人教版高中物理选修32本册综合能力测试BdocWord格式.docx
《人教版高中物理选修32本册综合能力测试BdocWord格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《人教版高中物理选修32本册综合能力测试BdocWord格式.docx（15页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
A
在
－T时间内，直线电流方向向下，根据安培定则，知导线右侧磁场的方向垂直纸面向外，电流逐渐增大，则磁场逐渐增强，根据楞次定律，金属线框中产生顺时针方向的感应电流。
根据左手定则，知金属框左边受到的安培力方向水平向右，右边受到的安培力水平向左，离导线越近，磁场越强，则左边受到的安培力大于右边受到的安培力，所以金属框所受安培力的合力水平向右，故A正确。
故选A。
3．（江苏如皋市2013～2014学年高二上学期期末）如图所示，有缺口的金属圆环与板间距为d的平行板电容器的两极板焊接在一起，金属环右侧有一垂直纸面向外的匀强磁场，现使金属环以恒定不变的速率v向右运动由磁场外进入磁场，在金属环进入磁场的过程中，电容器带电量Q随时间t变化的定性图象应为（ ）
C
由图知，在圆环进入磁场的过程中，电容器两板间的电压等于产生的感应电动势，切割的有效长度逐渐增大，电容器电压增大，电荷量增大，当半个圆环进入磁场时，切割的有效长度最大，电动势最大，电容器电荷量最大，接着电动势减小，电容器放电，当圆环全部进入磁场时，电容器电压等于电动势，稳定不变，电荷量不变，所以C正确；
A、B、D错误。
4．（潍坊市2013～2014学年高二城区联考）自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈，原、副线圈都只取该线圈的某部分。
一升压式自耦调压变压器的电路如图所示，其副线圈匝数可调。
已知变压器线圈总匝数为1900匝；
原线圈为1100匝，接在有效值为220V的交流电源上。
当变压器输出电压调至最大时，负载R上的功率为2.0kW。
设此时原线圈中电流有效值为I1，负载两端电压的有效值为U2，且变压器是理想的，则U2和I1分别约为（ ）
A．380V和5.3A B．380V和9.1A
C．240V和5.3A D．240V和9.1A
考查变压器的计算，解题的关键是弄清自耦变压器的原理及电压和电流与匝数关系。
由
＝
得，U2＝
U1＝
×
220V＝380V
由功率关系P1＝P2，以及P1＝U1I1得，I1＝
＝9.1A，故选项B正确，选项A、C、D错误。
5．普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流，通常要通过电流互感器来连接，图中电流互感器ab一侧线圈的匝数较少，工作时电流为Iab，cd一侧线圈的匝数较多，工作时电流为Icd，为了使电流表能正常工作，则（ ）
A．ab接MN，cd接PQ，Iab<
Icd
B．ab接MN，cd接PQ，Iab>
C．ab接PQ，cd接MN，Iab<
D．ab接PQ、cd接MN，Iab>
高压线路中电流很大，根据理想变压器和匝数的关系，
，所用电流互感器，必须接高压线路的原线圈的匝数少于接电流表的副线圈匝数，即ab接MN，cd接PQ，且有Iab>
Icd，B正确。
6．（河北衡水中学2013～2014学年高二期中）光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成θ角，M、P两端接有阻值为R的定值电阻。
阻值为r的金属棒ab垂直导轨放置，其它部分电阻不计。
整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向上。
从t＝0时刻开始棒受到一个平行于导轨向上的外力F，由静止开始沿导轨向上运动，运动中棒始终与导轨垂直，且接触良好，通过R的感应电流随时间t变化的图象如图2所示。
下面分别给出了穿过回路abPM的磁通量Φ、磁通量的变化率
、棒两端的电势差Uab和通过棒的电荷量q随时间变化的图象，其中正确的是（ ）
回路中的感应电动势为：
E＝
，感应电流为：
I＝
，由图可知：
I＝kt，故有：
＝ktR，所以图象B正确；
由于产生的感应电动势是逐渐增大的，而A图描述磁通量与时间关系中斜率不变，产生的感应电动势不变，C图中Uab不变，故A、C错误；
通过导体棒的电量为：
q＝It＝kt2，故q－t图象为双曲线，并非过原点的直线，故D错误。
7.如图所示，一电子以初速度v沿与金属板平行方向飞入MN极板间，突然发现电子向M板偏转，若不考虑磁场对电子运动方向的影响，则产生这一现象的时刻可能是（ ）
A．开关S闭合瞬间
B．开关S由闭合后断开瞬间
C．开关S是闭合的，变阻器滑片P向右迅速滑动时
D．开关S是闭合的，变阻器滑片P向左迅速滑动时
AD
若开关S闭合，由右手螺旋定则可知，左侧螺线管右端为N极；
发现电子向M板偏转，说明M、N两板的电势φM>
φN，即右侧螺线管中产生了流向M板的电流，由右手螺旋定则可知，右侧螺线管左端为N极，如图所示；
由楞次定律可知，左侧螺线管中电流增大，选项A、D正确。
8．某输电线路横穿公路时，要在地下埋线通过，为了保护线路不至于被压坏，预先铺设结实的过路钢管，再让输电线从钢管中穿过，电线穿管的方案有两种，甲方案是铺设两根钢管，两条输电线分别从两根钢管中穿过，乙方案是只铺设一根钢管，两条输电线都从这一根钢管中穿过，如果输电导线输送的电流很强大，那么，以下说法正确的是（ ）
A．无论输送的电流是恒定电流还是交变电流，甲乙两方案都是可行的
B．若输送的电流是恒定电流，甲乙两方案都是可行的
C．若输送的电流是交变电流，乙方案是可行的，甲方案是不可行的
D．若输送的电流是交变电流，甲方案是可行的，乙方案是不可行的
BC
输电线周围存在磁场，交变电流产生变化的磁场，可在金属管中产生涡流，当输电线上电流很大时，强大的涡流有可能将金属管融化，造成事故。
所以甲方案是不可行的。
在乙方案中，两条导线中的电流方向相反，产生的磁场互相抵消，金属管中不会产生涡流，是可行的，此题类似于课本中提到的“双线并绕”。
9．（银川一中2013～2014学年高二下学期期中）如图，矩形闭合导体线框在匀强磁场上方，由不同高度静止释放，用t1、t2分别表示线框ab边和cd边刚进入磁场的时刻。
线框下落过程形状不变，ab边始终保持与磁场水平边界线OO′平行，线框平面与磁场方向垂直。
设OO′下方磁场区域足够大，不计空气影响，则下列哪一个图象可能反映线框下落过程中速度v随时间t变化的规律（ ）
BCD
在0～t1时间内，线框做自由落体运动，t2时刻以后，线框全部进入磁场后做匀加速直线运动，这两段时间内的v－t图线均为直线。
在t1～t2时间内，线框进入磁场的过程中，线框的运动状态与进入磁场时的速度v有关。
当线框在磁场中匀速运动时，安培力等于重力，即
＝mg。
若线框的速度v大于v0，则进入磁场后减速，由
－mg＝ma可知，加速度减小，若线框速度v>
v0，但相差不大，则线框进入磁场后可能先减速再匀速，B项正确；
若线框的速度v＝v0，则线框进入磁场一直匀速至全部进入磁场，D项正确；
若线框的速度v<
v0，但相差不大，则线框进入磁场后可能先加速再匀速；
若线框的速度v远小于v0，则线框进入磁场后一直加速，加速度减小，C项正确。
只有A选项不可能。
10．为保证用户电压稳定在220V，变电所需适时进行调压，图甲为调压变压器示意图。
保持输入电压u1不变，当滑动触头P上下移动时可改变输出电压。
某次检测得到用户电压u2随时间t变化的曲线如图乙所示。
以下正确的是（ ）
A．u2＝190
sin（50πt）V
B．u2＝190
sin（100πt）V
C．为使用户电压稳定在220V，应将P适当下移
D．为使用户电压稳定在220V，应将P适当上移
BD
由u2－t图知u2m＝190
V，T＝2×
10－2s，故ω＝
＝100πrad/s，故u2＝190
sin（100πt）V。
选项A错误，选项B正确。
由变压器电压与匝数关系
得U2＝
，可减小n1以使u2的有效值增大至220V，即将P适当上升，故选项C错误，选项D正确。
第Ⅱ卷（非选择题 共60分）
二、填空题（共3小题，共18分。
把答案直接填在横线上）
11．（5分）如图为“研究电磁感应现象”的实验装置。
（1）将图中所缺导线补接完整。
（2）如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上电键后：
A．将原线圈迅速插入副线圈时，灵敏电流计指针将________。
（填“向左偏转一下”或“向右偏转一下”或“不偏转”）
B．原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，灵敏电流计指针________。
（1）如图所示
（2）A.向右偏转一下 B．向左偏转一下
12．（6分）原始的电话机将听筒和话筒串联成一个电路，当自己对着话筒讲话时，会从听筒中听到自己的声音，导致听觉疲劳而影响通话。
现代的电话将听筒电路与话筒电路分开，改进后的电路原理示意图如图所示，图中线圈Ⅰ与线圈Ⅱ的匝数相等，R0＝1.2kΩ，R＝3.6kΩ，Rx为可变电阻。
当Rx调到某一值时，从听筒中就听不到话筒传出的声音了，这时Rx＝________kΩ。
1.8
当Ⅰ、Ⅱ线圈所在的回路对称时，从听筒中就听不到话筒发出的声音了。
即Rx与R并联后的总电阻与R0相等，即可形成回路对称。
则
＝R0
代入数据R0＝1.2kΩ，R＝3.6kΩ，解得Rx＝1.8kΩ
13．（7分）（吉林一中2013～2014学年高二下学期期末）温度传感器广泛应用于室内空调、电冰箱和微波炉等家电产品中，它是利用热敏电阻的阻值随温度的变化而变化的特性工作的。
如图甲中，电源的电动势E＝9.0V，内电阻可忽略不计，G为灵敏电流表，内阻Rg保持不变；
R为热敏电阻，其电阻值与温度的变化关系如图乙的R－t图线所示，闭合开关，当R的温度等于20℃时，电流表示数I1＝2mA。
（1）电流表G的内阻Rg＝________Ω；
（2）当电流表的示数I2＝3.6mA时，热敏电阻R的温度是________℃。
（1）500
（2）120
（1）由乙图可知当R的温度等于20℃时，阻值为4kΩ，由欧姆定律I1＝
，解得Rg＝500Ω；
（2）当电流表的示数I2＝3.6mA时，则根据I2＝
，解得R＝2kΩ，由图中读出热敏电阻R的温度是120℃。
三、论述·
计算题（共4小题，42分。
解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
14．（10分）如图所示，用导线绕成面积为S＝0.5m2的圆环，圆环与某种半导体材料制成的光敏电阻R连接成闭合回路。
圆环全部处于按如图所示规律变化的磁场中。
P为一圆盘，由形状相同、透光率不同的三个扇形a、b和c构成，它可绕垂直于盘面的中心轴转动。
当细光束通过扇形a、b、c照射光敏电阻R时，R的阻值分别为10Ω、20Ω、40Ω。
不计回路中导线和开关的电阻。
（1）求线圈中感应电动势的大小；
（2）在t＝0.03s时，圆盘刚好转到使细光束通过扇形b照射光敏电阻R，求此时光敏电阻的电功率大小。
（1）1V
（2）0.05W
（1）线圈中产生的感应电动势E＝
S＝
V＝1V
（2）此时R＝20Ω，光敏电阻的电功率P＝
P＝
W＝0.05W
15．（10分）如图所示，两光滑金属导轨，间距d＝0.2m，在桌面上的部分是水平的，处在磁感应强度B＝0.1T、方向竖直向下的有界磁场中，电阻R＝3Ω，桌面高H＝0.8m，金属杆ab质量m＝0.2kg、电阻r＝1Ω，在导轨上距桌面h＝0.2m高处由静止释放，落地点距桌面左边缘的水平距离s＝0.4m，g＝10m/s2，求：
（1）金属杆刚进入磁场时，杆中的电流大小和方向；
（2）整个过程中R上放出的热量。
（1）0.01A；
a→b
（2）0.225J
（1）ab杆刚进入磁场的瞬间，速率为v，由机械能守恒定律得mgh＝
mv2，v＝
＝2m/s
此时感应电动势E＝Bdv＝0.1×
0.2×
2V＝0.04V
A＝0.01A
方向：
杆中由a→b
（2）金属杆平抛初速度为v′，则有
s＝v′
，v′＝
＝1m/s
由能量守恒，有
Q＝mgh－
mv′2＝（0.2×
10×
0.2－
12）J
＝0.3J
R放出的热量QR＝
·
R＝
3J＝0.225J
16．（10分）某村在较远的地方建立了一座小型水电站，发电机的输出功率为200kW，输出电压为500V，输电导线的总电阻为10Ω，导线上损耗的电功率为16kW，该村的用电电压是220V。
（1）输电电路如图所示，求升压、降压变压器的原、副线圈的匝数比；
（2）如果该村某工厂用电功率为80kW，则该村还可以接“220V 40W”的电灯多少盏？
（1）110 23011
（2）2600
（1）因为P损＝I
R线
所以I2＝
＝40A
I1＝
＝400A
U3＝U2－I2R线＝（500×
10－40×
10）V＝4600V
（2）据降压变压器输入功率等于输出功率有P3＝P4＝184kW
灯可以消耗的功率是P灯＝104kW
所以还可装灯n＝104000/40＝2600盏。
17．（12分）（沈阳市第二中学2013～2014学年高二上学期期末）如图甲所示，长、宽分别为L1、L2的矩形金属线框位于竖直平面内，其匝数为n，总电阻为r，可绕其竖直中心轴O1O2转动。
线框的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环C、D（集流环）焊接在一起，并通过电刷和定值电阻R相连。
线框所在空间有水平向右均匀分布的磁场，磁感应强度B的大小随时间的变化关系如图乙所示，其中B0、B1和t1均为已知。
在0～t1的时间内，线框保持静止，且线框平面和磁场垂直；
t1时刻后线框在外力的驱动下开始绕其竖直中心轴以角速度ω匀速转动。
求：
（1）0～t1时间内通过电阻R的电流大小；
（2）线框匀速转动后，在转动一周的过程中电流通过电阻R产生的热量；
（3）线框匀速转动后，从图甲所示位置转过90°
的过程中，通过电阻R的电荷量。
（1）
（2）πRω（
）2 （3）
（1）0～t1时间内，线框中的感应电动势E＝n
，
根据闭合电路欧姆定律可知，通过电阻R的电流I＝
。
（2）线框产生感应电动势的最大值
Em＝nB1L1L2ω，
感应电动势的有效值E＝
nB1L1L2ω，
通过电阻R的电流的有效值
线框转动一周所需的时间t＝
此过程中，电阻R产生的热量
Q＝I2Rt＝πRω（
）2。
（3）线框从图甲所示位置转过90°
的过程中，
平均感应电动势
＝n
平均感应电流
通过电阻R的电荷量q＝
Δt＝
升级会员 