阶段质量评估(三)

（第一～三章）（90分钟100分）第Ⅰ卷（选择题共50分）一、选择题（本题共10小题，每小题5分，共50分.每小题至少有一个选项符合题意）1.（2011·泰安高二检测）下列说法正确的是()A.话筒是一种常用的声传感器，其作用是将电信号转换为声信号B.电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器，这种传感器的作用是控制电路的通断C.电子秤所使用的测力装置是力传感器D.半导体热敏电阻常用作温度传感器，因为温度越高，它的电阻值越大【解析】选B、C.话筒是将声信号转换为电信号的声传感器，A错误；半导体热敏电阻的温度越高，它的电阻值越小，D错误；电熨斗是用双金属片温度传感器来实现控温的，而电子秤是根据力传感器的原理制成的，故B、C均正确.2.(2010·苏州高二检测)物理学的基本原理在生产生活中有着广泛应用,下面列举的四种器件中,利用电磁感应现象工作的是()A.回旋加速器B.日光灯C.质谱仪D.示波器【解析】选B.本题考查了各种仪器的工作原理,回旋加速器、质谱仪利用了带电粒子在电场、磁场中的运动,示波器利用了带电粒子在电场中的加速和偏转,日光灯利用了线圈的自感现象,故选B.3.如图所示有一固定的超导体圆环.在其右侧有一条形磁铁,此时圆环中没有电流;当把磁铁向右方移走时,由于电磁感应,在超导体圆环中产生了一定的电流,则()A.电流的方向如图中箭头所示,磁铁移走后,这电流很快消失B.电流的方向如图中箭头所示,磁铁移走后,这电流继续维持C.电流的方向与图中箭头相反,磁铁移走后,这电流很快消失D.电流的方向与图中箭头相反,磁铁移走后,这电流继续维持【解析】选D.原来穿过圆环的磁场方向是从右向左,当磁铁向右方移走时,穿过线圈的磁通量减少,由楞次定律判定出线圈中感应电流的方向与图示方向相反.由于圆环为超导体,电阻为零,故几乎无能量消耗和转化,电流可继续维持.4.(2010·厦门高二检测)如图所示的电路中,三个相同的灯泡a、b、c和电感L1、L2与直流电源连接,电感的电阻忽略不计.开关K从闭合状态突然断开时,下列判断正确的是()A.a先变亮,然后逐渐变暗B.b先变亮,然后逐渐变暗C.c先变亮,然后逐渐变暗D.b、c都逐渐变暗【解析】选A、D.K断开前,灯泡a、b、c中的电流相同,均为I,L1中的电流I1=2I,L2中的电流I2=I,当K断开后,电源被撤除,剩下电灯泡与线圈形成新的闭合回路.灯泡b、c中的电流由I逐渐减小,两灯逐渐变暗,灯a里的电流先由I增加,然后逐渐减小,所以灯a先变亮后变暗.A、D两项正确.5.（2010·广州高二检测）如图所示，在U形金属架上串入一电容器，金属棒ab在金属架上无摩擦地以速度v向右运动一段距离后突然断开开关，并使ab停在金属架上，停止后，ab不再受外力作用.现合上开关，则金属棒的运动情况是()A.向右做初速度为零的匀加速运动B.在某位置附近来回振动C.向右做初速度为零的加速运动，后又改做减速运动D.向右做变加速运动，后改做匀速运动【解析】选D.ab向右运动时对电容器充电，使上极板带正电，下极板带负电.合上K，ab由静止释放后，因受安培力而向右加速运动，且加速度越来越小，直到ab切割磁感线产生的电动势等于电容器两端电压时，电流为零，ab匀速运动，D对.6.(2009·广东高考)穿过闭合回路的磁通量Φ随时间t变化的图象分别如图中的①～④所示,下列关于回路中产生的感应电动势的论述,正确的是()A.图①中,回路产生的感应电动势恒定不变B.图②中,回路产生的感应电动势一直在变大C.图③中,回路产生的感应电动势先变小后变大D.图④中,回路在0～t1时间内产生的感应电动势小于在t1～t2时间内产生的感应电动势【解析】选C.由法拉第电磁感应定律,感应电动势的大小取决于该题中斜率为可知C正确.,t,t7.（2010·梅州高二检测）一矩形线圈位于一随时间t变化的匀强磁场内，磁场方向垂直线圈所在的平面（纸面）向里，如图甲所示，磁感应强度B随t的变化规律如图乙所示.以I表示线圈中的感应电流，以图甲中线圈上箭头所示顺时针方向的电流为正，则以下的I-t图象中正确的是()【解析】选A.由可知，0～1s内I大小不变，C错.依据楞次定律，0～1s内感应电流为逆时针方向，B错.4s～5s内，B不变，I=0，D错，综合以上分析可知A对.BE=St8.(2010·福州高二检则)用电高峰期,电灯往往会变暗,其原理可简化为如下物理问题.如图所示,理想变压器的副线圈上,通过输电线连接两只相同的灯泡L1和L2,输电线的等效电阻为R,原线圈输入有效值恒定的交流电压,当开关S闭合时,以下说法正确的是()A.原线圈中电流减小B.R两端的电压增大C.副线圈输出电压减小D.原线圈输入功率减小【解析】选B.原线圈两端电压U1恒定,则副线圈输出电压也恒定,当开关S闭合后,负载的总电阻减小,电路中的总电流增大,R两端电压U=I2R增大，变压器的输入功率、输出功率P=I1U1=I2U2也增大,则原线圈中电流I1也增大,故B正确.2121nUU=n9.照明供电线路的路端电压基本上是保持不变的.可是我们在晚上七八点钟用电高峰时开灯,电灯比深夜时要显得暗些.这是因为此时()A.总电阻比深夜时大,干路电流小,每盏灯分到的电压就小B.总电阻比深夜时大,干路电流小,每一支路的电流就小C.总电阻比深夜时小,干路电流大,输电线上损失的电压大D.干路电流一定,支路比深夜时多,分去了一部分电流【解析】选C.用电高峰时,电灯个数增多,它们并联,总电阻变小,干路中电流增大,输电线上损失的电压大,灯泡两端电压变小,支路电流变小,所以灯泡变暗,C正确.10.如图是霓虹灯的供电电路,电路中的变压器可视为理想变压器,已知变压器原线圈与副线圈匝数比加在原线圈的电压为u1=311sin100πt(V),霓虹灯正常工作的电阻R=440kΩ,I1、I2表示原、副线圈中的电流,下列判断正确的是()12n1=,n20A.副线圈两端电压6220V,副线圈中的电流14.1mAB.副线圈两端电压4400V,副线圈中的电流10.0mAC.I1I2D.I1I2【解析】选B、D.u1=311sin100πt(V)得U1=220V×220=4400V=10×10-3A=10mA.故A错B对,由所以I1I2,故C错D对.22221111Unn20=,U=U=Unn1223U4400VI==R440102112In=,In第Ⅱ卷（非选择题共50分）二、实验题（本题共2小题，共14分）11.（2011·汕尾高二检测）（6分）如图所示，由电源、小灯泡、电阻丝、开关组成的电路中，当闭合开关S后，小灯泡正常发光，若用酒精灯加热电阻丝时，发现小灯泡亮度变化是____（选填“变亮”或“变暗”），发生这一现象的主要原因是____（填以下四个选项的代号）.A.小灯泡的电阻发生了变化B.小灯泡灯丝的电阻率随温度发生了变化C.电阻丝的电阻率随温度发生了变化D.电源的电压随温度发生了变化【解析】用酒精灯对电阻丝加热时，电阻丝的电阻率因温度的升高而增大，故电阻丝的电阻值也随温度的升高而增大，从而使小灯泡变暗.答案：变暗C12.（8分）如图为“研究电磁感应现象”实验中所用器材的示意图.试回答下列问题：（1）在该实验中电流计G的作用是____.（2）按实验要求，将实物连成电路.（3）在产生感应电流的回路中，图中器材相当于电源的是____.【解析】电流计的指针偏转情况用来说明有无感应电流产生及电流方向.小螺线管A的磁场引起大螺线管B发生电磁感应现象，B相当于电源，电路连接如图所示.答案：（1）检测线圈中有无电流及其方向（2）见解析图（3）线圈B三、计算题（本题共4小题，共36分，计算要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位）13.(8分)一矩形线圈在一匀强磁场中绕中心轴匀速转动,其交流电动势的表达式为e=311sin314tV,求:(1)电动势的最大值、有效值、频率、转速和周期.(2)若矩形线圈为100匝,面积为0.02m2,匀强磁场的磁感应强度B是多少?(3)当线圈平面从中性面开始转动π时,电动势的瞬时值是多大?34【解析】(1)由交流电动势的表达式e=311sin314tV可知,该交流电动势的最大值为311V,有效值为=220V,ω=314=100π=2πf,故f=50Hz,转速n=50r/s,T=s=0.02s.（3分）(2)由Em=nBSω知,（3分）(3)e=311sinπ=311×V=220V.（2分）答案:(1)311V220V50Hz50r/s0.02s(2)0.50T(3)220V311211=f50mE311B==T=0.50T.nS1000.02100342214.(9分)在图中,设有界匀强磁场的磁感应强度B=0.10T,方向竖直向下,矩形导线框abcd的边长ab=60cm,bc=40cm,其ad边在磁场外.导线框向右水平匀速运动的速度v=5.0m/s,导线框的电阻R=0.50Ω.求:(1)导线框中感应电动势的大小;(2)导线框中感应电流的大小.【解析】(1)线框向右水平运动过程中,是bc边切割磁感线,并且B、l、v两两垂直,所以线框中感应电动势大小为E=Blv=0.10×0.40×5.0V=0.20V.（4分）(2)由闭合电路欧姆定律得感应电流大小为（5分）答案:(1)0.20V(2)0.40AE0.20I==A=0.40A.R0.5015.(9分)如图所示,线圈abcd每边长l=0.20m,线圈质量m1=0.10kg,电阻R=0.10Ω,砝码质量m2=0.14kg.线圈上方的匀强磁场磁感应强度B=0.5T,方向垂直线圈平面向里,磁场区域的宽度为h=l=0.20m.砝码从某一位置下降,使ab边进入磁场开始做匀速运动.求线圈做匀速运动的速度.【解析】该题的研究对象为线圈,线圈在匀速上升时受到的安培力F安、绳子的拉力F和重力m1g相互平衡,即F=F安+m1g①（2分）砝码受力也平衡:F=m2g②（2分）线圈匀速上升,在线圈中产生的感应电流I=Blv/R,③（2分）因此线圈受到向下的安培力F安=BIl.④（2分）联解①②③④式得v=(m2-m1)gR/B2l2.代入数据得:v=4m/s（1分）答案:4m/s16.(10分)如图所示,在光滑水平面上,正方形线框abcd,匝数为n,边长为L,每匝电阻为R,在水平拉力的作用下,以恒定的速度大小v从匀强磁场的左区完全拉进右区(导线框ab边始终与磁场的边界平行).左右区磁场的磁感应强度大小均为B,方向垂直线框向下,中间有宽度为的无磁场区域,求:L2(1)在整个过程中,水平拉力做的功;(2)规定线圈中顺时针方向为电流的正方向,在下图中画出从ab边刚好出磁场左区开始计时,到dc边刚好进入磁场右区为止,线圈中的感应电流的I-t图象.(要求在图中标出各段的电流值)【解析】(1)在线框的ab边出左区磁场右移过程中,回路中产生的电动势为E=nBLv,①（1分）电流强度为②（1分）线框受安培力为F1=nBIL,③（2分）拉力做功为W1=F拉·④（2分）线框匀速运动F拉=F1,⑤联立①～⑤得W1=（1分）L2EI=,nRL,223nBLv.2R(2)在ab边入右区磁场至dc边恰好未出左区磁场阶段,回路磁通量不变,无感应电流产生,拉力不做功.在dc边出左区磁场右移的过程中产生的电动势大小跟ab边出左区磁场过程相等,拉力做功也相等,故整个过程中拉力做功W=2W1=nB2L3v/R.L2（3分）答案:(1)(2)见解析23nBLv2R