高中物理沪科版1第三章划时代的发现单元测试 2023版章末综合测评3

章末综合测评(三)(分值：100分时间：60分钟)一、选择题(本题共10个小题，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正确，有的小题有多个选项正确．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．(多选)下列说法正确的是()A．场是假想的，实际并不存在B．发电机主要由磁极和线圈两大部分组成C．电动机是将电能转化成了机械能D．发电机只能发出交流电【解析】场是客观存在的一种物质，故A错误；发电机是线圈在磁场中转动产生电磁感应，把机械能转化为电能，电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动，把电能转化为机械能，故B、C正确；也有直流发电机，故D错误．【答案】BC2．关于感应电流，下列说法中正确的是()A．只要闭合电路内有磁通量，闭合电路中就有感应电流产生B．穿过螺线管的磁通量发生变化时，螺线管内部就一定有感应电流产生C．线框不闭合时，即使穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中也没有感应电流D．只要闭合电路中的一部分导体做切割磁感线运动，电路中就一定有感应电流【解析】产生感应电流的条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化，所以A、D错误，C正确；B中线圈不一定闭合，故B错误．【答案】C3．下列说法中正确的是，感应电动势的大小()A．跟穿过闭合电路的磁通量有关系B．跟穿过闭合电路的磁通量的变化大小有关系C．跟穿过闭合电路的磁通量的变化快慢有关系D．跟电路的电阻大小有关系【解析】感应电动势的大小E＝neq\f(ΔΦ,Δt)，E与Φ、ΔΦ均无关，E的大小与eq\f(ΔΦ,Δt)有关，且E与R无关，故C正确．【答案】C4．A、B两个闭合电路，穿过A电路的磁通量由0增加到3×103Wb，穿过B电路的磁通量由5×103Wb增加到6×103Wb，则两个电路中产生的感应电动势EA和EB的关系是()A．EA>EB B．EA＝EBC．EA<EB D．无法确定【解析】根据法拉第电磁感应定律可知，电路中感应电动势(E)的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比，因只知道磁通量的变化量不知道所用的时间，所以不能确定EA和EB的关系，故D正确．【答案】D5．(多选)电与人的生活紧密相联，关于发电机的说法，正确的是()A．发电机利用了磁场对电流的作用B．发电机利用电磁感应C．发电机能把电能转化为机械能D．发电机能把其他能转化为电能【解析】发电机是把其他能转化为电能的装置，它利用电磁感应，故B，D正确．【答案】BD6．关于感应电动势的大小，下列说法正确的是()A．穿过线圈的磁通量Φ越大，所产生的感应电动势就越大B．穿过线圈的磁通量的变化量ΔΦ越大，所产生的感应电动势就越大C．穿过线圈的磁通量的变化率eq\f(ΔΦ,Δt)越大，所产生的感应电动势就越大D．穿过线圈的磁通量Φ等于0，所产生的感应电动势就一定为0【解析】由法拉第电磁感应定律E＝neq\f(ΔΦ,Δt)可知，感应电动势的大小与eq\f(ΔΦ,Δt)成正比，与磁通量Φ、磁通量变化ΔΦ大小无关，故C正确．【答案】C7．(多选)如图1所示，在匀强磁场中有两条平行的金属导轨，磁场方向与导轨平面垂直．导轨上有两条可沿导轨自由移动的金属棒ab、cd，与导轨接触良好．这两条金属棒ab、cd的运动速度分别是v1、v2，若井字回路中有感应电流通过，则可能是()图1A．v1＞v2 B．v1＜v2C．v1＝v2 D．无法确定【解析】只要金属棒ab、cd的运动速度不相等，井字回路中的磁通量就发生变化，闭合回路中就会产生感应电流．【答案】AB8．如图2所示，半径为r的n匝线圈套在边长为L的正方形abcd之外，匀强磁场局限在正方形区域内且垂直穿过正方形，当磁感应强度以eq\f(ΔB,Δt)的变化率均匀变化时，线圈中产生感应电动势大小为()【导学号：17592044】图2A．πr2eq\f(ΔB,Δt) B．L2eq\f(ΔB,Δt)C．nπr2eq\f(ΔB,Δt) D．nL2eq\f(ΔB,Δt)【解析】根据法拉第电磁感应定律，线圈中产生的感应电动势的大小E＝neq\f(ΔΦ,Δt)＝nL2eq\f(ΔB,Δt).【答案】D9．(多选)下列说法中正确的是()A．电磁场是电场和磁场的统称B．在变化的电场周围一定存在磁场C．在变化的磁场周围一定存在变化的电场D．电磁场是周期性变化的电场和磁场交替产生而形成的不可分离的统一体【解析】根据麦克斯韦的电磁场理论，变化的电场周围一定存在磁场，变化的磁场周围一定存在电场；非均匀变化的电场周围一定存在变化的磁场，非均匀变化的磁场周围一定存在变化的电场；电磁场是周期性变化的电场和磁场交替产生而形成的不可分离的统一体，所以A、C项错误；B、D项正确．【答案】BD10．(多选)将一磁铁缓慢或者迅速插到闭合线圈中的同一位置处，不发生变化的物理量是()A．磁通量的变化量 B．磁通量的变化率C．感应电流的大小 D．流过导体横截面的电量【解析】由于位置相同，两次过程初、末位置磁通量分别相同，磁通量变化量相同，A对．由于时间不同，磁通量的变化率eq\f(ΔΦ,Δt)不同，感应电动势及感应电流也就不同，B、C错．q＝It＝eq\f(E,R)t＝eq\f(ΔΦ,R)，D正确．【答案】AD二、填空题(本题共2个小题，共12分)11．(6分)面积为×10－2m2的正方形导线框处于磁感应强度为×10－2T的匀强磁场中．当线框平面与磁场垂直时，穿过线框的磁通量为__________Wb.在线框平面以线框的一边为轴转过90°的过程中，线圈中__________感应电流产生(选填“有”或“无”)．【解析】磁通量Φ＝BS＝×10－2××10－2Wb＝×10－4Wb.在线框平面以线框一边为轴转过90°的过程中穿过线框的磁通量减小，所以产生感应电流．【答案】×10－4有12．(6分)如图3所示，将一条形磁铁插入某一闭合线圈，第一次用s，第二次用s，设插入方式相同．则两次线圈中平均感应电动势之比为________，两次线圈之中电流之比________．图3【解析】根据法拉第电磁感应定律，平均感应电动势E＝neq\f(ΔΦ,Δt)，n、ΔΦ相同，平均感应电动势之比E1∶E2＝Δt2∶Δt1＝2∶1因线圈电阻不变，两次线圈之中电流之比I1∶I2＝2∶1.【答案】2∶12∶1三、计算题(本题共4个小题，共48分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分，有数值计算的题，答案中明确写出数值和单位)13．(10分)一个200匝的线圈，在秒时间内线圈中的磁通量的变化量为6×10－5韦，求线圈中的感应电动势的大小．【解析】线圈中产生的感应电动势的大小E＝neq\f(ΔΦ,Δt)＝200×eq\f(6×10－5,V＝V.【答案】V14．(12分)有一面积为100cm2的金属圆环，电阻为Ω，环中磁场的变化规律如图4中AB直线所示，且磁场方向与环面垂直．在A→B的过程中，计算流过环横截面的电流.【导学号：17592045】图4【解析】在A→B的过程中，由图像知环中的磁场增强，磁通量增加，因此有感应电流产生．E＝eq\f(ΔΦ,Δt)＝eq\f(ΔB,Δt)S＝eq\f,2)×100×10－4V＝5×10－4VI＝eq\f(E,R)＝eq\f(5×10－4,A＝5×10－3A.【答案】5×10－3A15．(12分)如图5所示，矩形线圈abcd绕OO′轴在B＝T的匀强磁场中以n＝4r/s的转速转动，已知ab＝20cm，bc＝40cm，线圈共有50匝，当线圈从如图5所示位置开始转动，一直转过90°的过程中，回答下面三个问题：图5(1)磁通量的变化量是多少？(2)磁通量的平均变化率为多少Wb/s?(3)线圈中产生的平均感应电动势是多大？【解析】(1)S＝ab·bc＝20×40cm2＝800cm2＝8×10－2m2ΔΦ＝Φ2－Φ1＝BS－0＝×8×10－2Wb＝×10－2Wb(2)Δt＝eq\f(1,4)T＝eq\f(1,4)·eq\f(1,n)＝eq\f(1,4)×eq\f(1,4)s＝eq\f(1,16)seq\f(ΔΦ,Δt)＝eq\f×10－2Wb,\f(1,16)s)＝Wb/s(3)E＝neq\f(ΔΦ,Δt)＝50×V