1、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)1目前金属探测器已经广泛应用于各种安检、高考及一些重要场所，关于金属探测器的下列有关论述正确的是 ()A金属探测器可用于月饼生产中，用来防止细小的金属颗粒混入月饼馅中B金属探测器能帮助医生探测儿童吞食或扎到手脚中的金属物，是因为探测器的线圈中能产生涡流C使用金属探测器的时候，应该让探测器静止不动，探测效果会更好D能利用金属探测器检测考生是否携带手机等违禁物品，是因为探测器的线圈中通有直流电答案A解析金属探测器是通过其通有交流电的探测线圈，会在金属中激起涡流，反射回探测线圈，从而改变原交流电的大小和相
2、位，从而起到探测作用当探测器对于被测金属发生相对移动时，探测器中的线圈的感应电流产生的磁场相对变化较快，在金属中产生的涡流会更强，检测效果更好，正确选项为A.2一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1所示，则下列四个图中能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) ()图1答案B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
3、向的感应电流，且先增大再减小，故选项B正确3如图2所示，电感L的自感系数很大，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2A灯A比灯B先亮，然后灯A熄灭B灯B比灯A先亮，然后灯B逐渐变暗C灯A与灯B一起亮，而后灯A熄灭D灯A与灯B一起亮，而后灯B熄灭答案B解析开关S闭合时，B灯立即亮，A灯由于电感L的自感作用，将逐渐变亮，由于总电流逐渐变大，路端电压变小，B灯逐渐变暗，选项B符合要求4如图3所示是一交变电流的it图象(t轴上方图线为正弦曲线的一部分)，则该交变电流的有效值为 ()图3A4 A B2 A C. A D. A答案D解析设该交变电流的有效值
4、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5一矩形线圈在匀强磁场中转动，产生交变电流的电动势为e220sin (100t) V，对于这个交变电流的说法错误的是 ()A此交变电流的频率为50 Hz，周期为0.02 sB此交变电流电动势的有效值为220 VC耐压为220 V的电容器不能够在该交变电路中使用Dt0时，线圈平面与中性面垂直，此时磁通量为零答案D解析由电动势瞬时值表达式可知，此交变电流的频率为50 Hz，周期为0.02 s，电动势的有效值为220 V，最大值为220 V，故A、B、C选项正确当t0时，电动势的瞬时值为零，说明t0时线圈
5、处于中性面位置，通过线圈的磁通量为最大，故D选项错误6如图4甲所示，水平桌面上一个面积为S的圆形金属框置于匀强磁场中，金属框平面与磁场垂直，磁感应强度B1随时间t的变化关系如图乙所示.0到1 s内磁场方向垂直线框平面向下圆形金属框与一个水平的平行金属导轨相连接，导轨上放置一根导体棒，导体棒的长为L，电阻为R，且与导轨接触良好，导体棒处于另一匀强磁场中，其磁感应强度恒为B2，方向垂直导轨平面向下，如图甲所示若导体棒始终保持静止，则其所受的静摩擦力f随时间变化的图象是下列图中的(设向右为静摩擦力的正方向) ()图4答案A解析根据楞次定律、左手定则和平衡条件可知A项正确二、多项选择题(本题共4小题，
6、每小题5分，共20分在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分)7某发电站用11 kV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330 kV送电，下面选项正确的是()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，电压升高后，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，P，其中U不是输送电压，是损失电压，C错误
7、；半径变为原来的，根据公式R，电阻变为原来的900倍，P损I2R，功率保持不变，D正确8如图5甲是录音机的录音电路原理图，乙是研究自感现象的实验电路图，丙是光电传感的火灾报警器的部分电路图，丁是电容式话筒的电路原理图，下列说法正确的是 ()图5A甲图中录音机录音时，由于话筒的声电转换，线圈中变化的电流在磁头缝隙处产生变化的磁场B乙图电路开关断开瞬间，灯泡会突然闪亮一下，并在开关处产生电火花C丙图电路中，当有烟雾进入罩内时，光电三极管上就会因烟雾的散射而有光的照射，表现出电阻的变化D丁图电路中，根据电磁感应原理，声波的振动会在电路中产生恒定的电流答案AC解析乙图电路开关断开瞬间，线圈中产生很高的
8、自感电动势，但由于电路不能构成回路，所以不会产生感应电流，灯泡不会突然闪亮一下，选项B错误；丁图电路中，声波的振动会改变M、N间的距离，从而改变了电容的大小，在电路中产生变化的充放电电流，选项D错误9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5 000 V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5 VB电压表的示数等于 VC实现点火的条件是1 000D实现点火的条件是1 000，故选项C正确，选
9、项D错误10.如图7所示，边长为l的单匝正方形闭合导线框置于磁感应强度为B的匀强磁场中，线框平面与磁感线的方向垂直用力将线框分别以速度v1和v2匀速拉出磁场，比较这两个过程，以下判断正确的是 ()图7A若v1v2，通过线框导线的电荷量q1q2B若v1v2，拉力F1F2C若v12v2，拉力的功率P14P2D若v12v2，拉力所做的功W12W2答案BCD解析由于E，I，qIt，所以q由于及R一定，故q1q2，所以A错误由于FF安，而F安BIl，I，EBlv，所以FF安.由此可看出，若v1v2，则F1F2，B正确由PFv，FF安.所以P.若v12v2，则P14P2，故C正确由拉力做功WFlF安ll，
10、若v12v2，则W12W2，故D正确三、填空题(本题共2小题，共9分)11(3分)如图8所示，单匝矩形闭合导线框abcd全部处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中，线框面积为S，电阻为R.线框绕与cd边重合的固定转轴以角速度匀速转动，线框中感应电流的有效值I_.线框从中性面开始转过的过程中，通过导线横截面的电荷量q_.图8答案解析电动势最大值EmBS，有效值EBS.由闭合电路欧姆定律可得I，电荷量qtt.12(6分)在研究电磁感应现象的实验中，图9(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(2)将原线圈插入副线圈中，闭合开关，副线
11、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”)(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，感应电流的磁场与原磁场方向相反，故与电流绕行的方向相反(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，故电流绕行的方向相同四、计算题(本大题共4小题，共47分)13(11分)轻质细线吊着一质量为m0.32 kg、边长为L0.8 m、匝数n10的正方形线圈，总电阻为r1 .边长为
12、的正方形磁场区域对称分布在线圈下边的两侧，如图10甲所示，磁场方向垂直纸面向里，大小随时间变化关系如图乙所示，从t0开始经t0时间细线开始松弛，取g10 m/s2.求：图10(1)在前t0时间内线圈中产生的电动势；(2)在前t0时间内线圈的电功率；(3)t0的值答案(1)0.4 V(2)0.16 W(3)2 s解析(1)由法拉第电磁感应定律得Enn()210()20.5 V0.4 V(2)I0.4 A，PI2r0.16 W(3)分析线圈受力可知，当细线松弛时有F安nBImg，IB2 T由题图乙知，B10.5t0(T)解得t02 s14. (11分)如图11所示为交流发电机示意图，匝数为n100
13、匝的矩形线圈，边长分别为10 cm和20 cm，内阻为5 ，在磁感应强度B0.5 T的匀强磁场中绕OO轴以50 rad/s的角速度匀速转动，线圈外部和20 的电阻R相连接求：图11(1)S断开时，电压表示数；(2)开关S合上时，电压表和电流表示数；(3)通过电阻R的电流最大值是多少？电阻R上所消耗的电功率是多少？答案(1)50 V(2)40 V2 A(3)2 A80W解析(1)感应电动势的最大值EmnBS1000.50.10.250 V50 VS断开时，电压表示数为电源电动势的有效值E50 V.(2)当开关S合上时，由闭合电路欧姆定律得I A2 AUIR220 V40 V(3)通过R的电流最大
14、值ImI2 A.电阻R上所消耗的电功率PUI402 W80 W.15(12分)如图12所示，某小型水电站发电机的输出功率为10 kW，输出电压为400 V，向距离较远的用户供电，为了减少电能损失，使用2 kV高压输电，最后用户得到220 V、9.5 kW的电力，求：图12(1)升压变压器原、副线圈的匝数比n1n2；(2)输电导线的总电阻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16(13分)如图13甲所示，光滑且足够长的金属导轨MN、PQ平行地固定
15、在同一水平面上，两导轨间距L0.2 m，电阻R0.4 ，导轨上停放一质量m0.1 kg的金属杆ab，位于两导轨之间的金属杆的电阻r0.1 ，导轨的电阻可忽略不计整个装置处于磁感应强度B0.5 T的匀强磁场中，磁场方向竖直向下现用一水平外力F水平向右拉金属杆，使之由静止开始运动，在整个运动过程中金属杆始终与导轨垂直并接触良好，若理想电压表的示数U随时间t变化的关系如图乙所示从金属杆开始运动经t5 s时，求：图13(1)通过金属杆的感应电流的大小和方向；(2)金属杆的速度大小；(3)外力F的瞬时功率答案(1)1 Aba(2)5 m/s(3)1 W解析(1)由题图乙可知，t5 s时的U0.4 V此时电路中的电流(即通过金属杆的电流)I1 A用右手定则判断出，此时电流的方向为由ba(2)金属杆产生的感应电动势EI(Rr)0.5 V因EBLv，所以5 s时金属杆的速度大小v5 m/s(3)金属杆速度为v时，电压表的示数为UBLv由题图乙可知，U与t成正比，由于R、r、B及L均为不变量，所以v与t成正比，即金属杆应沿水平方向向右做初速度为零的匀加速直线运动金属杆运动的加速度a1 m/s2根据牛顿第二定律，在5 s末时对金属杆有FBILma，解得F0.2 N此时外力F的瞬时功率PFv1 W
