【導(dǎo)讀】2021-2021學(xué)年四川省成都市新津中學(xué)高二（下）月考物理試卷（4. 1．下列說(shuō)法不正確的一項(xiàng)是（）。A．電熨斗能自動(dòng)控制溫度的原因是它裝有雙金屬片溫度傳感器，這種傳感器作用是控制電。C．電子秤所使用的測(cè)力裝置是力傳感器，它是把力信號(hào)轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)。D．金屬熱電阻隨溫度的升高其阻值逐漸升高。2．穿過(guò)閉合回路的磁通量Φ隨時(shí)間t變化的圖象分別如圖甲、乙、丙、丁所示，下列關(guān)于。C．圖丙中回路在0～t0時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大于t0～2t0時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。導(dǎo)線在同一平面內(nèi)，線框沿著與兩導(dǎo)線垂直的方向，自右向左在兩導(dǎo)線間勻速移動(dòng)，在移動(dòng)。磁場(chǎng)中，線框面積S=，線框電阻不計(jì)．線框繞垂直于磁場(chǎng)的軸OO′以角速度。ω=100rad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，并與理想變壓器原線圈相連，副線圈接入一只“220V，60W”的燈。把該交流電壓加在圖乙中變壓器的A、B兩端．已知理想變壓器原線圈Ⅰ和副線圈Ⅱ的匝數(shù)。擺球在AB間擺動(dòng)過(guò)程中，由A擺到最低點(diǎn)C時(shí)，擺線拉力的大小為F1，擺球加速度大小為

　　

【正文】 【考點(diǎn)】 研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象． 【分析】 （ 1）注意該實(shí)驗(yàn)中有兩個(gè)回路，一是電源 、電鍵、變阻器、小螺線管串聯(lián)成的回路，二是電流計(jì)與大螺線管串聯(lián)成的回路，據(jù)此可正確解答． （ 2）由楞次定律可知，感應(yīng)電流磁場(chǎng)總是阻礙原磁通量的變化，當(dāng)原磁通量變大時(shí)，感應(yīng)電流磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相反． （ 3）由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與磁通量的變化率成正比，磁通量的變化率越大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大，電路中的感應(yīng)電流越大． 【解答】 解：（ 1）將電源、電鍵、變阻器、線圈 A串聯(lián)成一個(gè)回路，注意滑動(dòng)變阻器接一上一下兩個(gè)接線柱，再將電流計(jì)與線圈 B串聯(lián)成另一個(gè)回路，電路圖如圖所示． （ 2） 1） A、插入鐵芯 F 時(shí)，穿過(guò)線圈 L2的磁通量變大，感應(yīng)電流磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相反，故 A正確； B、拔出線圈 L1，穿過(guò)線圈 L2的磁通量變小，感應(yīng)電流磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相同，故 B錯(cuò)誤； C、使變阻器阻值 R變小，原電流變大，原磁場(chǎng)增強(qiáng)，穿過(guò)線圈 L2的磁通量變大，感應(yīng)電流磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相反，故 C正確； D、斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，穿過(guò)線圈 L2的磁通量減小，感應(yīng)電流磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相同，故 D錯(cuò)誤；故選 AC． （ 3）第一次將滑動(dòng)變阻器的觸頭 P從變阻器的左端快速滑到右端，線圈 L1的電流變化快，電 流產(chǎn)生的磁場(chǎng)變化快，穿過(guò)線圈 L2的磁通量變化快，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大，感應(yīng)電流大，電流計(jì)的指針擺動(dòng)的幅度大；第二次將滑動(dòng)變阻器的觸頭 P從變阻器的左端慢慢滑到右端，線圈 L1的電流變化慢，穿過(guò)線圈 L2的磁通量變化慢，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)小，感應(yīng)電流小，電流計(jì)的指針擺動(dòng)的幅度小； 故答案為：（ 1）電路圖如圖所示；（ 2） AC；（ 3）大；磁通量變化率． 四、計(jì)算題 15．如圖所示，一矩形框架與水平面成 37176。 角，寬 L=，上、下兩端各有一個(gè)電阻 R0=1Ω ，框架的其他部分電阻不計(jì)，框架足夠長(zhǎng)，垂直于框平面的方向存在向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng) ，磁感應(yīng)強(qiáng)度 B=2T． ab為金屬桿，其長(zhǎng)度也為 L=，質(zhì)量 m=，電阻 r= 桿與框架的動(dòng)摩擦因數(shù) μ= ，由靜止開(kāi)始下滑，直到速度達(dá)到最大的過(guò)程中，上端電阻 R0產(chǎn)生的熱量Q0=．（已知 sin37176。= ， cos37176。= ； g取 10m/s2）求： （ 1）桿 ab的最大速度； （ 2）從開(kāi)始到速度最大的過(guò)程中 ab桿沿斜面下滑的距離； （ 3）在該過(guò)程中通過(guò) ab 的電荷量． 【考點(diǎn)】 導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；能量守恒定律 ；閉合電路的歐姆定律；電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化． 【分析】 （ 1）導(dǎo)體棒先向下做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，后做勻速運(yùn)動(dòng)，達(dá)到最大速度，此時(shí)棒 ab受力平衡，推導(dǎo)出安培力與速度的關(guān)系式，寫(xiě)出受力平衡的方程，即可求得最大速度； （ 2）由電阻 R0產(chǎn)生的熱量 Q0，根據(jù)串并聯(lián)關(guān)系，得到 ab棒產(chǎn)生的熱量，根據(jù)能量的轉(zhuǎn)化與守恒解答該題； （ 3）結(jié)合法拉第電磁感應(yīng)定律與閉合電路的歐姆定律，求解通過(guò) ab的電荷量． 【解答】 解：（ 1）導(dǎo)體棒受到的摩擦力： f=181。N，又 N=mgcosθ ，得 f=181。mgcosθ ． 達(dá)到最大速度時(shí)，棒 ab受力平衡， 則有： FA+f=mgsinθ 而安培力： FA=BIL， I= 聯(lián)解可得： 代入解得 υ=（ 2）當(dāng)金屬棒速度達(dá)到最大時(shí)，電阻 R0產(chǎn)生的熱量 Q0=， ab 棒中電流是電阻 R0中電流的 2 倍，由焦耳定律 Q=I2Rt， ab棒中產(chǎn)生的焦耳熱為 2Q0，則電路中產(chǎn)生的總焦耳 Q 總 =4Q 根據(jù)能量守恒得 mgsinθS=Q+ +fS 得： S= = （ 3）流過(guò)導(dǎo)體棒的電量： q= 又 ， = ， △Φ=BLS 聯(lián)立以上四式得： q= 代入解得， q=2C 答： （ 1）桿 ab的最大速度是 ； （ 2）從開(kāi)始到速度最大的過(guò)程中 ab桿沿斜面下滑的距離是 ； （ 3）在該過(guò)程中通過(guò) ab 的電荷量是 2C． 16．如圖所示，交流發(fā)電機(jī)的矩形線圈 abcd中， ab=cd=50cm， bc=ad=30cm，匝數(shù) n=100，線圈電阻 r= ，外電阻 R= ．線圈在磁感強(qiáng)度 B=的轉(zhuǎn)軸 OO′ 勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度 ω=100πrad/s ． （ 1）求產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值； （ 2）若從圖示位置 開(kāi)始計(jì)時(shí)，寫(xiě)出感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的表達(dá)式； （ 3）交流電壓表和交流電流表的示數(shù)各為多少？ （ 4）從圖示位置起，轉(zhuǎn)過(guò) 90176。 過(guò)程中，平均電動(dòng)勢(shì)多大？通過(guò)線框截面電量多大？ 【考點(diǎn)】 交流的峰值、有效值以及它們的關(guān)系． 【分析】 （ 1）根據(jù) Em=nBSω 求出最大電動(dòng)勢(shì)； （ 2）先根據(jù)閉合電路歐姆定律求出電流的最大值，再根據(jù)感應(yīng)電流與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式的關(guān)系即可求解； （ 3）電流表及電壓表示數(shù)均為有效值； （ 4）由法拉第電磁感應(yīng)定律可求得平均電動(dòng)勢(shì)及電量． 【解答】 解：（ 1）產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值為為Em=nBSω=100100πV=75πV≈ （ 2）根據(jù)閉合電路歐姆定律，電流的最大值 在圖示位置時(shí)，電流有最大值，則電流的瞬時(shí)值表達(dá)式為 i=Imcosωt ，代入數(shù)值得 感應(yīng)電流的瞬時(shí)表達(dá)式為： i=Imcosωt 所以電流的瞬時(shí)表達(dá)式為： i=15πcosA （ 3）電流表的示數(shù)為： I= 路端電壓的有效值為 U=IR=160V 這樣，電壓表的示數(shù)為 160V，電流表的示數(shù)為 ． （ 4）平均電動(dòng)勢(shì)為： 通過(guò)線框截面電量 答：（ 1）產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為 ； （ 2）若從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，則感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的表達(dá)式為 i=15πcosA ； （ 3）交流電壓表的示數(shù)為 160V，交流電流表的示數(shù)為 ； （ 4）從圖示位置起，轉(zhuǎn)過(guò) 90176。 過(guò)程中，平均電動(dòng)勢(shì)為 150V，通過(guò)線框截面電量為 15C． 17．如圖所示，某水電站發(fā)電機(jī)的輸出功率為 100kW，發(fā)電機(jī)的電壓為 250V，通過(guò)升壓變壓器升高電壓后向遠(yuǎn)處輸電，輸電線總電阻為 8Ω ，在用戶(hù)端用降壓變壓器把電壓降為 220V．若輸電線上損失的功率為 5kW，不計(jì)變壓器的損耗．求： （ 1）輸電導(dǎo)線上輸送的電流； （ 2）升壓變壓器的輸出電壓 U2； （ 3）降壓變壓器的匝數(shù)比； （ 4）若改用 10kV電壓輸電，則輸電線上損失的功率是多大？ 【考點(diǎn)】 遠(yuǎn)距離輸電． 【分析】 （ 1）應(yīng)用遠(yuǎn)距離輸電損失功率 △P=I 2R計(jì)算電流 ； （ 2）由輸送功率 P=UI計(jì)算輸送電壓 U2； （ 3）由 U3=U2﹣ IR及 計(jì)算匝數(shù)之比； （ 4）由 P=UI及 △P=I′ 2R計(jì)算改變輸送電壓以后的損失功率． 【解答】 解：（ 1）由 P=IR2知輸電線上的電流 I= = （ 2）升壓變壓器的輸出電壓 U2= = =4000V （ 3）降壓變壓器的輸入電壓 U3=U2﹣ IR=4000﹣ 258=3800V 降壓變壓器的匝數(shù)比 = （ 4）改為 10kv電壓后輸電線上的電流 I′= = A=10A 輸電線上損失的功率為 △P=I ′2 R=1028W=800W 答：（ 1）線上輸送的電流 25A； （ 2）升壓變壓器的電壓為 400v （ 3）降壓變壓器的匝數(shù)比 ； （ 4）若改用 10kV電壓輸電，則輸電線上損失的功率是 800W．