高中物理 第3章《划时代的发现》综合检测 沪科版选修1-1

高中物理 第3章划时代的发现综合检测 沪科版选修1-1 (分值：100分时间：60分钟)一、选择题(本题共10个小题，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正确，有的小题有多个选项正确全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)1下列说法正确的是()A场是假想的，实际并不存在B发电机主要由磁极和线圈两大部分组成C发电机是将机械能转化成了电能D发电机只能发出交流电【解析】场是客观存在的一种物质，故A错误线圈在磁场中转动产生电磁感应，把机械能转化为电能，故B、C正确也有直流发电机，故D错误【答案】BC2(2011宁波高二期中)如图1所示，电流表与螺线管组成闭合电路，以下不能使电流表指针偏转的是()图1A将磁铁插入螺线管的过程中B磁铁放在螺线管中不动时C将磁铁从螺线管中向上拉出的过程中D将磁铁从螺线管中向下拉出的过程中【解析】只要闭合电路的磁通量发生变化就会产生感应电流，电流表的指针就会偏转【答案】B3(2011珠海检测)下列说法中正确的是，感应电动势的大小()A跟穿过闭合电路的磁通量有关系B跟穿过闭合电路的磁通量的变化大小有关系C跟穿过闭合电路的磁通量的变化快慢有关系D跟电路的电阻大小有关系【解析】感应电动势的大小En，E与、均无关，E的大小与有关，且E与R无关，故C正确【答案】C4A、B两个闭合电路，穿过A电路的磁通量由0增加到3103 Wb，穿过B电路的磁通量由5103 Wb增加到6103 Wb，则两个电路中产生的感应电动势EA和EB的关系是()AEAEBBEAEBCEAEB D无法确定【解析】根据法拉第电磁感应定律可知，电路中感应电动势(E)的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比，因只知道磁通量的变化量不知道所用的时间，所以不能确定EA和EB的关系，故D正确【答案】D5下列说法正确的是()A爱迪生发明了发电机B皮克西发明了第一台手摇式发电机C西门子发明了第一台感应电动机D多利沃多布罗沃利斯基发明了实用三相交流电动机【解析】爱迪生发明了电灯，A错；皮克西发明了第一台手摇发电机，B正确；西门子发明了自激发电机，C错误；多利沃多布罗沃利斯基发明了实用三相感应电动机，D正确【答案】BD6穿过某线圈的磁通量随时间的变化关系如图2所示，在线圈内产生感应电动势最大的时间是()图2A0 s2 sB2 s4 sC4 s6 s D6 s10 s【解析】t图象中，图线斜率越大，越大，感应电动势就越大【答案】C7如图3所示，在匀强磁场中有两条平行的金属导轨，磁场方向与导轨平面垂直导轨上有两条可沿导轨自由移动的金属棒ab、cd，与导轨接触良好这两条金属棒ab、cd的运动速度分别是v1、v2，若井字回路中有感应电流通过，则可能是()图3Av1v2 Bv1v2Cv1v2 D无法确定【解析】只要金属棒ab、cd的运动速度不相等，井字回路中的磁通量就发生变化，闭合回路中就会产生感应电流【答案】AB8根据麦克斯韦电磁理论，如下说法正确的是()A变化的电场一定产生变化的磁场B均匀变化的电场一定产生均匀变化的磁场C稳定的电场一定产生稳定的磁场D振荡交变的电场一定产生同频率的振荡交变磁场【解析】均匀变化的电场(磁场)产生恒定的磁场(电场)，不均匀变化的电场(磁场)产生变化的磁场(电场)，振荡交变的电场产生同频率的振荡交变磁场，故D对【答案】D9下列说法中正确的是()A电磁场是电场和磁场的统称B在变化的电场周围一定存在磁场C在变化的磁场周围一定存在变化的电场D电磁场是周期性变化的电场和磁场交替产生而形成的不可分离的统一体【解析】根据麦克斯韦的电磁场理论，变化的电场周围一定存在磁场，变化的磁场周围一定存在电场；非均匀变化的电场周围一定存在变化的磁场，非均匀变化的磁场周围一定存在变化的电场；电磁场是周期性变化的电场和磁场交替产生而形成的不可分离的统一体，所以，A项错误；B项正确；C项错误；D项正确【答案】BD10将一磁铁缓慢或者迅速插到闭合线圈中的同一位置处，不发生变化的物理量是()A磁通量的变化量 B磁通量的变化率C感应电流的大小 D流过导体横截面的电量【解析】由于位置相同，两次过程初、末位置磁通量分别相同，磁通量变化量相同，A对由于时间不同，磁通量的变化率不同，感应电动势及感应电流也就不同，B、C错qItt，D正确【答案】AD二、填空题(本题共2个小题，共12分)11(6分)如图4所示，两条平行金属导轨ab、cd置于匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，两导轨间的距离l0.6 m金属杆MN沿两条导轨向右匀速滑动，速度v10 m/s，产生的感应电动势为3 V由此可知，磁场的磁感应强度B_T.图4【解析】金属杆MN产生的感应电动势EBlv，则B T0.5 T.【答案】0.512(6分)如图5所示，将一条形磁铁插入某一闭合线圈，第一次用0.05 s，第二次用0.1 s，设插入方式相同则两次线圈中平均感应电动势之比为_，两次线圈之中电流之比_图5【解析】根据法拉第电磁感应定律，平均感应电动势En，n、相同，平均感应电动势之比E1E2t2t121因线圈电阻不变，两次线圈之中电流之比I1I221.【答案】2121三、计算题(本题共4个小题，共48分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分，有数值计算的题，答案中明确写出数值和单位)13(10分)一个200匝的线圈，在0.02秒时间内线圈中的磁通量的变化量为6105韦，求线圈中的感应电动势的大小【解析】线圈中产生的感应电动势的大小En200 V0.6 V.【答案】0.6 V14(12分)一面积S4102m2、匝数n100匝的线圈放在匀强磁场中，磁感线垂直于线圈平面，磁感应强度随时间的变化率为2 T/s.穿过线圈的磁通量的变化率是多少？线圈中产生的感应电动势是多少？【解析】穿过线圈的磁通量的变化率与匝数无关，故 s24102 Wb/s8102 Wb/s由法拉第电磁感应定律得Enn s1008102 V8 V.【答案】8102 Wb/s8 V15(12分)如图6所示，矩形线圈abcd绕OO轴在B0.2 T的匀强磁场中以n4r/s的转速转动，已知ab20 cm，bc40 cm，线圈共有50 匝，当线圈从如图所示位置开始转动，一直转过90的过程中，回答下面三个问题：图6(1)磁通量的变化量是多少？(2)磁通量的平均变化率为多少Wb/s?(3)线圈中产生的平均感应电动势是多大？【解析】(1)Sabbc2040 cm2800 cm28102 m221BS00.28102 Wb1.6102 Wb(2)tTss0.256 Wb/s(3)En500.256 V12.8 V.【答案】(1)1.6102 Wb(2)0.256 Wb/s(3)12.8 V16(14分)(2011南京高二期末)磁悬浮列车是一种采用无接触的电磁悬浮、导向和驱动系统的磁悬浮高速列车系统.xx年底，我国宣布已研制成功一辆高温超导磁悬浮高速列车的模型，该车的车速已达到500 km/h，可载5人是当今世界最快的地面客运交通工具，有速度快、爬坡能力强、能耗低运行时噪音小、安全舒适、不燃油，污染少等优点并且它采用高架方式，占用的耕地很少磁悬浮列车意味着这些火车利用磁的图7基本原理悬浮在导轨上来代替旧的钢轮和轨道列车磁悬浮技术利用电磁力将整个列车车厢托起，摆脱了讨厌的摩擦力和令人不快的铿锵声，实现与地面无接触、无燃料的快速“飞行”. 图7所示就是磁悬浮的原理，图中A是圆柱形磁铁，B是用高温超导材料制成的超导圆环，将超导圆环水平放在磁铁A的上方，它就能在磁力的作用下悬浮在磁铁的上方(1)请简要说明产生磁悬浮现象的原因(2)磁悬浮列车能达到如此高的速度的原因是什么？(3)在实际情况中，磁悬浮列车要进一步提升速度，困难很大，说说制约磁悬浮列车进一步提升速度的原因【解析】(1)线圈B下降，磁通量发生变化，B中产生感应电流由于超导线圈的电阻极小，故电流极大而且几乎不会减小，使列车受到向上的安培力与重力，二力平衡，处于悬浮状态(2)由于列车处于悬浮，摩擦阻力几乎没有(3)空气阻力是制约列车进一步提速的重要因素，空气阻力随速度的增大而增大【答案】见解析