高中物理选修3-2综合检测

高中精品试题选修32 综合检测测试时间：90分钟，分值120分班级_姓名_分数_第卷(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得5分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)1.如图所示，当穿过闭合回路的磁通量均匀增加时，内外两金属环中感应电流的方向为()A内环逆时针，外环顺时针B内环顺时针，外环逆时针C内环逆时针，外环逆时针D内环顺时针，外环顺时针答案：B解析：根据楞次定律判断，感应电流磁场向外，阻碍向里的磁通量增大故选B.2如图所示是测定自感系数很大的线圈L直流电阻的电路，L两端并联一只电压表，用来测量自感线圈的直流电压在测量完毕后，将电路解体时应()A先断开S1B先断开S2C先拆除电流表 D先拆除电阻R答案：A解析：只要不断开S1线圈L与电压表就会组成闭合电路，在断开电路干路时，线圈L会因此产生感应电流，流过电压表的电流方向与原来方向相反，电压表中指针将反向转动，损坏电压表，所以必须先拆下电压表，即断开S1.3.如图所示，边长为L的正方形闭合导线框置于磁感应强度为B的匀强磁场中，线框平面与磁感线的方向垂直用力将线框分别以速度v1和v2匀速拉出磁场，比较这两个过程，以下判断正确的是()A若v1v2，通过线框导线的电荷量q1q2B若v1v2，拉力F1F2C若v12v2，拉力作用的功率P12P2D若v12v2，拉力所做的功W12W2答案：BD解析：由于E，I，qIt，所以q由于及R一定，故q1q2，所以A错误由于FF安，而F安BIl，I，EBlv，所以FF安.由此可看出，若v1v2，F1F2，B正确由PFvFF安所以P.由于v12v2，P14P2，故C错误由拉力做功WFlF安ll，又因v12v2，故W12W2，故D正确4一矩形线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直先保持线框的面积不变，将磁感应强度在1s时间内均匀地增大到原来的两倍接着保持增大后的磁感应强度不变，在1s时间内，再将线框的面积均匀地减小到原来的一半先后两个过程中，线框中感应电动势的比值为()A. B1C . 2 D4答案：B解析：本题考查法拉第电磁感应定律，意在考查考生对基本规律和基本概念的理解和应用能力根据法拉第电磁感应定律E，设初始时刻磁感应强度为B0，线圈面积为S0，则第一种情况下的感应电动势为E1B0S0；则第二种情况下的感应电动势为E2B0S0，所以两种情况下线圈中的感应电动势相等，比值为1，故选项B正确5.如图所示边长为L的正方形闭合线框在磁感应强度为B的匀强磁场中，以一条边为轴以角速度匀速转动，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()A电压表示数为BL2/8B电压表示数为BL2/8C线圈转一周产生热量为B2L4/RD线圈转一周产生热量为2B2L4/R答案：BC解析：由EmBL2，U有Q()2RT故B、C正确6.传感器是把非电学量(如温度、速度、压力等)的变化转换为电学量变化的一种元件，自动控制中有着广泛的应用如图所示是一种测量液面高度h的电容式传感器的示意图，从电容C大小的变化就能反映液面的升降情况关于两者关系的说法中正确的是()AC增大表示h减小BC增大表示h增大CC减小表示h减小DC的变化与h的变化无直接关系答案：BC解析：金属芯线和导电液构成电容器的两个极，h的大小决定了电容器两极间的正对面积的大小，h增大，正对面积增大，则电容器C增大，因此C增大表示h增大；C减小表示h减小7某电站用11 kV交变电压输电，输送功率一定，输电线的电阻为R，现若用变压器将电压升高到330 kV送电，下面哪个选项正确()A因I，所以输电线上的电流增为原来的30倍B因I，所以输电线上的电流减为原来的1/30C因P，所以输电线上损失的功率为原来的900倍D若要使输电线上损失的功率不变，可将输电线的半径减为原来的1/30答案：BD解析：输送功率PUI一定，电压升高后，电流变为原来的，A错误，B正确；P损I2R，损失功率变为原来的()2，P，其中U不是输送电压，是损失电压，C错误；半径变为原来的，根据公式R，电阻变为原来的900倍，R损I2R，功率保持不变，D正确8两金属棒和三根电阻丝如图连接，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R1R2R3123，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()A0B3IC6I D7I答案：D解析：本题为感应电动势、电流求解问题，S1，S2闭合时有E13IR；S2，S3闭合时有E225IR；则有S1，S3闭合时有E1E24IxR，所以Ix7I.9一理想变压器原、副线圈的匝数比为101，原线圈输入电压的变化规律如图甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，P为滑动变阻器的触头下列说法正确的是()A副线圈输出电压的频率为50 HzB副线圈输出电压的有效值为31 VCP向右移动时，原、副线圈的电流比减小DP向右移动时，变压器的输出功率增加答案：AD解析：本题考查交变电流图象、变压器变压和变流公式的应用、变压器动态电路等知识点，意在考查考生综合运用知识的能力由原线圈输入电压的变化规律可知，输入交变电压的周期为0.02 s，频率为50 Hz，所以副线圈输出电压的频率为50 Hz，选项A正确；原线圈输入电压的最大值为310 V，有效值为220 V，根据变压公式，副线圈输出电压的有效值为22 V，选项B错误；由变压器变流公式知，原、副线圈的电流比只与匝数比有关，选项C错误；滑动变阻器的滑动触头向右移动，电阻减小，副线圈输出电流增大，输出功率增加，选项D正确10如图所示，ABCD为固定的水平光滑矩形金属导轨，处在方向竖直向下，磁感应强度为B的匀强磁场中，AB间距为L，左右两端均接有阻值为R的电阻，质量为m、长为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v0，经过一段时间，导体棒MN第一次运动到最右端，这一过程中AB间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B从初始时刻至棒第一次到达最左端的过程中，整个回路产生的焦耳热为C当棒第一次到达最右端时，弹簧具有的弹性势能为mv022QD当棒再一次回到初始位置时，AB间电阻的热功率为答案：AC解析：根据FBIL，EBLv0，电路总电阻为，A正确；从初始速度至棒第一次到达最右端的过程中能量守恒，满足mv02Ep2Q，解得此时弹性势能Epmv022Q，所以C正确；振动中由于安培力作用，导体棒平均速度在减小，从初始时刻至棒第一次到达最左端的过程中，整个回路产生的焦耳热大于Q，所以B错；当棒再次回到初始位置时，其速度小于v0，所以D错第卷(非选择题，共80分)二、填空题(每题5分，共15分)11如图所示，四根金属棒搭成一个井字，它们四个接触点正好组成一个边长为a的正方形垂直于它们所在的平面，有磁感应强度为B的匀强磁场，假如四根金属棒同时以相同速率v沿垂直棒的方向向外运动，则在由它们围成的正方形回路中，感生电动势与速率之间的关系是_答案：E4Bav解析：正方形的四条边均以速度v切割磁感线且电动势方向相同，均沿顺时针或逆时针方向相当于四个电池串联，产生的总的感生电动势为E4Bav.12金属线圈ABC构成一个等腰直角三角形，腰长为a，绕垂直于纸面通过A的轴在纸面内匀速转动，角速度，如图所示如加上一个垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，则B、A间的电势差UBA_，B、C间的电势差UBC_.答案：Ba2Ba2解析：AC、BC、AB均绕垂直于A的轴以角速度匀速转动，ABC中磁通量不变，所以线圈中没有电流但当单独考虑每条边时，三边均切割磁感线，均有感应电动势产生，且B点电势大于C点电势和A点电势则有UBAEBABLBLAB2Ba2，UCAECABLAC2Ba2，UBCUBAUCABa2Ba2Ba2.13某交流发电机，额定输出功率为4000 kW，输出电压为400 V，要用升压变压器将电压升高后向远处送电，所用输电线全部电阻为10 ，规定输电过程中损失功率不得超过额定输出功率的10%，所选用的变压器的原、副线圈匝数比不得大于_答案：150解析：损失功率P损I2R，即4106I210，I24104，I200 A又4106WIU2，U2 V2104V，150.三、论述计算题(本题共4小题，65分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)14.如图所示，线圈面积S1105m2，匝数n100，两端点连接一电容器，其电容C20 F.线圈中磁场的磁感应强度按0.1 T/s增加，磁场方向垂直线圈平面向里，那么电容器所带电荷量为多少？电容器的极板a带什么种类的电荷？答案：2109C正解析：因磁场在增强，由楞次定律可推知a端电势高，即a带正电荷，由法拉第电磁感应定律得：EnnS故qCEnSC2109C.15.如图所示为交流发电机示意图，匝数为n100匝的矩形线圈，边长分别为10 cm和20 cm，内阻为5 ，在磁感应强度B0.5 T的匀强磁场中绕OO轴以50rad/s的角速度匀速转动，线圈和外部20 的电阻R相接求：(1)S断开时，电压表示数；(2)开关S合上时，电压表和电流表示数；(3)为使R正常工作，R的额定电压是多少？(4)通过电阻R的电流最大值是多少？电阻R上所消耗的电功率是多少？答案：(1)50 V(2)电流表示数为2 A，电压表示数为40 V(3)40 V(4)2A80 W解析：(1)感应电动势最大值EmnBs1000.50.10.250 V50 VS断开时，电压表示数为电源电动势有效值E50 V.(2)当开关S合上时，由全电路欧姆定律I A2 AUIR220 V40 V(3)额定电压即电压有效值，故R的额定电压为40 V.(4)通过R的电流最大值ImI2 A.电阻R上所消耗的电功率PUI402 W80 W.16如图所示为检测某传感器的电路图传感器上标有“3 V0.9 W”的字样(传感器可看做是一个纯电阻)，滑动变阻器R0上标有“10 1 A”的字样，电流表的量程为0.6 A，电压表的量程为3 V求：(1)传感器的电阻和额定电流(2)为了确保电路各部分的安全，在a、b之间所加的电源电压的最大值是多少？解析：(1)R传 10 ，I传 A0.3 A.(2)最大电流II传0.3 A，电源电压最大值UmU传U0，U传为传感器的额定电压，U0为R0m10 时，R0两端的电压，即U0I传R0m0.310 V3 V，UmU传U03 V3 V6 V.17如图甲所示，一对平行光滑的轨道放置在水平面上，两轨道间距l0.2 m，电阻R1.0 ；有一导体静止地放在轨道上，与轨道垂直，