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1、第三章过关检测(一)(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分.每小题给出的四个选项中,15题只有一个选项符合题目要求,68题有两项符合题目要求.全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.下列器件属于变压器的是()解析:A为电容器;B为电动机;C为冶炼金属的高频感应炉;D为变压器.答案:D2.如图所示,一矩形线框置于磁感应强度为B的匀强磁场中,线框平面与磁场方向垂直,若线框的面积为S,则通过线框的磁通量为()A.BSB.BSC.SBD.0解析:由磁通量的定义式=BS求.答案:A3.如图所示,一条形磁铁在图示位置静止下落穿过采用双线绕成的闭合线
2、圈,则条形磁铁从下落到穿过线圈的过程中可能做()A.匀减速运动B.匀速运动C.非匀变速运动D.自由落体运动解析:由于采用双线绕法,两导线的电流方向总相反,它们产生的磁场互相抵消,因此条形磁铁根本不受磁场力,只受到重力的作用,因此选项D正确.答案:D4.如图所示的电路中,若要灯泡持续发光,则S端应该接入()A.交流电源B.恒定直流电源C.滑动变阻器D.开关解析:要使灯泡持续发光,而电路中有电容器,电容器有“隔直流、通交流”的作用,所以应在S端接入交流电源.答案:A5.一个电阻接在10 V的直流电源上,它的发热功率为P,当它接到电压为u=10sin 100t V的交流电源上时,发热功率是()A.0
3、.25PB.0.5PC.PD.2P解析:计算交变电流的发热功率,必须选择有效值通直流电时P=U直2R=(10V)2R通交变电流时P=Ue2R=(Um2)2R=(52 V)2R所以P=P2.故应选B项.答案:B6.一个称为“千人震”的趣味物理小实验是用一节电动势为1.5 V的新干电池、几根导线、开关和一个用于日光灯上的镇流器,几位做实验的同学手拉手成一排,另一位同学将电池、镇流器、开关用导线将它们和首、尾两位同学两个空着的手相连,如图所示.在开关闭合后再断开时就会使连成一排的同学有触电感觉,则()A.该实验的原理是镇流器的自感现象B.该实验的原理是1.5 V的电压让人感到触电C.人有触电感觉是在
4、开关断开瞬间D.有触电的感觉是在开关闭合的瞬间解析:1.5 V的电压不会使人有触电的感觉.当电路接通后处于通电状态时,电流流过镇流器的线圈,电路断开瞬间由于镇流器的自感系数很大,会产生很高的自感电动势,使人产生触电的感觉.答案:AC7.关于电磁感应的下列说法中,正确的是()A.穿过线圈的磁通量为零时,感应电动势不一定为零B.穿过同一线圈的磁通量越大,感应电动势越大C.穿过同一线圈的磁通量的变化越大,感应电动势越大D.穿过同一线圈的磁通量的变化越快,感应电动势越大解析:由法拉第电磁感应定律知E=nt,即感应电动势E的大小与磁通量的大小及磁通量变化的大小无关,而与磁通量变化快慢有关,所以A、D项正
5、确,B、C不正确.答案:AD8.一理想变压器原、副线圈的匝数比n1n2=12,电源电压u=2202sin t V,原线圈电路中接入一熔断电流 I0=1 A的保险丝,副线圈中接入一滑动变阻器R,如图所示.为了使保险丝不致熔断,调节R时,其阻值可以为()A.440 B.4402 C.885 D.8802 解析:当I1=I0时,副线圈中电流I2=n1n2I1= A,副线圈中电压U2=n2n1U1=n2Umn12=440 V,因此,副线圈电路中负载电阻的最小值Rmin=U2I2=880 ,选项C、D符合要求.答案:CD二、填空题(每小题10分,共20分.把答案填在题中的横线上或按题目要求作答)9.如图
6、所示,在“探究产生感应电流的条件”的实验中,开关断开时,条形磁铁插入或拔出线圈的过程中,电流表表针不动;开关闭合时,磁铁静止在线圈中,电流表表针也不动;开关闭合时,将磁铁插入或拔出线圈的过程中,电流表表针发生偏转.由此得出,产生感应电流的条件:电路必须,穿过电路的磁通量发生.解析:产生感应电流的条件是电路必须闭合,且穿过电路的磁通量发生变化.答案:闭合变化10.阅读“玩具电震器”,回答所提的问题.一些玩具电震器,例如伪装的打火机,一按就使人麻木;伪装的糖果盒,一掀盖就使人受到电震的刺激.其中仅用一个1.5 V的电池,为什么能够输出这么高的电压呢?玩具电震器是利用电磁感应的原理制成的,它像变压器
7、一样,能够把1.5 V的电压升高几十至一百倍.但它和变压器不同,因为变压器是把交变电流的电压改变,而电震器却是把低压直流电变为高压电.玩具电震器的构造如图所示,在一条软铁棒M上绕了数十匝的漆包线圈A(相当于变压器的原线圈),此线圈中间接一个1.5 V的电池.线圈的两端,一端接钢片D,钢片D的一端固定,另一端镶着一小块软铁C,软铁C正对铁棒的一端.线圈的另一端连接一触片E,E与C作弹性的接触.在线圈A之上再绕了数百匝细的漆包线B(相当于变压器的副线圈),B的两端F和G则分别连接到人的两只手指会接触的金属部分.问题:通过对以上材料的阅读,可以知道:玩具电震器是利用的原理制成的.这个“玩具电震器”的
8、工作过程是否说明大小和方向总是不变的直流电通过变压器的原线圈能够在副线圈变成高压的交变电流?(只回答“是”或“不是”,不需要解释).解析:当这恶作剧玩具的“受害者”使用它时,开关S就接通,线圈A就有电流,这电流使软铁棒产生磁场,其磁感线通过线圈B.这时,软铁棒(此时相当于一块电磁铁)的磁场力把软铁块C吸引过来,使C与E刚离开时,线圈A的电流就消失,引起磁场急剧改变.线圈B遭遇到这急剧改变的磁场(即急剧改变的磁通量),就立即产生高电压,这高电压就使人手感到电震.当线圈A的电流消失后,软铁棒的磁场力亦同时消失,铁片C借着钢片D的弹力弹回原位,重新与E接触通电,就像电铃一样不断振动,不断感应出高电压
9、,直至人手因反射动作缩开为止.由以上分析知:玩具电震器是利用电磁感应的原理制成的,它的工作过程不能说明大小和方向总是不变的直流电通过变压器的原线圈能够在副线圈变成高压的交变电流.答案:电磁感应不是三、计算题(本题共2小题,每小题16分,共32分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)11.在我国西电东输工程中,为减少输电线路上的电能损失和提高输电效率,需要提高电压进行远距离输电.假设某电站的输出电压是500 V,为将电压提高到500 kV,需要用一个升压变压器,求这个升压变压器的原、副线圈匝数比.解析:根据变压器的电压比U1U2=n1n2得升压变压器匝数比n1n2=U1U2=500500103=11 000.答案:11 00012.如图所示,竖直平面内有一宽度为0.5 m且足够长的U形金属导轨,处在磁感应强度大小为0.2 T、方向与导轨平面垂直的匀强磁场中,导体棒MN沿导轨以1.0 m/s的速度竖直向下匀速运动了2.0 s.求:(1)这段时间内回路中磁通量的变化量;(2)这段时间内回路中感应电动势的大小.解析:(1)回路中磁通量的变化量=BSS=Lvt代入数据得=0.2 Wb.(2)由法拉第电磁感应定律,感应电动势为E=t=0.22 V=0.1 V.答案:(1)0.2 Wb(2)0.1 V