1、考案六本册综合学业质量标准检测(B)本卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分。满分100分，时间90分钟。第卷(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，第16小题只有一个选项符合题目要求，第710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(2019湖北省天门、仙桃、潜江三市高二上学期期末)2019年全国高考已经结束，高考使用的金属探测器，是在全国高考考生入场前统一使用的合法预防考生作弊的辅助检测设施。其结构原理图可简化为下图所示。探测器运用的是电磁感应的原理，发射线圈(外环)产生垂直于线圈平面大小和
2、方向交替变化的磁场，内环线圈是接收线圈，用来收集被查金属目标发出的磁场(接收线圈能完全屏蔽发射线圈产生的磁场)。随着磁场方向的反复变化，它会与所遇的任何导体物发生作用，导致导体物自身也会产生微弱的磁场，来自导体物的磁场进入内环线圈被接收到后，检测器会发出报警声。某一时刻发射线圈发射一向下的磁场，则下列说法中正确的是(C)A如果发射线圈发射的向下磁场增强，金属物中产生的涡流俯视看沿顺时针方向B如果发射线圈发射的向下磁场增强，则金属物中涡流产生的磁场也增强C金属物发出的磁场穿过接收线圈时，接收线圈中会产生一个微弱的电流，探测器相应的元件就是依据这一信号电流做出报警的D金属物发出的磁场穿过接收线圈时
3、，如果接收线圈中产生的微弱电流俯视看沿逆时针方向，则金属物发出的穿过接收线圈的磁场方向向上解析：当发射线圈发射的向下磁场增强，根据楞次定律，则感应磁场向上，依据右手螺旋定则，则感应电流方向俯视看沿逆时针方向，故 A错误；如果发射线圈发射的向下磁场增强，则金属物中产生涡流，但不能确定涡流的磁场强弱，故B错误；当接收线圈中产生一个微弱的电流，则探测器相应的元件就是依据这一信号电流，从而发出报警声，故C正确；如果接收线圈中产生的微弱电流俯视看沿逆时针方向，则金属物发出的穿过接收线圈的磁场可能方向向上大小减弱，也可能方向向下大小增强，故D错误。2(2019河南省八市高二下学期第二次联考)在科技馆中常看
4、到这样的表演：一根长1 m左右的空心铝管竖直放置(图甲)，把一枚磁性很强的小圆柱型永磁体从铝管上端放入管口，圆柱直径略小于铝管的内径，小圆柱在管内运动时，没有跟铝管内壁发生摩擦，则小圆柱从上端管口放入管中后，最终从下端管口落出经过的时间为t1，如果换用一条长度相同但有裂缝的铝管(图乙)，小圆柱在铝管中下落的时间为t2，g10 m/s2，则下列关于小圆柱在两管中下落的说法中正确的是( A)At1t2Bt10)变化，C2中磁场的磁感应强度恒为B2，一质量为m、电阻为r、长度为L的金属杆AB穿过区域C2的圆心垂直地跨放在两导轨上，且与导轨接触良好，并恰能保持静止。则下列说法错误的是( A)A通过金属
5、杆的电流大小为B通过金属杆的电流方向为从B到AC定值电阻的阻值为RrD整个电路中产生的热功率P解析：根据题述金属杆恰能保持静止，由平衡条件可得mgB2I2a，通过金属杆的电流大小为I，选项 A错误。由楞次定律可知，通过金属杆的电流方向为从B到A，选项B正确。根据区域C1中磁场的磁感应强度随时间按B1bkt(k0)变化，可知k，C1中磁场变化产生的感应电动势Ea2ka2，由闭合电路欧姆定律，有EI(rR)，联立解得定值电阻的阻值为Rr，选项C正确。整个电路中产生的热功率PEIka2，选项D正确。本题选错误的，故选 A。6(2019河南省周口市一中高二下学期期中)如图所示，导体直导轨OM和PN平行
6、且OM与x轴重合，两导轨间距为d，两导轨间垂直纸面向里的匀强磁场沿y轴方向的宽度按yd|sinx|的规律分布，两金属圆环固定在同一绝缘平面内，内、外圆环与两导轨接触良好，与两导轨接触良好的导体棒从OP开始始终垂直导轨沿x轴正方向以速度v做匀速运动，规定内圆环a端电势高于b端时，a、b间的电压Uab为正，下列Uabx图象可能正确的是(D)AABBCCDD解析：导体棒向右匀速运动切割磁感线产生感应电动势，eByvBdvsin ，大环内的电流为正弦交变电流；在第一个磁场区域的前一半时间内，通过大圆环的电流为顺时针增加的，由楞次定律可判断内球内a端电势高于b端，因电流的变化率逐渐减小，故内环的电动势逐
7、渐减小，同理可知，在第一个磁场区域的后一半时间内，通过大圆环的电流为顺时针逐渐减小；则由楞次定律可知，a环内电势低于b端，因电流的变化率逐渐变大，故内环的电动势变大；故D正确；ABC错误。7图甲为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(BC)A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5 000 V，所以1 000，选项C正
8、确D错误。8如下图(甲)所示，打开电流和电压传感器，将磁铁置于螺线管正上方距海绵垫高为h处静止释放，磁铁穿过螺线管后掉落到海绵垫上并静止。若磁铁下落过程中受到的磁阻力远小于磁铁重力，且不发生转动，不计线圈电阻。图(乙)是计算机荧屏上显示的UIt曲线，其中的两个峰值是磁铁刚进入螺线管内部和刚从内部出来时产生的。下列说法正确的是(AB)A若仅增大h，两个峰值间的时间间隔会减小B若仅减小h，两个峰值都会减小C若仅减小h，两个峰值可能会相等D若仅减小滑动变阻器的值，两个峰值都会减小解析：若仅增大h，磁铁穿过螺线管的时间减小，故 A正确；若仅减小h，由En知，E变小，两个峰值都会减小，故B正确，C错误；
9、若仅减小滑动变阻器阻值，滑动变阻器消耗的功率增大，故D错误。9(2019云南省玉溪一中高二上学期期末)如图所示，匀强磁场方向竖直向下，磁感应强度为B。正方形金属框abcd可绕光滑轴OO转动，边长为L，总电阻为R，ab边质量为m，其他三边质量不计，现将abcd拉至水平位置，并由静止释放，经一定时间到达竖直位置，ab边的速度大小为v，则下列说法正确的是(ABC)A在竖直位置时金属框产生的电动势大小为EBvLB从水平到竖直的过程中通过ab的电荷量为qBL2/RC从水平到竖直的过程中金属框内产生的热量大小等于mgLD从水平到竖直的过程中通过ab杆上b点电势大于a点电势解析：线框在竖直位置时，ab边恰好
10、垂直切割磁场，而且只有ab边切割，此时电动势EBLv，A正确；线框从水平到竖直的过程中，磁通量的变化量为|12|BL2，则该过程中，流过导线横截面的电量q，B正确；除ab外，其他三边质量不计，故线框在下摆的整个过程中，重心下降 ，根据能量守恒定律得mgLmv2Q，其中Q为整个过程中线框中产生的热量，解得：QmgLmv2，C正确；在下落过程中，根据右手定则可知，a点电势大于b点电势，D错误。10(2019江西省南昌二中高二上学期期末)半径为r 带缺口的刚性金属圆环在纸面上固定放置，在圆环的缺口两端引出两根导线，分别与两块垂直于纸面固定放置的平行金属板连接，两板间距为d，如图甲所示，有一变化的磁场
11、垂直于纸面，规定垂直纸面向里的方向为正，变化规律如图乙所示。在t0时刻平行板之间的中心位置有一电荷量为q的粒子由静止释放，粒子的重力不计，平行板电容器的充、放电时间不计，取上板的电势为零。粒子始终未打中极板，则以下说法中正确的是(ACD)A第2 s内上极板为正极B第2 s末粒子回到了原来位置C第2 s末两极板之间的电场强度大小为(V/m)D第4 s末粒子的电势能为(J)解析：由图象可知，在第2秒内，磁场垂直于纸面向内，磁感应强度变小，穿过金属圆环的磁通量变小，由楞次定律可知，感应电流磁场与原磁场方向相同，即感应电流磁场方向垂直于纸面向内，由此可见，上极板电势高，是正极，故A正确；由楞次定律可知
12、，在第1秒内，下板为正，粒子向上做匀加速运动，第2秒内，上板为正，粒子向上做匀减速运动，直到速度为零，即第2 s末粒子距离出发点最远，没有回到原来的位置，故B错误；法拉第电磁感应定律可知，在第2秒内产生的感应电动势为：ESr2V(V)，则两极板间的电场强度为：E(V/m)，故C正确；第4秒末下极板是正极，且粒子回到两板中点，因上板电势为零，则中点的电势为E V，粒子具有的电势能为：Epq J，故D正确。第卷(非选择题共60分)二、填空题(共3小题，共14分。把答案直接填在横线上)11(3分)如图所示，电表均为理想的交流电表，保险丝P的熔断电流为2 A，电容器C的击穿电压为300 V。若在a、b
13、间加正弦交变电压，并适当地调节R接入电路中的阻值，使P恰好不被熔断，C恰好不被击穿，则电流表的读数为_2_ A，电压表的读数为_212.1或150_ V。解析：电流表读数为有效值，保险丝熔断电流2 A指有效值，则电流表读数为2 A；电压表读数为有效值，电容器C的击穿电压300 V指最大值，所以电压表读数为150 V212.1 V。12(5分)交流电流表是一种能够测量交变电流有效值的仪表，使用时，只要将电流表串联进电路即可。扩大交流电流表量程可以给它并联一个分流电阻。还可以给它配接一只变压器，同样也能起到扩大电流表量程的作用。如图所示，变压器a、b两个接线端子之间线圈的匝数n1，c、d两个接线端
14、子之间线圈的匝数n2，并且已知n1n2，若将电流表的“03 A”量程扩大，应该将交流电流表的接线柱的“0”“3 A”分别与变压器的接线端子_a、b_相连(选填“a、b”或“c、d”)；这时，电流表的量程为_ A。解析：当只有一组原、副线圈时，理想变压器电流与匝数间的关系是，即匝数与电流成反比。已知变压器a、b两个接线端子之间线圈的匝数为n1，大于c、d两个接线端子之间线圈的匝数为n2，即n1n2。因此，该交流电流表的接线柱的“0”“3 A”分别与变压器的接线端子a、b相连，这样，电流表的小示数才能反映原线圈中的大电流，起到扩展量程的作用。此时，电流表的量程为I2I1 A。13(6分)(2019
15、辽宁省本溪市高二上学期期末)某同学利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”，如图甲所示。将热敏电阻R安装在需要探测温度的地方，当环境温度正常时，继电器的上触点接触，下触点分离，指示灯亮；当环境温度超过某一值时，继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响。图甲中继电器的供电电压U13 V，继电器线圈用漆包线绕成，其电阻R0为30 。当线圈中的电流大于等于50 mA时，继电器的衔铁将被吸合，警铃响。图乙是热敏电阻R的阻值随温度变化的图象。(1)图甲中警铃的接线柱C应与接线柱_B_相连，指示灯的接线柱D应与接线柱_A_相连(均选填“A”或“B”)。(2)当环境温度升高时，热敏电阻阻值将_减小_，继电器
16、的磁性将_增大_(均选填“增大”“减小”或“不变”)，当环境温度达到_80_ 时，警铃报警。解析：(1)由题中“当环境温度超过某一值时，继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响”，所以警铃的接线柱C应与接线柱B连，指示灯的接线柱D应与接线柱A相连；(2)分析乙图发现：温度升高时，热敏电阻阻值减小，根据欧姆定律，电路中电流就会增大，电磁铁的磁性就会增大；当线圈中的电流I50 mA0.05 A时，继电器的衔铁将被吸合，警铃报警，则控制电路的总电阻R总60 因此热敏电阻RR总R06030 30 由图乙可知，此时t80 ，所以，当温度t80 时，警铃报警。三、论述计算题(共4小题，46分。解答应写出必要
17、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(10分)(2019贵州省凯里市第一中学高二上学期期中)如图所示，两光滑金属导轨，接有电阻R，间距为d，导轨放在桌面上的部分是水平的，仅在桌面的区域内有磁感应强度为B，方向竖直向下的匀强磁场，桌面高为H，金属杆ab质量为m，电阻为r，从导轨上距桌面高度为h的地方由静止开始释放，落地点距桌面左边缘的水平距离为s，重力加速度为g，导轨电阻不计，求：(1)整个过程中R上的最大瞬时电流；(2)整个过程中电阻r产生的焦耳热。答案：(1)I(2)Qr解析：(1)金属棒刚进入磁场时电流最大，设金属杆刚
18、进入磁场时速度为v0，由机械能守恒定律有：mghmv，又由法拉第电磁感应定律有：EBdv0，由闭合电路欧姆定律有：I，联立得：I(2)设金属杆刚离开磁场时速度为v，接着金属杆开始做平抛运动：在竖直方向上有：Hgt2，在水平方向上有：svt，根据能量守恒有：Qmvmv2，电磁感应过程中电阻r上产生的焦耳热为：QrQ，联立得：Qr。15(11分)交流发电机的发电原理是矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO匀速转动。一小型发电机的线圈共220匝，线圈面积S0.05 m2，线圈转动的频率为50Hz，线圈内阻不计，磁场的磁感应强度B T。如果用此发电机带动两个标有“220 V11 kW”的电机正常工作
19、，需在发电机的输出端a、b与电机之间接一个理想变压器，电路如下图。求：(1)发电机的输出电压为多少？(2)变压器原副线圈的匝数比为多少？(3)与变压器原线圈串联的交流电流表的示数为多少？答案：(1)1 100 V(2)51(3)20 A解析：(1)根据EmNBS1 100 V得输出电压的有效值为U11 100 V(2)根据得(3)根据P入P出2.2104 W再根据P入U1I1，解得I120 A16(12分)(2019安徽省部分省示范中学高二下学期期中)如图(甲)所示，AB、CD是间距为L1 m的足够长的光滑平行金属导轨，导轨平面与水平面夹角为，在虚线下方的导轨平面内存在垂直于导轨平面向上的匀强
20、磁场，导轨电阻不计，长为1 m的导体棒ab垂直放置在导轨上，导体棒电阻R1 ；AB、CD右侧连接一电路，已知灯泡L的规格是“3 V,3 W”，定值电阻R110 ，R215 。在t0时，将导体棒ab从某一高度由静止释放，导体棒的速度时间图象如图(乙)所示，其中OP段是直线，PM段是曲线。若导体棒沿导轨下滑12.5 m时，导体棒达到最大速度，并且此时灯泡L已正常发光，假设灯泡的电阻恒定不变，重力加速度g10 m/s2，试求：(1)导轨平面与水平面的夹角；(2)匀强磁场的磁感应强度大小B0；(3)从导体棒静止释放到速度达到最大的过程中，通过电阻R1的电荷量。解析：(1)由图知，01 s内ab棒做匀加
21、速直线运动，加速度为：a m/s25 m/s2根据牛顿第二定律有：mgsinma解得sin0.5，代入数据得：30；(2)导体棒达到最大速度时，灯泡L已正常发光，通过灯泡L的电流为：I A1 A导体棒产生的感应电动势为：EUI(R)10 V由图读出导体棒的最大速度为：vm10 m/s根据EB0lvm解得：B01 T；(3)01 s内ab棒的位移为：x1t2.5 m从导体棒静止释放至速度达到最大的过程中，导体棒ab在磁场中通过的位移为：x2sx112.52.5 m10 m灯泡L的电阻为：RL3 ，电路的总电阻为：R总RLR10 ，通过灯泡L的电荷量为：qt1 C根据并联电路的特点知，通过电阻R1
22、和R2的电流之比为：由qIt，t相同，则通过电阻R1和R2的电荷量之比为，所以通过电阻R1的电荷量为：q1q0.6 C。17(13分)如图所示，粗糙斜面的倾角37，边长L10.5 m的正方形区域内存在着垂直于斜面向下的匀强磁场。一个匝数n10的刚性正方形线框，边长为L20.6 m，通过松弛的柔软导线(对线框的作用力近似为零)与电阻R相连，R1.25 。正方形磁场区域的一半恰好在正方形线框内部。已知线框质量m2 kg，总电阻R01.25 ，与斜面间的动摩擦因数0.5。从t0时起，磁场的磁感应强度按BB02t(T)的规律变化，线框能保持一段时间静止在斜面上。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10
23、m/s2，sin370.6，cos370.8，求：(1)线框不动时，回路中的感应电动势E；(2)B0的取值范围；(3)若t0时刻线框恰好不上滑，线框保持不动的时间内，电阻R上产生的热量Q的最大值是多少？答案：(1)2.5 V(2)0.8 TB04 T(3)2 J解析：(1)由Enn，解得E2.5 V(2)由I，解得I1 A经分析可知t0时刻线圈若恰要上滑时有mgsinmgcosnB01IL1解得B014 Tt0时线圈若恰要下滑有mgsinmgcosnB02IL1解得B020.8 T则0.8 TB04 T(3)线框保持不动的最长时间为t，这段时间内磁感应强度从4 T减小为0.8 T由BB02t，解得t1.6 s由QI2Rt，解得Q2 J