。要有必要的文字說明和演算步驟。有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)

13.(10分)(20251??海??模)在4地,懸掛一個邊長為0.2m的正方形單匝導(dǎo)體線框,如圖所示,。以邊

固定在東西方向的轉(zhuǎn)軸上,線框總電阻為2Q。起始時刻線框平面處于水平面內(nèi)的位置1,釋放后線框沿順

時針方向轉(zhuǎn)動,/時刻到達(dá)豎直平面內(nèi)的位置2,只考慮地磁場。已知某同學(xué)用手機(jī)測得人地的地磁場分布

情況如下,求:

⑴從位置1轉(zhuǎn)動到位置2的過程,通過線框平面必M磁通量的最大值;

。)線框在位置2時,“邊內(nèi)感應(yīng)電流的方向:

⑶從位置1轉(zhuǎn)動到位置2的過程,線框中平均感應(yīng)電流的大小。

【答案】⑴i.igxio'wb:⑵—小⑶o

【詳解】(1)在A地,地磁場的大小為8="歐+度=&紇12分)

則可得從位置1轉(zhuǎn)動到位置2的過程,通過線框平面乃〃磁通量的最大值為

-52-6

(Dm=Bl3=V2x2.1xl0x0.2Wb?lJ9x]0Wb(2分)

(2)根據(jù)楞次定律,感應(yīng)電流的方向?yàn)镃Td(1分)

(3)從位置1轉(zhuǎn)動到位置2的過程,線框中磁通量的變化量為

2252-52

△0=02-0),=BxL-B.L=2.1XIO-x0.2Wb-2.1x10x0.2Wb=0(2分)

根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,川得線框中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動勢^=—=0(2分)

所以,可知從位置1轉(zhuǎn)動到位置2的過程,線框中平均感應(yīng)電流的大小7=^=0(1分)

R

14.(15分)(2025?山西臨汾?二模)電磁彈射在電磁炮、航天器、艦載機(jī)等需要超高速的領(lǐng)域中有著廣泛

的應(yīng)用。為了研究問題的方便,將其簡化為如圖所示的模型(俯視圖)。發(fā)射軌道被簡化為兩個固定在水

平面上、間距為z且相互平行的足夠長金屬導(dǎo)軌,整個導(dǎo)軌平面處在豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場

中。發(fā)射導(dǎo)軌的左端為充電電路,已知電源的電動勢為石,電容器的電容為C。子彈載體被簡化為一根質(zhì)

量為〃?、長度也為L、具有一定電阻的金屬導(dǎo)體棒。金屬導(dǎo)體棒垂宜放置于平行金屬導(dǎo)軌上,忽略一切摩

擦以及導(dǎo)軌和導(dǎo)線的電阻。將開關(guān)S先按明用電源對電容卷進(jìn)行充電,電容相充電結(jié)束后,將開關(guān)接。,

電容器通過導(dǎo)體棒放電,導(dǎo)體棒由靜止開始運(yùn)動,導(dǎo)體棒離開導(dǎo)軌時發(fā)射結(jié)束.

⑴求發(fā)射時導(dǎo)體棒能獲得的最終發(fā)射速度匕.:

⑵己知電容器儲存的電場能為W=gcu2,求發(fā)射過程中導(dǎo)體棒上產(chǎn)生的焦耳熱Q;

⑶如果磁感應(yīng)強(qiáng)度8的大小可以調(diào)節(jié),保持其它參數(shù)不變,為使導(dǎo)體棒的最終動能取得最大值,求所加磁

感應(yīng)強(qiáng)度4的大小及對應(yīng)最終發(fā)射動能的最大值Ra。

【答案】(1"="BLCE-(2)0=—"E____

{jm2.⑷乜2⑶8

°m+CBI?2m+2CBl3,Lt

【詳解】(l)導(dǎo)體棒達(dá)到最大速度時,感應(yīng)電動勢等廣電容器電壓U=BL%(I分)

對導(dǎo)體棒

溫馨提示

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