高中物理-全册综合能力检测A-新人教版选修3.doc

本册综合能力检测(A)本卷分第一卷(选择题)和第二卷(非选择题)两局部．总分值100分，时间90分钟第一卷(选择题　共40分)一、选择题(共10小题，每题4分，共40分，在每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，以下说法正确的选项是(　　)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．假设输送的电流是恒定电流，甲乙两方案都是可行的C．假设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．假设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．如下图，在竖直方向上的两个匀强磁场B1和B2中，各放入一个完全一样的水平金属圆盘a和b，它们可绕竖直轴自由转动．用导线将a盘中心与b盘中心通过电刷相连，b盘边缘与a盘边缘通过电刷相连．从上向下看，当a盘顺时针转动时(　　)A．b盘逆时针转动　　　B．b盘顺时针转动C．b盘不动 D．无法判断b盘是否转动答案：A解析：当a盘顺时针转动时，相当于长为半径的导体棒转动切割磁感线，由右手定那么可知电流从边缘流至圆心，流经b盘时从圆心流至边缘，由左手定那么知，b盘逆时针转动．所以选项A正确，B、C、D错误．3．如下图，在一理想变压器的初、次级线圈接有4个相同的灯泡，假设4个灯泡都正常发光，那么该变压器初、次级线圈的匝数比n1n2等于(　　)A．4　　　 B．3　　　C．2　　　 D．1答案：B解析：I2＝3I，I1＝I而n1n2＝I2I1＝3.4．某地的地磁场磁感应强度的竖直分量方向向下，大小为4.510－5T.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，流速为2m/s.以下说法正确的选项是(　　)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，由左手定那么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E＝B⊥Lv＝4.510－51002V＝910－3V＝9 mV，B正确．5．(2021北师大附中高二期中)在家用交流稳压器中，变压器的原、副线圈都带有滑动头，如下图．当变压器输入电压发生变化时，可上下调节滑动头P1、P2的位置，使输出电压稳定在220V上，现发现输出电压低于220V，以下措施不正确的选项是(　　)A．P1不动，将P2向上移B．P2不动，将P1向下移C．将P1向上移，同时P2向下移D．将P1向下移，同时P2向上移答案：C解析：据＝知，如果想增大U2，可减小n1或增大n2，或两者同时满足．6．如下图，水平面上的平行导轨MN、PQ上放着两根导体棒ab、cd，两棒间用绝缘丝线系住，开始时，匀强磁场垂直纸面向里，磁感应强度B随时间t的变化如图乙所示．I和FT分别表示流过导体棒中的电流强度和丝线的拉力，那么在t0时刻(　　)A．I＝0，FT＝0 B．I＝0，FT≠0C．I≠0，FT＝0 D．I≠0，FT≠0答案：C7．如下图的电路中，线圈电阻可以忽略不计，L1和L2是两个完全相同的小灯泡，随着开关S的闭合和断开的过程中(灯丝不会断)，L1和L2的亮度变化情况是(　　)A．S闭合，L1很亮且亮度不变，L2亮度逐渐增加，最后两灯一样亮；S断开，L2即熄灭，L1逐渐熄灭B．S闭合，L1不亮，L2很亮；S断开，L1和L2都立即不亮C．S闭合，L1、L2同时亮，而后L1灭，L2亮度不变；S断开，L2即灭，L1亮一下才灭D．S闭合，L1、L2同时亮，后L1逐渐熄灭，L2那么逐渐变得更亮；S断开，L2立即灭，L1亮一下才灭答案：D解析：当S闭合时，由于自感作用，L中电流为0，L1、L2中电流相同，故L1，L2同时亮，当电流稳定后，自感电动势消失，L将L1短路，L1熄灭，L2更亮，S断开时L2中电流立即为0，故L2立即熄灭，但由于自感电动势维持L中电流瞬间不变，故有电流通过L1，L1又闪亮一下才灭．选项D正确．8．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，以下关于它们落地时间的判断，正确的选项是(　　)A．A、B、C同时落地 B．A最早落地C．B在C之后落地 D．B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，那么mg－F安＝maρS4Lg－＝ρS4La(设边长为L，横截面积为S，导体密度为ρ，加速度为a，ρ′为电阻率)而R＝ρ′，那么ρ4LSg－＝ρS4La即a＝g－与横截面积S无关．故线圈B、C同时落地，选项D正确．9．如下图，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ε与导体棒位置x关系的图象是(　　)答案：A解析：由E＝BLv可知A正确．10．在圆形线圈开口处接一平行板电容器，线圈的一局部置于周期性变化的磁场中，设向里为磁感应强度B的正方向，整个装置及B随时间变化的图象如以下图所示．电容器中一电子的重力不计，且电子运动时未碰上电容器的极板，那么在0～T这段时间内电子加速度方向的变化情况依次是(　　)A．向上，向下，向下，向上B．向下，向上，向下，向下C．向上，向下，向上，向下D．向下，向上，向上，向下答案：A解析：0～，B增大，Φ变大，感应磁场与原磁场反向，上极板为正极，故a＝向上，同理－时，a向下－T，B反向变大，据楞次定律推出下极板为正，电场力向下，a向下T－T时　a向上．A选项正确．第二卷(非选择题　共60分)二、填空题(共3小题，每题6分，共18分．把答案直接填在横线上)11．如下图，是工业生产中大局部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、电磁继电器等几局部组成．(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．(2021北师大附中高二期中)如下图，在磁感强度为B，方向竖直向下的匀强磁场中，放有一边长为l的单匝正方形闭合导线框，电阻为R.(1)当线框从位置Ⅰ(线框平面⊥磁感线)匀速转到位置Ⅱ(线框平面∥磁感线)的过程中，假设角速度为ω，那么线框中的平均感生电动势E＝________.(2)当线框由位置Ⅰ转至位置Ⅲ的过程中，通过导线横截面的电量q＝________.答案：(1)2ωBl2/π　(2)2Bl2/R解析：(1)＝＝＝(2)q＝t＝＝.13．(2021浙江温州十校高二联考)如图为“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“向左偏转一下〞或“向右偏转一下〞或“不偏转〞)答案：(1)如下图(2)A.向右偏转一下　B．向左偏转一下三、论述计算题(共4小题，42分．解容许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．(2021潍坊高二期中)(9分)如下图，平行光滑长导轨处于同一水平面内，相距为l，电阻不计，左端与阻值为R的电阻相连．金属杆质量为m，电阻为r，垂直于两导轨放置，整个装置放在竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中．现对杆施加一水平向右的恒定拉力F，使它由静止开始运动．求：(1)当杆的速度为v时，杆的加速度a；(2)杆稳定时的速度vm；(3)假设杆从静止到达稳定的过程中，杆运动的距离为s，那么此过程回路中产生的热量Q为多少？答案：(1)－　(2)(3)Fs－解析：(1)回路中的感应电流和安培力分别是I＝，F安＝由牛顿第二定律得：F－F安＝ma，所以a＝－(2)稳定时，F＝，得：vm＝(3)由能量守恒关系：Fs＝mv＋Q，得：Q＝Fs－.15．(10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S＝0.05m2，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“220V 11kW〞的电机正常工作，需在发电机的输出端a、b与电机之间接一个理想变压器，电路如以下图．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)1100V　(2)51　(3)20A解析：(1)根据Em＝NBSω＝1100V得输出电压的有效值为U1＝＝1100V(2)根据＝得＝(3)根据P入＝P出＝2.2104W再根据P入＝U1I1，解得I1＝20A16．(11分)如下图，两光滑金属导轨，间距d＝0.2m，在桌面上的局部是水平的，处在磁感应强度B＝0.1T、方向竖直向下的有界磁场中，电阻R＝3Ω，桌面高H＝0.8m，金属杆ab质量m＝0.2kg、电阻r＝1Ω，在导轨上距桌面h＝0.2m高处由静止释放，落地点距桌面左边缘的水平距离s＝0.4m，g＝10m/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；a―→b　(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mgh＝mv2，v＝＝2m/s此时感应电动势E＝Bdv＝0.10.22V＝0.04VI＝＝A＝0.01A方向：棒中由a―→b(2)金属杆平抛初速度为v′，那么有s＝v′，v′＝＝1m/s由能量守恒，有Q＝mgh－mv′2＝(0.2100.2－0.212)J＝0.3JR放出的热量QR＝R＝3J＝0.225J17．(12分)如下图，半径为a的圆形区域内有匀强磁场，磁感应强度B＝0.2T。