1、綜合水平測(cè)試(一)測(cè)試時(shí)間：90分鐘滿分：100分對(duì)應(yīng)學(xué)生用書P143一、選擇題(本大題共10小題，每小題4分，共40分。在第16題給出的4個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)正確；在第710題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)正確，全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。)1一矩形線圈，繞與勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直的中心軸OO按順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，引出線的兩端與互相絕緣的半圓銅環(huán)連接，兩個(gè)半圓環(huán)分別與固定電刷A、B滑動(dòng)接觸，電刷間接有電阻，如圖所示，在線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，通過電阻的電流()A大小和方向都不斷變化B大小和方向都不變C大小不斷變化，方向是ARBD大小不斷變化，方向是BRA答案C解析半圓環(huán)交替接觸不同電刷，

2、從而使輸出電流方向不變，這是一個(gè)直流發(fā)電機(jī)模型，由右手定則知，外電路中電流方向是ARB。22014·日照高二檢測(cè)在變電所，經(jīng)常要用交流電表去檢測(cè)電網(wǎng)上的強(qiáng)電流，使用的儀器是電流互感器，下列圖中能正確反映其工作原理的是()答案C解析電流互感器是用弱電流來檢測(cè)強(qiáng)電流，因此副線圈匝數(shù)要比原線圈匝數(shù)多，A、B錯(cuò)；而D中檢測(cè)器直接與地線、火線相連，與用電器電網(wǎng)并聯(lián)，不能起到檢測(cè)作用，只有C是正確的。3如圖所示，水平放置的光滑桿上套有A、B、C三個(gè)金屬環(huán)，其中B接電源。在接通電源的瞬間，A、C兩環(huán)()A都被B吸引B都被B排斥CA被吸引，C被排斥DA被排斥，C被吸引答案B解析在接通電源的瞬間，環(huán)B

3、可等效為一短條形磁鐵，穿過A、C環(huán)的磁通量在增加。兩環(huán)A、C為了阻礙磁通量的增加，都應(yīng)朝環(huán)B外部磁場(chǎng)較小的方向運(yùn)動(dòng)，即A向左而C向右，兩環(huán)都受到了環(huán)B的排斥作用。42014·江蘇高考如圖所示，一正方形線圈的匝數(shù)為n，邊長(zhǎng)為a，線圈平面與勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直，且一半處在磁場(chǎng)中。在t時(shí)間內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向不變，大小由B均勻地增大到2B。在此過程中，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為()A. B.C. D.答案B解析磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率，法拉第電磁感應(yīng)定律公式可寫成EnnS，其中磁場(chǎng)中的有效面積Sa2，代入得En，選項(xiàng)B正確，A、C、D錯(cuò)誤。52015·福建高考如圖，由某種粗細(xì)均勻的總電阻為3R的

4、金屬條制成的矩形線框abcd，固定在水平面內(nèi)且處于方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中。一接入電路電阻為R的導(dǎo)體棒PQ，在水平拉力作用下沿ab、dc以速度v勻速滑動(dòng)，滑動(dòng)過程PQ始終與ab垂直，且與線框接觸良好，不計(jì)摩擦。在PQ從靠近ad處向bc滑動(dòng)的過程中()APQ中電流先增大后減小BPQ兩端電壓先減小后增大CPQ上拉力的功率先減小后增大D線框消耗的電功率先減小后增大答案C解析導(dǎo)體棒產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為EBLv，其等效電路如圖所示，總電阻為R總RR，在PQ從靠近ad處向bc滑動(dòng)的過程中，總電阻先增大后減小，總電流先減小后增大，所以A項(xiàng)錯(cuò)誤；PQ兩端電壓為路端電壓UEIR，即先增大后減小，所以B項(xiàng)錯(cuò)誤；拉力的

5、功率等于克服安培力做功的功率，有P安IE，先減小后增大，所以C項(xiàng)正確；根據(jù)功率曲線可知當(dāng)外電阻R時(shí)輸出功率最大，而外電阻先由小于R開始增加到R，再減小到小于R的某值，所以線框消耗的功率先增大后減小，又再增大再減小，所以D項(xiàng)錯(cuò)誤。62015·山東高考如圖甲，R0為定值電阻，兩金屬圓環(huán)固定在同一絕緣平面內(nèi)。左端連接在一周期為T0的正弦交流電源上，經(jīng)二極管整流后，通過R0的電流i始終向左，其大小按圖乙所示規(guī)律變化。規(guī)定內(nèi)圓環(huán)a端電勢(shì)高于b端時(shí)，a、b間的電壓uab為正，下列uab­t圖象可能正確的是()答案C解析由安培定則知：00.25 T0，圓環(huán)內(nèi)的磁場(chǎng)垂直紙面向里逐漸增大，由

6、楞次定律知，若圓環(huán)閉合，感應(yīng)電流是逆時(shí)針方向，逐漸減小至0；0.25T0.5T，圓環(huán)內(nèi)的磁場(chǎng)垂直紙面向里逐漸減小，由楞次定律知，若圓環(huán)閉合，感應(yīng)電流是順時(shí)針方向，逐漸增大。以后周期性變化，選項(xiàng)C正確。7目前中國(guó)南極考察隊(duì)隊(duì)員正在地球南極考察，設(shè)想考察隊(duì)隊(duì)員在地球南極附近水平面上駕駛一輛冰車向前行進(jìn)時(shí)，由于地磁場(chǎng)作用，冰車兩端會(huì)有電勢(shì)差，設(shè)駕駛員左方電勢(shì)為U1，右方電勢(shì)為U2，則下列說法正確的是()A向著南極點(diǎn)行進(jìn)時(shí)，U1比U2高B背著南極點(diǎn)行進(jìn)時(shí)，U1比U2低C在水平冰面上轉(zhuǎn)圈時(shí)，U1比U2高D無論怎樣在水平冰面上行進(jìn)，U1總是低于U2答案BD解析在南極附近，地磁場(chǎng)磁感線的方向都是向上的，向著

7、南極點(diǎn)行進(jìn)或者背著南極點(diǎn)行進(jìn)時(shí)，冰車切割磁感線，由右手定則可知，駕駛員右方電勢(shì)高于左方電勢(shì)；不管冰車怎樣在水平冰面上行進(jìn)，依據(jù)右手定則可判定，駕駛員右方電勢(shì)總是高于左方電勢(shì)。故B、D正確。82015·天津高考如圖所示，理想變壓器的原線圈連接一只理想交流電流表，副線圈匝數(shù)可以通過滑動(dòng)觸頭Q來調(diào)節(jié)，在副線圈兩端連接了定值電阻R0和滑動(dòng)變阻器R，P為滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭。在原線圈上加一電壓為U的正弦交流電，則()A保持Q的位置不動(dòng)，將P向上滑動(dòng)時(shí)，電流表讀數(shù)變大B保持Q的位置不動(dòng)，將P向上滑動(dòng)時(shí)，電流表讀數(shù)變小C保持P的位置不動(dòng)，將Q向上滑動(dòng)時(shí)，電流表讀數(shù)變大D保持P的位置不動(dòng)，將Q向上滑

8、動(dòng)時(shí)，電流表讀數(shù)變小答案BC解析保持Q的位置不動(dòng)，則副線圈的輸出電壓不變，當(dāng)P向上滑動(dòng)時(shí)，副線圈電路中的總電阻變大，副線圈中的電流減小，根據(jù)變流比可知，原線圈中的電流減小，因此電流表的讀數(shù)變小，A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確；保持P的位置不動(dòng)，副線圈電路中的總電阻不變，當(dāng)Q向上移時(shí)，副線圈的匝數(shù)增多，由變壓比可知，副線圈的輸出電壓增大，副線圈中的電流增大，由變流比可知，原線圈中的電流增大，電流表讀數(shù)變大，C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤。9如圖甲所示為電熱毯電路示意圖，交流電壓u311sin(100t) V，當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，電熱絲的電功率為P0；當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，加在電熱絲上的電壓如圖乙所示，則()A開關(guān)閉合時(shí)，交流電壓

9、表的讀數(shù)為220 VB開關(guān)閉合時(shí)，交流電壓表的讀數(shù)為311 VC開關(guān)斷開時(shí)，交流電壓表的讀數(shù)為311 V，電熱絲功率為D開關(guān)斷開時(shí)，交流電壓表的讀數(shù)為156 V，電熱絲功率為答案AD解析交流電壓表的讀數(shù)為有效值，計(jì)算熱功率要用有效值。開關(guān)接通時(shí)，交流電壓峰值Um311 V，所以有效值U220 V，A正確；開關(guān)斷開時(shí)，取一個(gè)周期T，電熱絲產(chǎn)生的熱量減半，所以由P，電熱絲功率為，由P，電壓有效值為156 V，電壓表示數(shù)為156 V。故正確選項(xiàng)為A、D。102015·湖南懷化質(zhì)檢電源、開關(guān)S和S、定值電阻R1、光敏電阻R2和電容器連接成如圖所示電路，電容器的兩平行板水平放置。當(dāng)開關(guān)S、S閉

10、合，并且無光照射光敏電阻R2時(shí)，一帶電液滴恰好靜止在電容器兩板間的M點(diǎn)。當(dāng)用強(qiáng)光照射光敏電阻R2時(shí)，光敏電阻的阻值變小，則()A液滴向下運(yùn)動(dòng)B液滴向上運(yùn)動(dòng)CR2兩端的電勢(shì)差是否升高無法分析D當(dāng)光照強(qiáng)度不變時(shí)斷開S，把電容器的上極板向上移一小段距離，則上極板的電勢(shì)比A點(diǎn)的電勢(shì)高答案BD解析當(dāng)用強(qiáng)光照射光敏電阻R2時(shí)，光敏電阻的阻值變小，R2兩端的電勢(shì)差降低，R1兩端的電勢(shì)差升高，電容器極板之間電壓升高，液滴向上運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B正確，A、C錯(cuò)誤；當(dāng)光照強(qiáng)度不變，斷開S時(shí)，電容器帶電量不變，把電容器的上極板向上移一小段距離，則上極板的電勢(shì)比A點(diǎn)的電勢(shì)高，選項(xiàng)D正確。二、實(shí)驗(yàn)題(本大題共2小題，每小題6分

11、，共12分，把答案填在題中橫線上或按題目要求作答。)112015·南昌高二檢測(cè)有一個(gè)稱為“千人震”的趣味物理小實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)是用一節(jié)電動(dòng)勢(shì)為1.5 V的新干電池，幾根導(dǎo)線、開關(guān)和一個(gè)用于日光燈上的鎮(zhèn)流器(相當(dāng)于自感線圈)，同學(xué)們手拉手成一串，連在如圖所示的電路中，當(dāng)開關(guān)連接瞬間，同學(xué)們_(填“有”或“無”)觸電的感覺；當(dāng)開關(guān)斷開瞬間，同學(xué)們_(填“有”或“無”)觸電的感覺；如何解釋這一現(xiàn)象_。答案無有電路剛斷開時(shí)，鎮(zhèn)流器由于自感作用產(chǎn)生較高的自感電動(dòng)勢(shì)，而使人產(chǎn)生觸電的感覺12如圖所示，單匝矩形閉合導(dǎo)線框abcd全部處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框面積為S，電阻為R，線框繞與cd

12、邊重合的豎直固定轉(zhuǎn)軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線框中感應(yīng)電流的有效值I_。線框從中性面開始轉(zhuǎn)過的過程中，通過導(dǎo)線橫截面的電荷量q_。答案解析電動(dòng)勢(shì)最大值EmBS。有效值EBS。由閉合電路歐姆定律可得I，電量q·t·t。三、計(jì)算題(本大題共4小題，共48分，要有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位。)13(10分)如圖所示，有一垂直于紙面向里的非勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度沿y方向不變，而沿x方向均勻減小，減小率為0.05 T/m，一邊長(zhǎng)為10 cm的正方形鋁框，總電阻為0.25 ，鋁框平面與磁場(chǎng)方向垂直，在外力作用下以20 m/s的速度沿x正方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，求鋁框中感應(yīng)電動(dòng)

13、勢(shì)的大小。答案0.01 V解析題中“減小率為0.05 T/m”是指磁感應(yīng)強(qiáng)度B沿x正方向的變化率，即0.05 T/m，設(shè)某時(shí)刻線框左、右兩邊所處的磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為B1、B2，則該時(shí)刻兩邊產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)分別為E1、E2。整個(gè)線圈的合電動(dòng)勢(shì)EE1E2(B1B2)LvBLv，B為沿x方向上相距L的兩點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化量，大小為BL0.05×0.1 T0.005 T。代入上式得鋁框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為0.01 V。142014·煙臺(tái)高二測(cè)試(12分)發(fā)電站通過升壓變壓器，輸電導(dǎo)線和降壓變壓器把電能輸送到用戶(升壓變壓器和降壓變壓器都可視為理想變壓器)(1)畫出上述輸電全過程的線路圖；

14、(2)若發(fā)電機(jī)的輸出功率是100 kW，輸出電壓是250 V，升壓變壓器的原副線圈的匝數(shù)比為125，求升壓變壓器的輸出電壓和輸電導(dǎo)線中的電流；(3)若輸電導(dǎo)線中的電功率損失為輸入功率的4%，求輸電導(dǎo)線的總電阻和降壓變壓器原線圈兩端的電壓；(4)計(jì)算降壓變壓器的輸出功率。答案(1)見解析圖(2)6250 V,16 A(3)15.6 ，6000 V(4)96 kW解析(1)(2)對(duì)升壓變壓器，據(jù)公式，有U2U1×250 V6250 VI2 A16 A(3)P損IR線，P損0.04P1所以：R線 15.6 ，因?yàn)閁U2U3I2R線所以U3U2I2R線(625016×15.6) V

15、6000 V(4)P4P1P損0.96P10.96×100000 W96000 W96 kW。152015·天津高考(12分)如圖所示，“凸”字形硬質(zhì)金屬線框質(zhì)量為m，相鄰各邊互相垂直，且處于同一豎直平面內(nèi)，ab邊長(zhǎng)為l，cd邊長(zhǎng)為2l，ab與cd平行，間距為2l。勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的上下邊界均水平，磁場(chǎng)方向垂直于線框所在平面。開始時(shí)，cd邊到磁場(chǎng)上邊界的距離為2l，線框由靜止釋放，從cd邊進(jìn)入磁場(chǎng)直到ef、pq邊進(jìn)入磁場(chǎng)前，線框做勻速運(yùn)動(dòng)。在ef、pq邊離開磁場(chǎng)后，ab邊離開磁場(chǎng)之前，線框又做勻速運(yùn)動(dòng)。線框完全穿過磁場(chǎng)過程中產(chǎn)生的熱量為Q。線框在下落過程中始終處于原豎直平面內(nèi)，

16、且ab、cd邊保持水平，重力加速度為g。求：(1)線框ab邊將離開磁場(chǎng)時(shí)做勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小是cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的幾倍；(2)磁場(chǎng)上下邊界間的距離H。答案(1)4(2)H28l解析(1)設(shè)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線框做勻速運(yùn)動(dòng)的速度為v1，cd邊上的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E1，由法拉第電磁感應(yīng)定律，有E12Blv1設(shè)線框總電阻為R，此時(shí)線框中電流為I1，由閉合電路歐姆定律，有I1設(shè)此時(shí)線框所受安培力為F1，有F12I1lB由于線框做勻速運(yùn)動(dòng)，其受力平衡，有mgF1由式得v1設(shè)ab邊離開磁場(chǎng)之前，線框做勻速運(yùn)動(dòng)的速度為v2，同理可得v2由式得4(2)線框自釋放直到cd邊進(jìn)入磁場(chǎng)前，由

17、機(jī)械能守恒定律，有2mglmv線框完全穿過磁場(chǎng)的過程中，由能量守恒定律，有mg(2lH)mvmvQ由式得H28l162014·課標(biāo)全國(guó)卷(14分)半徑分別為r和2r的同心圓形導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi)，一長(zhǎng)為r、質(zhì)量為m且質(zhì)量分布均勻的直導(dǎo)體棒AB置于圓導(dǎo)軌上面，BA的延長(zhǎng)線通過圓導(dǎo)軌中心O，裝置的俯視圖如圖所示。整個(gè)裝置位于一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，方向豎直向下。在內(nèi)圓導(dǎo)軌的C點(diǎn)和外圓導(dǎo)軌的D點(diǎn)之間接有一阻值為R的電阻(圖中未畫出)。直導(dǎo)體棒在水平外力作用下以角速度繞O逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中始終與導(dǎo)軌保持良好接觸。設(shè)導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，導(dǎo)體棒和導(dǎo)軌的電阻均可忽略。重力加速度大小為g。求：(1)通過電阻R的感應(yīng)電流的方向和大小；(2)外力的功率。答案(1)方向從C端流向D端(2)mgr解析(1)在t時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)體棒掃過的面積為St(2r)2r2根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，導(dǎo)體棒上感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)