一、選擇題：本題共11小題，每小題4分，共44分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。
1.傳感器已廣泛應(yīng)用于日常生活。下列傳感器能夠?qū)⒘W(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量的是
2.以下為教材中的四幅圖，下列相關(guān)敘述正確的是
甲
丁
乙
A.甲圖是振蕩電路，電路中電容器的電容一定時(shí)，線圈的自感系數(shù)越大，振蕩電路的頻率越大
B.乙圖是每隔記錄了小炭粒在水中的位置，小炭粒做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的原因是組成小炭粒的固體分子始終在做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)
C.圖丙為分子力與分子間距離關(guān)系圖，分子間距從r0增大時(shí)，分子力先變大后變小
D.丁圖是真空冶煉爐，當(dāng)爐外線圈通入高頻交流電時(shí)，線圈產(chǎn)生大量熱量，從而冶煉金屬
3．有關(guān)電磁場和電磁波，下列說法中正確的是
A．麥克斯韋證實(shí)電磁波的存在
B．在電磁波譜中波長最長的是射線
C．周期性變化的電場產(chǎn)生同頻率周期性變化的磁場
D．赫茲預(yù)言了光是電磁波
4.如圖甲所示的LC振蕩電路中，電容器上的電荷量隨時(shí)間的t變化規(guī)律如圖乙所示，t=0.3s時(shí)的電流方向如圖甲中標(biāo)示，則
A. 0.5s至1s時(shí)間內(nèi)，電容器在充電
B. t=0.5s時(shí)，線圈的自感電動(dòng)勢(shì)最大
C. t=1s時(shí)，電路的電流為0
D. 其他條件不變，增大電容器的電容，LC振蕩電路周期減小
5.一臺(tái)發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖如圖甲所示，內(nèi)阻為的線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示。外接電表均為理想交流電表，小燈泡的電阻為恒定不變，則
A．發(fā)電機(jī)輸出交流電的電壓有效值為
B．電壓表的示數(shù)為
C．發(fā)電機(jī)的輸出功率為
D．在時(shí)，穿過線圈的磁通量變化率為零
6.閉合回路中的交變電流在1個(gè)周期內(nèi)的i﹣t圖像如圖所示，其中圖線的ab段和bc段均為正弦曲線的四分之一，則該交變電流的有效值為
A．22AB．233AC．23AD．26A
7.壓敏電阻的阻值隨所受壓力的增大而減小。某實(shí)驗(yàn)小組在升降機(jī)內(nèi)的水平地板上利用壓敏電阻設(shè)計(jì)了判斷升降機(jī)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的裝置。其工作原理如圖甲所示,將壓敏電阻、定值電阻R、電流顯示器、電源E連成電路,在壓敏電阻上放置一個(gè)絕緣重物。0~t1時(shí)間內(nèi)升降機(jī)停在某一樓層處,t1時(shí)刻升降機(jī)開始運(yùn)動(dòng),從電流顯示器中得到電路中電流i隨時(shí)間t的變化情況如圖乙所示。則下列判斷正確的是( )
乙
甲
甲
A.t1~t2時(shí)間內(nèi)絕緣重物處于超重狀態(tài)
B.t3~t4時(shí)間內(nèi)絕緣重物處于失重狀態(tài)
C.升降機(jī)開始時(shí)可能停在10樓,從t1時(shí)刻開始,經(jīng)向下加速、勻速、減速,最后停在1樓
D.升降機(jī)開始時(shí)可能停在1樓,從t1時(shí)刻開始,經(jīng)向上加速、勻速、減速,最后停在10樓
8.如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為1∶3，正弦交流電源的電壓有效值恒為U = 12V，電阻R1 =1Ω，R2 =2Ω。若滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為7Ω，則
A．R1與R2消耗的電功率相等
B．通過R1的電流為6A
C．若向上移動(dòng)P，電壓表讀數(shù)將變大
D．若向下移動(dòng)P，電源輸出功率將變大
9.如圖甲，套在長玻璃管上的線圈兩端與電流傳感器相連，將一強(qiáng)磁鐵從豎直玻璃管上端由靜止釋放，電流傳感器記錄了強(qiáng)磁鐵下落過程中線圈感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的圖像，如圖乙所示，時(shí)刻電流為0，空氣阻力不計(jì)，則
A．時(shí)刻，穿過線圈磁通量的變化率最大
B．時(shí)刻，強(qiáng)磁鐵的加速度等于重力加速度
C．若只增加強(qiáng)磁鐵釋放高度，則感應(yīng)電流的峰值變小
D．在到的時(shí)間內(nèi)，強(qiáng)磁鐵重力勢(shì)能的減少量等于其動(dòng)能的增加量
10.如圖所示，一不可伸長的細(xì)繩上端固定，下端系在邊長為的單匝正方形金屬框的一個(gè)頂點(diǎn)上，對(duì)角線水平，其中分別是邊的中點(diǎn)，連線下方有方向垂直于金屬框所在平面的勻強(qiáng)磁場。已知金屬框每邊的電阻均為，在到時(shí)間內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間的變化關(guān)系為，規(guī)定垂直于紙面向外方向?yàn)榇艌稣较颍瑒t下列說法中正確的是
A．金屬框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的磁場方向垂直于紙面向里
B．時(shí)金屬框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
C．時(shí)金屬框所受安培力大小為
D．在到時(shí)間內(nèi)金屬框產(chǎn)生的焦耳熱為
11.如圖所示，一個(gè)平行于紙面的等腰直角三角形導(dǎo)線框，水平向右勻速運(yùn)動(dòng)，穿過寬度為d的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，三角形兩直角邊長度為2d，線框中產(chǎn)生隨時(shí)間變化的感應(yīng)電流i，規(guī)定逆時(shí)針為感應(yīng)電流的正方向，下列圖形正確的是
A
B
C
D

二、非選擇題：
12.（15分）（1）“探究變壓器線圈兩端的電壓和匝數(shù)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，可拆變壓器如圖所示。
①觀察變壓器的鐵芯，它的結(jié)構(gòu)和材料是 ；（填字母）
A．整塊硅鋼鐵芯 B．整塊不銹鋼鐵芯
C．絕緣的銅片疊成 D．絕緣的硅鋼片疊成
②觀察兩個(gè)線圈的導(dǎo)線，發(fā)現(xiàn)粗細(xì)不同，導(dǎo)線粗的線圈匝數(shù) ；（填“多”或“少”）
③實(shí)驗(yàn)中原、副線圈的電壓之比與它們的匝數(shù)之比有微小差別，原因可能是 （填選項(xiàng)序號(hào)）
A．原、副線圈通過電流時(shí)發(fā)熱
B．鐵芯在交變磁場作用下發(fā)熱
C．變壓器鐵芯漏磁
D．原線圈輸入電壓發(fā)生變化
（2）某同學(xué)在“研究互感和自感現(xiàn)象”的實(shí)驗(yàn)中，設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置．線圈A、變阻器R和開關(guān)S連接到干電池上，靈敏電流計(jì)甲與高阻值電阻R0串聯(lián)在另一支路中；線圈B的兩端接到另一個(gè)靈敏電流計(jì)乙上，兩個(gè)靈敏電流計(jì)相同，零刻度居中．閉合開關(guān)S后，保持滑動(dòng)變阻器R的滑片P不動(dòng)，穩(wěn)定后甲、乙兩個(gè)靈敏電流計(jì)指針的位置如圖所示．
①當(dāng)滑片P快速地向a端滑動(dòng)時(shí)，乙表指針的偏轉(zhuǎn)方向是 ．（填“向右偏”、“向左偏”或“不偏轉(zhuǎn)”）
②閉合開關(guān)S，待電路穩(wěn)定后再迅速斷開S，乙表的偏轉(zhuǎn)情況是 ．(填“向左偏”、“向右偏”或“不偏轉(zhuǎn)”)
13.（8分）標(biāo)準(zhǔn)狀況下，水蒸氣的摩爾體積Vml＝22.4×10－3 m3/ml，NA＝6.02×1023 ml－1，水的摩爾質(zhì)量M＝18 g/ml，水的密度ρ＝1×103 kg/m3，請(qǐng)進(jìn)行下列估算：
(1)水蒸氣分子的平均間距約為多少？
(2)水分子的直徑約為多少？(以上結(jié)果均保留1位有效數(shù)字)
14.（10分）如圖所示為交流發(fā)電機(jī)示意圖，匝數(shù)n=100匝的矩形線圈，邊長分別為10cm和20cm，內(nèi)阻為5Ω，在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T的勻強(qiáng)磁場中繞OO′軸以50rad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈和外部20Ω的電阻R相連接，已知線圈繞OO′軸轉(zhuǎn)動(dòng)，t=0時(shí)刻為圖示位置，求：
（1）交變電流的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值表達(dá)式；
（2）電壓表示數(shù)；
（3）電阻R上所消耗的電功率是多少；
（4）由圖示位置轉(zhuǎn)過30°的過程中，通過R的電量是多少。
15.（10分）某工廠購買了一臺(tái)應(yīng)急備用發(fā)電機(jī)及升壓變壓器及降壓變壓器各一臺(tái)。如圖，發(fā)電機(jī)內(nèi)阻為1，升壓變壓器匝數(shù)比為1：10，降壓變壓器匝數(shù)比9：1，輸電線總電阻R=5。工廠共36個(gè)車間，每個(gè)車間有“220V，22W”燈10盞，若保證全部電燈正常發(fā)光，則：
（1）輸電線上損失的電功率多大？
（2）發(fā)電機(jī)輸出功率多大？
（3）發(fā)電機(jī)電動(dòng)勢(shì)多大？
16.（13分）海浪發(fā)電是一種應(yīng)用前景廣闊的新能源技術(shù)，海浪通過傳動(dòng)裝置帶動(dòng)線圈在磁場中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)海浪動(dòng)能向電能的轉(zhuǎn)化，某科技小組設(shè)計(jì)了如下兩種發(fā)電模型：
模型①：如圖甲所示，N匝正方形閉合線圈處在垂直于線圈平面的組合磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，線圈和磁場的寬度均為L，設(shè)線圈的總電阻為R，線圈在海浪的帶動(dòng)下左右運(yùn)動(dòng)時(shí)不會(huì)超出磁場范圍；
模型②：如圖乙所示，線圈處在均勻輻向磁場中，機(jī)械傳動(dòng)裝置將海浪的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為線圈沿水平方向的往復(fù)振動(dòng)，振動(dòng)速度隨時(shí)間的變化圖像為如圖丙所示的正弦函數(shù)，其中、T已知，若線圈的匝數(shù)為，半徑為r，其所處位置磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為，線圈內(nèi)阻及外部電路電阻都為，忽略一切摩擦。求：
（1）模型①中線圈水平向右的速度為v時(shí)，感應(yīng)電流的大小和閉合線圈所受安培力的大??；
（2）模型②中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的表達(dá)式以及模型②的發(fā)電功率。
答案
一、選擇題：本題共11小題，每小題4分，共44分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。
非選擇題：本題共6小題，共56分。
12.（1）D 少 BCD（每空3分）
（2）向右偏 向左偏（每空3分）
13.(1)3×10－9 m （ 4分）
(2)4×10－10 m （ 4分）
14.（1）該交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值為：
根據(jù)瞬時(shí)值 e=nBS 得 （3分）
（2）有效值為：
由閉合電路歐姆定律得 電壓為
即電壓表的示數(shù)為40V （3分）
（3）根據(jù)公式可得，電阻R上所消耗的電功率為 （2分）
（4）由圖示位置轉(zhuǎn)過30°的過程中，通過R上的電量為 （2分）
15.（1）用電器都正常工作時(shí)的總電流為
兩個(gè)變壓器之間輸電線上的電流為
故輸電線上損耗的電功率 （3分）
（2）升壓變壓器的輸出功率為 （3分）
（3）降壓變壓器上的輸入電壓
輸電線上的電壓損失為
升壓變壓器的輸出電壓為
升壓變壓器的輸入電壓為
升壓變壓器的輸入電流為
發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì) （4分）
16.（1）單根導(dǎo)線切割磁感線產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為整個(gè)線圈產(chǎn)生的總電動(dòng)勢(shì)為
根據(jù)歐姆定律可得
單根導(dǎo)線所受安培力大小為
整個(gè)線圈受到的總安培力為 （6分）
（2）單匝線圈切割磁感線產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為
，匝線圈產(chǎn)生的總電動(dòng)勢(shì)為
電動(dòng)勢(shì)的有效值其中發(fā)電功率為（7分）
題號(hào)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
A
C
C
B
D
B
C
B
B
C
A

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