高考物理一轮复习（选修32）综合测试题 新人教版.doc

选修32综合测试题本卷分第卷(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(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题只有一项符合题目要求，第710题有多项符合题目要求。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如图所示，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路。若将滑动变阻器的滑片p向下滑动，下列表述正确的是()a线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流b穿过线圈a的磁通量变小c线圈a有扩张的趋势d线圈a对水平桌面的压力fn将增大答案：d解析：当滑片p向下滑动时，接入电路的电阻变小，回路中的电流变大，穿过a线圈中向下的磁通量增加，根据楞次定律和安培定则可知，线圈a中将产生俯视逆时针方向的感应电流，a、b错误；对楞次定律从阻碍磁通量的变化(增加)来看，a线圈有缩小的趋势，且a线圈有远离竖直螺线管b的趋势，故线圈a有缩小的趋势且对桌面向下的压力增大，所以c错误，d正确。2(2014安徽理综)英国物理学家麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发感生电场。如图所示，一个半径为r的绝缘细圆环水平放置，环内存在竖直向上的匀强磁场b，环上套一带电荷量为q的小球。已知磁感应强度b随时间均匀增加，其变化率为k，若小球在环上运动一周，则感生电场对小球的作用力所做功的大小是()a0b.r2qkc2r2qkdr2qk答案：d解析：感生电场是涡旋场，电荷在运动过程中，电场力始终做功。由us可知电场强度e运动一周电场力做功wqe2rr2qk，d选项正确。3如图甲所示的电路中，电源的电动势为e，内阻为r，电感l的电阻不计，电阻r的阻值大于灯泡d的阻值，在t0时刻闭合开关s，经过一段时间后，在tt1时刻断开s。图乙中表示a、b两点间的电压uab随时间t变化的图象中正确的是()答案：b解析：开关闭合时，线圈的自感阻碍作用可看做电阻，线圈的电阻逐渐减小，并联电路总电阻逐渐减小，电压uab逐渐减小；开关闭合后再断开时，线圈中的感应电流与原电流方向相同，l、r、d形成回路，通过灯泡的电流与原来方向相反，并逐渐减小到0，故uab反向，逐渐减小至0，所以本题选b。4(2015淮南二模)如图，光滑斜面pmnq的倾角为，斜面上放置一矩形导体线框abcd，其中ab边长为l1，bc边长为l2，线框质量为m、电阻为r，有界匀强磁场的磁感应强度为b，方向垂直于斜面向上，ef为磁场的边界，且efmn。线框在恒力f作用下从静止开始运动，其ab边始终保持与底边mn平行，f沿斜面向上且与斜面平行。已知线框刚进入磁场时做匀速运动，则下列判断不正确的是()a线框进入磁场前的加速度为b线框进入磁场时的速度为c线框进入磁场时有abcd方向的感应电流d线框进入磁场的过程中产生的热量为(fmgsin)l1答案：d解析：线框进入磁场前，根据牛顿第二定律得：线框的加速度a，故a正确；线框刚进入磁场时做匀速运动，由f安mgsinf，而f安bil1，解得v，故b正确。线框进入磁场时，穿过线框的磁通量增加，根据楞决定律判断知线框中感应电流方向为abcd，c正确；由于线框刚进入磁场时做匀速运动，根据功能关系可知产生的热量q(fmgsin)l2，故d错误。5如图，在光滑水平桌面上有一边长为l、电阻为r的正方形导线框；在导线框右侧有一宽度为d(dl)的条形匀强磁场区域，磁场的边界与导线框的一边平行，磁场方向竖直向下。导线框以某一初速度向右运动。t0时导线框的右边恰与磁场的左边界重合，随后导线框进入并通过磁场区域。下列vt图象中，可能正确描述上述过程的是()答案：d解析：导线框开始进入磁场过程，通过导线框的磁通量增大，有感应电流，进而受到与运动方向相反的安培力作用，速度减小，感应电动势减小，感应电流减小，安培力减小，导线框的加速度减小，vt图线的斜率减小；导线框全部进入磁场后，磁通量不变，无感应电流，导线框做匀速直线运动；导线框从磁场中出来过程，有感应电流，又会受到安培力阻碍作用，速度减小，加速度减小。选项a表示匀速运动，不符合题意；选项b表示先匀减速再匀速最后匀减速，也不符合题意，选项c表示加速度减小的减速运动，不符合题意，正确选项为d。6(2014四川理综)如图所示，甲是远距离输电线路的示意图，乙是发电机输出电压随时间变化的图象，则()a用户用电器上交流电的频率是100hzb发电机输出交流电的电压有效值是500vc输电线的电流只由降压变压器原副线圈的匝数比决定d当用户用电器的总电阻增大时，输电线上损失的功率减小答案：d解析：由vt图象知，发电机的频率f50hz，选项a错误；其有效值为u250v，选项b错误；输电线的电流由输送功率和输送电压共同决定，选项b错误；当用户用电器的总电阻增大时，其电流将减小；输电线损失功率也减小，选项d正确，注意远距离输电中各物理量的制约关系。7(2015焦作联考)如图所示，理想变压器原线圈的匝数n11100匝，副线圈的匝数n2110匝，r0、r1、r2均为定值电阻，且r0r1r2，电流表、电压表均为理想电表。原线圈接u220sin(314t)v的交流电源。起初开关s处于断开状态。下列说法中正确的是()a电压表示数为22vb当开关s闭合后，电压表示数变小c当开关s闭合后，电流表示数变大d当开关s闭合后，变压器的输出功率增大答案：bcd解析：变压器输入电压220v，由变压器变压公式，副线圈输出电压为22v，根据串联分压原理，电压表示数为11v，选项a错误；当开关s闭合后，输出功率增大，电压表示数变小，原线圈输入功率增大，电流表示数变大，选项b、c、d正确。8(2015泰州期末)如图甲所示，螺线管内有一平行于轴线的磁场，规定图中箭头所示方向为磁感应强度b的正方向，螺线管与u型导线框cdef相连，导线框cdef内有一半径很小的金属圆环l，圆环与导线框cdef在同一平面内，当螺线管内的磁感应强度随时间按图乙所示规律变化时，下列选项中正确的是()a在t1时刻，金属圆环l内的磁通量最大b在t2时刻，金属圆环l内的磁通量最大c在t1t2时间内，金属圆环l内有逆时针方向的感应电流d在t1t2时间内，金属圆环l有收缩的趋势答案：bd解析：由bt图知，t1时刻磁通量的变化率为零，则感应电流为零，l上的磁通量为零；故a错误；在t2时刻，磁感应强度为零，但是磁通量的变化率最大，则感应电流最大，通过金属圆环的磁通量最大，b正确；在t1t2时间内，磁通量的变化率不断变大，则线圈内的感应电流不断变大，根据楞次定律，在线圈中的电流方向f到c，根据右手螺旋定则，穿过圆环的磁通量向外增大，则根据楞次定律，在金属圆环中产生顺时针方向的感应电流，故c错误，在t1t2时间内，l内的磁场增加，由楞次定律可以确定l必须减小面积以到达阻碍磁通量的增加，故有收缩的趋势，故d正确。9(2015湖北武汉)如图所示是测量通电螺线管内部磁感应强度的一种装置：把一个很小的测量线圈放在待测处(测量线圈平面与螺线管轴线垂直)，将线圈与可以测量电荷量的冲击电流计g串联，当将双刀双掷开关s由位置1拨到位置2时，测得通过测量线圈的电荷量为q。已知测量线圈的匝数为n，截面积为s，测量线圈和g串联回路的总电阻为r。下列判断正确的是()a在此过程中，穿过测量线圈的磁通量的变化量qrb在此过程中，穿过测量线圈的磁通量的变化量c待测处的磁感应强度的大小为bd待测处的磁感应强度的大小为b答案：bd解析：当将双刀双掷开关s由位置1拨到位置2时，螺线管里的电流反向流动，产生的感应电动势：en，感应电流：i，又i，联立可得，将双刀双掷开关s由位置1拨到位置2时，螺线管里的电流反向流动，穿过小线圈的磁通量的变化量是：2bs，解得b。10(2016湖南怀化模拟)巨磁电阻(gmr)电流传感器可用来准确检测大容量远距离直流输电线路中的强电流，其原理利用了巨磁电阻效应。巨磁电阻效应是指某些磁性材料的电阻r在一定磁场作用下随磁感应强度b的增加而急剧减小的特性。如图所示检测电路，设输电线路电流为i(不是gmr中的电流)，gmr为巨磁电阻，r1、r2为定值电阻，已知输电线路电流i在巨磁电阻gmr处产生的磁场的磁感应强度b的大小与i成正比，下列有关说法正确的是()a如果i增大，电压表v1示数减小，电压表v2示数增大 b如果i增大，电流表a示数减小，电压表v1示数增大 c如果i减小，电压表v1示数增大，电压表v2示数增大 d如果i减小，电流表a示数减小，电压表v2示数减小答案：ad解析：巨磁电阻的电阻值随着外电流的增加而减小，如果i增大，巨磁电阻的电阻值减小，根据闭合电路欧姆定律，电流i增加；路端电压u1eir减小，电阻r2的电压u2ir2增加，即电压表v1示数减小，电压表v2示数增大，电流表a示数增加，故a正确，b错误；如果i减小，巨磁电阻的电阻值增加，根据闭合电路欧姆定律，电流i减小；路端电压u1eir增加，电阻r2的电压u2ir2减小，即电压表v1示数增加，电压表v2示数减小，电流表a示数减小，故c错误，d正确。第卷(非选择题共60分)二、填空题(共3小题，共12分。把答案直接填在横线上)11(4分)我国南方山区的小水库有丰富的水力资源，有一个水力交流发电机在正常工作时，电动势e310sin50t(v)，由于洪涝，水库水位暴涨，为加快泄洪，水轮带动发电机的转速增加0.4倍，若其他条件不变，则电动势e_。答案：434sin70t(v)解析：据emaxnbs，2n当n增加0.4倍时，1.4所以emax1.4emax1.4310v434v故e434sin70t(v)12(4分)如图所示，自耦变压器输入端a、b接交流稳压电源，其电压有效值u1100v，r040，当滑动片处于线圈中点位置时，c、d两端电压的有效值u2为_v，通过电阻r0的电流有效值为_a。答案：2005解析：当滑动片位于线圈中点位置时，则变压器电压关系有：，所以u2200v，通过r0的电流为ia5a。13(4分)(2015长春模拟)温度传感器广泛应用于家用电器中，它是利用热敏电阻的阻值随温度变化的特性来工作的。如图甲所示为某装置中的传感器工作原理图，已知电源的电动势e9.0v，内阻不计；g为灵敏电流表，其内阻rg保持不变；r为热敏电阻，其阻值随温度的变化关系如图乙所示，闭合开关s，当r的温度等于20时，电流表示数i12ma；当电流表的示数i23.6ma时，热敏电阻的温度是_。答案：120解析：由题中图乙知，温度为20时，r的阻值r14k。由欧姆定律知ei1(r1rg)，ei2(r2rg)，两式联立，解得r22k，由图乙中查得此时温度为120。三、论述计算题(共4小题，共48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)(2015海南物理)如图，两平行金属导轨位于同一水平面上，相距l，左端与一电阻r相连；整个系统置于匀强磁场中，磁感应强度大小为b，方向竖直向下。一质量为m的导体棒置于导轨上，在水平外力作用下沿导轨以速率v匀速向右滑动，滑动过程中始终保持与导轨垂直并接触良好。已知导体棒与导轨间的动摩擦因数为，重力加速度大小为g，导轨和导体棒的电阻均可忽略。求：(1)电阻r消耗的功率；(2)水平外力的大小。答案：(1)(2)mg解析：(1)导体棒运动时产生的电动势eblv通过电路的电流i所以电阻r消耗的功率pi2r(2)根据平衡条件可知，拉力的大小fmgbilmg15(12分)(2015浙江理综)小明同学设计了一个“电磁天平”，如图1所示，等臂天平的左臂为挂盘，右臂挂有矩形线圈，两臂平衡。线圈的水平边长l0.1m，竖直边长h0.3m，匝数为n1。线圈的下边处于匀强磁场内，磁感应强度b01.0t，方向垂直线圈平面向里。线圈中通有可在02.0a范围内调节的电流i。挂盘放上待测物体后，调节线圈中电流使天平平衡，测出电流即可测得物体的质量。(重力加速度取g10m/s2)(1)为使电磁天平的量程达到0.5kg，线圈的匝数n1至少为多少？(2)进一步探究电磁感应现象，另选n2100匝、形状相同的线圈，总电阻r10。不接外电流，两臂平衡。如图2所示，保持b0不变，在线圈上部另加垂直纸面向外的匀强磁场，且磁感应强度b随时间均匀变大，磁场区域宽度d0.1m。当挂盘中放质量为0.01kg的物体时，天平平衡，求此时磁感应强度的变化率。答案：(1)25匝(2)0.1 t/s解析：(1)线圈受到安培力fn1b0il天平平衡mgn1b0il代入数据得n125匝(2)由电磁感应定律得en2en2ld由欧姆定律得i线圈受到安培力fn2b0il天平平衡mgnb0代入数据可得0.1t/s16(12分)某学校有一台应急备用发电机，内阻为r1，升压变压器的匝数比为14，降压变压器的匝数比为41，输电线的总电阻为r4，全校22个教室，每个教室用“220v40w”的灯泡6盏，要求所有灯都正常发光，则(1)输电线上损耗的电功率多大？(2)发电机的输出功率多大？(3)发电机的电动势多大？答案：(1)144w(2)5424w(3)250v解析：(1)根据题意，画出从发电机到教室灯泡之间的输电过程，如图所示。所有灯都正常工作的总功率为p222640w5280w用电器都正常工作时的总电流i2a24a两个变压器之间输电线上的电流iri26a故输电线上损耗的电功率prir144w。(2)升压变压器的输出功率p1prp25424w而发