高中新课标人教版物理 选32全册综合能力检测B.docx

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高中新课标人教版物理选32全册综合能力检测B

本册综合能力检测（B）

本卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分．满分100分，时间90分钟

第Ⅰ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＝

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＝

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＝

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＝

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＝

.

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（　　）

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ω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ω

D．圆圈b的角速度小于圆圈a的角速度ω

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ω，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

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41，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＝36

sin100πtV

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，而电流i＝

，i与x成正比，A错．

当

≤x≤l时，E＝Blv保持不变，B错．当l

－1）l时，两边同时切割磁感线产生电动势相互抵消，电流逐渐减小，当右边出磁场即x>

l时，E迅速减小，此两段电流变化应有不同，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（　　）

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μ，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μmg＋

B．cd杆所受摩擦力为零

C．回路中的电流强度为

D．μ与V1大小的关系为μ＝

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＝μmg＋F安，对bc，μF安＝mg，因为F安＝

，故AD正确，又因为cd不切割磁感线，故C错误．

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Ⅱ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Ⅰ与线圈Ⅱ的匝数相等，R0＝1.2kΩ，R＝3.6kΩ，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＝________kΩ.

答案：

1.8

解析：

当Ⅰ、Ⅱ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与R并联后的总电阻与R0相等，即可形成电路对称．

则

＝R0

代入数据R0＝1.2kΩ，R＝3.6kΩ，解得Rx＝1.8kΩ.

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4～5Ω，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1Ω）、直流电压表（内阻约5kΩ）、滑动变阻器（0～20Ω）、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

______________________________________________________________________________________________．

答案：

（1）如下图所示

（2）如下图所示．

（3）①往保温杯中加入一些热水，待温度稳定时读出温度计示数；

②调节滑动变阻器，快速测出几组电流表和电压表的值；

③重复①～②，测量不同温度下的数据；

④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110，两变压器间输电导线的总电阻为2Ω.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）24011

解析：

（1）送电电压：

U2＝

U1＝5000V

送电电流：

I2＝P2/U2＝P1/U2＝100A

损失的功率：

P损＝I

R＝20000W

（2）U3＝U2－I2R＝4800V

降压变压器匝数比：

＝

＝

＝

.

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0.3Ω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0.1Ω.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

带电粒子在A，B板间能做匀速圆周运动，

则mg＝Eq＝

q，∴m＝

.

带电粒子做圆周运动的半径r＝

＝

＝

∴v＝

＝

m/s＝0.4m/s.

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＝0.6Ω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＝0.3Ω，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．

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＝

＝0.2Ω

所以电阻R两端电压U＝

E＝

×0.18V＝0.072V

通过电阻R的电流：

I1＝

＝

＝0.12A

t1－t2（0.2－0.4s）

E＝0，I2＝0

t2－t3（0.4－0.6s）同理：

I3＝0.12A，I－t图线如图

17．（12分）（2009·潍坊统考）如图甲所示，水平虚面PQ上方两侧有对称的范围足够大的匀强磁场，磁场方向分别水平向左和水平向右，磁感应强度大小均为B0＝2T.用金属条制成的闭合正方形框aa′bb′边长L＝0.5m，质量m＝0.3kg，电阻R＝1Ω.现让金属方框平面水平，aa′边、bb′边分别位于左、右两边的磁场中，且与磁场方向垂直，金属框由静止开始下落，其平面在下落过程中始终保持水平，当金属框下落至PQ前一瞬间，加速度恰好为零．以金属框下落至PQ为计时起点，PQ下方加一范围足够大的竖直向下的磁场，磁感应强度B与时间t之间的关系图象如图乙所示．不计空气阻力及金属框的形变．g取10m/s2.求：

（1）方框经过PQ位置时的速度大小．

（2）方框越过PQ后2s内下落的距离．

（3）方框越过PQ后2s内产生的焦耳热．

答案：

（1）0.75m/s　

（2）21.5m　（3）0.5J

解析：

（1）当方框的加速度恰好为零时，受到的安培力与重力平衡

F1安＝mg①

F1安＝2BI1L②

I1＝

③

解得v＝

＝0.75m/s④

（2）经过分析知导线框进入PQ下方后作竖直下抛运动，设2s内下落距离为h

h＝vt＋

gt2⑤

解得h＝21.5m⑥

（3）设金属框在PQ下方磁场中运动时产生的感应电流为I，感应电动势为E，由法拉第电磁感应定律

E＝

l2⑦

由图象得

＝2T/s⑧

I＝

⑨

Q＝I2Rt⑩

解得Q＝0.5J⑪