【世纪金榜】2013年高中物理全程学习方略 本册质量评估 新人教版选修3－2

用心 爱心 专心 1 本册质量评估本册质量评估 第第 1 1 4 4 章章 90 90 分钟分钟 100100 分分 一 选择题 本大题共一 选择题 本大题共 1010 小题 每小题小题 每小题 4 4 分 共分 共 4040 分分 每小题至少一个答案正确 选不全得每小题至少一个答案正确 选不全得 2 2 分 分 1 关于传感器的下列说法正确的是 A 传感器的材料可以是由半导体材料制成的 也可以是由金属材料制成的 B 传感器主要通过感知电压的变化来传递信号 C 通常的传感器可以直接用来进行自动控制 D 传感器可以将所有信号转换成电学量 2 如图所示 A1和 A2是完全相同的灯泡 线圈 L 的电阻 可以忽略 下列说法正确的是 A 合上开关 S 接通电路时 A2先亮 A1后亮 最后一样亮 B 合上开关 S 接通电路时 A1 A2始终一样亮 C 断开开关 S 切断电路时 A2立即熄灭 A1过一会儿才熄灭 D 断开开关 S 切断电路时 A1 A2都过一会儿才熄灭 3 一矩形线圈位于一随时间 t 变化的匀强磁场内 磁场方向垂直线圈所在的平面 纸面 向里 如图甲 所示 磁感应强度 B 随 t 的变化规律如图乙所示 以 I 表示线圈中的感应电流 以图甲中线圈上箭头所示 顺时针方向的电流为正 则以下的 I t 图像中正确的是 4 2011 太原高二检测 如图所示 abcd 为一边长为 L 匝数为 N 的正方形闭合线圈 绕对称轴 OO 匀速转动 角 速度为 空间中只有 OO 左侧存在垂直纸面向里的匀强磁 场 磁感应强度为 B 若闭合线圈的总电阻为 R 则 A 线圈中电动势的有效值为 NBL2 B 线圈中电流方向每秒钟改变次数为次 C 在转动一圈的过程中 线圈中有一半时间没有电流 D 当线圈转到图中所处的位置时 穿过线圈的磁通量为 2 1 NBL 2 5 2011 安徽高考 如图所示的区域内有垂直 于纸面的匀强磁场 磁感应强度为 B 电阻为 R 半径为 L 圆心角为 45 的扇形闭合导线框绕 垂直于纸面的 O 轴以角速度 匀速转动 O 轴位 于磁场边界 则线框内产生的感应电流的有效值为 用心 爱心 专心 2 2222 BL2BL2BLBL A B C D 2R2R4R 4R 6 如图所示 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 A1 A2两只灯泡的炽 热程度相同 则下列说法中正确的是 A 如果将频率增大 A1炽热程度减弱 A2炽热程度加强 B 如果将频率增大 A1炽热程度加强 A2炽热程度减弱 C 如果将频率减小 A1炽热程度减弱 A2炽热程度加强 D 如果将频率减小 A1炽热程度加强 A2炽热程度减弱 7 2011 山东高考 为保证用户电压稳定在 220 V 变电所需适时进行调压 图甲为调压变压器示意图 保 持输入电压 u1不变 当滑动接头 P 上下移动时可改变输出电压 某次检测得到用户电压 u2随时间 t 变化 的曲线如图乙所示 以下正确的是 A 2 u190 2sin50 tV B 2 u190 2sin100 tV C 为使用户电压稳定在 220 V 应将 P 适当下移 D 为使用户电压稳定在 220 V 应将 P 适当上移 8 绕有线圈的铁心直立在水平桌面上 铁心上套着一个铝环 线圈与电源 开关相连 如图所示 闭合开 关的瞬间 铝环跳起一定高度 保持开关闭合 下列现象正确的是 A 铝环停留在这一高度 直到开关断 开铝环回落 B 铝环不断升高 直到断开开关铝环回落 C 铝环回落 断开开关时铝环不再跳起 D 铝环回落 断开开关时铝环又跳起 9 如图所示 虚线框内存在磁感应强度为 B 的匀强磁场 导线的三条 竖直边电阻均为 r 长均为 L 两横边电阻不计 线框平面与 磁场方向垂直 当导线框以恒定速度 v 向右运动 ab 边进入 用心 爱心 专心 3 磁场时 ab 两端电势差为 u1 当 cd 边进入磁场时 ab 两端电势差为 u2 则 1122 12 A uBLv B uBLv C uBLv D uBLv 33 10 2011 杭州高二检测 某小型水电站的电能输送示意图如图所示 发电机的输出电压为 200 V 输电 线总电阻为 r 升压变压器原 副线圈匝数分别为 n1 n2 降压变压器原 副线圈匝数分别为 n3 n4 变 压器均为理想变压器 要使额定电压为 220 V 的用电器正常工作 则 32 14 32 14 nn A nn nn B nn C 升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压 D 升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率 二 实验题 本大题共二 实验题 本大题共 2 2 小题 共小题 共 1414 分 分 11 6 分 如图为 研究电磁感应现象 实验中所用器材的示意图 试回答下列问题 1 在该实验中电流计 G 的作用是 2 按实验要求 将实物连成电路 3 在产生感应电流的回路中 图中器材相当于电源的是 12 8 分 如图甲所示为半导体材料做成的热敏电阻的阻值随温度变化的曲线 图乙为用此热敏电阻 R 用心 爱心 专心 4 和继电器设计的温控电路 设继电器的线圈电阻为 Rx 50 当继电器线圈中的电流 Ic大于或等于 20 mA 时 继电器的衔铁被吸合 左侧电源电动势为 6 V 内阻可不计 温度满足什么条件时 电路右侧的小灯泡会发光 三 计算题 本大题共三 计算题 本大题共 4 4 小题 共小题 共 4646 分 要有必要的文字说明和解题步骤 有数值计算的要注明单位 分 要有必要的文字说明和解题步骤 有数值计算的要注明单位 13 10 分 2011 松原高二检测 交流发电机的原理如图甲所示 闭合的矩形线圈放在匀强磁场中 绕 OO 轴匀速转动 在线圈中产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示 已知线圈的电阻为 R 2 0 求 1 通过线圈导线的任一个横截面的电流的最大值是多少 2 矩形线圈转动的周期是多少 3 线圈电阻上产生电热的功率是多少 4 保持线圈匀速运动 1 min 内外界对线圈做的功是多少 14 11 分 2011 江苏高考 如图甲为一理想变压器 ab 为原线圈 ce 为副线圈 d 为副线圈引出的 一个接头 原线圈输入正弦式交变电压的 u t 图像如乙图所示 若只在 ce 间接一只 Rce 400 的电阻 或只在 de 间接一只 Rde 225 的电阻 两种情况下电阻消耗的功率均为 80 W 1 请写出原线圈输入电压瞬时值 uab的表达式 2 求只在 ce 间接 400 电阻时 原线圈中的电流 I1 用心 爱心 专心 5 3 求 ce 和 de 间线圈的匝数比 ce de n n 15 12 分 如图 匀强磁场的磁感应强度方向垂直纸面向里 大小随时间的变化率k 为负的常量 用 B k t 电阻率为 横截面积为 S 的硬导线做成一个边长为l l的方框 将方框固定在纸面内 其右半部位于磁场 区域中 求 1 导线中感应电流的大小 2 磁场对方框作用力大小随时间的变化的关系式 16 13 分 如图所示 两根与水平面成 30 角的足够长的光滑金属导轨平行放置 导轨间距为 L 1 m 导轨底端接有阻值为 1 的电阻 R 导轨的电阻忽略不计 整个装置处于匀强磁场中 磁场方向垂直 于导轨平面斜向上 磁感应强度 B 1 T 现有一质量为 m 0 2 kg 电阻不计的金属棒用细绳通过光滑滑轮 与质量为 M 0 5 kg 的物体相连 细绳与导轨平面平行 将金属棒与 M 由静止释放 棒沿导轨运动了 2 m 后开始做匀速运动 运动过程中 棒与导轨始终保持垂直接触 求 1 金属棒匀速运动时的速度 2 金属棒从释放到开始匀速运动的过程中 电阻 R 上产生的热量 3 若保持某一大小的磁感应强度 B1不变 取不同质量的物体拉动金属棒 测出金属棒相应的做匀速运 动的 v 值 得到实验图像如图所示 请根据图中的数据计算出此时的 B1 用心 爱心 专心 6 4 改变磁感应强度的大小为 B2 B2 2B1 其他条件不变 请说明图线如何变化 答案解析答案解析 1 解析 选 A 半导体材料可以制成传感器 金属材料也可以制成传感器 如金属氧化物可以制成温度 计 A 对 传感器不但能感知电压变化 还能感知力 温度等 B 错 传感器只能将能感知的信号转换为 电信号 D 错 有的传感器能够自动控制 有的不能 C 错 2 解析 选 A D 闭合开关时 由于自感电动势的作用 A1电路中的电流只能逐渐增大到与 A2中的电 流相同 故 A 对 B 错 开关由闭合到断开 L 相当于电源 A1 A2 L 组成闭合回路 电路中的电流逐渐减 小 故 C 错 D 对 3 解析 选 A 由可知 0 1 s 内 I 大小不变 C 错 依据楞次定律 0 1 s 内感应电流为逆 B ES t 时针方向 B 错 4 5 s 内 B 不变 I 0 D 错 综合以上分析可知 A 对 4 解析 选 B 线圈在转动过程中 除线圈平行磁场方向时始终有 N 条边在切割磁感线 因此线圈中始 终有电流 故 C 错 由于始终只有 N 条边在切割磁感线 因此线圈中电动势表达式为 电动势有效值表达式为故 A 错 由 2 f 则由 2 1 eNBLsin t 2 2 max E2 ENBL 42 f 2 此可知 线圈中电流方向每秒钟改变次数为次 因此 B 正确 磁通量与平面相对应 与线圈匝数无关 因此 D 错 5 解析 选 D 线框进入磁场和穿出磁场产生的感应电动势均为产生感应电动势的时间均 2 1 EB L 2 为由一个周期产生的电热解得选 D T 8 2 22 B LT Q R2I RT 2R8 2 BL I 4R 6 解析 选 B C 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 A1的电流增大 通过 A2的电流减小 故 B 项正确 同理可得 C 项正确 故 选 B C 7 解析 选 B D 由图像可知 正弦式交变电压的最大值为其周期为 0 02 s 可得其表达式190 2 V 用心 爱心 专心 7 为B 选项正确 又在 u1 n2不变的前提下通过改变 n1来使 u2增大 由 2 u190 2sin 100 t V 可得应使 n1减小 故应将 P 适当上移 D 选项正确 11 22 un un 方法技巧 交变电流图像与变压器综合问题的求解技巧 解答此类问题应把握以下几点 1 T Imax Umax 能直接从正 余 弦交流电图像中读出 2 有效值和最大值满足倍关系 周期和频率满足1 2 1 T f 3 原线圈输入功率和副线圈输出功率相等 4 U2由 U1决定 I1由 I2决定 8 解析 选 C 闭合开关的瞬间 穿过铝环的磁通量发生变化 根据楞次定律 铝环将产生感应电流阻 碍其磁通量的变化 因此铝环跳起一定高度 保持开关闭合 磁通量不再变化 铝环中没有感应电流产生 将回落 断开开关时线圈形不成回路 没有电流 因此线圈中就形不成磁场 铝环将不再跳起 9 解析 选 B D ab 边切割磁感线时 电动势为 BLv ab 为电源 cd ef 为外电路 B 对 cd 边 ab 边同时切割磁感线时电动势为 BLv cd ab 并联作为内电路 ef 1 BLv1 ur 2BLv 3 3 r 2 A 为外电路 D 对 2 BLv2 urBLv 3 3 r 2 A 10 解析 选 A D 根据变压器工作原理可知由于输电线路上损失一部分电 3322 14 nUnU n200 V n220 V 压 升压变压器的输出电压 U2大于降压变压器的输入电压 U3 所以A 正确 B C 错误 升压变 32 14 nn nn 压器的输出功率等于降压变压器的输入功率加上输电线上损失的功率 D 正确 11 解析 1 电流计的指针偏转情况用来说明有无感应电流产生及电流方向 2 电路连接如图所示 3 小螺线管 A 的磁场引起大螺线管 B 发生电磁感应现象 B 相当于电源 答案 1 检测线圈中有无电流及其方向 2 见解析图 3 线圈 B 12 解析 热敏电阻与继电器串联 若使电流不小于 用心 爱心 专心 8 Ic 20 mA 则总电阻不大于 c E R300 I 总 由于 R总 RT Rx 则 RT不大于 250 由甲图可看出 当 RT 250 时 温度 t 50 即温度不小于 50 答案 温度不小于 50 时 电路右侧的小灯泡会发光 13 解析 1 由乙图可知通过线圈导线的任一个横截面的电流的最大值 Imax 2 0 A 2 分 2 矩形线圈转动的周期 T 4 0 10 3 s 2 分 3 由有效值知 max I I 2 线圈电阻上产生的电热功率为 3 分 2 2 max I PI RR4 W 2 4 由能量守恒定律可知 外界对线圈做的功先转化成电能再转化成电热 1 分钟内外界对线圈做的功 W Pt 240 J 3 分 答案 1 2 0 A 2 4 0 10 3 s 3 4 W 4 240 J 14 解析 1 由乙图知 200 rad s 1 分 电压瞬时值 uab 400sin 200 t V 2 分 2 电压有效值 1 分 max 1 U U200 2 V 2 理想变压器 P1 P2 1 分 原线圈中的电流 1 分 1 1 1 P I0 28 A U 3 设 ab 间匝数为 n1 根据变压器规律有 1 分 ce1 1ce UU nn 1 分 de1 1de UU nn 由题意有 1 分 22 cede cede UU RR 联立可得 2 分 cece dede nR4 nR3 用心 爱心 专心 9 答案 1 uab 400sin 200 t V 2