2017-2018学年高中物理综合检测卷B沪科版选修3-2

1、综合检测卷 B（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 了解物理规律的发现过程， 学会像科学家那样观察和思考， 往往比掌握知识本身更重要. 则 以下符合事实的是（）A. 丹麦物理学家奥斯特梦圆电生磁，终于发现了电磁感应现象B. 英国物理学家麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发一种电场C. 法拉第发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕D. 安培定则是用来判断通电导线在磁场中所受安培力方向的答案 B2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

2、（）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图 32C.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，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；在P中加速度较小，在P中下落时间较长，选项 C 正确；由于在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 所示是测定自

3、感系数很大的线圈L直流电阻的电路，L两端并联一只电压表，用来测量自感线圈的直流电压.在测量完毕后，将电路解体时应()A. 先断开 SB. 先断开SaC. 先拆除电流表D. 先拆除电阻 R答案 A解析 只要不断开S线圈L与电压表就会组成闭合电路，在断开电路干路时，线圈L会因此产生感应电流，流过电压表的电流方向与原来方向相反，电压表中指针将反向转动，损坏电压表，所以必须先拆下电压表，即断开S.4.如图 3 所示，两条平行的虚线间的区域内存在着有界匀强磁场，有一较小的三角形线框abc的ab边与磁场边界平行，现使此线框向上匀速穿过磁场区域，运动过程中始终保持速度方向与ab边垂直，则下图中哪一个可以定性

4、地表示线框在上述过程中感应电流随时间变化的规律( )图 33答案 D解析 感应电流的变化与感应电动势的变化一致，线圈进入磁场过程中，切割磁感线的有效长度逐渐变短，感应电动势逐渐变小，完全进入磁场之后，磁通量不再变化，感应电动势等于零，离开磁场过程中，切割磁感线的有效长度逐渐变短，感应电动势也是逐渐变小，D 正确.5.矩形线圈在匀强磁场中转动产生的交变电动势为e= 10 2sin (20nt) V，则下列说法正确的是()A.t= 0 时，线圈位于中性面B.t= 0 时，穿过线圈的磁通量为零C. t = 0 时，线圈切割磁感线的有效速度最大D.t= 0.4 s 时，电动势第一次出现最大值答案 A解

5、析 由电动势e= 10 2sin (20nt) V 知，计时从线圈位于中性面时开始，所以t= 0 时，线圈位于中性面，磁通量最大，但此时线圈切割磁感线的线速度方向与磁感线平行，切割磁感线的有效速度为零，A 正确，B C 错误当t= 0.4 s 时，e= 10 2sin (20n X0.4) V= 0,D 错误.6如图 4 所示，光滑导轨倾斜放置，下端连一灯泡，匀强磁场垂直于导轨平面，当金属棒ab沿导轨下滑到稳定状态时，灯泡的电功率为P,其他电阻不计，要使灯泡在棒稳定运动状态下的电功率为 2P,则应()图 44A.将导轨间距变为原来的、2 倍B. 换一电阻减半的灯泡C.将磁场磁感应强度B 加倍5

6、D.换一质量为原来2 倍的金属棒答案 D解析导体棒达到稳定状态时，有mne=BIL=2由式得P=晒豁9R根据上式可知只有 D 项正确.、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 .如图 5 所示，M是一小型理想变压器，接线柱a、b接在正弦交流电源上.变压器右侧部分为一火警报警系统原理图，其中R为用半导体热敏材料制成的传感器，其阻值随温度升高而减小.电流表 为值班室的显示器，显示通过R的电流，电压表酸显示加在报警器上的电A. 的示数不变，辿的示数增大B. 的示数增大， 的示数减小C. 、的示数不变，的示数

7、增大D. M ；的示数不变，】&的示数减小 答案 BD 8.如图 6 所示，矩形线圈abed的边长分别是ab=L,ad=D,线圈与磁感应强度为B的匀强 磁场平行，线圈以ab边为轴做角速度为3的匀速转动，下列说法正确的是（从图示位置开始计时）（）压（报警器未画出）,R 为一定值电阻.当传感器R所在处出现灯泡的电功率P=图 5图 66A.t= 0 时线圈的感应电动势为零7B.转过 90时线圈的感应电动势为零C.转过 90 的过程中线圈中的平均感应电动势为1-3BLDD.转过 90 的过程中线圈中的平均感应电动势为23BLDn答案 BD解析 A、B 两选项中都是瞬时感应电动势，用E=BLv求

8、解比较方便.t= 0 时，只有cd边切不切割磁感线，E = 0, B 正确；C D 两选项求的都是平均感应电动势，用E=较方便.转t2nT肓 过 90的过程中，穿过线圈的磁通量由0 变为 二BLD转过 90所用时间 t=44割磁感线，感应电动势Ei=BLv=BL -3D= BSw工 0, A 错；转过90时，线圈的四条边均n23,故平均电动势为:-E=-BLD23BLD=，故 C 错，D 正确.nn239 某发电厂原来用电压为U的交流电输电，后改用变压比为1 : 50 的升压器将电压升高为U2后输电，输送的电功率保持不变若输电线路的总电阻为R线，则下列说法中正确的是( )P亠A.由公式I=辽可

9、知，提咼电压后输电线上的电流降为原来的B. 由公式I=学可知，提高电压后输电线上的电流增为原来的15050 倍C. 由公式P=I2R线可知，提高电压后输电线上的功率损耗减为原来的D. 由公式 P= U 可知，提高电压后输电线上的功率损耗增大为原来的12 5002 500 倍答案 AC1来的二，选项 A 正确，50选项 C 正确，D 错误.B 错误；由P=|2R线可知，输电线上的功率损耗减为原来的12 500，10.如图 7 所示，平行金属导轨与水平面间的倾角为0，导轨电阻不计，与阻值为R的定值电阻相连，磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过导轨平面.有一质量为m长为1的导体棒从ab位置获得平行斜面的

10、大小为v的初速度向上运动，最远到达ab的位置，滑行的距离为s,导体棒的电阻也为R与导轨之间的动摩擦因数为卩.则()8答案 2：10.2512. （7 分）如图 9 所示，有一个电阻不计的光滑导体框架，水平放在磁感应强度为B方向竖直向上的匀强磁场中，框架宽为l.框架上放一质量为m电阻为R的导体棒，现用一水平恒A.上滑过程中导体棒受2mvC. 上滑过程中电流做功产生的热量为D. 上滑过程中导体棒损失的机械能为2mvmgSsin0 + cos0)2mvmgsi n0答案 CD解析 上滑过程中导体棒在初始位置所受安培力最大，即F=BIl=EBRl=罂，所以选项A错误；上滑过程中由动能定做的功，选项 C

11、 正确；由能量守恒定律可判断 D 正确.三、填空题（本题共 2 小题，共 11 分）11.（4 分） 如图 8 所示， 变压器的原线圈 1 接到有效值为 220 V 的交流电源上副线圈 2 的 匝数 rt= 30匝，与一个“ 12 V, 12 W”的灯泡L连接，L能正常发光.副线圈 3 的输出电压110 V，与电阻R连接，通过R的电流为 0.4 A，由此可知原线圈 1 与副线圈 3 的匝数比 为 ，原线圈 1 中通过的电流为 _ A.fi图 7图 8图 99力F作用于棒上，使棒由静止开始运动.当棒的速度为零时，其加速度的加速度为零时，其速度v=_ F FR答案mBFT解析 当导体棒速度为零时，

12、导体棒中电流为零.FF=ma a=-m(2)当棒的加速度为零时,四、计算题(本题共 4 小题，共 45 分)13.(8 分)如图 10 所示，在水平平行放置的两根长直导轨MNW PQ上，放着一根直导线ab,ab与导轨垂直，它在导轨间的长度为20 cm 这部分的电阻为 0.02Q.导轨部分处于方向竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度B= 0.20 T,电阻R=0.08Q,其他电阻不计.ab的质量为 0.02 kg.(1) 打开开关S ab在水平恒力F= 0.01 N 的作用下，由静止沿轨道滑动，求经过多长时间速度才能达到 10 m/s ;(2) 上述过程中感应电动势随时间变化的表达式是怎样的？当ab

13、的速度达到 10 m/s 时，闭合开关S,为了保持ab仍能以 10 m/s 的速度匀速运动，水平拉力F应变为多少？答案 (1)20 s (2)E= 0.021(3)0.16 NF0.0122vtV010解析 (1)由牛顿第二定律F=ma得 = m/s = 0.5 m/s ,t=- = - s = 20 s.m0.02a0.5因为感应电动势E=BLv=BLat= 0.02t,所以感应电动势与时间成正比.BVv导线ab保持以 10 m/s 的速度运动，受到的安培力F安=BIL= 0.16 NR+r安培力与拉力F是一对平衡力，故F= 0.16 N.a=_，当棒F=F安，F安=BIl,Blv1=下，F

14、Rv=BT1014. (9 分)如图 11 所示，一个小型旋转电枢式交流发电机，其矩形线圈的长为l1,宽为l2,11共有n匝，总电阻为r，与线圈两端相接触的集流环上接有一个阻值为R的定值电阻线圈以角速度3在磁感应强度为B的匀强磁场中绕与磁场方向垂直的对称轴0O匀速转动，沿转动轴00方向看去，线圈转动方向沿顺时针.求:线圈经过图示位置时通过电阻 R 上的感应电流的方向；（2）从图示位置（线圈平面平行于磁场方向）开始计时，经多长时间，通过电阻R上电流的瞬时 值第一次为零？（3）与电阻并联的电压表的示数是多少?“宀亠,十十nnBI1I23R答案自上而下23也程+r）解析（1）根据右手定则判断，R上的

15、感应电流的方向为自上而下.（2）t=!T=着nRUR=E=9.8X104W解析电路中损失功率P损=5%P总nBI1123R图 11Ill23.En=nBI1123.所以E=已知输电线路的总电阻为输送功率的12R+r2R+r15. （14 分）如图 12 所示，某电厂要将电能输送给较远的用户，输送的总功率为电厂输出的电压仅为350 V，为减少输送的功率损失，先用升压变压器将电压升高后输出,再用降压变压器将电压降低供用户使用.答案 1：8133 : 11而P损=12R输电线路中的电流13升压变压器的输出电压U2=2.8X10I2根据理想变压器电压之间的关系，升压变压器的原、副线圈的匝数比降压变压器

16、的输入功率P3=P总一P损=95%戸总=9.31X104W所以降压变压器的输入电压P3Uh= 2 660 VI3降压变压器的原、畐 U 线圈的匝数比n3U32 660 V 133n4=U4= 220 V = 11.16. (14 分)如图 13 所示，倾角为 0 的足够长的光滑绝缘斜面上存在宽度均为L的匀强磁场和匀强电场区域，磁场的下边界与电场的上边界相距为3L,其中电场方向沿斜面向上，磁场方向垂直于斜面向下、磁感应强度的大小为B电荷量为q的带正电小球(视为质点)通过长度为L的绝缘轻杆与边长为L、电阻为R的正方形单匝线框相连，组成总质量为于斜面上，线框上边与磁场的上边界重合现将该装置由静止释放，当线框下边刚离开磁场 时恰好做匀速运动；当小球运动到电场的下边界时刚好返回已知(1) 线框做匀速运动时的速度大小；(2) 电场强度的大小；(3) 正方形单匝线框中产生的总焦耳热.6答案 (1)1 m/s (2)6X10 N/C (3)12.8 J解析(1)设线框做匀速运动时的速度大小v5%FP、35 AniU1n2U28L= 1 m,B= 0.8 T