人教版高中物理選修3-2綜合測試(帶答案)

人教版高中物理選修3-2綜合測試(帶答案)人教版高中物理選修3-2綜合測試(帶答案)人教版高中物理選修3-2綜合測試(帶答案)資料僅供參考文件編號：2022年4月人教版高中物理選修3-2綜合測試(帶答案)版本號：A修改號：1頁次：1.0審核：批準(zhǔn):發(fā)布日期：高中物理選修3-2綜合測試選擇題（每小題4分，56分，1~9題為單選，10~14題為多選）1.如圖所示，一導(dǎo)線彎成半徑為a的半圓形閉合回路．虛線MN右側(cè)有磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，方向垂直于回路所在的平面．回路以速度v向右勻速進入磁場，直徑CD始終與MN垂直．從D點到達邊界開始到C點進入磁場為止，下列結(jié)論不正確的是（）A．感應(yīng)電流方向不變 B．CD段直線始終不受安培力C．感應(yīng)電動勢最大值E=Bav D．感應(yīng)電動勢平均值=πBav2.如圖所示，N匝矩形導(dǎo)線框以角速度繞對稱軸勻速轉(zhuǎn)動，線框面積為S，線框電阻，電桿均不計，在左側(cè)有磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，外電路接有電阻R和理想電流表A，那么可以確定的是A.從圖示時刻起，線框產(chǎn)生的瞬時電動勢為B.電流表的示數(shù)C.R兩端電壓有效值D.一個周期內(nèi)R的發(fā)熱量為3.A．開關(guān)閉合后的瞬間，小磁針的N極朝垂直紙面向外的方向轉(zhuǎn)動B．開關(guān)閉合并保持一段時間后，小磁針的N極指向垂直紙面向里的方向C．開關(guān)閉合并保持一段時間后，小磁針的N極指向垂直紙面向外的方向D．開關(guān)閉合并保持一段時間再斷開后的瞬間，小磁針的N極朝垂直紙面向外的方向轉(zhuǎn)動4.一矩形線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的交變電流電動勢如圖所示，下面說法正確的是（）A.交流電動勢的有效值為20VB.交流電動勢的有效值為10C.t=0.01s線圈處于中性面D.交流電動勢的頻率為50Hz5.如圖所示，光滑弧形金屬雙軌與足夠長的水平光滑雙軌相連，間距為L，在水平軌道空間充滿豎直向上的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B.乙金屬棒靜止在雙軌上，而甲金屬棒在h高處由靜止滑下，軌道電阻不計。兩棒的質(zhì)量均為m，電阻均為R.甲棒與乙棒不會相碰，則下面說法正確的是A.從開始下滑到最終穩(wěn)定，甲、乙的運動方向相反B.當(dāng)穩(wěn)定后，回路中感應(yīng)電流的方向從上向下看是逆時針的C.乙棒受到的最大磁場力為D.整個過程中，電路釋放的熱量為mgh6.手搖發(fā)電機產(chǎn)生的正弦交流電經(jīng)理想變壓器給燈泡L供電，其電路如圖所示。當(dāng)線圈以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動時，電壓表示數(shù)為U，燈泡正常發(fā)光。已知發(fā)電機線圈的電阻為r，燈泡正常發(fā)光時的電阻為R，其他電阻可忽略，變壓器原線圈與副線圈的匝數(shù)比為k。A.燈泡的額定功率為B.從中性面開始計時，流過原線圈電流的瞬時值表達式為C.發(fā)電機的線圈中產(chǎn)生的電動勢最大值為上(R+r)D.不改變線圈轉(zhuǎn)動的角速度，把L換成一個額定電壓相同但功率更大的燈泡將不能正常發(fā)光7.如圖所示，兩根足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ放在水平面上，左端向上彎曲，導(dǎo)軌間距為L，電阻不計，水平段導(dǎo)軌所處空間存在方向豎直向上的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B。導(dǎo)體棒的質(zhì)量分別為ma=m，mb=2m，電阻值分別為Ra＝R，Rb＝2R。b棒靜止放置在水平導(dǎo)軌上足夠遠處，與導(dǎo)軌接觸良好且與導(dǎo)軌垂直；a棒在弧形導(dǎo)軌上距水平面h高度處由靜止釋放，運動過程中導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好且始終與導(dǎo)軌垂直，重力加速度為g，則下列選項錯誤的是A．a(chǎn)棒剛進入磁場時回路中的感應(yīng)電流為BLB．a(chǎn)棒剛進入磁場時，b棒受到的安培力大小為BC．a(chǎn)棒和b棒最終穩(wěn)定時的速度大小為2D．從a棒開始下落到最終穩(wěn)定的過程中，a棒上產(chǎn)生的焦耳熱為28.半徑為r、質(zhì)量為m、電阻為R的金屬圓環(huán)用一根長為L的絕緣輕細桿懸掛于O1點，桿所在直線過圓環(huán)圓心，在O1點的正下方有一半徑為L＋2r的圓形勻強磁場區(qū)域，其圓心O2與O1點在同一豎直線上，O1點在圓形磁場區(qū)域邊界上，磁感應(yīng)強度為B，如圖所示?，F(xiàn)使絕緣輕細桿從水平位置由靜止釋放，下擺過程中金屬圓環(huán)所在平面始終與磁場垂直，已知重力加速度為g，不計空氣阻力及摩擦阻力，則（）A.圓環(huán)最終會靜止在O1點的正下方B.圓環(huán)第一次進入磁場的過程通過圓環(huán)的電量大小為2C.圓環(huán)在整個過程中產(chǎn)生的焦耳熱為D.圓環(huán)在整個過程中產(chǎn)生的焦耳熱為9.如圖所示，固定在水平面上的光滑平行導(dǎo)軌間距為L，右端接有阻值為R的電阻，空間存在方向豎直、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場。質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒ab與固定彈簧相連并垂直導(dǎo)軌放置。初始時刻，彈簧處于自然長度?，F(xiàn)給導(dǎo)體棒水平向右的初速度v0，導(dǎo)體棒開始沿導(dǎo)軌往復(fù)運動，運動過程中始終與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸。若導(dǎo)體棒電阻r與電阻R的阻值相等，不計導(dǎo)軌電阻，則下列說法中正確的是A.初始時刻導(dǎo)體棒受到的安培力方向水平向右B.初始時刻導(dǎo)體棒兩端的電壓Uab=BLv0C.導(dǎo)體棒開始運動后速度第一次為零時，彈簧的彈性勢能D.導(dǎo)體棒整個運動過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱10.如圖甲所示，等離子氣流（由高溫高壓的等電量的正、負離子組成）由左方連續(xù)不斷地以速度v0射入P1和P2兩極板間的勻強磁場中，ab直導(dǎo)線與P1、P2相連接，線圈A與直導(dǎo)線cd相連接，線圈A內(nèi)存在如圖乙所示的變化磁場，且磁感應(yīng)強度B的正方向規(guī)定為向左，則下列敘述正確的是（）A．0～1s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相排斥B．1～2s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相吸引C．2～3s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相排斥D．3～4s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相吸引11.圖甲所示的變壓器原，副線圈匝數(shù)比為3∶1，圖乙是該變壓器cd輸入端交變電壓u的圖象，L1，L2，L3，L4為四只規(guī)格均為“9V，6W”的相同燈泡，各電表均為理想交流電表，以下說法正確的是A.ab輸入端電壓的瞬時值表達式為Uab＝36sin100πt(V)B.電流表的示數(shù)為2A，四只燈泡都能正常發(fā)光C.流過燈L1的電流每秒鐘方向改變50次D.ab輸入端輸入功率Pab＝18W12.關(guān)于正弦交變電流的有效值，下列說法正確的是（）A.有效值就是交流在一個周期內(nèi)的平均值B.交流的有效值是根據(jù)電流的熱效應(yīng)來定義的C.在交流電路中，交流電流表和交流電壓表的示數(shù)表示的都是有效值D.對于正弦交變電流，最大值的平方等于有效值平方的2倍13.如圖所示，固定的豎直光滑U型金屬導(dǎo)軌，間距為L，上端接有阻值為R的電阻，處在方向水平且垂直于導(dǎo)軌平面、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒與勁度系數(shù)為k的固定輕彈簧相連放在導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌的電阻忽略不計．初始時刻，彈簧處于伸長狀態(tài)，其伸長量為x1=mgk，此時導(dǎo)體棒具有豎直向上的初速度vA．初始時刻導(dǎo)體棒受到的安培力大小F=B．初始時刻導(dǎo)體棒加速度的大小a=2C．導(dǎo)體棒開始運動直到最終靜止的過程中，克服安培力做功等于棒上電阻r的焦耳熱D．導(dǎo)體棒開始運動直到最終靜止的過程中，回路上產(chǎn)生的焦耳熱Q=14.如圖所示，理想變壓器原副線圈兩端A、B接在電動勢E=16V，內(nèi)阻r=4Ω的交流電源上，理想變壓器的副線圈兩端與阻值足夠大的滑動變阻器R相連，變壓器原副線圈的匝數(shù)比為1：2，當(dāng)電源輸出功率最大時，下列說法正確的是A.滑動變阻器R接入電路中的電阻阻值為16ΩB.滑動變阻器R接入電路中的電阻阻值為8ΩC.通過滑動變阻器的電流為2AD.滑動變阻器消耗的功率為16W二.計算題（共44分）15.(10分)如圖甲所示，質(zhì)量m=1kg，邊長ab=1.0m，電阻r=2Ω單匝正方形閉合線圈abcd放置在傾角θ=30°的斜面上，保持靜止?fàn)顟B(tài)．勻強磁場垂直線圈平面向上，磁感應(yīng)強度B隨時間t變化如圖乙所示，整個線圈都處在磁場中，重力加速度g=10m/s2．求：（1）t=1s時穿過線圈的磁通量；（2）4s內(nèi)線圈中產(chǎn)生的焦耳熱；（3）t=3.5s時，線圈受到的摩擦力．16.（10分）如圖甲所示為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機的原理圖，匝數(shù)為100匝的矩形線圈abcd在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的固定軸勻速轉(zhuǎn)動，線圈的兩端經(jīng)集流環(huán)給外電路供電。外電路中M是額定電壓為80V、額定功率為160W的小型電動機，R是電阻為的電熱絲，D為理想二極管，具有單向?qū)щ娦?，在t=0時刻線圈平面與磁場方向平行，穿過每匝線圈的磁通量隨時間t按圖乙所示正弦規(guī)律變化，重力加速度取10m／s2，取3.14。（1）求交流發(fā)電機產(chǎn)生的電動勢的最大值；（2）當(dāng)閉合、斷開時，小型電動機正常工作，恰好將質(zhì)量為3.2kg的重物以4m／s的速度勻速提起，則矩形線圈電阻及電動機內(nèi)阻分別為多少

（3）當(dāng)斷開、閉合時，求在1分鐘內(nèi)電熱絲產(chǎn)生多少熱量

17.（12分）如圖所示，光滑水平軌道MN、PQ和光滑傾斜軌道NF、QE在Q、N點連接，傾斜軌道傾角為θ，軌道間路均為L.水平軌道間連接著阻值為R的電阻，質(zhì)量分別為M、m，電阻分別為R、r的導(dǎo)體棒a、b分別放兩軌道上，導(dǎo)體棒均與軌道垂直，a導(dǎo)體棒與水平放置的輕質(zhì)彈簧通過絕緣裝置連接，彈簧另一端固定在整直墻壁上。水平軌道所在的空間區(qū)域存在豎直向上的勻強磁場，傾斜軌道空間區(qū)域存在垂直軌道平面向上的勻強磁場，該磁場區(qū)域僅分布在QN和EF所間的區(qū)域內(nèi)，QN、EF路離為d，兩個區(qū)域內(nèi)的磁感應(yīng)強度分別為B1、B2，以QN為分界線且互不影響。現(xiàn)在用一外力F將導(dǎo)體棒a向拉至某一位置處，然后把導(dǎo)體棒b從緊靠分界線QN處由靜上釋放，導(dǎo)體棒b在出磁場邊界EF前已達最大速度。當(dāng)導(dǎo)體棒b在磁場中運動達穩(wěn)定狀態(tài)，撤去作用在a棒上的外力后發(fā)現(xiàn)a棒仍能靜止一段時間，然后又來回運動并最終停下來。(傾斜軌道足夠長，重力加速度為g)求：(1)導(dǎo)體棒b在傾斜軌道上的最大速度；(2)若兩個區(qū)域內(nèi)的磁感應(yīng)強度均為B，且導(dǎo)體棒電阻均為R，從b棒開始運動到a棒最終靜止的整個過程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量為Q，求彈簧最初的彈性勢能。18.（12分）如圖所示，兩根相距d=1m的足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌位于xoy豎直面內(nèi)，兩金屬導(dǎo)軌一端接有阻值為R=2Ω的電阻．在y＞0的一側(cè)存在垂直紙面的磁場，磁場大小沿x軸均勻分布，沿y軸大小按規(guī)律分布。一質(zhì)量為m=0.05kg、阻值r=1Ω的金屬直桿與金屬導(dǎo)軌垂直，在導(dǎo)軌上滑動時接觸良好，當(dāng)t=0時位于y=0處，速度v0=4m/s，方向沿y軸的正方向。在運動過程中，有一大小可調(diào)節(jié)、方向為豎直向上的外力F作用于金屬桿以保持金屬桿的加速度恒定，大小為a=2m/s2，方向沿y軸的負方向．設(shè)導(dǎo)軌電阻忽略不計，空氣阻力不計，重力加速度為g。求：(1)當(dāng)金屬直桿的速度大小v=2m/s時金屬直桿兩端的電壓；(2)當(dāng)時間分別為t=3s和t=5s時外力F的大??；(3)R的最大電功率。參考答案題號1234567891011121314答案BBDBCDACDBCABBCDBDAD（僅對難題給出詳細解答）（1）0.1Wb（2）0.01J（3）5N（1）100V（2）8Ω；10Ω（3）27