高中物理人教版2第六章傳感器 第6單元知能評估（b卷）

單元知能評估(B卷)(本欄目內(nèi)容，在學生用書中以獨立形式分冊裝訂！)1．關于交變電流和直流電的說法中，正確的是()A．如果電流大小做周期性變化，則一定是交變電流B．直流電的大小可以變化，但方向一定不變C．交變電流一定是按正弦或余弦規(guī)律變化的D．交變電流的最大特征就是電流的方向發(fā)生周期性變化解析：交流電和直流電的根本區(qū)別是電流方向是否變化，故A、C錯誤，B、D正確．答案：BD2．電磁感應現(xiàn)象揭示了電和磁之間的內(nèi)在聯(lián)系，根據(jù)這一發(fā)現(xiàn)，發(fā)明了許多電器設備．下列用電器中，沒有利用電磁感應原理的是()A．動圈式話筒 B．日光燈鎮(zhèn)流器C．磁帶錄音機 D．白熾燈泡解析：白熾燈泡是利用了電流的熱效應，而A、B、C選項均利用電磁感應原理．答案：D3.半徑為R的圓形線圈，兩端A、B接有一個平行板電容器，線圈垂直放在隨時間均勻變化的勻強磁場中，如圖所示，則要使電容器所帶電荷量Q增大，可以采取的措施是()A．增大電容器兩極板間的距離B．增大磁感應強度的變化率C．減小線圈的半徑D．改變線圈所在平面與磁場方向間的夾角解析：由Q＝CU，C＝eq\f(εrS,4πkd)知，增大極板距離d，電容C減小，因此Q也減小，故A錯誤；由U＝E＝neq\f(ΔΦ,Δt)＝neq\f(ΔB,Δt)S，分析可得增大磁感應強度變化率或增大線圈在垂直磁場方向的投影面積可增大A、B間電壓，從而使Q增大，所以B正確，C、D錯誤．答案：B4．如圖所示，在一個繞有線圈的可拆變壓器鐵芯上分別放一小鐵鍋水和一玻璃杯水．給線圈通入電流，一段時間后，一個容器中水溫升高，則通入的電流與水溫升高的是()A．恒定直流、小鐵鍋B．恒定直流、玻璃杯C．變化的電流、小鐵鍋D．變化的電流、玻璃杯解析：通入恒定直流時，所產(chǎn)生的磁場不變，不會產(chǎn)生感應電流，通入變化的電流，所產(chǎn)生的磁場發(fā)生變化，在空間產(chǎn)生感生電場，鐵鍋是導體，感生電場在導體內(nèi)產(chǎn)生渦流，電能轉化為內(nèi)能，使水溫升高；渦流是由變化的磁場在導體內(nèi)產(chǎn)生的，所以玻璃杯中的水不會升溫．答案：C5．為了減少輸電線路中電力損失，發(fā)電廠發(fā)出的電通常是經(jīng)過變電站升壓后通過遠距離輸送，再經(jīng)變電站將高壓變?yōu)榈蛪?，某變電站將電壓u0＝11000eq\r(2)·sin100πtV的交流電降為220V供居民小區(qū)用電，則變電站變壓器()A．原、副線圈匝數(shù)比為50∶1B．副線圈中電流的頻率是50HzC．原線圈的導線比副線圈的要粗D．輸入原線圈的電流等于居民小區(qū)各用電器電流的總和解析：變壓器的輸入端電壓U1＝11000V，由eq\f(n1,n2)＝eq\f(U1,U2)得n1∶n2＝50∶1，A項正確；變壓器不改變交變電流的頻率，故原、副線圈的頻率都為f＝eq\f(ω,2π)＝50Hz，B項正確；因原線圈匝數(shù)多，由eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)知電流小，所以原線圈的導線比副線圈的要細，C錯；各用電器電流之和應等于副線圈的電流，D錯．答案：AB6.如圖所示，固定于水平絕緣面上的平行金屬導軌不光滑，除R外其他電阻均不計，垂直于導軌平面有一勻強磁場．當質(zhì)量為m的金屬棒cd在水平恒力F作用下由靜止向右滑動過程中，下列說法中正確的是()A．水平恒力F對cd棒做的功等于電路中產(chǎn)生的電能B．只有在cd棒做勻速運動時，F(xiàn)對cd棒做的功才等于電路中產(chǎn)生的電能C．無論cd棒做何種運動，它克服磁場力做的功一定不等于電路中產(chǎn)生的電能D．R兩端電壓始終等于cd棒中的感應電動勢解析：外力始終要克服摩擦力做功，選項A、B均錯；克服磁場力所做的功在任何情況下都等于電路中產(chǎn)生的電能，選項C錯；因為電源cd無內(nèi)阻，所以選項D對．答案：D7．如圖所示，M為理想變壓器，電表均可視為理想電表，接線柱a、b接電壓u＝311sin314t(V)的正弦交流電源．當滑動變阻器的滑片P向上滑動時，示數(shù)發(fā)生變化的電表是()A．A1、A2 B．A2、V2C．A1、A2、V2 D．A1、A2、V1、V2解析：由變壓器特點，可知eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)，只要n1、n2的比值不變，U1不變，那么U2也不變；由電流之比eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)，原線圈中電流因副線圈中電流的改變而改變，因滑動變阻器的電阻變化，A2的示數(shù)變化，所以A1的示數(shù)也會發(fā)生變化，故應選A.答案：A8．如圖所示，MN和PQ為兩個光滑的電阻不計的水平金屬導軌，變壓器為理想變壓器，今在水平導軌部分加一豎直向上的勻強磁場，則以下說法正確的是()A．若ab棒勻速運動，則IR≠0，IL≠0，IC＝0B．若ab棒勻速運動，則IR≠0，IL＝0，IC＝0C．若ab棒在某一中心位置兩側做往復運動，速度隨時間的變化規(guī)律是v＝vmsinωt則IR≠0，IL≠0，IC≠0D．若ab棒做勻加速運動，IR≠0，IL≠0，IC＝0解析：若ab棒勻速運動則n1中有恒定電流，但因不能產(chǎn)生電磁感應現(xiàn)象，n2中無電流，故A、B均錯；若ab棒做往復運動則n1中有交變電流，n2中亦會感應出交變電流，則IR、IL、IC均不為零，C對；若ab棒勻加速運動，n1中有均勻增加的電流，n2中會感應出恒定的電流，它不能通過電容器故IC＝0，D對．答案：CD9．如圖所示，虛線abcd為矩形勻強磁場區(qū)域，磁場方向豎直向下，圓形閉合金屬線框以一定的速度沿光滑絕緣水平面向磁場區(qū)域運動．如圖所示給出的是圓形閉合金屬線框的四個可能到達的位置，則圓形閉合金屬線框的速度可能為零的位置是()解析：因為線框在進、出磁場時，線框中的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應電流，安培力阻礙線框運動，使線框的速度可能減為零，故A、D正確．答案：AD10．電流傳感器可以像電流表一樣測量電流，它的優(yōu)點是反應非?？?，可以捕捉到瞬間的電流變化，還可以與計算機相連，能在很短的時間內(nèi)畫出電流隨時間的變化圖象．按圖甲連接電路，提供8V直流電源，先使開關S與1相連，電源向電容器充電，這個過程可在瞬間完成，然后把開關S擲向2，電容器通過電阻R放電，傳感器將電流信息傳入計算機，屏上顯示出電流隨時間變化的I－t曲線，如圖乙所示．(1)圖乙中畫出的豎直狹長矩形(圖乙最左端)，其面積表示的物理意義是：________；(2)估算電容器在全部放電過程中釋放的電荷量是_____________________________C；(3)根據(jù)以上數(shù)據(jù)估算，電容器的電容是________F.解析：(1)圖象縱坐標為電流I，橫坐標為時間t，由公式q＝It可知，矩形面積為放電電荷量．(2)每個小方格的面積代表放電電荷量q0＝×10－3C，共有75格，則放電電荷量Q＝75q0＝×10－(3)由Q＝CU可知C＝eq\f(Q,U)＝×10－4F.答案：(1)s內(nèi)的放電電荷量(2)×10－3(3)×10－411．如圖所示，兩根足夠長的光滑直金屬導軌MN、PQ平行放置在傾角為θ的絕緣斜面上，兩導軌間距為L，M、P兩點間接有阻值為R的電阻．一根質(zhì)量為m的均勻直金屬桿ab放在兩導軌上，并與導軌垂直．整套裝置處于勻強磁場中，磁場方向垂直于斜面向上．導軌和金屬桿的電阻可忽略．讓金屬桿ab沿導軌由靜止開始下滑，經(jīng)過一段時間后，金屬桿達到最大速度vm，在這個過程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量為Q.導軌和金屬桿接觸良好，重力加速度為g.求：(1)金屬桿達到最大速度時安培力的大?。?2)磁感應強度的大??；(3)金屬桿從靜止開始至達到最大速度的過程中桿下滑的高度．解析：(1)當金屬桿達到最大速度時，設金屬桿受安培力Fm，桿受力平衡Fm＝mgsinθ.(2)當桿達到最大速度時，感應電動勢為Em，感應電流為ImEm＝BLvmIm＝eq\f(BLvm,R)Fm＝BImL由以上方程得B＝eq\r(\f(mgRsinθ,vmL2)).(3)設金屬桿從靜止開始至達到最大速度的過程中下滑的高度為h，由能量守恒定律得mgh＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,m)＋Qh＝eq\f(mv\o\al(2,m)＋2Q,2mg).答案：(1)mgsinθ(2)eq\r(\f(mgRsinθ,vmL2))(3)eq\f(mv\o\al(2,m)＋2Q,2mg).12．如圖所示，質(zhì)量m1＝0.1kg，電阻R1＝Ω，長度l＝0.4m的導體棒ab橫放在U型金屬框架上．框架質(zhì)量m2＝0.2kg，放在絕緣水平面上，與水平面間的動摩擦因數(shù)μ＝，相距0.4m的MM′、NN′相互平行，電阻不計且足夠長．電阻R2＝Ω的MN垂直于MM′.整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中，磁感應強度B＝T．垂直于ab施加F＝2N的水平恒力，ab從靜止開始無摩擦地運動，始終與MM′、NN′保持良好接觸，當ab運動到某處時，框架開始運動．設框架與水平面間最大靜摩擦力等于滑動摩擦力(1)求框架開始運動時ab速度v的大??；(2)從ab開始運動到框架開始運動的過程中，MN上產(chǎn)生的熱量Q＝J，求該過程ab位移x的大小．解析：(1)ab對框架的壓力F1＝m1框架受水平面的支持力FN＝m2g＋F依題