人教版高中物理選修3-2期末綜合檢測

高中物理學(xué)習(xí)材料金戈鐵騎整理制作期末綜合檢測（時間：90分鐘滿分：100分）一、選擇題（本題共10小題，每小題4分，共40分）銅質(zhì)金屬環(huán)從條形磁鐵的正上方由靜止開始下落，如圖1所示，在下落過程中，下列判斷中正確的是（）金屬環(huán)機(jī)械能守恒金屬環(huán)動能的增加量小于其重力勢能的減少量金屬環(huán)的機(jī)械能先減小后增大磁鐵對桌面的壓力始終大于其自身的重力如圖2所示，一寬40cm的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場方向垂直紙面向里.一邊長為20cm的正方形導(dǎo)線框位于紙面內(nèi)，以垂直于磁場邊界的恒定速度u=20cm/s通過磁場區(qū)域，在運(yùn)動過程中，線框有一邊始終與磁場區(qū)域的邊界平行，取它剛進(jìn)入磁場的時刻t=0,在以下四個圖線中，正確反映感應(yīng)電流隨時間變化規(guī)律的是（）II如圖3所示，阻值為R的金屬棒從圖示位置ab分別以q、。2的速度沿光滑導(dǎo)軌（電阻不計）勻速滑到a'b‘位置，若V]:v2=1:2,則在這兩次過程中（）A.回路電流I］:1=1:2B?產(chǎn)生的熱量Q］:Q2=1:2通過任一截面的電荷量qi:q2=1:2外力的功率P］:P2=1:2如圖4甲、乙所示的電路中，電阻R和自感線圈L的電阻值都很小，且小于燈泡S的電阻，接通K的電阻，接通K，圖4在甲圖中，斷開K后，S將逐漸變暗在甲圖中，斷開K后，S將先變得更亮，然后才變暗在乙圖中，斷開K后，S將逐漸變暗在乙圖中，斷開K后，S將先變得更亮，然后才變暗電阻R］、R2與交流電源按照圖5(a)方式連接，R1=10Q，R2=20Q.合上開關(guān)S后,通過電阻R2的正弦交變電流i隨時間t變化的情況如圖(b)所示.貝")通過R］的電流有效值是1.2AR］兩端的電壓有效值是6V-通過R2的電流最大值是1.2\'2AR2兩端的電壓最大值是12-邁V多數(shù)同學(xué)家里都有調(diào)光臺燈、調(diào)速電風(fēng)扇.過去是用變壓器來實(shí)現(xiàn)上述調(diào)節(jié)的，缺點(diǎn)是成本高、體積大、效率低，且不能任意調(diào)節(jié)燈的亮度或電風(fēng)扇轉(zhuǎn)速.現(xiàn)在的調(diào)光臺燈、調(diào)速電風(fēng)扇是用可控硅電子元件來實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)的.如圖6所示為一個經(jīng)過雙向可控硅電子元件調(diào)節(jié)后加在電燈上的電壓，即在正弦交流電的每一個2周期中，前面的1被截去，調(diào)節(jié)臺燈上旋鈕可以控制截去多少，從而改變電燈上的電壓.則現(xiàn)在電燈上的電壓為()A.Um2UA.Um2UC.2%u(N)Of(s)如圖7所示，一理想變壓器原線圈接入一交流電源，副線圈電路中R］、R2、R3和r4均為固定電阻，開關(guān)S是閉合的①和為理想電壓表，讀數(shù)分別為U和U；、和①為理想電流表，讀數(shù)分別為I］、I2和I3.現(xiàn)斷開S，U數(shù)值不變，下列推斷中正確的是()

圖7B.U2不變、I3變大D.I］圖7B.U2不變、I3變大D.I］變大、I2變大SRir,m、C.I］變小、i2變小A.磁感應(yīng)強(qiáng)度B豎直向上且正增強(qiáng),Atnq'①dmgB.磁感應(yīng)強(qiáng)度B豎直向下且正增強(qiáng),C.磁感應(yīng)強(qiáng)度B豎直向上且正減弱,AtnqA①dmg(R+r)D.A.磁感應(yīng)強(qiáng)度B豎直向上且正增強(qiáng),Atnq'①dmgB.磁感應(yīng)強(qiáng)度B豎直向下且正增強(qiáng),C.磁感應(yīng)強(qiáng)度B豎直向上且正減弱,AtnqA①dmg(R+r)D.磁感應(yīng)強(qiáng)度B豎直向下且正減弱,AtnRqA①dmgr(R+r)AtnRq街旁的路燈，江海里的航標(biāo)都要求在夜晚亮，白天熄，利用半導(dǎo)體的電學(xué)特性制成了自動點(diǎn)亮、熄滅的裝置，實(shí)現(xiàn)了自動控制，這是利用半導(dǎo)體的（）A.壓敏性B.光敏性C.熱敏性D.三種特性都利用10.圖9為用電源、電磁繼電器、滑動變阻器、綠燈泡、小電鈴、半導(dǎo)體熱敏電阻、開關(guān)、導(dǎo)線等組成的一個高溫報警器電路圖，要求是：正常情況綠燈亮，有險情時電鈴報警，則圖中的甲、乙、丙分別是（）9.圖9小電鈴、半導(dǎo)體熱敏電阻、綠燈泡半導(dǎo)體熱敏電阻、小電鈴、綠燈泡綠燈泡、小電鈴、半導(dǎo)體熱敏電阻半導(dǎo)體熱敏電阻、綠燈泡、小電鈴題號12345678910答案二、填空題（本題共2小題，共20分）（8分）如圖10所示，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)之比為n］:n2=4:1,原線圈回路中的電阻A與副線圈回路中的負(fù)載電阻B的阻值相等.a、b端加一定值交流電壓后，兩電阻消耗的電功率之比PA:PB=.兩電阻兩端電壓之比UA:UB=.ABAB

(12分)某實(shí)驗(yàn)小組探究一種熱敏電阻的溫度特性，現(xiàn)有器材：直流恒流電源(在正常工作狀態(tài)下輸出的電流恒定)、電壓表、待測熱敏電阻、保溫容器、溫度計、開關(guān)和導(dǎo)線等.若用上述器材測量熱敏電阻的阻值隨溫度變化的特性，請你在圖11的實(shí)物圖上連線.實(shí)驗(yàn)的主要步驟：正確連接電路，在保溫容器中注入適量冷水，接通電源，調(diào)節(jié)并記錄電源輸出的電流值；在保溫容器中添加少量熱水，待溫度穩(wěn)定后，閉合開關(guān)，，，斷開開關(guān)；重復(fù)第②步操作若干次，測得多組數(shù)據(jù).實(shí)驗(yàn)小組算得該熱敏電阻在不同溫度下的阻值，并據(jù)此繪得圖12的R-t關(guān)系圖線，請根據(jù)圖線寫出該熱敏電阻的R-t關(guān)系式：R=+t(Q)呆留3位有效數(shù)字).R/Q135130三三:125亙120壬壬:115呂工主至蘭至二i(\(\H1H1HH11H11HH1HHLLLLLLLLLLLLLLL1a01020304050607080t/V.圖11圖12三、計算題(本題共4小題，共40分)(8分)有一正弦交流電，它的電壓隨時間變化的圖象如圖13所示，試寫出：電壓的峰值；(2)交變電流的周期；(3)交變電流的頻率；(4)電壓的瞬時表達(dá)式.Im/V圖13圖14(10分)如圖14甲為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機(jī)的原理圖，其矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場方向的固定軸00"勻速轉(zhuǎn)動，線圈的匝數(shù)n=100、電阻r=10Q,線圈的兩端經(jīng)集流環(huán)與電阻R連接，電阻R=90Q，與R并聯(lián)的交流電壓表為理想電表.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①隨時間t按圖乙所示正弦規(guī)律變化.求：(1)交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動勢的最大值；(2)電路中交流電壓表的示數(shù).(6分)如圖15(a)為半導(dǎo)體材料做成的熱敏電阻的阻值隨溫度變化的曲線，圖(b)為用此熱敏電阻R和繼電器做成的溫控電路，設(shè)繼電器的線圈電阻為R=50Q，當(dāng)繼電器線圈tx中的電流大于或等于I=20mA時，繼電器的銜鐵被吸合.左側(cè)電源電動勢為6V,內(nèi)阻可c不計，試問溫度滿足什么條件時，電路右側(cè)的小燈泡會發(fā)光？b)5b)51X

圖16.(16分)如圖16所示，豎直平面內(nèi)有一半徑為r、電阻為R］、粗細(xì)均勻的光滑半圓形金屬環(huán)，在M、N處與距離為2r、電阻不計的平行光滑金屬導(dǎo)軌ME、NF相接，E、F之間接有電阻R2，已知R1=12R,R2=4R.在MN上方及CD下方有水平方向的勻強(qiáng)磁場I和II,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B.現(xiàn)有質(zhì)量為m、電阻不計的導(dǎo)體棒ab,從半圓環(huán)的最高點(diǎn)A處由靜止下落，在下落過程中導(dǎo)體棒始終保持水平，與半圓形金屬環(huán)及軌道接觸良好，設(shè)平行r導(dǎo)軌足夠長.已知導(dǎo)體棒下落2時的速度大小為V］，下落到MN處時的速度大小為v2.r求導(dǎo)體棒ab從A處下落2時的加速度大小.若導(dǎo)體棒ab進(jìn)入磁場II后棒中電流大小始終不變，求磁場I和II之間的距離h和R2上的電功率P2.若將磁場II的CD邊界略微下移，導(dǎo)體棒ab剛進(jìn)入磁場II時的速度大小為v3,要使其在外力F作用下做勻加速直線運(yùn)動,加速度大小為a，求所加外力F隨時間變化的關(guān)系式.期末綜合檢測答案1.2.EBLvB2L2v2L速度成正比；產(chǎn)生的熱量Q=I2Rt=產(chǎn)生的熱量比等于運(yùn)動速度的比；通過任一截面的電荷量q=I?tB2L2v2L速度成正比；產(chǎn)生的熱量Q=I2Rt=產(chǎn)生的熱量比等于運(yùn)動速度的比；通過任一截面的電荷量q=I?t=罟牛=號與速度無關(guān)，所以這兩個過程中，通過任一截面的電荷量之比應(yīng)為1：1;金屬棒運(yùn)動過程中受磁場力的作用，為使棒勻速運(yùn)動，B2L2V2…一，，廠，其中B、L、與速度無關(guān)，所以這兩個過程中，通過任一截面的電荷量之比應(yīng)為1：1;金屬棒運(yùn)動過程中受磁場力的作用，為使棒勻速運(yùn)動，B2L2V2…一，，廠，其中B、L、R相同，外外力大小要與磁場力相同.則外力的功率P=Fv=BIL?v=力的功率與速度的平方成正比，所以外力的功率之比應(yīng)為1：4.］AD［自感線圈的一個重要作用是使通過線圈中的電流不能突變，電流從一個值變到另一個值總需要時間，這是解決這類問題的關(guān)鍵.在甲圖中，K閉合時，由電阻大小關(guān)系可推測流過S所在支路的電流等于流過L所在支路的電流，當(dāng)K斷開后，流過L所在支路的電流通過了S并逐漸減小，在此過程中，該電流始終不比S發(fā)光時的電流大，故S將逐漸變暗.A選項正確.同理，在乙圖中，K閉合時，由電阻大小關(guān)系可推測流過S所在支路的電流小于流過L所在支路的電流，當(dāng)K斷開后，流過L所在支路的電流通過了S，并從大于S發(fā)光時的電流開始減小，故S將先變得更亮，然后才變暗.D選項正確.］BD［從圖象可以看出，交變電流中電流最大值為0.6昏2A，電流有效值為：I=±j3、p2=0.6A，R兩端電壓為U=IR=6V，R兩端電壓最大值為U=IR=十X20V=12\'21112mm25V，綜上所述，正確選項為B、D.］CBC［由U2=n2U1得U1不變，U2就不變；S斷開，R總曾大，U2不變，則I2變小,由I1=n2I2得I1也變小；I2變小，加在R1兩端的電壓變小，由UR3=U2—UR］，得UR3增大,所以I3變大?］C［油滴靜止說明電容器下極板帶正電，線圈中電流自上而下（電源內(nèi)部），由楞次定律可以判斷，線圈中的磁感應(yīng)強(qiáng)度B為豎直向上且正在減弱或豎直向下且正在增強(qiáng).A①又E=吃7

U=?EURR+rE、①mgd(R+、①mgd(R+r)]由以上各式可解得：‘―nRqB[街旁的路燈和江海里的航標(biāo)，都是利用了半導(dǎo)體的光敏性，夜晚電阻大，白天電阻小.]丙導(dǎo)通，應(yīng)是綠燈泡，即B正確.丙導(dǎo)通，應(yīng)是綠燈泡，即B正確.]1:161:41=UI1=UI2RI2電阻I記錄電壓表的示數(shù)/□□恒流+又Ua=IR，Ub=I2Rpa=i1r，pb=i2r所以Pb=*=?2=^12.(1)如下圖所示記錄電壓表的示數(shù)/□□恒流+記錄溫度計的示數(shù)1000.400解析(1)連接實(shí)物圖時導(dǎo)線不能交叉，電壓表應(yīng)并聯(lián)在電阻兩端，電流由電壓表的正接線柱流入.因本實(shí)驗(yàn)是探究熱敏電阻的阻值隨溫度變化的特性，所以實(shí)驗(yàn)需測出熱敏電阻的阻值及相應(yīng)的溫度，熱敏電阻的阻值用R=#間接測量，故需記錄的數(shù)據(jù)是溫度計的示數(shù)和電壓表的示數(shù).設(shè)熱敏電阻R=R0+kt，k=^8—-^=0.400.溫度為10^時，熱敏電阻R=104Q,則R0=R—kt=(104-0.400X10)Q=100Q，所以R=(100+0.400t)Q.(1)539V(2)2X10-2s(3)50Hzu=539sin314tV(1)200V(2)127V解析⑴交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電動勢的最大值Em=nBSrn一”??2兀~，一2nn①而①=BS、m=石，所以E='mmTmT由①一t圖線可知：①=2.0X10-2Wb，T=6.28X10-2sm所以E=200Vm逅(2)電動勢的有效值E=Em=100\'2V由閉合電路的歐姆定律，電路中電流的有效值為

E廠I=R+7E廠I=R+7^'2A交流電壓表的示數(shù)為U=IR=90、遼V=127V15.溫度等于或大于50CE解析I=q丄q，故R=250Q,cR十Rttx于50C時，電路右側(cè)的小燈泡會發(fā)光.16(1)g—3Br2V1—笑16-(1)g4mR(2)32B4r42g_-4B2r2a,4B2r2V3,(3)F=-t十~3R3十ma—mg解析(1)以導(dǎo)體棒為研究對象，棒在磁場丨中切割磁感線，棒中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，導(dǎo)體棒ab從A下落r/2時，導(dǎo)體棒在重力與安培力作用下做加速運(yùn)動，由牛頓第二定律，得mg—BIL=maBLv,式中L=\：3r，I=~R^總=8R?(4R+4R)=總=8R+(4R+4R)=4R3B2f2v式中R從圖線可知對應(yīng)的溫度是50°C，所以溫度等于或大9m2g2R16B2r2由以上各式可得到a=g—4mR1(2)當(dāng)導(dǎo)體棒ab通過磁場II時，若安培力恰好等于重力，棒中電流大小始終不變.“B?2rv4B2f2v即mg=BI?2r=B?九2廠=#RR并并12RX4R=3R式中R并12R+4RmgR“3mgRv4B2r24B2r2解得9m2gR2導(dǎo)體棒從MN到CD做加速度為g的勻加速直線運(yùn)動，有V—v2=2gh，得h=32B