高中物理 全册综合能力检测B 新人教版选修3

用心 爱心 专心1 本册综合能力检测本册综合能力检测 B 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 有的小 题只有一个选项符合题目要求 有些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 为了控制海洋中水的运动 海洋工作者 有时依靠水流通过地磁场所产生的感应电 动势测水的流速 某课外活动兴趣小组由四个成员甲 乙 丙 丁组成 前去海边某处测 量水流速度 假设该处地磁场的竖直分量已测出为 B 该处的水流是南北流向 问下列测 定方法可行的是 A 甲将两个电极在水平面上沿水流方向插入水流中 测出两极间距离 L 及与两极相 连的测量电势差的灵敏仪器的读数 U 则水流速度 v U BL B 乙将两个电极在水平面上沿垂直水流方向插入水流中 测出两极间距离 L 及与两 极相连的测量电势差的灵敏仪器的读数 U 则水流速度 v U BL C 丙将两个电极沿垂直海平面方向插入水流中 测出两极间距离 L 及与两极相连的 测量电势差的灵敏仪器的读数 U 则水流速度 v U BL D 丁将两个电极在水平面上沿任意方向插入水流中 测出两极间距离 L 及与两极相 连的测量电势差的灵敏仪器的读数 U 则水流速度 v U BL 答案 B 解析 将两个电极在水平面上沿垂直水流方向插入水中 流动液体视为导体切割磁感 线 则 E Blv 又 E U 故 v U BL 2 在变电所里 经常要用交流电表去监测电网上的强电流 使用的仪器是电流互感器 下列的四个图中 能正确反映其工作原理的是 用心 爱心 专心2 答案 A 3 临沂高二期末考试 两个带有中心轴的金属圆圈 a 和 b 其上都有多根辐向金属条 现用两根金属导线分别将它们的中心轴与对方的边缘接触 整套装置处于垂直纸面向里的 匀强磁场中 如图所示 不计一切摩擦 若圆圈 a 在外力作用下以恒定的角速度 逆时针 转动时 则圆圈 b 的转动情况是 A 逆时针转动 B 顺时针转动 C 圆圈 b 的角速度等于圆圈 a 的角速度 D 圆圈 b 的角速度小于圆圈 a 的角速度 答案 BD 解析 在 a 中找一辐条 根据右手定则可以判定出产生的感应电流的方向 其他辐条 也产生同样的电动势 各辐条产生的总电动势相当于电池并联 并联的电动势为 Ea 感应 电流的方向如图 在 b 中找一辐条 由左手定则得出受力方向如图 其他辐条受力也是使 b 顺时针转动 B 正确 由于 b 在转动时也产生反抗其发生相对运动的感应电动势 Eb 电 路中的总电动势 E Ea Eb 0 可得 Ea Eb 即圆圈 b 的角速度小于圆圈 a 的角速度 D 正确 4 如图为一种自动跳闸的闸刀开关示意图 O 是转动轴 A 是绝缘手柄 C 是闸刀卡 口 M N 接电源线 闸刀处于垂直纸面向里 B 1T 的匀强磁场中 CO 间距离 10cm 当 磁场力为 0 2N 时 闸刀开关会自动跳开 则要使闸刀开关能跳开 CO 中通过的电流的大 小和方向为 A 电流方向 C O B 电流方向 O C C 电流大小为 1A D 电流大小为 0 5A 答案 B 用心 爱心 专心3 解析 要使闸刀断开 闸刀应受一向左的磁场力 由左手定则电流方向应由 O C 由 F BIL 代入数据得 F 0 2N 时 I 2A 5 2010 山东潍坊高二期中 如图甲所示 理想变压器原 副线圈的匝数比为 4 1 电 压表和电流表均为理想电表 原线圈接如图乙所示的正弦交流电 图中 Rt为 NTC 型热敏 电阻 阻值随温度的升高而减小 R1为定值电阻 下列说法正确的是 A 交流电压 u 的表达式 u 36sin100 tV 2 B 变压器原 副线圈中的电流之比随 Rt处温度的变化而变化 C Rt处温度升高时 电压表和电流表的示数均变大 D Rt处温度升高时 变压器原线圈的输入功率变大 答案 AD 6 下图是日光灯电路图 它主要由灯管 镇流器和启动器组成 镇流器是一个带铁芯 的线圈 启动器的构造如下图所示 为了便于日光灯工作 常在启动器两极并上一个纸质 电容器 高二 1 班教室的一盏日光灯总是出现灯管两端亮而中间不亮 经检查灯管是好的 电压正常 镇流器无故障 其原因可能是 A 启动器两脚与启动器底座接触不良 B 电容器断路 C 电容器击穿而短路 D 镇流器自感系数太大 答案 C 解析 在题图所示的电路中 当开关闭合后 电源把电压加在启动器的两极之间 使 氖气放电而发出辉光 辉光产生的热量使 U 形动触片膨胀伸长 跟静触片接触而把电路接 通 于是镇流器的线圈和灯管的灯丝中就有电流通过 电路接通后 启动器中的氖气停止 放电 U 形触片冷却收缩 两个触片分离 电路自动断开 在电路突然中断的瞬间 由于 镇流器的电流急剧减小 会产生很高的自感电动势 方向与原来电压的方向相同 这个自 感电动势与电源电压加在一起 形成一瞬时高压 加在灯管两端 使灯管中的气体开始放 用心 爱心 专心4 电 于是日光灯管成为电流的通路开始发光 若电容器被击穿短路 无启动器突然断开而在灯管两端加瞬时高压过程 无法使灯管 灯丝之间的水银蒸汽导电 而仅仅是灯管两端灯线通过短路的电容器处在导电状态 所以 出现灯管两端亮而中间不亮的情形 7 如图 一个边长为 l 的正方形虚线框内有垂直于纸面向里的匀强磁场 一个边长也 为 l 的正方形导线框所在平面与磁场方向垂直 虚线框对角线 ab 与导线框的一条边垂直 ba 的延长线平分导线框 在 t 0 时 使导线框从图示位置开始以恒定速度沿 ab 方向移动 直到整个导线框离开磁场区域 以 i 表示导线框中感应电流的强度 取逆时针方向为 正 下列表示 i t 关系的图示中 可能正确的是 答案 C 解析 由题意知 当正方形导线框位移 0 x 时 感应电动势为 E B 2xv 2Bxv l 2 而电流 i i 与 x 成正比 A 错 E R 当 x l 时 E Blv 保持不变 B 错 当 ll 时 E 迅速减小 此两段电流 2 变化应有不同 故 D 错 C 对 8 如图 粗糙水平桌面上有一质量为 m 的铜质矩形线圈 当一竖直放置的条形磁铁 从线圈中线 AB 正上方等高快速经过时 若线圈始终不动 则关于线圈受到的支持力 FN及 在水平方向运动趋势的正确判断是 用心 爱心 专心5 A FN先小于 mg 后大于 mg 运动趋势向左 B FN先大于 mg 后小于 mg 运动趋势向左 C FN先小于 mg 后大于 mg 运动趋势向右 D FN先大于 mg 后小于 mg 运动趋势向右 答案 D 解析 当条形磁铁靠近线圈时 据楞次定律的理解 阻碍相对运动 感应电流的效果 先阻碍靠近 再阻碍远离 由受力分析易知 D 选项正确 A B C 全错 9 两根相距 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 A ab 杆所受拉力 F 的大小为 mg B2L2V1 2R B cd 杆所受摩擦力为零 C 回路中的电流强度为 BL V1 V2 2R D 与 V1大小的关系为 2Rmg B2L2V1 答案 AD 解析 根据右手定则及左手定则 安培定则可知 对 ab F mg F安 对 bc F安 mg 因为 F安 故 AD 正确 又因为 cd 不切割磁感线 故 C 错误 B2L2V1 2R 用心 爱心 专心6 10 2010 天津一中高二期中 等离子气流由左方连续以速度 v0射入 P1和 P2两板间的 匀强磁场中 ab 直导线与 P1 P2相连接 线圈 A 与直导线 cd 连接 线圈 A 内有随图乙所 示变化的磁场 且磁场 B 的正方向规定为向左 如图甲所示 则下列叙述正确的是 A 0 1s 内 ab cd 导线互相排斥 B 1 2s 内 ab cd 导线互相吸引 C 2 3s 内 ab cd 导线互相吸引 D 3 4s 内 ab cd 导线互相排斥 答案 BD 解析 向左手定则 可判定等离子气流中的正离子向上极板偏转 负离子向下极板偏 转 所以 ab 中电流方向是由 a 向 b 的 在第 1s 内 线圈 A 内磁场方向向右 磁感应强度 减小 由楞次定律可知感应电流的方向是由 c 向 d 的 由同向电流相互吸引 异向电流相 互排斥 可知两导线相互吸引 A 错 在第 2s 内 线圈 A 内磁场方向向左 磁感应强度增 加 由楞次定律可知感应电流的方向是由 c 向 d 的 由同向电流相互吸引 异向电流相互 排斥 可知两导线相互吸引 B 正确 同理可以判断其他选项 故正确选项为 B D 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 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 R0 1 2k R 3 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 用心 爱心 专心7 与 R 并联后的总电阻与 R0相等 即可形成电路对称 则 R0 Rx R Rx R 代入数据 R0 1 2k R 3 6k 解得 Rx 1 8k 12 2010 石家庄一中高二期中 5 分 为了演示电磁感应现象 图中给出了一系列必备 的实验仪器 另备有用于连接仪器的导线若干 图中未画出 1 请用导线将仪器连接成正确的试验电路 2 连成电路后 合上开关瞬间 我们发现电流计的指针 开关完全合上后 电流计的指针 移动滑动变阻器触头 电流计指针 将小螺线管从大螺 线管中拔出的过程 电流计指针 以上各空均填 偏转 或 不偏转 这个演示实验表明 不论用什么方法 只要 闭合电路中就有感 应电流产生 答案 1 略 2 偏转 不偏转 偏转 偏转 穿过闭合回路的磁通量发生了变化 13 8 分 热敏电阻是传感电路中常用的电子元件 现用伏安法研究热敏电阻在不同温 度下的伏安特性曲线 要求特性曲线尽可能完整 已知常温下待测热敏电阻的阻值约 4 5 热敏电阻和温度计插入带塞的保温杯中 杯内有一定量的冷水 其它备用的仪表 和器具有 盛有热水的热水瓶 图中未画出 电源 3V 内阻可忽略 直流电流表 内阻约 1 直流电压表 内阻约 5k 滑动变阻器 0 20 开关 导线若干 1 画出实验电路图 要求测量误差尽可能小 2 根据电路图 在图 b 的实物图上连线 3 简要写出完成接线后的主要实验步骤 用心 爱心 专心8 答案 1 如下图所示 2 如下图所示 3 往保温杯中加入一些热水 待温度稳定时读出温度计示数 调节滑动变阻器 快速测出几组电流表和电压表的值 重复 测量不同温度下的数据 绘出各测量温度下热敏电阻的伏安特性曲线 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 2010 福州八县联考 9 分 如图所示 一小型发电站通过升压变压器 B1和降压变 压器 B2把电能输送给用户 B1和 B2都是理想变压器 已知发电机的输出功率为 500kW 输出电压为 500V 升压变压器 B1原 副线圈的匝数比为 1 10 两变压器间输电导线的总 电阻为 2 降压变压器 B2的输出电压为 220V 求 1 输电导线上损失的功率 2 降压变压器 B2的原 副线圈的匝数比 答案 1 20000W 2 240 11 解析 1 送电电压 U2 U1 5000V n2 n1 用心 爱心 专心9 送电电流 I2 P2 U2 P1 U2 100A 损失的功率 P损 I R 20000W 2 2 2 U3 U2 I2R 4800V 降压变压器匝数比 n3 n4 U3 U4 4800 220 240 11 15 10 分 如图所示 光滑平行金属导轨相距 30cm 电阻不计 ab 是电阻为 0 3 的 金属棒 可沿导轨滑动 与导轨相连的平行金属板 A B 相距 6cm 电阻 R 为 0 1 全部装 置处于垂直纸面向里的匀强磁场中 当 ab 以速度 v 向右匀速运动时 一带电微粒在 A B 板间做半径 2cm 的匀速圆周运动 速率也是 v 试求速率 v 的大小 答案 0 4m s 解析 设磁感应强度为 B 平行板 AB 间距为 d ab 杆的有效长度为 L 带电粒子质量 为 m 带电荷量为 q E BLv Uab UAB 0 1 Blv E R R总 BLv 0 1 0 3 1 4 带电粒子在 A B 板间能做匀速圆周运动 则 mg Eq q m UAB d BLvq 4dg 带电粒子做圆周运动的半径 r mv Bq BLv2q 4dgBq Lv2 4dg v m s 0 4m s 4dgr L 4 0 06 10 0 02 0 3 16 11 分 如图 a 所示 水平放置的两根平行金属导轨 间距 L 0 3m 导轨左端连 接 R 0 6 的电阻 区域 abcd 内存在垂直于导轨平面 B 0 6T 的匀强磁场 磁场区域宽 D 0 2m 细金属棒 A1和 A2用长为 2D 0 4m 的轻质绝缘杆连接 放置在导轨平面上 并与 导轨垂直 每根金属棒在导轨间的电阻均为 r 0 3 导轨电阻不计 使金属棒以恒定速 度 v 1 0m s 沿导轨向右穿越磁场 计算从金属棒 A1进入磁场 t 0 到 A2离开磁场的时间 内 不同时间段通过电阻 R 的电流强度 并在图 b 中画出 用心 爱心 专心10 答案 0 0 2s 时间内 I1 0 12A 0 2 0 4s 时间内 I2 0 0 4 0 6s 时间内 I3 0 12A 图见解析 解析 0 t1 0 0 2s A1产生的感应电动势 E BLv 0 6 0 3 1 0V 0 18V 电阻 R 与 A2并联阻值 R并 0 2 R r R r 所以电阻 R 两端电压 U E 0 18V 0 072V R并 R并 r 0 2 0 2 0 3 通过电阻 R 的电流 I1 0 12A U R 0 072A 0 6 t1 t2 0 2 0 4s E 0 I2 0 t2 t3 0 4 0 6s 同理 I3 0 12