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1、综合测试4(专题910)(选修32内容)(时间：60分钟满分：95分)一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分在每小题给出的四个选项中，第14题只有一项符合题目要求，第58题有多项符合题目要求)1如图X41所示，线圈两端与电阻相连构成闭合回路，在线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的S极朝下在将磁铁的S极插入线圈的过程中()A通过电阻的感应电流的方向为由a到b，线圈与磁铁相互排斥B通过电阻的感应电流的方向为由b到a，线圈与磁铁相互排斥C通过电阻的感应电流的方向为由a到b，线圈与磁铁相互吸引D通过电阻的感应电流的方向为由b到a，线圈与磁铁相互吸引图X41图X422如图X42所示，理想变压器
2、原线圈的匝数为n1，副线圈的匝数为n2，原线圈的两端a、b接正弦交流电源，电压表的示数为220 V，负载电阻R44 ，电流表的示数为0.2 A下列判断正确的是()A原线圈和副线圈的匝数比为21B原线圈和副线圈的匝数比为51C电流表的示数为0.1 AD电流表的示数为0.4 A3如图X43所示，一交流发电机的矩形线圈在磁感应强度B0.2 T的匀强磁场中绕OO轴以角速度100 rad/s匀速转动已知线圈面积S0.2 m2，匝数N100匝，线圈电阻r5 ，外接电阻R15 .则在线圈从图示位置转过90的过程中，下列说法正确的是()图X43A通过电阻R的电流有效值为I10 AB通过电阻的电荷量q0.2 C
3、C电压表的示数为U300 VD外力所做的功为W2103 J4CD、EF是两条水平放置的电阻可忽略的平行金属导轨，导轨间距为L，在水平导轨的左侧存在磁感应强度方向垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B，磁场区域的长度为d，如图X44所示导轨的右端接有一电阻R，左端与一弯曲的光滑轨道平滑连接将一阻值也为R的导体棒从弯曲轨道上h高处由静止释放，导体棒最终恰好停在磁场的右边界处已知导体棒与水平导轨接触良好，且动摩擦因数为，则下列说法中正确的是()图X44A电阻R的最大电流为B流过电阻R的电荷量为C整个电路中产生的焦耳热为mghD电阻R中产生的焦耳热为mg(hd)5如图X45所示，R是一个光敏电
4、阻，其阻值随光照强度的增加而减小理想变压器原、副线圈的匝数比为101，电压表和电流表均为理想交流电表，从某时刻开始在原线圈两端加上交变电压，其瞬时值表达式为u1220 sin 100t(V)，则()图X45A电压表的示数为22 VB在天逐渐变黑的过程中，电流表的示数变小C在天逐渐变黑的过程中，电流表的示数变大D在天逐渐变黑的过程中，理想变压器的输入功率变小6如图X46甲所示，水平放置的平行金属导轨连接一个平行板电容器C和电阻R，导体棒MN放在导轨上且接触良好，整个装置放于垂直导轨平面的磁场中，磁感应强度B的变化情况如图乙所示(图示磁感应强度方向为正)，MN始终保持静止，则0t2时间内()甲乙图
5、X46A电容器C的电荷量大小始终不变B电容器C的a板先带正电后带负电CMN所受安培力的大小始终不变DMN所受安培力的方向先向右后向左7如图X47所示，一均匀金属圆盘绕通过其圆心且与盘面垂直的轴逆时针匀速转动现施加一垂直穿过圆盘的有界匀强磁场，圆盘开始减速在圆盘减速过程中，以下说法正确的是()图X47A处于磁场中的圆盘部分，靠近圆心处电势高B所加磁场越强越易使圆盘停止转动C若所加磁场反向，圆盘将加速转动D若所加磁场穿过整个圆盘，圆盘将匀速转动8某小型水电站的电能输送示意图如图X48甲所示，发电机通过升压变压器和降压变压器向用户供电已知输电线的总电阻为r ，降压变压器原、副线圈的匝数比为n3n4n
6、1，降压变压器的副线圈两端电压如图乙所示，降压变压器的副线圈与阻值为R022 的电阻组成闭合电路若将变压器视为理想变压器，则下列说法正确的是()甲乙图X48A发电机产生交流电的频率为0.5 HzB降压变压器的副线圈两端电压的瞬时值表达式为u220 sin 100t(V)C通过R0的电流的最大值为20 AD输电线损失的功率为 W二、实验题(本题共2小题，共15分)9某同学在“利用DIS实验的电压、电流传感器，描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，采用了图X49甲所示的电路甲乙图X49(1)图甲中，E矩形框内应该接_，F矩形框内应该接_(填“电压传感器”“电流传感器”或“小灯泡”)(2)该同学利用测
7、量的数据，画出如图乙所示的图线，但该同学忘记在坐标轴上标明横坐标和纵坐标所表示的物理量，请你根据图线作出判断：横坐标表示_，纵坐标表示_10热敏电阻包括正温度系数电阻器(PTC)和负温度系数电阻器(NTC)正温度系数电阻器(PTC)在温度升高时电阻值增大，负温度系数电阻器(NTC)在温度升高时电阻值减小，热敏电阻的这种特性，常常应用在控制电路中某实验小组选用下列器材探究通过热敏电阻Rx(常温下阻值约为10.0 )的电流随其两端电压变化的特点A电流表(量程00.6 A，内阻约0.3 )B电压表(量程015.0 V，内阻约10 k)C滑动变阻器R(最大阻值为10 )D滑动变阻器R(最大阻值为500
8、 )E电源E(电动势15 V，内阻忽略)F开关、导线若干(1)实验中改变滑动变阻器滑片的位置，使加在热敏电阻两端的电压从零开始逐渐增大，请在所提供的器材中选择必需的器材，应选择的滑动变阻器是_(填器材前面的字母)(2)请在所提供的器材中选择必需的器材，在下面的虚线框内画出该小组设计的电路图甲乙图X410(3)该小组测出热敏电阻R1的UI图线如图X410甲中曲线所示请分析说明该热敏电阻是热敏电阻_(填“PTC”或“NTC”)(4)该小组又通过查阅资料得出了热敏电阻R2的UI图线如图X410甲中曲线所示然后又将热敏电阻R1、R2分别与某电池组连成如图乙所示电路接通对应电路后，测得通过R1和R2的电
9、流分别为0.30 A和0.60 A，则该电池组的电动势为_V，内阻为_(计算结果均保留3位有效数字)三、计算题(本题共2小题，共32分)11如图X411所示，相距L1 m、电阻不计的平行光滑长金属导轨固定在绝缘水平面上，两导轨左端间接有阻值R2 的电阻，导轨所在区域内加上与导轨所在平面垂直、方向相反的匀强磁场，磁场宽度d均为0.6 m，磁感应强度大小B1 T、B20.8 T现有电阻r1 的导体棒ab垂直导轨放置且接触良好，当导体棒ab从边界MN进入磁场后始终以速度v5 m/s做匀速运动，求：(1)导体棒ab在磁场B1中时克服安培力做功的功率(2)导体棒ab经过任意一个磁场B2区域过程中通过电阻
10、R的电量(3)导体棒ab在磁场中匀速运动时电阻R两端电压的有效值图X41112如图X412所示，相互平行的光滑金属导轨固定在倾角为30的绝缘斜面上，相距为L，导轨下端连接一个定值电阻R1，上端通过开关S(S是闭合的)也连接一个定值电阻R2导体棒ab放在导轨上靠近下端的位置，与导轨垂直并良好接触在斜面上虚线MN以下的区域内，存在着垂直穿过斜面向上的匀强磁场，磁感应强度为B现对ab棒施以平行导轨斜向上的恒定拉力F，使它沿导轨先向上加速运动，在到达虚线MN之前，导体棒ab已经开始做匀速运动当导体棒到达MN时，立即撤去拉力，导体棒向上运动一段后又向下滑动，进入磁场后又做匀速运动已知R1R2R，导体棒a
11、b的阻值为r，质量为m，重力加速度为g，拉力做的功为W，导轨电阻不计(1)求拉力F的大小和导体棒ab匀速运动时的速度v(2)当导体棒ab匀速运动时，电阻R1的发热功率P1多大？从导体棒ab开始运动到回到初始位置的过程中电阻R1产生了多少热量Q1？(3)若在导体棒ab再次进入磁场时断开开关S，则导体棒ab将如何运动？图X412综合测试4(专题910)1B解析：磁铁的S极朝下，在将磁铁的S极插入线圈的过程中，通过线圈的磁场方向向上，且增强，根据楞次定律可知，感应电流的磁场要阻碍原磁场的增加，则感应电流方向为由b到a，线圈与磁铁相互排斥，选项B正确2B解析：由电压表示数和电流表的示数可得原线圈中的功
12、率P1U1I1，P1P2IR，所以电流表的示数为I2 A1 A，C、D错误；原线圈和副线圈的匝数比，A错误，B正确3B解析：由题意可知，在转动过程中产生的最大电动势为EmNBS400 V，因是正弦式交变电流，故其电动势的有效值为E200 V，所以通过电阻R的电流有效值为I A10 A，选项A错误；由q可得q C0.2 C，选项B正确；电压表的示数UIR150 V212 V，选项C错误；外力做的功等于这个过程中系统产生的热量，所以WQI2(Rr)，即W20 J，选项D错误4D解析：由题图可知，导体棒刚进入磁场的瞬间速度最大，产生的感应电流最大，由机械能守恒有mghmv2，所以I，A错误；流过R的
13、电荷量为qt，B错误；由能量守恒定律可知整个电路中产生的焦耳热为Qmghmgd，C错误；由于导体棒的电阻也为R，则电阻R中产生的焦耳热为Qmg(hd)，D正确5BD解析：原线圈中的输入电压为220 V，由原、副线圈的匝数比可得，副线圈中电压表的示数为22 V；在天逐渐变黑的过程中，光敏电阻的阻值变大，由于电压不变，所以电流表的示数变小，则原线圈中电流表的示数变小，输入功率也变小综上分析可知，选项B、D正确6AD解析：磁感应强度均匀变化，产生恒定电动势，电容器C的电荷量大小始终没变，选项A正确，B错误；由于磁感应强度变化，根据楞次定律和左手定则可知，MN所受安培力的方向先向右后向左，选项C错误，
14、D正确7ABD解析：由右手定则可知，处于磁场中的圆盘部分，靠近圆心处电势高，选项A正确；根据EBLv可知所加磁场越强，则感应电动势越大，感应电流越大，产生的阻碍圆盘转动的安培力越大，则圆盘越容易停止转动，选项B正确；若加反向磁场，安培力仍是阻力，阻碍圆盘的转动，故圆盘仍减速转动，选项C错误；若所加磁场穿过整个圆盘，穿过圆盘的磁通量没有变化，则圆盘中无感应电流，不产生安培力，圆盘匀速转动，选项D正确8BD解析：变压器不改变交流电的频率，由图乙可知交流电的频率为fHz50 Hz，A错误；由图乙知降压变压器的副线圈两端电压的瞬时值表达式为u220 sin 100t(V)，B正确；通过R0的电流的最大值为Im A10 A，有效值为I10 A，C错误；根据变压器电流比关系可知通过输电线的电流为I3IA，故输电线损失的功率为PIr W，D正确9(1)电压传感器小灯泡(2)电流电压解析：(1)实验电路中滑动变阻器采用的是分压式接法，题图甲
