2017_2018高中物理综合检测卷A粤教版选修.doc

综合检测卷A(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分在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)1一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解析根据正弦式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是正确的2如图1所示，线圈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1AA灯比B灯先亮，然后A灯熄灭BB灯比A灯先亮，然后B灯逐渐变暗CA灯与B灯一起亮，而后A灯熄灭DA灯与B灯一起亮，而后B灯熄灭答案B3如图2所示是一交变电流的it图象，则该交变电流的有效值为 ()图2A4AB2AC.AD.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Tt1t2，代入数据解得I A，故D正确4.如图3所示，光滑水平面上存在有界匀强磁场，金属圆环直径与磁场宽度相同若圆环以一定的初速度沿垂直于磁场边界的水平虚线，从位置1到位置2匀速通过磁场，则在必要的时间段内施加必要的水平拉力保证其匀速前进，以下说法正确的是()图3A金属圆环内感应电流方向先顺时针再逆时针B金属圆环内感应电流经历两次先增大后减小C水平拉力的方向先向右后向左D金属圆环受到的安培力的方向先向左后向右答案B5如图4甲所示，圆形线圈垂直放在匀强磁场里，第1s内磁场方向指向纸里若磁感应强度大小随时间变化的关系如图乙，那么，下面关于线圈中感应电流的说法正确的是()图4A在第1s内感应电流增大，电流的方向为逆时针B在第2s内感应电流大小不变，电流的方向为顺时针C在第3s内感应电流减小，电流的方向为顺时针D在第4s内感应电流大小不变，电流的方向为顺时针答案B6如图5所示，10匝矩形线框在磁感应强度BT的匀强磁场中，绕垂直磁场的轴OO以角速度100rad/s匀速转动，线框电阻不计，面积为S0.3m2，线框通过滑环与一理想变压器的原线圈相连，副线圈接有两只灯泡L1(规格为“0.3W,30”)和L2，开关闭合时两灯泡正常发光，且原线圈中电流表示数为0.04A，则下列判断不正确的是()图5A若从图示线框位置开始计时，线框中感应电动势的瞬时值为30cos (100t) VB理想变压器原、副线圈匝数比为101C灯泡L2的额定功率为0.9WD若开关S断开，电流表的示数将增大答案D解析变压器的输入电压的最大值为UmnBS100.3100 V30 V；从垂直中性面位置开始计时，故线框中感应电动势的瞬时值为uUmcos t30cos (100t) V，故A正确变压器输入电压的有效值为U130 V开关闭合时两灯泡均正常发光，所以U2 V3 V，所以，故B正确原线圈的输入功率为P1U1I1300.04 W1.2 W由于原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率，所以PL2P1PL11.2 W0.3 W0.9 W，故C正确若开关S断开，输出电压不变，输出端电阻增大，输出电流减小，故输入电流也减小，电流表的示数减小，D错误二、多项选择题(本题共4小题，每小题5分，共20分每小题至少有两个选项正确，选对得5分，漏选得3分，错选得0分)7某发电站用11kV的交变电压输电，输送功率一定，输电线的总电阻为R，现若用变压器将电压升高到330kV送电，下列选项正确的是()A因I，所以输电线上的电流增为原来的30倍B因I，所以输电线上的电流减为原来的C因P，所以输电线上损失的功率增为原来的900倍D若要使输电线上损失的功率不变，可将输电线的半径减为原来的答案BD解析输送功率PUI一定，输送电压升高后，输电线上的电流变为原来的，A错误，B正确；P损I2R，损失功率变为原来的()2，C错误；输电线的半径变为原来的，根据公式R，输电线的电阻变为原来的900倍，P损I2R，输电线上损失的功率保持不变，D正确8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5000V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5VB电压表的示数等于VC实现点火的条件是1000D实现点火的条件是1000，故选项C正确，D错误9.如图7所示，光滑平行金属导轨固定在水平面上，左端由导线相连，导体棒垂直静置于导轨上构成回路在外力F作用下，回路上方的条形磁铁竖直向上做匀速运动在匀速运动过程中外力F做功WF，磁场力对导体棒做功W1，磁铁克服磁场力做功W2，重力对磁铁做功WG，回路中产生的焦耳热为Q，导体棒获得的动能为Ek.则()图7AW1QBW2W1QCW1EkDWFWGEkQ答案BCD解析以导体棒为研究对象：由动能定理知W1Ek.C正确；以磁铁为研究对象：由动能定理知WFW2WG0.由功能关系和能量守恒知克服磁场力做的功W2等于回路电能，电能一部分转化为焦耳热，另一部分转化为导体棒的动能，即W2QEk由得W2W1Q，WFWGQEk，B、D正确10.法拉第圆盘发电机的示意图如图8所示铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中圆盘旋转时，关于流过电阻R的电流，下列说法正确的是()图8A若圆盘转动的角速度恒定，则电流大小恒定B若从上向下看，圆盘顺时针转动，则电流沿a到b的方向流动C若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向可能发生变化D若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则电流在R上的热功率也变为原来的2倍答案AB解析将圆盘看成无数幅条组成，它们都在切割磁感线从而产生感应电动势和感应电流，则当圆盘顺时针(俯视)转动时，根据右手定则可知圆盘上感应电流从边缘流向中心，流过电阻的电流方向为从a到b，B对；由法拉第电磁感应定律得感应电动势EBLBL2，I，恒定时，I大小恒定，大小变化时，I大小变化，方向不变，故A对，C错；由PI2R知，当变为原来的2倍时，P变为原来的4倍，D错三、实验题(本题共1小题，共8分)11(8分)在研究电磁感应现象的实验中(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，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，故电流绕行方向相反(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，故电流绕行方向相同四、计算题(本题共4小题，共48分解答应写出必要的文字说明，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)12(10分)如图10所示，质量m10.1kg，电阻R10.3，长度l0.4m的导体棒ab横放在U型金属框架上框架固定在绝缘水平面上，相距0.4m的MM、NN相互平行，电阻不计且足够长电阻R20.1的MN垂直于MM.整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B1.0T现垂直于ab施加F2N的水平恒力，使棒ab从静止开始无摩擦地运动，棒始终与MM、NN保持良好接触图10(1)求棒ab能达到的最大速度；(2)若棒ab从静止到刚好达到最大速度的过程中，导体棒ab上产生的热量QR11.2J，求该过程中棒ab的位移大小答案(1)5m/s(2)1.425m解析(1)ab棒做加速度逐渐变小的加速运动，当a0时，设最大速度为vmFBIlIEBlvm得vm5m/s(2)棒ab从静止到刚好达到vm的过程中，设闭合电路产生的总热量为Q总，对棒ab由功能关系FsQ总mv得s1.425m.13(12分)如图11所示，某小型水电站发电机的输出功率为10kW，输出电压为400V，向距离较远的用户供电，为了减少电能损失，使用2kV高压输电，最后用户得到220V、9.5kW的电力，求：图11(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)P0.5 kWIR又P1P2U2I2所以I25 A，R20 .(3)U3U2I2R解得.14.(12分)如图12所示是一个交流发电机的示意图，线圈abcd处于匀强磁场中，已知ab、bc边长都为l20cm，匀强磁场的磁感应强度BT，线圈的匝数N10，线圈的总电阻r5，外电路负载电阻R15，线圈以100rad/s的角速度匀速转动，电表是理想电表求：图12(1)两个电表的示数；(2)从图示位置开始转过45过程中通过R的电荷量；(3)线圈匀速转动一周外力所做的功答案(1)电压表示数为30V，电流表示数为2A(2)0.02C(3)5J解析(1)设正弦交流电源的电压峰值为Em，有效值为E有EmNBSNBl240VE有40V由闭合电路欧姆定律得电流表示数I2A电压表示数为UIR30V.(2)设线圈在这一过程所用时间为t，流过R的电荷量为qqtN21BSsin450Bl2sin45由以上各式求得qNN0.02C(3)转动一周所用时间为Ts外力所做的功等于闭合电路一个周期内产生的热量即WQT.解得W5J.15(14分)如图13所示，两根足够长的光滑金属导轨MN、PQ间距为l0.5m，其电阻不计，两导轨及其构成的平面均与水平面成30角完全相同的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置，每棒两端都与导轨始终有良好接触，已知两棒的质量均为0.02kg，电阻均为R0.1，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度为B0.2T，棒ab在平行于导轨向上的力F作用下，沿导轨向上匀速运动，而棒cd恰好能保持静止取g10m/s2，问：图13(1)通过cd棒的电流I是多少，方向如何？(2)棒ab受到的力F多大？(3)棒cd每产生Q0.1J的热量，力F做的功W是多少？答案(1)1A，方向由d到c(2)0.2N(3)0.4J解析(1)棒cd受到的安培力FcdIlB棒