高中物理综合检测卷B粤教版选修32Word文档格式.docx

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D．t＝0.05s时，e有最大值

答案　C

解析　根据公式ω＝2πf，可得该交流电的频率为f＝50Hz，A错误；

t＝0时刻瞬时感应电动势为零，所以线圈位于中性面处，B错误；

根据A可得T＝＝0.02s，C正确；

t＝0.05s时，e＝220sin5πV＝0，D错误．

3．如图1所示，M是一小型理想变压器，接线柱a、b接在正弦交流电源上．变压器右侧部分为一火警报警系统原理图，其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器，其阻值随温度的升高而减小．电流表为值班室的显示器，显示通过R1的电流，电压表显示加在报警器上的电压（报警器未画出），R3为一定值电阻．当传感器R2所在处出现火警时，以下说法中正确的是（　　）

图1

A.的示数不变，的示数增大

B.的示数减小，的示数增大

C.的示数不变，的示数增大

D.的示数不变，的示数减小

答案　D

4.如图2所示，两条平行的虚线间的区域内存在着有界匀强磁场，有一较小的三角形线框abc的ab边与磁场边界平行，现使此线框向上匀速穿过磁场区域，运动过程中始终保持速度方向与ab边垂直，则下列选项中哪一个可以定性地表示线框在上述过程中感应电流随时间变化的规律（　　）

图2

解析　感应电流的变化与感应电动势的变化一致，线圈进入磁场过程中，切割磁感线的有效长度逐渐变短，感应电动势逐渐变小，完全进入磁场之后，磁通量不再变化，感应电动势等于零，离开磁场过程中，切割磁感线的有效长度逐渐变短，D正确．

5．如图3所示，三个灯泡相同，而且足够耐压，电源内阻忽略．单刀双掷开关S接A时，三个灯亮度相同，那么S接B时（　　）

图3

A．三个灯亮度相同

B．甲灯最亮，丙灯不亮

C．甲灯和乙灯亮度相同，丙灯不亮

D．只有丙灯不亮，乙灯最亮

解析　开关S接A时，甲、乙、丙三个支路均有交流电通过，开关S接B时，电路处于直流工作状态，电容C“隔直流、通交流”；

电感L“阻交流、通直流”；

R对交流、直流有相同的阻抗．可判断此时电路中I丙＝0，I甲不变，I乙增大；

又因为灯泡亮度与功率（P＝I2R）成正比，所以只有丙灯不亮，乙灯最亮．

6．如图4所示，a、b两个闭合正方形线圈用同样的导线制成，匝数均为10匝，边长la＝3lb，图示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀增大，不考虑线圈之间的相互影响，则（　　）

图4

A．两线圈内产生顺时针方向的感应电流

B．a、b线圈中感应电动势之比为9∶1

C．a、b线圈中感应电流之比为3∶4

D．a、b线圈中电功率之比为3∶1

解析　根据楞次定律可知，两线圈内均产生逆时针方向的感应电流，选项A错误；

因磁感应强度随时间均匀增大，设＝k，根据法拉第电磁感应定律可得E＝n＝nl2，则＝（）2＝，选项B正确；

根据I＝＝＝＝可知，I∝l，故a、b线圈中感应电流之比为3∶1，选项C错误；

电功率P＝IE＝·

nl2＝，则P∝l3，故a、b线圈中电功率之比为27∶1，选项D错误．

二、多项选择题（本题共4小题，每小题5分，共20分．每小题至少有两个选项正确，选对得5分，漏选得3分，错选得0分）

7.电阻为1Ω的单匝矩形线圈绕垂直于磁场方向的轴在匀强磁场中匀速转动，产生的交变电动势随时间变化的图象如图5所示，现把此交变电动势加在电阻为9Ω的电热丝上，下列判断正确的是（　　）

图5

A．线圈转动的角速度为100rad/s

B．在0～0.005s时间内，通过电阻的电荷量为C

C．电热丝两端的电压为180V

D．电热丝的发热功率为1800W

答案　BD

解析　由题图可知T＝0.02s，ω＝＝100πrad/s，A错误．在0～0.005s内，由Um＝nBSω，得BS＝Wb，q＝＝＝C，B正确．电热丝两端电压U＝·

＝90V，C错误．电热丝的发热功率P＝＝W＝1800W，D正确．

8．某发电厂原来用电压为U1的交流电输电，后改用变压比为1∶50的升压变压器将电压升高为U2后输电，输送的电功率保持不变．若输电线路的总电阻为R线，则下列说法中正确的是（　　）

A．由公式I＝可知，提高电压后输电线上的电流降为原来的

B．由公式I＝可知，提高电压后输电线上的电流增为原来的50倍

C．由公式P＝I2R线可知，提高电压后输电线上的功率损耗减为原来的

D．由公式P＝可知，提高电压后输电线上的功率损耗增为原来的2500倍

答案　AC

解析　由＝可知，U2＝50U1，输送功率不变，由公式I＝可知，输电线中的电流变为原来的，选项A正确，B错误；

由P＝I2R线可知，输电线上的功率损耗减为原来的，选项C正确，D错误．

9.如图6所示，单匝矩形线圈abcd的边长分别是ab＝L，ad＝D，线圈与磁感应强度为B的匀强磁场平行，线圈以ab边为轴做角速度为ω的匀速转动，下列说法正确的是（从图示位置开始计时）（　　）

图6

A．t＝0时线圈的感应电动势为零

B．转过90°

时线圈的感应电动势为零

C．转过90°

的过程中，线圈中的平均感应电动势为ωBLD

D．转过90°

的过程中，线圈中的平均感应电动势为

解析　A、B两选项中都是瞬时感应电动势，用E＝Blv求解比较方便．t＝0时，只有cd边切割磁感线，感应电动势E1＝Blv＝BL·

ωD＝BSω≠0，A错；

转过90°

时，线圈的四条边均不切割磁感线，E2＝0，B正确；

C、D两选项求的都是平均感应电动势，用E＝较方便．转过90°

的过程中，穿过线圈的磁通量由0变为Φ＝BLD，转过90°

所用时间Δt＝＝＝，故平均电动势为＝＝＝，故C错，D正确．

10．如图7，M为半圆形导线框，圆心为OM；

N是圆心角为直角的扇形导线框，圆心为ON；

两导线框在同一竖直面（纸面）内；

两圆弧半径相等；

过直线OMON的水平面上方有一匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里．现使线框M、N在t＝0时从图示位置开始，分别绕垂直于纸面且过OM和ON的轴，以相同的周期T逆时针匀速转动，则（　　）

图7

A．两导线框中均会产生正弦交流电

B．两导线框中感应电流的周期都等于T

C．在t＝时，两导线框中产生的感应电动势相等

D．两导线框的电阻相等时，两导线框中感应电流的有效值也相等

答案　BC

解析　当导线框进入磁场过程中，根据E＝BR2ω可得，感应电动势恒定，感应电流恒定，不是正弦交流电，A错误，C正确；

当导线框进入磁场时，根据楞次定律可得，两导线框中的感应电流方向为逆时针，当导线框穿出磁场时，根据楞次定律可得，导线框中产生的感应电流为顺时针，所以感应电流的周期和导线框运动周期相等，B正确；

导线框N在完全进入磁场后有时间穿过导线框的磁通量不变化，没有感应电动势产生，即导线框N在0～和～内有感应电动势，其余时间内没有；

而导线框M在整个过程中都有感应电动势，即便两导线框电阻相等，两者的电流有效值也不会相同，D错误．

三、实验题（本题共1小题，共8分）

11．（8分）如图8甲所示是某同学探究热敏电阻的阻值随温度变化的规律时设计的电路图．

图8

（1）根据电路图，在图乙的实物上连线．

（2）通过实验，他得到了该热敏电阻的伏安特性曲线如图9所示，由图可知，热敏电阻的阻值随温度的升高而________．

图9

（3）他将这个热敏电阻接入如图10所示的电路中，已知电源电压为9V，R1＝30Ω，内阻不计的毫安表读数为500mA，则R2的阻值为________．

图10

答案　

（1）连接实物图如图所示

（2）减小　（3）25Ω

解析　

（2）由热敏电阻伏安特性曲线可知：

随电流、电压的增大，曲线斜率也增大，因此热敏电阻的阻值减小．

（3）毫安表内阻不计，则通过R1的电流

I1＝＝A＝300mA.

通过R2和R的电流为

I2＝IA－I1＝500mA－300mA＝200mA，

由R的伏安特性曲线可以读出，当I2＝200mA时，R两端的电压为U＝4V，

则R2两端的电压U2＝E－U＝5V，

所以R2＝＝Ω＝25Ω.

四、计算题（本题共4小题，共48分．解答应写出必要的文字说明，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．）

12.（10分）如图11所示，匀强磁场的磁感应强度方向垂直于纸面向里，大小随时间的变化率＝k，k为正的常量．用电阻率为ρ、横截面积为S的硬导线做成一边长为l的正方形方框．将方框固定于纸面内，其右半部分位于磁场区域中，求：

图11

（1）导线中感应电流的大小；

（2）磁场对方框作用力的大小随时间的变化率．

答案　

（1）　

（2）

解析　

（1）方框产生的感应电动势为

E＝①

ΔΦ＝l2·

ΔB②

导线中的电流为I＝③

式中R是导线的总电阻，根据电阻率公式有

R＝ρ④

联立①②③④式，将＝k代入得I＝.⑤

（2）方框所受磁场的作用力的大小为

F＝BIl⑥

磁场对方框的作用力的大小随时间的变化率为

＝Il⑦

由⑤⑦联立得＝.

13．（12分）如图12所示，一个小型旋转电枢式交流发电机，其矩形线圈的长为l1，宽为l2，共有n匝，总电阻为r，与线圈两端相接触的集流环上接有一个阻值为R的定值电阻．线圈以角速度ω在磁感应强度为B的匀强磁场中绕与磁场方向垂直的对称轴OO′匀速转动，沿转动轴OO′方向看去，线圈转动方向沿顺时针方向．求：

图12

（1）线圈经过图示位置时通过电阻R上的感应电流的方向；

（2）从图示位置（线圈平面平行于磁场方向）开始计时，经多长时间，通过电阻R上电流的瞬时值第一次为零？

（3）与电阻并联的电压表的示数是多少？

答案　

（1）自上而下　

（2）　（3）

解析　

（1）根据右手定则判断，R上的感应电流的方向为自上而下．

（2）t＝T＝＝.

（3）Em＝nBl1l2ω，所以E＝nBl1l2ω.

UR＝·

E＝.

14．（12分）据报道，一法国摄影师拍到“天宫一号”空间站飞过太阳的瞬间，照片中，“天宫一号”的太阳帆板轮廓清晰可见．如图13所示，假设“天宫一号”正以速度v＝7.7km/s绕地球做匀速圆周运动，运动方向与太阳帆板两端M、N的连线垂直，M、N间的距离L＝20m，地磁场的磁感应强度垂直于v、MN所在平面的分量B＝1.0×

10－5T，将太阳帆板视为导体．

图13

（1）求M、N间感应电动势的大小E；

（2）在太阳帆板上将一只“1.5V,0.3W”的小灯泡与M、N相连构成闭合电路，不计太阳帆板和导线的电阻，试判断小灯泡能否发光，并说明理由．

（3）取地球半径R＝6.4×

103km，地球表面的重力加速度g＝9.8m/s2，试估算“天宫一号”距离地球表面的高度h（计算结果保留一位有效数字）．

答案　

（1）1.54V　

（2）不能　理由见解析

（3）4×

105m

解析　

（1）由法拉第电磁感应定律知E＝BLv，

代入数据得E＝1.54V

（2）不能，因为穿过闭