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文档简介
2026年寒假验收卷
范围:人教版选择性必修第二册一到三章
建议用时:90分钟,满分:100分
一、单项选择题:本题共12小题,每小题3分,共36分.在每个小题绐出的四个选项中,只有一项是符合
题目要求的.
1.下列装置中,其所涉及的原理与变压器不同的是()
【答案】A
【详解】BCD.电磁炉、延迟继电器、无线充电器的工作原理均与变压器的工作原理相同,都是电磁感应
现象,故BCD错误;
A.音响的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用,与变压器原理不相同,故A正确。
故诜A。
2.如图所示是某同学设计的汽车火花塞点火的示意图,它是一个升压变压器。变压器原线圈与12V蓄电池、
开关组成闭合回路,副线圈与火花塞组成回路,火花塞上需要上万伏的高压才能产生电火花,下列说法正
确的是()
A.原线圈I可路中的开关一直闭合时火花塞两端也有高电压
B.开关断开的瞬间,副线圈两端将产生高电压
C.这个变压器原线圈连接的是直流电,因此该变压器不能升压
D.若将开关接到副线圈回路,闭合开关瞬间火花塞也能产生电火花
【答案】B
【详解】A.根据题意可知,开关一直闭合时通过变压器原线圈的电流不变,穿过铁芯的磁通量不变,无法
在副线圈感应出感应电动势,A错误:
BC.在开关断开的瞬间,穿过铁芯的磁通量急剧减小,副线圈将产生高电压,B正确,C错误;
D.若开关接到副线圈I口I路,穿过铁芯的磁通量不变,无法在副线圈感应出感应电动势,D错误。
故选B。
3.一个光滑平行金属导轨固定在水平桌面上,导轨间距为止两导轨间通有竖直向下的匀强磁场,磁感应
强度为从导轨左端连接着一个定值电阻,现有四根导体棒放在导轨上均以速度火做匀速直线运动,则下列
四根导体棒产生的感应电动势不等于的是()
A.AB.BC.CD.D
【答案】C
【详解】根据E=Be可知,ABD切割磁感线的有效长度,=d,产生的感应电动势均为Bd为,而c满足
磁场、速度和导体棒相互垂直,此时导体棒的有效长度为1=展
sint/
其中。为导体棒与导轨间的夹角,产生的电动势为£=吟
sint>
故选C。
4.如图,某品牌汽车的减震系统由电磁减震系统和弹簧减震系统组成,强磁体固定在汽车底盘上,阻尼线
圈固定在轮轴上,轮轴与底盘通过弹簧减虐系统相连,在振动运程中磁体用在线圈内上卜移或。卜列说法
正确的是()
1体i
—
弹
线i
簧
圈
i—
A.若减少线圈的匝数,不会影响电磁减震系统的减震效果
B.振动过程中,线圈中感应可流的方向不变
C.振动过程中,电磁减震系统中电能转化为机械能
D.若对调强磁体的磁极,不会影响电磁减震系统的减震效果
【答案】D
【详解】A.根据法拉第电磁感应定律有E二九当
线圈匝数越多,产生的感应电动势越大,感应电流越大,电磁阻尼现象越明显,即若减少线圈的匝数,会
2
影响电磁减震系统的减震效果,故A错误;
B.振动过程中,穿过线圈的磁场方向不变,但在强磁体靠近和远离线圈时,穿过线圈的磁通最的变化情况
不同,根据楞次定律可知,感应电流方向也会发生变化,即振动过程中,线圈中感应电流的方向会发生变
化,故B错误;
D.若对调强磁体的磁极,振动过程中,穿过线圈的磁通量仍然会发生变化,线圈中仍然会产生感应电流,
可知,若对调强磁体的磁极,不会影响电磁减震系统的减震效果,故D正确;
C.结合上述可知,振动过程中,线圈中产生感应电流,则电磁减震系统中机械能转化为电能,故C错误。
故选Do
5.如图,某同学自制了一个扬声器,将线圈紧密粘贴在纸杯底部,在线圈上方放置一个强磁铁,在线圈中
通人交变电流后,纸杯振动发声。下列说法正确的是()
强磁铁
A.磁铁对线圈没有力的作用
B.磁场对线圈的力的方向随耳流方向改变而改变
C.线圈带动纸杯振动是电磁感应现象
D.线圈中的电流不会产生磁场
【答案】B
【详解】A.磁场对通电导体有力的作用,A错误;
B.磁场对通电导体有力的作用,并旦力的方向与导体中的电流方向和磁场方向都有关,B正确;
C.线圈带动纸杯振荡是因为线圈受到磁场力的作用,不是电磁感应,C错误;
D.通电导体周围存在磁场,D错误。
故选B.
6.如图所示,长为2/的直导线折成边长相等、夹角为60。的V形,并固定在绝缘水平桌面(纸面)上,导
线所在空间有一匀强磁场,磁感应强度为以方向竖直向下。当导线中通以图示电流/时,该V形导线受到
的安培力()
3
A.大小为御〃B.大小为C.方向向前D.方向向后
【答案】C
【详解】导线在磁场内有效长度为L=2/sin300=I
故该V形通电导线受到安培力大小为"=BH
由左手定则可得安培力方向向前;
故选Co
7.如图所示,空间存在着垂直于纸面向外的匀强磁场和水平向右的匀强电场,一质子从人点由静止释放,
沿图示轨迹依次经过C、D两点。已知人、。两点在同一等势面上,不计质子重力,下列说法正确的是()
A.质子从C到。,电场力做的是正功
B.0点的电势低FC点的电势
C.质子从A到C,洛伦兹力不做功
D.质子在4点所受的合力大于在。点所受的合力
【答案】C
【详解】A.由题可知质子所受电场力水平向右,质子从C到。的过程中电场力做负功,故A错误;
B.根据沿着电场线方向电势逐渐降低可知。点电势高于C点,故B错误;
C.由于洛伦兹力一直都与速度方向垂直,故质子从A到C洛伦兹力不做功,故C正确;
D.由于4点和。点在同一等势面上,故从4到。电场力做功为0,而洛伦兹力不做功,A点速度为0,根
据动能定理可知质子在。点速度也为0,则质子在4点和。点都只受电场力作用,在匀强电场中质子在这
两点电场力相等,即合力相等,故D错误。
故选C。
8.如图所示,虚线ON上方存在垂直纸面向里的匀强磁场,完全相同的带电粒子〃在纸面内以不同的速
率从。点沿垂直于ON的方向射入磁场,最后分别从M点、N点离开磁场。已知M点为ON的中点,不计
粒子重力及粒子间的相互作用。下列说法正确的是()
4
XXXXXX
XX…X、XX
,XJ
/'、b
X,ZX___X乂、X
售J'''\
XfXX\Xx:x
0MN
A.两粒子均带正电B.洛伦兹力对/,粒子做的功多
C.力粒子的速率是。粒子的两倍D.。粒子在磁场口运动的时间是〃粒子的两倍
【答案】C
【详解】A.由左手定则可知,两粒子均带负电,选项A错误;
B.洛伦兹力对两粒子均不做功,选项B错误;
C.两粒子均在磁场中做匀速圆周运动,由牛顿第二定律得=
R
整理得U=型
m
由题意用=2色,因此力粒子的速率是。粒子的两倍,选项C正确;
D.粒子在磁场中运动的时间为亡二等.上
CJD3o0
结合题图可知两粒子在磁场中运动的时间相同,选项D错误。
故选C。
9.某理想变压器如图甲,原副线圈匝数比4:1,输入电压随时间的变化图像如图乙,&的阻值为&的2
A.交流电的周期为2.5s
B.电压表示数为12V
C.副线圈干路的电流为占电流的2倍
D.原副线圈功率之比为4:1
【答案】B
【详解】A.由图可知,交流电的周期为2.25s,故A错误;
B.根据图乙可知,输入电压最大值Um=48四V,则输入电压有效值为Ui=置=48V
根据变压比可知,副线圈电压即电压表示数为4=£%=12V,故B正确;
C.Ri的阻值为k的2倍,根据并联规律可知,两电阻的电压相同,根据欧姆定律可知,流经8和%的电
流之比为1:2,副线圈干路电流等于流经两电阻的电流之和,则副线圈干路的电流为&电流的3倍,故C错
5
误;
D.根据变压器的原理可知,原副线圈功率相同,故D错误。
故选B。
10.如图所示,理想变压器与电阻R、交流电压表V、交流电流表A按图甲所示方式连接,已知变压器的原副
线圈的匝数比为小:电=10:1,电阻R=10C,图乙是R两端电压U随时间£变化的图像,Um=20&V。则
下列说法中正确的是()
A.通过R的电流及随时间C变化的规律是及=2cos(100nt)A
B.变压器的输入功率为40W
C.电压表V的读数为2075V
D.电流表A的读数为2A
【答案】B
【详解】A.通过R的电流/夫随时间,变化的规律是/R=^cos^t=2或coslOOnt(A),故A错误;
(外产
B.变压器的输入功率等于输出功率,为Pi=P2=——=40W,故B正确;
C.电压表V的读数为交流电有效值为=q^V=20V,故C错误;
D.变压器初级电压q一阻力一200V
电流表A的读数即初级电流有效值为。=3=M;A=0.20A,政D错误。
故选B。
11.如图所示,“凹”字形金属线框右侧有一宽度为3L的匀强磁场区域,磁场方向垂直于纸面向里。线框在
纸面内自左向右匀速通过磁场区域,亡=0时,线框开始进入磁场。设顺时针方向为感应电流的正方向,则
线框中感应电流i随时间£变化的图像可能正确的是()
3L
:xXXX
:xXXX
;xXXX
:XXXX
:XXXX
:XXXX
:XXXX
6
A.
O
C.
【答案】A
【详解】设运动的速度为u,线框总电阻为R,线框进入磁场0~L时,只有最右侧的两个短边切割磁感线,
感应电流的方向为逆时针,大小为/=等
线框进入磁场L〜3L时,金属线框切割磁感线的有效长度为3L,感应电流方向为逆时针,大小为/二噜
K
线框离开磁场0〜乙时,金属线框引割磁感线的有效长度为2L从左侧长边进入磁场,至右侧的中间短边离
开磁场,感应电流方向为顺时针,大小为/=嗒
n
线框离开磁场L〜3乙时,金属线框切割磁感线的有效长度为33从右侧中间短边离开磁场,至左侧长边离
开磁场,感应电流方向为顺时针,大小为/=等
K
故选Ao
12.如图甲、乙所示的电路中,电阻R和自感线圈L的电阻值都很小,且小于灯泡A的电阻,闭合开关S,
使电路达到稳定,灯泡A发光,则()
甲
A.在电路甲中,断开S后,A将逐渐变暗
B.在电路甲中,断开S后,A将先变得更亮,然后才逐渐变暗
C.在电路乙中,断开S后,A将逐渐变暗
D.在电路乙中,断开S后,A将直接逐渐变暗
【答案】A
7
【详解】AB.图甲所示电路中,灯A和线圈L串联,电流相同,断开S时,线圈上产生自感电动势,阻碍
原电流的减小,通过R、A形成回路,灯A逐渐变暗,故A正确,B错误;
CD.图乙所示电路中,电阻R和灯A串联,灯A的电阻大于线圈L的电阻,则灯A的电流小于线圈L中
的电流,断开S时,电源不给灯供电,而线圈力产生自感电动势阻碍电流的减小,通过R、A形成回路,灯
A中电流比原来大,A将变得更凫,然后逐渐变暗,故CD错误。
故选Ao
二、多项选择题:本题共3小题,每小题4分,共12分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全
部选对的得4分,部分选对的得2分,有选错的得0分
13.导体棒质量为m,长度为L,用绝缘细线悬挂于。点,如图所示(图中仅显示导体棒的一端)。现将导体
棒中通以垂直纸面向里的恒定电流,电流大小为/,并在空间加匀强磁场,使细线偏离竖直方向的角度为必
重力加速度为g,则下列说法正确的是()
A.若安培力方向水平向右,则安培力的大小为mgtanJ
B.需要加的匀强磁场的磁感应强度的最小值8mm为笔电
C.磁感应强度最小时磁场的方向为平行于细线向上
D.磁感应强度最小时磁场的方向为竖直向上
【答案】ABC
【详解】A.若安培力方向水平向右,根据平衡条件可得tan。=色
mg
可得安培力的大小为F安=mgtan。,故A正确;
BCD.重力大小方向均不变,细线拉力方向不变,根据三角形定则可知,当安培力与细线垂直向上时,安
培力最小,匀强磁场的磁感应强度最小,则有Fmin-8min〃-mgsinO
解得/in=詈詈
根据左手定则可知,磁感应强度最小时磁场的方向为平行于细线向上,故BC正确,D错误。
故选ABCo
14.如图所示,电阻不计、半径均为r的两个正对•的圆形金属导轨均固定在竖直平面内,圆心仇、出间的距
离为L,A.B、C、0为左侧导轨上的四等分点,B、0与圆心等高,匀强磁场的磁感应强度大小为名,方向
竖直向下.金属棒必垂直于两圆面跨接在导轨上,在外力F作用下沿圆形导轨以角速度口沿图示方向匀速转动。
已知电表均为理想交流电表,力/始终垂直于金属棒,金属棒协接入电路的电阻为R,定值电阻的阻值为2R,
8
不计一切摩擦阻力及其他电阻,则下列说法正确的是()
A.电流表示数为当
B.电压表示数为誓竺
C.金属棒M运动到A处时,外力F的大小为曳争
3R
D.金属棒帅从A运动到C过程中,定值电阻产生的热量为吧萼
9n
【答案】BD
【详解】A.耐切割磁感线产生电动势的有效值
V2
电流表的示数/=白="丝,A错误;
3R6R
B.电压表的示数U=/-2R=誓",B正确;
C.金属棒协运动到力处时受到的安培力大小B=BLi=空子
力F沿水平方向的分力等于以,竖直方向的分力无法确定,C错误:
D.Qb从A运动到C过程中,定值电阻产生的热量Q=,"2/?・5=三曙乃,D正确。
29R
故选BDo
15.下图为某种燃气灶电子点火器的原理图,其中转换器可以将2节干电池提供的3.0V的直流电转化为〃=
2&sin607rt(V)的交流电,并接在理想变压器原线圈上。变压器原、副线圈的匝数分别为〃/、灯。V为交流
电压表,当变压器副线圈电压的瞬时值大于5000V时,就会在钏针和金属板间引发电火花进而点燃气体。
以下说法正确的是()
金属板
A.电压表的示数等于2&V
B.经转换器后,接入原线圈电流的频率为30Hz
C.实现点火的条件是也〉2500
D.实现点火的条件是也>1250或
ni
9
【答案】BD
【详解】A.电压表的读数是有效值(/有二居),故读数为2V,故A错误;
B.由a)=2nf,得/=30Hz,故B正确;
CD.原线圈中电压峰值为2&V,实现点火的条件是副线圈电压的峰值大于5000V,由也二%,可知也,
石叫明
1250VL故C错误,D正确。
故选BDo
三、实验题:本题共2小题,共计12分.
16.完成下列填空,如图所示是探究电磁感应现象的实验装置。
甲乙
⑴如图甲,用绝缘线将导体A4悬挂在蹄形磁铁的磁场中,闭合开关后,在卜面的实验探究中,关于电流表
的指针是否偏转填写在下面的空格处。
①磁体不动,使导体向上或向下运动,并且不切割磁感线,电流表的指针;
②导体AB不动,使磁体左右运动,电流表的指针。(选填“偏转”或“不偏转”)
⑵如图乙,各电路连接完好,线圈A在线圈B中,在开关闭合的瞬间,实验小组发现电流表的指针向左偏
一下后又迅速回到中间位置,贝IJ:保持开关闭合,在把滑动变阻器的滑片向左移动的过程中,会观测到电
流表的指针;断开开关的瞬间,会观测到电流表的指针后又迅速回到中间位置。(选填“向
左偏''、"向右偏”或“不动”)
【答案】(1)不偏转偏转
(2)向左偏向右偏
【详解】(1)①⑴磁体不动,使导体48向上或向下运动,并且不切割磁感线,不会产生感应电流,则电流
表的指针不偏转。
②[2]导体4B不动,使磁体左右运动,导体棒会切割磁感线产生感应电流,则电流表的指针会偏转。
(2)口][2]在开关闭合的瞬间,电流表的指针向左偏一下后又迅速回到中间位置,可知当穿过线圈B的磁
通融增加时,电流表指针左偏;保持开关闭合,在把滑动变阻器的滑片向左移动的过程中,电阻变小,电
流增大,则穿过线圈B的磁通量增大,会观测到电流表的指针向左偏。断开开关的瞬间,穿过线圈B的磁
通量减小,会观测到电流表的指针向右偏。
17.某实验小组用可拆变压器探究“变压器的电压与匝数的关系”,可拆变压渊如图所示。
10
变压器铁芯p
变压器铁芯Q
可拆变压器零部件组装后的变压器
⑴以下给出的器材中,本实验需要用到的是
A.学生电源B.干电池
C,直流电压表D,多用电表
(2)关于本实验,下列说法正确的有;
A.铁芯是由相互绝缘的硅钢片平行叠成,目的是为了减小涡流,变压器效率不变
B.变压器正常工作时,通过铁芯导电将电能从原线圈传递到副线圈
C.实验结束时,应先断开连接电表的导线,再断开电源开关
(3)实验小组选择的原线圈匝数为400匝,副线圈匝数为800匝,原线圈接学生电源的正弦交流输出端“4V”
挡位,测得副线圈的电压为8.3V,其原因可能是学生电源实际输出电压(选填“大于”或“小广)标注
的“4V”。
【答案】(l)AD
⑵C
(3)大于
【详解】(1)AB.实验中变压器原线圈需要输入交流电压,而干电池只能输出恒定直流电压,学生电源可
以输出交流电压,故A符合题意,B不符合题意;
CD.实验中变压器副线圈输出交流电压,而实验室用电压表只能测量直流电压,多用电表可以测量交流电
压,故C不符合题意,D符合题意。
故选ADo
(2)A.铁芯是由相互绝缘的硅钢片平行叠成,目的是为了减小涡流,提高变压器效率,故A错误;
B.互感现象是变压器的工作基础,电流通过原线圈时在铁芯中激发磁场,由于电流的大小、方向在不断变
化,铁芯中的磁场也在不断变化。变化的磁场在副线圈中产生感应电动势,因此变压器是通过铁芯传导磁
路将电能从原线圈传递到副线圈,故B错误;
II
C.实验结束时,应先断开连接电表的导线,再断开电源开关,防止因断开开关时线圈产生大的自感电动势
烧毁电表,故C正确。
故选C。
(3)根据理想变压器电压与匝数成正比,有空二也
n2
可知原线圈接学生电源的正弦交沆输出端“4V”挡位,副线圈电压应为8V,测得副线圈的电压为8.3V,其原
因可能是学生电源实际输出电压大于标注的“4V”。
四、解答题;本题共3小题,共计40分.
18.小型交流发电机如图所示,内部为匝数N=50、面积S=0.04m2的正方形线圈,线圈总电阻为r=1。。
线圈在磁感应强度为8=0.1T的匀强磁场中,绕垂直于磁感线的轴以角速度3=100rad/s匀速转动,此时
电灯恰好正常发光,电灯电阻R=9Q,线路中其他电阻不计,求:
⑴交流发电机产生的电动势的最大值;
⑵电灯正常发光的功率;
(3)从图示位置开始,线圈转过90c的过程中,通过电灯的电荷量。
【答案】(D20V
(2)18W
(3)0.02C
【详解】(1)电动势的最大值为&=忠的=50x0.1x0.04x100V=20V
(2)电动势的有效值为£=粤=10在V
V2
流过电灯的电流为/=-^=^A=V2A
电灯正常发光的功率P-/2/?-18W
(3)线圈转过90。的过程中,通过电灯的电量q=/t=n券=喑"=0.02C
19.如图所示,间距L=0.40m的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上,导轨的一端连接阻值R=0.40Q的
电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小4=0.10T。一根长度为L、电阻尸0.10Q的
导体棒H放在导轨上,导轨的电阻可忽略不计。现用一垂直于导体棒的水平拉力拉动导体棒使其沿导轨以
v=5.0m/s的速度向右匀速运动,在运动过程中保持导体棒与导轨垂直且接触良好。空气阻力可忽略不计。
求:
12
XXX67XXXX
XIX
XXXXX
\RV
XXXX*XBx
XIXXXXXX
XXx"xXXX
(1)导体棒乃产生的感应电动势;他杆所受拉力大小;
(2)通过导体棒的电流/,并说明通过导体棒的电流方向;
(3)导体棒两端的电压大小U
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