内容正文:
2022春学期高二物理段考试卷
卷I(选择题)
一、选择题(本题共计10小题,每题4分,共计40分)
1. 如图所示,矩形线圈abcd位于通电长直导线附近,线圈与导线在同一平面内,线圈的ad、bc边与导线平行,下面的操作不能使线圈中产生感应电流的是( )
A. 使线圈向左平移 B. 使线圈向右平移
C. 使线圈向上平移 D. 使线圈以ab边为轴转动
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】根据安培定则判断知在通电直导线右侧产生垂直纸面向里的磁场,且离导线越近磁场越强,离导线越远磁场越弱。当穿过闭合线圈中的磁通量发生改变时,线圈中将产生感应电流。
A.当线圈向左平移时,穿过线圈的磁通量增加,因此有感应电流产生,故A错误;
B.当线圈向右平移时,穿过线圈的磁通量减小,因此有感应电流产生,故B错误;
C.当线圈向上平移时,穿过线圈的磁通量不变,则不会产生感应电流,故C正确;
D.线圈以ab 直导线为轴转动,穿过线圈的磁通量减小,因此有感应电流产生,故D错误。
故选C。
【点睛】
2. 如图所示是研究通电自感实验的电路图,A1、A2是两个规格相同的小灯泡,闭合开关调节电阻R,使两个灯泡的亮度完全相同,调节可变电阻R1,使它们都正常发光,然后断开开关S,重新闭合开关S,则( )
A. 闭合S瞬间,和均逐渐变亮 B. 闭合S瞬间,立即变亮,逐渐变亮
C. 断开S瞬间,和一起逐渐变暗 D. 稳定后,和两端电势差不相同
【答案】C
【解析】
【详解】AB.闭合瞬间,L相当于断路,A2立刻变亮,A1逐渐变亮,故AB错误;
C.断开S瞬间,线圈与A1和A2一起组成自感回路,所以它们都逐渐变暗,故C正确;
D.稳定后,两个灯泡的亮度相同,说明它们两端的电压相同,故D错误.
3. 某正弦交流电的图象如图所示,则由图象可知不正确的是( )
A. 该交流电的频率为50Hz
B. 该交流电的有效值为14.14A
C. 该交流电的瞬时值表达式为i=20sin(0.02t)A
D. 该交流电的周期是0.02s
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】AD.由图可知,该交流电的周期是0.02s,频率为
AD正确,不符合题意;
B.该交流电的有效值为
B正确,不符合题意;
C.该交流电的瞬时值表达式为
C错误,符合题意。
故选C。
4. 如图所示的电路中,三个完全相同的灯泡、、分别与电感、电容和电阻串联,当电路两端接入、的交变电压,三个灯泡亮度恰好相同。如果保持交变电压大小不变,将频率增大到,可以观察到三盏电灯亮度的变化情况是( )
A. 、、亮度都不变
B. 变暗,不变、变亮
C. 变暗、变亮、不变
D. 变亮、变暗、不变
【答案】C
【解析】
【详解】根据电感的特性:通低频、阻高频,当电源的频率变高时,电感对电流的感抗增大,该支路的总阻抗变大,在电源电压不变的情况下,支路电流减小,因此的实际功率变小,亮度变暗。根据电容器的特性:通高频、阻低频,当电源的频率变高时,电容器对电流的容抗减小,该支路的总阻抗变小,电源电压不变时支路电流增大,因此的实际功率变大,亮度变亮。纯电阻的阻抗大小和交变电流的频率无关,仅由电阻自身属性决定,因此该支路电流不变,灯亮度不变。
故选C。
5. 如图所示,在置于匀强磁场中的平行导轨上,横跨在两导轨间的导体杆PQ以速度v向右匀速移动,已知磁场的磁感强度为B、方向垂直于导轨平面(即纸面)向外,导轨间距为l,闭合电路acQPa中除电阻R外,其他部分的电阻忽略不计,则( )
A. 电路中的感应电动势E=IlB
B. 电路中的感应电流
C. 通过电阻R的电流方向是由a向c
D. 通过PQ杆中的电流方向是由Q向P
【答案】B
【解析】
【详解】A.导体棒垂直切割磁感线,产生的感应电动势为
E=Blv
故A错误;
B.电路中的感应电流为
故B正确;
CD.由右手定则可知,PQ中产生的感应电流从P流向Q,通过R的电流方向从c流向a,故CD错误;
故选B。
6. 如图所示的电路中,和是完全相同的灯泡,线圈的自感系数很大但电阻可以忽略。下列说法中正确的是( )
A. 合上开关接通电路时,先亮,后亮,最后比亮
B. 合上开关接通电路时,和始终一样亮
C. 断开开关切断电路时,和都要过一会儿才熄灭
D. 断开开关切断电路时,立刻熄灭,过一会儿才熄灭
【答案】C
【解析】
【详解】AB.合上开关接通电路时,由于线圈的阻碍,灯泡会迟一会亮,由于线圈的直流电阻为零,故最后两个灯泡一样亮,故错误,错误;
CD.断开开关切断电路时,线圈中产生自感电动势,与灯泡、构成闭合回路放电,故断开开关切断电路时,和都要过一会儿才熄灭,正确,错误。
故选C。
7. 如图所示,金属导轨上的导体棒ab在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时,线圈c中将没有感应电流产生 ( )
A. 向右做匀速直线运动 B. 向左做匀加速直线运动
C. 向右做减速直线运动 D. 向右做变加速直线运动
【答案】A
【解析】
【详解】A.导体棒ab向右或向左做匀速运动时,ab中产生的感应电流不变,螺线管产生的磁场是稳定的,穿过c的磁通量不变,c中没有感应电流,线圈c不受安培力作用,不会被螺线管吸引,故A正确;
BCD.只要导体棒做变速运动,则螺线管中的电流是变化的,产生磁场是变化的,则穿过c的磁通量变化,c中有感应电流,故BCD错误。
故选A
8. 如图所示,磁感应强度的方向垂直于轨道平面斜向下,当磁场从零均匀增大时,金属杆ab始终处于静止状态,则金属杆受到的静摩擦力将 ( )
A. 逐渐增大
B. 逐渐减小
C. 先逐渐增大,后逐渐减小
D. 先逐渐减小,后逐渐增大
【答案】D
【解析】
【详解】磁场从零均匀增大时,金属杆ab始终处于静止状态,穿过回路的磁通量均匀增大,根据法拉第电磁感应定律得知,回路中产生的感应电动势恒定不变,则感应电流也恒定不变。根据楞次定律判断可知,金属杆所受的安培力沿斜面向上。开始阶段,安培力小于重力沿斜面向下的分力,金属杆所受的摩擦力沿斜面向上,由平衡条件得
BIL+f=mgsinθ
B增大,f减小;当安培力等于重力沿斜面向下的分力,金属杆不受摩擦力;当安培力大于重力沿斜面向下的分力,金属杆所受的摩擦力沿斜面向下,由平衡条件得
BIL=mgsinθ+f
B增大,f增大,所以金属杆受到的静摩擦力将先逐渐减小,后逐渐增大,故D正确,ABC错误。
9. 如图是质谱仪工作原理的示意图。带电粒子a、b经电压U加速(在A点初速度为零)后,进入磁感应强度为B的匀强磁场做匀速圆周运动,最后分别打在感光板S上的、处。图中半圆形的虚线分别表示带电粒子a、b所通过的路径,则( )
A. a的质量一定大于b的质量
B. a的电荷量一定大于b的电荷量
C. 在磁场中a运动的时间大于b运动的时间
D. a的比荷()大于b的比荷()
【答案】D
【解析】
【详解】设粒子经电场加速后的速度大小为v,磁场中圆周运动的半径为r,电荷量和质量分别为q、m,打在感光板上的距离为x。根据动能定理
得
由
得
则
得到
由图
U、B相同,故
粒子在磁场中运动的周期为
粒子运动时间
则
故ABC错误,D正确。
故选D。
【点睛】本题属于带电粒子在组合场中运动问题,电场中往往用动能求速度,磁场中圆周运动处理的基本方法是画轨迹.根据动能定理求出粒子出加速电场时的速度,通过洛伦兹力提供向心力,根据牛顿第二定律求出轨道半径的关系式,从而比较a、b的电量和质量的关系。
10. 如图甲所示的电路中,理想变压器原、副线圈匝数比为10:1,原线圈接入图乙所示的正弦脉冲电压,副线圈接火灾报警系统(报警器未画出),电压表和电流表均为理想电表,R0为定值电阻,R为半导体热敏电阻,其阻值随温度的升高而减小。下列说法中正确的是( )
A. 图乙中电压的有效值为220V B. 电压表的示数为11V
C. R处出现火警时电流表示数变小 D. R处出现火警时电阻R0消耗的电功率减小
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.图乙中电压的最大值,则有
解得,电压的有效值为
故A错误;
B.变压器原、副线圈中的电压与匝数成正比,所以变压器原、副线圈中的电压之比是10:1,所以电压表的示数为,故B正确;
CD.R处温度升高时,电压表示数不变,阻值减小,副线圈电流I2增大,则输出功率增大,而输出功率和输入功率相等,所以原线圈电流增大,即电流表示数增大,根据知,电阻R0消耗的电功率增大,故CD错误。
故选B。
二、多选题(本题共计3小题,每题4分,共计12分)
11. 如图所示,理想变压器的原线圈连接一只理想交流电流表,副线圈匝数可以通过滑动触头来调节,在副线圈两端连接了定值电阻和滑动变阻器为滑动变阻器的滑动触头,在原线圈上加一电压为的正弦交流电,则( )
A. 保持的位置不动,将向上滑动时,电流表读数变小
B. 保持的位置不动,将向上滑动时,电流表读数变大
C. 保持的位置不动,将向上滑动时,电流表读数变小
D. 保持的位置不动,将向上滑动时,电流表读数变大
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.根据
保持Q的位置不动,则不变,将P向上滑动时,R接入电路的电阻变大
根据
可知变小,根据
可得也变小,即电流表读数变小,A正确,B错误;
CD.保持P的位置不动,将Q向上滑动时,变大,则根据
可知副线圈输出功率变大,则变压器原线圈输入功率变大
根据,而输入电压一定,变大,即电流表读数变大,C错误,D正确。
故选AD。
12. 如图所示,在水平面上有两条足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ,导轨间距为d,匀强磁场垂直于导轨所在的平面向下,磁感应强度大小为B。两根金属杆间隔一定的距离摆放在导轨上,且与导轨垂直,已知两金属杆质量均为m,电阻均为R,两杆与导轨接触良好,导轨电阻不计,现将杆1以初速度向右滑向杆2,在运动过程中两杆始终不碰撞,则( )
A. 杆1将做匀减速运动,杆2将做匀加速运动
B. 杆1、杆2最终均以速度做匀速运动
C. 杆1上总共产生的热量
D. 通过杆2上的电荷量为
【答案】BCD
【解析】
【分析】
【详解】A.杆1向右做切割磁感线运动,产生感应电流,受到向左的安培力而做减速运动,杆2受到向右的安培力而向右做加速运动,回路产生的总的感应电动势减小,感应电流减小,两棒受到的安培力减小,加速度减小,所以杆1将做变减速运动,杆2将做变加速运动。故A错误。
B.对杆1、杆2系统受合外力为零,则动量守恒,则
解得最终速度
v=0.5v0
选项B正确;
C.整个回路产生的热量
则杆1上总共产生热量为
选项C正确;
D.根据动量定理
解得
选项D正确;
故选BCD。
13. 晚会上装饰着120个小彩色电灯,每个小电灯的电压是,工作电流是,这些小电灯都并联连接着,由一台变压器供电,变压器的原线圈接在的照明电路上,则( )
A. 通过副线圈的电流是
B. 通过副线圈的电流是
C. 原线圈和副线圈的匝数比是
D. 原线圈和副线圈的匝数比是
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.根据题意可知,副线圈的电流为,故A错误,B正确;
CD.电压与匝数成正比,得原线圈和副线圈的匝数比是,C正确,D错误。
故选BC。
卷II(非选择题)
三、填空题(本题共计3小题,共计12分)
14. 如图所示,一根质量为m的金属棒AC用长短相同的软线悬挂在磁感应强度为B的匀强磁场中,通入A到C方向的电流时,AC受到的安培力方向向______(选填“上”、“下”、“左”、“右”),若改变电流的方向,悬线受到的张力将______(选填“变大”、“变小”或“不变”),若同时改变电流方向和磁场方向,金属棒受到的安培力方向______(选填“改变”或“不变”)
【答案】 ①. 上 ②. 变大 ③. 不变
【解析】
【分析】
【详解】[1]根据左手定则可判断安培力方向向上。
[2]若改变电流的方向,根据左手定则可判断安培力方向向下,则悬线受到的张力将增大。
[3]若同时改变电流方向和磁场方向,根据左手定则可判断安培力方向向上,则金属棒受到的安培力方向不变。
15. 如图所示是小明设计的一种自动测定水箱内水位的装置,R是一种滑动变阻器,它的金属滑片是杠杆的一端,从水位表指针所指的刻度就可知道水箱内水位的高低,从图中可知:水位表是由________改装而成.当水面上升时,滑片________(填向上移动或者向下移动),滑动变阻器连入电路电阻________,电流________,水量表示数________.
【答案】 ①. 电流表 ②. 向下移 ③. 变小 ④. 变大 ⑤. 变大
【解析】
【详解】[1].从图中可知:水位表是由电流表改装而成.
[2][3][4][5].当水面上升时,滑片向下移动,滑动变阻器连入电路电阻变小,电流变大,水量表示数变大.
16. 如图是一个警报器装置的逻辑电路图.是一个热敏电阻,低温时电阻值很大,高温时电阻值很小,是一个阻值较小的分压电阻.当温度________(填“升高”或者“降低”)到一定程度,电铃就会报警.为了提高电路的灵敏度,即将报警温度调得低些,那么的值应该调________(填“大”或者“小”)
【答案】 ①. 升高 ②. 大
【解析】
【小问1详解】
[1]图中与串联,输入端与的上端相连。设电源电压为,支路电流为,输入端相对接地端的电压为。忽略逻辑门输入电流,由串联电路特点和欧姆定律得
输入端电压等于热敏电阻两端电压,故
温度升高时,减小,输入电压降低。图中的逻辑门是非门,输入变为低电平时,输出端变为高电平,电铃报警,因此温度升高到一定程度时报警。
[2]非门的输入翻转阈值不变。要在较低温度报警,此时较大,仍须使输入电压降低到报警阈值。由上述分压关系可知,增大可使相同对应的降低,从而在温度较低时触发报警,因此应调大。
四、实验探究题(本题共计1小题,共计6分)
17. 某同学在实验室利用如图所示的装置测量磁感应强度。虚线区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,在天平右端挂一宽度为d、高为h的多砸矩形线圈,线圈通入逆时针方向的电I,天平左盘加砝码使天平平衡,然后不改变电流大小仅改变电流方向,在天平左盘再加入质量为的砝码后,天平再次平衡,矩形线圈始终在纸面内且下边水平,重力加速度大小为g。
(1)矩形线圈的高度h对实验结果_____________(填“有”或“没有”)影响。
(2)要测量该磁场的磁感应强度,还需要测量的物理量有____________。
(3)用以上测量的物理量表示该磁场的磁感应强度大小B=____________。
【答案】 ①. 没有 ②. 线圈的匝数n ③.
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]矩形线圈左右的导线受到的安培力分别向右和向左,始终大小相等,方向相反,水平方向上处于平衡状态,所以矩形线圈的高度h对实验结果没有影响;
(2)[2]要测量该磁场的磁感应强度,还需要测量矩形线圈的匝数n;
(3)[3]设线圈底部的导线所受的安培力为F,由题意得
则安培力
又
联立可得磁感应强度
五、解答题(本题共计3小题,共计30分)
18. 某大型光伏电站的输出功率是,输出电压为,送往外地时,先经变压器Ⅰ升压为,通过总电阻为的输电线路送往某地,如图所示,再经变压器Ⅱ降为电压供用户使用,两个变压器均为理想变压器,求:
(1)变压器Ⅱ的原、副线圈匝数之比?
(2)用户最多可使用的功率为多少?
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
由题意,变压器Ⅰ的输入、输出电压分别为,
理想变压器输入功率与输出功率相等,故有
由可知,输电线上的电流
则输电过程损失的电压
故变压器Ⅱ的输入电压
输出给用户的电压
则变压器Ⅱ的原、副线圈匝数之比满足
【小问2详解】
输电过程损失的功率
用户最多可使用的功率为
19. 如图所示,间距为L两根平行长直金属导轨MN、PQ固定在倾角为θ的绝缘斜面上,导轨上端接有阻值为R的电阻,一根长为L、电阻为3R的直导体棒ab垂直放在两导轨上。整个装置处于方向垂直斜面向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。ab由静止释放后沿导轨运动,下滑位移大小为s时到达cd位置并开始以最大速度vm做匀速运动。ab在运动过程中与导轨接触良好,导轨电阻及一切摩擦均不计,重力加速度大小为g。求:
(1)ab棒的质量m;
(2)从ab棒由静止释放到开始匀速运动的整个过程中电阻R产生的热量Q;
(3)从ab棒由静止释放到开始匀速运动整个过程所经历的时间t。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)ab在匀速运动过程中受力平衡
ab切割磁感线产生的感应电动势
根据闭合电路欧姆定律,有
得ab的质量
(2)根据能量守恒定律,有
根据焦耳定律,有
得电阻R产生的热量
(3)ab从静止释放开始,选沿斜面向下为正方向。
根据动量定律,有
因为
所以得
而通过回路的总电荷量
得
即
20. 如图所示,间距为的光滑金属轨道、水平放置,是电阻为的金属棒,此棒可紧贴平行导轨滑动,导轨左侧接阻值为的定值电阻,其他电阻忽略不计,导轨右侧连接一水平放置的平行板电容器,板间距为,板长也为,轨道处的磁场方向垂直轨道平面竖直向下,电容器处的磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度大小均为,当向右匀速运动时,一带电荷量大小为、质量为的微粒从、板中点处沿着水平方向进入平行板电容器,带电微粒恰能做匀速圆周运动,刚好从板右侧边缘射出,重力加速度为.求:
(1)、两板间的电压;
(2)棒运动的速度大小;
(3)带电微粒在磁场中运动的速度大小。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
带电微粒在电容器处恰能做匀速圆周运动,故重力与电场力平衡,满足
又电容器内的电场强度满足
联立解得、两板间的电压
【小问2详解】
导体棒切割磁感线产生的电动势,其大小为
电容器与定值电阻属于并联关系,故电容器两端的电压满足
联立
解得棒运动的速度大小
【小问3详解】
带电微粒在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,满足
微粒刚好从板右侧边缘射出,运动轨迹如图所示
由几何关系得
解得
联立得带电微粒在磁场中运动的速度大小
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2022春学期高二物理段考试卷
卷I(选择题)
一、选择题(本题共计10小题,每题4分,共计40分)
1. 如图所示,矩形线圈abcd位于通电长直导线附近,线圈与导线在同一平面内,线圈的ad、bc边与导线平行,下面的操作不能使线圈中产生感应电流的是( )
A. 使线圈向左平移 B. 使线圈向右平移
C. 使线圈向上平移 D. 使线圈以ab边为轴转动
2. 如图所示是研究通电自感实验的电路图,A1、A2是两个规格相同的小灯泡,闭合开关调节电阻R,使两个灯泡的亮度完全相同,调节可变电阻R1,使它们都正常发光,然后断开开关S,重新闭合开关S,则( )
A. 闭合S瞬间,和均逐渐变亮 B. 闭合S瞬间,立即变亮,逐渐变亮
C. 断开S瞬间,和一起逐渐变暗 D. 稳定后,和两端电势差不相同
3. 某正弦交流电的图象如图所示,则由图象可知不正确的是( )
A. 该交流电的频率为50Hz
B. 该交流电的有效值为14.14A
C. 该交流电的瞬时值表达式为i=20sin(0.02t)A
D. 该交流电的周期是0.02s
4. 如图所示的电路中,三个完全相同的灯泡、、分别与电感、电容和电阻串联,当电路两端接入、的交变电压,三个灯泡亮度恰好相同。如果保持交变电压大小不变,将频率增大到,可以观察到三盏电灯亮度的变化情况是( )
A. 、、亮度都不变
B. 变暗,不变、变亮
C. 变暗、变亮、不变
D. 变亮、变暗、不变
5. 如图所示,在置于匀强磁场中的平行导轨上,横跨在两导轨间的导体杆PQ以速度v向右匀速移动,已知磁场的磁感强度为B、方向垂直于导轨平面(即纸面)向外,导轨间距为l,闭合电路acQPa中除电阻R外,其他部分的电阻忽略不计,则( )
A. 电路中的感应电动势E=IlB
B. 电路中的感应电流
C. 通过电阻R的电流方向是由a向c
D. 通过PQ杆中的电流方向是由Q向P
6. 如图所示的电路中,和是完全相同的灯泡,线圈的自感系数很大但电阻可以忽略。下列说法中正确的是( )
A. 合上开关接通电路时,先亮,后亮,最后比亮
B. 合上开关接通电路时,和始终一样亮
C. 断开开关切断电路时,和都要过一会儿才熄灭
D. 断开开关切断电路时,立刻熄灭,过一会儿才熄灭
7. 如图所示,金属导轨上的导体棒ab在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时,线圈c中将没有感应电流产生 ( )
A. 向右做匀速直线运动 B. 向左做匀加速直线运动
C. 向右做减速直线运动 D. 向右做变加速直线运动
8. 如图所示,磁感应强度的方向垂直于轨道平面斜向下,当磁场从零均匀增大时,金属杆ab始终处于静止状态,则金属杆受到的静摩擦力将 ( )
A. 逐渐增大
B. 逐渐减小
C. 先逐渐增大,后逐渐减小
D. 先逐渐减小,后逐渐增大
9. 如图是质谱仪工作原理的示意图。带电粒子a、b经电压U加速(在A点初速度为零)后,进入磁感应强度为B的匀强磁场做匀速圆周运动,最后分别打在感光板S上的、处。图中半圆形的虚线分别表示带电粒子a、b所通过的路径,则( )
A. a的质量一定大于b的质量
B. a的电荷量一定大于b的电荷量
C. 在磁场中a运动的时间大于b运动的时间
D. a的比荷()大于b的比荷()
10. 如图甲所示的电路中,理想变压器原、副线圈匝数比为10:1,原线圈接入图乙所示的正弦脉冲电压,副线圈接火灾报警系统(报警器未画出),电压表和电流表均为理想电表,R0为定值电阻,R为半导体热敏电阻,其阻值随温度的升高而减小。下列说法中正确的是( )
A. 图乙中电压的有效值为220V B. 电压表的示数为11V
C. R处出现火警时电流表示数变小 D. R处出现火警时电阻R0消耗的电功率减小
二、多选题(本题共计3小题,每题4分,共计12分)
11. 如图所示,理想变压器的原线圈连接一只理想交流电流表,副线圈匝数可以通过滑动触头来调节,在副线圈两端连接了定值电阻和滑动变阻器为滑动变阻器的滑动触头,在原线圈上加一电压为的正弦交流电,则( )
A. 保持的位置不动,将向上滑动时,电流表读数变小
B. 保持的位置不动,将向上滑动时,电流表读数变大
C. 保持的位置不动,将向上滑动时,电流表读数变小
D. 保持的位置不动,将向上滑动时,电流表读数变大
12. 如图所示,在水平面上有两条足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ,导轨间距为d,匀强磁场垂直于导轨所在的平面向下,磁感应强度大小为B。两根金属杆间隔一定的距离摆放在导轨上,且与导轨垂直,已知两金属杆质量均为m,电阻均为R,两杆与导轨接触良好,导轨电阻不计,现将杆1以初速度向右滑向杆2,在运动过程中两杆始终不碰撞,则( )
A. 杆1将做匀减速运动,杆2将做匀加速运动
B. 杆1、杆2最终均以速度做匀速运动
C. 杆1上总共产生的热量
D. 通过杆2上的电荷量为
13. 晚会上装饰着120个小彩色电灯,每个小电灯的电压是,工作电流是,这些小电灯都并联连接着,由一台变压器供电,变压器的原线圈接在的照明电路上,则( )
A. 通过副线圈的电流是
B. 通过副线圈的电流是
C. 原线圈和副线圈的匝数比是
D. 原线圈和副线圈的匝数比是
卷II(非选择题)
三、填空题(本题共计3小题,共计12分)
14. 如图所示,一根质量为m的金属棒AC用长短相同的软线悬挂在磁感应强度为B的匀强磁场中,通入A到C方向的电流时,AC受到的安培力方向向______(选填“上”、“下”、“左”、“右”),若改变电流的方向,悬线受到的张力将______(选填“变大”、“变小”或“不变”),若同时改变电流方向和磁场方向,金属棒受到的安培力方向______(选填“改变”或“不变”)
15. 如图所示是小明设计的一种自动测定水箱内水位的装置,R是一种滑动变阻器,它的金属滑片是杠杆的一端,从水位表指针所指的刻度就可知道水箱内水位的高低,从图中可知:水位表是由________改装而成.当水面上升时,滑片________(填向上移动或者向下移动),滑动变阻器连入电路电阻________,电流________,水量表示数________.
16. 如图是一个警报器装置的逻辑电路图.是一个热敏电阻,低温时电阻值很大,高温时电阻值很小,是一个阻值较小的分压电阻.当温度________(填“升高”或者“降低”)到一定程度,电铃就会报警.为了提高电路的灵敏度,即将报警温度调得低些,那么的值应该调________(填“大”或者“小”)
四、实验探究题(本题共计1小题,共计6分)
17. 某同学在实验室利用如图所示的装置测量磁感应强度。虚线区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,在天平右端挂一宽度为d、高为h的多砸矩形线圈,线圈通入逆时针方向的电I,天平左盘加砝码使天平平衡,然后不改变电流大小仅改变电流方向,在天平左盘再加入质量为的砝码后,天平再次平衡,矩形线圈始终在纸面内且下边水平,重力加速度大小为g。
(1)矩形线圈的高度h对实验结果_____________(填“有”或“没有”)影响。
(2)要测量该磁场的磁感应强度,还需要测量的物理量有____________。
(3)用以上测量的物理量表示该磁场的磁感应强度大小B=____________。
五、解答题(本题共计3小题,共计30分)
18. 某大型光伏电站的输出功率是,输出电压为,送往外地时,先经变压器Ⅰ升压为,通过总电阻为的输电线路送往某地,如图所示,再经变压器Ⅱ降为电压供用户使用,两个变压器均为理想变压器,求:
(1)变压器Ⅱ的原、副线圈匝数之比?
(2)用户最多可使用的功率为多少?
19. 如图所示,间距为L两根平行长直金属导轨MN、PQ固定在倾角为θ的绝缘斜面上,导轨上端接有阻值为R的电阻,一根长为L、电阻为3R的直导体棒ab垂直放在两导轨上。整个装置处于方向垂直斜面向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。ab由静止释放后沿导轨运动,下滑位移大小为s时到达cd位置并开始以最大速度vm做匀速运动。ab在运动过程中与导轨接触良好,导轨电阻及一切摩擦均不计,重力加速度大小为g。求:
(1)ab棒的质量m;
(2)从ab棒由静止释放到开始匀速运动的整个过程中电阻R产生的热量Q;
(3)从ab棒由静止释放到开始匀速运动整个过程所经历的时间t。
20. 如图所示,间距为的光滑金属轨道、水平放置,是电阻为的金属棒,此棒可紧贴平行导轨滑动,导轨左侧接阻值为的定值电阻,其他电阻忽略不计,导轨右侧连接一水平放置的平行板电容器,板间距为,板长也为,轨道处的磁场方向垂直轨道平面竖直向下,电容器处的磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度大小均为,当向右匀速运动时,一带电荷量大小为、质量为的微粒从、板中点处沿着水平方向进入平行板电容器,带电微粒恰能做匀速圆周运动,刚好从板右侧边缘射出,重力加速度为.求:
(1)、两板间的电压;
(2)棒运动的速度大小;
(3)带电微粒在磁场中运动的速度大小。
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