西南名师联盟2023届高考实用性联考卷(一)1文科综合试题答案

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14.(10分)在匀强磁场（图中未画出）中，一个100匝的矩形金属线圈，绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动，线圈外接定值电阻和理想交流电流表，如图甲所示。穿过该线圈的磁通量按正弦规↑/(102Wb)律变化，如图乙所示。已知线圈的总电阻为r=2Ω，定值电阻R=4V8n。求：(1)定值电阻两端电压瞬时值的表达式。(2)一个周期内线圈上产生的热量。（结果保留两位有效数字）(3)在0.5~1.5s的时间内，通过线圈横截面的电荷量q。【答案】(1)u=16√2π5-cosπt(V)(2)6.3Jc【解析】(1)感应电动势的最大值为Em=NBSw(1分)解得Em=4√2πV线圈电动势的瞬时值表达式为e=4√2πcosπt(V)(1分)定值电阻两端电压的瞬时值R阴限状口个5大：变西u-R+re(1分)系即u=16√250cosπt(V)下贤的用球病阅对湖海出中留必西骑徐商(1分)(2)电流表的示数为EmI=(1分)√2(R+r)解得I=0.4πA一个周期内线圈上产生的热量为Q=I'rT(1分)解得Q≈6.3J(1分)(3)由题图乙可知，在0.5~1.5s的时间内，磁通量的变化量△Φ=2④m(1分)则通过线圈横截面的电荷量为E】N△Φq=I-R+R+r案(1分)解得g=号巨C(1分)

13.(6分)某同学在实验室进行“探究变压器原、副线圈电压与匝数关系”的实验。(1)下列实验器材必须要用到的有(填器材前的字母代号)。A.干电池组B.学生电源C.多用电表D.直流电压表E.滑动变阻器F条形磁铁世法平使数出的手为G.可拆变压器（铁芯、两个已知匝数的线圈）(2)下列说法正确的是(填正确答案标号)。A.为确保实验安全，实验中要求原线圈匝数小于副线圈匝数B要研究副线圈匝数对副线圈电压的影响，应该保持原线圈电压、匝数均不变，改变副线圈的匝数C测量电压时，先用最大量程试测，大致确定电压后再选用适当的挡位进行测量D.变压器开始正常工作后，铁芯导电，把电能由原线圈输送到副线圈(3)该同学通过实验得到了如下表所示的实验数据，表中1、n2分别为原、副线圈的匝数，U1、U2分别为原、副线圈的电压，通过实验数据分析可以得到的实验结论是：实验次数n1/匝n2/匝U/VU2/V1160040012.12.9280040010.24.9340020011.95.9单面你鲜图：【答案】(1)BCG(2分)(2)BC(2分)U1_1(2分)(3)在误差允许的范国内，原、副线圈两端的电压之比等于原、副线圈的匝数之比，即可，一，【解析】(1)实验中，必须要有学生电源提供交流电，B需要；学生电源本身可以调节电压，无需滑动变阻器，需要用多用电表测量电压，C需要；本实验不需要条形磁铁，用可拆变压器来进行实验，G需要；综上所述，需要的实验器材为B、C、G。(2)为确保实验安全，应该降低输出电压，实验中要求原线圈匝数大于副线圈匝数，A错误；要研究副线圈匝数对副线圈电压的影响，应该保持原线圈电压、匝数均不变，改变副线圈的匝数，进而测得副线圈电压，找出相应关系，B正确；为了保护电表，测量副线圈电压时，先用最大量程试测，大致确定电压后再选用适当的挡位进行测量，C正确；变压器的工作原理是电磁感应现象，即不计各种损耗，在原线圈上将电能转化成磁场能，在副线圈上将磁场能转化成电能，铁芯起到传递磁场能的作用，不是铁芯导电来传输电能，D错误。(3)通过数据计算可得，在误差允许的范围内，原、副线圈两端的电压之比等于原、副线圈的匝数之比，即U1nU2 n2