物理选修3-2模块综合测试1.doc

2009届高二物理选修32复习卷（一）第一二章第I卷一、本题共14小题；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.1下面属于电磁感应现象的是 （ ）A通电导体周围产生磁场。B磁场对感应电流发生作用，阻碍导体运动。C由于导体自身电流发生变化，而在导体中产生自感电动势。D电荷在磁场中定向移动形成电流。B2如图所示，闭合金属导线框放置在竖直向上的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度的大小随时间变化。下列说法当磁感应强度增加时，线框中的感应电流可能减小当磁感应强度增加时，线框中的感应电流一定增大当磁感应强度减小时，线框中的感应电流一定增大当磁感应强度减小时，线框中的感应电流可能不变其中正确的是（ ）iiTT/2Oi0-i0甲乙A只有正确 B只有正确C只有正确 D只有正确3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左tB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右D感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向左4如图所示，矩形线圈有N匝，长为a，宽为b，每匝线圈电阻为R，从磁感应强度为B的匀强磁场中以速度v匀速拉出来，那么，产生的感应电动势和流经线圈中的感应电流的大小应为（ ）AE = NBav， BE = NBav， CE = Bav， DE = Bav，5如图所示电路中，A、B是两个完全相同的灯泡，L是一个理想电感线圈，当S闭合与断开时，A、B的亮度情况是（ ）LABRSCAS闭合时，A立即亮，然后逐渐熄灭BS闭合时，B立即亮，然后逐渐熄灭CS闭合足够长时间后，B发光，而A不发光DS闭合足够长时间后再断开，B立即熄灭，而A逐渐熄灭。6铁路上使用一种电磁装置向控制中心传输信号以确定火车的位置.能产生匀强磁场的磁铁，被安装在火车首节车厢下面，如图(甲)所示(俯视图)。当它经过安放在两铁轨间的线圈时，便会产生一电信号，被控制中心接收.当火车通过线圈时，若控制中心接收到的线圈两端的电压信号为图(乙)所示，则说明火车在做（ ）A匀速直线运动 B匀加速直线运动C匀减速直线运动 D加速度逐渐增大的变加速直线运动x3L图甲abL7图甲中的a是一个边长为为L的正方向导线框，其电阻为R.线框以恒定速度v沿x轴运动，并穿过图中所示的匀强磁场区域b.如果以x轴的正方向作为力的正方向.线框在图示位置的时刻作为时间的零点，则磁场对线框的作用力F随时间变化的图线应为图乙中的哪个图？（ ）Ft/Lv-1O12345BFt/Lv-1O12345AFt/Lv-1O12345CFt/Lv-1O12345D图乙bDABCa8如图所示，将一个正方形导线框ABCD置于一个范围足够大的匀强磁场中，磁场方向与其平面垂直现在AB、CD的中点处连接一个电容器，其上、下极板分别为a、b，让匀强磁场以某一速度水平向右匀速移动，则（ ）AABCD回路中没有感应电流BA与D、B与C间有电势差C电容器a、b两极板分别带上负电和正电D电容器a、b两极板分别带上正电和负电9如图所示，在U形金属架上串入一电容器，金属棒ab在金属架上无摩擦地以速度v向右运动一段距离后突然断开开关，并使ab停在金属架上，停止后，ab不再受外力作用。现合上开关，则金属棒的运动情况是（ ）A向右做初速度为零的匀加速运动B在某位置附近来回振动C向右做初速度为零的加速运动，后又改做减速运动D向右做变加速运动，后改做匀速运动10如图一所示，固定在水平桌面上的光滑金属框架cdeg处于方向竖直向下的匀强磁场中，金属杆ab与金属框架接触良好.在两根导轨的端点d、e之间连接一电阻，其他部分电阻忽略不计.现用一水平向右的外力F作用在金属杆ab上，使金属杆由静止开始向右在框架上滑动，运动中杆ab始终垂直于框架.图二为一段时间内金属杆受到的安培力f随时间t的变化关系，则图三中可以表示外力F随时间t变化关系的图象是（ ）abcdeg左右图一 f tO图二 F tO图三 F tO F tO F tOABCD112000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车，该车的车速已达到500km/h，可载5人。如图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B水平放在磁铁A上，它就能在磁力的作用下悬浮在磁铁A的上方空中，下列说法中正确的是（ ）A在B环放入磁铁的过程中，B中将产生感应电流.当稳定后，感应电流消失B在B环放入磁铁的过程中，B中将产生感应电流.当稳定后，感应电流仍存在C如A的N极朝上，B中感应电流的方向如图所示D如A的N极朝上，B中感应电流的方向与图中所示的方向有时相同有时相反12某线圈在匀强磁场中匀速转动，穿过它的磁通量随时间的变化规律可用图象表示，那么在图中（ ）At1和t2时刻，穿过线圈磁通量的变化率最大Bt2时刻，穿过线圈的磁通量变化率为零Ct3时刻，线圈中的感应电动势为零Dt4时刻，线圈中的感应电动势达最大值13物理学的基本原理在生产生活中有着广泛应用。下面列举的四种器件中，在工作时利用了电磁感应现象的是（ ）A回旋加速器 B日光灯 C质谱仪 D示波器14现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关如下图连接。在开关闭合、线圈A放在线圈B中的情况下，某同学发现当他将滑动变阻器的滑动端P向左加速滑动时，电流计指针向右偏转。由此可以判断( )A线圈A向上移动或滑动变阻器的滑动端P向右加速滑动都能引起电流计指针向左偏转B线圈A中铁芯向上拔出或断开开关，都能引起电流计指针向右偏转C滑动变阻器的滑动端P匀速向左或匀速向右滑动，都能使电流计指针静止在中央D因为线圈A、线圈B的绕线方向未知，故无法判断电流计指针偏转的方向第II卷二、本题共6小题，把答案填在题中的横线上或按题目要求作答.15闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动而产生感应电流，从能量的角度看，外力克服 力做功，使 能转化为 能。16一艘海轮正以6m/s的速度从东向西航行，起上有一根长15m的金属桅杆，设海轮所处海域的地磁场的水平分量为0.5104T，则桅杆两端的电势差为 ，感应电动势的方向为 。17磁电式电表在没有接入电路（ 或两接线柱是空闲 ）时，由于微扰指针摆动很难马上停下来，而将两接线柱用导线直接相连，摆动着的指针很快停下，这是因为 。18在磁感应强度为0.1T的匀强磁场中垂直切割磁感线运动的直导线长20cm。 为使直导线中感应电动势每秒钟增加0.1V，则导线运动的加速度大小应为 。19如图所示，虚线框内是匀强磁场，磁感应强度为B，倒日字形线框的三条直边的电阻均为r，长均为L，两横边电阻不计线圈平面与磁感线垂直，以速度v沿图示方向平动，第一条边进入磁场时，a、b两端电势差为 。20如图所示，用一根粗细均匀的电阻丝弯曲成直径为d的闭合圆环，圆环电阻为R，并使之固定在磁感应强度为B，方向垂直圆环平面，用外力使长度为d、质量不计、电阻为R/3的金属棒ab 以速度v紧贴着圆环做匀速直线运动，不计摩擦，金属棒通过圆环通过圆环的圆心（图中虚线位置）时，外力对金属棒做功的瞬时功率为 （不考虑圆环的自感）2009届高二物理选修32复习卷（一）答题卷第一二章班级： 姓名： 座号： 成绩：第I卷一、本题共14小题；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.1234567891011121314第II卷二、本题共6小题，把答案填在题中的横线上或按题目要求作答.15_，_，_。16_，_。17_。18_19_20_三、本题共6小题，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不能得分. 有数值计算的题，答案中心须明确写出数值和单位.21如图所示，线圈abcd每边长l0.20，线圈质量m10.10、电阻R0.10，砝码质量m20.14kg线圈上方的匀强磁场磁感应强度B0.5T，方向垂直线圈平面向里，磁场区域的宽度为h0.20砝码从某一位置下降，使ab边进入磁场开始做匀速运动求线圈做匀速运动的速度 22.如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1m，导轨平面与水平面成=37角，下端连接阻值为R的电阻.匀强磁场方向与导轨平面垂直.质量为0.2kg，电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为0.25.求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小；当金属棒下滑速度达到稳定时，电阻R消耗的功率为8W，求该速度的大小；abR在上问中，若R=2，金属棒中的电流方向由a到b，求磁感应强度的大小和方向.（g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8）23如图所示，电动机牵引一根原来静止的长L=1 m、质量m=0.1 kg的导体棒AB，其电阻R=1 .导体棒架在竖直放置的框架上，一磁场磁感应强度B=1 T，方向垂直框架平面.当导体棒上升h=3.8 m时获得稳定的速度，导体产生的热量为2 J.电动机牵引棒时，电压表、电流表的示数分别为7 V、1 A电动机内阻r=1 .不计框架电阻及一切摩擦，取g=10 m/s2.求：（1）棒能达到的稳定速度是多大？（2）棒从静止达到稳定速度所需的时间是多少？24如图所示，一半径为r的圆形导线框内有一匀强磁场，磁场方向垂直于导线框所在平面，导线框的左端通过导线接一对水平放置的平行金属板，两板间的距离为d，板长为l，t=0时，磁场的磁感应强度B从B0开始均匀增大，同时，在板2的左端且非常靠近板2的位置有一质量为m、带电量为-q的液滴以初速度v0水平向右射入两板间，该液滴可视为质点.要使该液滴能从两板间射出，磁感应强度随时间的变化率K应满足什么条件？要使该液滴能从两板间右端的中点射出，磁感应强度B与时间t应满足什么关系？Bd1225在图甲中，直角坐标系0xy的1、3象限内有匀强磁场，第1象限内的磁感应强度大小为2B，第3象限内的磁感应强度大小为B，磁感应强度的方向均垂直于纸面向里.现将半径为l，圆心角为900的扇形导线框OPQ以角速度绕O点在纸面内沿逆时针匀速转动，导线框回路电阻为R.(1)求导线框中感应电流最大值. (2)在图乙中画出导线框匀速转动一周的时间内感应电流I随时间t变化的图象.(规定与图甲中线框的位置相对应的时刻为t=0) (3)求线框匀速转动一周产生的热量。26如图所示，两根相距为d足够长的平行金属导轨位于水平的xOy平面内，导轨与x轴平行，一端接有阻值为R的电阻.在x0的一侧存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B，一电阻为r的金属直杆与金属导轨垂直放置，且接触良好，并可在导轨上滑动.开始时，金属直杆位于x=0处，现给金属杆一大小为v0、方向沿x轴正方向的初速度.在运动过程中有一大小可调节的平行于x轴的外力F作用在金属杆上，使金属杆保持大小为a，方向沿x轴负方向的恒定加速度运动.金属导轨电阻可忽略不计.求：金属杆减速过程中到达x0的位置时，金属杆的感应电动势E；回路中感应电流方向发生改变时，金属杆在轨道上的位置；若金属杆质量为m，请推导出外力F随金属杆在x轴上的位置（x）变化关系的表达式.27磁悬浮列车的原理如图所示，在水平面上，两根平行的直导轨间有竖直方向且等间距的匀强磁场B1和B2，导轨上有金属框abcd，金属框宽度与每个磁场的宽度相同，当匀强磁场B1和B2同时以v沿直导轨向右运动时，金属框也会沿直导轨运动，设直导轨间距为L=0.4 m，B1=B2=1 T，磁场运动的速度为v =5 m/s，金属框的电阻为R =2 .试求：（1）金属框为什么运动？若金属框不受阻力时，金属框如何运动？（2）当金属框始终受到f =1 N的阻力时，金属框最大速度是多少？（3）当金属框始终受到1 N的阻力时，要使金属框维持最大速度，每秒钟需消耗多少能量？这些能量是谁提供的？2009届高二物理选修32复习卷（一）参考答案一选择题：1234567CDCAACBB891011121314ABCDBBCDBB二填空题15磁场；机械；电 164.5103V;竖直向下17转动的线圈产生I，它受到阻碍其运动的安培力 185 m/s2 19BLv/3 20三计算题21解：该题的研究对象为线圈，线圈在匀速上升时受到的安培力安、绳子的拉力和重力1相互平衡，即安1 砝码受力也平衡：2 线圈匀速上升，在线圈中产生的感应电流 因此线圈受到向下的安培力安 联解式得（21）22代入数据解得：4（）224m/s2 10m/s 0.4T，垂直于导轨平面向上.23解：此题是通过电动机把电能转化为导体棒的机械能。由于电磁感应，导体棒的机械能又转化为电路中的电能，电能又消耗在导体的电阻上，转化为导体的内能。（1）根据能量守恒，电动机的输出功率应等于拉导体棒的绳子拉力的功率。设绳子拉力功率为PT，稳定速度为vm，当棒稳定时绳子拉力为T，则T=mg+ 则PT=mgvm+ 电动机输出的功率： P出=IUI2r 即IU-I2r=mgvm+. 代入数据，解得 vm=2 m/s. （2）根据总能量守恒，设AB棒从静止到速度稳定经过的时间为t .P出t=mgh+mvm2+Q， 代入数据解得：t=1 s.2425解:(1)线框从图甲位置开始(t=0)转过900的过程中，产生的感应电动势为: 由闭合电路欧姆定律得，回路电流为： 联立以上各式解得