高中物理人教版2第六章傳感器 第6單元知能評(píng)估（b卷）

單元知能評(píng)估(B卷)(本欄目?jī)?nèi)容，在學(xué)生用書中以獨(dú)立形式分冊(cè)裝訂！)1．關(guān)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(cuò)誤，B、D正確．答案：BD2．電磁感應(yīng)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(shè)備．下列用電器中，沒有利用電磁感應(yīng)原理的是()A．動(dòng)圈式話筒 B．日光燈鎮(zhèn)流器C．磁帶錄音機(jī) D．白熾燈泡解析：白熾燈泡是利用了電流的熱效應(yīng)，而A、B、C選項(xiàng)均利用電磁感應(yīng)原理．答案：D3.半徑為R的圓形線圈，兩端A、B接有一個(gè)平行板電容器，線圈垂直放在隨時(shí)間均勻變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)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(yīng)強(qiáng)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(chǎng)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(cuò)誤；由U＝E＝neq\f(ΔΦ,Δt)＝neq\f(ΔB,Δt)S，分析可得增大磁感應(yīng)強(qiáng)度變化率或增大線圈在垂直磁場(chǎng)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(cuò)誤．答案：B4．如圖所示，在一個(gè)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(shí)間后，一個(gè)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(shí)，所產(chǎn)生的磁場(chǎng)不變，不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，通入變化的電流，所產(chǎn)生的磁場(chǎng)發(fā)生變化，在空間產(chǎn)生感生電場(chǎng)，鐵鍋是導(dǎo)體，感生電場(chǎng)在導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生渦流，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，使水溫升高；渦流是由變化的磁場(chǎng)在導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生的，所以玻璃杯中的水不會(huì)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(yuǎn)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(dǎo)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(xiàng)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(xiàng)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(dǎo)線比副線圈的要細(xì)，C錯(cuò)；各用電器電流之和應(yīng)等于副線圈的電流，D錯(cuò)．答案：AB6.如圖所示，固定于水平絕緣面上的平行金屬導(dǎo)軌不光滑，除R外其他電阻均不計(jì)，垂直于導(dǎo)軌平面有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)．當(dāng)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(dòng)過程中，下列說法中正確的是()A．水平恒力F對(duì)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(yùn)動(dòng)時(shí)，F(xiàn)對(duì)cd棒做的功才等于電路中產(chǎn)生的電能C．無(wú)論cd棒做何種運(yùn)動(dòng)，它克服磁場(chǎng)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(yīng)電動(dòng)勢(shì)解析：外力始終要克服摩擦力做功，選項(xiàng)A、B均錯(cuò)；克服磁場(chǎng)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(xiàng)C錯(cuò)；因?yàn)殡娫碿d無(wú)內(nèi)阻，所以選項(xiàng)D對(duì)．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(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向上滑動(dòng)時(shí)，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(diǎn)，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(dòng)變阻器的電阻變化，A2的示數(shù)變化，所以A1的示數(shù)也會(huì)發(fā)生變化，故應(yīng)選A.答案：A8．如圖所示，MN和PQ為兩個(gè)光滑的電阻不計(jì)的水平金屬導(dǎo)軌，變壓器為理想變壓器，今在水平導(dǎo)軌部分加一豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則以下說法正確的是()A．若ab棒勻速運(yùn)動(dòng)，則IR≠0，IL≠0，IC＝0B．若ab棒勻速運(yùn)動(dòng)，則IR≠0，IL＝0，IC＝0C．若ab棒在某一中心位置兩側(cè)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，速度隨時(shí)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(yùn)動(dòng)，IR≠0，IL≠0，IC＝0解析：若ab棒勻速運(yùn)動(dòng)則n1中有恒定電流，但因不能產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，n2中無(wú)電流，故A、B均錯(cuò)；若ab棒做往復(fù)運(yùn)動(dòng)則n1中有交變電流，n2中亦會(huì)感應(yīng)出交變電流，則IR、IL、IC均不為零，C對(duì)；若ab棒勻加速運(yùn)動(dòng)，n1中有均勻增加的電流，n2中會(huì)感應(yīng)出恒定的電流，它不能通過電容器故IC＝0，D對(duì)．答案：CD9．如圖所示，虛線abcd為矩形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)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(chǎng)區(qū)域運(yùn)動(dòng)．如圖所示給出的是圓形閉合金屬線框的四個(gè)可能到達(dá)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?yàn)榫€框在進(jìn)、出磁場(chǎng)時(shí)，線框中的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，安培力阻礙線框運(yùn)動(dòng)，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(cè)量電流，它的優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)非?？欤梢圆蹲降剿查g的電流變化，還可以與計(jì)算機(jī)相連，能在很短的時(shí)間內(nèi)畫出電流隨時(shí)間的變化圖象．按圖甲連接電路，提供8V直流電源，先使開關(guān)S與1相連，電源向電容器充電，這個(gè)過程可在瞬間完成，然后把開關(guān)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(jì)算機(jī)，屏上顯示出電流隨時(shí)間變化的I－t曲線，如圖乙所示．(1)圖乙中畫出的豎直狹長(zhǎng)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(biāo)為電流I，橫坐標(biāo)為時(shí)間t，由公式q＝It可知，矩形面積為放電電荷量．(2)每個(gè)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(zhǎng)的光滑直金屬導(dǎo)軌MN、PQ平行放置在傾角為θ的絕緣斜面上，兩導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，M、P兩點(diǎn)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(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直．整套裝置處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于斜面向上．導(dǎo)軌和金屬桿的電阻可忽略．讓金屬桿ab沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑，經(jīng)過一段時(shí)間后，金屬桿達(dá)到最大速度vm，在這個(gè)過程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量為Q.導(dǎo)軌和金屬桿接觸良好，重力加速度為g.求：(1)金屬桿達(dá)到最大速度時(shí)安培力的大??；(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大??；(3)金屬桿從靜止開始至達(dá)到最大速度的過程中桿下滑的高度．解析：(1)當(dāng)金屬桿達(dá)到最大速度時(shí)，設(shè)金屬桿受安培力Fm，桿受力平衡Fm＝mgsinθ.(2)當(dāng)桿達(dá)到最大速度時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為Em，感應(yīng)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(shè)金屬桿從靜止開始至達(dá)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(zhǎng)度l＝0.4m的導(dǎo)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(dòng)摩擦因數(shù)μ＝，相距0.4m的MM′、NN′相互平行，電阻不計(jì)且足夠長(zhǎng)．電阻R2＝Ω的MN垂直于MM′.整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝T．垂直于ab施加F＝2N的水平恒力，ab從靜止開始無(wú)摩擦地運(yùn)動(dòng)，始終與MM′、NN′保持良好接觸，當(dāng)ab運(yùn)動(dòng)到某處時(shí)，框架開始運(yùn)動(dòng)．設(shè)框架與水平面間最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力(1)求框架開始運(yùn)動(dòng)時(shí)ab速度v的大?。?2)從ab開始運(yùn)動(dòng)到框架開始運(yùn)動(dòng)的過程中，MN上產(chǎn)生的熱量Q＝J，求該過程ab位移x的大?。馕觯?1)ab對(duì)框架的壓力F1＝m1框架受水平面的支持力FN＝m2g＋F依題