2014届高三物理二轮复习专题突破系列:整合测试--电路和电磁感应 本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。 满分100分,考试时间90分钟。 第Ⅰ卷(选择题 共40分)
一、选择题(共10小题,每小题4分,共40分,在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项符合题目要求,有的小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分) 1.(2013·广东茂名一模)交流发电机电枢中产生的交变电动势为e=Emsinωt,如果要将交变电动势的有效值提高一倍,而交流电的周期不变,可采取的方法是( ) A.将电枢转速提高一倍,其他条件不变 B.将磁感应强度增加一倍,其他条件不变 C.将线圈的面积增加一倍,其他条件不变
D.将磁感应强度增加一倍,线圈的面积缩小一半,其他条件不变 BC
NBωS2NBSπ
交变电动势的峰值Em=NBSω,有效值E==,故要将交变电动势的有效值提22T高一倍,B、C正确,D错误;电枢转速提高一倍,根据ω=2πn可知角速度提高一倍,交变2π
电动势的有效值提高一倍,但周期T=ω会改变,A错误。 2.
(2013·黑龙江哈三中一模)如图所示,足够长的平行光滑导轨固定在水平面上,电阻为r,其右端连接有两个定值电阻R1、R2,开关S处于断开状态,整个装置处于垂直导轨平面方向的匀强磁场中。一电阻为R3的导体棒在恒定的水平外力F的作用下在导轨上匀速向左运动,运动中导体棒始终与导轨垂直。现将开关S闭合,下列说法不正确的是( ) A.刚闭合S的瞬间,导体棒中的电流增大 B.刚闭合S的瞬间,导体棒两端电压减小 C.闭合S后,导体棒做减速运动直到停止
D.闭合S后,导体棒做减速运动直到再一次匀速运动 C
BLv
闭合S,外电阻减小,而闭合S瞬间导体棒的速度不变,感应电动势不变,根据I=可R总知,导体棒中电流增大,A正确;闭合S的瞬间,外电阻减小,电动势不变,路端电压减小,B正确;闭合S后,刚开始安培力大于拉力F,导体棒做加速度减小的减速运动,当a=0时导体棒匀速,D正确,C错误。
3.(2013·广东深圳一模)一个矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,产生的交变电动势e=2202
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sin100πt(V),那么( )
A.该交变电流的频率是50Hz
B.当t=0时,线圈平面恰好位于中性面 1
C.当t=100s时,e有最大值
D.该交变电流电动势的有效值为2202V AB
1ω
根据表达式知ω=100π,交变电流的频率f=T=2π=50Hz,A正确;当t=0时,e=0,1
线圈处于中性面位置,B正确;当t=100s时e=0,C错误;该交变电流电动势的有效值为Em
E==220V,D错误。
2
4.(2013·甘肃一模)如图甲所示,矩形导线框ABCD固定在匀强磁场中,磁场方向垂直于线框所在平面向里。规定垂直于线框所在平面向里为磁场的正方向,线框中沿着ABCDA方向为感应电流i的正方向。要在线框中产生如图乙所示的感应电流,则磁感应强度B随时间t变化的规律可能为( )
B
由i-t图象可知,在0~t0时间内,感应电流大小恒定,方向沿正方向,则B随t可能是向里且均匀减小,同理可得在t0~2t0时间内,B随t可能是向里且均匀增大,且两种情况下的斜率相等,故B正确,A、C、D错误。 5.(2013·河北唐山一模)如图为远距离输送交流电的系统示意图,变压器均为理想变压器。随着用户负载增多,发电机F达到额定功率时,仍导致降压变压器输出功率不足,用户的用电器不能正常工作。那么,在发电机以额定功率工作的情况下,为了适当提高用户的用电功率,可采取的措施是( )
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A.适当减小输电线的电阻r n4
B.适当提高n3 n2n4
C.适当提高n1的同时,降低n3 n2n4
D.适当降低n1的同时,提高n3 AC
用户得到的功率等于发电机输出的功率减去输电线上损失的功率,减小输电线上损失的功n4
率可适当提高用户的用电功率,而ΔP=I2r,所以A正确;改变n3只是使电压降到用户需要n2
的电压值,对功率无影响,适当提高n1,能提高输送电压,减小输送电流,减小功率损失,故C正确,B、D错误。 6.(2013·山东烟台一模)如图甲所示,匀强磁场垂直纸面向里,磁感应强度的大小为B,磁场在y轴方向足够宽,在x轴方向宽度为a。一直角三角形导线框ABC(BC边的长度为a)从图示位置向右匀速穿过磁场区域,以逆时针方向为电流的正方向,在图乙中感应电流i、BC两端的电压uBC与线框移动的距离x的关系图象正确的是( )
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D
导线框匀速进入磁场过程中,AC边切割磁感线,且切割磁感线的有效长度不断增加,其感应电流的大小不断增加,由右手定则可知感应电流的方向是逆时针方向;当导线框完全进入磁场时,AC边、AB边都切割磁感线,感应电动势之和为零,线框中的感应电流为零;当导线框出磁场时,AB边和AC边的一部分都切割磁感线,等效切割长度不断增大,导线框中的感应电流不断增大,感应电流的方向为顺时针。综上可知感应电流的i-x图象应为如图所示的情况,故A、B错误;BC两端的电压uBC=iRBC,故C错误,D正确。 7.
(2013·辽宁五校协作体一模)如图所示,理想变压器初、次级分别接有完全相同的灯泡A和B,且初、次级线圈匝数比n1:n2=2:1,电源电动势为u,则B灯两端电压为( ) u
A.2
B.2u
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uC.5 D
u1n1n1
设原线圈两端的电压为u1,B两端的电压为u2,根据u2=n2,u1=n2u2=2u2,在原线I1n2n2112
圈回路有u=u1+uA;根据I2=n1,则I1=n1I2=2I2,uA=I1RA=2u2,所以u2=5u,故D正确;A、B、C错误。 8.(2013·浙江宁波“十校”调研)如图所示,一个长方形的金属线框电阻为R,放在光滑的水平面上,有界匀强磁场的方向垂直于水平面向下。线框在水平恒力F的作用下由静止开始向右运动,在线框离开磁场的过程中,拉力F的功率随时间变化的图象不可能的是( )
2uD.5
B
线框出磁场过程的运动情况可能有三种:若拉力F大于安培力,线框加速出磁场,且加速度逐渐减小,由P=Fv知,拉力F的功率逐渐增大,但增大得越来越慢,A正确。若拉力F等于安培力,线框匀速出磁场,由P=Fv知,拉力F的功率不变,D正确。若拉力F小于安培力,线框减速出磁场,且加速度逐渐减小,由P=Fv知,拉力F的功率逐渐减小,且减小得越来越慢,C正确。故选B。
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