高中物理 综合检测b 新人教版选修3-2

综合检测B(时间：90分钟满分：100分)一、单项选择题(本题共6小题，每小题4分，共24分，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，选对的得4分，选错或不答的得0分)1.在法拉第时代，下列验证“由磁产生电”设想的实验中，能观察到感应电流的是()A.将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路，然后观察电流表的变化B.在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈，然后观察电流表的变化C.将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接，往线圈中插入条形磁铁后，再到相邻房间去观察电流表的变化D.绕在同一铁环上的两个线圈，分别接电源和电流表，在给线圈通电或断电的瞬间，观察电流表的变化答案D解析产生感应电流必须满足的条件：电路闭合；穿过闭合电路的磁通量要发生变化.选项A、B电路闭合，但磁通量不变，不能产生感应电流，故选项A、B不能观察到电流表的变化；选项C满足产生感应电流的条件，也能产生感应电流，但是等我们从一个房间到另一个房间后，电流表中已没有电流，故选项C也不能观察到电流表的变化；选项D满足产生感应电流的条件，能产生感应电流，可以观察到电流表的变化，所以选D.2.图1为无线充电技术中使用的受电线圈示意图，线圈匝数为n，面积为S.若在t1到t2时间内，匀强磁场平行于线圈轴线向右穿过线圈，其磁感应强度大小由B1均匀增加到B2，则该段时间线圈两端a和b之间的电势差ab()图1A.恒为 B.从0均匀变化到C.恒为 D.从0均匀变化到答案C解析根据法拉第电磁感应定律得，感应电动势Enn，由楞次定律和右手螺旋定则可判断b点电势高于a点电势，因磁场均匀变化，所以感应电动势恒定，因此a、b两点电势差恒为abn，选项C正确.3.在图2中，L为电阻很小的线圈，G1和G2为内阻可不计、零点在表盘中央的电流计.当开关K处于闭合状态时，两表的指针皆偏向右方.那么，当开关K断开时，将出现()图2A.G1和G2的指针都立即回到零点B.G1的指针立即回到零点，而G2的指针缓慢地回到零点C.G1的指针缓慢地回到零点，而G2的指针先立即偏向左方，然后缓慢地回到零点D.G1的指针先立即偏向左方，然后缓慢地回到零点，而G2的指针缓慢地回到零点答案D4.如图3所示的电路中，电源电压u311sin (100t) V，A、B间接有“220 V，440 W”的电暖宝、“220 V,220 W”的抽油烟机、交流电压表及保险丝，下列说法正确的是()图3A.交流电压表的示数为311 VB.电路要正常工作，保险丝的额定电流不能小于3 AC.电暖宝发热的功率是抽油烟机发热功率的2倍D.抽油烟机1 min消耗的电能为1.32104 J答案D解析由交变电压的表达式可知，交变电压的有效值U220 V，所以交流电压表的示数为有效值220 V，A错误；电路正常工作时，通过保险丝的电流为I3 Aq2C.I1I2D.Q1Q2答案C解析绕P1、P2轴转动时电流的方向相同，但电流的方向为adcba，选项A错误；电荷量q，与绕哪个轴转动没有关系，选项B错误；线圈分别绕两轴转动时产生的电动势相同，所以电流相同，产生的热量也相同，选项C正确，选项D错误.6.如图5所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为101，b是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想电表，除滑动变阻器电阻R以外，其余电阻均不计，从某时刻开始在原线圈c、d两端加上交变电压，其瞬时值表达式为u1220sin (100t)V.下列说法中正确的是()图5A.当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为22 VB.t s时，c、d两点间的电压瞬时值为110 VC.单刀双掷开关与a连接，滑动变阻器触头向上移动的过程中，电压表和电流表的示数均变小D.当单刀双掷开关由a扳向b时，电压表和电流表的示数均变小答案A解析由知U2U1，当单刀双掷开关与a连接时，U1220 V，n1n2101，解得U222 V，A选项正确；由u1220sin (100t)V知，t s时，c、d两点间的电压瞬时值为u1220sin (100) V110 V，B选项错误；滑动变阻器触头向上移动时，其电阻R变大，由欧姆定律得I2，I2变小，电流表的示数变小，而电压表的示数不变，因此C错误；当单刀双掷开关由a扳向b时，匝数n1变小，匝数n2和输入电压U1不变，由U2U1，得U2变大，I2变大，因此电压表和电流表的示数均变大，D错误.二、多项选择题(本题共4小题，每小题5分，共20分.在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分)7.目前中国南极考察队队员正在地球南极考察，设想考察队队员在地球南极附近水平面上驾驶一辆冰车向前行进时，由于地磁场作用，冰车两端会有电势差，设驾驶员的左方电势为U1，右方电势为U2，则下列说法正确的是()A.向着南极点行进时，U1比U2高B.背着南极点行进时，U1比U2低C.在水平冰面上转圈时，U1比U2高D.无论怎样在水平冰面上行进，U1总是低于U2答案BD解析在南极附近，地磁场磁感线的方向都是向上的，向着南极点行进或者背着南极点行进时，冰车切割磁感线，由右手定则可知，驾驶员右方电势高于左方电势；不管冰车怎样在水平冰面上行进，依据右手定则可判定，驾驶员右方电势总是高于左方电势.故B、D正确.8.电阻为1 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6所示，现把此交变电动势加在电阻为9 的电热丝上，下列判断正确的是()图6A.线圈转动的角速度为100 rad/sB.在00.005 s时间内，通过电阻的电荷量为 CC.电热丝两端的电压为180 VD.电热丝的发热功率为1 800 W答案BD解析由题图可知T0.02 s，100 rad/s，A错误.在00.005 s内，由UmnBS，得BS Wb，q C，B正确.电热丝两端电压U90 V，C错误.电热丝的发热功率P W1 800 W，D正确.9.某发电站用11 kV的交变电压输电，输送功率一定，输电线的总电阻为R，现若用变压器将电压升高到330 kV送电，下面选项正确的是()A.因I所以输电线上的电流增为原来的30倍B.因I所以输电线上的电流减为原来的C.因P，所以输电线上损失的功率为原来的900倍D.若要使输电线上损失的功率不变，可将输电线的半径减为原来的答案BD解析输送功率PUI一定，电压升高后，电流变为原来的，A错误，B正确；P损I2R，损失的功率变为原来的()2，C错误；输电线的半径变为原来的，根据公式R，电阻变为原来的900倍，P损I2R，输电线上损失的功率保持不变，D正确.10.如图7所示，平行金属导轨与水平面间夹角为，导轨电阻不计，与阻值为R的定值电阻相连，磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过导轨平面.有一质量为m、长为l的导体棒从ab位置(ab与导轨垂直)获得平行斜面的大小为v的初速度向上运动，最远到达ab的位置，滑行的距离为x，导体棒的电阻也为R，与导轨之间的动摩擦因数为，则()图7A.上滑过程中导体棒受到的最大安培力为B.上滑过程中安培力、滑动摩擦力和重力对导体棒做的总功为C.上滑过程中电流做功产生的热量为mgx(sin cos )D.上滑过程中导体棒损失的机械能为mgxsin 答案CD解析上滑过程中导体棒在初始位置所受的安培力最大，即FBIlBl，所以选项A错误；上滑过程中由动能定理可得安培力、滑动摩擦力和重力对导体棒做的总功为W安培力W摩擦力WGEkmv2，选项B错误；上滑过程中电流做功产生的热量等于克服安培力所做的功，选项C正确；由能量守恒定律可判断D正确.三、填空题(本题共2小题，共10分)11.(4分)如图8所示，图甲为热敏电阻的Rt图象，图乙为用此热敏电阻R和继电器组成的一个简单恒温箱温控电路，继电器线圈的电阻为100 .当线圈的电流大于或等于20 mA时，继电器的衔铁被吸合.为继电器线圈供电的电池的电动势E9.0 V，内阻可以不计.图中的“电源”是恒温箱加热器的电源.则：图8(1)应该把恒温箱内的加热器接在_(填“A、B端”或“C、D端”).(2)如果要使恒温箱内的温度保持50 ，可变电阻R的阻值应调节为_ .答案(1)A、B端(2)260解析(1)恒温箱内的加热器应接在A、B端.当线圈中的电流较小时，继电器的衔铁在上方，恒温箱的加热器处于工作状态，恒温箱内温度升高.(2)随着恒温箱内温度升高，热敏电阻R的阻值变小，则线圈中的电流变大，当线圈中的电流大于或等于20 mA时，继电器的衔铁被吸到下方来，则恒温箱加热器与电源断开，加热器停止工作，恒温箱内温度降低.随着恒温箱内温度降低，热敏电阻R的阻值变大，则线圈中的电流变小，当线圈中的电流小于20 mA时，继电器的衔铁又被释放到上方，则恒温箱加热器又开始工作，这样就可以使恒温箱内保持在某一温度.要使恒温箱内的温度保持50 ，即50 时线圈内的电流为20 mA.由闭合电路的欧姆定律得I，r为继电器的电阻.由题图甲可知，50 时热敏电阻R的阻值为90 ，所以RRr260 .12.(6分)如图9甲所示，调压器装置可视为理想变压器，负载电路中R55 ，、分别为理想电流表和理想电压表，若原线圈接入如图乙所示的正弦交变电压，电压表的示数为110 V，则电流表的示数为_A，的示数为_A，原线圈中电流的瞬时值表达式为：.图9答案21isin (100t) A四、解答题(本题共4小题，共46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)13.(10分)在拆装某种大型电磁设备的过程中，需将设备内部的处于匀强磁场中的线圈先闭合，然后再提升直至离开磁场.操作时通过手摇轮轴A和定滑轮O来提升线圈.假设该线圈可简化为水平长为L、上下宽度为d的矩形线圈，其匝数为n，总质量为M，总电阻为R，如图10所示.开始时线圈的上边缘与有界磁场的上边缘平齐.转动手摇轮轴A，在时间t内把线圈从图示位置匀速向上拉出磁场.此过程中，通过线圈中每匝导线横截面的电荷量为q，求：图10(1)磁场的磁感应强度；(2)在转动轮轴时，人至少需做多少功？(不考虑摩擦影响)答案(1)(2)Mgd解析(1)设磁场的磁感应强度为B，在匀速提升过程中线圈运动速度v线圈中感应电动势EnBLv产生的感应电流I通过导线横截面的电荷量qIt联立得B(2)匀速提升过程中，人要克服重力和安培力做功即WWGW安又WGMgdW安nBILdnLd联立可得WMgd14.(12分)如图11所示为交流发电机示意图，匝数为n100匝的矩形线圈，边长分别为10 cm和20 cm，内阻为5 ，在磁感应强度B0.5 T的匀强磁场中绕OO轴以50 rad/s的角速度匀速转动，线圈外部和20 的电阻R相连接.求：图11(1)S断开时，电压表的示数；(2)开关S合上时，电压表和电流表的示数；(3)通过电阻R的电流最大值是多少？电阻R上所消耗的电功率是多少？答案(1)50 V(2)40 V2 A(2)2 A80 W解析(1)感应电动势的最大值EmnBS1000.50.10.250 V50 VS断开时，电压表示数为电源电动势的有效值E50 V.(2)当开关S合上时，由闭合电路欧姆定律得I A2 AUIR220 V40 V故电压表的示数为40 V，电流表的示数为2 A.(3)通过R的电流最大值ImI2 A.电阻R上所消耗的电功率PUI402 W80 W.15.(12分)图12甲为一理想变压器，ab为原线圈，ce为副线圈，d为副线圈引出的一个接头，原线圈输入正弦式交变电压的ut图象如图乙所示.若只在c、e间接一只Rce400 的电阻，或只在d、e间接一只Rde225 的电阻，两种情况下电阻消耗的功率均为80 W.图12(1)请写出原线圈输入电压uab的瞬时值表达式.(2)求只在c、e间接400 的电阻时，原线圈中的电流I1.(3)求c、e和d、e间线圈的匝数比.答案(1)uab400sin (200t) V(2)0.28 A(或 A)(3)解析(1)由题图乙知200 rad/s，电压瞬时值uab400sin (200t) V.(2)电压的有效值U1200 V，理想变压器P1P2，原线圈中的电流I1解得I10.28 A(或 A).(3)设原线圈的匝数为n1，同理，由题意知，联立解得 .16.(12分)光滑的平行金属导轨长为L2 m，两导轨间距d0.5 m，轨道平面与水平面的夹角为30，导轨上端接一个阻值为R0.6 的电阻，导轨所在空间有垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁场的磁感应强度B1 T，如图13所示，一根质量m0.5 kg、电阻r0.4 的金属棒ab垂直于导轨放在导轨最上端，且与导轨接触良好，其余部分电阻不计.已知棒ab从导轨最上端由静止开始下滑到最底端脱离导轨的过程中，电阻R上产生的热量Q10.6 J，棒与导轨始终垂直，g取10 m/s2，试求：图13(1)当棒的速度v2 m/s时，电阻R两端的电压；(2)棒下滑到导轨最底端时速度的大小；(3)棒下滑到导轨最底端时加速度a的大小.答案(1)0.6 V(2)4 m/s(3)3 m/s2解析(1)当棒的速度v2 m/