2018_2019学年高中物理综合水平测试新人教版.docx

综合水平测试本试卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分，满分100分，考试时间90分钟。第卷(选择题，共40分)一、选择题(本大题共10小题，每小题4分，共40分。在第16题给出的四个选项中，只有一个选项正确；在第710题给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。)1下列说法不符合物理学史的是()A奥斯特发现了电流的磁效应B法拉第发现了电磁感应现象C牛顿解释了涡旋电场的产生原理D楞次找到了判断感应电流方向的方法答案C解析根据物理学史可知A、B、D说法正确，C项中，麦克斯韦解释了涡旋电场的产生原理。2. 如图所示，在一均匀磁场中有一U形导线框abcd，线框处于水平面内，磁场与线框平面垂直，R为一电阻，ef为垂直于ab的一根导体杆，它可在ab、cd上无摩擦地滑动。杆ef及线框中导线的电阻都可不计。开始时，给杆ef一个向右的初速度，则()Aef将减速向右运动，但不是匀减速Bef将匀减速向右运动，最后停止Cef将匀速向右运动Def将往返运动答案A解析导体杆向右运动时会切割磁感线产生感应电动势、感应电流，所以导体杆ef受到向左的安培力做减速运动，速度减小会使电动势、电流减小，安培力也随之减小，所以做减速运动的加速度会减小，直到速度为零时导体杆静止。因此A正确，B、C、D错误。3如图所示，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()AG1和G2的指针都立即回到零点BG1的指针立即回到零点，而G2的指针缓慢地回到零点CG1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DG1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D解析K断开后，自感电流的方向与G1原电流方向相反，与G2原电流方向相同。故选D。4如图甲所示为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的固定轴OO匀速转动，线圈的两端经集流环和电刷与电阻R10 连接，与电阻R并联的交流电压表为理想电表，示数是10 V。图乙是矩形线圈磁通量随时间t变化的图象。则(线圈内阻不计，集流环和电刷电阻不计)()A电阻R上的电功率为20 WB0.02 s时R两端的电压瞬时值为零CR两端的电压u随时间t变化的规律是u141cos100t(V)D通过R的电流i随时间t变化的规律是icos50t(A)答案C解析电压表测量值为电压的有效值，P10 W，故A项错误。根据法拉第电磁感应定律，E，t0.02 s时，磁通量为零，磁通量变化率最大，感应电动势最大，R两端电压瞬时值最大，故B项错误。线框处于中性面(即磁通量最大)时感应电动势为零；线框平行磁场，即磁通量为零时，电动势最大，磁通量正弦式变化，电动势呈余弦式变化。根据电压有效值为10 V知，电压最大值Um10 V，uUmcost10cos100t(V)，故C项正确。icos100t(A)，故D项错误。5在变电所，经常要用交流电表去检测电网上的强电流，使用的仪器是电流互感器，下列图中能正确反映其工作原理的是()答案C解析电流互感器是用弱电流来检测强电流，因此副线圈匝数要比原线圈匝数多，A、B错误；而D中检测器直接与地线、火线相连，与用电器电网并联，这是电压互感器的连接方式，会由于电压过大而烧坏电流表，只有C是正确的。6. 电源、开关S和S、定值电阻R1、光敏电阻R2和电容器连接成如图所示电路，电容器的两平行板水平放置。当开关S、S闭合，并且无光照射光敏电阻R2时，一带电液滴恰好静止在电容器两板间的M点。当用强光照射光敏电阻R2时，光敏电阻的阻值变小，则()A液滴向下运动B液滴仍然静止CR2两端的电势差是否升高无法分析D当光照强度不变时断开S，把电容器的上极板向上移一小段距离，则上极板的电势比A点的电势高答案D解析当用强光照射光敏电阻R2时，光敏电阻的阻值变小，R2两端的电势差降低，R1两端的电势差升高，电容器极板之间电压升高，液滴向上运动，选项A、B、C错误；当光照强度不变，断开S时，电容器所带电荷量不变，把电容器的上极板向上移一小段距离，电容器电容变小，又QCU，则上极板的电势比A点的电势高，选项D正确。7一质量为m、电阻为r的金属杆ab，以一定的初速度v0从一光滑平行金属导轨底端向上滑行，导轨平面与水平面成30角，两导轨上端用一电阻R相连，如图所示，匀强磁场垂直斜面向上，导轨的电阻不计，金属杆向上滑行到某一高度之后又返回到底端时的速度大小为v，则金属杆在滑行过程中()A向上滑行的时间等于向下滑行的时间B在向上滑行时电阻R上产生的热量大于向下滑行时电阻R上产生的热量C向上滑行时与向下滑行时通过电阻R的电荷量相等D金属杆从开始上滑至返回出发点，电阻R上产生的热量为m(vv2)答案BC解析因为上滑阶段的平均速度大于下滑阶段的平均速度，而上滑阶段的位移与下滑阶段的位移大小相等，所以上滑过程的时间比下滑过程短，所以A错误；分析知上滑阶段的平均速度大于下滑阶段的平均速度，由动生电动势公式EBLv可以知道上滑阶段的平均感应电动势E1大于下滑阶段的平均感应电动势E2，而上滑阶段和下滑阶段通过回路即通过R的电荷量qIttt，式中结果无时间，故上滑阶段和下滑阶段通过回路即通过R的电荷量相同，所以C正确；因为E1E2，故UR1UR2，再由公式W电qU，可以知道上滑阶段回路电流对R做功即电阻R产生的热量比下滑阶段多，所以B正确；金属杆从开始上滑至返回出发点的过程中，只有安培力做功，动能的一部分转化为内能，电阻R和杆上的电阻r上产生的热量的和就是金属杆减小的动能，D错误；所以B、C选项是正确的。8如图所示，为早期制作的发电机及电动机的示意图，A盘和B盘分别是两个可绕固定转轴转动的铜盘，用导线将A盘的中心和B盘的边缘连接起来，用另一根导线将B盘的中心和A盘的边缘连接起来。当A盘在外力作用下转动起来时，B盘也会转动，则下列说法中正确的是()A不断转动A盘就可以获得持续的电流，其原因是将整个铜盘看成沿径向排列的无数根铜条，它们做切割磁感线运动，产生感应电动势B当A盘转动时，B盘也能转动的原因是电流在磁场中受到安培力的作用C当A盘顺时针转动时，B盘逆时针转动D当A盘顺时针转动时，B盘也顺时针转动答案ABC解析将图中铜盘A所在的一组装置作为发电机模型，铜盘B所在的一组装置作为电动机模型，这样就可以简单地把铜盘等效为由圆心到圆周的一系列“辐条”，处在磁场中的每一根“辐条”都在做切割磁感线运动，产生感应电动势，进而分析可得，A、B、C正确。9两根相距为L的足够长的金属直角导轨如图所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边垂直于水平面。质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数均为，导轨电阻不计，回路总电阻为2R。整个装置处于磁感应强度大小为B，方向竖直向上的匀强磁场中。当ab杆在平行于水平导轨的拉力F作用下以速度v1沿导轨匀速运动时，cd杆也正好以速度v2向下匀速运动。重力加速度为g。以下说法正确的是()Aab杆所受拉力F的大小为mgBcd杆所受摩擦力为零C回路中的电流强度为D与v1大小的关系为答案AD解析杆ab切割磁感线产生感应电动势EBLv1，杆cd运动不切割磁感线，故不产生感应电动势，回路中电流I，C错误；因两杆匀速运动，则对ab杆有F安，FF安mgmg，A正确；对cd杆：F安水平向右，fF安mg，。故B错误，D正确。10如图所示，AB、CD为两个平行的水平光滑金属导轨，处在方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中。AB、CD的间距为L，左右两端均接有阻值为R的电阻。质量为m、有效长度为L且不计电阻的导体棒MN放在导轨上，与导轨接触良好，并与轻质弹簧组成弹簧振动系统。开始时，弹簧处于自然长度，导体棒MN具有水平向左的初速度v0，经过一段时间，导体棒MN第一次运动到最右端，这一过程中AC间电阻R上产生的焦耳热为Q，则()A初始时刻棒所受的安培力大小为B从初始时刻至棒第一次到达最右端的过程中，整个回路产生的焦耳热为C当棒第一次到达最右端时，弹簧具有的弹性势能为mv2QD当棒再次回到初始位置时，AC间电阻的热功率为答案AC解析初始时刻，棒两端的电动势E0BLv0，棒中的电流I0，棒所受的安培力大小F，选项A正确；两电阻的阻值相等，则热功率也相等，从初始时刻至棒第一次到达最右端过程中，整个回路产生的焦耳热为2Q，弹簧具有的弹性势能Epmv2Q，选项B错误，C正确；当棒再次回到初始位置时速度小于v0，AC间电阻的热功率也小于PE0，选项D错误。第卷(非选择题，共60分)二、实验题(本大题共2小题，每小题6分，共12分，把答案填在题中横线上或按题目要求作答。)11(1)如图为“研究电磁感应现象”实验中所用器材的示意图。试回答下列问题。在该实验中电流计G的作用是检测感应电流的_和_。请按实验要求在实物上连线。在实验出现的电磁感应现象中，A、B线圈哪个相当于电源？_(选填“A”或“B”)。(2)已知一灵敏电流计，当电流从正接线柱流入时，指针向正接线柱一侧偏转，现把它与线圈串联接成如图所示电路，当条形磁铁按如图所示情况运动时，以下判断正确的是_。A甲图中电流计偏转方向向右B乙图中磁铁下方的极性是N极C丙图中磁铁的运动方向向下D丁图中线圈的绕制方向从上往下看为顺时针方向答案(1)大小方向见解析B(2)ABD解析(1)电流计G的零刻度在表盘中央，电流流过时，指针偏转，既显示了电流的大小，也显示了电流的方向。电源、开关、滑动变阻器和小线圈构成一闭合回路；大线圈和电流计构成闭合电路。电路如图所示。B线圈与电流计相连，显示回路感应电流，即B线圈相当于电源。(2)在图甲中，由楞次定律判断知电流从正接线柱流入电表，表针偏转方向向右，A正确；在图乙中，线圈中感应电流的磁场方向向下，因磁铁远离，磁场减弱，故原磁场方向应向下，即磁铁下方的极性是N极，B项正确；在图丙中，线圈中感应电流的磁场方向向上，而磁铁磁场方向向上，由楞次定律知，磁铁的运动方向向上，C错误；在图丁中，磁铁向上运动，线圈中原磁场方向向下减弱，感应电流的磁场方向向下，故线圈的绕制方向从上往下看为顺时针方向，D正确。12钳型电流表的工作原理如图所示。当通有交变电流的导线从环形铁芯的中间穿过时，与绕在铁芯上的线圈相连的电表指针会发生偏转。由于通过环形铁芯的磁通量与导线中的电流成正比，所以通过偏转角度的大小可以测量导线中的电流。日常所用正弦式交变电流的频率在中国和英国分别为50 Hz和60 Hz。现用一钳型电流表在中国测量某一电流，电表读数为10 A；若用同一电表在英国测量峰值同样大小的电流，则读数将是_A。若此表在中国的测量值是准确的，且量程为30 A；为使其在英国的测量值变得准确，应重新将其量程标定为_A。答案1225解析，即。由题中条件可知其他条件相同，只有电流变化的时间不同，因此，E知E，所以，而电流与电动势成正比，所以，即I英I中12 A，即在英国该电流表的读数为12 A。同理可得此表在英国的量程应为25 A。三、计算题(本大题共4小题，共48分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位。)13(10分)如图所示，水平桌面上有两个质量为m5.0103 kg、边长均为L0.2 m的正方形线框A和B，电阻均为R0.5 ，用绝缘细线相连静止于宽为d0.8 m的匀强磁场的两边，磁感应强度B1.0 T，垂直桌面向下，现用水平恒力F0.8 N拉线框B，不计摩擦，线框A的右边离开磁场时恰好做匀速运动，求：(1)线框匀速运动的速度；(2)线框产生的焦耳热。答案(1)10 m/s(2)0.3 J解析(1)线框A的右边离开磁场时EBLv，I。平衡条件为FBIL，所以v10 m/s。(2)由能量守恒定律QF(dL)2mv2，代入数据解得线框进出磁场过程中产生的焦耳热Q0.3 J。14(12分)一个直流电动机的内电阻r2 ，与R8 的电阻串联后接在线圈上，如图所示。已知线圈的面积为S m2，共100匝，线圈的电阻为r2 ，线圈在B T的匀强磁场中绕OO以转速n600 r/min匀速转动，在合上开关S后电动机正常工作时，电压表的示数为U100 V，求电动机正常工作时的输出功率。答案800 W解析线圈的角速度2n2 rad/s20 rad/s，线圈转动时产生的电动势的最大值为EmNBS200 V，有效值为E200 V，则电路中的电流为I10 A。故电动机正常工作时的输出功率为PUII2r800 W。15(12分)发电站通过升压变压器、输电导线和降压变压器把电能输送到用户(升压变压器和降压变压器都可视为理想变压器)，若发电机的输出功率是100 kW，输出电压是250 V，升压变压器的原副线圈的匝数比为125。(1)画出上述输电全过程的线路图；(2)求升压变压器的输出电压和输电导线中的电流；(3)若输电导线电阻为10 ，求降压变压器原线圈两端的电压；(4)计算降压变压器的输出功率。答案(1)见解析图(2)6250 V16 A(3)6090 V(4)97.44 kW解析(1)线路图如下：(2)对升压变压器，据公式，有U2U1250 V6250 VI2 A16 A。(3)U3U2I2R线(62501610) V6090 V。(4)P4P1P损P1IR线97.44 kW。162017北京高考(14分)发电机和电动机具有装置上的类似性，源于它们机理上的类似性。直流发电机和直流电动机的工作原理可以简化为如图1、图2所示的情景。图1图2在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中，两根光滑平行金属轨道MN、PQ固定在水平面内，相距为L，电阻不计。电阻为R的金属导体棒ab垂直于MN、PQ放在轨道上，与轨道接触良好，以速度v(v平行于MN)向右做匀速运动。图1轨道端点MP间接有阻值为r的电阻，导体棒ab受到水平向右的外力作用。图2轨道端点MP间接有直流电源，导体棒ab通过滑轮匀速提升重物，电路中