全册综合复习训练
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．在如图所示的坐标系中，第一象限内存在与y轴平行的匀强电场，电场强度大小为E；第二象限内存在垂直于纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场。P、Q两点在x轴上，一带电粒子（不计重力）从P点以垂直于x轴的速度向上射入第二象限，经磁场偏转后，粒子垂直于y轴进入第一象限，恰好经过x轴上的Q点，Q点到原点的距离是P点到原点距离的2倍。则（ ）
A．第一象限内的电场方向竖直向下
B．粒子在P、Q两点的速度大小之比为
C．粒子在磁场中与在电场中运动的时间之比为
D．电场强度和磁感应强度的大小之比为
2．如图所示，边长为的正方形线框，边的电阻与边的电阻不相等，将线框放在与线框平面垂直、磁感应强度大小为的匀强磁场中。电流从点流入，从点流出，是线框的正中心，下列说法正确的是（ ）
A．线框中的电流形成的磁场在点的磁感应强度方向一定垂直纸面向内
B．线框中的电流形成的磁场在点的磁感应强度方向一定垂直纸面向外
C．整个线框在匀强磁场中受到的安培力大小为
D．整个线框在匀强磁场中受到的安培力大小为
3．如图是一个正弦式交变电流i随时间t变化的图像。下列说法正确的是（ ）
A．交变电流的周期为0.25s B．交变电流的有效值为
C．在时交变电流方向发生改变 D．该交变电流的表达式为
4．图甲为交流发电机模型，其产生交流电的图像如图乙所示，则由图乙可知（ ）
A．0时刻线圈处于中性面位置
B．0时刻通过线圈的磁通量变化率的最大
C．时刻通过线圈的磁通量最大
D．时刻电流表示数为零
5．如图是学生常用的饭卡内部实物图，其由线圈和芯片组成电路，当饭卡处于感应区域时，刷卡机会激发变化的磁场，从而在饭卡内线圈中产生感应电流来驱动芯片工作，已知线圈面积为S，共n匝，某次刷卡时，线圈平面与磁场垂直，且全部处于磁场区域内，在感应时间内，磁感应强度方向向外且由0均匀增大到，此过程中（ ）
A．线框中磁通量变化率为 B．线框中产生顺时针方向的感应电流
C．AB边所受安培力方向向右 D．线框中感应电动势大小为
6．如图所示，铜制圆盘安装在水平铜轴上，圆盘位于两磁极之间（可视为匀强磁场），圆盘平面与磁感线垂直，两铜片C、D分别与转动轴和圆盘的边缘接触，电容为C的平行板电容器接在C、D之间，下极板接地．已知铜盘的半径为R，铜盘匀速转动的角速度为ω，磁感应强度为B。下列说法正确的是（ ）
A．电容器极板上所带电荷量为BR2ωC
B．将电容器的下极板向下移动一小段距离，则电容器极板上的电荷量增加
C．将一金属板插入平行板电容器，则电容器的电容减小
D．将电容器的上极板水平向右移动一小段距离，则电容器内P点的电势不变
7．已知LC振荡电路中电流随时间变化的曲线如图所示，则（ ）
A．ab段为电容器的放电阶段
B．a、c两时刻电容器里的电场能最大
C．b、d两时刻电容器带电量最大
D．b、d两时刻线圈里的磁感应强度最大
8．某同学设计了如图所示的控制温度的报警装置。理想变压器原线圈一侧接在输出电压有效值恒定的正弦交流电源上，当原线圈回路中的理想灵敏电流计示数超过某一值时，就会触发警报。为阻值随温度的升高而减小的热敏电阻，为滑动变阻器，则下列说法正确的是（ ）
A．如果仅将处温度升高，电流表示数将减小
B．如果仅将处温度升高，电源的输出功率将减小
C．如果仅将滑动变阻器的阻值调大，电流表的示数将增大
D．如果希望提高报警温度，可以将滑动变阻器的阻值调大
二、多选题
9．如图所示，圆形区域内存在垂直纸面方向的匀强磁场，为圆心，和为圆的两条直径，。质量为、电荷量为的带电粒子1沿方向从A点射入。质量为、电荷量为的带电粒子2从点射入，两粒子入射速度相同且都从点飞离磁场，不考虑两带电粒子的重力及相互作用力。下列说法正确的是（ ）
A．粒子1与粒子2的比荷之比为 B．粒子1与粒子2的出射方向夹角为
C．粒子1与粒子2的运动半径之比为 D．粒子1与粒子2在磁场内运动的时间之比为
10．如图1所示，间距为L的两足够长平行光滑导轨处于竖直固定状态，导轨处在垂直导轨平面的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，导轨顶端连接阻值为R的定值电阻。质量为m、接入电路电阻也为R的金属杆垂直接触导轨，让金属杆由静止开始下落，同时给金属杆施加竖直方向的拉力，使金属杆运动的速度v与运动位移x的关系如图2所示，当金属杆运动距离时撤去外力，金属杆恰能匀速运动。已知重力加速度大小为g，金属杆在运动的过程中始终与导轨垂直且接触良好，则金属杆运动距离的过程中（ ）
A．金属杆做初速度为零的匀加速直线运动
B．金属杆克服安培力做的功为
C．金属杆受到的安培力的冲量大小为
D．通过定值电阻的电量为
11．手机无线充电工作原理如图所示，其中送电线圈和受电线圈的匝数比，两个线圈中所接电阻的阻值均为R。当ab间接上220V的正弦交变电流后，受电线圈中产生交变电流再通过转换电路转换成直流电实现给手机快速充电，这时转换电路ef两端的电压为5V，受电线圈中的电流为2A。把装置线圈视同为理想变压器，则（ ）
A．若ab间接入5V直流电压，则转换电路ef两端的电压为5V
B．受电线圈中的频率与送电线圈中的频率相同
C．快速充电时，流过送电线圈的电流大小为0.2A
D．快速充电时，线圈cd两端的输出电压为42.5V
12．如图甲所示为某品牌手机的无线充电器，其工作原理简化后如图乙所示，将交流电（电流随时间按正弦规律变化）接入送电线圈，手机电池通过转换电路连接受电线圈，将手机放在送电线圈上方即可对电池充电。关于无线充电的以下说法正确的是（ ）
A．该原理是应用了电磁感应 B．受电线圈内产生的是恒定电流
C．充电器工作时辐射出电磁波 D．若将恒定电流接入送电线圈，可以对手机充电
三、实验题
13．兴趣小组探究磁场力与电流大小的关系，设计的原理图如图，两相同通电线圈竖直正对放置，在两线圈中央用绝缘细线悬挂一长度为L的导体棒ab（L小于线圈的直径），绝缘细线系在精密天平横梁的左侧，天平左右悬点关于支点对称，当地重力加速度为g，小组同学进行了一系列操作。
（1）两线圈间的磁场近似为匀强磁场，根据图中线圈中的电流方向，判断出图中未画箭头的一簇磁感线的方向应为 （选填“水平向左”或“水平向右”）。
（2）往天平右侧砝码盘中加入砝码，测量出导体棒ab的质量m0。
（3）给导体棒ab通入电流I0，在ab水平静止的同时保证导体棒ab与磁感线垂直，调节天平，发现需要在砝码盘中加入的砝码，天平才重新平衡，则此时导体棒受到的磁场力大小为 ，方向 。
（4）只改变ab通入的电流I的大小，在ab水平静止的同时保证导体棒ab与磁感线垂直，调节天平，读出砝码的质量m，比较磁场力与电流大小的关系。
（5）小组同学得出多组m、I数据后，作出了m-I图像，该图像是一条直线，斜率为k，则两线圈间的匀强磁场磁感应强度的大小为 （用g、k、L表示）
14．探究自感现象的电路图如图甲、乙所示，其中A、B、C、D四个灯泡的规格相同，插有铁芯的两个线圈的自感系数很大，但自身的电阻几乎为零，两个滑动变阻器的总电阻相等，滑片均置于滑动变阻器的正中央。
(1)甲图中，当闭合开关时，灯泡A、B的亮度情况是 ；待灯泡A、B亮度稳定后，断开开关的瞬间，灯泡 闪一下，后逐渐熄灭。
(2)乙图中，当闭合开关时，灯泡C、D的亮度情况是 ；待灯泡C、D亮度稳定后，断开开关的瞬间，灯泡 闪一下，后逐渐熄灭。
四、解答题
15．新能源汽车的能量回收系统，其工作原理为司机踩下驱动踏板时电池带动电机旋转，踩下刹车时电机反转回收能量。某小组模仿该能量回收系统设计了如图所示的模型：右侧装置为直流电机，导线框abcd的延长段可在两金属半圆内侧自由转动，且接触良好。请将下列相邻的方框根据物理知识用直线连接起来：
16．悟乘坐地铁上学所使用的交通卡如图（a），内部含有一个7匝的感应线圈。刷卡的原理可简化为如图（b）所示，线圈内的磁场可视作匀强磁场，磁感应强度为B（垂直纸面向内为正）。地铁站闸机发出磁场信号的B-t变化规律如图（c）所示，线圈中会产生相应的电信号。每匝线圈面积均为，线圈的总电阻，线圈所连接的芯片的电阻，其余部分电阻不计。求：
（1）0.2s时刻，电阻R上电流的方向；
（2）0.05s时刻，线圈产生的感应电动势的大小；
（3）00.4s内，电阻R产生的焦耳热；
（4）0.40.5s内，通过电阻R的电荷量。
17．如图所示，在磁感应强度的水平匀强磁场中，有一边长为，匝数市，总电阻的正方形线圈绕垂直于磁感线的轴匀速转动，转速，有一电阻，通过电刷与两滑环接触，两端接有一理想交流电压表，求（计算结果保留）∶
（1）若从线圈通过中性面时开始计时，写出电动势的瞬时表达式；
（2）电压表的示数；
（3）转动一周外力驱动线圈转动所做的功（不计摩擦）；
（4）从图中所示位置转过的过程中通过电阻的电量。
18．雷达是利用电磁波探测目标的电子设备。雷达发射电磁波对目标进行照射并接收其回波，由此获得目标至电磁波发射点的距离、距离变化率（径向速度）、方位、高度等信息。试回答下列问题∶
（1）雷达是如何接收电磁波的？
（2）利用雷达可以测出飞机的运动方向和速度。某固定雷达正在跟踪一架匀速飞行的飞机，其每隔固定时间T0发射一短脉冲的电磁波（如图中幅度大的波形），收到的由飞机反射回的电磁波经雷达处理后显示如图中幅度较小的波形，反射滞后的时间已在图中标出。其中T0、T和ΔT为已知量，光在真空中的传播速度为c。则飞机的运动方向和飞机的速度大小分别为多少？
19．如图（a）所示是某生产流水线上的产品输送及计数装置示意图。S为激光源，为光敏电阻（有光照时阻值减小），为定值电阻，a、b之间接示波器。水平传送带匀速前进，产品通过时会挡住激光源发出的光线。示波器显示的电压随时间变化图像如图（b）所示。若计数器电路中的电源电压恒为，电源内阻忽略不计，定值电阻，求：
（1）无光照时光敏电阻的阻值。
（2）有光照时光敏电阻的阻值。
（3）每小时通过的产品个数。
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案：
1．B
【详解】A．带电粒子在磁场中向右偏转，根据左手定则可知粒子带负电；进入电场后向下偏转，说明电场方向竖直向上，故A错误；
D．设O、P之间的距离为，粒子在磁场中做匀速圆周运动，有
解得
粒子在电场中做类平抛运动，设运动时间为，则有
又
联立解得
故D错误；
C．粒子在磁场中的运动时间为
所以
故C错误；
B．在Q点，粒子沿电场方向的速度为
所以粒子在Q点的速度为
则粒子在P、Q两点的速度大小之比为，故B正确。
故选B。
2．D
【详解】AB．根据边的电阻与边的电阻不相等，可知线框上、下边的电流不相等，由电流形成的磁场在点的方向可能为垂直纸面向内或向外，故AB错误；
CD．由图可知，电流通过线框的等效长度为，故整个线框在匀强磁场中受到的安培力大小为
故C错误；D正确。
故选D。
3．C
【详解】AB．根据电流i随时间t变化的图像可知周期为
峰值为
有效值为
故AB错误；
C．根据交变电流变化规律知线圈每通过中性面一次，电流方向改变一次，在时电流为零，该时刻线圈在中性面，所以在时交变电流方向发生改变，故C正确；
D．由A选项知峰值，周期，角速度为
由图像知初相为
得该交变电流的表达式为
故D错误。
故选C。
4．B
【详解】A．0时刻感应电动势最大，线圈处于与中性面垂直的位置，故A错误；
B．0时刻感应电动势最大，由法拉第电磁感应定律可知线圈的磁通量变化率的最大，故B正确；
C．时刻感应电动势最大，通过线圈的磁通量变化率最大，磁通量为零，故C错误；
D．交流电流表示数为电流的有效值，时刻电流表示数不为零，故D错误。
故选B。
5．B
【详解】A．根据题意可知线框中磁通量变化率为
与线圈匝数无关，故A错误；
B．设电路中总电阻为R，根据楞次定律可知磁感应强度向外均匀增大，由楞次定律可得感应电流产生的磁场垂直线圈平面向里，根据安培定则可知感应电流为顺时针方向，故B正确；
D．电动势大小为
故D错误；
C．当感应电流方向为顺时针时，电流由A→B，根据左手定则判断可知，AB边所受安培力方向向左，故C错误。
故B。
6．D
【详解】A．圆盘匀速转动时产生的感应电动势为
所以电容器极板上所带电荷量为
故A错误；
B．电容器的下极板向下移动一小段距离，根据公式
可知电容C减小，再根据公式
可知电容器极板上的电荷量减小，故B错误；
C．将金属板插入平行板电容器，则电容器的板间距减小，根据
可知电容C变大，故C错误；
D．将电容器的上极板水平向右移动，板间距不变，由于板间电压不变，根据
可知板间电场强度不变，下极板电势为零，P点距下极板距离不变，所以P点电势不变，故D正确。
故选D。
7．C
【详解】A．ab段电流从最大开始减小，说明电容器处于充电阶段，A错误；
B．a、c两时刻的电流最大，线圈中的磁场最强，此时磁场能最大，电容器里的电场能为零，B错误；
CD．b、d两时刻回路中电流为零，线圈里的磁感应强度为零、磁场能为零，电容器里的电场能最大，电容器带电量最大，C正确，D错误。
故选C。
8．D
【详解】A．处温度升高，阻值减小，由于副线圈电压不变，因此副线圈电流增大，根据理想变压器原副线圈电流关系可知原线圈电流也增大，故电流表示数将增大，故A错误；
B．处温度升高，副线圈电压不变，电流增大，因此变压器输出功率增大，而理想变压器输入功率与输出功率相等，因此电源的输出功率将增加，故B错误；
C．如果将滑动变阻器的阻值调大，由于副线圈电压不变，因此副线圈电流减小，根据理想变压器原副线圈电流关系可知原线圈电流也减小，故电流表示数将减小，故C错误；
D．由A中分析可知，当温度升高后，热敏电阻阻值减小，副线圈负载总阻值减小，副线圈电流增大，原线圈电流也增大，当原线圈电流增大到规定值后报警，因此要提高报警温度，需增大副线圈负载电阻，故可将滑动变阻器的阻值调大，故D正确。
故选D。
9．AB
【详解】如图所示，做出两粒子的运动轨迹，设粒子1做圆周运动的圆心为，半径为，设粒子2做圆周运动的圆心为，半径为，圆心磁场的半径为。
C．由几何关系可知
得
得
粒子1与粒子2的运动半径之比
故C错误；
A．由洛伦兹力提供向心力
得粒子1与粒子2的比荷之比
故A正确；
B．粒子1出射速度反向延长线过磁场区域圆的圆心，粒子2出射速度方向与夹角为，由几何关系可知粒子1与粒子2的出射方向夹角为，故B正确；
D．粒子1与粒子2在磁场内运动的周期分别为
，
得
由图可知粒子1在磁场中做圆周运动对应的圆心角
由图可知粒子2在磁场中做圆周运动对应的圆心角
粒子1、粒子2在磁场内运动的时间
，
粒子1与粒子2在磁场内运动的时间之比
故D错误。
故选AB。
10．BCD
【详解】A．若金属杆做匀加速直线运动，应满足，由题图2变化图像可知加速度不恒定，故A错误；
B．设金属杆的速度为v，最大速度为，根据法拉第电磁感应定律和欧姆定律可知
则安培力做功为
结合图像可知金属杆运动距离的过程中安培力做功为
撤去外力后，金属杆匀速运动，则
解得
故B正确；
CD．根据电流的定义式可知
安培力的冲量为
故CD正确；
故选BCD。
11．BD
【详解】A．若充电器线圈中通以恒定电流，产生恒定的磁场，故手机受电线圈不会产生感应电动势，则转换电路ef两端的电压为零，故A错误；
B．电磁感应现象中交变电流的频率不变，受电线圈中的频率与送电线圈中的频率相同，故B正确；
C．由可知
又，所以快速充电时，流过送电线圈的电流大小为
故C错误；
D．由送电线圈电路可知
由受电线圈电路可知
解得线圈cd两端的输出电压为
故D正确。
故选BD。
12．AC
【详解】A．当送电线圈通上正弦交流电时，在受电线圈中会产生感应电动势，则该原理是应用了电磁感应，故A正确；
B．因为在送电线圈上是正弦交流电，则在受电线圈内产生的是同频率的正弦交流电流，故B错误；
C．根据电磁波产生的原理可知，充电器工作时辐射出电磁波，故C正确；
D．若将恒定电流接入送电线圈，由于穿过受电线圈的磁通量不变，则不会产生感应电流，不能对手机充电，故D错误。
故选AC。
13． 水平向右 竖直向下
【详解】（1）[1]根据右手螺旋定则，图中磁感线的方向水平向右。
（3）[2][3]根据平衡条件可得，导体棒受到的磁场力大小为，方向竖直向下。
（5）[4]对导体棒ab，有
变形得
得出
解得
14．(1) A灯立即变亮，B灯逐渐变亮，最终B灯更亮 A
(2) 灯泡C、D同时变亮，然后C灯逐渐变暗至熄灭，D灯会逐渐亮一些 C
【详解】（1）[1][2]甲图中，当闭合开关时，A灯立即变亮，B灯所在电路上线圈产生自感电动势，阻碍电流的增大，电流只能逐渐增大，B灯逐渐变亮；线圈自身的电阻几乎为零，则B灯更亮，待灯泡A、B亮度稳定后，断开开关的瞬间，灯泡A与线圈构成回路，灯泡A将闪一下，后逐渐熄灭。
（2）[1][2]乙图中，当闭合开关时，灯泡C、D同时变亮，由于线圈自身的电阻几乎为零，则C灯逐渐变暗至熄灭，D灯会逐渐亮一些；待灯泡C、D亮度稳定后，断开开关的瞬间，灯泡C与线圈构成回路，所以灯泡C会闪一下，后逐渐熄灭。
15．见解析
【详解】如图所示，当踩下驱动踏板，则开关S接通1，电路接通，导线框相当于电动机；当踩下刹车，则开关S接通2，电路与电源断开，与电容器相连，导线框相当于发电机，对电容器充电。如图
16．（1）N流向M；（2）；（3）；（4）
【详解】（1）由B-t可知，到磁感应强度垂直纸面向内在减小，由楞次定律可知，0.2s时刻线圈内产生的感应方向为顺时针方向，电阻R上电流的方向从N流向M。
（2）在时间内，感应电动势大小相同，0.05s时刻，由电磁感应定律
（3）根据闭合电路欧姆定律，在时间内
由焦耳定律得
在时间内
内，电阻产生的焦耳热为
（4）根据
结合
及
联立可得内，通过电阻的电荷量为
17．（1）V；（2）V；（3）J；（4）0.02C
【详解】（1）根据角速度定义式有
rad/s
若从线圈通过中性面时开始计时，则有
V
（2）电动势的有效值为
V
电压表示数为
V
（3）转动一周的时间为
外力驱动线圈转动所做的功为
J
（4）从图中所示位置转过90°的过程中通过电阻R的电量为
C
18．（1）见解析；（2）远离雷达方向，
【详解】（1）电磁波在传播时遇到导体会使导体中产生感应电流，所以导体可用来接收电磁波，这就是雷达接收电磁波的原理。
（2）由屏幕上显示的波形可以看出，反射波滞后于发射波的时间越来越长，说明飞机离信号源的距离越来越远，飞机向远离雷达方向运动；
从雷达发出第一个电磁波起开始计时，经被飞机接收，故飞机第一次接收电磁波时与雷达距离
第二个电磁波从发出至返回，经T+ΔT时间，飞机第二次接收电磁波时与雷达距离
飞机从接收第一个电磁波到接收第二个电磁波内前进了，接收第一个电磁波时刻为，接收第二个电磁波时刻为
所以接收第一个和第二个电磁波的时间间隔为
故飞机速度为
解得
19．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）、两端的电压
结合题意可知，当无光照时光敏电阻的阻值较大，则较大，为，代入数据解得无光照时光敏电阻的阻值
（2）当有光照时光敏电阻的阻值较小，则较小，为，带入数据解得有光照时光敏电阻的阻值
（3）由图（b）可知周期为0.6s，则1小时内通过的产品个数
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
