高中物理 综合检测卷 教科版选修32.doc

综合检测卷(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)1目前金属探测器已经广泛应用于各种安检、高考及一些重要场所，关于金属探测器的下列有关论述正确的是 ()a金属探测器可用于月饼生产中，用来防止细小的金属颗粒混入月饼馅中b金属探测器能帮助医生探测儿童吞食或扎到手脚中的金属物，是因为探测器的线圈中能产生涡流c使用金属探测器的时候，应该让探测器静止不动，探测效果会更好d能利用金属探测器检测考生是否携带手机等物品，是因为探测器的线圈中通有直流电答案a解析金属探测器是通过其通有交流电的探测线圈，在隐藏金属中激起涡流，反射回探测线圈，从而改变原交流电的大小和相位，从而起到探测作用当探测器对于被测金属发生相对移动时，探测线圈中的交流电产生的磁场相对变化较快，在被测金属中产生的涡流会更强，检测效果更好，正确选项为a.2如图1所示，上下开口、内壁光滑的铜管p和塑料管q竖直放置小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放，并落至底部，则小磁块()图1a在p和q中都做自由落体运动b在两个下落过程中的机械能都守恒c在p中的下落时间比在q中的长d落至底部时在p中的速度比在q中的大答案c解析小磁块下落过程中，在铜管p中产生感应电流，小磁块受到向上的磁场力作用，不做自由落体运动，而在塑料管q中只受到重力，在q中做自由落体运动，故选项a错误；根据功能关系知，在p中下落时，小磁块机械能减少，在q中下落时，小磁块机械能守恒，故选项b错误；小磁场在p中加速度较小，在p中下落时间较长，选项c正确；由于小磁场在p中下落时要克服磁场力做功，机械能有损失，故知，落至底部时在p中的速度比在q中的小，选项d错误3. 如图2所示，电感l的电感很大，电源内阻不可忽略，a、b是完全相同的两只灯泡，当开关s闭合时，下列判断正确的是 ()图2a灯a比灯b先亮，然后灯a熄灭b灯b比灯a先亮，然后灯b逐渐变暗c灯a与灯b一起亮，而后灯a熄灭d灯a与灯b一起亮，而后灯b熄灭答案b解析开关s闭合时，灯b立即亮，灯a由于电感l的自感作用，将逐渐变亮，由于总电流逐渐变大，路端电压变小，灯b逐渐变暗，选项b符合要求4如图3所示是一交变电流的it图像，则该交变电流的有效值为 ()图3a4 a b2 ac. a d. a答案d解析设该交变电流的有效值为i，由有效值的定义得()2rt1irt2i2rt.而t1，t2，代入数据解得i a，故d正确5一单匝闭合线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动在转动过程中，线框中的最大磁通量为m，最大感应电动势为em.下列说法中正确的是 ()a当磁通量为零时，感应电动势为零b当磁通量减小时，感应电动势在减小c当磁通量等于0.5m时，感应电动势等于0.5emd角速度等于答案d解析根据正弦交变电流的产生及其变化规律(设从中性面开始)，eemsin tbssin tmsin t可知d项正确6如图4乙所示，水平桌面上一个面积为s的圆形金属框置于匀强磁场中，金属框平面与磁场垂直，磁感应强度b1随时间t的变化关系如图甲所示，磁场方向垂直线框平面向下圆形金属框与一个水平的平行金属导轨相连接，导轨上放置一根导体棒，导体棒的长为l，电阻为r，且与导轨接触良好，导体棒处于另一匀强磁场中，其磁感应强度恒为b2，方向垂直导轨平面向下若导体棒始终保持静止，则其所受的静摩擦力f随时间变化的图像是(设向右为静摩擦力的正方向) ()图4答案a解析根据楞次定律、左手定则和平衡条件可知a项正确二、多项选择题(本题共4小题，每小题5分，共20分每题至少有两个选项正确，选对得5分，漏选得2分，错选得0分)7一矩形线圈在匀强磁场中转动，产生交变电流的电动势为e220sin (100t) v，对于这个交变电流的说法错误的是 ()a此交变电流的频率为100 hz，周期为0.01 sb此交变电流电动势的有效值为220 vc耐压为220 v的电容器能够在该交变电路中使用dt0时，线圈平面与中性面垂直，此时磁通量为零答案acd解析由电动势瞬时值表达式可知，此交变电流的频率为50 hz，周期为0.02 s，电动势的有效值为220 v，最大值为220 v，故a、c选项错误，b选项正确当t0时，电动势的瞬时值为零，说明t0时线圈处于中性面位置，通过线圈的磁通量最大，故d选项错误8如图5甲是录音机的录音电路原理图，乙是研究自感现象的实验电路图，丙是光电传感的火灾报警器的部分电路图，丁是电容式话筒的电路原理图，下列说法正确的是 ()图5a甲图中录音机录音时，由于话筒的声电转换，线圈中变化的电流在磁头缝隙处产生变化的磁场b乙图电路开关断开瞬间，灯泡会突然闪亮一下，并在开关处产生电火花c丙图电路中，当有烟雾进入罩内时，光电三极管上就会因烟雾的散射而有光的照射，表现出电阻的变化d丁图电路中，根据电磁感应原理，声波的振动会在电路中产生恒定的电流答案ac解析乙图电路开关断开瞬间，线圈中产生很高的自感电动势，但由于电路不能构成回路，所以不会产生感应电流，灯泡不会突然闪亮一下，选项b错误；丁图电路中，声波的振动会改变m、n间的距离，从而改变了电容的大小，在电路中产生变化的充、放电电流，选项d错误9如图6甲所示是某燃气炉点火装置的原理图转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交变电压，并加在一理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，为交流电压表当变压器副线圈电压的瞬时值大于5 000 v时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体以下判断正确的是()图6a电压表的示数等于5 vb电压表的示数等于 vc实现点火的条件是1 000d实现点火的条件是1 000，故选项c正确，d错误10. 如图7所示，边长为l的正方形闭合导线框置于磁感应强度为b的匀强磁场中，线框平面与磁感线的方向垂直用力将线框分别以速度v1和v2匀速拉出磁场，比较这两个过程，以下判断正确的是 ()图7a若v1v2，通过线框导线的电荷量q1q2b若v1v2，拉力f1f2c若v12v2，拉力的功率p12p2d若v12v2，拉力所做的功w12w2答案bd解析由于，qt，所以q由于及r一定，故q1q2，所以a错误由于拉力ff安，而f安bil，i，eblv，所以ff安.由此可看出，若v1v2，则f1f2，故b正确由pfv，ff安，所以p，由于v12v2，则p14p2，故c错误由拉力做功wflf安ll，又因v12v2，故w12w2，故d正确三、填空题(本题共2小题，共11分)11(4分) 如图8所示，单匝矩形闭合导线框abcd全部处于磁感应强度为b的水平匀强磁场中，线框面积为s，电阻为r.线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度匀速转动，线框中感应电流的有效值i_.线框从中性面开始转过的过程中，通过导线横截面的电荷量q_.图8答案解析电动势最大值embs，有效值ebs，由闭合电路欧姆定律可得，线框中感应电流的有效值i.线框从中性面开始转过的过程中，产生的平均感应电动势，通过导线截面的电荷量qtt.12(7分)在研究电磁感应现象实验中(1)为了能明显地观察到实验现象，请在如图9所示的实验器材中选择必要的器材，在图中用实线连接成相应的实物电路图图9(2)将原线圈插入副线圈中，闭合开关，副线圈中的感应电流方向与原线圈中电流的绕行方向_(填“相同”或“相反”)(3)将原线圈拔出时，副线圈中的感应电流方向与原线圈中电流的绕行方向_(填“相同”或“相反”)答案(1)见解析图(2)相反(3)相同解析(1)实物电路图如图所示(2)因闭合开关时，穿过副线圈的磁通量增大，由楞次定律知，感应电流的磁场与原磁场方向相反，故副线圈中的感应电流方向与原线圈中电流的绕行方向相反(3)将原线圈拔出时，穿过副线圈的磁通量减小，由楞次定律知，感应电流的磁场与原磁场方向相同，故副线圈中的感应电流方向与原线圈中电流的绕行方向相同四、计算题(本题共4小题，共45分)13(9分)轻质细线吊着一质量为m0.32 kg、边长为l0.8 m、匝数n10的正方形线圈，总电阻为r1 .边长为的正方形磁场区域对称分布在线圈下边的两侧，如图10甲所示，磁场方向垂直纸面向里，大小随时间变化关系如图乙所示，从t0开始经t0时间细线开始松驰，取g10 m/s2.求：图10(1)在前t0时间内线圈中产生的电动势；(2)在前t0时间内线圈的电功率；(3)t0的值答案(1)0.4 v(2)0.16 w(3)2 s解析(1)由法拉第电磁感应定律得enn()210()20.5 v0.4 v.(2)设t0时刻磁感应强度为b0，i0.4 a，则前t0时间内线圈的电功率pi2r0.16 w.(3)分析线圈受力可知，当细线松弛时有：f安nb0img，ib02 t由图像知：b010.5t0(t)，解得t02 s.14. (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，电压表示数；(2)开关s闭合时，电压表和电流表示数；(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(3)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闭合时，由闭合电路欧姆定律得i a2 auir220 v40 v(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)如图12所示，某小型水电站发电机的输出功率为10 kw，输出电压为400 v，向距离较远的用户供电，为了减少电能损失，使用2 kv高压输电，最后用户得到220 v、9.5 kw的电力，求：图12(1)升压变压器原、副线圈的匝数比n1n2；(2)输电线路导线的总电阻r；(3)降压变压器原、副线圈的匝数比n3n4.答案(1)15(2)20 (3)9511解析(1)(2)p损irp1p40.5 kw又p1p2u2i2所以i25 a，r20 (3)u3u2i2r解得16(12分)如图13甲所示，光滑且足够长的金属导轨mn、pq平行地固定在同一水平面上，两导轨间距l0.20 m，电阻r0.40 ，导轨上停放一质量m0.10 kg的金属杆ab，位于两导轨之间的部分金属杆的电阻r0.10 ，导轨的电阻可忽略不计整个装置处于磁感应强度b0.50 t的匀强磁场中，磁场方向竖直向下现用一水平外力f水平向右拉金属杆，使之由静止开始运动，在整个运动过程中金属杆始终与导轨垂直并接触良好，若理想电压表的示数u随时间t变化的关系如图乙所示从金属杆开始运动经t5.0 s时，求：图13(1)通过金属杆的感应电流的大小和方向；(2)金属杆的速度大小；(3)外力f的瞬时功率答案(1)1.0 aba(2)5.0 m/s(3)1.0 w解析(1)由题图乙可知，t5.0 s时u0.40 v此时电路中的电流(即通过金属杆的电流)i1.0 a用