高中物理 综合能力测试（B）新人教版选修32.doc

综合能力测试(b)本卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分。满分100分，时间90分钟第卷(选择题共40分)一、选择题(共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，第16小题只有一个选项符合题目要求，第710小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)1如图所示四幅图片涉及物理学史上的四个重大发现。其中说法正确的是()a牛顿根据理想斜面实验，提出力不是维持物体运动的原因b卡文迪许通过扭秤实验，归纳出了万有引力定律c奥斯特通过实验研究，发现了电流周围存在磁场d法拉第通过实验研究，总结出电磁感应现象中感应电流方向的规律答案：c解析：c选项符合物理史实，故选c。伽利略通过理想斜面实验，提出力不是维持物体运动的原因，而不是牛顿。卡文迪许通过扭秤实验，测定引力常量，但不是提出万有引力定律。总结出电磁感应现象中感应电流方向的规律的不是法拉第而是楞次，故不选a、b、d。2(辽宁师大附中20132014学年高二上学期期中)如图甲所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示。在0t/2时间内，直导线中电流向上，则在t/2t时间内，线框中感应电流的方向与所受安培力情况是()a感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向右b感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向右c感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向左d感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向左答案：a解析：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20132014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()答案：c解析：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(临沂市部分重点中学20142015学年高二下学期期末)如图所示，用天平测量匀强磁场的磁感应强度。下列各选项所示的载流线圈匝数相同，边长mn相等，将它们分别挂在天平的右臂下方。线圈中通有大小相同的电流，天平处于平衡状态。若磁场发生微小变化，天平最容易失去平衡的是()答案：a解析：天平原本处于平衡状态，所以线框所受安培力变化越大，天平越容易失去平衡，线框与磁通边界的交点间长度为线框在磁场中有效长度，由图可知，a有效长度最长，最容易失去平衡，故选a。5(河北衡水中学20132014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t0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、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()答案：b解析：回路中的感应电动势为：e，感应电流为：i，由图可知：ikt，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：qitkt2，故qt图象为曲线，并非过原点的直线，故d错误。6(湖南安化一中20142015学年高二上学期期中)如图所示，m是一小型理想变压器，接线柱a、b接在电压u311sin314t(v)的正弦交流电源上，变压器右侧部分为一火警报警系统，其中r2是用半导体热敏材料(电阻随温度升高而降低)制成的传感器，电流表a2是值班室的显示器，显示通过r1的电流，电压表v2显示加在报警器上的电压(报警器未画出)，r3是一定值电阻，当传感器r2所在处出现火情时，下列说法正确的是()aa1的示数不变，a2的示数增大ba1的示数增大，a2的示数增大cv1的示数增大，v2的示数增大dv1的示数不变，v2的示数减小答案：d解析：v1测量电源的输出电压，故其示数不变；当传感器r2所在处出现火警时，r2阻值减小，副线圈电路总电阻变小，副线圈电压不变，由闭合电路欧姆定律可知，副线圈总电流i变大，电阻r3电压u3ir3变大，r1与r2并联的电压变小，电压表v2示数变小，电流表a2示数变小，副线圈电流变大，原线圈电流变大，电流表a1示数变大；故选项d正确。7(海南中学20132014学年高二上学期期末)如图所示，螺线管b置于闭合金属圆环a的轴线上，当b中通过的电流增加时()a环a有扩张的趋势b环a有缩小的趋势c螺线管b有缩短的趋势d螺线管b有伸长的趋势答案：ac解析：当b中通过的电流逐渐增加时，电流产生的磁场逐渐增强，故穿过a的磁通量增加，为阻碍磁通量增加，根据楞次定律可知，环a应向磁通量减小的方向形变，由于a环中有两种方向的磁场：b线圈外的磁感线方向与b线圈内的磁感线方向相反，b线圈外的磁感线要将b线圈内的磁感线抵消一些，当a的面积增大时，穿过a的磁通量会减小，所以可知环a应有扩张的趋势，故a正确b错误；线圈b中电流增加，每匝线圈产生的磁场增强，线圈间的引力增大，所以螺线管b有缩短的趋势，故c正确，d错误。8(吉林省长春市20132014学年高二上学期期末)有两个匀强磁场区域，宽度都为l，磁感应强度大小都是b，方向如图所示。由均匀导线制成单匝正方形闭合线框，边长为l。闭合线框从左向右匀速穿过与线框平面垂直的两个匀强磁场区域，规定感应电流逆时针方向为正方向，则线框从位置运动到位置的过程中感应电流i随时间t变化的错误的是()答案：abd解析：金属棒刚进入磁场切割产生电动势，由右手定则判断出感应电流方向为逆时针，所以电流为正值 ，故b、d错误；此时的电流：i1，当线框刚进入第二个磁场时，右侧金属棒切割磁感线产生的电动势方向为顺时针方向，左侧金属棒产生的电动势也为顺时针方向，即电流值为负值，此时电流：i22i，故a错误，c正确。9. (广东省实验中学20142015学年高二下学期期中)如图所示，边长为l、匝数为n，电阻不计的正方形线圈abcd在磁感应强度为b的匀强磁场中绕转轴oo转动，轴oo垂直于磁感线，在线圈外接一含有理想变压器的电路，变压器原、副线圈的匝数分别为n1和n2，保持线圈以恒定角速度转动，下列判断正确的是()a在图示位置时线框中磁通量为零，感应电动势最大b当可变电阻r的滑片p向上滑动时，电压表v2的示数变大c电压表v1示数等于nbl2d变压器的输入与输出功率之比为11答案：ad解析：a.从垂直于中性面时开始计时，矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为enbscost，磁通量为零，电动势最大，故a正确；b.根据理想变压器的变压原理输出电压即电压表v2的示数不变，故b错误；c.交流电压的最大值等于nbl2，电压表v1示数为有效值，c错误，d.理想变压器的输入与输出功率之比为11，故d正确，故选ad。10(寿光一中20142015学年高二上学期检测)如图甲所示，电阻不计且间距l1m的光滑平行金属导轨竖直放置，上端接一阻值r2的电阻，虚线oo下方有垂直于导轨平面向里的匀强磁场。现将质量m0.1kg、电阻不计的金属杆ab从oo上方某处由静止释放，金属杆ab在下落的过程中与导轨保持良好接触且始终水平，已知金属杆ab进入磁场时的速度v01m/s，下落0.3m的过程中加速度a与下落距离h的关系图象如图乙所示，g取10m/s2，则 ()a匀强磁场的磁感应强度为2tb金属杆ab下落0.3m时的速度为0.5m/sc金属杆ab下落0.3m的过程中r上产生的热量为0.2jd金属杆ab下落0.3m的过程中通过r的电荷量为0.25c答案：abd解析：在金属杆ab进入磁场时，有mgma，由题图乙知，a10m/s2，解得b2t，选项a正确；金属杆ab下落到0.3m时做匀速运动，有mg，解得v0.5m/s，选项b正确；在金属杆ab下落0.3m的过程中，根据能量守恒得，r上产生的热量为qmghmv20.2875j，选项c错误；金属杆ab进入磁场前下落的高度h0.05m，金属杆ab在磁场中下落的高度为hh0.25m。通过r的电荷量q0.25c，选项d正确。第卷(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)(唐山一中20142015学年高二下学期开学检测)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_。(填“向左偏转一下”或“向右偏转一下”或“不偏转”)答案：(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，图中线圈与线圈的匝数相等，r01.2k，r3.6k，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_k。答案：1.8解析：当、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r01.2k，r3.6k，解得rx1.8k13(7分)(吉林一中20132014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e9.0v，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rt图线所示，闭合开关，当r的温度等于20时， 电流表示数i12ma。(1)电流表g的内阻rg_；(2)当电流表的示数i23.6ma时，热敏电阻r的温度是_。答案：(1)500(2)120解析：(1)由乙图可知当r的温度等于20时，阻值为4k，由欧姆定律i1，解得rg500；(2)当电流表的示数i23.6ma时，则根据i2，解得r2k，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(9分)(黑龙江大庆铁人中学20142015学年高二下学期期中)某电厂要将电能输送到较远的用户，输送的总功率为9.8104w，电厂输出电压仅为350v，为减少输送功率损失，先用一理想升压变压器将电压升高再输出。己知输电线路的总电阻为4，允许损失的功率为输送功率的5%，所需电压为220v，求理想升压、降压变压器的原、副线圈的匝数比各是多少。答案：升压、降压变压器的原、副线圈的匝数比分别为18，121。解析：设升压变压器原、副线圈的匝数分别n1、n2，电压分别为u1、u2；降压变压器原、副线圈的匝数分别为n3、n4，电压分别为u3、u4。画出如图所示的输电示意图。允许损失的功率p损p总5%i2r升压变压器是理想变压器，故p总iu2又降压变压器的输入功率p3p总p损u3由、式，将u1350v等数据代入，解出；由，将u4220v等数据代入，解得。15(10分)(北京市朝阳区20142015学年高二下学期期末)如图甲所示，空间中有一宽为2l的匀强磁场区域，磁感应强度为b，方向垂直纸面向外，abcd是由均匀电阻丝做成的边长为l的正方形线框，总电阻为r。线框以垂直磁场边界的速度v匀速通过磁场区域，在运动过程中，线框ab、cd两边始终与磁场边界平行。取线框cd边刚进入磁场时的位置x0，x轴沿水平方向向右。求： (1)cd边刚进入磁场ab两端的电势差u，a、b两端哪端电势高？(2)线框在穿过磁场的过程中总共产生的焦耳热q?(3)在图乙中，画出ab两端电势差uab随前进距离x变化的图象(其中u0blv)。答案：(1)blv，a端电势高(2)(3)见解析图解析：(1)cd边切割磁感线产生的电动势：eblv，电路电流：i，ab两端电势差：uirblv，由右手定则可知，a端电势高，b端电势低；(2)线框进入或离开磁场时线框产生焦耳热，由焦耳定律得：qi2rt，由匀速运动规律可知：2lvt，解得：q；(3)ab两端电势差uab随前进距离x变化的图象如图所示：16(11分)(安徽黄山市20142015学年高二上学期期末)两根足够长的水平放置的平行光滑金属导轨ab、cd，导轨间距为l；垂直导轨放着一根金属杆，金属杆在导轨间的电阻为r，导轨上的电阻忽略不计。导轨与右边电阻箱及电容器连接，如图所示。已知电容器的电容为c，电容器m、n两板间距为d，电阻箱开始时候的阻值为r。在金属杆以速度v向左匀速运动的过程中，求：(1)电容器上m板所带电量以及电性；(2)一束电子流从电容器两板中间平行两板射入时，恰好能射出电容器；如果电阻箱阻值减小为，则电子流射出电容器时的偏转距离是多少？答案：(1)电容器上m板带负电，电量为。(2)电子流射出电容器时的偏转距离是。解析：(1)金属杆匀速向左运动时，杆中产生的感应电流方向向下，则电容器m板带负电。金属杆运动产生的感应电动势为：eblv电容器板间电压为：ue故电容器上的电量为：qcu联立解得：q(2)当电阻箱阻值减小为时，电容器的电压为：ue由a得两次竖直方向的加速度之比为：因为电子流在电场中做类平抛运动，水平方向做匀速运动，