2023學(xué)年高中物理選修3

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學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng)(三)

(建議用時(shí)：45分鐘)

[學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)]

1．(多項(xiàng)選擇)以下器具的工作原理與渦流有關(guān)的是()A．家用電磁爐B．家用微波爐

C．變壓器的鐵芯用多塊相互絕緣硅鋼片粘在一起D．風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)扇葉與空氣摩擦發(fā)熱

電磁爐是利用高頻磁場(chǎng)產(chǎn)生渦流來(lái)加熱食物的，故A選項(xiàng)正確．變壓器的鐵芯不用一塊鋼，是為了防止渦流損耗電能并燒毀變壓器，多塊硅鋼片彼此絕緣，有效地減小了渦流，C選項(xiàng)正確．

AC

2．電磁爐是利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生的渦流，使鍋體發(fā)熱從而加熱食物．以下相關(guān)的說(shuō)法中正確的是()

A．鍋體中渦流的強(qiáng)弱與磁場(chǎng)變化的頻率有關(guān)B．電磁爐中通入電壓足夠高的直流電也能正常工作

C．金屬或環(huán)保絕緣材料制成的鍋體都可以利用電磁爐來(lái)烹飪食物D．電磁爐的上表面一般都用金屬材料制成，以加快熱傳遞、減少熱損耗渦流是由高頻交流電產(chǎn)生的磁場(chǎng)引起的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，故A對(duì)，B錯(cuò)；電磁爐表面一般用絕緣材料制成，避免產(chǎn)生渦流，D錯(cuò)；鍋體用金屬制成，利用渦流加熱物體，C錯(cuò)．

A

3．(多項(xiàng)選擇)在大型用電系統(tǒng)中，都配有變壓器，通過(guò)互感可以把交變電流進(jìn)行升壓和降壓．如圖1-3-7所示，變壓器的線圈中都有鐵芯，鐵芯往往都是用薄硅鋼片疊壓而成的，而不是采用一整塊硅鋼，這樣做的目的是()

圖1-3-7

A．硅鋼電阻率大，用薄硅鋼片疊壓成鐵芯，使鐵芯電阻增大，減少變壓器工作時(shí)產(chǎn)生的熱量

B．硅鋼電阻率小，用薄硅鋼片疊壓成鐵芯，使鐵芯電阻減小，減少變壓器工作時(shí)產(chǎn)生的熱量

C．增大渦流發(fā)熱，提高變壓器的效率D．減少渦流發(fā)熱，提高變壓器的效率

硅鋼材料的電阻率大，且采用薄硅鋼片，增大了鐵芯中的電阻，阻斷了渦流回路，變壓器工作時(shí)產(chǎn)生的渦流的發(fā)熱量大大減少，減少了電能損失，提高了變壓器的效率，所以A、D正確．

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4．(多項(xiàng)選擇)(2023·XX高考)如圖1-3-8所示，在線圈上端放置一盛有冷水的金屬杯，現(xiàn)接通交流電源，過(guò)了幾分鐘，杯內(nèi)的水沸騰起來(lái)．若要縮短上述加熱時(shí)間，以下措施可行的有()

圖1-3-8

A．增加線圈的匝數(shù)B．提高交流電源的頻率C．將金屬杯換為瓷杯D．取走線圈中的鐵芯

利用法拉第電磁感應(yīng)定律和渦電流解題．

當(dāng)接通交流電源時(shí)，金屬杯處在變化的磁場(chǎng)中產(chǎn)生渦電流發(fā)熱，使水溫升高．要縮短加熱時(shí)間，需增大渦電流，即增大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)或減小電阻．增加線圈匝數(shù)、提高交變電流的頻率都是為了增大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)．瓷杯不能產(chǎn)生渦電流，取走鐵芯會(huì)導(dǎo)致磁性減弱．所以選項(xiàng)A、B正確，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤．

AB

5．如圖1-3-9所示，將一根帶有絕緣漆的金屬導(dǎo)線按如下圖方式纏繞在一鐵塊上，線圈中通入變化的電流時(shí)，以下說(shuō)法正確的是()

圖1-3-9

A．鐵塊中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流B．鐵塊中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流

C．鐵塊電阻很大，會(huì)產(chǎn)生很弱的感應(yīng)電流D．鐵塊換為塑料塊的話，一定會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流

由于上下各一半的線圈中電流方向相反、磁場(chǎng)方向相反，合磁場(chǎng)為零，磁通量不變化，也就不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，B對(duì)，A、C、D錯(cuò)．

B

6.(多項(xiàng)選擇)如圖1-3-10所示是電表中的指針和電磁阻尼器，以下說(shuō)法中正確的是()

圖1-3-10

A．2是磁鐵，在1中產(chǎn)生渦流B．1是磁鐵，在2中產(chǎn)生渦流C．該裝置的作用是使指針能夠轉(zhuǎn)動(dòng)D．該裝置的作用是使指針能很快地穩(wěn)定

當(dāng)指針搖擺時(shí)，1隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，2是磁鐵，那么在1中產(chǎn)生渦流，A對(duì)、B錯(cuò)；2對(duì)1的安培力將阻礙1的轉(zhuǎn)動(dòng)，總之，不管1向哪個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，2對(duì)1總起到阻礙作用，所以它能使指針很快地穩(wěn)定下來(lái)，C錯(cuò)、D對(duì)．

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7．(多項(xiàng)選擇)如圖1-3-11所示是高頻焊接原理示意圖．線圈中通以高頻變化的電流時(shí)，待焊接的金屬工件中就產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流通過(guò)焊縫產(chǎn)生大量熱量，

將金屬熔化，把工件焊接在一起，而工件其他部分發(fā)熱很少，以下說(shuō)法正確的是()

圖1-3-11

A．電流變化的頻率越高，焊縫處的溫度升高得越快B．電流變化的頻率越低，焊縫處的溫度升高得越快C．工件上只有焊縫處溫度升得很高是由于焊縫處的電阻小D．工件上只有焊縫處溫度升得很高是由于焊縫處的電阻大

交變電流的頻率越高，它產(chǎn)生的磁場(chǎng)的變化就越快，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，在待焊接工件中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)就越大，感應(yīng)電流就越大．而放出的電熱與電流的平方成正比，所以交變電流的頻率越高，焊接處放出的熱量越多．又可根據(jù)Q＝I2Rt判斷D正確．

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8．如圖1-3-12所示，在O點(diǎn)正下方有一個(gè)有理想邊界的磁場(chǎng)，銅球在A點(diǎn)由靜止釋放，向右擺至最高點(diǎn)B，不考慮空氣阻力，則以下說(shuō)法中正確的是()

圖1-3-12

A．A、B兩點(diǎn)在同一水平線上B．A點(diǎn)高于B點(diǎn)C．A點(diǎn)低于B點(diǎn)D．銅球?qū)⒆龅确鶕u擺

銅球在進(jìn)入和穿出磁場(chǎng)的過(guò)程中，球中會(huì)有渦流產(chǎn)生，有一些機(jī)械能轉(zhuǎn)化為了電能(最終轉(zhuǎn)化為內(nèi)能)，所以A點(diǎn)應(yīng)高于B點(diǎn)．選B.

B

[能力提升]

9．磁卡的磁條中有用于存儲(chǔ)信息的磁極方向不同的磁化區(qū)，刷卡器中有檢測(cè)線圈．當(dāng)以速度v0刷卡時(shí)，在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，其E-t關(guān)系如圖1-3-13所v0

示．假使只將刷卡速度改為2，線圈中的E-t關(guān)系圖可能是()

圖1-3-13

圖1-3-5

由公式E＝Blv可知，當(dāng)刷卡速度減半時(shí)，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值減半，且刷卡所用時(shí)間加倍，故此題正確選項(xiàng)為D.

D

10．(2023·廣東高考)如圖1-3-14所示，上下開口、內(nèi)壁光滑的銅管P和