高中物理選修3-2綜合檢測(cè)試題(含答案解析)

1、高中物理 選修3-2綜合檢測(cè)試題（含答案解析）測(cè)試時(shí)間：90分鐘，分值120分班級(jí) 姓名 分?jǐn)?shù)第I卷（選擇題，共40分）一、選擇題（本題共10小題，每小題4分，共40分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè) 選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確.全部選對(duì)得5分，選不全的得2分，有選錯(cuò)或不答的得 0分）1.如圖所示，當(dāng)穿過(guò)閉合回路的磁通量均勻增加時(shí)，內(nèi)外兩金屬環(huán)中感應(yīng)電流的方向?yàn)椋ǎ〢.內(nèi)環(huán)逆時(shí)針，外環(huán)順時(shí)針B.內(nèi)環(huán)順時(shí)針，外環(huán)逆時(shí)針弋c.內(nèi)環(huán)逆時(shí)針，外環(huán)逆時(shí)針4 父乂:D.內(nèi)環(huán)順時(shí)針，外環(huán)順時(shí)針弋'“答案：B解析：根據(jù)楞次定律判斷，感應(yīng)電流磁場(chǎng)向外，阻礙向里的磁通量增大.故選 B.2

2、 .如圖所示是測(cè)定自感系數(shù)很大的線圈L直流電阻的電路，L兩端并聯(lián)一只電壓表， 用來(lái)測(cè)量自感線圈的直流電壓.在測(cè)量完畢后，將電路解體時(shí)應(yīng)（）B.先斷開(kāi)S2D.先拆除電阻RA .先斷開(kāi)SiC.先拆除電流表答案：A解析：只要不斷開(kāi) S1線圈L與電壓表就會(huì)組成閉合電路，在斷開(kāi)電路干路時(shí)，線圈L會(huì)因此產(chǎn)生感應(yīng)電流，流過(guò)電壓表的電流方向與原來(lái)方向相反，電壓表中指針將反向轉(zhuǎn)動(dòng)，損壞電壓表，所以必須先拆 下電壓表，即斷開(kāi) Si.3 .如圖所示，邊長(zhǎng)為 L的正方形閉合導(dǎo)線框置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框平面與磁感線的方向垂直.用力將線框分別以速度Vi和V2勻速拉出磁場(chǎng)，比較這兩個(gè)過(guò)程，以下判斷正確的是（）

3、、. 同L ；A ,若V1>V2,通過(guò)線框?qū)Ь€的電荷量 qi>q2" px :州 F C七匚 I-X X X X !B .右 Vi>V2,拉力 Fi>F2L_：C,若vi=2v2,拉力作用的功率 Pi=2P2*D,若vi=2v2,拉力所做的功 Wi = 2W2答案：BD解析：由于E=¥，I = E, q=IAt,所以q= & RR由于A及R一定，故q1 = q2,所以A錯(cuò)誤.EB2l2v由于F=F安，而F安=BIl , I = r, E=Blv,所以F=F安= r .由此可看出，右 vi>V2, Fi>F2, B正確.,B212v

4、由 P=Fv F = F 安= RBE.所以P=F-由于vi=2v2, Pi = 4P2,故C錯(cuò)誤. RB212vB213v由拉力做功 W= Fl = F安1= 丁 l = 又因vi= 2v2，故 Wi= 2W2,故D正確. R R4. 一矩形線框置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框平面與磁場(chǎng)方向垂直.先保持線框的面積不變，將磁感應(yīng)強(qiáng)度在1s時(shí)間內(nèi)均勻地增大到原來(lái)的兩倍.接著保持增大后的磁感應(yīng)強(qiáng)度不變，在1s時(shí)間內(nèi)，再將線框的面積均勻地減小到原來(lái)的一半.先后兩個(gè)過(guò)程中，線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的比值為（）1 A.2B. 1C . 2答案：BD. 4解析：本題考查法拉第電磁感應(yīng)定律，意在考查考生對(duì)基本規(guī)律和基本概念的理

5、解和應(yīng)用能力.根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E = 詈 = "*!設(shè)初始時(shí)刻磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。，線圈面積為S0,則第一種情況下的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E1=0BSL（2B01B0a=B0S0；則第二種情況下的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E2=BS）=如史；*/2）=BoS0,所以?xún)煞N情況下線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相等，比值為1,故選項(xiàng)B正確.5.如圖所示邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形閉合線框在磁感應(yīng)強(qiáng)度為速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸與 B垂直，線圈總電阻為 R,導(dǎo)線電阻不計(jì),（）A .電壓表示數(shù)為 BL2 »8B.電壓表示數(shù)為 也BL2 3/8C.線圈轉(zhuǎn)一周產(chǎn)生熱量為7tBL4co/RD.線圈轉(zhuǎn)一周產(chǎn)生熱量為2兀/L，/R答案：BC解析：由E2

6、 一Ern! V2BL23m= BL w, U 有=«4=8故B、C正確.6 .傳感器是把非電學(xué)量（如溫度、速度、壓力等）的變化轉(zhuǎn)換為電學(xué)量變化的一種元件，自動(dòng)控制中有著廣泛的應(yīng)用.如圖所示是一種測(cè)量液面高度 h的電容式傳感器的示意圖，從電容C大小的變化就能反映液面的升降情況.關(guān)于兩者關(guān)系的說(shuō)法中正確的是（）A. C增大表示h減小B. C增大表示h增大C. C減小表不' h減小D . C的變化與h的變化無(wú)直接關(guān)系答案：BC解析：金屬芯線和導(dǎo)電液構(gòu)成電容器的兩個(gè)極，h的大小決定了電容器兩極間的正對(duì)面積的大小,增大，正對(duì)面積增大，則電容器 C增大，因此C增大表示h增大；C減小表示

7、h減小.7 .某電站用11 kV交變電壓輸電，輸送功率一定，輸電線的電阻為R,現(xiàn)若用變壓器將電壓升高到330 kV送電，下面哪個(gè)選項(xiàng)正確（）A.因I = U,所以輸電線上的電流增為原來(lái)的30倍RB,因I = p,所以輸電線上的電流減為原來(lái)的1/30C.因所以輸電線上損失的功率為原來(lái)的900倍D.若要使輸電線上損失的功率不變，可將輸電線的半徑減為原來(lái)的1/30答案：BD解析：輸送功率P = UI 一定，電壓升高后，電流變?yōu)樵瓉?lái)的惡=親，A錯(cuò)誤，B正確；P損=I2R,330 30損失功率變?yōu)樵瓉?lái)的（白2=白，P = U-,其中U不是輸送電壓，是損失電壓，C錯(cuò)誤；半徑變?yōu)樵瓉?lái)的 30900 R30根

8、據(jù)公式R=4，電阻變?yōu)樵瓉?lái)的 900倍，R損=I2R,功率保持不變，D正確.8.兩金屬棒和三根電阻絲如圖連接，虛線框內(nèi)存在均勻變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，三根電阻絲的電阻大小之比R1 R2 R3=1 2 3,金屬棒電阻不計(jì).當(dāng) S1、S2閉合，S3斷開(kāi)時(shí)，閉合的回路中感應(yīng)電流為I,當(dāng)S2、S3閉合，S1斷開(kāi)時(shí)，閉合的回路中感應(yīng)電流為5I;當(dāng)S1、S3閉合，S2斷開(kāi)時(shí)，閉合的回路中感應(yīng)電流是（）A. 0C. 6I答案：D解析：本題為感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、電流求解問(wèn)題，有 Si, S3 閉合時(shí)有 Ei+E2=4IxR,所以 Ix= 7I.9. 一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10B. 3ID. 7ISi, S2閉合時(shí)有

9、Ei = 3IR; S2, S3閉合時(shí)有E2=25IR;則I ,原線圈輸入電壓的變化規(guī)律如圖甲所示，副線圈所接電路如圖乙所示,A.副線圈輸出電壓的頻率為50 HzB.副線圈輸出電壓的有效值為31 VC. P向右移動(dòng)時(shí)，原、副線圈的電流比減小D. P向右移動(dòng)時(shí)，變壓器的輸出功率增加答案：AD解析：本題考查交變電流圖象、變壓器變壓和變流公式的應(yīng)用、變壓器動(dòng)態(tài)電路等知識(shí)點(diǎn)，意在考查考生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力.由原線圈輸入電壓的變化規(guī)律可知，輸入交變電壓的周期為0.02 s,頻率為50Hz,所以副線圈輸出電壓的頻率為50 Hz,選項(xiàng)A正確；原線圈輸入電壓的最大值為 310 V,有效值為220V,根據(jù)變壓公

10、式，副線圈輸出電壓的有效值為22 V,選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由變壓器變流公式知，原、副線圈的電流比只與匝數(shù)比有關(guān)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭向右移動(dòng)，電阻減小，副線圈輸出電流增大，輸出功率增加，選項(xiàng) D正確.10 .如圖所示，ABCD為固定的水平光滑矩形金屬導(dǎo)軌，處在方向豎直向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，AB間距為L(zhǎng),左右兩端均接有阻值為 R的電阻，質(zhì)量為 m、長(zhǎng)為L(zhǎng)且不計(jì)電阻的導(dǎo)體棒 MN放 在導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌接觸良好，并與輕質(zhì)彈簧組成彈簧振動(dòng)系統(tǒng).開(kāi)始時(shí)，彈簧處于自然長(zhǎng)度，導(dǎo)體棒MN具有水平向左的初速度 vo,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，導(dǎo)體棒 MN第一次運(yùn)動(dòng)到最右端,的焦耳熱為Q,則（）2B2L2V0A

11、 .初始時(shí)刻棒所受的安培力大小為一R一RC.當(dāng)棒第一次到達(dá)最右端時(shí)，彈簧具有的彈性勢(shì)能為D.當(dāng)棒再一次回到初始位置時(shí)，AB間電阻的熱功率為2mv02 - 2QB2L2V02這一過(guò)程中AB間R上產(chǎn)生2Q答案：AC解析：根據(jù)F = BIL, E=BLv0,電路總電阻為R, A正確;從初始速度至棒第一次到達(dá)最右端的過(guò)程12中能量守恒，滿(mǎn)足2mvo=Ep+2Q,解得此時(shí)彈性勢(shì)能12Ep=2mvo -2Q,所以C正確；振動(dòng)中由于安培力B.從初始時(shí)刻至棒第一次到達(dá)最左端的過(guò)程中，整個(gè)回路產(chǎn)生的焦耳熱為作用，導(dǎo)體棒平均速度在減小，從初始時(shí)刻至棒第一次到達(dá)最左端的過(guò)程中，整個(gè)回路產(chǎn)生的焦耳熱大于2Q,所以B錯(cuò)

12、；當(dāng)棒再次回到初始位置時(shí)，其速度小于vo,所以D錯(cuò).3第n卷（非選擇題，共80分）二、填空題（每題5分，共15分）a的正方形.垂直于v沿垂直棒的方向向外11 .如圖所示，四根金屬棒搭成一個(gè)井字，它們四個(gè)接觸點(diǎn)正好組成一個(gè)邊長(zhǎng)為它們所在的平面，有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，假如四根金屬棒同時(shí)以相同速率運(yùn)動(dòng)，則在由它們圍成的正方形回路中，感生電動(dòng)勢(shì)與速率之間的關(guān)系是答案：E = 4Bav解析：正方形的四條邊均以速度 v切割磁感線且電動(dòng)勢(shì)方向相同，均沿順時(shí)針或逆時(shí)針?lè)较?相當(dāng)于四個(gè)電池串聯(lián)，產(chǎn)生的總的感生電動(dòng)勢(shì)為E=4Bav.12 .金屬線圈ABC構(gòu)成一個(gè)等腰直角三角形， 腰長(zhǎng)為a,繞垂直于紙面通過(guò)

13、A的軸在紙面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度w,如圖所示.如加上一個(gè)垂直紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則 B、A間的電勢(shì)差Uba,B、C間的電勢(shì)差 Ubc =答案：Bco a2 2Bw a2解析：AC、BC、AB均繞垂直于A的軸以角速度 勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，A ABC中磁通量不變，所以線圈中沒(méi)有電流.但當(dāng)單獨(dú)考慮每條邊時(shí)，三邊均切割磁感線，均有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生，且B點(diǎn)電勢(shì)大于C點(diǎn)電勢(shì)和A12212122點(diǎn)電勢(shì).則有 Uba= Eba= BL v = 2B3 Lab = B w a , U ca= Eca= 2B w Lac = 2B w a , Ubc = U ba U ca= B w a13 .某交流發(fā)電機(jī)，額

14、定輸出功率為4000 kW,輸出電壓為400 V,要用升壓變壓器將電壓升高后向遠(yuǎn)處送電，所用輸電線全部電阻為10 0,規(guī)定輸電過(guò)程中損失功率不得超過(guò)額定輸出功率的10%,所選用的變壓器的原、副線圈匝數(shù)比不得大于答案：I 50解析：損失功率P損=I2R,即1100X4X 106=i2X 10, I2=4X104, I=200 A6又 4X106W= IU2, U2= V= 2X 104V,m=普=400 4= I 50, 200' n2 U2 2X10、論述計(jì)算題（本題共4小題，65分，解答時(shí)應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要演算步驟，只寫(xiě)出最后答案不得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確

15、寫(xiě)出數(shù)值和單位14 .如圖所示，線圈面積 S= 1X10-5m2,匝數(shù)n=100,兩端點(diǎn)連接一電容器，其電容C=20科威圈中磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度按詈=0.1 T/s增力口，磁場(chǎng)方向垂直線圈平面向里,那么電容器所帶電荷量為多少？電容器的極板a帶什么種類(lèi)的電荷?答案：2X10-9C 正解析：因磁場(chǎng)在增強(qiáng)，由楞次定律可推知 a端電勢(shì)高，即a帶正電荷,由法拉第電磁感應(yīng)定律得:A出E=n 四=n At S故 q = C E = n At S C = 2 x 10 9C.15 .如圖所示為交流發(fā)電機(jī)示意圖，匝數(shù)為n= 100匝的矩形線圈,邊長(zhǎng)分別為10 cm和20 cm,內(nèi)阻為5 0,在磁感應(yīng)強(qiáng)度 B=0.5

16、 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞 OO'軸以50j2rad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈和外部 20 的電阻R相接.求：(1)S斷開(kāi)時(shí)，電壓表示數(shù)；(2)開(kāi)關(guān)S合上時(shí)，電壓表和電流表示數(shù)；為使R正常工作，R的額定電壓是多少？(4)通過(guò)電阻R的電流最大值是多少？電阻R上所消耗的電功率是多少？答案：(1)50 V (2)電流表示數(shù)為 2 A,電壓表示數(shù)為 40 V (3)40 V (4)24 80 W解析：(1)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值Em=nBs 聲 100X0.5X 0.1 X0.2X 50/2 V=50陋 VS斷開(kāi)時(shí)，電壓表示數(shù)為電源電動(dòng)勢(shì)有效值E =聶=50 V.(2)當(dāng)開(kāi)關(guān)S合上時(shí)，由全電路歐姆定律I=-

17、E=50- A = 2 A U=IR=2X20 V = 40 VR+r 20+5額定電壓即電壓有效值，故R的額定電壓為40 V.(4)通過(guò)R的電流最大值Im =啦1 =2、j2 A.電阻R上所消耗的電功率P=UI=40X2 W= 80 W.16.如圖所示為檢測(cè)某傳感器的電路圖.傳感器上標(biāo)有“ 3 V 0.9 W”的字樣(傳感器可看做是一個(gè)純電阻)，滑動(dòng)變阻器 R上標(biāo)有“10 Q 1 A”的字樣，電流表的量程為0.6 A,電壓表的量程為 3 V.求:(1)傳感器的電阻和額定電流.(2)為了確保電路各部分的安全，在a、b之間所加的電源電壓的最大值是多少?SLU 傳2 32斛析：(1)R 傳=- Q= 10 QP 傳 0.9P 傳 0.9I 傳=-A = 0.3 A.U傳3(2)最大電流I = I傳=0.3 A,電源電壓最大值 Um=U傳+U0,U傳為傳感器的額定電壓，U0為Rom=10 酎,Ro兩端的電壓，即 Uo=I傳Rom=0.3X10 V=3 V,Um= U 傳 + Uo = 3 V + 3 V=6 V.17.如圖甲所示，一對(duì)平行光滑的軌道放置在水平面上，兩軌道間距l(xiāng)=0.2 m,電阻R= 1.0 口有一導(dǎo)體靜止地放在軌道上，與