(完整版)高中物理选修3-2综合试卷--经典
最新人教版高中物理选修3-2综合测试题及答案2套(2)

最新人教版高中物理选修3-2综合测试题及答案2套(2)最新人教版高中物理选修3-2综合测试题及答案2套本册综合学业质量标准检测(A)本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
满分100分,时间90分钟。
第Ⅰ卷(选择题共40分)一、选择题(共10小题,每小题4分,共40分,在每小题给出的四个选项中,第1~6小题只有一个选项符合题目要求,第7~10小题有多个选项符合题目要求,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.如图所示,甲图是录音机的录音电路原理图,乙图是研究自感现象的实验电路图,丙图是光电传感的火灾报警器的部分电路图,丁图是电容式话筒的电路原理图,下列说法错误的是 ( B )A.甲图中录音机录音时,由于话筒的声电转换,线圈中变化的电流在磁头缝隙处产生变化的磁场B.乙图电路中,开关断开瞬间,灯泡会突然闪亮一下,并在开关处产生电火花C.丙图电路中,当有烟雾进入罩内时,光电三极管上就会因烟雾的散射而有光的照射,表现出电阻的变化D.丁图电路中,当声波使膜片振动时,电容发生变化,会在电路中产生变化的电流解析:磁带录音机的录音原理是:录音时,将电信号转换为磁信号,故A正确。
乙图电路中,开关断开瞬间,灯泡立即熄灭,故B错误。
光电三极管也是一种晶体管,它有三个电极,当光照强弱变化时,电极之间的电阻会随之变化。
当有烟雾进入罩内时,光电三极管上就会因烟雾的散射而有光的照射,表现出电阻的变化,故C正确。
电容话筒利用振膜接受空气振动信号,振膜与固定的平面电极之间形成一个电容,两者之间的距离变化会导致其电容容量的变化,在电容两端施加固定频率及大小的电压,通过电容的电流就会变化,故D正确。
本题选错误的,故选B。
2.如下图(甲)所示,打开电流和电压传感器,将磁铁置于螺线管正上方距海绵垫高为h处静止释放,磁铁穿过螺线管后掉落到海绵垫上并静止。
若磁铁下落过程中受到的磁阻力远小于磁铁重力,且不发生转动,不计线圈电阻。
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高中物理选修3-2综合测试一.选择题(每小题4分,56分,1~9题为单选,10~14题为多选)1.如图所示,一导线弯成半径为a 的半圆形闭合回路.虚线MN 右侧有磁感应强度为B 的匀强磁场,方向垂直于回路所在的平面.回路以速度v 向右匀速进入磁场,直径CD 始终与MN 垂直.从D 点到达边界开始到C 点进入磁场为止,下列结论不正确的是( )A .感应电流方向不变B .CD 段直线始终不受安培力C .感应电动势最大值E=BavD .感应电动势平均值E =41πBav 2.如图所示,N 匝矩形导线框以角速度绕对称轴匀速转动,线框面积为S ,线框电阻,电杆均不计,在左侧有磁感应强度为B 的匀强磁场,外电路接有电阻R 和理想电流表A ,那么可以确定的是A. 从图示时刻起,线框产生的瞬时电动势为B. 电流表的示数C. R 两端电压有效值D. 一个周期内R 的发热量为3.如图,两个线圈绕在同一根铁芯上,其中一线圈通过开关与电源连接,另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路。
将一小磁针悬挂在直导线正上方,开关未闭合时小磁针处于静止状态。
下列说法正确的是A .开关闭合后的瞬间,小磁针的N 极朝垂直纸面向外的方向转动B .开关闭合并保持一段时间后,小磁针的N 极指向垂直纸面向里的方向C .开关闭合并保持一段时间后,小磁针的N 极指向垂直纸面向外的方向D .开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间,小磁针的N 极朝垂直纸面向外的方向转动4.一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的交变电流电动势如图所示,下面说法正确的是( ) A. 交流电动势的有效值为20V B. 交流电动势的有效值为C. t=0.01s 线圈处于中性面D. 交流电动势的频率为50Hz5.如图所示,光滑弧形金属双轨与足够长的水平光滑双轨相连,间距为L ,在水平轨道空间充满竖直向上的匀强磁场,磁感应强度为B.乙金属棒静止在双轨上,而甲金属棒在h 高处由静止滑下,轨道电阻不计。
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最新人教版高中物理选修3-2测试题全套及答案章末综合测评(一)(时间:60分钟满分:100分)一、选择题(本题共10小题,每小题6分,共60分.在每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一项符合题目要求,第7~10题有多项符合题目要求,全都选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.如图1所示,矩形闭合金属框abcd的平面与匀强磁场垂直,若ab边受竖直向上的磁场力作用,则可知金属框的运动情况是()图1A.向左平动进入磁场B.向右平动退出磁场C.沿竖直方向向上平动D.沿竖直方向向下平动【解析】因为ab边受到的安培力的方向竖直向上,所以由左手定则就可以判断出金属框中感应电流的方向是abcda,金属框中的电流是由ad边切割磁感线产生的.所以金属框向左平动进入磁场.【答案】 A2.环形线圈放在匀强磁场中,设在第1 s内磁场方向垂直于线圈平面向里,如图2甲所示.若磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示,那么在第2 s 内,线圈中感应电流的大小和方向是()甲乙图2A .大小恒定,逆时针方向B .大小恒定,顺时针方向C .大小逐渐增加,顺时针方向D .大小逐渐减小,逆时针方向【解析】 由题图乙可知,第2 s 内ΔB Δt 为定值,由E =ΔΦΔt =ΔB Δt S 知,线圈中感应电动势为定值,所以感应电流大小恒定.第2 s 内磁场方向向外,穿过线圈的磁通量减少,由楞次定律判断知感应电流为逆时针方向,A 项正确.【答案】 A3.(2015·重庆高考)如图3为无线充电技术中使用的受电线圈示意图,线圈匝数为n ,面积为S .若在t 1到t 2时间内,匀强磁场平行于线圈轴线向右穿过线圈,其磁感应强度大小由B 1均匀增加到B 2,则该段时间线圈两端a 和b 之间的电势差φa -φb ( )图3A .恒为nS (B 2-B 1)t 2-t 1B .从0均匀变化到nS (B 2-B 1)t 2-t 1 C .恒为-nS (B 2-B 1)t 2-t 1D .从0均匀变化到-nS (B 2-B 1)t 2-t 1【解析】 根据法拉第电磁感应定律得,感应电动势E =nΔΦΔt =n (B 2-B 1)S t 2-t 1,由楞次定律和右手螺旋定则可判断b 点电势高于a 点电势,因磁场均匀变化,所以感应电动势恒定,因此a 、b 两点电势差恒为φa -φb =-n(B 2-B 1)S t 2-t 1,选项C 正确.【答案】 C4.如图4所示,L 是自感系数很大的理想线圈,a 、b 为两只完全相同的小灯泡,R0是一个定值电阻,则下列有关说法中正确的是()图4A.当S闭合瞬间,a灯比b灯亮B.当S闭合待电路稳定后,两灯亮度相同C.当S突然断开瞬间,a灯比b灯亮些D.当S突然断开瞬间,b灯立即熄灭【解析】S闭合瞬间,a、b同时亮,b比a亮;稳定后,a灯不亮;S断开瞬间,a灯比b灯亮.【答案】 C5.紧靠在一起的线圈A与B如图5甲所示,当给线圈A通以图乙所示的电流(规定由a进入b流出为电流正方向)时,则线圈cd两端的电势差应为图中的()图5【解析】0~1 s内,A线圈中电流均匀增大,产生向左均匀增大的磁场,由楞次定律可知,B线圈中外电路的感应电流方向由c到d,大小不变,c点电势高,所以选项A正确.【答案】 A6.如图6所示,纸面内有一矩形导体闭合线框abcd,ab边长大于bc边长,置于垂直纸面向里、边界为MN的匀强磁场外,线框两次匀速地完全进入磁场,两次速度大小相同,方向均垂直于MN.第一次ab边平行MN进入磁场,线框上产生的热量为Q1,通过线框导体横截面的电荷量为q1;第二次bc边平行MN进入磁场,线框上产生的热量为Q2,通过线框导体横截面的电荷量为q2,则()图6A.Q1>Q2,q1=q2 B.Q1>Q2,q1>q2C.Q1=Q2,q1=q2D.Q1=Q2,q1>q2【解析】根据法拉第电磁感应定律E=Bl v、欧姆定律I=ER和焦耳定律Q=I2Rt,得线圈进入磁场产生的热量Q=B2l2v2R·l′v=B2Sl vR,因为l ab>l bc,所以Q1>Q2.根据E=ΔΦΔt,I=ER及q=IΔt得q=BSR,故q1=q2.选项A正确,选项B、C、D错误.【答案】 A7.(2015·山东高考)如图7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7A.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【解析】根据右手定则可判断靠近圆心处电势高,选项A正确;圆盘处在磁场中的部分转动切割磁感线,相当于电源,其他部分相当于外电路,根据左手定则,圆盘所受安培力与运动方向相反,磁场越强,安培力越大,故所加磁场越强越易使圆盘停止转动,选项B正确;磁场反向,安培力仍阻碍圆盘转动,选项C 错误;若所加磁场穿过整个圆盘,整个圆盘相当于电源,不存在外电路,没有电流,所以圆盘不受安培力而匀速转动,选项D 正确.【答案】 ABD8.如图8所示,线圈内有条形磁铁,将磁铁从线圈中拔出来时( )图8A .φa >φbB .φa <φbC .电阻中电流方向由a 到bD .电阻中电流方向由b 到a【解析】 线圈中磁场方向向右,磁铁从线圈中拔出时,磁通量减少,根据楞次定律,线圈中产生感应电动势,右端为正极,左端为负极,所以电阻中电流方向由b 到a ,故φb >φa .B 、D 项正确.【答案】 BD9.单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,转动轴垂直于磁场.若线圈所围面积的磁通量随时间变化的规律如图9所示,则( )图9A .线圈中0时刻感应电动势最小B .线圈中C 时刻感应电动势为零C .线圈中C 时刻感应电动势最大D .线圈从0至C 时间内平均感应电动势为0.4 V【解析】 感应电动势E =ΔΦΔt ,而磁通量变化率是Φ-t 图线的切线斜率,当t=0时Φ=0,但ΔΦΔt≠0.若求平均感应电动势,则用ΔΦ与Δt的比值去求.【答案】BD10.(2016·宜昌高二检测)如图10所示,固定在水平绝缘平面上足够长的金属导轨不计电阻,但表面粗糙,导轨左端连接一个电阻R,质量为m的金属棒(电阻也不计)放在导轨上,并与导轨垂直,整个装置放在匀强磁场中,磁场方向与导轨平面垂直.用水平恒力F把ab棒从静止起向右拉动的过程中,下列说法正确的是()图10A.恒力F做的功等于电路产生的电能B.恒力F和摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能C.克服安培力做的功等于电路中产生的电能D.恒力F和摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能和棒获得的动能之和【解析】沿水平方向,ab棒受向右的恒力F、向左的摩擦力F f和安培力F安,随棒速度的增大,安培力增大,合力F-F f-F安减小,但速度在增大,最终可能达到最大速度.从功能关系来看,棒克服安培力做功等于其他形式的能转化成的电能,故A、B错误,C正确;由动能定理知,恒力F、安培力和摩擦力三者的合力做的功等于金属棒动能的增加量,D正确;也可从能量守恒角度进行判定,即恒力F做的功等于电路中产生的电能、因摩擦而产生的内能及棒动能的增加之和.【答案】CD二、计算题(本题共3小题,共40分)11.(12分)如图11所示,固定于水平桌面上的金属框架cdef处在竖直向下的匀强磁场中,金属棒ab搁在框架上,可无摩擦滑动.此时adeb构成一个边长为l的正方形,棒的电阻为r,其余部分电阻不计.开始时磁感应强度为B0.图11(1)若从t =0时刻起,磁感应强度均匀增大,每秒增量为k ,同时保持棒静止.求棒中的感应电流.在图上标出感应电流的方向;(2)在上述(1)情况中,棒始终保持静止,当t =t 1 s 末时需加的垂直于棒的水平拉力为多少?(3)若从t =0时刻起,磁感应强度逐渐减小,当棒以恒定速度v 向右做匀速运动时,可使棒中不产生感应电流,则磁感应强度应怎样随时间变化?(写出B 与t 的关系式)【解析】 (1)据题意ΔB Δt =k ,在磁场均匀变化时,回路中产生的电动势为E=ΔΦΔt =ΔB Δt ·S =kl 2,由闭合电路欧姆定律知,感应电流为I =E r =kl 2r .由楞次定律,判定感应电流为逆时针方向,图略.(2)t =t 1 s 末棒静止,水平方向受拉力F 外和安培力F 安,F 外=F 安=BIl ,又B=B 0+kt 1,故F 外=(B 0+kt 1)kl 3r .(3)因为不产生感应电流,由法拉第电磁感应定律E =ΔΦΔt ,知ΔΦ=0也就是回路内总磁通量不变,即B 0l 2=Bl (l +v t ),解得B =B 0l l +v t. 【答案】 (1)kl 2r 电流为逆时针方向(2)(B 0+kt 1)kl 3r (3)B =B 0l l +v t12.(14分)某同学设计一个发电测速装置,工作原理如图12所示.一个半径为R =0.1 m 的圆形金属导轨固定在竖直平面上,一根长为R 的金属棒OA ,A 端与导轨接触良好,O 端固定在圆心处的转轴上.转轴的左端有一个半径为r =R 3的圆盘,圆盘和金属棒能随转轴一起转动.圆盘上绕有不可伸长的细线,下端挂着一个质量为m =0.5 kg 的铝块.在金属导轨区域内存在垂直于导轨平面向右的匀强磁场,磁感应强度B=0.5 T.a点与导轨相连,b点通过电刷与O端相连.测量a、b两点间的电势差U可算得铝块速度.铝块由静止释放,下落h=0.3 m时,测得U=0.15 V.(细线与圆盘间没有滑动,金属棒、导轨、导线及电刷的电阻均不计,重力加速度g取10 m/s2)图12(1)测U时,与a点相接的是电压表的“正极”还是“负极”?(2)求此时铝块的速度大小;(3)求此下落过程中铝块机械能的损失.【解析】(1)正极.(2)由电磁感应定律得U=E=ΔΦΔtΔΦ=12BR2ΔθU=12BωR2v=rω=13ωR所以v=2U3BR=2 m/s.(3)ΔE=mgh-12m v2ΔE=0.5 J.【答案】(1)正极(2)2 m/s(3)0.5 J13.(14分)(2016·浙江高考)小明设计的电磁健身器的简化装置如图13所示,两根平行金属导轨相距l=0.50 m,倾角θ=53°,导轨上端串接一个R=0.05 Ω的电阻.在导轨间长d=0.56 m的区域内,存在方向垂直导轨平面向下的匀强磁场,磁感应强度B=2.0 T.质量m=4.0 kg的金属棒CD水平置于导轨上,用绝缘绳索通过定滑轮与拉杆GH相连.CD棒的初始位置与磁场区域的下边界相距s=0.24 m.一位健身者用恒力F=80 N拉动GH杆,CD棒由静止开始运动,上升过程中CD 棒始终保持与导轨垂直.当CD 棒到达磁场上边界时健身者松手,触发恢复装置使CD 棒回到初始位置(重力加速度g =10 m/s 2,sin 53°=0.8,不计其他电阻、摩擦力以及拉杆和绳索的质量).求:图13(1)CD 棒进入磁场时速度v 的大小;(2)CD 棒进入磁场时所受的安培力F A 的大小;(3)在拉升CD 棒的过程中,健身者所做的功W 和电阻产生的焦耳热Q .【解析】 (1)由牛顿第二定律 a =F -mg sin θm=12 m/s 2① 进入磁场时的速度 v =2as =2.4 m/s ②(2)感应电动势 E =Bl v ③感应电流 I =Bl v R ④安培力 F A =IBl ⑤代入得 F A =(Bl )2v R =48 N .⑥(3)健身者做功 W =F (s +d )=64 J ⑦由牛顿第二定律 F -mg sin θ-F A =0⑧CD 棒在磁场区做匀速运动在磁场中运动时间 t =d v ⑨焦耳热 Q =I 2Rt =26.88 J.○10 【答案】 (1)2.4 m/s (2)48 N (3)64 J 26.88 J章末综合测评(二)(时间:60分钟满分:100分)一、选择题(本题共10小题,每小题6分,共60分.在每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一项符合题目要求,第7~10题有多项符合题目要求,全都选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.某交流发电机给灯泡供电,产生正弦式交变电流的图象如图1所示,下列说法中正确的是()图1A.交变电流的频率为0.02 HzB.交变电流的瞬时值表达式为i=5cos 50πt AC.在t=0.01 s时,穿过交流发电机线圈的磁通量最大D.若发电机线圈电阻为0.4 Ω,则其产生的热功率为5 W【解析】由图象知,交流电的周期为0.02 s,故频率为50 Hz,A错;转动的角速度ω=2πT=100π rad/s,故电流瞬时值表达式为i=5cos 100πt A,B错;t=0.01 s时,电流最大,此时线圈磁通量应为0,C错;交流电电流的有效值I=I m2=52A,故P=I2R=⎝⎛⎭⎪⎫522×0.4 W=5 W,故D正确.【答案】 D2.根据交变电流瞬时值表达式i=5sin 500t A可知,从开始计时起,第一次出现电流峰值所需要的时间是()A.2 ms B.1 msC.6.28 ms D.3.14 ms【解析】(方法一)由已知条件有2πT=ω=500 rad/s,则T=2π/500,由表达式可知,从中性面开始计时,第一次出现电流峰值需Δt=T/4=2π/500×14s=π1 000s=3.14×10-3 s.(方法二)由交流电瞬时值表达式,当i为最大值时有sin(ωt)=1,即500t=π/2,则t=π/1 000=3.14×10-3 s.故选D.【答案】 D3.小型手摇发电机线圈共N匝,每匝可简化为矩形线圈abcd,磁极间的磁场视为匀强磁场,方向垂直于线圈中心轴OO′,线圈绕OO′匀速转动,如图2所示.矩形线圈ab边和cd边产生的感应电动势的最大值都为e0,不计线圈电阻,则发电机输出电压()图2A.峰值是e0B.峰值是2e0C.有效值是22Ne0D.有效值是2Ne0【解析】因每匝矩形线圈ab边和cd边产生的电动势的最大值都是e0,每匝中ab和cd串联,故每匝线圈产生的电动势的最大值为2e0.N匝线圈串联,整个线圈中感应电动势的最大值为2Ne0,因线圈中产生的是正弦交流电,则发电机输出电压的有效值E=2Ne0,故选项D正确.【答案】 D4.如图3甲所示,变压器为理想变压器,其原线圈接到U1=220 V的交流电源上,副线圈与阻值为R1的电阻接成闭合电路;图乙中阻值为R2的电阻直接接到电压为U1=220 V的交流电源上,结果发现R1与R2消耗的电功率恰好相等,则变压器原、副线圈的匝数之比为()甲乙图3A.R1R2B.R2 R1C .R 2R 1 D .R 1R 2【解析】 对题图甲,U 1U 2=n 1n 2,P 1=U 22R 1对题图乙:P 2=U 21R 2据题意有P 1=P 2 联立以上各式解得:n 1n 2=R 2R 1,故C 正确.【答案】 C5.如图4所示,理想变压器原线圈输入电压U =U m sin ωt ,副线圈电路中R 0为定值电阻,R 是滑动变阻器.V 1和V 2是理想交流电压表,示数分别用U 1和U 2表示;A 1和A 2是理想交流电流表,示数分别用I 1和I 2表示.下列说法正确的是( )图4A .I 1和I 2表示电流的瞬间值B .U 1和U 2表示电压的最大值C .滑片P 向下滑动过程中,U 2不变、I 1变大D .滑片P 向下滑动过程中,U 2变小、I 1变小【解析】 电压表V 1和V 2分别测量的变压器原、副线圈的输入、输出电压的有效值,电流表A 1和A 2分别测量的原、副线圈电路中电流的有效值,A 、B 项错误;滑动变阻器向下滑动时,接入电路的电阻变小,原副线圈输入、输出电压不变,由欧姆定律I =U R +R 0可知,副线圈电路中的电流变大,副线圈输出功率变大,由P 入=P 出,得原线圈的输入功率变大,由P =IU 可知,原线圈电路中的电流变大,C 项正确,D 项错误.【答案】 C6.如图5所示的电路图中,变压器是理想变压器,原线圈匝数n 1=600匝,装有熔断电流为0.5 A 的保险丝,副线圈的匝数n 2=120匝.要使整个电路正常工作,当原线圈接在180 V的交流电源上时,副线圈()图5A.可接耐压值为36 V的电容器B.可接“36 V40 W”的安全灯两盏C.可接电阻为14 Ω的电烙铁D.可串联量程为0.6 A的电流表测量其电路的总电流【解析】根据U1U2=n1n2得U2=n2n1U1=36 V,又由I1I2=n2n1,在保险丝安全的条件下,副线圈中允许通过的最大电流为I2=n1n2I1=600120×0.5 A=2.5 A,最大输出功率P m=I2U2=2.5×36 W=90 W,B选项正确;而交流电压的最大值为36 2 V,所以A选项错误;接14 Ω的电阻时,流过电阻的电流将达到I2′=3614A>2.5 A,C选项错误.若副线圈串联量程为0.6 A的电流表,则电流表可能会被烧坏,D 选项错误.【答案】 B7.如图6所示,变频交变电源的频率可在20 Hz到20 kHz之间调节,在某一频率时,L1、L2两只灯泡的炽热程度相同,则下列说法中正确的是()图6A.如果将频率增大,L1炽热程度减弱、L2炽热程度加强B.如果将频率增大,L1炽热程度加强、L2炽热程度减弱C.如果将频率减小,L1炽热程度减弱、L2炽热程度加强D.如果将频率减小,L1炽热程度加强、L2炽热程度减弱【解析】某一频率时,两只灯泡炽热程度相同,应有两灯泡消耗的功率相同,频率增大时,感抗增大,而容抗减小,故通过L1的电流增大,通过L2的电流减小,故B项正确,同理可得C项正确.故选B、C.【答案】 BC8.如图7所示的电路中要使电流表读数变大,可采用的方法有( )图7A .将R 上的滑片向上移动B .将R 上的滑片向下移动C .将开关S 由1掷向2D .将开关S 由1掷向3【解析】 在输入电压和原、副线圈匝数比n 1n 2一定的情况下,输出电压U 2是一定的,当R 减小时,由I 2=U 2R 可知电流表读数变大,故应将R 上的滑片向下移动,选项B 正确;在输入电压U 1一定的条件下,减小原、副线圈匝数比n 1n 2,则输出电压U 2=n 2n 1U 1增大,故I 2=U 2R 增大,开关S 应掷向2,选项C 正确. 【答案】 BC9.如图8所示,在远距离输电过程中,若保持原线圈的输入功率不变,下列说法正确的是( )图8A .升高U 1会减小输电电流I 2B .升高U 1会增大线路的功率损耗C .升高U 1会增大线路的电压损耗D .升高U 1会提高电能的利用率【解析】 提高输电电压U 1,由于输入功率不变,则I 1将减小,又因为I 2=n 1n 2I 1,所以I 2将减小,故A 正确;线路功率损耗P 损=I 22R ,因此功率损耗也减小,由ΔU =I 2R 可知电压损耗减小,故B 、C 错误;因线路损耗功率减小,因此利用率将升高,D 正确.【答案】 AD10.在一阻值为R =10 Ω的定值电阻中通入如图9所示的交流电,则( )图9A .此交流电的频率为0.5 HzB .此交流电的有效值约为3.5 AC .在2~4 s 内通过该电阻的电荷量为1 CD .在0~2 s 内电阻产生的焦耳热为25 J【解析】 由图知,交流电的周期为2 s ,故频率f =1T =0.5 Hz ,A 正确;根据有效值的定义,由I 2RT =I 21R T 2+I 22R T 2=250 J 得,I ≈3.5 A ,B 正确,D 错误;在2~4 s 内通过该电阻的电荷量为Q =I 1T 2+I 2T 2=1 C ,C 正确.故选ABC. 【答案】 ABC二、计算题(本题共3小题,共40分.按题目要求作答)11.(13分)如图10所示,圆形线圈共100匝,半径为r =0.1 m ,在匀强磁场中绕过直径的轴OO ′匀速转动,磁感应强度B =0.1 T ,角速度为ω=300πrad/s ,电阻为R =10 Ω,求:图10(1)线圈由图示位置转过90°时,线圈中的感应电流为多大?(2)写出线圈中电流的表达式(磁场方向如图所示,图示位置为t =0时刻);(3)线圈转动过程中产生的热功率多大.【解析】 (1)当从图示位置转过90°时,线圈中有最大感应电流.最大感应电动势为E m =NBSω=100×0.1×π×0.12×300π V =30 VI m =E m R =3 A.(2)由题意知i =I m sin ωt ,即i =3sin 300πt A.(3)感应电流的有效值I =I m 2=32A. 发热功率P =I 2R =⎝ ⎛⎭⎪⎫322×10 W =45 W. 【答案】 (1)3 A (2)i =3sin 300πt A (3)45 W12.(13分)(2016·济南高二检测)如图11所示,有一台小型发电机,其矩形线圈的匝数n =200匝,线圈面积S =0.01 m 2,线圈电阻r =0.5 Ω,磁场的磁感应强度B =62T 时,产生频率f =50 Hz 的单相正弦交变电流,供电给“220 V 2 200 W ”的电器让其正常工作.求:图11(1)若从线圈处于中性面开始计时,写出线圈中感应电动势的瞬时表达式;(2)发动机输出端交流电压表的示数;(3)电阻R 的阻值.【解析】 (1)发电机产生的感生电动势的最大值:E m =nBSω=nBS ·2πf =200×1.22/π×0.01×100π=240 2 V感应电动势的瞬时表达式:e =2402sin 100π(V).(2)电动势有效值E =240 V正常工作时的电流I =P /U =2 200/220 A =10 A输出端电压表的示数U =E -Ir =240 V -10×0.5 V =235 V .(3)电阻R 上的电压ΔU =235 V -220 V =15 V则线路电阻R =ΔU /I =15/10=1.5 Ω.【答案】 (1)e =2402sin 100πt (V)(2)235 V(3)1.5 Ω13.(14分)(2016·黄冈高二检测)某发电厂通过升压变压器、输电线和降压变压器把电能输送给生产和照明组成的用户,发电机输出功率为100 kW ,输出电压是250 V ,升压变压器原、副线圈的匝数之比为1∶25,输电线上的功率损失为4%,用户所需要的电压为220 V ,则:(1)输电线的电阻和降压变压器的匝数比各为多少?画出输电线路示意图;(2)若有60 kW 分配给生产用电,其余电能用来照明,那么能装25 W 的电灯多少盏?【解析】 (1)根据匝数比与原、副线圈电流成反比确定输电线中的电流,由输电线上消耗的功率确定输电线的电阻,在电能的分配上,能量守恒.在处理变压器的关系时,一般将副线圈作为电源,原线圈作为用电设备来处理.输电线路示意图如图所示.升压变压器副线圈两端电压U 2=n 2n 1U 1=6.25 kV , 输电线上的电流I =P U 2=16 A , 输电线上损失的功率为P R =4%P =I 2R ,则R =4%P I 2=15.625 Ω.降压变压器原线圈两端的电压U ′1=U 2-IR =(6.25×103-16×15.625) V =6.00×103 V .降压变压器原、副线圈的匝数之比n ′1n ′2=U ′1U ′2=6.00×103220≈27.31. (2)电路的能量分配为P =P R +P 生产+P 照明,P 照明=P -P R -P 生产=36×103 W ,故可装25 W 的电灯盏数为N =P 照明P 灯=1.44×103盏. 【答案】 (1)15.625 Ω 27.3∶1 图见解析(2)1.44×103盏章末综合测评(三)(时间:60分钟 满分:100分)一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分,在每小题给出的四选项中,第1~5题只有一项符合题目要求,第6~8题有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.在街旁的路灯、江海里的航标都要求在夜晚亮、白天熄,利用半导体的电学特性制成了自动点亮、熄灭的装置,实现了自动控制,这是利用半导体的( )A .压敏性B .光敏性C .热敏性D .三种特性都利用【解析】 街旁的路灯和江海里的航标,都是利用半导体的光敏性,夜晚电阻大,白天电阻小,控制电路的通断.【答案】 B2.下列仪器或装置不是利用传感器的是( )A .汽车防盗报警器B .宾馆房间内的火灾报警器C .工兵用的地雷探测仪D .用钥匙打开房门【解析】A、B、C三种仪器都是将非电学量转换成电学量的装置,都是利用了传感器,用钥匙打开房门是利用了机械原理,不是利用的传感器.【答案】 D3.某仪器内部电路如图1所示,其中M是一个质量较大的金属块,左右两端分别与金属丝制作的弹簧相连,并套在光滑水平细杆上,a、b、c三块金属片间隙很小(b固定在金属块上),当金属块处于平衡状态时,两根弹簧均处于原长状态,若将该仪器固定在一辆汽车上,下列说法正确的是()图1A.当汽车加速前进时,甲灯亮B.当汽车加速前进时,乙灯亮C.当汽车刹车时,乙灯亮D.当汽车刹车时,甲、乙两灯均不亮【解析】汽车匀速时,a、b、c金属片不接触,所以甲、乙灯都不亮;当加速前进时,M受合外力向右,故b向后运动与a接触,乙灯亮;同理当刹车时,b向前运动与c接触,甲灯亮,故选B.【答案】 B4.演示位移传感器的工作原理如图2所示,物体M在导轨上平移时,带动滑动变阻器的金属滑杆P,通过电压表显示的数据,来反映物体位移的大小s.假设电压表是理想的,则下列说法正确的是()图2A.物体M运动时,电源内的电流会发生变化B.物体M运动时,电压表的示数会发生变化C.物体M不动时,电路中没有电流D.物体M不动时,电压表没有示数【解析】电压表为理想电表,则电压表不分流,故触头移动时不会改变电路的电阻,也就不会改变电路中的电流,故A错误;电压表测的是触头P左侧电阻分得的电压,故示数随物体M的移动亦即触头的运动而变化,故B正确,C、D错误.【答案】 B5.传感器是一种采集信息的重要器件.如图3所示为测定压力的电容式传感器,A为固定电极,B为可动电极,组成一个电容大小可变的电容器.可动电极两端固定,当待测压力施加在可动电极上时,可动电极发生形变,从而改变了电容器的电容.现已知该电容式传感器充电完毕且电荷量不变,将它与静电计相连,如图所示.当待测压力增大时()图3A.电容器的电容将增大,静电计指针偏角将增大B.电容器的电容将增大,静电计指针偏角将减小C.电容器的电容将减小,静电计指针偏角将减小D.电容器的电容将不变,静电计指针偏角不变【解析】本题考查电容器、传感器等有关知识.当压力增大时,平行板间距d减小,根据C=εS4πkd可知,电容器的电容增大,电容器所带电荷量Q不变,根据C=QU可知,电压减小,则静电计指针偏角减小,B正确.【答案】 B6.当前传感器被广泛应用于各种电器、电子产品之中,下述关于常用的几种家用电子器件所采用传感器说法中,正确的是()A.电视机对无线遥控信号的接收主要是采用了光电传感器B.电子体温计主要是采用了温度传感器C.电脑所用的光电鼠标主要是采用声波传感器D.电子秤主要是采用了力电传感器【解析】电视机对无线遥控信号的接收采用了红外线传感器,电脑所用的光电鼠标主要采用了光传感器,所以A、C项错误.【答案】BD7.有定值电阻、热敏电阻、光敏电阻三只元件,将这三只元件分别接入如图4所示电路中的A、B两点后,用黑纸包住元件或者把元件置入热水中,观察欧姆表的示数,下列说法中正确的是()图4A.置入热水中与不置入热水中相比,欧姆表示数变化较大,这只元件一定是热敏电阻B.置入热水中与不置入热水中相比,欧姆表示数不变化,这只元件一定是定值电阻C.用黑纸包住元件与不用黑纸包住元件相比,欧姆表示数变化较大,这只元件一定是光敏电阻D.用黑纸包住元件与不用黑纸包住元件相比,欧姆表示数相同,这只元件一定是定值电阻【解析】一般定值电阻的阻值不会随光照强度或温度的变化而变化太大;对于热敏电阻来说,热敏电阻的阻值会随温度的升高而逐渐变小,它对温度的反应是十分灵敏的;对于光敏电阻来说,它的阻值随光照强度的变化而变化,当光照强度增强时光敏电阻的电阻值会随之而减小.本题是采用用黑纸包裹和放入热水中两个条件来改变电阻周围的环境的.不管放入热水中还是用黑纸包裹,一般电阻的阻值都不会发生太大变化;若电阻是光敏电阻,则当用黑纸包裹电阻时欧姆表的示数会有明显的改变;而当电阻是热敏电阻时,当把电阻放在热水中时,电阻值会发生明显的变化.所以本题答案是A、C.【答案】AC8.振弦型频率传感器的结构如图5所示,它由钢弦和永磁铁两部分组成,。
鲁科版高中物理选修3-2测试题及答案解析全套

鲁科版高中物理选修3-2测试题及答案解析全套含模块综合测试题,共6套阶段验收评估(一)电磁感应(时间:50分钟满分:100分)一、选择题(共8小题,每小题6分,共48分,第1~5题只有一项符合题目要求,第6~8题有多项符合题目要求,全都选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.如图1所示是电磁炉的工作原理示意图,炉子的内部有一个金属线圈,当变化的电流通过线圈时,会产生变化的磁场,使铁质锅底产生电磁感应,从而能起到加热食物的作用。
这种加热方式,能减少热量传递的中间环节,可大大提升制热效率,比传统炉具(电炉、气炉)节省能源一半以上,且炉面无明火,无烟、无废气,电磁火力强劲,安全可靠。
以下关于电磁炉工作原理的说法中正确的是()图1A.变化的电流通过线圈,会产生变化的磁场,这属于电磁感应现象B.电磁炉是利用变化的磁场产生涡流,铁质锅底迅速升温,进而对锅内食物加热的C.电磁炉是利用变化的磁场在食物中产生涡流对食物加热D.电磁炉工作过程中是将电能直接转化为食物的内能解析:选B电磁炉的工作原理是利用电流通过线圈产生磁场(这是电流的磁效应),变化的磁场在铁质锅底会产生感应电流,所产生的涡流会使锅底产生热效应,从而起到加热食物的作用。
可以看出,在电磁炉工作过程中能量的转化为电能→磁能→电能→内能。
综上所述,选项B正确。
2.如图2所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框,在下列四种情况下,线框中会产生感应电流的是()图2A.线框平面始终与磁感线平行,线框在磁场中左右运动B.线框平面始终与磁感线平行,线框在磁场中上下运动C.线框绕位于线框平面内且与磁感线垂直的轴线AB转动D.线框绕位于线框平面内且与磁感线平行的轴线CD转动解析:选C四种情况中初始位臵线框均与磁感线平行,磁通量为零,线框按A、B、D三种情况移动后,线框仍与磁感线平行,磁通量保持为零不变,线框中不产生感应电流。
C项中线框转动后,穿过线框的磁通量不断发生变化,所以产生感应电流,C项正确。
最新人教版高中物理选修3-2综合测试题及答案2套

最新人教版高中物理选修3-2综合测试题及答案2套模块综合测评(一)(时间:60分钟满分:100分)一、选择题(本题共10小题,每小题6分,共60分,在每小题给出的四选项中,第1~6题只有一项符合题目要求,第7~10题有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.电磁感应现象揭示了电和磁之间的内在联系,根据这一发现,发明了许多电器设备.下列用电器中,哪个没有利用电磁感应原理()A.电磁炉B.白炽灯泡C.磁带录音机D.日光灯镇流器【解析】电磁炉是利用交变电流产生磁场,交变磁场在锅体内产生涡流,从而对食物加热;磁带录音机录音时,声音引起振动,产生感应电流,放音时,磁带上变化的磁场使放音磁头线圈中产生感应电流;日光灯是由于自感产生自感电动势.只有B选项中白炽灯泡没有利用电磁感应原理.【答案】 B2.在北半球,朝南的钢窗原来关着,今将它突然朝外推开,转过一个小于90°的角度,考虑到地球磁场的影响,则钢窗活动的一条边(西边)中() A.有自下而上的微弱电流B.有自上而下的微弱电流C.有微弱电流,方向是先自上而下,后自下而上D.有微弱电流,方向是先自下而上,后自上而下【解析】钢窗打开时,向北穿过钢窗的磁通量减小,根据楞次定律,钢窗的活动边产生自下而上的微弱电流,故A正确.【答案】 A3.如图1所示,用两根材料、粗细、长度完全相同的导线,绕成匝数分别为n1=50和n2=100的圆形闭合线圈A和B,两线圈平面与匀强磁场垂直.当磁感应强度随时间均匀变化时,两线圈中的感应电流之比I A∶I B为()图1A.2∶1 B.1∶2C.4∶1 D.1∶4【解析】由法拉第电磁感应定律得:E=n ΔΦΔt=nΔBΔtπR2,可知,感应电动势与半径的平方成正比.而根据电阻定律:线圈的电阻为r=ρLS =ρn·2πRS,线圈中感应电流I=Er,由上综合得到,感应电流与线圈半径成正比,即I A∶I B=R A∶R B;因相同导线绕成匝数分别为n1和n2的圆形线圈,因此半径与匝数成反比,故I A∶I B=n2∶n1=2∶1,故A正确,B、C、D错误.【答案】 A4.如图2所示,在匀强磁场中有一个矩形单匝线圈abcd,ab边与磁场垂直,MN边始终与金属滑环K相连,PQ边始终与金属滑环L相连.金属滑环L、电流表A、定值电阻R、金属滑环K通过导线串联.使矩形线圈以恒定角速度绕过bc、ad中点的轴旋转.下列说法中不正确的是()图2A.线圈转动的角速度越大,电流表A的示数越大B.线圈平面与磁场平行时,流经定值电阻R的电流最大C.线圈平面与磁场垂直时,流经定值电阻R的电流最小D.电流表A的示数随时间按余弦规律变化【解析】令矩形单匝线圈abcd的电阻为r,根据法拉第电磁感应定律和交变电流的有效值定义得,交变电流的最大值为I m =BSωR +r ,电流表显示的是有效值I =I m 2=BSω2(R +r ),所以,线圈转动的角速度越大,电流表A 的示数越大,A 对,D 错;线圈平面与磁场平行时,此时产生的感应电动势最大,故流经定值电阻R 的电流最大,线圈平面与磁场垂直时,产生的感应电动势最小,故电流最小,B 、C 对.【答案】 D5.如图3所示是一交变电流的i -t 图象,则该交变电流的有效值为 ( )图3A .4 AB .22A C.83 A D .2303 A【解析】 此交变电流的前T 3为正弦交变电流,有效值I 1=42A ,后23 T 为恒定电流,有效值I 2=4 A ,根据交变电流的有效值定义可得Q =I 2RT =I 21R T 3+I 22R 23T ,代入数据I 2RT =13⎝ ⎛⎭⎪⎫422RT +23×42RT ,解得I =2303 A ,故D 正确. 【答案】 D6.用图4甲所示电路测量电流表的内阻.闭合开关S ,当变阻器的滑片滑至c 处时,电流表和电压表的读数分别为40 mA 、9 V ,已知图甲中热敏电阻的I -U 关系图线如图4乙所示,则电流表的内阻为( )图4A .0.14 ΩB .85 ΩC .140 ΩD .225 Ω【解析】 当电流表读数为40 mA 时,说明热敏电阻的电流为40 mA ,由图知热敏电阻两端电压U R =5.6 V ,则电流表两端电压U =9 V -5.6 V =3.4 V ,由欧姆定律得R mA =U I = 3.4 V 40×10-3 A=85 Ω. 【答案】 B7.在如图5甲所示的电路中,电阻R 的阻值为50 Ω,在ab 间加上如图乙所示的正弦交流电,则下面说法中正确的是( )甲 乙图5A .交流电压的有效值为100 VB .电流表示数为2 2 AC .产生该交流电的线圈在磁场中转动的角速度为3.14 rad/sD .在1 min 内电阻R 上产生的热量为1.2×104 J【解析】 从题图乙中可以看出,交流电压的峰值为100 2 V ,所以有效值U =100 V ,A 项正确;通过电阻的电流I =U R =2 A ,B 错误;交流电的周期为T =0.02 s ,ω=2πT =314 rad/s ,C 错误,1 min 内Q =I 2Rt =1.2×104 J ,D 正确.【答案】 AD8.日常生活中,我们常用微波炉来加热食品,它是利用微波来工作的.接通电源后,220 V 的交流经过变压器后,在次级产生2 000 V 高压交流,加到磁控管两极之间,使磁控管产生微波.下列说法中正确的是( )A .微波炉的变压器原、副线圈的匝数之比为11∶100B .微波炉的变压器原、副线圈的匝数之比为100∶11C .微波炉的输出功率是由输入功率决定的D .微波炉的输入功率是由输出功率决定的【解析】 根据理想变压器的电压和匝数成正比,所以原副线圈的匝数比为11∶100,对于变压器,输入功率是由输出功率决定的.【答案】 AD9.如图6所示为一理想变压器,在原线圈输入电压不变的条件下,要提高变压器的输入功率,可采用的方法是( )图6A .只增加原线圈的匝数B .只增加副线圈的匝数C .只减小用电器R 1的电阻D .断开开关S【解析】 理想变压器的输入功率与输出功率相等.增加副线圈的匝数可提高副线圈两端的电压,在电阻不变时,副线圈中的电流也增大,输出功率增加;只减小用电器的电阻,电压不变,也能增大副线圈中的电流,增大输出功率.【答案】 BC10.如图7为理想变压器,其原、副线圈的匝数比为2∶1,原线圈接有交流电压u =220sin 100πt (V),图中电压表和电流表均为理想交流电表,R t 为负温度系数的热敏电阻(即当温度升高时,阻值减小),R 1为定值电阻,C 为电容器.下列说法正确的是( )图7A .电压表示数是110 VB .交流电的频率为50 HzC .通过R 1的电流始终为零D .当R t 处温度升高时,电压表示数不变,电流表示数变大【解析】 原线圈所加交变电压的有效值为U 1=2202 V ,由理想变压器的变压比公式U 1U 2=n 1n 2,可得U 2=n 2n 1U 1=12×2202V =55 2 V ,选项A 错误;由交变电压的瞬时值表达式u =220sin 100πt (V)可知,该交变电流的频率f =100π2π Hz =50Hz ,选项B 正确;由于交变电流能对电容器进行充、放电,所以会有充、放电电流通过电阻R 1,选项C 错误;因变压器为理想变压器,线圈电阻不计,因此,电压表的示数不变,当R t 处的温度升高时,其电阻阻值变小,所以电流表的示数变大,选项D 正确.【答案】 BD二、非选择题(本题3小题,共40分)11.(10分)如图8(a)是汽车过桥时对不同类型桥面压力变化的实验.采用DIS 方法对模型进行测量,其结果如图8(b)中电脑屏幕所示.图8(1)图(a)中的传感器为________传感器;(2)图(a)中甲、乙、丙分别为三种不同类型的桥面.对于凸形桥甲,其相对应的压力图线应是图(b)电脑屏幕上的________(填“a ”“b ”或“c ”);(3)如增大小球在斜槽上的高度,在图(b)中大致画出小球能过凸形桥甲时的压力图线.【解析】 (1)该传感器把力信号转化为电信号,属于力电传感器;(2)小球经过凸形桥甲的最高点时,压力小于重力,其相对应的图线应是电脑屏幕上的c ;(3)增大小球在斜槽上的高度,小球经凸形桥甲的最高点时压力更小,其图线与c 相比较,最低点应更低一些.【答案】 (1)力电 (2)c (3)图略,图线与c 相比较,最低点更低一些12.(15分)如图9甲所示,AB 间为交流电源,电压u =311 sin 100πt V ,经过某“过滤”装置P 后将图乙所示正弦交流电滤去一半,得到如图丙所示的交流电,求:图9(1)CD 间所获得的电压的周期为多大?(2)CD 间接有“220 V ,40 W”灯泡时其发光功率为多大?(3)CD 间能否连接“220 V ,20 μF ”的电容器?【解析】 (1)过滤前交流电的周期T =2πω=2π100π=0.02 s ,过滤后电压变化周期还是0.02 s .(2)设题图丙所示交流电的有效值为U ,有⎝ ⎛⎭⎪⎫U m 22R ·T 2=U 2R ·T ,U =12U m=3112V.由P=U2R知P40=⎝⎛⎭⎪⎫311222202,得此时小灯泡的功率P=20 W.(3)过滤后,电压的最大值不变,大小为311 V,电容器的电压“220 V”是击穿电压,所以不能直接连接在CD间.【答案】(1)0.02 s(2)20 W(3)不能13.(15分)半径分别为r和2r的同心圆形导轨固定在同一水平面内,一长为r、质量为m且质量分布均匀的直导体棒AB置于圆导轨上面,BA的延长线通过圆导轨中心O,装置的俯视图如图10所示.整个装置位于一匀强磁场中,磁感应强度的大小为B,方向竖直向下.在内圆导轨的C点和外圆导轨的D点之间接有一阻值为R的电阻(图中未画出).直导体棒在水平外力作用下以角速度ω绕O逆时针匀速转动,在转动过程中始终与导轨保持良好接触.设导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ,导体棒和导轨的电阻均可忽略.重力加速度大小为g.求:图10(1)通过电阻R的感应电流的方向和大小;(2)外力的功率.【解析】根据右手定则、法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律及能量守恒定律解题.(1)根据右手定则,得导体棒AB上的电流方向为B→A,故电阻R上的电流方向为C→D.设导体棒AB中点的速度为v,则v=v A+v B2而v A=ωr,v B=2ωr根据法拉第电磁感应定律,导体棒AB 上产生的感应电动势E =Br v根据闭合电路欧姆定律得I =E R ,联立以上各式解得通过电阻R 的感应电流的大小为I =3Bωr 22R .(2)根据能量守恒定律,外力的功率P 等于安培力与摩擦力的功率之和,即P =BIr v +f v ,而f =μmg解得P =9B 2ω2r 44R +3μmgωr 2. 【答案】 (1)方向为C →D 大小为3Bωr 22R(2)9B 2ω2r 44R +3μmgωr 2模块综合测评(二)(时间:60分钟 满分:100分)一、选择题(本题共10小题,每小题6分,共60分,在每小题给出的四选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,第8~10题有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.一闭合线圈置于磁场中,若磁感应强度B 随时间变化的规律如图1乙所示,线圈中感应电动势E 随时间t 变化的图象是( )图1【解析】由E=ΔΦΔt=ΔBΔt·S可知,因磁感应强度B随时间变化的变化率ΔBΔt是分段恒定的,因此电动势E随时间变化的规律也是分段恒定的,故D正确.【答案】 D2.如图2所示电路中,线圈L与灯泡L A并联,当合上开关S后灯L A正常发光.已知,线圈L的电阻小于灯泡L A的电阻.则下列现象可能发生的是()图2A.当断开S时,灯泡L A立即熄灭B.当断开S时,灯泡L A突然闪亮一下,然后逐渐熄灭C.若把线圈L换成电阻,断开S时,灯泡L A逐渐熄灭D.若把线圈L换成电阻,断开S时,灯泡L A突然闪亮一下,然后逐渐熄灭【解析】当断开S时,线圈L产生断电自感,灯泡L A突然闪亮一下,然后逐渐熄灭,B项正确,A项错误;若把线圈L换成电阻,断开S时,灯炮L A 立即熄灭,C、D均错误.【答案】 B3.理想变压器原、副线圈匝数之比n1∶n2=2∶1,且在输入、输出回路中分别接有相同的纯电阻,如图3所示,原线圈接在电压为U的交流电源上,则副线圈的输出电压为()图3A.U2B.U3C .25UD .34U【解析】 设原线圈中的电流为I ,则副线圈中的电流为2I ;设原线圈的输入电压为U 1,则副线圈的输出电压为U 2=U 12=2IR ,所以U 1=4IR ,而U =IR +U 1=5IR ,所以副线圈的输出电压为U 2=25U ,故正确选项为C.【答案】 C4.如图4所示,接在家庭电路上的理想降压变压器给小灯泡L 供电,如果将原、副线圈减少相同匝数,其他条件不变,则( )图4A .小灯泡变亮B .小灯泡变暗C .原、副线圈两端电压的比值不变D .通过原、副线圈电流的比值不变【解析】 由于家庭电路上理想变压器为降压变压器,故n 1>n 2,当原、副线圈减少相同的匝数时,其变压比n ′1n ′2变大,根据U 1U 2=n ′1n ′2,U 1一定,U 2变小,故小灯泡变暗,选项A 错误,选项B 正确;由U 1U 2=n ′1n ′2知,原、副线圈电压的比值变大,选项C 错误;根据I 1I 2=n ′2n ′1,则通过原、副线圈电流的比值变小,选项D 错误.【答案】 B5.为了能安全对某一高电压U 、大电流I 的线路进行测定,图中接法可行的是(绕组匝数n 1>n 2)( )【解析】电流互感器是将大电流变成便于测量的小电流,由I1I2=n2n1知I2=n1n2I1,副线圈的匝数应大于原线圈的匝数且测量时应串联在被测电路中,A、C错误;电压互感器是将高电压变成低电压,由U1U2=n1n2知U2=n2n1U1,n1应大于n2,且测量时应并联在待测电路中,B正确,D错误.【答案】 B6.两金属棒和三根电阻丝如图5连接,虚线框内存在均匀变化的匀强磁场,三根电阻丝的电阻大小之比R1∶R2∶R3=1∶2∶3,金属棒电阻不计.当S1、S2闭合,S3断开时,闭合的回路中感应电流为I,当S2、S3闭合,S1断开时,闭合的回路中感应电流为5I;当S1、S3闭合,S2断开时,闭合的回路中感应电流是()图5A.0 B.3IC.6I D.7I【解析】由R1∶R2∶R3=1∶2∶3得令R1=R,R2=2R,R3=3R.S1、S2闭合时R1,R2组成闭合回路,有E1=3IR;S2、S3闭合时R2,R3组成闭合回路,有E2=25IR;则S1、S3闭合时R1,R3组成闭合回路,有E1+E2=4I x R,所以I x =7I.【答案】 D7.如图6所示,A是长直密绕通电螺线管.小线圈B与电流表连接,并沿A的轴线Ox从O点自左向右匀速穿过螺线管A.下面4个选项能正确反映通过电流表中电流I随x变化规律的是()图6【解析】通电螺线管产生稳定的磁场,磁场特征为:两极附近最强且不均匀,管内场强近似匀强.当小线圈穿过两极时,因磁场不均匀,故穿过小线圈的磁通量发生变化,产生感应电流,且因磁场的变化不同,故在小线圈中感应出方向相反的电流,小线圈在螺线管内部运动时,因穿越区域的磁感应强度不变,小线圈中没有感应电流产生.【答案】 C8.电吉他中电拾音器的基本结构如图7所示,磁体附近的金属弦被磁化,因此弦振动时,在线圈中产生感应电流,电流经电路放大后传送到音箱发出声音.下列说法正确的有()图7A.选用铜质弦,电吉他仍能正常工作B.取走磁体,电吉他将不能正常工作C.增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势D.弦振动过程中,线圈中的电流方向不断变化【解析】铜不能被磁化,铜质弦不能使电吉他正常工作,选项A错误;取走磁体后,弦的振动无法通过电磁感应转化为电信号,音箱不能发声,选项B知,线圈的感应电动势正确;增加线圈匝数,根据法拉第电磁感应定律E=NΔΦΔt变大,选项C正确;弦振动过程中,线圈中感应电流的磁场方向发生变化,则感应电流的方向不断变化,选项D正确.【答案】BCD9.照明供电线路的路端电压基本上是保持不变的.可是我们在晚上七、八点钟用电高峰时开灯,电灯比深夜时要显得暗些.这是因为用电高峰时() A.总电阻比深夜时大,供电线路上的电流小,每盏灯两端的电压较低B.总电阻比深夜时大,供电线路上的电流小,通过每盏灯的电流较小C.总电阻比深夜时小,供电线路上的电流大,输电线上损失的电压较大D.总电阻比深夜时小,供电线路上的电流大,每盏灯两端的电压较低【解析】在晚上七、八点钟时,电路上并联的灯较多,则根据并联电路的特点可知,此时总电阻比深夜时小,再由欧姆定律可知,供电线路上的电流大,输电线上损失的电压U损=IR增大,每盏灯两端的电压也就较低.【答案】CD10.如图8所示边长为L的正方形闭合线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中,以一条边为轴,以角速度ω匀速转动,转轴与B垂直,线圈总电阻为R,导线电阻不计,下列说法正确的是()图8A.电压表示数为BL2ω/8B.电压表示数为2BL2ω/8C.线圈转一周产生热量为πB2L4ω/R D.线圈转一周产生热量为2πB2L4ω/R【解析】由E m=BL2ω,U有效=E m2=2BL2ω2,电压表测量的为14R上的电压,则U=U有效4=2BL2W8,Q=⎝⎛⎭⎪⎫BL2ω2R2·R·T=πB2L4ωR,故B、C正确.【答案】BC二、非选择题(本题3小题,共40分)11.(10分)(1)按图9所示连接好电路,合上S和S′,发现小灯泡不亮,用电吹风对热敏电阻吹一会儿,会发现小灯泡发光了,原因是________________________________________________________________.图9(2)若将热敏电阻换成光敏电阻,合上S和S′,发现小灯泡发光,用黑纸包住光敏电阻后,小灯泡熄灭,其原因是___________________________________ _________________________________________________________________.【解析】(1)热敏电阻阻值较大,左侧电路电流较小,电磁铁磁性较弱,吸不住衔铁,小灯泡不亮,电吹风对热敏电阻加热,使其阻值变小,电路中电流增大,电磁铁磁性增强吸住衔铁,使上、下触点接触,小灯泡发光;(2)用黑纸包住后,光敏电阻的阻值增大,左侧电路电流减小,继电器触点断开,造成小灯泡熄灭.【答案】见解析12.(15分)如图10甲所示,一固定的矩形导体线圈水平放置,线圈的两端接一只小灯泡,在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场.已知线圈的匝数n =100匝,总电阻r =1.0 Ω,所围成矩形的面积S =0.040 m 2,小灯泡的电阻R =9.0 Ω,磁场的磁感应强度按如图乙所示的规律变化,线圈中产生的感应电动势瞬时值的表达式为e =nB m S 2πT ·cos 2πT t ,其中B m 为磁感应强度的最大值,T 为磁场变化的周期,不计灯丝电阻随温度的变化,求:甲 乙图10(1)线圈中产生感应电动势的最大值;(2)小灯泡消耗的电功率;(3)在磁感应强度变化的0~T 4的时间内,通过小灯泡的电荷量.【解析】 (1)由图象知,线圈中产生的交变电流的周期T =3.14×10-2 s , 所以E m =nB m Sω=2πnB m ST =8.0 V .(2)电流的最大值I m =E m R +r =0.80 A 有效值I =I m 2=225 A 小灯泡消耗的电功率P =I 2R =2.88 W.(3)在0~T 4时间内,电动势的平均值E -=nS ΔB Δt平均电流I -=E-R +r =nS ΔB(R +r )Δt流过灯泡的电荷量Q =I -Δt =nS ΔB R +r=4.0×10-3 C .【答案】 (1)8.0 V (2)2.88 W (3)4.0×10-3 C13.(15分)如图11甲所示,两根足够长的直金属导轨MN 、PQ 平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上,两导轨间距为L.M、P两点间接有阻值为R的电阻.一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上,并与导轨垂直.整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向下.导轨和金属杆的电阻可忽略.让ab杆沿导轨由静止开始下滑,导轨和金属杆接触良好,不计它们之间的摩擦.图11(1)由b向a方向看到的装置如图14乙所示,请在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图;(2)在加速下滑过程中,当ab杆的速度大小为v时,求ab杆中的电流及其加速度的大小;(3)求在下滑过程中,ab杆可以达到的速度最大值.【解析】(1)如图所示,重力mg,竖直向下;支持力N,垂直斜面向上;安培力F,沿斜面向上.(2)当ab杆速度为v时,感应电动势E=BL v,此时电路中电流I=ER=BL vRab杆受到安培力F=BIL=B2L2v R根据牛顿运动定律,有ma=mg sin θ-F=mg sin θ-B2L2v R,a=g sin θ-B2L2v mR.(3)当B2L2vR=mg sin θ时,ab杆达到最大速度v m=mgR sin θB2L2.【答案】(1)见解析(2)BL vR g sin θ-B2L2vmR(3)v m=mgR sin θB2L2。
人教版高中物理选修3-2综合测试(带答案)

高中物理选修3-2 综合测试一.选择题(每题4 分, 56 分, 1~9 题为单项选择, 10~14 题为多项选择)1.如下图,一导线弯成半径为 a 的半圆形闭合回路.虚线MN 右边有磁感觉强度为 B 的匀强磁场,方向垂直于回路所在的平面.回路以速度v 向右匀速进入磁场,直径CD 一直与 MN 垂直.从 D 点抵达界限开始到 C 点进入磁场为止,以下结论不正确的选项是()A.感觉电流方向不变B. CD段直线一直不受安培力C.感觉电动势最大值E=BavD.感觉电动势均匀值1π Bav E =42.如下图, N 匝矩形导线框以角速度绕对称轴匀速转动,线框面积为S,线框电阻,电杆均不计,在左边有磁感觉强度为 B 的匀强磁场,外电路接有电阻R 和理想电流表 A,那么能够确立的是A.从图示时辰起,线框产生的刹时电动势为B. 电流表的示数C. R 两头电压有效值D. 一个周期内R 的发热量为3.如图,两个线圈绕在同一根铁芯上,此中一线圈经过开关与电源连结,另一线圈与远处沿南北方向水平搁置在纸面内的直导线连结成回路。
将一小磁针悬挂在直导线正上方,开关未闭合时小磁针处于静止状态。
以下说法正确的选项是A.开封闭合后的瞬时,小磁针的N 极朝垂直纸面向外的方向转动B.开封闭归并保持一段时间后,小磁针的N 极指向垂直纸面向里的方向C.开封闭归并保持一段时间后,小磁针的N 极指向垂直纸面向外的方向D.开封闭归并保持一段时间再断开后的瞬时,小磁针的N 极朝垂直纸面向外的方向转动4.一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的交变电流电动势如下图,下边说法正确的选项是()A. 沟通电动势的有效值为20VB. 沟通电动势的有效值为C. t=线圈处于中性面D. 沟通电动势的频次为50Hz5.如下图,圆滑弧形金属双轨与足够长的水平圆滑双轨相连,间距为 L,在水平轨道空间充满竖直向上的匀强磁场,磁感觉强度为 B.乙金属棒静止在双轨上,而甲金属棒在h 高处由静止滑下,轨道电阻不计。
人教版高中物理选修3-2测试题及答案解析全套

人教版高中物理选修3-2测试题及答案解析全套含模块综合测试题,共4套第四章电磁感应(时间:50分钟满分:100分)一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分,第1~5小题中只有一个选项符合题意,第6~8小题中有多个选项符合题意,全选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.如图1所示,大圆导线环A中通有电流,方向如图所示,另在导线环所在的平面画一个圆B,它的一半面积在A环内,另一半面积在A环外。
则B圆内的磁通量()图1A.为零B.垂直纸面向里C.垂直纸面向外D.条件不足,无法判断解析:选B根据右手螺旋定则可知,A产生的磁场在A线圈内部垂直纸面向里,在外部垂直纸面向外,由于磁感线是闭合的曲线,所以A内部的磁感线一定比A外部的磁感线要密一些,所以B项正确。
2.如图2所示,a为圆形金属环,b为直导线,且b垂直环面穿过圆环中心()图2A.若直导线b中通入恒定电流,金属环a中会产生感应电流B.若直导线b中通入交变电流,金属环a中会产生感生电流C.若直导线b中通入恒定电流,同时让直导线b绕过圆环中心的水平轴在竖直平面内转动,金属环a中会产生感应电流D.以上三种说法均不对解析:选D产生感应电流的条件是闭合回路中磁通量发生变化,不管b中通入什么样的电流,穿过a 中的磁通量始终为0,D 对。
3.半径为r 带缺口的刚性金属圆环在纸面上固定放置,在圆环的缺口两端引出两根导线,分别与两块垂直于纸面固定放置的平行金属板连接,两板间距为d ,如图3甲所示。
有一变化的磁场垂直于纸面,规定向内为正,变化规律如图乙所示。
在t =0时刻平板之间中心有一重力不计,电荷量为q 的静止微粒。
则以下说法正确的是( )图3A .第2秒内上极板为正极B .第3秒内上极板为负极C .第2秒末微粒回到了原来位置D .第2秒末两极板之间的电场强度大小为0.2 πr 2/d解析:选A 根据楞次定律,结合图像可以判断:在0~1 s 内,下极板为正极,上极板为负极;第2秒内上极板为正极,下极板为负极;第3秒内上极板为正极,下极板为负极;第4秒内上极板为负极,下极板为正极,故A 选项正确,B 选项错误。
人教版高二物理选修3-2综合检测试卷【答案+解析】

人教版高二物理选修3-2综合检测试卷一、单选题(共9小题,每小题3分,共27分)1.如图所示,匀强磁场中有两个导体圆环a、b,磁场方向与圆环所在平面垂直.磁感应强度B随时间均匀增大.两圆环半径之比为2:1,圆环中产生的感应电动势分别为Ea和Eb.不考虑两圆环间的相互影响.下列说法正确的是()A.Ea:Eb=4:1,感应电流均沿逆时针方向B.Ea:Eb=4:1,感应电流均沿顺时针方向C.Ea:Eb=2:1,感应电流均沿逆时针方向D.Ea:Eb=2:1,感应电流均沿顺时针方向2.某研究小组的同学利用铜芯电缆线和灵敏电流计做摇绳发电的探究实验.如图所示,他们将电缆线和灵敏电流计连成闭合回路,在操场上由两位同学手摇导线,其他同学观察灵敏电流计的指针变化.在下列说法中,你认为正确的研究结果应符合()A.摇动绳子时,流过灵敏电流计的电流是大小变化的直流电B.摇动绳子时,灵敏电流计中电流的大小与两同学的站立方位无关C.仅增加绳子的长度,灵敏电流计中的电流的最大值增大D.仅增加摇绳的频率,灵敏电流计中的电流的最大值不变3.如图是街头变压器通过降压给用户供电的示意图.变压器的输入电压是市区电网的电压,假设负载变化时输入电压保持不变.输出电压通过输电线输送给用户,两条输电线的总电阻用R0表示,变阻器R代表用户用电器的总电阻,当用电器增加时,相当于R的值减小.忽略变压器上的能量损失,不计电压表、电流表的内阻对电路的影响.当用户的用电器增加时,下列说法正确的是()A.电压表读数增大,电流表读数增大B.电压表读数减小,电流表读数增大C.电压表读数不变,电流表读数增大D.电压表读数不变,电流表读数减小4.在远距离输电中,如果输送功率和输送距离不变,要减少输送导线上热损耗,目前最有效而又可行的输送方法是()A.采用超导材料做输送导线B.采用直流电输送C.提高输送电的频率D.提高输送电压5.如下图所示,一金属弯杆处在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中,已知ab=bc=L,当它以速度v向右平动时,a、c两点间的电势差为()A.BLvB.BLv sinθC.BLv cosθD.BLv(1+sinθ)6.如图所示是磁电式电流表的结构图和磁场分布图,若磁极与圆柱间的磁场都是沿半径方向,且磁场有理想的边界,线圈经过有磁场的位置处磁感应强度大小相等.某同学用此种电流表中的线圈和磁体做成发电机使用,让线圈匀速转动,若从图中水平位置开始计时,取起始电流方向为正方向,表示产生的电流随时间变化关系的下列图象中正确的是()A. B. C. D.7.如图所示,矩形线框abcd放置在水平面内,磁场方向与水平方向成α角,已知sinα=,回路面积为S,磁感应强度为B,则通过线框的磁通量为()A.BSB.BSC.BSD.BS8.如图所示,在一匀强磁场中有一U形导线框abcd,线框处于水平面内,磁场与线框平面垂直,R 为一电阻,ef为垂直于ab的一根导体杆,它可在ab、cd上无摩擦地滑动.杆ef及线框中导线的电阻都可不计.开始时,给ef一个向右的初速度,则()A.ef将减速向右运动,但不是匀减速B.ef将匀减速向右运动,最后停止C.ef将匀速向右运动D.ef将往返运动9.如图所示,在光滑绝缘水平面上,有一铝质圆形金属球以一定的初速度通过有界匀强磁场,则从球开始进入磁场到完全穿出磁场过程中(磁场宽度大于金属球的直径),小球()A.整个过程匀速B.进入磁场过程中球做减速运动,穿出过程做加速运动C.整个过程都做匀减速运动D.穿出时的速度一定小于初速度二、多选题(共6小题,每小题4.0分,共24分)10.(多选)现用电压为380 V的正弦式交流电给额定电压为220 V的电灯供电,以下电路中可能使电灯正常发光的有()A.B.C.D.11.(多选)如图所示,在匀强磁场中放有平行铜导轨,它与大线圈M相连接,要使小线圈N获得顺时针方向的感应电流,则放在导轨上的裸金属棒ab的运动情况是(两线圈共面放置。
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高二物理选修3-2综合复习试题(1)一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。
在每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确,选对的得4分,有选错的或不选的得0分。
1、关于电磁感应,下列说法正确的是( ) A .导体相对磁场运动,导体内一定会产生感应电流 B .导体作切割磁感线运动,导体内一定会产生感应电流C .闭合电路在磁场中作切割磁感线运动,电路中一定会产生感应电流D .穿过闭合电路的磁通量发生变化,电路中一定会产生感应电流 2、关于自感电动势的大小,下列说法正确的是( )A .跟通过线圈的电流大小有关B .跟线圈中的电流变化大小有关C .跟线圈中的电流变化快慢有关D .跟穿过线圈的磁通量大小有关3.如图1所示,AB 为固定的通电直导线,闭合导线框P 与AB 在同一平面内。
当P 远离AB 做匀速运动时,它受到AB 的作用力为( ) A .零 B .引力,且逐步变小 C .引力,且大小不变 D .斥力,且逐步变小4.如图2所示,从匀强磁场中把不发生形变的矩形线圈匀速拉出磁场区,如果两次拉出的速度之比为1∶2,则两次线圈所受外力大小之比F 1∶F 2、线圈发热之比Q 1∶Q 2、通过线圈截面的电量q 1∶q 2之比分别为( ) A .F 1∶F 2=2∶1,Q 1∶Q 2=2∶1,q 1∶q 2=2∶1 B .F 1∶F 2=1∶2,Q 1∶Q 2=1∶2,q 1∶q 2=1∶1 C .F 1∶F 2=1∶2,Q 1∶Q 2=1∶2,q 1∶q 2=1∶2 D .F 1∶F 2=1∶1,Q 1∶Q 2=1∶1,q 1∶q 2=1∶15.如图3所示,电阻R 和线圈自感系数L 的值都较大,电感线圈的电阻不计,A 、B 是两只完全相同的灯泡,当开关S 闭合时,电路可能出现的情况是( )A . A 、B 一起亮,然后B 熄灭 B .A 比B 先亮,然后A 熄灭C .A 、B 一起亮,然后A 熄灭D .B 比A 先亮,然后B 熄灭6.交流发电机正常工作时,电动势的变化规律为e=E m sin ωt .如果把发电机转子的转速减小一半,并且把电枢线圈的匝数增加一倍,其他条件不变,则:( ) A.只是电动势的最大值增加一倍 B.电动势的最大值和周期都增加一倍 C.电动势的最大值和周期都减小一半 D.只是频率减小一半,周期增加一倍 7.如图4所示的(1)、(2)两电路中,当a 、b 两端与e 、f 两端分别加上220V 的交流电压时,测得c 、d 间与g 、h 间的电压均为110V .若分别在c 、d 两端与g 、h 两端加上110V 的交流电压,则a 、b 间与e 、f 间的电压分别为:( )图 1图2图3A.220V ,220VB.220V ,110VC.110V ,110VD.220V ,0 8.远距离输电线路如下图所示,若发电机的输出电压不变,下列叙述中正确的是( )A .升压变压器的原线圈中的电流与用电设备消耗的功率无关B .输电线的电流只由升压变压器的副线圈的匝数比决定C .当用户用电器的总电阻减少时,输电线上损失的功率增大D .升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压二、双项选择题:本题共6小题,每小题5分,共30分。
在每小题给出的四个选项中,只有两个选项正确,全部选对的得5分,选对但不全的得2分,有选错的或不选的得0分。
9.闭合线圈中感应电流大小与穿过线圈的磁通量之间的关系的下列说法,可能的是( ) A .穿过线圈的磁通量不变而感应电流为大 B .穿过线圈的磁通量变化而感应电流不变 C .穿过线圈的磁通量很小而感应电流很大 D .穿过线圈的磁通量变化而感应电流为零 10.闭合金属环从曲面上h 高处滚下,又沿曲面的另一侧上升,设环的初速度为零,摩擦不计,曲面处在图6所示的磁场中,则( ) A .若磁场为匀强磁场,环滚上的高度小于h B .若磁场为匀强磁场,环滚上的高度等于h C .若磁场非匀强磁场,环滚上的高度等于h D .若磁场非匀强磁场,环滚上的高度小于h11.如图为理想变压器原线圈所接电源电压波形,原副线圈匝数之比n 1∶n 2 = 10∶1,串联在原线圈电路中电流表的示数为1A ,下则说法正确的是( ) A .变压器输出两端所接电压表的示数为222V B .变压器输出功率为220WC .变压器输出的交流电的频率为50HZD .该交流电每秒方向改变50次12.对于扼流圈的以下说法,正确的是( ) A .扼流圈是利用电感阻碍交变电流的作用制成的 B .低频扼流圈用来“通低频、阻高频” C .高频扼流圈用来“通直流、阻交流”D .高频扼流圈对低频交变电流阻碍作用减小,对高频交变电流阻碍作用很大U/Vt/s0 222022200.010.02 图613.理想变压器的原线圈接正弦式电流,副线圈接负载电阻R,若输入电压不变,要增大变压器的输出功率,可行的措施有()A.只增大负载电阻R的阻值B.只减小负载电阻R的阻值C.只增大原线圈的匝数D.只增大副线圈的匝数14.有两个完全相同的电阻,一个通以10A的直流电流,热功率为P,另一个通以正弦式交变电流,热功率为2P,那么()A.交流的有效值为10A B.交流的最大值为102AC.交流的有效值为102A D.交流的最大值为20A三、计算题:本题共3题,15题15分,16题15分,17题16分15.如图所示,在一磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中,垂直于磁场方向水平放置着两根相距为h=0.1m的平行金属导轨MN与PQ,导轨的电阻忽略不计.在两根导轨的端点N、Q 之间连接一阻值R=0.3Ω的电阻,导轨上跨放着一根长为L=0.2m,每米长电阻r=2.0Ω/m 的金属棒ab,金属棒与导轨正交,交点为c、d.当金属棒以速度v=4.0m/s向左做匀速运动时,试求:(1)电阻R中的电流强度大小和方向;(2)使金属棒做匀速运动的外力;(3)金属棒ab两端点间的电势差.16、如图所示,在与水平方向成θ=30°角的平面内放置两条平行、光滑且足够长的金属轨道,其电阻可忽略不计。
空间存在着匀强磁场,磁感应强度B=0.20T,方向垂直轨道平面向上。
导体棒ab、cd垂直于轨道放置,且与金属轨道接触良好构成闭合回路,每根导体棒的质量m=2.0×10-2kg、电阻r=5. 0×10-2Ω,金属轨道宽度l=0.50m。
现对导体棒ab施加平行于轨道向上的拉力,使之沿轨道匀速向上运动。
在导体棒ab运动过程中,导体棒cd始终能静止在轨道上。
g取10m/s2,求:(1)导体棒cd受到的安培力大小;(2)导体棒ab运动的速度大小;(3)拉力对导体棒ab做功的功率。
abcdθBF17. 如图所示为某学校一套校内备用供电系统,由一台内阻为1Ω的发电机向全校22个教室(每个教室有“220V,40W"的白炽灯6盏)供电.如果输电线的总电阻R是4Ω,升压变压器和降压变压器(都认为是理想变压器)的匝数比分别是1:4和4:1,那么:(1)发电机的输出功率应是多大?(2)发电机的电动势是多大?18. .如图所示,在光滑绝缘的水平面上有一个用一根均匀导体围成的正方形线框abcd,其边长为L,总电阻为R,放在磁感应强度为B.方向竖直向下的匀强磁场的左边,图中虚线MN为磁场的左边界。
线框在大小为F的恒力作用下向右运动,其中ab边保持与MN平行。
当线框以速度v0进入磁场区域时,它恰好做匀速运动。
在线框进入磁场的过程中:(1)线框的ab边产生的感应电动势的大小为E 为多少?(2)求线框a、b两点的电势差。
(3)求线框中产生的焦耳热。
高二物理3-2期中综合复习测试卷答案(1)一、单项选择题:二、双项选择题:15.(1)E =BLv ,A hrR r R r R I 4.0=+=+=+=,方向为:N Q → (2)F 外=F 安=BIh =0.02N ,方向向左 (3)E ab =BLv ,U ab =E ab -Ihr =0.32V16、解:(1)(3分)导体棒cd 静止时受力平衡,设所受安培力为F 安,则: F 安=mg sin θ------3分 解得 F 安=0.10N------1分(2)(8分)设导体棒ab 的速度为v 时,产生的感应电动势为E ,通过导体棒cd 的感应电流为I ,则: E =Blv I =rE2 F 安=BIl 联立上述三式解得v =222F rB l安 --- 5分 代入数据得 v =1.0m/s ----1分 (3)(7分)设对导体棒ab 的拉力为F ,导体棒ab 受力平衡,则F =F 安+mg sin θ 3分 解得 F =0.20N 1分 拉力的功率P =Fv 1分 解得 P = 0.20W 1分 17.(1)全校消耗的功率64022⨯⨯=用P W=5280W ,设线路电流为线I ,输电电压为2U ,降压变压器原线圈电压为3U ,144343==n n U U ,而2204=U V ,则22043⨯=U V=880V ,A A U P I 688052803===用线,线路损失功率4362⨯==线线损R I P W=144W ,所以5424=+=损用出P P P W(2)46⨯==线线损R I U V=24V ,90432=+==U U U U 损送V , 由2121n n U U =得:226419042121=⨯==V n n U U V ,升压变压器原线圈 电流226542411==U P I 出A=24A ,发电机的电动势25022612411=+⨯=+=U r I E V18.解析:(1)E = BLv 0(2)a 、b 两点的电势差相当于电源的外电压∴000434BLv R RBLv BLv r I E U ab ab =⋅-=⋅-=(3)解法一:由于线圈在恒力F 作用下匀速进入磁场区,恒力F 所做的功等于线圈中产生的焦耳热,所以线圈中产生的热量为Q = W = FL解法二:线圈进入磁场区域时产生的感应电动势为E = BLv 0电路中的总电功率为R E P 2=线圈中产生的热量0v LP Pt Q ==联解可得:Rv L B Q 032=15.解:(1)由楞次定律知,Φ变大,线圈的感应电流方向为逆时针,所以通过R 的电流方向为b→a , (2)由02.02.0100⨯⨯=∆∆=∆∆=tB nS tn E φV 4.0=V , 134.0+=+=r R E I A 1.0=A ,31.0⨯===IR U U R C V 3.0=V , C C CU Q C 661093.01030--⨯=⨯⨯==。