2017-2018學(xué)年高中物理綜合檢測B教科版選修3-2

1、綜合檢測 B （時(shí)間：90 分鐘滿分：100 分） 一、單項(xiàng)選擇題（本大題共 6 小題，每小題 4 分，共 24 分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中, 有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，選對的得 4 分，選錯或不答的得 0 分） 1 如圖 1 所示為安檢門原理圖， 左邊門框中有一通電線圈， 右邊門框中有一接收線圈. 過程中某段時(shí)間通電線圈中存在順時(shí)針方向均勻增大的電流，貝 U （ ） A 1 l?jl A V金局片 U 圖 1 A. 無金屬片通過時(shí)，接收線圈中的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針 B. 無金屬片通過時(shí)，接收線圈中的感應(yīng)電流增大 C. 有金屬片通過時(shí)，接收線圈中的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針 D. 有金屬片通過時(shí)，接

2、收線圈中的感應(yīng)電流大小發(fā)生變化 答案 D 解析 當(dāng)左側(cè)通電線圈中存在順時(shí)針方向均勻增大的電流，則通過右側(cè)線圈的磁通量增大， 根據(jù)楞次定律可以知道，右側(cè)線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流為逆時(shí)針，由于磁場是均勻增大，則產(chǎn)生的 感應(yīng)電流為恒定的，故選項(xiàng) A、B 錯誤；當(dāng)有金屬片通過時(shí)，接收線圈中磁通量仍然增大，故 產(chǎn)生的感應(yīng)電流仍然為逆時(shí)針，但是由于金屬片中也要產(chǎn)生感應(yīng)電流，所以接收線圈中的感 應(yīng)電流大小發(fā)生變化，故選項(xiàng) C 錯誤，D正確.工作 2 2. 圖 2 為無線充電技術(shù)中使用的受電線圈示意圖， 線圈匝數(shù)為n,面積為S.若在ti到t2時(shí)間 內(nèi)，勻強(qiáng)磁場平行于線圈軸線向右穿過線圈，其磁感應(yīng)強(qiáng)度大小由 Bi均勻增

3、加到B2,則該段 B.從 0 均勻變化到眾“ t B t 2 t 1 D.從 0 均勻變化到叮莊t B t 2 t 1 答案 C 解析 根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得， 旋定則可判斷b點(diǎn)電勢高于a點(diǎn)電勢，因磁場均勻變化，所以感應(yīng)電動勢恒定，因此 a、b 兩點(diǎn)電勢差恒為 0 a 0 b= n t “，選項(xiàng) C 正確 3. 在圖3中，L為電阻很小的線圈，G 和 G2為內(nèi)阻可不計(jì)、零點(diǎn)在表盤中央的電流計(jì) 當(dāng)開關(guān) K 處于閉合狀態(tài)時(shí)，兩表的指針皆偏向右方 那么，當(dāng)開關(guān) K 斷開時(shí)，將出現(xiàn)( ) 圖 3 A. Gi和 G 的指針都立即回到零點(diǎn) B. Gi的指針立即回到零點(diǎn)，而 G2的指針緩慢地回到零點(diǎn) C.

4、Gi的指針緩慢地回到零點(diǎn)，而 G2的指針先立即偏向左方，然后緩慢地回到零點(diǎn) D. Gi的指針先立即偏向左方，然后緩慢地回到零點(diǎn)，而 G 的指針緩慢地回到零點(diǎn) 答案 D 時(shí)間線圈兩端a和b之間的電勢差 A.恒為 nS B2- B t2-ti C.恒為 n SB2 Bi t2 ti 感應(yīng)電動勢E= n4r= n ? B S,由楞次定律和右手螺 t t 2 t 1 3 4. 如圖 4 所示的電路中，電源電壓 u= 3iisin (I00 n t) V, A B間接有“ 220V, 440V”的電4 暖寶、“ 220V,220W 的抽油煙機(jī)、交流電壓表及保險(xiǎn)絲，下列說法正確的是 A. 交流電壓表的示數(shù)

5、為 311V B. 電路要正常工作，保險(xiǎn)絲的額定電流不能小于 3 2A C. 電暖寶發(fā)熱的功率是抽油煙機(jī)發(fā)熱功率的 2 倍 D. 抽油煙機(jī) 1min消耗的電能為 1.32 x 104J 答案 D 解析 由交變電壓的表達(dá)式可知，交變電壓的有效值 U扌220V,所以交流電壓表的示數(shù) 為有效值 220V, A 錯誤；電路正常工作時(shí)，通過保險(xiǎn)絲的電流為 1=普+ U= 3Aq2 C. I i = I 2 D. QQ 答案 C 解析 繞P、P2軸轉(zhuǎn)動時(shí)電流的方向相同，但電流的方向?yàn)?adTCTbTa,選項(xiàng) A 錯誤; 煤險(xiǎn)理 宅 圖 4 抽訓(xùn)炯機(jī) 5 NA 電荷量q=R，與繞哪個(gè)軸轉(zhuǎn)動沒有關(guān)系，選項(xiàng) B

6、 錯誤；線圈分別繞兩軸轉(zhuǎn)動時(shí)產(chǎn)生的電6 動勢相同，所以電流相同，產(chǎn)生的熱量也相同，選項(xiàng) C 正確，選項(xiàng) D 錯誤 6. 如圖 6 所示，甲圖中兩導(dǎo)軌不平行，而乙圖中兩導(dǎo)軌平行，其余物理?xiàng)l件都相同，金屬棒 MN正在導(dǎo)軌上向右勻速運(yùn)動，在金屬棒運(yùn)動過程中，將觀察到 （ ） A. Li、L2都發(fā)光，只是亮度不同 B. Li、L2都不發(fā)光 C. L2發(fā)光，Li不發(fā)光 D. Li發(fā)光，L2不發(fā)光 答案 D 解析 甲圖右側(cè)線圈中感應(yīng)電動勢的大小時(shí)刻變化，乙圖右側(cè)線圈中感應(yīng)電動勢恒定據(jù)變 壓器只能改變交變電壓可知 Li發(fā)光，L2不發(fā)光. 二、多項(xiàng)選擇題（本大題共 4 小題，每小題 5 分，共 20 分.在每

7、小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中， 有多 個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，全部選對得 5 分，選對但不全的得 3 分，有選錯或不答的得 0 分） 7. 目前中國南極考察隊(duì)隊(duì)員正在地球南極考察， 設(shè)想考察隊(duì)隊(duì)員在地球南極附近水平面上駕 駛一輛冰車向前行進(jìn)時(shí)， 由于地磁場作用，冰車兩端會有電勢差， 設(shè)駕駛員的左方電勢為 U, 右方電勢為 U,則下列說法正確的是（ ） A. 向著南極點(diǎn)行進(jìn)時(shí)， U比U高 B. 背著南極點(diǎn)行進(jìn)時(shí)，U比 U 低 C. 在水平冰面上轉(zhuǎn)圈時(shí)， U比 Ua 高 D. 無論怎樣在水平冰面上行進(jìn)， U 總是低于 U 答案 BD 解析在南極附近，地磁場磁感線的方向都是向上的，向著南極點(diǎn)行進(jìn)或者背著南極點(diǎn)行

8、進(jìn) 時(shí)，冰車切割磁感線，由右手定則可知，駕駛員右方電勢高于左方電勢；不管冰車怎樣在水 平冰面上行進(jìn)，依據(jù)右手定則可判定，駕駛員右方電勢總是高于左方電勢 故 B、D 正確. 8. 電阻為 iQ的單匝矩形線圈繞垂直于磁場方向的軸在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的交變電 動勢隨時(shí)間變化的圖像如圖 7 所示，現(xiàn)把此交變電動勢加在電阻為 9Q的電熱絲上，下列判 斷正確的是（ ） 2h 7 A.線圈轉(zhuǎn)動的角速度為 100rad/s B. 在 00.005s 時(shí)間內(nèi)，通過電阻的電荷量為 J C 5 C. 電熱絲兩端的電壓為 180V D. 電熱絲的發(fā)熱功率為 1800W 答案 BD - 2 解析 由題圖可知 T=

9、 0.02s =100 rad/s ,A 錯誤.在 00.005s 內(nèi)，由im= nBSw , 11 11 損失的功率變?yōu)樵瓉淼模ㄒ啵?= 900，C錯誤；輸電線的半徑變?yōu)樵瓉淼?強(qiáng)，根據(jù)公式R= p| 電阻變?yōu)樵瓉淼?900 倍，P損=|2R,輸電線上損失的功率保持不變， D 正確 得BS-rWb q=諾=Bl尋 5C B 正確.電熱絲兩端電壓 im 2 =90 2V, C 錯 誤電熱絲的發(fā)熱功率 1800W D 正確 9.某發(fā)電站用 11kV 的交變電壓輸電，輸送功率一定，輸電線的總電阻為 R現(xiàn)若用變壓器將 電壓升高到 330kV 送電，下面選項(xiàng)正確的是 （ ） U A.因I = R所以輸

10、電線上的電流增為原來的 30 倍 P 1 B.因i = U所以輸電線上的電流減為原來的 30 C.因P= R,所以輸電線上損失的功率為原來的 900 倍 D.若要使輸電線上損失的功率不變，可將輸電線的半徑減為原來的 1 30 答案 BD 解析 輸送功率P= UI 一定，電壓升高后，電流變?yōu)樵瓉淼?1 處，A錯誤, B 正確；P損=I 2R, 8 10. 如圖 8 所示，平行金屬導(dǎo)軌與水平面間夾角為 0，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，與阻值為 R的定值電 阻相連，磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B的勻強(qiáng)磁場垂直穿過導(dǎo)軌平面.有一質(zhì)量為m長為I的導(dǎo)體棒從ab 位置（ab與導(dǎo)軌垂直）獲得平行斜面的大小為 v的初速度向上運(yùn)動，最遠(yuǎn)到達(dá)

11、 a b的位置， 滑行的距離為x,導(dǎo)體棒的電阻也為 R,與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為 ，則（ 9 A上滑過程中導(dǎo)體棒受到的最大安培力為 B. 上滑過程中安培力、 滑動摩擦力和重力對導(dǎo)體棒做的總功為 C上滑過程中電流做功產(chǎn)生的熱量為 D上滑過程中導(dǎo)體棒損失的機(jī)械能為 答案 CD 解析 上滑過程中導(dǎo)體棒在初始位置所受的安培力最大，即 項(xiàng) A 錯誤；上滑過程中由動能定理可得安培力、滑動摩擦力和重力對導(dǎo)體棒做的總功為 W安培 力 + W摩擦力+ W= & = 2mi 選項(xiàng) B 錯誤；上滑過程中電流做功產(chǎn)生的熱量等于克服安培力 所做的功，選項(xiàng) C 正確；由能量守恒定律可判斷 D 正確. 三、填空題（

12、共 2 小題，共 10 分） 11. （4 分）如圖 9 所示，圖甲為熱敏電阻的 R-1圖像，圖乙為用此熱敏電阻 R和繼電器組成 的一個(gè)簡單恒溫箱溫控電路， 繼電器線圈的電阻為 100Q .當(dāng)線圈的電流大于或等于 20mA 時(shí), 繼電器的銜鐵被吸合 .為繼電器線圈供電的電池的電動勢 E= 9.0V，內(nèi)阻可以不計(jì).圖中的 “電源”是恒溫箱加熱器的電源 則： 乙 2 mv mgXsin B + 口 cos 0) 2 mv mg)sin 0 mv 2 F= BII = BBRl=谿，所以選 V 10 圖 9 （1）應(yīng)該把恒溫箱內(nèi)的加熱器接在 _ （填“ A、B端”或“ C D端”）. 如果要使恒溫箱

13、內(nèi)的溫度保持 50C，可變電阻 R的阻值應(yīng)調(diào)節(jié)為 _ Q . 答案A B端260 解析（1）恒溫箱內(nèi)的加熱器應(yīng)接在 A B端當(dāng)線圈中的電流較小時(shí)，繼電器的銜鐵在上方，11 恒溫箱的加熱器處于工作狀態(tài)，恒溫箱內(nèi)溫度升高 隨著恒溫箱內(nèi)溫度升高， 熱敏電阻 R 的阻值變小，則線圈中的電流變大， 當(dāng)線圈中的電流 大于或等于 20mA 時(shí)，繼電器的銜鐵被吸到下方來， 則恒溫箱加熱器與電源斷開， 加熱器停止 工作，恒溫箱內(nèi)溫度降低隨著恒溫箱內(nèi)溫度降低， 熱敏電阻R的阻值變大，則線圈中的電流 變小，當(dāng)線圈中的電流小于 20mA 時(shí)，繼電器的銜鐵又被釋放到上方， 則恒溫箱加熱器又開始 工作，這樣就可以使恒溫箱

14、內(nèi)保持在某一溫度 要使恒溫箱內(nèi)的溫度保持 50C，即 50C時(shí)線 圈內(nèi)的電流為 20mA由閉合電路的歐姆定律得 I = E ,r 為繼電器的電阻.由題圖甲可 r 十 Rrv R 知，50C時(shí)熱敏電阻 R的阻值為 90 Q，所以R = E- R r = 260 Q . 12. （6 分）如圖 10 甲所示，調(diào)壓器裝置可視為理想變壓器，負(fù)載電路中 R= 55 Q , 、分 別為理想電流表和理想電壓表，若原線圈接入如圖乙所示的正弦交變電壓，電壓表的示數(shù)為 110V,則電流表 的示數(shù)為 _ A,的示數(shù)為 _ A,原線圈中電流的瞬時(shí)值 表達(dá)式為： _ . 圖 10 答案 2 1 i = 2sin （10

15、0 n t） A 四、解答題（本題共 4 小題，共 46 分.解答應(yīng)寫出必要的文字說明、 只寫出最后答案的不能得 分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位 ） 13. （10 分）在拆裝某種大型電磁設(shè)備的過程中，需將設(shè)備內(nèi)部的處于勻強(qiáng)磁場中的線圈先閉 合，然后再提升直至離開磁場 操作時(shí)通過手搖輪軸 A和定滑輪O來提升線圈假設(shè)該線圈可 簡化為水平長為L、上下寬度為d的矩形線圈，其匝數(shù)為 n,總質(zhì)量為 M總電阻為 R如圖 11 所示.開始時(shí)線圈的上邊緣與有界磁場的上邊緣平齊 .轉(zhuǎn)動手搖輪軸 A,在時(shí)間t內(nèi)把線圈 12 從圖示位置勻速向上拉出磁場 .此過程中，通過線圈中每匝導(dǎo)線橫截面的電荷量

16、為 q,求: （1） 磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度； （2） 在轉(zhuǎn)動輪軸時(shí)， 人至少需做多圖 11 （不考慮摩擦影響） 13 解析(1)設(shè)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B,在勻速提升過程中線圈運(yùn)動速度 v=半 線圈中感應(yīng)電動勢 E= n BLV 產(chǎn)生的感應(yīng)電流I= R 通過導(dǎo)線橫截面的電荷量 q = It 聯(lián)立得B= nLd (2) 勻速提升過程中，人要克服重力和安培力做功 即W= WG+ W安 又WG= Mg( 2 qR q q R Wfe= nBILd= n Ld= nLd t t q2R 聯(lián)立可得 W= Mg*十 14. (10 分)如圖 12 所示為交流發(fā)電機(jī)示意圖， 匝數(shù)為n= 100 匝的矩形線圈，邊長

17、分別為 10cm 和 20cm,內(nèi)阻為 5Q，在磁感應(yīng)強(qiáng)度 B= 0.5T 的勻強(qiáng)磁場中繞 00軸以 50/2rad/s 的角速 度勻速轉(zhuǎn)動，線圈外部和 20Q的電阻R相連接.求： 圖 12 (1) S 斷開時(shí)，電壓表的示數(shù)； (2) 開關(guān) S 合上時(shí)，電壓表和電流表的示數(shù)； (3) 通過電阻R的電流最大值是多少？電阻 R上所消耗的電功率是多少? 答案(1)50V (2)40V 2A (2)2 2A 80W 解析(1)感應(yīng)電動勢的最大值 nBSw = 100X 0.5 X 0.1 X 0.2 X 50 . 2 V = 50 2 V S 斷開時(shí)，電壓表示數(shù)為電源電動勢的有效值 E= = 50 V

18、. 答案 qR nLd Mgcb q2R T 14 (2)當(dāng)開關(guān) S 合上時(shí)，由閉合電路歐姆定律得15 E 50 1冊r - = 20+5 A = 2 A u= IR= 2X 20 V = 40 V 故電壓表的示數(shù)為 40 V，電流表的示數(shù)為 2 A. 通過R的電流最大值I m= 2I = 2 2 A. 電阻R上所消耗的電功率 P= UI = 40X 2 W/= 80 W. 15. (12 分)圖 13 甲為一理想變壓器，ab為原線圈，ce為副線圈，d為副線圈引出的一個(gè)接頭， 原線圈輸入正弦式交變電壓的 u t圖像如圖乙所示.若只在c、e間接一只 400Q 的電 阻，或只在d、e間接一只Fde

19、= 225Q的電阻，兩種情況下電阻消耗的功率均為 80W. (1) 請寫出原線圈輸入電壓 Uab的瞬時(shí)值表達(dá)式 (2) 求只在c、e間接 400Q的電阻時(shí)，原線圈中的電流 丨1. nce 求c、e和d、e間線圈的匝數(shù)比 nde 答案 (1) Uab= 400sin (200 n t) V 亠亞 4 0.28A(或A) (3) 3 2 n 解析 (1)由題圖乙知 3 = =200 n rad/s , 電壓瞬時(shí)值 Uab= 400sin (200 n t) V. 電壓的有效值 U= 20OQ2V,理想變壓器 R= F2,原線圈中的電流 丨1 = U U uce U Ude 設(shè)原線圈的匝數(shù)為 n1, =，同理，一=, n1 nce n1 nde U u2e 由題意知& = u, Re Rie 解得I仟 0.28A(或 2 5 A). 甲 圖 13 16 16