高中物理 期末綜合檢測 -2

1、學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精期末綜合檢測 (時間：90分鐘滿分:100分）一、 選擇題(本題共10小題，每小題4分，共40分）1銅質(zhì)金屬環(huán)從條形磁鐵的正上方由靜止開始下落，如圖1所示，在下落過程中，下列判斷中正確的是(）圖1a金屬環(huán)機(jī)械能守恒b金屬環(huán)動能的增加量小于其重力勢能的減少量c金屬環(huán)的機(jī)械能先減小后增大d磁鐵對桌面的壓力始終大于其自身的重力2如圖2所示,一寬40 cm的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場方向垂直紙面向里一邊長為20 cm的正方形導(dǎo)線框位于紙面內(nèi)，以垂直于磁場邊界的恒定速度v20 cm/s通過磁場區(qū)域，在運(yùn)動過程中，線框有一邊始終與磁場區(qū)域的邊界平行，取它剛進(jìn)入磁場的時刻t0，在以下四個圖

2、線中，正確反映感應(yīng)電流隨時間變化規(guī)律的是(）圖23如圖3所示，阻值為r的金屬棒從圖示位置ab分別以v1、v2的速度沿光滑導(dǎo)軌（電阻不計）勻速滑到ab位置，若v1v212，則在這兩次過程中()圖3a回路電流i1i212b產(chǎn)生的熱量q1q212c通過任一截面的電荷量q1q212d外力的功率p1p2124如圖4甲、乙所示的電路中，電阻r和自感線圈l的電阻值都很小，且小于燈泡s的電阻，接通k，使電路達(dá)到穩(wěn)定，燈泡s發(fā)光，則（）圖4a在甲圖中，斷開k后，s將逐漸變暗b在甲圖中，斷開k后，s將先變得更亮,然后才變暗c在乙圖中,斷開k后,s將逐漸變暗d在乙圖中,斷開k后,s將先變得更亮,然后才變暗5電阻r1

3、、r2與交流電源按照圖5（a)方式連接，r110 ，r220 。合上開關(guān)s后，通過電阻r2的正弦交變電流i隨時間t變化的情況如圖(b）所示則（)圖5a通過r1的電流有效值是1。2 a br1兩端的電壓有效值是6 vc通過r2的電流最大值是1。2 a dr2兩端的電壓最大值是12 v6多數(shù)同學(xué)家里都有調(diào)光臺燈、調(diào)速電風(fēng)扇過去是用變壓器來實(shí)現(xiàn)上述調(diào)節(jié)的,缺點(diǎn)是成本高、體積大、效率低，且不能任意調(diào)節(jié)燈的亮度或電風(fēng)扇轉(zhuǎn)速現(xiàn)在的調(diào)光臺燈、調(diào)速電風(fēng)扇是用可控硅電子元件來實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)的如圖6所示為一個經(jīng)過雙向可控硅電子元件調(diào)節(jié)后加在電燈上的電壓,即在正弦交流電的每一個周期中,前面的被截去，調(diào)節(jié)臺燈上旋鈕可以控制

4、截去多少,從而改變電燈上的電壓則現(xiàn)在電燈上的電壓為()圖6aum b。 c. d.7如圖7所示，一理想變壓器原線圈接入一交流電源，副線圈電路中r1、r2、r3和r4均為固定電阻，開關(guān)s是閉合的。和為理想電壓表，讀數(shù)分別為u1和u2；、和為理想電流表,讀數(shù)分別為i1、i2和i3?，F(xiàn)斷開s，u1數(shù)值不變，下列推斷中正確的是（)圖7au2變小、i3變小 bu2不變、i3變大ci1變小、i2變小 di1變大、i2變大8. 兩塊水平放置的金屬板間的距離為d，用導(dǎo)線與一個n匝線圈相連，線圈電阻為r，線圈中有豎直方向的磁場，電阻r與金屬板連接，如圖8所示，兩板間有一個質(zhì)量為m、電荷量為q的油滴恰好處于靜止則

5、線圈中的磁感應(yīng)強(qiáng)度b的變化情況和磁通量的變化率分別是()圖8a磁感應(yīng)強(qiáng)度b豎直向上且正增強(qiáng),b磁感應(yīng)強(qiáng)度b豎直向下且正增強(qiáng),c磁感應(yīng)強(qiáng)度b豎直向上且正減弱,d磁感應(yīng)強(qiáng)度b豎直向下且正減弱,9街旁的路燈，江海里的航標(biāo)都要求在夜晚亮，白天熄，利用半導(dǎo)體的電學(xué)特性制成了自動點(diǎn)亮、熄滅的裝置，實(shí)現(xiàn)了自動控制，這是利用半導(dǎo)體的（)a壓敏性 b光敏性c熱敏性 d三種特性都利用10圖9為用電源、電磁繼電器、滑動變阻器、綠燈泡、小電鈴、半導(dǎo)體熱敏電阻、開關(guān)、導(dǎo)線等組成的一個高溫報警器電路圖，要求是：正常情況綠燈亮，有險情時電鈴報警，則圖中的甲、乙、丙分別是(）圖9a小電鈴、半導(dǎo)體熱敏電阻、綠燈泡b半導(dǎo)體熱敏電

6、阻、小電鈴、綠燈泡c綠燈泡、小電鈴、半導(dǎo)體熱敏電阻d半導(dǎo)體熱敏電阻、綠燈泡、小電鈴題號12345678910答案二、填空題(本題共2小題，共20分)11(8分）如圖10所示，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)之比為n1n241，原線圈回路中的電阻a與副線圈回路中的負(fù)載電阻b的阻值相等a、b端加一定值交流電壓后，兩電阻消耗的電功率之比papb_。兩電阻兩端電壓之比uaub_.圖1012（12分)某實(shí)驗小組探究一種熱敏電阻的溫度特性,現(xiàn)有器材：直流恒流電源(在正常工作狀態(tài)下輸出的電流恒定)、電壓表、待測熱敏電阻、保溫容器、溫度計、開關(guān)和導(dǎo)線等（1)若用上述器材測量熱敏電阻的阻值隨溫度變化的特性,請你在圖1

7、1的實(shí)物圖上連線（2）實(shí)驗的主要步驟：正確連接電路,在保溫容器中注入適量冷水，接通電源，調(diào)節(jié)并記錄電源輸出的電流值;在保溫容器中添加少量熱水，待溫度穩(wěn)定后，閉合開關(guān)，_，_,斷開開關(guān)；重復(fù)第步操作若干次，測得多組數(shù)據(jù)(3)實(shí)驗小組算得該熱敏電阻在不同溫度下的阻值，并據(jù)此繪得圖12的rt關(guān)系圖線，請根據(jù)圖線寫出該熱敏電阻的rt關(guān)系式：r_t(）（保留3位有效數(shù)字）圖11圖12三、計算題(本題共4小題,共40分)13（8分)有一正弦交流電,它的電壓隨時間變化的圖象如圖13所示,試寫出:(1)電壓的峰值；(2）交變電流的周期；(3)交變電流的頻率;（4)電壓的瞬時表達(dá)式圖13圖1414（10分）如圖

8、14甲為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機(jī)的原理圖，其矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場方向的固定軸oo勻速轉(zhuǎn)動，線圈的匝數(shù)n100、電阻r10 ,線圈的兩端經(jīng)集流環(huán)與電阻r連接，電阻r90 ，與r并聯(lián)的交流電壓表為理想電表在t0時刻，線圈平面與磁場方向平行,穿過每匝線圈的磁通量隨時間t按圖乙所示正弦規(guī)律變化求：（1)交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動勢的最大值；（2)電路中交流電壓表的示數(shù)15.(6分)如圖15(a）為半導(dǎo)體材料做成的熱敏電阻的阻值隨溫度變化的曲線，圖(b）為用此熱敏電阻rt和繼電器做成的溫控電路，設(shè)繼電器的線圈電阻為rx50 ,當(dāng)繼電器線圈中的電流大于或等于ic20 ma時，繼電器的銜鐵被吸合左側(cè)電

9、源電動勢為6 v，內(nèi)阻可不計，試問溫度滿足什么條件時，電路右側(cè)的小燈泡會發(fā)光？圖1516（16分）如圖16所示，豎直平面內(nèi)有一半徑為r、電阻為r1、粗細(xì)均勻的光滑半圓形金屬環(huán)，在m、n處與距離為2r、電阻不計的平行光滑金屬導(dǎo)軌me、nf相接，e、f之間接有電阻r2，已知r112r,r24r。在mn上方及cd下方有水平方向的勻強(qiáng)磁場和,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為b.現(xiàn)有質(zhì)量為m、電阻不計的導(dǎo)體棒ab，從半圓環(huán)的最高點(diǎn)a處由靜止下落,在下落過程中導(dǎo)體棒始終保持水平，與半圓形金屬環(huán)及軌道接觸良好，設(shè)平行導(dǎo)軌足夠長已知導(dǎo)體棒下落時的速度大小為v1，下落到mn處時的速度大小為v2。圖16（1)求導(dǎo)體棒ab從a處

10、下落時的加速度大小(2）若導(dǎo)體棒ab進(jìn)入磁場后棒中電流大小始終不變，求磁場和之間的距離h和r2上的電功率p2.（3)若將磁場的cd邊界略微下移，導(dǎo)體棒ab剛進(jìn)入磁場時的速度大小為v3，要使其在外力f作用下做勻加速直線運(yùn)動，加速度大小為a，求所加外力f隨時間變化的關(guān)系式期末綜合檢測 答案1b2c3ab金屬棒切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為blv，感應(yīng)電流i，其大小與速度成正比；產(chǎn)生的熱量qi2rt，b、l、l、r是一樣的，兩次產(chǎn)生的熱量比等于運(yùn)動速度的比；通過任一截面的電荷量qit與速度無關(guān)，所以這兩個過程中，通過任一截面的電荷量之比應(yīng)為11；金屬棒運(yùn)動過程中受磁場力的作用，為使棒勻速運(yùn)動,外力大小

11、要與磁場力相同則外力的功率pfvbilv，其中b、l、r相同，外力的功率與速度的平方成正比，所以外力的功率之比應(yīng)為14。4ad自感線圈的一個重要作用是使通過線圈中的電流不能突變，電流從一個值變到另一個值總需要時間，這是解決這類問題的關(guān)鍵在甲圖中，k閉合時，由電阻大小關(guān)系可推測流過s所在支路的電流等于流過l所在支路的電流,當(dāng)k斷開后，流過l所在支路的電流通過了s并逐漸減小，在此過程中，該電流始終不比s發(fā)光時的電流大，故s將逐漸變暗a選項正確同理,在乙圖中，k閉合時，由電阻大小關(guān)系可推測流過s所在支路的電流小于流過l所在支路的電流，當(dāng)k斷開后,流過l所在支路的電流通過了s，并從大于s發(fā)光時的電流開

12、始減小，故s將先變得更亮，然后才變暗d選項正確5bd從圖象可以看出,交變電流中電流最大值為0。6 a,電流有效值為：i0。6 a，r1兩端電壓為u1ir16 v，r2兩端電壓最大值為umimr220 v12 v，綜上所述，正確選項為b、d。6c7bc由u2u1得u1不變，u2就不變；s斷開,r總增大，u2不變，則i2變小，由i1i2得i1也變??；i2變小，加在r1兩端的電壓變小，由ur3u2ur1，得ur3增大，所以i3變大8c油滴靜止說明電容器下極板帶正電,線圈中電流自上而下（電源內(nèi)部)，由楞次定律可以判斷,線圈中的磁感應(yīng)強(qiáng)度b為豎直向上且正在減弱或豎直向下且正在增強(qiáng)又enuremg由以上各

13、式可解得：9b街旁的路燈和江海里的航標(biāo)，都是利用了半導(dǎo)體的光敏性，夜晚電阻大，白天電阻小10b控制電路含電磁繼電器，甲的回路為控制電路，甲當(dāng)然是半導(dǎo)體熱敏電阻；熱敏電阻的特點(diǎn)是溫度高，電阻小，電流大,繼電器工作，觸頭被吸下，乙被接通應(yīng)報警，即乙是小電鈴；平常時，溫度低,電阻大，電流小，丙導(dǎo)通，應(yīng)是綠燈泡，即b正確1111614解析對理想變壓器，有又uai1r,ubi2r所以pair，pbir所以(）212(1）如下圖所示(2）記錄溫度計的示數(shù)記錄電壓表的示數(shù)(3)1000。400解析（1)連接實(shí)物圖時導(dǎo)線不能交叉，電壓表應(yīng)并聯(lián)在電阻兩端，電流由電壓表的正接線柱流入（2)因本實(shí)驗是探究熱敏電阻的

14、阻值隨溫度變化的特性，所以實(shí)驗需測出熱敏電阻的阻值及相應(yīng)的溫度，熱敏電阻的阻值用r間接測量，故需記錄的數(shù)據(jù)是溫度計的示數(shù)和電壓表的示數(shù)（3)設(shè)熱敏電阻rr0kt，k0.400。溫度為10時，熱敏電阻r104 ，則r0rkt(1040.40010） 100 ,所以r(1000.400t） 。13(1)539 v(2)2102 s(3)50 hz(4)u539sin 314t v14（1)200 v(2)127 v解析(1）交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電動勢的最大值emnbs而mbs、，所以em由-t圖線可知：m2。0102 wb,t6.28102 s所以em200 v(2)電動勢的有效值eem100 v由閉合

15、電路的歐姆定律，電路中電流的有效值為i a交流電壓表的示數(shù)為uir90 v127 v15溫度等于或大于50 解析ic，故rt250 ，從圖線可知對應(yīng)的溫度是50,所以溫度等于或大于50時，電路右側(cè)的小燈泡會發(fā)光16（1)g(2)（3）ftmamg解析（1)以導(dǎo)體棒為研究對象，棒在磁場中切割磁感線，棒中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，導(dǎo)體棒ab從a下落r/2時，導(dǎo)體棒在重力與安培力作用下做加速運(yùn)動,由牛頓第二定律，得mgbilma式中l(wèi)r，i式中r總4r由以上各式可得到ag（2）當(dāng)導(dǎo)體棒ab通過磁場時，若安培力恰好等于重力,棒中電流大小始終不變即mgbi2rb2r式中r并3r解得vt導(dǎo)體棒從mn到cd做加速度為g的勻加速直線運(yùn)動,有vv2gh,得h此時導(dǎo)體棒重力的功率為pgmgvt