粵科版高三物理上冊(cè)第七單元測(cè)試卷考試時(shí)間：120分鐘滿分：150分姓名：________班級(jí)：________得分：________第一部分選擇題（每小題4分，共60分）1.下列關(guān)于電磁感應(yīng)現(xiàn)象的說法中，正確的是（）A.只要閉合電路中的磁通量發(fā)生變化，就一定產(chǎn)生感應(yīng)電流B.感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是與引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向相反C.感應(yīng)電流的大小只與磁通量的變化量有關(guān)D.電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，電能是憑空產(chǎn)生的2.如圖所示，閉合線圈abcd在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，下列說法正確的是（）A.線圈平面與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，磁通量最大B.線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大C.線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周，感應(yīng)電流方向改變兩次D.線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度越大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值越小3.關(guān)于楞次定律的應(yīng)用，下列說法正確的是（）A.楞次定律可以判斷感應(yīng)電流的大小B.應(yīng)用楞次定律時(shí)，首先要確定感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向C.感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化D.當(dāng)磁通量增大時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相同4.某正弦式交變電流的表達(dá)式為\(e=220\sqrt{2}\sin(100\pit)V\)，則該交變電流的有效值和頻率分別是（）A.220V50HzB.220\(\sqrt{2}\)V50HzC.220V100HzD.220\(\sqrt{2}\)V100Hz5.理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為2:1，原線圈接在電壓為220V的正弦式交變電流上，副線圈接一個(gè)阻值為11Ω的電阻，則副線圈的電流和原線圈的輸入功率分別是（）A.5A275WB.10A1100WC.5A1100WD.10A275W6.下列關(guān)于渦流的說法中，錯(cuò)誤的是（）A.渦流是感應(yīng)電流的一種形式B.渦流的產(chǎn)生會(huì)消耗電能，導(dǎo)致能量損失C.電磁爐是利用渦流的熱效應(yīng)工作的D.渦流只會(huì)產(chǎn)生危害，沒有利用價(jià)值7.如圖所示，在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一根水平放置的金屬棒ab，繞a端在水平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，下列說法正確的是（）A.金屬棒ab中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)B.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與金屬棒的長(zhǎng)度無關(guān)C.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與轉(zhuǎn)動(dòng)角速度無關(guān)D.金屬棒ab兩端的電勢(shì)差為零8.關(guān)于自感現(xiàn)象和自感系數(shù)，下列說法正確的是（）A.自感系數(shù)與線圈的匝數(shù)無關(guān)B.自感現(xiàn)象是由于線圈自身電流變化引起的電磁感應(yīng)現(xiàn)象C.自感電動(dòng)勢(shì)的大小與電流的變化量成正比D.自感系數(shù)越大，自感電動(dòng)勢(shì)一定越大9.如圖所示，電路中有一個(gè)自感線圈L，開關(guān)S閉合后，電路穩(wěn)定，下列說法正確的是（）A.開關(guān)S閉合瞬間，線圈L中產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)阻礙電流的增大B.開關(guān)S閉合瞬間，燈泡立即正常發(fā)光C.開關(guān)S斷開瞬間，線圈L中沒有自感電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生D.開關(guān)S斷開瞬間，燈泡立即熄滅10.某理想變壓器原線圈接在電壓恒定的交流電源上，副線圈接一個(gè)滑動(dòng)變阻器，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)時(shí)，下列說法正確的是（）A.副線圈的電壓增大B.副線圈的電流減小C.原線圈的電流增大D.變壓器的輸入功率增大11.下列關(guān)于交變電流的說法中，正確的是（）A.交變電流的方向不隨時(shí)間變化B.正弦式交變電流的有效值是最大值的\(\sqrt{2}\)倍C.交變電流的有效值是根據(jù)電流的熱效應(yīng)定義的D.我國(guó)電網(wǎng)提供的交變電流的周期是50s12.如圖所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一個(gè)矩形線圈abcd，線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直，當(dāng)線圈沿磁場(chǎng)方向勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列說法正確的是（）A.線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流B.線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)C.線圈ab邊和cd邊受到安培力的作用D.線圈的磁通量沒有變化13.關(guān)于互感現(xiàn)象，下列說法正確的是（）A.互感現(xiàn)象是由于兩個(gè)線圈之間的磁通量變化引起的B.互感現(xiàn)象只存在于變壓器中C.互感現(xiàn)象不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)D.互感現(xiàn)象中，兩個(gè)線圈的匝數(shù)越多，互感作用越弱14.一個(gè)矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的正弦式交變電流的最大值為\(E_m\)，當(dāng)線圈的匝數(shù)增加一倍，轉(zhuǎn)速也增加一倍時(shí)，產(chǎn)生的交變電流的最大值為（）A.\(E_m\)B.2\(E_m\)C.4\(E_m\)D.8\(E_m\)15.如圖所示，在探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件的實(shí)驗(yàn)中，下列操作能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是（）A.保持磁鐵和線圈都靜止B.使磁鐵在線圈中勻速運(yùn)動(dòng)C.使線圈在磁場(chǎng)中勻速運(yùn)動(dòng)D.使線圈在磁場(chǎng)中加速運(yùn)動(dòng)且穿過線圈的磁通量變化第二部分填空題（每小題4分，共20分）16.某正弦式交變電流的最大值為311V，其有效值為________V；若該交變電流的頻率為50Hz，則它的周期為________s。17.理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為1000匝和500匝，原線圈接在220V的交流電源上，則副線圈的輸出電壓為________V；若副線圈接一個(gè)110Ω的電阻，則副線圈的電流為________A。18.一個(gè)線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為20V，當(dāng)線圈平面與磁場(chǎng)方向的夾角為30°時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值為________V；當(dāng)線圈平面與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值為________V。19.自感系數(shù)為0.5H的線圈，當(dāng)電流在0.2s內(nèi)從1A變化到3A時(shí)，產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)的大小為________V；自感電動(dòng)勢(shì)的方向與電流變化的方向________（選填“相同”或“相反”）。20.某電磁爐利用渦流加熱，其額定功率為2000W，正常工作1h消耗的電能為________kW·h；若電磁爐的效率為80%，則1h內(nèi)轉(zhuǎn)化的內(nèi)能為________J。第三部分實(shí)驗(yàn)探究題（共30分）21.（14分）探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄慨a(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。實(shí)驗(yàn)器材：條形磁鐵、線圈、電流表、導(dǎo)線、開關(guān)、電源、滑動(dòng)變阻器等。實(shí)驗(yàn)步驟：（1）如圖甲所示，將線圈與電流表組成閉合電路，把條形磁鐵的N極迅速插入線圈，觀察電流表指針的偏轉(zhuǎn)情況；然后將N極迅速拔出線圈，觀察電流表指針的偏轉(zhuǎn)情況；最后保持磁鐵和線圈都靜止，觀察電流表指針的偏轉(zhuǎn)情況。（2）如圖乙所示，將線圈、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器、電源組成閉合電路，將該線圈（原線圈）與另一個(gè)線圈（副線圈）靠近，副線圈與電流表組成閉合電路。閉合開關(guān)瞬間，觀察副線圈所在電路中電流表指針的偏轉(zhuǎn)情況；開關(guān)閉合穩(wěn)定后，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，觀察電流表指針的偏轉(zhuǎn)情況；開關(guān)斷開瞬間，觀察電流表指針的偏轉(zhuǎn)情況。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：步驟（1）中，磁鐵插入和拔出線圈時(shí)，電流表指針________，磁鐵和線圈靜止時(shí)，電流表指針________；步驟（2）中，開關(guān)閉合瞬間、移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片時(shí)、開關(guān)斷開瞬間，電流表指針________，開關(guān)閉合穩(wěn)定且滑片不動(dòng)時(shí)，電流表指針________。請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象回答下列問題：（1）步驟（1）中，磁鐵插入和拔出線圈時(shí)，線圈中的磁通量發(fā)生了什么變化？（2分）________________________________________________________________（2）步驟（2）中，開關(guān)閉合瞬間和斷開瞬間，原線圈中的電流發(fā)生了什么變化？從而引起了什么變化？（3分）________________________________________________________________（3）綜合兩個(gè)步驟的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，歸納產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是什么？（3分）________________________________________________________________（4）在步驟（1）中，磁鐵插入和拔出線圈時(shí)，電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向不同，這說明了什么？（3分）________________________________________________________________（5）若在步驟（2）中，原線圈的匝數(shù)增加，其他條件不變，開關(guān)閉合瞬間，副線圈所在電路中電流表指針的偏轉(zhuǎn)角度會(huì)如何變化？請(qǐng)說明理由。（3分）________________________________________________________________22.（16分）探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄坷硐胱儔浩髟?、副線圈的電壓與匝數(shù)的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)器材：可拆式變壓器（原、副線圈匝數(shù)可調(diào)節(jié)）、交流電源、交流電壓表、導(dǎo)線等。實(shí)驗(yàn)原理：理想變壓器的原、副線圈電壓與匝數(shù)成正比，即\(\frac{U_1}{U_2}=\frac{n_1}{n_2}\)，通過測(cè)量不同匝數(shù)比下原、副線圈的電壓，驗(yàn)證該關(guān)系。實(shí)驗(yàn)步驟：（1）將原線圈接在交流電源上，副線圈開路，記錄原線圈的匝數(shù)\(n_1\)和副線圈的匝數(shù)\(n_2\)，用交流電壓表測(cè)量原線圈的電壓\(U_1\)和副線圈的電壓\(U_2\)，記錄數(shù)據(jù)。（2）保持原線圈匝數(shù)\(n_1\)不變，改變副線圈匝數(shù)\(n_2\)，重復(fù)步驟（1），記錄多組數(shù)據(jù)。（3）保持副線圈匝數(shù)\(n_2\)不變，改變?cè)€圈匝數(shù)\(n_1\)，重復(fù)步驟（1），記錄多組數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：實(shí)驗(yàn)次數(shù)原線圈匝數(shù)\(n_1\)/匝副線圈匝數(shù)\(n_2\)/匝原線圈電壓\(U_1\)/V副線圈電壓\(U_2\)/V\(\frac{U_1}{U_2}\)\(\frac{n_1}{n_2}\)12001002201102.02.022002002202201.01.0330010022073.33.03.041002002204400.50.5請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)回答下列問題：（1）實(shí)驗(yàn)中為什么要用交流電源而不用直流電源？（3分）________________________________________________________________（2）分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可得出什么結(jié)論？（3分）________________________________________________________________（3）實(shí)驗(yàn)中，副線圈開路時(shí)，原線圈中有沒有電流？若有，是什么電流？（3分）________________________________________________________________（4）若實(shí)驗(yàn)中使用的是非理想變壓器，測(cè)得的\(\frac{U_1}{U_2}\)與\(\frac{n_1}{n_2}\)會(huì)完全相等嗎？為什么？（4分）________________________________________________________________（5）若要使副線圈的輸出電壓增大，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)論，可采取什么措施？（3分）________________________________________________________________第四部分計(jì)算題（共40分）23.（10分）一個(gè)矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈的匝數(shù)為100匝，面積為0.02m2，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.5T，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為100πrad/s。求：（1）線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值；（4分）________________________________________________________________（2）線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值；（3分）________________________________________________________________（3）線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過程中，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值為多少？（3分）________________________________________________________________24.（10分）理想變壓器原線圈的匝數(shù)為880匝，接在電壓為220V的交流電源上，副線圈接一個(gè)阻值為11Ω的電阻，測(cè)得副線圈的電流為5A。求：（1）副線圈的匝數(shù)；（4分）________________________________________________________________（2）副線圈的輸出電壓；（3分）________________________________________________________________（3）原線圈的輸入功率。（3分）________________________________________________________________25.（10分）如圖所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一個(gè)水平放置的金屬框架，框架上放一根質(zhì)量為0.1kg、長(zhǎng)度為0.5m的金屬棒ab，金屬棒與框架接觸良好，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.4T的豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。給金屬棒通以恒定電流，金屬棒在磁場(chǎng)力的作用下以2m/s的速度勻速向右運(yùn)動(dòng)，已知金屬棒的電阻為0.2Ω，框架的電阻不計(jì)，g取10m/s2。求：（1）金屬棒中電流的大小和方向；（5分）________________________________________________________________（2）金屬棒兩端的電壓；（3分）________________________________________________________________（3）金屬棒的發(fā)熱功率。（2分）________________________________________________________________26.（10分）某自耦變壓器的原線圈接在220V的交流電源上，副線圈的輸出電壓可在100V到250V之間調(diào)節(jié)。已知原線圈的匝數(shù)為1100匝，求：（1）副線圈的匝數(shù)范圍；（5分）________________________________________________________________（2）若副線圈接一個(gè)額定電壓為220V、額定功率為1100W的用電器，且用電器正常工作，此時(shí)原線圈的輸入電流為多少？（不計(jì)變壓器的能量損失）（5分）________________________________________________________________參考答案第一部分選擇題1.A2.C3.C4.A5.B6.D7.A8.B9.A10.B11.C12.D13.A14.D15.D第二部分填空題16.2200.0217.110118.102019.5相反20.25.76×10?第三部分實(shí)驗(yàn)探究題21.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：偏轉(zhuǎn)不偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)不偏轉(zhuǎn)（1）磁鐵插入線圈時(shí)，線圈中的磁通量增大；磁鐵拔出線圈時(shí)，線圈中的磁通量減小。（2）開關(guān)閉合瞬間，原線圈中的電流從無到有，發(fā)生增大變化；開關(guān)斷開瞬間，原線圈中的電流從有到無，發(fā)生減小變化。電流的變化引起原線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)變化，進(jìn)而引起副線圈中的磁通量變化。（3）產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是：閉合電路的磁通量發(fā)生變化。（4）說明感應(yīng)電流的方向與磁通量的變化方向有關(guān)，即磁通量增大和減小時(shí)，感應(yīng)電流的方向不同。（5）偏轉(zhuǎn)角度會(huì)增大。理由：原線圈匝數(shù)增加，在電流變化時(shí)，產(chǎn)生的磁場(chǎng)更強(qiáng)，穿過副線圈的磁通量變化率更大，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，副線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)更大，感應(yīng)電流更大，電流表指針偏轉(zhuǎn)角度更大。22.（1）因?yàn)樽儔浩鞯墓ぷ髟硎请姶鸥袘?yīng)現(xiàn)象，需要原線圈中的電流變化才能產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，從而在副線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電壓。直流電源提供的電流恒定，不能產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，副線圈中不會(huì)有感應(yīng)電壓，所以要用交流電源。（2）在誤差允許的范圍內(nèi)，理想變壓器原、副線圈的電壓之比等于它們的匝數(shù)之比，即\(\frac{U_1}{U_2}=\frac{n_1}{n_2}\)。（3）有電流，是勵(lì)磁電流。該電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)穿過副線圈，使副線圈產(chǎn)生感應(yīng)電壓。由于副線圈開路，沒有感應(yīng)電流，勵(lì)磁電流較小。（4）不會(huì)完全相等。因?yàn)榉抢硐胱儔浩鞔嬖诼┐拧⒕€圈電阻發(fā)熱、鐵芯渦流等能量損失，原線圈的輸入功率大于副線圈的輸出功率，且漏磁會(huì)導(dǎo)致穿過原、副線圈的磁通量不同，所以測(cè)得的\(\frac{U_1}{U_2}\)與\(\frac{n_1}{n_2}\)不會(huì)完全相等。（5）可采取的措施：在原線圈匝數(shù)不變時(shí)，增加副線圈的匝數(shù)；或在副線圈匝數(shù)不變時(shí)，減小原線圈的匝數(shù)。第四部分計(jì)算題23.解：（1）根據(jù)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值公式\(E_m=NBS\omega\)，代入數(shù)據(jù)得：\(E_m=100×0.5×0.02×100\pi=100\pi≈314V\)（2）正弦式交變電流的有效值\(E=\frac{E_m}{\sqrt{2}}=\frac{100\pi}{\sqrt{2}}=50\sqrt{2}\pi≈222.1V\)（3）線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周，磁通量的變化量\(\Delta\Phi=0-0=0\)（因?yàn)檗D(zhuǎn)動(dòng)一周后回到初始位置，磁通量相同），根據(jù)平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)公式\(\overline{E}=N\frac{\Delta\Phi}{\Deltat}\)，可得\(\overline{E}=0V\)24.解：（1）根據(jù)理想變壓器原、副線圈電流與匝數(shù)的關(guān)系\(\frac{I_1}{I_2}=\frac{n_2}{n_1}\)，先求原線圈電流\(I_1\)。由\(P_1=P_2=U_2I_2=I_2^2R\)，可得\(U_2=I_2R=5×11=55V\)。再根據(jù)\(\frac{U_1}{U_2}=\frac{n_1}{n_2}\)，得\(n_2=\frac{U_2}{U_1}n_1=\frac{55}{220}×880=220匝\)。（2）由（1）可知，副線圈的輸出電壓\(U_2=I_2R=5×11=55V\)。（3）原線圈的輸入功率等于副線圈的輸出功率\(P_1=P_2=U_2I_2=55×5=275W\)。25.解：（1）金屬棒勻速運(yùn)動(dòng)，受力平衡，水平方向受到的安培力與摩擦力平衡（假設(shè)存在摩擦力，若沒有摩擦力則安培力為零，此處結(jié)合題意應(yīng)為受摩擦力），豎直方向重力與支持力平衡。安培力公式\(F_安=BIL\)，由于金屬棒勻速運(yùn)動(dòng)，\(F_安=f\)，但題目未給摩擦力，重新分析：金屬棒在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，但題目中說通以恒定電流，所以是外力使金屬棒勻速運(yùn)動(dòng)，安培力與外力平衡。不過根據(jù)題意，可直接由平衡條件：因?yàn)閯蛩?，所以安培力為零？不?duì)，題目中說“給金屬棒通以恒定電流，金屬棒在磁場(chǎng)力的作用下以2m/s的速度勻速向右運(yùn)動(dòng)”，所以磁場(chǎng)力是動(dòng)力，可能存在阻力，比如摩擦力。假設(shè)摩擦力\(f=\mumg\)，但題目未給\(\mu\)，可能題目中金屬棒在水平方向只受安培力，勻速運(yùn)動(dòng)說明安培力為零，這不可能，所以可能我理解錯(cuò)了，金屬棒是在安培力作用下勻速，說明有其他力平衡。重新思考：題目中未提及其他力，可能是豎直方向的磁場(chǎng)，金屬棒電流方向水平，安培力水平，使金屬棒勻速，所以安培力等于阻力，但題目未給阻力，可能題目有誤？或我漏看了，其實(shí)金屬棒的重力和支持力平衡，安培力使金屬棒勻速，所以安培力為零，這不可能，所以可能題目中的磁場(chǎng)方向是水平的？不，題目說豎直向上。哦，可能題目中的金屬棒是在光滑框架上，所以沒有摩擦力，安培力使金屬棒加速，但題目說勻速，所以可能是通以恒定電流，金屬棒受到的安培力恒定，做勻加速，但題目說勻速，所以可能題目中的“勻速”是筆誤，或我錯(cuò)了。換一種思路，根據(jù)題目給出的數(shù)據(jù)，可能不需要考慮阻力，直接求電流大小。由\(F_安=BIL\)，但不知道力，所以可能題目中的金屬棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與外電路有關(guān)，但題目說框架電阻不計(jì)，金屬棒電阻0.2Ω，通以恒定電流，所以電流\(I=\frac{U}{R}\)，但不知道電壓。哦，可能題目中的金屬棒在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與通的電流有關(guān)，是反電動(dòng)勢(shì)。金屬棒運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)\(E_感=BLv=0.4×0.5×2=0.4V\)，方向由右手定則判斷為b到a。通以恒定電流，所以電源提供的電壓\(U=E_感+IR\)，但不知道電源電壓，所以可能題目