高中物理人教版选修1-1作业 综合检测 Word版含解析

综合检测
一、单项选择题(本大题共7小题，每小题5分，共35分)
1．发现“电流磁效应”的科学家是(　　)
A．库仑　 B．牛顿
C．富兰克林 D．奥斯特
解析：电流的磁效应是奥斯特首先发现的．
答案：D
2．下列关于点电荷的说法，错误的是 (　　)
A．点电荷是实际带电体的抽象，是一种理想化的模型
B．带电体如果本身大小和形状对它们间的相互作用影响可忽略，那么可视为点电荷
C．真空中两个静止点电荷间的相互作用力，跟它们之间的距离成反比
D．真空中两个静止点电荷间的相互作用力，跟它们所带电荷量的乘积成正比
解析：由点电荷的定义知，选项A、B对；由F＝知选项C错，D对．
答案：C
3.如图所示，环中电流方向由左向右，且I1＝I2，则圆环中心O处的磁场是 (　　)
A．最大，穿出纸面
B．最大，垂直穿入纸面
C．为零
D．无法确定
解析：根据安培定则，上半圆环中电流I1在环内产生的磁场垂直纸面向里，下半圆环中电流I2在环内产生的磁场垂直纸面向外，由于O对于I1和I2对称(距离相等)，故I1和I2在O处产生的磁场大小相等、方向相反，在O处相互抵消．
答案：C
4．下列说法中正确的是(　　)
A．在同一幅磁感线的示意图中，磁感线越密的位置，磁场越强
B．有磁不一定有电，但有电必有磁
C．同名磁极相互吸引，异名磁极相互排斥
D．做奥斯特实验时，不管导线如何放置，只要电流足够强，一定能够观察到小磁针的偏转情况
解析：磁感线疏密反映磁场强弱，A对．有电流才产生磁，所以B错．做奥斯特实验时，如果导线放置对磁针作用力与地磁场对磁针作用一致，则不能观察到偏转情况．
答案：A
5．当线圈中的磁通量发生变化时，下列说法中正确的是(　　)
A．线圈中一定有感应电动势
B．线圈中有感应电动势，其大小与磁通量成正比
C．线圈中一定有感应电流
D．线圈中有感应电动势，其大小与磁通量的变化量成正比
解析：线圈中磁通量发生变化时就一定有感应电动势产生．感应电动势大小与穿过线圈的磁通量的变化率成正比．如线圈开路，则其中无电流产生，只有闭合时才会有感应电流，所以只有选项A正确．
答案：A
6．夏天空调正常工作时，制冷状态与送风状态交替运行．一空调在不同工作状态下电功率随时间变化的关系如图所示，则此空调运转1小时用电(　　)
A．1.0度 B．1.5度　　　C．2.0度　　　D．2.5度
解析：从空调消耗的电功率与时间的关系图象中可以看出，电功率的消耗具有周期性，周期为15 min，在1个周期内，前5 min耗电量：W1＝P1t1＝0.5 kW× h＝ kW·h，后10 min耗电量：W2＝P2t2＝2 kW× h＝ kW·h,1个周期内耗电量：W＝W1＋W2＝ kW·h，一个小时有4个周期，所以一个小时耗电量为1.5 kW·h，即1.5度．
答案：B
7．如图所示一理想变压器原、副线圈匝数之比n1∶n2＝10∶1，在原线圈a、b两端加上电压为u＝220·sin(100πt) V的正弦交变电流，当原线圈中a、b两端的电压为100 V的瞬间，副线圈两端理想交流电压表的读数为(　　)
A．220 V B．22 V C．22 V D．10 V
解析：交流电压表测量交流电的有效值，
变压器输入电压U1＝＝ V＝220 V，
根据＝，所以U2＝×U1＝22 V.
所以选项C正确．
答案：C
二、多项选择题(本大题共5小题，每小题5分，共25分)
8．把两个完全相同的金属球A和B接触一下，再分开放回原处，发现两球之间相互作用力变小了(但不为零)，则A、B两球原来的带电情况不可能是(　　)
A．带有等量异种电荷 B．带有等量同种电荷
C．带有不等量异种电荷 D．带有不等量同种电荷
解析：两个相同的金属球接触，所带电荷先中和后平分，而电荷总量保持不变．原来带有等量异种电荷时，接触后都不带电，作用力变为零，故A不可能．原来带有等量同种电荷时，接触后再分开，带电情况未变，作用力不变，故B不可能．原来带有不等量同种电荷接触后分开，两者将电荷量之和平分，由数学知识可知，作用力将变大，故D不可能．当带有不等量异种电荷且电荷量相差不大时，作用力才有可能变小，所以C可能．
答案：ABD
9．关于电磁波谱，下列说法中正确的是(　　)
A．X射线对生命物质有较强的作用，过量的X射线辐射会引起生物体的病变
B．γ射线是波长最短的电磁波，它的频率比X射线还要高
C．紫外线的频率比紫光低
D．在电磁波谱中，穿透能力最强的是X射线
解析：X射线对生命物质有较强的作用，过量的X射线辐射会引起生物体的病变，选项A正确；γ射线是波长最短的电磁波，它比X射线的频率还要高，选项B正确；在电磁波谱中从无线电波到γ射线，波长逐渐减小，频率逐渐增大，紫外线的频率比紫光高，在电磁波谱中γ射线的穿透能力最强，故选项C、D错误．
答案：AB
10.如图所示，画出的是穿过一个闭合线圈的磁通量随时间的变化规律，以下哪些认识是正确的(　　)
A．第0.6 s末线圈中的感应电动势为4 V
B．第0.9 s末线圈中的瞬时电动势比0.2 s末的大
C．第0.1 s末线圈的瞬时电动势为零
D．第0.2 s末和0.4 s末的瞬时电动势的方向相同
解析：由法拉第电磁感应定律计算：第0.6 s末线圈中的感应电动势为 V＝－4 V，负号表示方向与正方向相反，故A正确．图象的斜率表示电动势的大小，由题图知B正确．第0.1 s末线圈的瞬时电动势不为零，故C错误．第0.2 s末和0.4 s末的瞬时电动势的方向相反，D错误．
答案：AB
11．下列说法中正确的是(　　)
A．使用交变电流的电器设备铭牌上所标的电压、电流值均为峰值
B．用交流电压表和电流表测得的交流数值是有效值
C．一耐压值为300 V的电容器能接在220 V的正弦交流电压上
D．交变电流E＝的关系仅用于正弦(余弦)交流电
解析：交流用电器铭牌上标的是有效值，A项错误；交流电压表和电流表测量的是交变电流的有效值，B项正确；220 V指有效值，最大值Emax＝220 V＝311 V＞300 V，电容器会被击穿，C项错误；E＝仅适用于正弦式(余弦式)交变电流，D项正确．
答案：BD
12．一理想变压器原线圈所接电源电压波形如图所示，原副线圈匝数比为n1∶n2＝10∶1，串联在原线圈电路中的电流表示数为1 A，下列说法中正确的是(　　)
A．变压器输出端所接交流电压表示数为20 V
B．变压器输出端所接交流电压表示数为20 V
C．变压器输出的交变电流频率为100 Hz
D．变压器输出的交变电流频率为50 Hz
解析：由图象知，原线圈所接电源电压最大值为
Umax＝200 V，有效值为U1＝＝200 V
由U1∶U2＝n1∶n2得U2＝U1＝×200 V＝20 V
故选项B正确．
由图象知T＝0.02 s，所以f＝＝50 Hz，选项D正确．
答案：BD
三、非选择题(本大题共4小题，共40分)
13.(10分)如图所示，把质量为0.2 g的带电小球A用丝线吊起，若将带电荷量为4×10－8 C的小球B靠近它，当两小球在同一高度相距3 cm时，丝线与竖直方向夹角为45°，求此时小球B受到的库仑力和A球的电荷量．
解析：通过对小球A受力分析可知，小球受三个力静止，如图，根据力的平衡条件可以得到A、B间的库仑力
F＝mgtan θ＝2×10－3 N.
根据库仑定律F＝k得qA＝5×10－9 C且带负电．
答案：2×10－3 N　－5×10－9 C
14．(10分)有一个200匝的线圈，总电阻为10 Ω，在0.2 s内垂直穿过线圈平面的磁通量从0.04 Wb均匀增加到0.08 Wb.问这段时间内：
(1)线圈中产生的平均感应电动势为多少？
(2)通过线圈的平均感应电流为多少？
(3)通过线圈的电荷量是多少？
解析：(1)由法拉第电磁感应定律得
＝n＝200× V＝40 V.
(2)由欧姆定律得＝＝ A＝4 A.
(3)通过线圈的电荷量Q＝t＝4×0.2 C＝0.8 C.
答案：(1)40 V　(2)4 A　(3)0.8 C
15.(10分)电磁炮是一种理想的兵器，它的主要原理如图所示.1982年澳大利亚国立大学制成了能把2.2 g的弹体(包括金属杆EF的质量)加速到10 km/s的电磁炮(常规炮弹的速度约为2 km/s)，若轨道宽2 m，长为100 m，通过的电流为10 A，试问轨道间所加匀强磁场的磁感应强度的大小是多少？(轨道摩擦不计)
解析：由v2＝2ax得，弹体的加速度为
a＝＝ m/s2＝0.5×106 m/s2，
∴F安＝ma＝2.2×10－3×0.5×106 N
＝1.1×103 N.
由F安＝BIL得，
B＝＝ T＝55 T.
答案：55 T
16．(10分)有一理想变压器，原、副线圈的匝数比为100∶1，原线圈上所加电压为23 kV，副线圈通过总电阻为2 Ω的供电导线向用户供电，用户用电器得到的电压是220 V，求供电导线上损耗的功率．
解析：设原线圈上所加电压为U1，匝数为n1，副线圈上两端电压为U2，匝数为n2，则有＝.副线圈两端通过导线向用户供电，设用户电压为U3，导线上的电压为U4，则有U2＝U3＋U4.
导线上损失的功率为P＝.
由以上各式得
P＝＝ W＝50 W.
答案：50 W