1、本册综合能力检测(A)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，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某输电线路横穿公路时，要在地下埋线通过，为了保护线路不至于被压坏，预先铺设结实的过路钢管，再让输电线从钢管中穿过，电线穿管的方案有两种，甲方案是铺设两根钢管，两条输电线分别从两根钢管中穿过，乙方案是只铺设一根钢管，两条输电线都从这一根钢管中穿过，如果输电导线输送的电流很强大，那么，以下说法
2、正确的是()A无论输送的电流是恒定电流还是交变电流，甲乙两方案都是可行的B若输送的电流是恒定电流，甲乙两方案都是可行的C若输送的电流是交变电流，乙方案是可行的，甲方案是不可行的D若输送的电流是交变电流，甲方案是可行的，乙方案是不可行的答案：BC解析：输电线周围存在磁场，交变电流产生变化的磁场，可在金属管中产生涡流，当输电线上电流很大时，强大的涡流有可能将金属管融化，造成事故所以甲方案是不可行的在乙方案中，两条导线中的电流方向相反，产生的磁场互相抵消，金属管中不会产生涡流，是可行的，此题类似于课本中提到的“双线并绕”2(2011三明模拟)如下图，电灯的电阻为2，电池电动势为2V，内阻不计，线圈匝
3、数足够多，其直流电阻为3.先合上电键K，稳定后突然断开K，则下列说法中正确的是()A电灯立即熄灭B电灯先变暗再熄灭C电灯会比原来亮一下再熄灭，且电灯电流方向与K断开前方向相同D电灯会比原来亮一下再熄灭，且电灯电流方向与K断开前方向相反答案：B解析：闭合电键K，电路稳定后流过电灯的电流为1A，流过线圈的电流为A，突然断开K，线圈充当电源，阻碍电流的减小，流过电灯的电流从A逐渐减小到零，所以电灯先变暗再熄灭，选B.3某地的地磁场磁感应强度的竖直分量方向向下，大小为4.5105T.一灵敏电压表连接在当地入海河段的两岸，河宽100m，该河段涨潮和落潮时有海水(视为导体)流过设落潮时，海水自西向东流，流
4、速为2m/s.下列说法正确的是()A电压表记录的电压为5 mVB电压表记录的电压为9 mVC河南岸的电势较高D河北岸的电势较高答案：BD解析：由于海水自西向东流，由左手定则可判断海水中的正离子所受磁场力向北，负离子所受磁场力向南，所以河北岸电势较高，D正确；电压表的示数EBLv4.51051002V9103V9 mV，B正确4(2010福州八县联考)如下图是街头变压器通过降压给用户供电的示意图变压器输入电压是市电网的电压，可以认为不变输出电压通过输电线输送给用户，输电线的电阻用R0表示，变阻器R表示用户用电器的总电阻，当滑动变阻器触头P向下移动时，下列说法中错误的是()A相当于在增加用电器的数
5、目BA1表的示数随A2表的示数的增大而增大CV1表的示数随V2表的示数的增大而增大D变压器的输入功率在增大答案：C5(2011绵阳市高二期末)某小型水电站的发电机输出电压为220V，若输送的总功率为P0，输电电压为U，输电导线的总电阻为r，升压变压器原副线圈匝数分别为n1和n2，降压变压器原副线圈匝数分别为n3和n4，都是理想变压器，要使额定电压为220V的用电器正常工作，则()A输电线上的电流IP0/UBn2/n1越大，输电线上损失的功率越大C升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率D升压变压器的输出功率等于降压变压器的输入功率答案：AC解析：由P0I1U1I2U2知输电线上的电流I，A
6、对；输送电压越高，输电线上的损失的功率越小，B错；由于输电线上有功率损失和电压损失，所以C对D错6(2011德州模拟)如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为4:1，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为热敏电阻，R为定值电阻下列说法正确的是()A副线圈两端电压的瞬时值表达式为u9sin50t(V)Bt0.02s时电压表V2的示数为9VC变压器原、副线圈中的电流之比和输入、输出功率之比均为1:4DRt处温度升高时，电流表的示数变大，电压表V2的示数不变答案：BD解析：由题中图象乙知U136V，T2102s；由得U29V，所以副线圈瞬时值表达式u9sin100t
7、(V)，A选项错；电压表示数为有效值，故B选项正确；由变压器变压规律知，C选项错；当Rt处温度升高时Rt电阻变小，U2不变，副线圈中电流I2变大，故D选项正确7(2010扬州模拟)如下图所示，平行于y轴的导体棒以速度v向右匀速直线运动，经过半径为R，磁感应强度为B的圆形匀强磁场区域，导体棒中的感应电动势与导体棒位置x关系的图象是()答案：A解析：当导体棒位置坐标为x时EBLvBv22Bv结合数学知识可得A对，B、C、D错8(2011临朐高二质检)如下图所示，两块水平放置的金属板距离为d，用导线、电键K与一个n匝的线圈连接，线圈置于方向竖直向上的变化磁场B中两板间放一台小压力传感器，压力传感器上
8、表面静止放置一个质量为m、电量为q的小球K断开时传感器上有示数，K闭合时传感器上恰好无示数则线圈中的磁场B的变化情况和磁通量变化率分别是() A正在增强，B正在减弱，C正在减弱， D正在增强，答案：D解析：由题意知两板间电场方向应竖直向上，所以磁场正在增强，由mgEq得.9(2010山东理综)如下图所示，空间存在两个磁场，磁感应强度大小均为B，方向相反且垂直纸面，MN、PQ为其边界，OO为其对称轴一导线折成边长为l的正方形闭合回路abcd，回路在纸面内以恒定速度v0向右运动，当运动到关于OO对称的位置时()A穿过回路的磁通量为零B回路中感应电动势大小为2Blv0C回路中感应电流的方向为顺时针方
9、向D回路中ab边与cd边所受安培力方向相同答案：ABD解析：穿过闭合回路的磁通量0，故选项A正确；回路中的感应电动势为ab、cd两边产生电动势之和EBlabv0Blcdv02Blv0，故选项B正确；由右手定则可知感应电流的方向为逆时针方向，故选项C错误；由左手定则可知ab边与cd边所受的安培力方向均向左，故选项D正确10.在平行于水平地面的有界匀强磁场上方有三个单匝线圈A、B、C，从静止开始同时释放，磁感线始终与线圈平面垂直，三个线圈都是由相同的金属材料制成的正方形，A线圈有一个小缺口，B和C都闭合，但B的横截面积比C的大，如下图所示，下列关于它们落地时间的判断，正确的是()AA、B、C同时落
10、地 BA最早落地CB在C之后落地 DB和C在A之后同时落地答案：BD解析：线圈A中无感应电流，故线圈进入磁场过程中不受向上安培力作用，应为自由落体运动，而线圈B、C都受到向上的安培力，故A最早落地选项B正确线圈B、C进入磁场过程中受重力和安培力，则mgF安maS4LgS4La(设边长为L，横截面积为S，导体密度为，加速度为a，为电阻率)而R，则4LSgS4La即ag与横截面积S无关故线圈B、C同时落地，选项D正确第卷(非选择题共60分)二、填空题(共3小题，每小题6分，共18分把答案直接填在横线上)11如下图所示，是工业生产中大部分光电控制设备用到的光控继电器的示意图，它由电源、光电管、放大器
11、、电磁继电器等几部分组成(1)示意图中，a端就是电源_极(2)光控继电器的原理是：当光照射光电管时，_ _.答案：(1)正(2)阴极K发射电子，电路中产生电流，经放大器放大后的电流使电磁铁M磁化，将衔铁N吸住；无光照射光电管时，电路中无电流，N自动离开M.12(2010浙江温州十校高二联考)如下图为“研究电磁感应现象”的实验装置(1)将图中所缺导线补接完整(2)如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上电键后：A将原线圈迅速插入副线圈时，灵敏电流计指针将_(填“向左偏转一下”或“向右偏转一下”或“不偏转”)B原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，灵敏电流计指针_(填
12、“向左偏转一下”或“向右偏转一下”或“不偏转”)答案：(1)如下图所示(2)A.向右偏转一下B向左偏转一下13有一个教学用的可拆变压器，如图甲所示它有两个外观基本相同的线圈A、B，线圈外部还可以绕线(1)某同学用一多用电表的同一欧姆挡先后测量了A、B线圈的电阻值，指针分别对应图乙中的a、b位置，由此可推断_线圈的匝数较多(选填“A”或“B”)(2)如果把它看成理想变压器，现要测量A线圈的匝数，提供的器材有：一根足够长的绝缘导线、一只多用电表和低压交流电源，请简要叙述实验的步骤(写出要测的物理量，并用字母表示)_A线圈的匝数为nA_.(用所测物理量符号表示)答案：(1)A(2)见解析解析：(1)
13、由图乙可知a位置的阻值大于b位置的阻值，由电阻定律可得A线圈的匝数多于B线圈(2)用长导线绕一个n匝线圈，做为副线圈替代A线圈把低压电源接B线圈，测得线圈的输出电压U.用A线圈换下绕制的线圈测得A线圈输出电压UA，则nAn.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(10分)如下图所示，两光滑金属导轨，间距d0.2m，在桌面上的部分是水平的，处在磁感应强度B0.1T、方向竖直向下的有界磁场中，电阻R3，桌面高H0.8m，金属杆ab质量m0.2kg、电阻r1，在导轨上距桌面h0.2m高
14、处由静止释放，落地点距桌面左边缘的水平距离s0.4m，g10m/s2，求：(1)金属杆刚进入磁场时，R上的电流大小和方向；(2)整个过程中R上放出的热量答案：(1)0.01A；ab(2)0.225J解析：(1)ab棒刚进入磁场的瞬间，速率为v，由机械能守恒定律得mghmv2，v2m/s此时感应电动势EBdv0.10.22V0.04VIA0.01A方向：棒中由ab(2)金属杆平抛初速度为v，则有sv，v1m/s由能量守恒，有Qmghmv2(0.2100.20.212)J0.3JR放出的热量QRR3J0.225J.15(10分)(2011湛江模拟)如下图所示，铜质圆盘绕竖直轴O在水平面内匀速转动，
15、圆盘半径为r20cm，处在垂直纸面向里的磁感应强度B1T的匀强磁场中，两个电刷分别与转动轴和圆盘的边缘保持良好接触，并与电池和保险丝D串联成一闭合电路已知电池电动势E2V，电路中总电阻R1，保险丝的熔断电流为1A，试分析计算：为了不使保险丝烧断，金属圆盘顺时针方向转动的角速度的取值范围是什么？答案：50rad/s150rad/s解析：圆盘不动时，电路电流I2A，大于保险丝的熔断电流，保险丝将被烧断圆盘顺时针方向转动时，相当于长度为r的导体在垂直于磁场的平面里绕O轴以角速度匀速运动，感应电动势大小为EBr2 圆盘边缘电势比转动轴处电势高，在闭合电路中感应电动势的方向与电池电动势的方向相反，要保险
16、丝不被烧断，在转动角速度较小时要满足I熔 在转动角速度较大时应满足I熔 把数据E2V，R1，I熔1A代入解得13再把数据B1T，r20cm代入上式解得50rad/s150rad/s16(11分)如图甲所示，光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上，两导轨间距L0.30m.导轨电阻忽略不计，其间连接有定值电阻R0.4.导轨上停放一质量m0.10kg，电阻r0.20的金属杆ab，整个装置处于磁感应强度B0.50T的匀强磁场中，磁场方向竖直向下用一外力F沿水平方向拉金属杆ab，使之由静止开始运动，电压传感器可将R两端的电压U即时采集并输入电脑，获得电压U随时间t变化的关系如图乙所示(1
17、)试证明金属杆做匀加速直线运动，并计算加速度的大小；(2)求第2s末外力F的瞬时功率；(3)如果水平外力从静止开始拉动杆2s内所做的功W0.35J，求金属杆上产生的焦耳热答案：(1)见解析(2)0.35W(3)5.0102J解析：(1)设路端电压为U，金属杆的运动速度为v，则感应电动势：EBLv，通过电阻R的电流：I电阻R两端的电压：UIR由图乙可得：Ukt，k0.10V/s解得：vt因为速度与时间成正比，所以金属杆做匀加速运动，加速度：a1.0m/s2(2)在2s末，速度：v2at2.0m/s，电动势：EBLv2，通过金属杆的电流：I金属杆受安培力：F安BIL解得：F安7.5102N设2s末
18、外力大小为F，由牛顿第二定律：FF安ma，解得：F1.75101N故2s末时F的瞬时功率PFv20.35W(3)设回路产生的焦耳热为Q，由能量守恒定律：WQmv解得：Q0.15J电阻R与金属杆的电阻r串联，产生的焦耳热与电阻成正比所以，即，而QRQrQ故在金属杆上产生的焦耳热：Qr解得：Qr5.0102J17(11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B02T.用金属条制成的闭合正方形框aabb边长L0.5m，质量m0.3kg，电阻R1.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
19、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mg F1安2BI1L I1 解得v0.75m/s (2)经过分析知导线框进入PQ下方后作竖直下抛运动，设2 s内下落距离为hhvtgt2 解得h21.5m (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EL2 由图象得2T/s I QI2Rt 解得Q0.5J 高考资源网%
