1、综合检测卷B(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了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要则以下符合事实的是 ()A丹麦物理学家奥斯特梦圆电生磁，终于发现了电磁感应现象B英国物理学家麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发一种电场C法拉第发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕D安培定则是用来判断通电导线在磁场中所受安培力方向的答案B2.酒精测试仪用于对机动车驾驶人员是否酒后驾车及其他严禁酒后作业人员的现场检测，它利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度的变化而变化，在
2、如图1所示的电路中，不同的酒精气体浓度对应着传感器的不同电阻，这样，显示仪表的指针就与酒精气体浓度有了对应关系如果二氧化锡半导体型酒精气体传感器电阻r的倒数与酒精气体的浓度c成正比，那么，电压表示数U与酒精气体浓度c之间的对应关系正确的是()图1AU越大，表示c越大，c与U成正比BU越大，表示c越大，但是c与U不成正比CU越大，表示c越小，c与U成反比DU越大，表示c越小，但是c与U不成反比答案B解析传感器电阻r的倒数与酒精气体浓度c成正比，即kc.电路中的电流为I，电压表示数UIR0，可见电压U与酒精气体浓度c的关系不成正比，但随浓度的增大而增大故B正确3.如图2所示是测定自感系数很大的线圈
3、L直流电阻的电路，L两端并联一只电压表，用来测量自感线圈的直流电压在测量完毕后，将电路解体时应 ()图2A先断开S1 B先断开S2C先拆除电流表 D先拆除电阻R答案A解析只要不断开S1线圈L与电压表就会组成闭合电路，在断开电路干路时，线圈L会因此产生感应电流，流过电压表的电流方向与原来方向相反，电压表中指针将反向转动，损坏电压表，所以必须先拆下电压表，即断开S1.4.如图3所示，两条平行的虚线间的区域内存在着有界匀强磁场，有一较小的三角形线框abc的ab边与磁场边界平行，现使此线框向上匀速穿过磁场区域，运动过程中始终保持速度方向与ab边垂直，则下图中哪一个可以定性地表示线框在上述过程中感应电流
4、随时间变化的规律 ()图3答案D解析感应电流的变化与感应电动势的变化一致，线圈进入磁场过程中，切割磁感线的有效长度逐渐变短，感应电动势逐渐变小，完全进入磁场之后，磁通量不再变化，感应电动势等于零，离开磁场过程中，切割磁感线的有效长度逐渐变短，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正确的是 ()A此交变电流的频率为100 Hz，周期为0.01 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B解析由电动势瞬时值表达式可知，此交变电流的频
5、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、C选项错误，B选项正确当t0时，电动势的瞬时值为零，说明t0时线圈处于中性面位置，通过线圈的磁通量最大，故D选项错误6如图4所示，光滑导轨倾斜放置，下端连一灯泡，匀强磁场垂直于导轨平面，当金属棒ab沿导轨下滑到稳定状态时，灯泡的电功率为P，其他电阻不计，要使灯泡在棒稳定运动状态下的电功率为2P，则应 ()图4A将导轨间距变为原来的倍B换一电阻减半的灯泡C将磁场磁感应强度B加倍D换一质量为原来倍的金属棒答案D解析导体棒达到稳定状态时，有mgsin BIL灯泡的电功率P由式得P根据上式可知只有D项正确二、多项
6、选择题(本题共4小题，每小题5分，共20分每题至少有两个选项正确，选对得5分，漏选得2分，错选得0分)7如图5所示，M是一小型理想变压器，接线柱a、b接在正弦交流电源上变压器右侧部分为一火警报警系统原理图，其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器，其阻值随温度升高而减小电流表为值班室的显示器，显示通过R1的电流，电压表显示加在报警器上的电压(报警器未画出)，R3为一定值电阻当传感器R2所在处出现火警时，以下说法中正确的是 ()图5A.的示数不变，的示数增大B.的示数增大，的示数减小C.的示数不变，的示数增大D.的示数不变，的示数减小答案BD8.如图6所示，矩形线圈abcd的边长分别是abL，ad
7、D，线圈与磁感应强度为B的匀强磁场平行，线圈以ab边为轴做角速度为的匀速转动，下列说法正确的是(从图示位置开始计时) ()图6At0时线圈的感应电动势为零B转过90时线圈的感应电动势为零C转过90的过程中线圈中的平均感应电动势为BLDD转过90的过程中线圈中的平均感应电动势为答案BD解析A、B两选项中都是瞬时感应电动势，用EBLv求解比较方便t0时，只有cd边切割磁感线，感应电动势E1BLvBLDBS0，A错；转过90时，线圈的四条边均不切割磁感线，E20，B正确；C、D两选项求的都是平均感应电动势，用E较方便转过90的过程中，穿过线圈的磁通量由0变为BLD.转过90所用时间t，故平均电动势为
8、：E，故C错，D正确9某发电厂原来用电压为U1的交流电输电，后改用变压比为150的升压器将电压升高为U2后输电，输送的电功率保持不变若输电线路的总电阻为R线，则下列说法中正确的是 ()A由公式I可知，提高电压后输电线上的电流降为原来的B由公式I可知，提高电压后输电线上的电流增为原来的50倍C由公式PI2R线可知，提高电压后输电线上的功率损耗减为原来的D由公式P可知，提高电压后输电线上的功率损耗增大为原来的2 500倍答案AC解析由可知，U250U1，输送功率不变，由公式I可知，输电线中的电流变为原来的，选项A正确，B错误；由PI2R线可知，输电线上的功率损耗减为原来的，选项C正确，D错误10.
9、如图7所示，平行金属导轨与水平面间的倾角为，导轨电阻不计，与阻值为R的定值电阻相连，磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过导轨平面有一质量为m、长为l的导体棒从ab位置获得平行斜面的大小为v的初速度向上运动，最远到达ab的位置，滑行的距离为s，导体棒的电阻也为R，与导轨之间的动摩擦因数为.则 ()图7A上滑过程中导体棒受到的最大安培力为B上滑过程中安培力、滑动摩擦力和重力对导体棒做的总功为C上滑过程中电流做功产生的热量为mgs(sin cos )D上滑过程中导体棒损失的机械能为mgssin 答案CD解析上滑过程中导体棒在初始位置所受安培力最大，即FBIlBl，所以选项A错误；上滑过程中由动能定理可得
10、安培力、滑动摩擦力和重力对导体棒做的总功为W安培力W摩擦力WGEkmv2，选项B错误；上滑过程中电流做功产生的热量等于克服安培力做的功，选项C正确；由能量守恒定律可判断D正确三、填空题(本题共2小题，共11分)11(4分)如图8所示，变压器的原线圈1接到有效值为220 V的交流电源上副线圈2的匝数n230匝，与一个“12 V，12 W”的灯泡L连接，L能正常发光副线圈3的输出电压U3110 V，与电阻R连接，通过R的电流为0.4 A，由此可知原线圈1与副线圈3的匝数比为_，原线圈1中通过的电流为_ A.图8答案210.2512(7分)如图9甲所示是某同学探究热敏电阻阻值随温度变化的规律时设计的
11、电路图(1)根据电路图，在图乙的实物上连线图9(2)通过实验，他得到了该热敏电阻的伏安特性曲线如图10所示，由图可知，热敏电阻的阻值随温度的升高而_(3)他将这个热敏电阻接入如图11所示的电路中，已知电源电压为9 V，R130 ，内阻不计的毫安表读数为500 mA，则R2的阻值为_图10图11答案(1)连接实物图如图所示(2)减小(3)25 解析(2)由热敏电阻伏安特性曲线可知：随电流、电压的增大(即功率增大，温度升高)，曲线斜率也增大，因此电阻阻值减小(3)毫安表内阻不计，则通过R1的电流I1 A300 mA.通过R2和R的电流为I2IAI1500 mA300 mA200 mA，由R的伏安特
12、性曲线可以读出，当I2200 mA时，R两端的电压为U4 V，则R2两端的电压U2EU5 V，所以R2 25 .四、计算题(本题共4小题，共45分)13(8分)如图12所示，匀强磁场的磁感应强度方向垂直于纸面向里，大小随时间的变化率k，k为正的常量用电阻率为、横截面积为S的硬导线做成一边长为l的方框将方框固定于纸面内，其右半部分位于磁场区域中，求：图12(1)导线中感应电流的大小；(2)磁场对方框作用力的大小随时间的变化率答案(1)(2)解析(1)方框的感应电动势为El2B导线中的电流为I式中R是导线的总电阻，根据电阻率公式有R联立式，将k代入得I.(2)方框所受磁场的作用力的大小为FBIl它
13、随时间的变化率为Il由式得.14(9分)如图13所示，一个小型旋转电枢式交流发电机，其矩形线圈的长为l1，宽为l2，共有n匝，总电阻为r，与线圈两端相接触的集流环上接有一个阻值为R的定值电阻线圈以角速度在磁感应强度为B的匀强磁场中绕与磁场方向垂直的对称轴OO匀速转动，沿转动轴OO方向看去，线圈转动方向沿顺时针求：图13(1)线圈经过图示位置时通过电阻R上的感应电流的方向；(2)从图示位置(线圈平面平行于磁场方向)开始计时，经多长时间，通过电阻R上电流的瞬时值第一次为零？(3)与电阻并联的电压表的示数是多少？答案(1)自上而下(2)(3)解析(1)根据右手定则判断，R上的感应电流的方向为自上而下
14、(2)tT.(3)EmnBl1l2.所以EnBl1l2.URE.15(12分)在图14甲中，直角坐标系xOy的1、3象限内有匀强磁场，第1象限内的磁感应强度大小为2B，第3象限内的磁感应强度大小为B，磁感应强度的方向均垂直于纸面向里现将半径为l、圆心角为90的扇形导线框OPQ以角速度绕O点在纸面内沿逆时针匀速转动，导线框回路电阻为R.图14(1)求导线框中感应电流的最大值(2)在图乙中画出导线框匀速转动一周的时间内感应电流I随时间t变化的图像(规定与图甲中线框的位置相对应的时刻为t0)(3)求线框匀速转动一周产生的热量答案(1)(2)见解析图(3)解析(1)线框从题图甲位置开始(t0)转过90
15、的过程中，产生的感应电动势为：E12Bl2由闭合电路欧姆定律得，回路电流为：I1联立以上各式解得：I1同理可求得线框进出第3象限的过程中，回路电流为：I2故感应电流最大值为：Im(2)It图像为：(3)线框匀速转动一周产生的热量：Q2(IRIR)又T解得：Q.16(16分)如图15甲所示，两根足够长的平行金属导轨MN、PQ相距为l，导轨平面与水平面夹角为，金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，金属棒的质量为m.导轨处于匀强磁场中，磁场的方向垂直于导轨平面斜向上，磁感应强度大小为B.金属导轨的上端与开关S、阻值为R1的定值电阻和电阻箱R2相连不计一切摩擦，不计导轨、金属棒
16、的电阻，重力加速度为g.现在闭合开关S，将金属棒由静止释放(1)判断金属棒ab中电流的方向；(2)若电阻箱R2接入电路的阻值为0，当金属棒下降高度为h时，速度为v，求此过程中定值电阻上产生的焦耳热Q；(3)当B0.40 T、l0.50 m、37时，金属棒能达到的最大速度vm随电阻箱R2阻值的变化关系如图乙所示取g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8.求R1的大小和金属棒的质量m.图15答案(1)b到a(2)mghmv2(3)2.0 0.1 kg解析(1)由右手定则可知，金属棒ab中的电流方向为b到a(2)由能量守恒定律可知，金属棒减小的重力势能等于增加的动能和电路中产生的焦耳热mghmv2Q解得：Qmghmv2(3)最大速度为vm时，切割磁感线产生的感应电动势EBlvm由闭合电路欧姆定律得：I从b端向a端看，金属棒受力如图所示：金属棒达到最大速度时满足mgsin BIl0由以上三式得最大速度：vmR2R1题图乙斜率k m/(s)15 m/(s)，纵截距vm030 m/s则：R1vm0，k解得：R12.0 ，m0.1 kg.
