【名师一号】2015年人教版物理选修3-2：综合测评

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人教版高中物理选修3-2模块综合测评

高中物理学习材料（马鸣风萧萧**整理制作）模块综合测评(满分：100分，时间：90分钟)一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，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.如图1，闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的N极朝下．当磁铁向下运动时(但未插入线圈内部)()A．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互吸引图1 B．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互排斥C．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互吸引D．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互排斥答案：B2．某仪器内部电路如图2所示，其中M是一个质量较大的金属块，它的前后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三块金属片的间隙很小(b固定在金属块上)．当金属块处于平衡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，发现乙灯亮时，汽车所做的运动是()图2A．匀速前进B．加速前进C．前进中刹车D．倒车中刹车解析：选BD.依题意，a、b相连接才会有乙灯亮，对M受力分析可知，合力必然向右，即M的加速度方向向右，满足车有向右的加速度才符合题意．当车匀速前进时无加速度，A错；加速前进、前进中刹车和倒车中刹车，这三种情景下判断加速度方向的方法是：加速直线运动是指a、v方向同向，减速直线运动是指a、v方向反向．对加速前进、前进表示速度v向右，加速表示a也向右，B对；对前进中刹车，前进表示速度v向右，刹车是减速，表示加速度方向向左，C错；对倒车中刹车，倒车表示速度v方向向左，刹车表示减速，则a向右，D对．3．如图3中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()图3A．第0.6 s末线圈中的感应电动势是4 VB．第0.9 s末线圈中的瞬时电动势比0.2 s末的大C．第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：选AB.由法拉第电磁感应定律，可以求得第0.6 s末线圈中的感应电动势是4 V，故A选项正确．从0.8 s～1 s，磁通量变化率比0～0.3 s时的大，故B选项正确．第1 s末线圈的磁通量变化率不为零，即瞬时电动势不为零，故C选项不正确．第0.2 s末和0.4 s末的瞬时电动势的方向相反，故D选项不正确．4．某交变电流的图象如图4所示，则该交变电流的有效值为()图4A．2 2 A B．4 AC．3.5 2 A D．6 A解析：选A.由于电流大小恒定，只有方向改变，故有效值为2 2 A.5．图5中两个电路是研究自感现象的电路，对实验结果的描述正确的是()图5①接通开关时，灯P2立即就亮，P1稍晚一会儿亮；②接通开关时，灯P1立即就亮，P2稍晚一会儿亮；③断开开关时，灯P1立即熄灭，P2稍晚一会儿熄灭；④断开开关时，灯P2立即熄灭，P1稍晚一会儿熄灭．A．①③B．①④C．②③D．②④解析：选A.接通开关，L对P1的电流增大有阻碍作用，故P1稍晚一会儿亮，而P2电路立刻接通，所以P2立即亮；断开开关，P1立刻断路，熄灭，而L要给P2通电，P2过一会儿熄灭．6.如图6所示，一理想变压器接在电压为U的交流电源上，原线圈接入电路的匝数可以通过调节滑动触头P来改变．副线圈连接了交流电流表、定值电阻R0和可变电阻R，则() 图6A．保持P的位置不动，将R的阻值增大，则电流表的读数变小B．保持P的位置不动，将R的阻值增大，则R0的电功率变大C．保持R的阻值不变，将P向上滑动，则电流表的读数变大D．保持R的阻值不变，将P向上滑动，则R0的电功率变大解析：选A.电压U原决定U副，而电流和功率均是负载部分决定于电源部分．7．图7甲为一理想自耦变压器，输入端接交流稳压电源，其电压随时间变化关系如图乙所示．已知n1、n2的比值为2∶1，负载电阻R的阻值为5 Ω，下面正确的说法有()图7A．通过负载电阻R的电流的最大值为31.1 AB．通过负载电阻R的电流的有效值为22 AC．通过负载电阻R的电流的频率为100 HzD．通过负载电阻R的电流的频率为25 Hz解析：选AB.由图象可知电压最大值U m＝311 V，故其有效值U＝22U m＝220 V，周期T＝0.02 s，频率f＝1T＝50 Hz；由U1U2＝n1n2得U2＝110 V，由欧姆定律I2＝U2R＝22 A，最大值I m2＝222＝31.1 A，A、B正确．变压器只改变电压、电流，不改变交流电的频率和功率，C、D错．8．等腰三角形内有垂直于纸面向外的匀强磁场，它的底边在x 轴上且长为2L，高为L.t＝0时刻，边长为L的正方形导线框从图8示位置沿x轴正方向匀速穿过磁场，取顺时针方向为电流的正方向，则能够正确表示导线框中电流—位移(i—x)关系的是()图8解析：选A.本题考查的是右手定则和E＝BL v中有效长度的问题．本类问题注意切割磁感线的部分的长度，和产生感应电流的方向问题．本题中导线框向右移动0～L过程中，只有导线框的右边切割磁感线，且有效长度逐渐增大，感应电动势逐渐增大，电流逐渐增大，此后导线框左边进入磁场，两边产生的感应电动势相反，电流减小且都是正向的，直到运动到3L 2时，两边处在磁场中的有效长度相等，电动势为零，感应电流为零，此后导线框左边在磁场中部分长度增大，导线框右边减小，感应电流改变方向，大小逐渐增大，当运动2L 时导线框右边全部出磁场，导线框左边全部进入磁场，负向电流最大，此后负向电流逐渐减小，直至导线框全部出磁场．故选项A 正确．9.如图9所示，水平放置的两根金属导轨位于方向垂直于导轨平面并指向纸里的匀强磁场中．导轨上有两根小金属导体杆ab 和cd ，其质量均为m ，能沿导轨无摩擦地滑动．金属杆ab 和cd 与导轨及它们间的接触等所有电阻可忽略不计．开始时ab 和cd 都是静止的，现突然让cd 杆以初速度v 向右开始运动，如果两根导轨足够长，则( )A ．cd 始终做减速运动，ab 始终做加速运动，并将追上cdB ．cd 始终做减速运动，ab 始终做加速运动，但追不上cdC ．开始时cd 做减速运动，ab 做加速运动，最终两杆以相同速度做匀速运动D ．磁场力对两金属杆做功的大小相等解析：选C.cd 杆将做加速度减小的减速运动，ab 杆做加速度减小的加速运动，当两杆速度相等时，回路磁通量不再变化，回路中电流为零，两杆不再受安培力作用，将以相同的速度向右匀速运动，故C 正确．图910.如图10所示，AB 、CD 为两个平行的水平光滑金属导轨，处在方向竖直向下、磁感应强度为B 的匀强磁场中．AB 、CD 的间距为L ，左右两端均接有阻值为R 的电阻．质量为m 、有效长度为L 且不计电阻的导体棒MN 放在导轨上，与导轨接触良好，并与轻质弹簧组成弹簧振动系统．开始时，弹簧处于自然长度，导体棒MN 具有水平向左的初速度v 0，经过一段时间，导体棒MN 第一次运动到最右端，这一过程中AC 间电阻R 上产生的焦耳热为Q ，则( )A ．初始时刻棒所受的安培力大小为2B 2L 2v 0RB ．从初始时刻至棒第一次到达最右端的过程中，整个回路产生的焦耳热为2Q 3C ．当棒第一次到达最右端时，弹簧具有的弹性势能为12m v 02－2QD ．当棒再次回到初始位置时，AC 间电阻的热功率为B 2L 2v 02R解析：选AC.初始时刻，棒两端的电动势E 0＝BL v 0，棒中的电流I 0＝2BL v 0R ，棒所受的安培力大小F ＝2B 2L 2v 0R ，选项A 正确．两电阻的阻值相等，则热功率也相等，从初始时刻至棒第一次到达最右端过程中，整个回路产生的焦耳热为2Q ，弹簧具有的弹性势能E p ＝12m v 02－2Q ，选项B 错误，C 正确．当棒再次回到初始位置时速度小于v 0，AC 间电阻的热功率也小于B 2L 2v 02R ，选项D 错误．二、填空题(本题共2个小题，第11题6分，第12题10分，共图1016分，将答案填在题中的横线上)11.已知电流表的电流从“＋”接线柱流入时指针向右偏，在如图11所示的实验装置中(1)合上S将线圈A插入B的过程中，电流表指针向____偏．图11(2)合上S将线圈A插入B后，将变阻器触头向左移动时，电流表指针向____偏．解析：合上S后，螺线管中存在向下的磁场，若将线圈A插入B，在插入B的过程中，穿过B线圈的磁场方向向下，其磁通量增加，由楞次定律和安培定则，可得电流表中存在“＋”接线柱流入的电流应右偏，若将变阻器触头向左移动，线圈A中电流增大，磁场增强，由楞次定律及安培定则可得电流表中存在由“＋”接线柱流入的电流，应右偏，若A中插入铁芯，其磁性增强，同理可得电流表指针右偏．答案：(1)右(2)右12．如图12所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2＝4∶1，原线圈输入电压u1＝1410sin100πt V，副线圈通过电阻R＝1 Ω的输电线对用户供电．则用户处最多接______盏“220 V,40 W”电灯可保证正常发光．图12解析：原线圈输入电压U1＝14102V＝1000 V，由U1U2＝n1n2，得副线圈两端电压U2＝n2n1U1＝250 V，因用户处电压为220 V，所以线圈回路中线路上损失电压U线＝30 V，所以副线圈回路中电流I2＝U线R线＝30 A，用户处所接电灯N＝3040220＝165(盏)．答案：165三、计算题(本题共4小题，共44分．计算题必须有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位，只写出最后答案的不得分)13．(10分)如图13所示为交流发电机示意图，匝数为n＝100匝的矩形线圈，边长分别为10 cm和20 cm，内阻为5 Ω，在磁感应强度B＝0.5 T的匀强磁场中绕OO′轴以50 2 rad/s的角速度匀速转动，线圈和外部20 Ω的电阻R 相接．求：(1)S 断开时，电压表示数．(2)电键S 合上时，电压表和电流表示数．解析：(1)感应电动势最大值E m ＝nBSω＝100×0.5×0.1×0.2×50 2 V ＝50 2 VS 断开时，电压表示数为电源电动势有效值E ＝E m 2＝50 V . (2)电键S 合上时，由闭合电路欧姆定律 I ＝E R ＋r ＝5020＋5A ＝2.0 A U ＝IR ＝2×20 V ＝40 V即电流表示数为2 A ，电压表示数为40 V .答案：(1)50 V (2)40 V 2 A14．(10分)如图14所示，匝数n ＝100匝、截面积S ＝0.2 m 2、电阻r ＝0.5 Ω的圆形线圈MN 处于垂直纸面向里的匀强磁场内，磁感应强度随时间按B ＝(0.6＋0.02t )T 的规律变化．处于磁场外的电阻R 1＝3.5 Ω，R 2＝6 Ω，电容C ＝30 μF ，开关S 开始时未闭合，求：图14(1)闭合S 后，线圈两端M 、N 两点间的电压U MN 和电阻R 2消耗的电功率；(2)闭合S 一段时间后又断开S ，则S 断开后通过R 2的电荷量为多少？解析：(1)线圈中感应电动势：E ＝n ΔΦΔt ＝n ΔB Δt S ＝100×0.02×0.2 V ＝0.4 V ，通过电源的电流：I ＝E R 1＋R 2＋r ＝0.43.5＋6＋0.5A ＝0.04 A ，线圈两端M 、N 两点间的电压：U MN ＝E －Ir ＝0.4 V －0.04×0.5 V ＝0.38 V ，电阻R 2消耗的电功率：P 2＝I 2R 2＝0.04×0.04×6 W ＝9.6×10－3 W.(2)闭合S 一段时间后，电路稳定，电容器C 相当于开路，其两端电压U C等于R2两端的电压，即U C＝IR2＝0.04×6 V＝0.24 V，电容器充电后所带电荷量为Q＝CU C＝30×10－6×0.24 C＝7.2×10－6 C．当S再断开后，电容器通过电阻R2放电，通过R2的电荷量为7.2×10－6 C.答案：(1)0.38 V9.6×10－3 W(2)7.2×10－6 C15．(12分)空间某区域内存在水平方向的匀强磁场B，在磁场区域内有两根相距l1的平行金属导轨PQ、MN，固定在竖直平面内，如图15所示．PM间连接有阻值为R的电阻；QN间连接着两块水平放置的平行金属板a、b，两板相距l2.一根电阻为r的细导体棒cd，导体棒与导轨接触良好，不计导轨和导线的电阻．若导线棒cd以速率v向右匀速运动时，在平行金属板a、b之间有一个带电液滴恰好在竖直平面内做匀速圆周运动．求：图15(1)液滴带什么电？为什么？(2)若带电液滴的重力为mg，求滴液的电荷量q是多少？解析：(1)正电．因为液滴在竖直平面内做匀速圆周运动，说明重力与电场力平衡，故电场力方向向上，又经判定，a 板带负电，b 板带正电，所以液滴必带正电．(2)因为mg ＝qE ，l 2E ＝U cd ，U cd ＝R R ＋r·e ，e ＝Bl 1v ，所以q ＝l 2mg (R ＋r )l 1v RB . 答案：(1)正电原因见解析 (2)l 2mg (R ＋r )l 1v RB 16．(12分)如图16所示，两根足够长平行光滑的金属导轨MN 、PQ 相距为L ，导轨平面与水平面夹角α＝30°，导轨上端跨接一定值电阻R ，导轨电阻不计．整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，长为L 的金属棒cd 垂直于MN 、PQ 放置在导轨上，且与导轨保持电接触良好，金属棒的质量为m 、电阻为r ，重力加速度为g ，现将金属棒由静止释放，当金属棒沿导轨下滑距离为s 时，速度达到最大值v m .求：图16(1)金属棒开始运动时的加速度大小；(2)匀强磁场的磁感应强度大小；(3)金属棒沿导轨下滑距离为s 的过程中，电阻R 上产生的电热．解析：(1)金属棒开始运动时的加速度大小为a ，由牛顿第二定律有mg sin α＝ma 解得a ＝g sin α.(2)设匀强磁场的磁感应强度大小为B ，则金属棒达到最大速度时产生的电动势E ＝BL v m cos α回路中产生的感应电流I ＝E R ＋r金属棒所受安培力F ＝BILcd 棒所受合外力为零时，下滑的速度达到最大，则F cos α＝mg sin α代入数据解得B ＝2mg (R ＋r )3L 2v m .(3)设电阻R 上产生的电热为Q ，整个电路产生的电热为Q 总，则mgs ·sin α＝m v m 22＋Q 总Q ＝RQ 总(R ＋r )代入数据解得Q ＝mR (gs －v m 2)2(R ＋r ). 答案：(1)g sin α (2)2mg (R ＋r )3v m L 2 (3)mR (gs －v m 2)2(R ＋r )。

人教版高中物理选修3-2综合测试 (2)

高中物理学习材料金戈铁骑整理制作选修3－2综合测试时间：90分钟分值：100分题号12345678910答案第Ⅰ卷(选择题，共40分)一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，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．在沿水平方向的匀强磁场中，有一圆形金属线圈可绕沿其直径的竖直轴自由转动．开始时线圈静止，线圈平面与磁场方向既不平行也不垂直，所成的锐角为α.在磁场开始增强后的一个极短时间内，线圈平面()A．维持不动B．将向使α减小的方向转动C．将向使α增大的方向转动D．将转动，因不知磁场方向，不能确定α会增大还是会减小解析：根据楞次定律可知A、C、D错，B正确．答案：B2．(2010·全国卷Ⅱ)如下图，空间某区域中有一匀强磁场，磁感应强度方向水平，且垂直于纸面向里，磁场上边界b 和下边界d 水平．在竖直面内有一矩形金属线圈，线圈上下边的距离很短，下边水平．线圈从水平面a 开始下落．已知磁场上下边界之间的距离大于水平面a 、b 之间的距离．若线圈下边刚通过水平面b 、c (位于磁场中)和d 时，线圈所受到的磁场力的大小分别为F b 、F c 和F d ，则( )A ．F d >F c >F bB ．F c <F d <F bC ．F c >F b >F dD ．F c <F b <F d解析：从a 到b 线圈做自由落体运动，线圈全部进入磁场后，穿过线圈的磁通量不变，线圈中无感应电流，因而也不受磁场力，即F c ＝0，从b 到d 线圈继续加速，v d >v b ，当线圈在进入和离开磁场时，穿过线圈的磁通量变化，线圈中产生感应电流，受磁场力作用，其大小为：F ＝BIl ＝B ·Bl v R ·l ＝B 2l 2v R ，因v d >v b ，所以F d >F b >F c ，选项D 正确．答案：D3．一磁棒自远处匀速沿一圆形线圈的轴线运动，并穿过线圈向远处而去，如图所示，则下图中能正确反映线圈中I与时间t关系的是(线圈中电流以图示箭头为正方向)()解析：由楞次定律可判断B正确．答案：B4．如图，一理想变压器原线圈接入一交流电源，副线圈电路中R1、R2、R3和R4均为固定电阻，开关S是闭合的，○V1和○V2为理想电压表，读数分别为U1和U2；○A1、○A2和○A3为理想电流表，读数分别为I 1、I 2和I 3.现断开S ，U 1数值不变，下列推断中正确的是( )A ．U 2变小、I 3变小B ．U 2不变、I 3变大C ．I 1变小、I 2变小D ．I 1变大、I 2变大解析：断开S ，负载电阻变大．因为U 1不变，匝数比确定，所以U 2不变．由I 2＝U 2R 可知I 2变小，又根据P 2＝P 1＝U 2I 2＝U 1I 1，可以得出I 1变小，根据闭合电路欧姆定律，R 1上分配电压减小并联支路分配电压变大，R 3电阻值一定，则有I 3变大，故A 、D 错，B 、C 正确．答案：BC5．某交变电压为u ＝62sin314t V ，则( )A ．用此交变电流作打点计时器的电源时，打点周期为0.02sB ．把额定电压为6V 的小灯泡接在此电源上，小灯泡正常发光C ．把额定电压为6V 的小灯泡接在此电源上，小灯泡将被烧毁D ．耐压6V 的电容器不能直接用在此电源上解析：据分析可知此交变电流的周期为T ＝0.02s ，小灯泡的额定电压指的是交流电压的有效值，而电容器的耐压值指的是交流电压的最大值．答案：ABD6．(2010·全国卷Ⅱ)下图中为一理想变压器，其原线圈与一电压有效值不变的交流电源相连；P 为滑动头．现令P 从均匀密绕的副线圈最底端开始，沿副线圈匀速上滑，直至白炽灯泡L 两端的电压等于其额定电压为止．用I 1表示流过原线圈的电流，I 2表示流过灯泡的电流，U 2表示灯泡两端的电压，N 2表示灯泡消耗的电功率(这里的电流、电压均指有效值；电功率指平均值)．下列4个图中，能够正确反映相应物理量的变化趋势的是( )解析：当滑动头P 匀速上滑时，副线圈匝数均匀增大，由U 1U 2＝n 1n 2知，U 2＝n 2n 1U 1，U 2随时间均匀增大，C 项正确；由于灯泡的电阻随温度的升高而增大，所以当电压均匀增加时，由欧姆定律I ＝U R 知灯泡中电流并非均匀增加，而是增加的越来越慢，其I 2－t 图线的斜率逐渐减小，B 项正确；灯泡消耗的功率N 2＝U 2I 2，N 2随时间并不是均匀增加的，D 项错误；变压器的输入功率与输出功率相等，当灯泡功率增大时，输入功率也在增大，原线圈中电流增大，A 项错误．答案：BC7．如图所示，甲的线圈为50匝，它的两端点a ，b 与内阻很大的电压表相连，线圈中磁通量变化的规律如图乙所示．则a ，b 两点的电势高低与电压表的读数为( )A ．U a >U b,20VB ．U a >U b,10VC ．U a <U b,20VD ．U a <U b,10V解析：从题图乙中可得穿过线圈的磁通量随时间在不断增加，根据楞次定律，通过安培定则，可得感应电流的方向为从b →a ，则感应电流电动势的方向从b →a ，即U a >U b ，根据法拉第电磁感应定律得：E ＝n ΔΦΔt ＝50×0.080.4V ＝10V . 答案：B8．(2011·福建高考)如图所示，足够长的U 型光滑金属导轨平面与水平面成θ角(0<θ<90°)，其中MN 与PQ 平行且间距为L ，导轨平面与磁感应强度为B 的匀强磁场垂直，导轨电阻不计．金属棒ab 由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且良好接触，ab 棒接入电路的电阻为R ，当流过ab 棒某一横截面的电荷量为q 时，棒的速度大小为v ，则金属棒ab 在这一过程中( )A ．运动的平均速度大小为12v B ．下滑的位移大小为qR BLC ．产生的焦耳热为qBL vD ．受到的最大安培力大小为B 2L 2v R sin θ解析：由于q ＝I －t ，I －＝E －R ，E －＝BLx t ，解得x ＝qR BL ，B 对；对于导体棒，根据牛顿第二定律有mg sin θ－F 安＝ma ，而F 安与速度v 有关，故a 不是常数，因此有v －≠0＋v 2＝v 2，A 错；F m ＝BIL ＝BL BL v R ＝B 2L 2v R ，D 错；由于电流做功而发热Q ＝W ＝qE ，但由于E 从0到E ＝BL v 变化而不恒定，因此有Q <qBL v ，C 错．答案：B9．照明电路中，为了安全，一般在电能表后面电路上安接一漏电保护器，如下图所示，当漏电保护器的e ，f 两端未接有电压时，脱扣开关K 能始终保持接通，当e ，f 两端有一电压时，脱扣开关K 立即断开，下列说法错误的是()A．站在地面上的人触及b线时(单线接触电)，脱扣开关会自动断开，即有触电保护作用B．当用户家的电流超过一定值时，脱扣开关会自动断开，即有过流保护作用C．当相线和零线间电压太高时，脱扣开关会自动断开，即有过压保护作用D．当站在绝缘物上的带电工作的人两手分别触到b线和d线时(双线触电)脱扣开关会自动断开，即有触电保护作用解析：站在地面上的人触及b线时，使得相线中电流有一部分通过人体导入地下，由于零线和相线中电流不再相等，使得变压器铁芯中的磁通量发生变化，则线圈中产生感应电流，脱扣开关控制器使脱扣开关断开而切断电源，A对；用户家的电流超过一定值时或者相线和零线间电压太高时，相线和零线中电流一去一回，使变压器铁芯中的磁通量相互抵消，不会在下面的线圈中产生感应电动势，e、f两端没有电压，脱扣开关不会断开，B、C错；当站在绝缘物上的带电工作的人两手分别触到b线和d线时，就跟多接一个电灯一样，脱扣开关不会自动断开，不会起到触电保护作用，D错．答案：BCD10．(2011·江苏高考)如图所示，水平面内有一平行金属导轨，导轨光滑且电阻不计．匀强磁场与导轨平面垂直．阻值为R 的导体棒垂直于导轨静止放置，且与导轨接触良好．t ＝0时，将开关S 由1掷到2.q 、i 、v 和a 分别表示电容器所带的电荷量、棒中的电流、棒的速度和加速度．下列图象正确的是( )解析：电容器放电过程中，有电流通过导体棒，导体棒受安培力作用而向右做加速运动，又E ＝BL v ，产生的电动势方向与电流方向相反，导体棒运动的加速度逐渐减小，当电容器两端电压U ＝E 时，导体棒匀速运动，C 错，D 对．放电停止，电容器上电荷量不变，A错；在上述过程中，电流应是由I max ＝E R 逐渐减小到0，B 错．答案：D第Ⅱ卷(非选择题，共60分)二、填空题(每小题8分，共16分)11．如图所示为上海某校操场上，两同学相距L 为10m 左右，在东偏北，西偏南11°的沿垂直于地磁场方向的两个位置上，面对面将一并联铜芯双绞线，像甩跳绳一样摇动，并将线的两端分别接在灵敏电流计上，双绞线并联后的电阻R 约为2Ω，绳摇动的频率配合节拍器的节奏，保持频率在2 Hz 左右．如果同学摇动绳子的最大圆半径h 约为1m ，电流计读数的最大值I 约为3mA.(1)试估算地磁场的磁感应强度的数量级为________；数学表达式B ＝________.(由R ，I ，L ，f ，h 等已知量表示．)(2)将两人站立的位置，改为与刚才方向垂直的两点上，那么电流计读数约为________．解析：摇动绳子的过程中，绳切割地磁场，当摆动速度与地磁场垂直时，感应电动势最大，电流最大．由E ＝BL v ，v ＝ωh ，ω＝2πf ，E ＝IR ，得B ＝IR 2πfLh. 答案：(1)5×10－5TIR 2πfLh (2)0 12．如图所示的光控电路用发光二极管LED 模仿路灯，R G 为光敏电阻，当有较强的光照在R G 上，二极管________．如果要想在天更暗时路灯才会亮，应将R 1的阻值调________．答案：熄灭大三、计算题(共4小题，13题10分，14题10分，15题12分，16题12分，共44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能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13．如图所示，图甲为热敏电阻的R－t图象，图乙为用此热敏电阻R和继电器组成的一个简单恒温箱温控电路，继电器线圈的电阻为150Ω.当线圈中的电流大于或等于20mA时，继电器的衔铁被吸合．为继电器线圈供电的电池的电动势E＝6V，内阻可以不计．图中的“电源”是恒温箱加热器的电源．(1)应该把恒温箱内的加热器接在A、B端还是C、D端？(2)如果要使恒温箱内的温度保持100 ℃，可变电阻R′的值应调节为多少？解析：(1)应将加热器接在A 、B 端。

【成才之路】2015版高中物理(人教版·选修3-2)本册综合能力测试B

本册综合能力测试(B)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．电磁学的成就极大地推动了人类社会的进步。

下列说法错误的是()A．甲图中，这是录音机的录音电路原理图，当录音机录音时，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．丙图中，在真空冶炼中，可以利用高频电流产生的涡流冶炼出高质量的合金D．丁图中，钳形电流表是利用电磁感应原理制成的，它的优点是不需要切断导线，就可以方便地测出通过导线中交变电流的大小答案：B解析：乙图中开关断开后，灯泡立即熄灭，B错误。

2．(辽宁师大附中2013～2014学年高二上学期期中)如图甲所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示。

在0－T/2时间内，直导线中电流向上，则在T/2－T时间内，线框中感应电流的方向与所受安培力情况是()A ．感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向右B ．感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向右C ．感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向左D ．感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向左答案：A解析：在T 2－T 时间内，直线电流方向向下，根据安培定则，知导线右侧磁场的方向垂直纸面向外，电流逐渐增大，则磁场逐渐增强，根据楞次定律，金属线框中产生顺时针方向的感应电流。

根据左手定则，知金属框左边受到的安培力方向水平向右，右边受到的安培力水平向左，离导线越近，磁场越强，则左边受到的安培力大于右边受到的安培力，所以金属框所受安培力的合力水平向右，故A 正确。

人教版高中物理选修3-2检测：综合水平测试(一)

综合水平测试 (一)测试时间： 90 分钟满分：100分对应学生用书 P143 一、选择题 (本大题共 10 小题，每题 4 分，共 40 分。

在第 1～6 题给出的 4 个选项中，只有一个选项正确；在第7～10 题给出的四个选项中，有多个选项正确，所有选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得0 分。

)1．一矩形线圈，绕与匀强磁场垂直的中心轴OO′按顺时针方向旋转，引出线的两头与相互绝缘的半圆铜环连结，两个半圆环分别与固定电刷 A、B 滑动接触，电刷间接有电阻，如下图，在线圈转动过程中，经过电阻的电流()A．大小和方向都不停变化B．大小和方向都不变C．大小不停变化，方向是A→R→BD．大小不停变化，方向是B→R→A答案C分析半圆环交替接触不一样电刷，进而使输出电流方向不变，这是一个直流发电机模型，由右手定章知，外电路中电流方向是A→R→B。

2． [2014 日·照高二检测 ]在变电所，常常要用沟通电表去检测电网上的强电流，使用的仪器是电流互感器，以下图中能正确反应其工作原理的是 ()答案C分析电流互感器是用弱电流来检测强电流，所以副线圈匝数要比原线圈匝数多， A、B 错；而 D 中检测器直接与地线、火线相连，与用电器电网并联，不可以起到检测作用，只有 C 是正确的。

3．如下图，水平搁置的圆滑杆上套有A、B、C 三个金属环，此中 B 接电源。

在接通电源的瞬时，A、 C 两环 ()A．都被 B 吸引B．都被 B 排挤C．A 被吸引， C 被排挤D．A 被排挤， C 被吸引答案B分析在接通电源的瞬时，环 B 可等效为一短条形磁铁，穿过 A、C 环的磁通量在增添。

两环 A、C 为了阻挡磁通量的增添，都应朝环 B 外面磁场较小的方向运动，即 A 向左而 C 向右，两环都遇到了环 B 的排挤作用。

4．[2014 ·江苏高考 ]如下图，一正方形线圈的匝数为n，边长为 a，线圈平面与匀强磁场垂直，且一半处在磁场中。

高二物理选修3-2全册综合能力测试

本册综合能力检测(B)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，有的小题只有一个选项符合题目要求，有些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．(2011·江苏淮海中学高二期中)电磁学的成就极大地推动了人类社会的进步．下列说法正确的是()A．甲图中，这是录音机的录音电路原理图，当录音机录音时，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．丙图中，在真空冶炼中，可以利用高频电流产生的涡流冶炼出高质量的合金D．丁图中，钳形电流表是利用电磁感应原理制成的，它的优点是不需要切断导线，就可以方便地测出通过导线中交变电流的大小答案：ACD2．(临沂高二期末考试)两个带有中心轴的金属圆圈a和b，其上都有多根辐向金属条，现用两根金属导线分别将它们的中心轴与对方的边缘接触，整套装置处于垂直纸面向里的匀强磁场中，如下图所示，不计一切摩擦．若圆圈a在外力作用下以恒定的角速度ω逆时针转动时，则圆圈b的转动情况是()A．逆时针转动B．顺时针转动C．圆圈b的角速度等于圆圈a的角速度ωD．圆圈b的角速度小于圆圈a的角速度ω答案：BD解析：在a 中找一辐条，根据右手定则可以判定出产生的感应电流的方向，其他辐条也产生同样的电动势，各辐条产生的总电动势相当于电池并联，并联的电动势为E a ，感应电流的方向如下图．在b 中找一辐条，由左手定则得出受力方向如图，其他辐条受力也是使b 顺时针转动，B 正确．由于b 在转动时也产生反抗其发生相对运动的感应电动势E b ，电路中的总电动势E ＝E a －E b >0，可得E a >E b ，即圆圈b 的角速度小于圆圈a 的角速度ω，D 正确．3．(2011·临沂模拟)随着社会经济的发展，人们对能源的需求也日益扩大，节能变得越来越重要．某发电厂采用升压变压器向某一特定用户供电，用户通过降压变压器用电，若发电厂输出电压为U 1，输电导线总电阻为R ，在某一时段用户需求的电功率为P 0，用户的用电器正常工作的电压为U 2.在满足用户正常用电的情况下，下列说法正确的是( )A ．输电线上损耗的功率为P 20R U 22B ．输电线上损耗的功率为P 20R U 21C ．若要减少输电线上损耗的功率可以采用更高的电压输电D ．采用更高的电压输电会降低输电效率答案：C解析：设发电厂输出功率为P ，则输电线上损耗的功率ΔP ＝P－P 0，ΔP ＝I 2R ＝P 2R U 21，A 、B 项错误；采用更高的电压输电，可以减小导线上的电流，故可以减少输电线上损耗的功率，C 项正确；采用更高的电压输电，输电线上损耗的功率减少，则发电厂输出的总功率减少，故可提高输电的效率，D 项错误．4．(2010·通州高二检测)如下图所示是一交变电流的i －t 图象，则该交变电流的有效值为( )A ．4AB ．22A C.83A D.2303 A 答案：D解析：设该交变电流的有效值为I ，由有效值的定义得(I m 2)2Rt 1＋I 2m Rt 2＝I 2Rt .而t ＝t 1＋t 2，代入数据解得：I ＝2303A ，故D 正确． 5．如下图，一理想变压器原线圈接入一交流电源，副线圈电路中R 1、R 2、R 3和R 4均为固定电阻，开关S 是闭合的，和为理想电压表，读数分别为U 1和U 2；、、为理想电流表，读数分别为I 1、I 2和I 3.现断开S ，U 1数值不变，下列推断中正确的是( )A．U2变小、I3变小B．U2不变，I3变大C．I1变小、I2变小D．I1变大、I2变大答案：BC解析：因U1不变，据U1U2＝n1n2得U2不变，当S断开时，副线圈电阻变大，电流减小I2减小，R1上的电压减小，R2、R3上的电压变大，I3变大，又I1U1＝I2U2，可知I1变小，故B、C选项正确．6．(2010·山东潍坊高二期中)如下图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为4:1，电压表和电流表均为理想电表，原线圈接如图乙所示的正弦交流电，图中R t为NTC型热敏电阻(阻值随温度的升高而减小)，R1为定值电阻，下列说法正确的是()A．交流电压u的表达式u＝362sin100πt VB．变压器原、副线圈中的电流之比随R t处温度的变化而变化C．R t处温度升高时，电压表和电流表的示数均变大D．R t处温度升高时，变压器原线圈的输入功率变大答案：AD7．(2011·海淀区模拟)如x2图所示，有一个等腰直角三角形的匀强磁场区域．直角边长为L，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外，一边长为L、总电阻R的正方形闭合导线框abcd，从图示位置开始沿x轴正方向以速度v垂直磁场匀速穿过磁场区．取电流沿a→b→c→d→a的方向为正，则图中表示线框中感应电流i随bc边位置坐标x变化的图象正确的是()答案：C解析：在进入磁场的过程中，线框切割磁感线的有效长度越来越大，产生的感应电动势、感应电流越来越大，穿过线圈的磁通量越来越大，由楞次定律可判断出感应电流沿顺时针方向，即为正值；在出磁场的过程中，线框切割磁感线的有效长度越来越大，则感应电流越来越大，穿过线圈的磁通量越来越小，由楞次定律可判断，感应电流为逆时针方向，即为负值．综上所述，C 正确．8．(2011·绵阳中学高二期中)如下图所示，光滑导轨倾斜放置，下端连一灯泡，匀强磁场垂直于导轨平面，当金属棒ab 沿导轨下滑到稳定状态时，灯泡的电功率为P ，其他电阻不计，要使灯泡在棒稳定运动状态下的电功率为2P ，则应( )A ．将导轨间距变为原来的2倍B ．换一电阻减半的灯泡C ．将磁场磁感应强度B 加倍D ．换一质量为原来2倍的金属棒答案：D解析：导体棒达到稳定状态时，有mg sin θ＝BIL ＝B 2L 2v m R ①灯泡功率P ＝(BL v m )2R ②由①②式得P＝(mg sinθ)2RB2L2根据上式可判只有D项正确．9．(2011·杭州外国语学校高二期末)如下图，水平桌面上一个面积为S的圆形金属框置于匀强磁场中，线框平面与磁场垂直，磁感应强度B1随时间t的变化关系如图(1)所示.0至1s内磁场方向垂直线框平面向下. 圆形金属框与一个水平的平行金属导轨相连接，导轨上放置一根导体棒，导体棒的长为L，电阻为R，且与导轨接触良好，导体棒处于另一匀强磁场中，其磁感应强度恒为B2，方向垂直导轨平面向下，如图(2)所示．若导体棒始终保持静止，则其所受的静摩擦力f随时间变化的图象是下图中的(设向右为静摩擦力的正方向)哪一个()答案：A解析：根据楞次定律、左手定则和导体的平衡条件可判A项正确．10．两根相距L的足够长的金属直角导轨如下图所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边垂直于水平面．质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数均为μ，导轨电阻不计，回路总电阻为2R.整个装置处于磁感应强度大小为B，方向竖直向上的匀强磁场中．当ab杆在平行于水平导轨的拉力F 作用下以速度V 1沿导轨匀速运动时，cd 杆也正好以速度V 2向下匀速运动．重力加速度为g .以下说法正确的是( )A ．ab 杆所受拉力F 的大小为μmg ＋B 2L 2V 12RB ．cd 杆所受摩擦力为零C ．回路中的电流强度为BL (V 1＋V 2)2RD ．μ与V 1大小的关系为μ＝2Rmg B 2L 2V 1答案：AD解析：根据右手定则及左手定则、安培定则可知，对ab ，F ＝μmg＋F 安，对bc ，μF 安＝mg ，因为F 安＝B 2L 2V 12R，故AD 正确，又因为cd 不切割磁感线，故C 错误．第Ⅱ卷(非选择题共60分)二、填空题(共3小题，共18分．把答案直接填在横线上)11．(5分)原始的电话机将听筒和话筒串联成一个电路，当自己对着话筒讲话时，会从听筒中听到自己的声音，导致听觉疲劳而影响通话．现代的电话将听筒电路与话筒电路分开，改进后的电路原理示意图如下图所示，图中线圈Ⅰ与线圈Ⅱ的匝数相等，R 0＝1.2kΩ，R＝3.6kΩ，R x 为可变电阻．当R x 调到某一值时，从听筒中就听不到话筒传出的声音了，这时R x ＝________kΩ.答案：1.8解析：当Ⅰ、Ⅱ线圈所在的回路对称时，从听筒中就听不到话筒发出的声音了．即R x 与R 并联后的总电阻与R 0相等，即可形成回路对称．则R x ·R R x ＋R＝R 0 代入数据R 0＝1.2kΩ，R ＝3.6kΩ，解得R x ＝1.8kΩ.12．(2011·山东曲阜一中高二期末)(6分)如下图所示是研究电磁感应现象的实验仪器，虚线框内给出了原、副线圈导线的绕法，实验前已查明电流表中电流从左接线柱流入时指针向左偏．(1)用笔画线代替导线在答卷对应的图上连接好实验电路．(2)若实验中原线圈插入副线圈后，开关S 闭合的瞬间，观察到电流表指针向左偏，试在电路连接图中标出电源的正、负极．(3)若将原线圈拔出，则拔出时电流表指针向________偏．答案：(1)(2)如下图所示(3)右13．(7分)如图甲所示是某同学探究热敏电阻阻值随温度的变化规律时设计的电路图．(1)根据电路图，在图乙的实物上连线．(2)通过实验，他得到了该热敏电阻的伏安特性曲线如图丙所示，由图可知，热敏电阻的阻值随温度的升高而________．(3)他将这个热敏电阻接入如图丁所示的电路中，已知电源电压为9V，R1＝30Ω，内阻不计的毫安表读数为500mA，则R2的阻值为________．答案：(1)连接实物图如下图所示(2)减小(3)25Ω解析：由热敏电阻伏安特性曲线可知：随电流、电压的增大(即功率增大，温度升高)，曲线斜率也增大，因此电阻阻值减小．电源内阻不计，则通过R1的电流I1＝ER1＝930A＝300mA.通过R2和R的电流为I2＝I A－I1＝500mA－300mA＝200mA，由R的伏安特性曲线可以读出，当I2＝200mA时，R两端的电压为U＝4V，则R2两端的电压U2＝E－U＝5V，所以R2＝U2I2＝5200×10－3Ω＝25Ω.三、论述·计算题(共4小题，42分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)14．(10分)(2011·郑州模拟)如图甲所示，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，电阻r ＝1.0Ω，所围成矩形的面积S＝0.040m2，小灯泡的电阻R＝9.0Ω，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的瞬时值表达式为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：(1)线圈中产生的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～T4的时间内，通过小灯泡的电荷量．答案：(1)8.0V(2)2.88W(3)4.0×10－3C解析：(1)由图象知，线圈中产生的交变电流的周期T＝3.14×10－2s，所以E m＝nB m Sω＝2πnB m ST＝8.0V(2)电流的最大值I m＝E mR＋r＝0.80A有效值I＝I m2＝225 A小灯泡消耗的电功率P＝I2R＝2.88W(3)在0～T4时间内，电动势的平均值E＝nSΔBΔt平均电流I＝ER＋r＝nSΔB(R＋r)Δt通过灯泡的电荷量Q＝IΔt＝nSΔBR＋r＝4.0×10－3C15．(10分)(青岛模拟)置于水平面上的光滑平行金属导轨CD、EF足够长，两导轨间距为L＝1m，导轨处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B＝0.5T，电阻为r＝1Ω的金属棒ab垂直导轨放置且与导轨接触良好．平行金属板M、N相距d＝0.2m，板间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度也为B，金属板按如下图所示的方式接入电路．已知滑动变阻器的总阻值为R＝4Ω，滑片P的位置位于变阻器的中点．有一个质量为m＝1.0×10－8kg、电荷量为q＝＋2.0×10－5C 的带电粒子，从左端沿两板中心线水平射入场区．不计粒子的重力，问：(1)若金属棒ab静止，求粒子初速度v0多大时，可以垂直打在金属板上；(2)当金属棒ab以速度v匀速运动时，让粒子仍以初速度v0射入磁场后，恰能从两板间沿直线穿过，求金属棒ab运动速度v的大小和方向．答案：(1)100m/s(2)50m/s方向水平向右解析：(1)金属棒静止时，在两板之间只有磁场，带电粒子沿中心线垂直进入磁场后在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，垂直打在金属板上时，其运动半径为d 2，则有：Bq v 0＝m v 20d 2粒子的速度为：v 0＝Bqd 2m＝100m/s (2)金属棒以速度v 匀速运动时产生的感应电动势为：E ＝BL v ，闭合电路中的电流为：I ＝E R ＋r，两金属板间的电压为：U ＝I R 2 带电粒子沿直线通过两金属板时，它所受的电场力和洛伦兹力平衡，即：Bq v 0＝U d q由以上各式解得：v ＝5d v 02L ＝5×0.2×1002×1m/s ＝50m/s 由左手定则知带电粒子所受洛伦兹力方向向上，因电场力和洛伦兹力平衡，所以电场力向下，M 板电势高，由右手定则知ab 棒向右运动．16．(2011·绵阳市高二期末)(11分)相距L ＝1.5m 的足够长金属导轨竖直放置，质量为m ＝1kg 的光滑金属棒ab 通过棒两端的套环水平地套在金属导轨上，金属棒cd 水平固定在金属导轨上，如图甲所示，虚线上方磁场方向垂直纸面向里，虚线下方磁场方向竖直向下，两处磁场磁感应强度大小相同，ab 、cd 两棒的电阻均为r ＝0.9Ω，导轨电阻不计. ab 棒在方向竖直向上大小按图乙所示规律变化的外力F 作用下从静止开始，沿导轨匀加速运动，g 取10m/s 2.求：(1)在运动过程中，ab 棒中的电流方向？cd 棒受到的安培力方向？(2)求出ab 棒加速度大小和磁感应强度B 的大小？(3)从t 1＝0到t 2＝2s ，金属棒ab 的机械能变化了多少？答案：(1)从b流向a；垂直导轨平面向里(2)a＝1m/s2；B＝1.2T (3)ΔE＝22J解析：(1)在运动过程中，ab棒中的电流方向从b流向a.cd棒受到的安培力方向是垂直导轨平面向里．(2)设ab棒加速度大小为a，当t1＝0时，F1＝11N，则F1－mg＝maa＝1m/s2当t2＝2s时，F2＝14.6N，设ab棒速度大小为v，其中电流为I，则F2－mg－BIL＝mav＝at2BL v＝2Ir解得B＝1.2T(3)从t1＝0到t2＝2s，ab棒通过的距离为h，则h＝12at22设金属棒ab的机械能变化为ΔE，则ΔE＝mgh＋12m v2ΔE＝22J17．(11分)(2011·吉安模拟)如图甲所示，abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框，金属线框的质量为m ，电阻为R .在金属线框的下方有一匀强磁场区域，MN 和M ′N ′是匀强磁场区域的水平边界，并与线框的bc 边平行，磁场方向与线框平面垂直．现金属线框由距MN 的某一高度从静止开始下落，图乙是金属线框由开始下落到完全穿过匀强磁场区域瞬间的v －t 图象，图象中坐标轴上所标出的字母均为已知量．求：(1)金属线框的边长．(2)磁场的磁感应强度．(3)金属线框在整个下落过程中所产生的热量．答案：(1)v 1(t 2－t 1) (2)1v 1(t 2－t 1)mgR v 1(3)2mg v 1(t 2－t 1)＋12m (v 22－v 23) 解析：由v －t 图象知，t 1～t 2时间段是线框匀速进入过程，线框边长即为该段时间发生的位移：L ＝v 1(t 2－t 1)(2)匀速进入过程，合力为零，安培力等于重力．mg ＝BIL ＝B 2L 2v 1RB ＝1L mgR v 1＝1v 1(t 2－t 1)mgR v 1(3)设金属线框在进入磁场过程中金属线框产生的热量为Q 1，重力对其做正功，安培力对其做负功，由动能定理得W 重－W 安＝0Q 1＝W 安Q 1＝W 重＝mgL设金属线框在离开磁场过程中金属线框产生的热量为Q 2，重力对其做正功，安培力对其做负功，由动能定理得W 重－W ′安＝12m v 23－12m v 22Q 2＝W ′安线框产生的总热量Q ＝Q 1＋Q 2解得：Q ＝2mg v 1(t 2－t 1)＋12m (v 22－v 23)。

人教版高中物理选修3-2综合测试题(二)

人教版高中物理选修3-2综合测试题（二）一、选择题（共10小题，每题5分，共50分）1.变压器原线圈中接有正弦交流电源，三个线圈的匝数分别为n 1、n 2、n 3，线圈中所加电压分别如图1所示，则（）A ．若S 1闭合，S 2断开，当滑动变阻器的滑片向下滑动时，副线圈n 2中电流增大，灯泡亮度变暗B ．若S 1断开，S 2闭合，置于副线圈n 3中平行金属板间的原来静止的带电粒子（重力不计）一定做来回的往复运动（设板间距足够大）C ．若S 1、S 2均闭合，用I 1m 、I 2m 、I 3m 分别表示相应线圈中的电流最大值，则n 1I 1m ＝n 2I 2m ＋n 3I 3mD ．若S 1、S 2均闭合，I 1U 1=I 2U 2+I 3U 32.如图2所示，Q 为用毛皮摩擦过的橡胶圆盘，由于它的转动使金属环P 中产生了如图所示的感应电流，则Q 盘的转动情况是( )A ．顺时针加速转动B ．逆时针加速转动C ．顺时针减速转动D ．逆时针减速转动3.M 和N 是绕在一个环形铁芯上的两个线圈，绕法和线路如图3所示，现将开关S 从a 处断开，然后合向b 处，在此过程中，通过电阻R 2的电流方向是（）A ．先由c 流向d ，后又由c 流向dB ．先由c 流向d ，后由d 流向cC ．先由d 流向c ，后又由d 流向cD ．先由d 流向c ，后由c 流向d4．金属杆a b 水平放置在某高处，当它被平抛进入方向竖直向下的匀强磁场中时，如图4所示，以下说法中正确的是（）A ．运动过程中感应电动势大小不变，且U a ＞U bB ．运动过程中感应电动势大小不变，且U a ＜U bC ．由于速率不断增大，所以感应电动势不断变大，且U a ＞U bD ．由于速率不断增大，所以感应电动势不断变大，且U a ＜U b5．关于双金属片说法正确的是图4A．双金属片随温度的变化,两种金属的形变量不一样B．当温度升高时,双金属片向膨胀系数大的金属那边弯曲C．温度升高时双金属片向膨胀系数小的金属那边弯曲D．温度降低时,双金属片向热膨胀系数大的那边弯曲6.中央电视台《焦点访谈》多次报道某些边远落后农村电价过高，农民负担过重。

人教版高中物理选修3-2章末综合测评(一).docx

高中物理学习材料（灿若寒星**整理制作）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()【导学号：05002075】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．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 ( )【导学号：05002076】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 ＝n ΔΦΔt ＝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4，一无限长通电直导线固定在光滑水平面上，金属环质量为0.2 kg ，在该平面上以v 0＝4 m/s 、与导线成60°角的初速度运动，最后达到稳定状态，这一过程中环中产生的电能为( )图4A ．1.6 JB ．1.2 JC ．0.8 JD ．0.4 J【解析】金属环远离通电直导线过程中，金属环中有感应电流，受到垂直通电直导线方向的安培力，最终金属环垂直通电直导线方向的速度变为零，沿通电直导线方向的速度不变，将金属环的速度v 0分解为沿通电直导线方向的v x 和垂直通电直导线方向的v y ，则v x ＝v 0cos 60°，所以这一过程中环中产生的电能为E ＝12m v 20－12m v 2x ＝1.2 J ，选项B 正确．【答案】 B5．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( )【导学号：05002077】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．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6所示，则()图6A．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0.2 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】 B7．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，光滑平行金属导轨水平放置，左端通过开关S与内阻不计、电动势为E的电源相连，右端与半径为L＝20 cm的光滑圆弧导轨相接，导轨电阻均不计．导轨所在空间有竖直方向的匀强磁场，磁感应强度B＝0.5 T．一根质量m＝60 g、电阻R＝1 Ω、长为L的导体棒ab，用长也为L的两根绝缘细线悬挂，导体棒恰好与导轨接触．闭合开关S后，导体棒沿圆弧摆动，摆动过程中导体棒始终与导轨接触良好且细线处于张紧状态，导体棒摆角最大时，细线与竖直方向的夹角θ＝53°，sin 53°＝0.8，g取10 m/s2，则()【导学号：05002078】图8A．磁场方向一定竖直向上B．运动过程中导体棒中电流是变化的C．导体棒在摆动过程中所受安培力F＝8 ND．导体棒在摆动过程中电源提供的电能为0.048 J【解析】闭合开关S后，导体棒中电流方向从a到b，导体棒沿圆弧摆动，说明所受安培力向右，由左手定则可判断出磁场方向竖直向下，选项A错误．导体棒沿圆弧运动中切割磁感线产生感应电动势，电路中总电动势是变化的，则导体棒中电流和所受安培力也是变化的，故选项B正确，选项C错误．由能量守恒定律可得，导体棒在摆动过程中电源提供的电能为E＝mgL(1－cos 53°)＝能0.048 J，选项D正确．【答案】BD9．如图9所示的电路中，电感L的自感系数很大，电阻可忽略，D为理想二极管，则下列说法正确的有()图9A．当S闭合时，L1立即变亮，L2逐渐变亮B．当S闭合时，L1一直不亮，L2逐渐变亮C．当S断开时，L2立即熄灭D．当S断开时，L1突然变亮，然后逐渐变暗至熄灭【解析】当S闭合时，因二极管加上了反向电压，故二极管截止，L1一直不亮；通过线圈的电流增加，感应电动势阻碍电流增加，故使得L2逐渐变亮，选项B正确，A错误；当S断开时，由于线圈自感电动势阻碍电流的减小，故通过L1的电流要在L2－L1－D－L之中形成新的回路，故L1突然变亮，然后逐渐变暗至熄灭，选项C错误，D正确．【答案】BD10．如图10所示，竖直光滑导轨上端接入一定值电阻R，C1和C2是半径都为a的两圆形磁场区域，其区域内的磁场方向都垂直于导轨平面向外，区域C1中磁场的磁感应强度随时间按B1＝b＋kt(k＞0)变化，C2中磁场的磁感应强度恒为B2，一质量为m、电阻为r、长度为L的金属杆AB穿过区域C2的圆心垂直地跨放在两导轨上，且与导轨接触良好，并恰能保持静止．则()【导学号：05002079】图10A ．通过金属杆的电流大小为mgB 2L B ．通过金属杆的电流方向为从B 到AC ．定值电阻的阻值为2πkB 2a 3mg －rD ．整个电路中产生的热功率P ＝πkamg 2B 2【解析】根据题述金属杆恰能保持静止，由平衡条件可得mg ＝B 2I ·2a ，通过金属杆的电流大小为I ＝mg 2aB 2，选项A 错误．由楞次定律可知，通过金属杆的电流方向为从B 到A ，选项B 正确．根据区域C 1中磁场的磁感应强度随时间按B 1＝b ＋kt (k ＞0)变化可知ΔB Δt ＝k ，故C 1中磁场变化产生的感应电动势E ＝ΔB Δt πa 2＝k πa 2，由闭合电路欧姆定律得E ＝I (r ＋R )，联立解得定值电阻的阻值为R ＝2πkB 2a 3mg －r ，选项C 正确．整个电路中产生的热功率P ＝EI ＝k πa 2·mg 2aB 2＝πkamg 2B 2，选项D 正确．【答案】 BCD二、计算题(本题共3小题，共40分．按题目要求作答)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B 0.【导学号：05002080】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)如图12甲所示，两根平行金属导轨固定倾斜放置，导轨与水平面夹角为37°，相距d 0＝0.5 m ，a 、b 间接一个电阻，其阻值R ＝1.5 Ω.在导轨c 、d 两点处放一根质量m ＝0.05 kg 的金属棒且导轨ad 段与导轨bc 段长均为L ＝1 m ，金属棒与导轨间的动摩擦因数μ＝0.5.金属棒电阻r ＝0.5 Ω，金属棒被两个垂直于导轨的木桩托住而不会下滑．在金属导轨区域加一个垂直导轨平面斜向下的匀强磁场，磁感应强度随时间的变化关系如图乙所示．重力加速度取g ＝10 m/s 2.(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，最大静摩擦力等于滑动摩擦力)甲乙图12(1)求0～1.0 s 内回路中产生的感应电动势大小；(2)求t＝0时刻，金属棒所受的安培力大小；(3)在磁场变化的全过程中，若金属棒始终没有离开木桩而上升，求图乙中t0的最大值；【解析】(1)由题图乙可知ΔBΔt＝1.0－0.21.0T/s＝0.8 T/sE感＝ΔΦΔt＝ΔBΔt Ld0＝0.8×1×0.5 V＝0.4 V.(2)I感＝E感R＋r＝0.41.5＋0.5A＝0.2 AF安0＝B0I感d0＝0.2×0.2×0.5 N＝0.02 N.(3)t＝t0时刻金属棒对木桩的压力为零，最大静摩擦力沿金属导轨向下，此时沿倾斜导轨方向上合外力为零．F安1＝Bt0I感d0＝(0.02＋0.08t0)(N)N＝mg cos 37°＝0.4 Nf max＝μN＝0.5×0.4 N＝0.2 NF安1＝mg sin 37°＋f max代入数据解得t0＝6 s.【答案】(1)0.4 V(2)0.02 N(3)6 s13．(14分)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/s2，sin 53°＝0.8，不计其他电阻、摩擦力以及拉杆和绳索的质量)．求：【导学号：05002081】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 2 进入磁场时的速度 v ＝2as ＝2.4 m/s(2)感应电动势 E ＝Bl v感应电流 I ＝Bl v R安培力 F A ＝IBl代入得 F A ＝(Bl )2v R ＝48 N.(3)健身者做功 W ＝F (s ＋d )＝64 J由牛顿第二定律 F －mg sin θ－F A ＝0CD 棒在磁场区做匀速运动在磁场中运动时间 t ＝d v焦耳热 Q ＝I 2Rt ＝26.88 J.【答案】 (1)2.4 m/s (2)48 N (3)64 J 26.88 J。

2015-2016学年高中物理第4、5章综合能力测试新人教版选修3-2

第四、五章综合能力测试本卷分第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．法拉第通过精心设计的一系列实验，发现了电磁感应定律，将历史上认为各自独立的学科“电学”与“磁学”联系起来。

在下面几个典型的实验设计思想中，所作的推论后来被实验否定的是导学号 12220328( )A．既然磁铁可使近旁的铁块带磁，静电荷可使近旁的导体表面感应出电荷，那么静止导线上的稳恒电流也可在近旁静止的线圈中感应出电流B．既然磁铁可在近旁运动的导体中感应出电动势，那么稳恒电流也可在近旁运动的线圈中感应出电流C．既然运动的磁铁可在近旁静止的线圈中感应出电流，那么静止的磁铁也可在近旁运动的导体中感应出电动势D．既然运动的磁铁可在近旁的导体中感应出电动势，那么运动导线上的稳恒电流也可在近旁的线圈中感应出电流答案：A解析：静止的线圈放于通有稳恒电流的静止导线附近，线圈中的磁通量不变，故不会感应出电流，故A不正确；通有恒定电流的导线只要与闭合线圈有相对运动，线圈中就会感应出电流，B、D正确；运动的导体在磁铁附近做切割磁感线运动时，会产生感应电动势，C 正确。

故选A。

2．(厦门一中2014～2015学年高二下学期检测)北半球地磁场的竖直分量向下。

如图所示，在某中学实验室的水平桌面上，放置边长为L的正方形闭合导体线圈abcd，线圈的ab 边沿南北方向，ad边沿东西方向。

下列说法中正确的是导学号 12220329( )A．若使线圈向东平动，则a点的电势比b点的电势低B．若使线圈向北平动，则a点的电势比b点的电势低C．若以cd为轴将线圈向上翻转，则开始一段时间内线圈中感应电流方向为a→d→c→b→aD．若以ab为轴将线圈向上翻转，则开始一段时间内线圈中感应电流方向为a→d→c→b→a答案：A解析：线圈向东平动时，ba和cd两边切割磁感线，且两边切割磁感线产生的感应电动势大小相同，根据右手定则知，a点的电势比b点的电势低，故A正确；向北平动时，bc 和ad两边切割磁感线，且两边切割磁感线产生的感应电动势大小相同，a、b两点的电势相等，故B错误；若以cd为轴线将线圈向上翻转，向下的磁通量减小，感应电流的磁场方向应该向下，则感应电流的方向为a→b→c→d→a，故C错误；若以ab为轴将线圈向上翻转，向下的磁通量减小，感应电流的磁场方向应该向下，则感应电流的方向为a→b→c→d→a，故D错误。

人教版高中物理选修3-2模块综合测评(一).docx

高中物理学习材料桑水制作模块综合测评(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．(2016·石家庄高二检测)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IA∶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 ＝BS ωR ＋r ，电流表显示的是有效值I ＝I m2＝BS ω2(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．(2016·大同高二检测)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 ( )【导学号：94530100】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 ＝2303A ，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IU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＝UI＝3.4 V40×10－3 A＝85 Ω.【答案】 B7．(2016·大连高二检测)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＝UR＝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＝I2Rt＝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( )【导学号：94530101】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R1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．(2016·金华高二检测)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 ＝100π2πHz ＝50 Hz ，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：【导学号：94530102】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 ＝3112 V ．由P ＝U 2R 知P 40＝⎝ ⎛⎭⎪⎫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)(2014·全国卷Ⅱ)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＝vA＋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＝Brv根据闭合电路欧姆定律得I＝ER，联立以上各式解得通过电阻R的感应电流的大小为I＝3Bωr2 2R.(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＝BIrv＋fv，而f＝μmg解得P＝9B2ω2r44R＋3μmgωr2.【答案】(1)方向为C→D 大小为3Bωr2 2R(2)9B2ω2r44R＋3μmgωr2。

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模块测评卷 (时间：90分钟满分：100分) 第Ⅰ卷(选择题，共48分) 一、选择题(本题有12小题，每小题4分，共48分．) 1．在电磁感应现象中，下列说法正确的是( ) A．导体相对磁场运动，导体内一定产生感应电流 B．导体做切割磁感线运动，导体内一定会产生感应电流 C．闭合电路在磁场内做切割磁感线运动，导体内一定会产生感应电流 D．穿过闭合电路的磁通量发生变化，在电路中一定会产生感应电流解析：本题的关键是理解产生感应电流的条件．首先是“闭合电路”，A、B两项中电路是否闭合不确定，故A、B两项错误；其次当电路闭合时，只有一部分导体切割磁感线才产生感应电流，C项错误；当闭合电路中磁通量发生变化时，电路中产生感应电流，D项正确．答案：D 2．下列说法中正确的是( ) A．电饭锅中的敏感元件是光敏电阻 B．测温仪中测温元件可以是热敏电阻 C．机械式鼠标中的传感器接收到连续的红外线，输出不连续的电脉冲 D．火灾报警器中的光传感器在没有烟雾时呈现低电阻状态，有烟雾时呈现出高电阻状态解析：电饭锅中的敏感元件是感温铁氧体，A项错误；机械式鼠标中的传感器接收断续的红外线脉冲，输出相应的电脉冲信号，C项错误；火灾报警器中的光传感器在没有烟雾时呈现高电阻状态，有烟雾时呈现低电阻状态，D项错误．答案：B 3. 如图所示，ab为一金属杆，它处在垂直于纸面向里的匀强磁场中，可绕a点在纸面内转动；S是以a为圆心位于纸面内的金属圆环．在杆转动过程中，杆的b端与金属环保持良好接触；A为电流表，其一端与金属环相连，一端与a点良好接触．当杆沿顺时针方向转动时，某时刻ab杆的位置如图所示，则此时刻( )

A．有电流通过电流表，方向由c→d；作用于ab的安培力向右 B．有电流通过电流表，方向由c→d；作用于ab的安培力向左 C．有电流通过电流表，方向由d→c；作用于ab的安培力向右 D．无电流通过电流表，作用于ab的安培力为零解析：金属杆顺时针转动切割磁感线，由右手定则可知产生a到b的感应电流，电流由c到d流过电流表，再由左手定则知此时ab杆受安培力向右，故A项正确．答案：A 4. (多选题)矩形线圈的匝数为50匝，在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时，穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图所示．下列结论正确的是( ) A．在t＝0.1 s和t＝0.3 s时，电动势最大 B．在t＝0.2 s和t＝0.4 s时，电动势改变方向 C．电动势的最大值是157 V D．在t＝0.4 s时，磁通量变化率最大，其值为3.14 Wb/s 解析：在t＝0.1 s和t＝0.3 s时，矩形线圈的磁通量最大，但磁通量的变化率为0，电动势为0，此时电动势改变方向，故A项、B项错误．由图

象可知，周期为0.4 s，故角速度ω＝2πT＝5π，而最大电动势为Em＝nBSω＝157 V，C项正确．在t＝0.4 s时，磁通量为0，磁通量变化率最大，其值为3.14 Wb/s，故D项正确．答案：CD 5. (多选题)如图所示的电路中，当a、b端加直流电压时，L1灯发光，L2灯不亮，当加同样电压的交流电源时，L1发光但较暗，L2灯发光较亮，则以下各项正确的是( )

A．A中接的是电感线圈，B中接的是电容器 B．A中接的是电容器，B中接的是电感线圈 C．A中是电阻，B中接的是电容器 D．若加的交流电频率增大，电压不变，则L1灯变得更暗，L2灯变得更亮解析：电感的特点是：“通直流、阻交流、通低频、阻高频”．电容的特点是：“通交流、阻直流、通高频、阻低频”．由题意：a、b两端加直流电压时，L2灯不亮；加交流电压时，L2灯较亮，可知B为电容器，而L1灯先是亮的，后又较暗，可知A为电感线圈．交流电频率越大时，线圈感抗越大，电容器容抗越小，故D项正确．答案：AD 6. 很多同学家里都有调光电灯和调速风扇，过去是用变压器来实现的．缺点是成本高、体积大、效率低，且不能任意调节灯的亮度或电风扇的转速，现在的调光灯和调速电风扇是用可控硅电子元件来实现的．如图所示为经一双向可控硅调节后加在电灯上的电压，即在正弦式交变电流的

每个二分之一周期内，前14周期被截去，调节台灯上旋钮可以控制截去的多少，从而改变电灯两端的电压，那么现在电灯两端的电压为 ( )

A.Umax2 B.Umax2 C.Umax22 D.2Umax 解析：每个二分之一周期被截去14周期，原电流为正弦交流电，一个周期可以看成只剩半个周期的电压，利用有效值的定义，得Um22×1R×12T＝U2R

×T，所以U＝Um2，故A项正确．答案：A 7．如图甲所示的电路中，光敏电阻R2加上图乙所示的光照时，R2两端的电压变化规律是下图中的( ) 甲乙 A B C D 解析：光敏电阻随光照的增强电阻减小，电路中电流增大，电阻R1两端电压增大，R2两端电压减小，但不能减小到零，故选项B正确．答案：B 8. (多选题)在如图所示的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变，随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的有( )

A．升压变压器的输出电压增大 B．降压变压器的输出电压增大 C．输电线上损耗的功率增大 D．输电线上损耗的功率占总功率的比例增大解析：对升压(或降压)变压器而言，由变压器电压比U1∶U2＝n1∶n2

知，输入电压不变，匝数不变，输出电压不变，故A选项不正确；由P＝

UI知，U不变，P增大，故I增大，使得输电线上的电压损耗ΔU＝I2R线

增大，功率损耗ΔP＝I22R线增大，所以降压变压器上的输入电压减小，输出

电压减小，所以B项不正确，C项正确；因为输电线上损耗的功率占总功率的比例为ΔPP1＝I22R线P1＝P1U1·n1n22R线P1＝P1n21R线U21n22∝P1，所以随发电厂输出功率变大，该值变大，D项正确．答案：CD 9. 如图所示，AOC是光滑的金属导轨，AO沿竖直方向，OC沿水平方向，ab是一根金属棒，立在导轨上，它从静止开始在重力作用下运动，运动过程中b端始终在OC上，a端始终在OA上，直到完全落在OC上，空间存在着匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，则ab棒在上述过程中( )

A．感应电流方向是b→a B．感应电流方向是a→b C．感应电流方向先是b→a，后是a→b D．感应电流方向先是a→b，后是b→a 解析：由数学知识可知，金属棒下滑过程中，与坐标轴所围面积先增加后减小，穿过回路aOb的磁通量先增加后减小，根据楞次定律，感应电流方向先是b→a，后是a→b. 答案：C 10. (多选题)如图所示，垂直纸面向外的正方形匀强磁场区域内，有一位于纸面内、电阻均匀的正方形导体框abcd，现将导体框分别朝两个方向以v和3v的速度匀速拉出磁场，不计导体框重力的影响，则导体框分别从两个方向移出磁场的过程中( ) A．导体框中产生的感应电流方向相同 B．导体框中产生的焦耳热相同 C．导体框ad边两端电势差相同 D．通过导体框截面的电量相同解析：由楞次定律可知导体框中产生的感应电流方向相同，A项正确；

由电磁感应定律可得Q＝BLv′2L4Rv′＝B2L3v′4R，因此导体框中产生的焦耳热不同，B项错误；两种情况下电源的电动势不相同，导体框ad边两端电势差不同，C项错误；由q＝ΔΦ4R知，通过导体框截面的电量与速度无关，D项正确．答案：AD 11. 如图所示，用恒定外力拉金属杆AB无摩擦匀速向右运动，若使滑动变阻器的滑片P向b端滑动，则( ) A. 滑片P滑到b端前，AB杆一定做减速运动 B. 滑片P滑到b端前，AB杆一定仍做匀速运动 C. 滑片P向b端滑动过程中，AB杆将一定做匀加速运动 D. 滑片P向b端滑到某一位置，减小拉力可以使AB杆保持匀速运动答案：D 12. 如图所示，两块水平放置的平行金属板间距为d，定值电阻的阻值为R，竖直放置的线圈匝数为n，绕制线圈导线的电阻为R，其他导线的电阻忽略不计，现有竖直向上的磁场B穿过线圈，在两极板中一个质量为m、电量为q、带正电的油滴恰好处于静止状态，则磁场B的变化情况是( )

A．均匀增大，磁通量变化率的大小为2mgdnq B．均匀增大，磁通量变化率的大小为mgdnq C．均匀减小，磁通量变化率的大小为2mgdnq D．均匀减小，磁通量变化率的大小为mgdnq 解析：由带正电的油滴悬浮知下极板为高电势，可判断磁场均匀增大. U＝nΔφΔt·RR＋R

qUd＝mg 联立以上两式解ΔφΔt＝2mgdnq. 答案：A 第Ⅱ卷(非选择题，共52分) 二、实验题(本题有2小题，共14分．请按题目要求作答) 13．(6分)在探究电磁感应现象的实验中，电流表刻度盘上的零刻度线在正中间，当电池的正极接电流表的右接线柱、负极与电流表的左接线柱相碰时，指针向右偏转．如图所示电路，原线圈A放在副线圈B中，在合上电键S的瞬间，电流表指针应向________偏转；将原线圈A从副线圈B中拔出时，电流表指针应向________偏转．

答案：左(3分) 右(3分) 14．(8分)传感器担负着信息采集任务，在自动控制中发挥着重要作用，传感器能够将感受到的物理量(如温度、光、声等)转换成便于测量的量(通