人教版高中物理选修32期末检测卷Word文件下载.docx

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B．因为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为原来的900倍

D．若要使输电线上损失功率不变，可将输电线的半径减为原来的

解析　输送功率一定，P＝UI，电压升高后，电流变为原来的

＝

，故选项A错，B选项正确；

P损＝I2R，输电线损失功率为原来的

，故选项C错；

根据R＝ρ

，半径为原来的

，电阻为原来的900倍，故选项D选项正确．

答案　BD

3．一磁铁自远处匀速沿一圆形线圈的轴线运动，并穿过线圈向远处而去，如图所示，则下列四个图中较正确反映线圈中电流I和时间t的关系的是（线圈中电流的图示箭头方向为正方向）（　　）

解析　当条形磁铁向右运动且并未穿过线圈过程中，通过线圈的磁通量向右逐渐增加，由楞次定律可知，线圈中的感应电流为正方向，当条形磁铁的正中央到达线圈位置时，磁通量的变化率为最小，感应电流为零，当条形磁铁正中央通过线圈后，穿过线圈向右的磁通量逐渐减小，则线圈中产生负方向的感应电流，且先增大再减小，故选项B正确．

答案　B

4．如图所示，L是一个带铁芯的线圈，R为纯电阻，两条支路直流电阻阻值相等，那么在接通和断开电键的瞬间，电流表的读数大小关系是（　　）

A．I1<

I2　I1′>

I2′　　　B．I1<

I2　I1′＝I2′

C．I1>

I2　I1′＝I2′D．I1＝I2　I1′<

I2′

解析　因为两支路直流电阻相等，故当电键闭合，电路稳定后，两支路电流相等，设为I0，接通瞬间，由于L的自感作用，此时L相当于断路，故I1<

I0，I2>

I0，断开瞬间，L与R构成闭合回路，由于L的自感作用，L相当于电源，提供电流I1′＝I2′，故B选项正确．

5．一闭合线圈垂直置于匀强磁场中，若磁感应强度如图（a）所示，则线圈中的感应电流随时间变化的图线是下图中的（　　）

解析　由法拉第电磁感应定律得E＝

，当

＝k时，E＝kS，在0～

内，电流为一常量，在

～T时间内，电流仍为一常量，只是前后半个周期电流方向相反．四个选项中只有A符合题目要求．

答案　A

6．（2012·

新课标全国）自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈，原、副线圈都只取该线圈的某部分．一升压式自耦调压变压器的电路如图所示，其副线圈匝数可调．已知变压器线圈总匝数为1900匝；

原线圈为1100匝，接在有效值为220V的交流电源上．当变压器输出电压调至最大时，负载R上的功率为2.0kW.设此时原线圈中电流有效值为I1，负载两端电压的有效值为U2，且变压器是理想的，则U2和I1分别约为（　　）

A．380V和5.3AB．380V和9.1A

C．240V和5.3AD．240V和9.1A

解析　对理想变压器，原、副线圈功率相同，故通过原线圈的电流I1＝

A≈9.1A，负载两端电压，即为副线圈电压，由

，可得U2＝

U1＝380V，故选项B正确．

7．平行金属导轨MN竖直放置于绝缘水平地板上，如图所示，金属杆PQ可以紧贴导轨无摩擦滑动，导轨间除固定电阻R以外，其他部分电阻不计，匀强磁场B垂直穿过导轨平面，以下有两种情况：

第1次，先闭合开关S，然后从图中位置由静止释放PQ，经一段时间后PQ匀速到达地面；

第2次，先从同一高度由静止释放PQ，当PQ下滑一段距离后突然闭合开关S，最终PQ也匀速到达了地面．设上述两种情况PQ由于切割磁感线产生的电能（都转化为热）分别为W1、W2，则可以判定（　　）

A．W1>

W2　　　　　B．W1＝W2

C．W1<

W2D．以上结论都不正确

解析　两种情况下，PQ最终匀速到达地面，说明受重力和安培力等大反向，安培力F＝

，所以落地时速度相同，由能量守恒可得W1＝W2，故B选项正确．

8．如图所示的电路可将声音信号转化为电信号，该电路中b是固定不动的金属板，a是能在声波驱动下沿水平方向振动的镀有金属层的振动膜，a、b构成了一个电容器，且通过导线与恒定电源两极相接，若声源S发出声波，则a振动过程中（　　）

A．a、b板之间的电场强度不变

B．a、b所带的电荷量不变

C．电路中始终有方向不变的电流

D．当a板向右位移最大时，电容器电容最大

解析　由题意可知，a板将在声波的作用下沿水平左右振动，a、b两板距离不断发生变化，由电容C＝

可知，a板左右移动时，电容器电容不断变化，由于两极板电压不变，所以电容器极板上的电荷量不断变化，即电容器有时充电，有时放电，故D选项正确．

答案　D

9.一矩形线圈在匀强磁场中转动，产生交变电流的电动势为e＝220

sin100πtV，对于这个交变电流的说法正确的是（　　）

A．此交变电流的频率为100Hz，周期为0.01s

B．此交变电流电动势的有效值为220V

C．耐压为220V的电容器能够在该交变电路中使用

D．t＝0时，线圈平面与中性面垂直，此时磁通量为零

解析　由电动势瞬时值表达式可知，此交变电流的频率为50Hz，周期为0.02s，有效值为220V，最大值为220

V＝311V，故A、C选项错误，B选项正确．当t＝0时，电动势的瞬时值为零，说明t＝0时线圈处于中性面位置，通过线圈的磁通量为最大，故D选项错误．

10．如图相距为L的两光滑平行导轨，平行放置在倾角为θ的斜面上，导轨的右端接有电阻R（轨道电阻不计），斜面处在一匀强磁场B中，磁场方向垂直于斜面向上，质量为m，电阻为2R的金属棒ab放在导轨上，与导轨接触良好，由静止释放，下滑距离s后速度最大，则（　　）

A．下滑过程电阻R消耗的最大功率为

R

B．下滑过程电阻R消耗的最大功率为

C．下滑过程克服安培力做的功为

R2

D．下滑过程克服安培力做的功为mgs·

sinθ－

解析　ab棒下滑过程中受重力，轨道支持力和安培力作用，加速度a＝0时速度最大，感应电动势最大，电路中电流最大，电阻消耗热功率最大．

当a＝0时，有

mgsinθ＝BImL＝

，vm＝

，

解得Im＝

回路最大总功率P总＝I

R总＝

R.

电阻R消耗的最大功率PR＝I

R＝

故A选项正确，B选项错误；

由能量守恒有

mgh＝

mv

＋Q，

|W安|＝Q＝mgh－

＝mgssinθ－

R2，故D选项正确，C选项错误．

答案　AD

第Ⅱ卷（非选择题，共50分）

二、填空题（本题共2小题，每题8分，共16分，将正确结果填在题中横线上）

11．现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计（零刻线在正中位置）及开关如图所示连接在一起，在开关闭合、线圈A在线圈B中的情况下，某同学发现当他将滑动变阻器的滑动片P向左滑动时，电流计指针向右偏转，由此可以推断：

如果将线圈A从线圈B中抽出时，电流表指针________．当开关由断开状态突然闭合，电流表指针将________．当滑动变阻器滑片P向右滑动时，电流表指针________（填右偏、左偏）．

解析　因为滑动变阻器的滑动片P向左滑动时，接入电路的电阻增大，电流减小，穿过线圈B的磁通量减小，指针右偏．反之穿过线圈B的磁通量增大，指针左偏，所以A抽出时磁通量减小，电流表指针右偏，开关接通瞬间和滑动变阻器滑动片P向右滑动时，磁通量增大，指针左偏．

答案　

（1）右偏

（2）左偏

（3）左偏

12．如图所示的理想变压器供电的电路中，若将S闭合，则电流表A1的示数将________，电流表A2的示数将________，电流表A3的示数将________，电压表V的示数将________．（填变大、变小或不变）

解析　S闭合，R1、R2并联后，总电阻减小，电压不变，干路中总电流变大，A2示数增大，V的示数不变，A3示数变大，故R1两端电压不变，A1示数不变．

答案　不变　变大　变大　不变

三、计算题（共3小题，共34分．解答应写出必要的文字说明，方程和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，在答案中必须明确写出数值和单位）

13．（10分）如图所示，匝数N＝100匝、截面积S＝0.2m2、电阻r＝0.5Ω的圆形线圈MN处于垂直纸面向里的匀强磁场内，磁感应强度随时间按B＝0.6＋0.02t（T）的规律变化．处于磁场外的电阻R1＝3.5Ω，R2＝6Ω，电容C＝30μF，开关S开始时未闭合，求：

（1）闭合S后，线圈两端M、N两点间的电压UMN和电阻R2消耗的电功率；

（2）闭合S一段时间后又打开S，则S断开后通过R2的电荷量为多少？

解析　

（1）线圈中的感应电动势E＝N

＝N

S＝100×

0.02×

0.2V＝0.4V.

通过电源的电流

I＝

A＝0.04A.

线圈两端M、N两点间的电压UMN＝I（R1＋R2）

＝0.04×

9.5V＝0.38V.

电阻R2消耗的功率P2＝I2R2＝0.042×

6W＝9.6×

10－3W.

（2）闭合S一段时间后，电路稳定，电容器C相当于开路，其两端电压UC等于R2两端的电压，即UC＝IR2＝0.04×

6V＝0.24V.

电容器充电后所带电荷量为

Q＝CUC＝30×

10－6×

0.24C＝7.2×

10－6C.

当S再断开后，电容器通过电阻R2放电，通过R2的电荷量为7.2×

答案　

（1）0.38V　9.6×

10－3W

（2）7.2×

10－6C

14．（11分）在B＝0.5T的匀强磁场中，有一个匝数N＝100匝的矩形线圈，边长为Lab＝0.2m，Lbc＝0.1m，线圈绕中心轴OO′以角速度ω＝314rad/s由图所示位置逆时针方向转动（从上往下看），试求：

（1）线圈中产生感应电动势的最大值；

（2）线圈转过30°

时感应电动势的瞬时值；

（3）线圈转过

周期的过程中感应电动势的平均值．

解析　

（1）将立体图改画成平面俯视图，如图所示．当线圈平面与磁感线平行时，ab、cd两边垂直切割磁感线，线圈中产生感应电动势最大

Em＝2NBLv＝2NBLabω

＝NBωLabLbc＝314V.

（2）当线圈转过30°

时，如图所示，

E＝2NBLabvcos30°

＝2NBLabω

cos30°

＝NBωLabLbccos30°

＝314×

V＝271.9V.

周期过程中感应电动势的平均值由磁通量变化率得

＝4N

＝4NBΔS

＝200V.

答案　

（1）314V

（2）271.9V

（3）200V

15．（13分）两根相距为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.求：

（1）ab杆受的拉力F多大？

（2）试导出μ与v1的大小关系式．

解析　

（1）ab棒切割磁感线产生感应电动势，cd棒不切割磁感线，整个回路中的感应电动势

E＝BLv1，

回路中的电流I＝

ab棒受安培力F安＝BIL.

ab棒沿导轨匀速运动，受力平衡F＝F安＋f1，

f1＝μmg，

联立以上方程解得

F＝μmg＋

.

（2）cd棒所受摩擦力为

f2＝μF安，

cd棒以v2匀速向下运动，则

mg＝f2.

联立解得μ＝

答案　

（1）μmg＋

（2）