【一】
一、選擇題(本題共10小題，每小題7分，共70分．在每小題給出的四個選項中，至少有一個是正確的，全選對的得7分，選對但不全的得4分，有選錯的得0分)
1.
圖1
如圖1所示，閉合電路中一定長度的螺線管可自由伸縮，通電時燈泡有一定亮度，若將一軟鐵棒從螺線管一端迅速插入螺線管內(nèi)，則在插入過程中
()．
A．燈泡變亮，螺線管縮短
B．燈泡變暗，螺線管縮短
C．燈泡變亮，螺線管伸長
D．燈泡變暗，螺線管伸長
解析當(dāng)插入軟鐵棒時，穿過線圈的磁通量增大，線圈產(chǎn)生自感，自感電流阻礙磁通量的增加，所以通過線圈的電流減小，燈泡變暗．線圈各匝上電流為同方向，同向電流相互吸引，電流減小，各匝之間相互吸引力減小，螺線管伸長，故D正確．
答案D
2.
圖2
如圖2所示，電燈A和B與固定電阻的電阻均為R，L是自感系數(shù)很大線圈．當(dāng)S1閉合、S2斷開且電路穩(wěn)定時，A、B亮度相同，再閉合S2，待電路穩(wěn)定后將S1斷開，下列說法正確的是()．
A．B立即熄滅
B．A燈將比原來更亮一些后再熄滅
C．有電流通過B燈，方向為c→d
D．有電流通過A燈，方向為b→a
解析斷開S2而只閉合S1時，A、B兩燈一樣亮，可知線圈L的電阻也是R，在S1、S2閉合時，IA＝IL，故當(dāng)S2閉合、S1突然斷開時，流過A燈的電流只是方向變?yōu)閎→a，但其大小不突然增大，A燈不出現(xiàn)更亮一下再熄滅的現(xiàn)象，故D項正確，B項錯誤．由于固定電阻R幾乎沒有自感作用，故斷開S1時，B燈電流迅速變?yōu)榱悖⒓聪�，故A項正確，C項錯誤，綜上述分析可知，本題正確選項為A和D.
答案AD
圖3
3．如圖3所示的電路中，L1、L2是完全相同的燈泡，線圈L的自感系數(shù)較大，它的電阻與定值電阻R相等．下列說法正確的是()．
A．閉合開關(guān)S時，L1先亮、L2后亮，最后它們一樣亮
B．閉合開關(guān)S時，L1、L2始終一樣亮
C．?dāng)嚅_開關(guān)S時，L2立刻熄滅、L1過一會才熄滅
D．?dāng)嚅_開關(guān)S時，L2、L1都要過一會才熄滅
解析由于電感的自感現(xiàn)象閉合開關(guān)S時，L2會立即亮，而L1是逐漸變亮，由于兩支路電阻相同，電路穩(wěn)定后，兩支路流過的電流相同，最后它們一樣亮，則A、B錯；斷開開關(guān)S時，由于電感的自感現(xiàn)象L2、L1過一會才熄滅，則D對C錯．
答案D
4．下列關(guān)于日光燈啟動器的作用的描述，正確的是()．
A．啟動器只在日光燈啟動時起作用
B．日光燈正常工作時，取走啟動器，日光燈就不能正常工作
C．啟動器在日光燈起動時，相當(dāng)一個自動開關(guān)
D．啟動器在日光燈正常工作時，一直保持導(dǎo)通狀態(tài)，使得電路閉合
答案AC
5．下列關(guān)于鎮(zhèn)流器的說法，錯誤的是()．
A．鎮(zhèn)流器在日光燈電路中就起著一阻值很大的電阻的作用
B．鎮(zhèn)流器在日光燈啟動時相當(dāng)于一個電源
C．鎮(zhèn)流器在日光燈正常工作時，可用一根導(dǎo)線替代
D．鎮(zhèn)流器在工作時總是阻礙電路中電流的變化
答案AC
6.
圖4
彈簧上端固定，下端掛一只條形磁鐵，使磁鐵上下振動，磁鐵的振動幅度不變．若在振動過程中把線圈靠近磁鐵，如圖4所示，觀察磁鐵的振幅將會發(fā)現(xiàn)()．
A．S閉合時振幅逐漸減小，S斷開時振幅不變
B．S閉合時振幅逐漸增大，S斷開時振幅不變
C．S閉合或斷開，振幅變化相同
D．S閉合或斷開，振幅都不發(fā)生變化
解析S斷開時，磁鐵振動穿過線圈的磁通量發(fā)生變化，線圈中無感應(yīng)電流，振幅不變；S閉合時有感應(yīng)電流，有電能產(chǎn)生；磁鐵的機械能越來越少，振幅逐漸減少，A正確．
答案A
7.
圖5
圖5中L是繞在鐵芯上的線圈它與電阻R、R0及開關(guān)和電池E構(gòu)成閉合回路．開關(guān)S1和S2開始都處在斷開狀態(tài)．設(shè)在t＝0時刻，接通開關(guān)S1，經(jīng)過一段時間，在t＝t1時刻，再接通開關(guān)S2，則能較準(zhǔn)確表示電阻R兩端的電勢差Uab隨時間t變化的圖線是()．
解析閉合S1，由于線圈會阻礙電流的突然變大，Uab不會突然變大，D選項不正確；達(dá)到穩(wěn)定后，再閉合S2，由于線圈的作用，原有電流慢慢變小，Uab也從原來的數(shù)值慢慢減小，故選A.
答案A
8．如圖6是用電流傳感器(相當(dāng)于電流表，其電阻可以忽略不計)研究自感現(xiàn)象的實驗電路，圖中兩個電阻的阻值均為R，L是一個自感系數(shù)足夠大的自感線圈，其直流電阻值也為R.下圖是某同學(xué)畫出的在t0時刻開關(guān)S切換前后，通過傳感器的電流隨時間變化的圖象．關(guān)于這些圖象，下列說法中正確的是
()．
圖6
A．圖6中甲是開關(guān)S由斷開變?yōu)殚]合，通過傳感器1的電流隨時間變化的情況
B．圖6中乙是開關(guān)S由斷開變?yōu)殚]合，通過傳感器1的電流隨時間變化的情況
C．圖6中丙是開關(guān)S由閉合變?yōu)閿嚅_，通過傳感器2的電流隨時間變化的情況
D．圖6中丁是開關(guān)S由閉合變?yōu)閿嚅_，通過傳感器2的電流隨時間變化的情況
解析開關(guān)S由斷開變?yōu)殚]合瞬間，流過自感線圈的電流為零，流過傳感器1、2的電流均為E2R.閉合電路穩(wěn)定后，流過傳感器1的電流為2E3R，流過傳感器2的電流為E3R；開關(guān)斷開后，流過傳感器1的電流立即變?yōu)榱�，流過傳感器2的電流方向相反，從E3R逐漸變?yōu)榱悖?/p>
答案BC
9.
圖7
如圖7所示，E為電池，L是電阻可忽略不計、自感系數(shù)足夠大的線圈，D1、D2是兩個規(guī)格相同且額定電壓足夠大的燈泡，S是控制電路的開關(guān)．對于這個電路，下列說法中正確的是()．
A．剛閉合開關(guān)S的瞬間，通過D1、D2的電流大小相等
B．剛閉合開關(guān)S的瞬間，通過D1、D2的電流大小不相等
C．閉合開關(guān)S待電路達(dá)到穩(wěn)定，D1熄滅，D2亮度始終不變
D．閉合開關(guān)S待電路達(dá)到穩(wěn)定，再將S斷開瞬間，D2立即熄滅，D1閃亮一下再熄滅
解析開關(guān)S閉合的瞬間，線圈L可看做暫時的斷路，故通過兩燈泡的電流相等，且同時亮，A對B錯；電路穩(wěn)定后，由于線圈直流電阻忽略不計，將燈泡D1短路，燈泡D2獲得更多電壓，會更亮，C錯誤；若斷開開關(guān)S，此時線圈與燈泡D1構(gòu)成回路，繼續(xù)對其供電，燈泡D1將閃亮一下后再逐漸熄滅，燈泡D2無法形成回路將立即熄滅，D對．
答案AD
10．如圖8甲所示，在光滑水平面上用恒力F拉質(zhì)量為m的單匝均勻正方形銅線框，邊長為a，在1位置以速度v0進入磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場并開始計時t＝0，若磁場的寬度為b(b＞3a)，在3t0時刻線框到達(dá)2位置速度又為v0并開始離開勻強磁場．此過程中v－t圖象如圖8乙所示，則()．
圖8
A．t＝0時，線框右側(cè)邊MN的兩端電壓為Bav0
B．在t0時刻線框的速度為v0－Ft0m
C．線框完全離開磁場的瞬間(位置3)的速度一定比t0時刻線框的速度大
D．線框從進入磁場(位置1)到完全離開磁場(位置3)的過程中產(chǎn)生的電熱為2Fb
解析t＝0時，線框右側(cè)邊MN的兩端電壓為外電壓，為34Bav0，A項錯誤；從t0時刻至3t0時刻線框做勻加速運動，加速度為Fm，故在t0時刻的速度為v0－2at0＝v0－2Ft0m，B項錯誤；因為t＝0時刻和t＝3t0時刻線框的速度相等，進入磁場和穿過磁場的過程中受力情況相同，故在位置3時的速度與t0時刻的速度相等，C項錯誤；線框在位置1和位置3時的速度相等，根據(jù)動能定理，外力做的功等于克服安培力做的功，即有Fb＝Q，所以線框穿過磁場的整個過程中，產(chǎn)生的電熱為2Fb，D項正確．
答案D
二、非選擇題(本題共3小題，共30分．計算題要求有必要的文字?jǐn)⑹�，列出必要的方程和演算步驟)
11．(6分)
圖9
把一個用絲線懸掛的鉛球放在電路中的線圈上方，如圖9所示，在下列三種情況下，懸掛鉛球的絲線所受的拉力與鉛球不在線圈上方時比較：
�、佼�(dāng)滑動變阻器的滑動頭向右移動時，拉力________．
②當(dāng)滑動頭向左移動時，拉力________．
�、郛�(dāng)滑動頭不動時，拉力________．(填“變大”、“不變”或“變小”)
答案①變小②變大③不變
12．(10分)圖10是一種延時繼電器的示意圖．鐵芯上有兩個線
圖10
圈A和B.線圈A跟電源連接，線圈B兩端連在一起，構(gòu)成一個閉合電路．在斷開開關(guān)S的時候，彈簧K并不會立刻將銜鐵D拉起而使觸頭C(連接工作電路)離開，而是過一小段時間后才執(zhí)行這個動作，延時繼電器就是這樣得名的．
(1)請解釋：當(dāng)開關(guān)S斷開后，為什么電磁鐵還會繼續(xù)吸住銜鐵一段時間？
(2)如果線圈B不閉合，是否會對延時效果產(chǎn)生影響？為什么？
解析(1)當(dāng)開關(guān)S斷開后，電磁鐵還會繼續(xù)吸住銜鐵一段時間是由于通過B線圈的磁通量減少，由于互感現(xiàn)象，B中產(chǎn)生互感電流，產(chǎn)生的電流磁場對銜鐵仍有吸引，故能夠延時．
(2)如果線圈B不閉合，無互感電流，無磁場產(chǎn)生，不能延時．
答案見解析
13．(14分)
圖11
(2012•紹興一中)在范圍足夠大，方向豎直向下的勻強磁場中，B＝0.2T，有一水平放置的光滑框架，寬度為L＝0.4m，如圖11所示，框架上放置一質(zhì)量為0.05kg，電阻為1Ω的金屬桿cd，框架電阻不計．若cd桿以恒定加速度a＝2m/s2，由靜止開始做勻變速運動，則
(1)在5s內(nèi)平均感應(yīng)電動勢是多少？
(2)第5s末，回路中的電流多大？
(3)第5s末，作用在cd桿上的水平外力多大？
解析(1)5s內(nèi)的位移：x＝12at2＝25m
5s內(nèi)的平均速度v＝xt＝5m/s
(也可用v＝0＋v52求解)
故平均感應(yīng)電動勢E＝BLv＝0.4V.
(2)第5s末：v＝at＝10m/s
此時感應(yīng)電動勢：E＝Blv
則回路電流為：I＝ER＝BlvR＝0.2×0.4×101A＝0.8A.
(3)桿勻加速運動，則F－F安＝ma
即F＝BIL＋ma＝0.164N.
答案(1)0.4V(2)0.8A(3)0.164N
【二】
1.如圖6-3-12所示為一個邏輯電平檢測電路，A與被測點相接，則()．
圖6-3-12
A．A為低電平，LED發(fā)光
B．A為高電平，LED發(fā)光
C．A為低電平，LED不發(fā)光
D．A為高電平，LED不發(fā)光
解析A為低電平時，Y為高電平，LED的電壓小，不發(fā)光；A為高電平時，Y為低電平，LED的電壓大，發(fā)光，故B、C正確．
答案BC
2．關(guān)于發(fā)光二極管，下列說法正確的是()．
A．發(fā)光二極管能發(fā)光，不具有單向?qū)щ娦?/p>
B．發(fā)光二極管能直接把光能轉(zhuǎn)化為電能
C．發(fā)光二極管只要在兩端加有正向電壓，就可以發(fā)光
D．發(fā)光二極管只有加正向電壓時，才有可能發(fā)光
解析發(fā)光二極管和普通二極管一樣，都具有單向?qū)щ娦�，都是半�?dǎo)體材料制成的，只有當(dāng)兩端加正向電壓時，才能處于導(dǎo)通狀態(tài)，才可能發(fā)光，但不一定發(fā)光，要求達(dá)到一定的電壓值；它能直接把電能轉(zhuǎn)化為光能．
答案D
3.如圖6-3-13所示電路中，電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，Rt為負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻，R為光敏電阻，閉合開關(guān)后，小燈泡L正常發(fā)光，由于環(huán)境條件改變(光照或溫度)，發(fā)現(xiàn)小燈泡亮度變暗，則引起小燈泡變暗的原因可能是()．
圖6-3-13
A．溫度不變，光照增強B．溫度升高，光照不變
C．溫度降低，光照增強D．溫度升高，光照減弱
解析由題圖可知，當(dāng)光敏電阻阻值減小或熱敏電阻阻值增大時，小燈泡L都會變暗，結(jié)合光敏電阻特性可知，A項正確，B項錯誤；若光敏電阻阻值減小的同時，熱敏電阻的阻值增大，小燈泡L也會變暗，C項正確；若熱敏電阻減小，光敏電阻增大，則小燈泡變亮，D項錯誤．
答案AC
知識點二自動控制電路的分析與設(shè)計
4．某小型電磁繼電器，其中L為含鐵芯的線圈．P為可繞O點轉(zhuǎn)動的鐵片，K為彈簧，S為一對觸頭，A、B、C、D為四個接線柱．電磁繼電器與傳感器配合，可完成自動控制的要求如圖6-3-14所示．其工作方式是()．
圖6-3-14
A．A與B接信號電壓，C與D跟被控電路串聯(lián)
B．A與B接信號電壓，C與D跟被控電路并聯(lián)
C．C與D接信號電壓，A與B跟被控電路串聯(lián)
D．C與D接信號電壓，A與B跟被控電路并聯(lián)
解析A、B接電磁繼電器的線圈，所以A、B應(yīng)接信號電壓、線圈電流隨信號電壓變化使電磁繼電器相吸或釋放，從而使C、D接通或斷開，進而起到控制作用．故正確答案為A.
答案A
5.演示位移傳感器的工作原理如圖6-3-15所示，物體M在導(dǎo)軌上平移時，帶動滑動變阻器的金屬滑桿P，通過電壓表顯示的數(shù)據(jù)來反映物體位移的大小x.假設(shè)電壓表是理想電壓表，則下列說法正確的是()．
圖6-3-15
A．物體M運動時，電源內(nèi)的電流會發(fā)生變化
B．物體M運動時，電壓表的示數(shù)會發(fā)生變化
C．物體M不動時，電路中沒有電流
D．物體M不動時，電壓表沒有示數(shù)
解析電壓表不分流，故觸頭移動不會改變電路的總電阻，也就不會改變電路中的總電流，故A錯誤，電壓表測量觸頭P與左側(cè)電阻之間的電壓，故示數(shù)隨物體M的移動，亦即隨觸頭的運動而變化．故B正確，C、D錯誤．
答案B
6．一路燈控制裝置如圖6-3-16所示，RG為光敏電阻，光照射RG時，RG變小．白天時，繼電器J兩端電壓是較大還是較��？要使路燈比平時早一些時間亮起來，應(yīng)如何調(diào)節(jié)R1?
圖6-3-16
解析由題可知，按照邏輯分析法，引起電路狀態(tài)變化的原因是照射光敏電阻RG的光的強弱．白天光照強，RG的阻值較小，R1兩端的電壓U1＝ER1RG＋R1較大，即A點電勢較高，則Y端為低電平，繼電器兩端電壓較小，不工作，路燈不亮．而夜間的情形恰好相反．所以白天時，繼電器J兩端電壓較小．若使路燈早一些亮?xí)r，首先要明確繼電器的動作電壓UJ一定，Y端電平一定，A端電平一定，則R1兩端的電壓U1一定，因U1＝ER1RG＋R1＝ERGR1＋1，則可知要使路燈早些亮?xí)r，環(huán)境光線仍較強，RG較小，要保證U1一定，必須調(diào)節(jié)R1使其變�。�
答案較小調(diào)節(jié)R1使其變小
7．已知光敏電阻隨入射光的增強，其電阻值減小，請利用圖6-3-17所示器材設(shè)計一個路燈自動控制電路．
圖6-3-17
解析電路如圖所示
控制過程是：當(dāng)有光照射時，光電流經(jīng)過放大器輸出一個較大的電流，驅(qū)動電磁繼電器吸合，使兩個觸點斷開，當(dāng)無光照時，光電流減小，放大器輸出電流減小，電磁繼電器釋放銜鐵，使兩個觸點閉合，控制路燈電路接通，路燈開始工作．
答案見解析
8.某儀器內(nèi)部電路如圖6-3-18所示，其中M是一個質(zhì)量較大的金屬塊，左右兩端分別與金屬絲制作的彈簧相連，并套在光滑水平細(xì)桿上，a、b、c三塊金屬片間隙很小(b固定在金屬塊上)，當(dāng)金屬塊處于平衡狀態(tài)時，兩根彈簧均處于原長狀態(tài)，若將該儀器固定在一輛汽車上，下列說法中正確的是()．
圖6-3-18
A．當(dāng)汽車加速前進時，甲燈亮
B．當(dāng)汽車加速前進時，乙燈亮
C．當(dāng)汽車剎車時，乙燈亮
D．當(dāng)汽車剎車時，甲、乙兩燈均不亮
解析當(dāng)汽車向右加速時，M向左移動，與a接觸，乙燈亮；當(dāng)汽車剎車時，M向右移動，與c接觸，甲燈亮．
答案B
9．用煤氣燒水時，如果水開了，不及時關(guān)掉煤氣，時間長了，會發(fā)生火災(zāi)，請設(shè)計一報警器，水開時，能及時報警，提醒主人及時關(guān)掉煤氣？
答案如右圖所示，當(dāng)t上升到一定溫度，Rt變得較�。瓵B間電壓變得較大，使蜂鳴器D工作報警．
10．如圖6-3-19所示，A是浮子，B是金屬觸頭，C為住宅樓房頂上的蓄水池，M是帶水泵的電動機，D是彈簧，E是銜鐵，F(xiàn)是電磁鐵，S1、S2分別為觸點開關(guān)，S為開關(guān)，J為電池．請利用上述材料，設(shè)計一個住宅樓房頂上的自動注水裝置．
圖6-3-19
(1)連接電路圖；
(2)簡述其工作原理(涉及的元件可用字母代替)．
答案(1)連接線路如圖所示．
(2)按圖連接好電路，合上開關(guān)S，水泵工作，水位升高，當(dāng)浮子上升使B接觸到S1時，左側(cè)電路(控制電路)工作，電磁鐵F有磁力，拉下銜鐵E，使S2斷開，電動機M不工作，停止注水，當(dāng)水位下降使B與S1脫離，電路停止工作，F(xiàn)無磁性，D拉動E，使S2接通，M工作．
