高中物理選修3-2綜合測試題(含答案)

高中物理選修3-2綜合測試題1.如圖所示，閉合金屬導線框放置在豎直向上的勻強磁場中，勻強磁場的磁感應強度的大小隨時B2.一飛機在北半球的上空以速度v水平飛行，飛機機身長為a，翼展為b；該空間地磁場磁感應強度的水平分量為B，豎直分量為B；駕駛員左側機翼的端點用A表示，右側機翼的端點用B表示，12用E表示飛機產生的感應電動勢，則（）A.E=Bvb，且A點電勢低于B點電勢B.E=Bvb，且A點電勢高于B點電勢11C.E=Bvb，且A點電勢低于B點電勢D.E=Bvb，且A點電勢高于B點電勢223.如圖，閉合線圈上方有一豎直放置的條形磁鐵，磁鐵的N極朝下。當磁鐵向下S運動時（但未插入線圈內部）（）NA.線圈中感應電流的方向與圖中箭頭方向相同，磁鐵與線圈相互吸引B.線圈中感應電流的方向與圖中箭頭方向相同，磁鐵與線圈相互排斥C.線圈中感應電流的方向與圖中箭頭方向相反，磁鐵與線圈相互吸引D.線圈中感應電流的方向與圖中箭頭方向相反，磁鐵與線圈相互排斥4.如圖甲所示，長直導線與閉合金屬線框位于同一平面內，長直導線中的電流i隨時間t的變化關系如圖乙所示.在0-T/2時間內，直導線中電流向上，則在T/2-T時間內，線框中感應電流的方向與所受安培力情況是（）ii0O-i0甲A.感應電流方向為順時針，線框受安培力的合力方向向左TiB.感應電流方向為逆時針，線框受安培力的合力方向向右C.感應電流方向為順時針，線框受安培力的合力方向向右D.感應電流方向為逆時針，線框受安培力的合力方向向左T/2t乙5.圖中兩條平行虛線之間存在勻強磁場，虛線間的距離為l，磁場方向垂直紙面向里.abcd是位于紙面內的梯形線圈，ad與bc間的距離也為l.t=0時刻，bc邊與磁場區(qū)域邊界重合（如圖）.現(xiàn)令線圈以恒定的速度v沿垂直于磁場區(qū)域邊界的方向穿過磁場區(qū)域.取沿a→b→c→d→a的感應電流為正，則在線圈穿越磁場區(qū)域的過程中，感應電流I隨時間t變化的圖線可能是（）IIIIl/v2l/vtOOOOl/v2l/vtl/v2l/vtl/v2l/vtABCD6.如圖所示電路中，A、B是兩個完全相同的燈泡，L是一個理想電感線圈，當S閉合與斷開時，A、B的亮度情況是（）LRA.S閉合時，A立即亮，然后逐漸熄滅B.S閉合時，B立即亮，然后逐漸熄滅C.S閉合足夠長時間后，B發(fā)光，而A不發(fā)光D.S閉合足夠長時間后，B立即熄滅發(fā)光，而A逐漸熄滅BACS7.鐵路上使用一種電磁裝置向控制中心傳輸信號以確定火車的位置。能產生勻強磁場的磁鐵，被安裝在火車首節(jié)車廂下面，如圖(甲)所示(俯視圖)。當它經過安放在兩鐵軌間的線圈時，便會產生一電信號，被控制中心接收。當火車通過線圈時，若控制中心接收到的線圈兩端的電壓信號為圖(乙)所示，則說明火車在做（）A.勻速直線運動B.勻加速直線運動C.勻減速直線運動D.加速度逐漸增大的變加速直線運動baLx8.圖甲中的a是一個邊長為為L的正方向導線框，其電阻為R.線框以恒定速度v沿x軸運動，并穿過圖中所示的勻強磁場區(qū)域b.如果以x軸的正方向作為力的正方向。線框在圖示位置的時作刻為時3L圖甲間的零點，則磁場對線框的作用力F隨時間變化的圖線應為圖乙中的哪個圖？（）FFFFO-1O12345t/L?vO12345t/L?v-112345t/L?vO-112345t/L?v-1ADCB圖乙AbDBCab9.如圖所示，將一個正方形導線框ABCD置于一個范圍足夠大的勻強磁場中，磁場方向與其平面垂直．現(xiàn)在AB、CD的中點處連接一個電容器，其上、下極板分別為a、b，讓勻強磁場以某一速度水平向右勻速移動，則（）A.ABCD回路中沒有感應電流B.A與D、B與C間有電勢差C.電容器a、b兩極板分別帶上負電和正電D.電容器a、b兩極板分別帶上正電和負電10.如圖一所示，固定在水平桌面上的光滑金屬框架cdeg處于方向豎直向下的勻強磁場中，金屬桿ab與金屬框架接觸良好.在兩根導軌的端點d、e之間連接一電阻，其他部分電阻忽略不計?，F(xiàn)用一水平向右的外力F作用在金屬桿ab上，使金屬桿由靜止開始向右在框架上滑動，運動中桿ab始終垂直于框架.圖二為一段時間內金屬桿受到的安培力f隨時間t的變化關系，則圖三中可以表示外力F隨時間t變化關系的圖象是（）fadc左右tOθegb圖二圖一FFFFθθθttttOOOO-2-圖三ABCDB1/T線框平面與磁場垂直，磁感應強度B隨時間t的變化關系如圖⑴所示。10~1s內磁場方向垂直線框平面向下。圓形金屬框與一個水平的平行金屬導軌相連接，導軌上放置一根導體棒，導體棒的長為L、電阻為R，且與導軌接觸良好，導體棒處于另一勻強磁場中，其磁感應強度恒為Ot/s123456⑴B2B1則其所受的靜摩擦力f隨時間變化的圖象是下圖中的（設向右為靜摩擦力的正方向）（）⑵ffffO123456t/sOt/sOt/sO123456123456t/s123456DABC12.如圖所示，兩根足夠長的固定平行金屬光滑導軌位于同一水平面，導軌上橫放著兩根相同的導體棒ab、cd與導軌構成矩形回路。導體棒的兩端連接著處于壓縮狀態(tài)的兩根輕質彈簧，兩棒的中間用細線綁住，它們的電阻均為R，回路上其余部分的電阻不計。在導軌平面內ac兩導軌間有一直豎向下的勻強磁場。開始時，導體棒處于靜止狀態(tài)。剪斷細線后，導體棒在運動過程中（）A.回路中有感應電動勢B.兩根導體棒所受安培力的方向相同C.兩根導體棒和彈簧構成的系統(tǒng)機械能守恒D.兩根導體棒和彈簧構成的系統(tǒng)機械能不守恒bd13.阻值為10Ω的電阻接到電壓波形如圖所示的交流電源上。以下說法中正確的是（）A．電壓的有效值為10VB．通過電阻的電流有效值為2A2C．電阻消耗電功率為5WD．電阻每秒種產生的熱量為10J14．如圖所示，從勻強磁場中把不發(fā)生形變的矩形線圈勻速拉出磁場區(qū)，如果兩次拉出的速度之比為1∶2，則兩次線圈所受外力大小之比F∶F、線圈發(fā)熱之比12Q∶Q、通過線圈截面的電量q∶q之比分別為（）1212A．F∶F＝2∶1，Q∶Q＝2∶1，q∶q＝2∶1121212B．F∶F＝1∶2，Q∶Q＝1∶2，q∶q＝1∶1121212C．F∶F＝1∶2，Q∶Q＝1∶2，q∶q＝1∶2121212D．F∶F＝1∶1，Q∶Q＝1∶1，q∶q＝1∶1第14題圖I121212abc15．如圖所示，長直導線旁邊同一平面內有一矩形線圈abcd，導線中通有豎直向上的電流。下列操作瞬間，能在線圈中產生沿adcba方向電流的是()A．線圈向右平動B．線圈豎直向下平動dC．線圈以ab邊為軸轉動D．線圈向左平動NaRCb第16題圖R~SL1L2A．原線圈中電流減小B．R兩端的電壓增大C．副線圈輸出電壓減小D．原線圈輸入功率減小a19．如圖所示，平行導軌電阻忽略不計，要使懸掛著的金屬環(huán)P能P產生感應電流，則金屬棒ab的運動應是()×××B×××A．向右勻速運動B．向左勻速運動C．向右加速運動D．向左加速運動第19題圖20．收錄機等小型家用電器所用的穩(wěn)壓電源，是將220V的正弦交i/A8流電變?yōu)榉€(wěn)定的直流電的裝置，其中的關鍵部分是整流電路。有一種整流電路可以將正弦交流電變成如圖所示的脈動直流電（每半個周期都按0t/sT2T正弦規(guī)律變化），則該脈動直流電電流的有效值為（)A．42AB．4AC．22AD．2A第20題圖21．如圖所示，在水平木制桌面上平放一個銅制的圓環(huán)，在它上方近處有一個N極朝下的條形磁鐵，銅環(huán)始終靜止。關于銅環(huán)對桌面的壓力F和銅環(huán)重力G的大小關系，下列說法中正確的是()A．當條形磁鐵靠近銅環(huán)時，F(xiàn)>GB．當條形磁鐵遠離銅環(huán)時，F(xiàn)<GC．無論條形磁鐵靠近還是遠離銅環(huán)，F(xiàn)=GD．無論條形磁鐵靠近還是遠離銅環(huán)，F(xiàn)>G22．如下圖所示，兩塊水平放置的金屬板距離為d，用導線、電鍵K與一個n匝的線圈連接，線圈置于方向豎直向上的變化磁場B中．兩板間放一臺小壓力傳感器，壓力傳感器上表面靜止放置一個質量為m、電量為＋q的小球．K斷開時傳感器上有示數(shù)，K閉合時傳感器上恰好無示數(shù)．則線圈中的磁場B的變化情況和磁通量變化率分別是()ΔΦmgdΔΦmgdB．正在減弱，＝ΔtnqA．正在增強，＝qΔΦmgdΔΦmgd減弱，＝D．正在增強，＝ΔtqΔtnqC．正在23、如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為4:1，電壓表和電流表均為理想電表，原線下列說法正確的是()圈接如圖乙所示的正弦交流電，圖中R為熱敏電阻，R為定值電阻．tA．副線圈兩端電壓的瞬時值表達式為u′＝92sin50πt(V)B．t＝0.02s時電壓表V的示數(shù)為9V2C．變壓器原、副線圈中的電流之比和輸入、輸出功率之比均為1:4D．R處溫度升高時，電流表的示數(shù)變大，電壓表V的示數(shù)不變2t24．如圖所示，動的銅盤，用導線將A盤的中心和連接起來．當A盤在外力作用下轉動起來時，A．不斷轉動A盤就可以獲得持續(xù)的其原因是銅盤A做切割磁感線運動，B．當A盤轉動時，B盤也能轉動的電流在磁場中受到力的作用，此力對轉軸有力矩C．當A盤順時針轉動時，B盤逆時針轉動D．當A盤順時針轉動時，B盤也順時針轉動為早期制作的發(fā)電機及電動機的示意圖，A盤和B盤分別是兩個可繞固定轉軸轉B盤的邊緣連接起來，用另一根導線將B盤的中心和B盤也會轉動．確的是（）產生感應電動勢A盤的邊緣則下列說法中正電流，原因是25．在下圖的（a）、(b)、(c)中除導體棒ab可動外，其余部分均固定不動，（a）圖中的電容器C原來不帶電，設導體棒、導軌和直流電源的電阻均可忽略，導體棒和導軌間的摩擦也不計．圖中裝置均在水平面內，且都處于方向垂直水平面（即紙面）向下的勻強磁場中，導軌足夠長，今給導體棒ab一個向右的初速度v0，導體棒的最終運動狀態(tài)是（）A．三種情況下，導體棒ab最終都是勻速運動（第24題圖）B．圖（a）、(c)中ab棒最終將以不同的速度做勻速運動；圖（b）中ab棒最終靜止C．圖（a）、（c）中，ab棒最終將以相同的速度做勻速運動D．三種情況下，導體棒ab最終均靜止二、填空題：（4×5=20分）1．如圖所示，A、B兩閉合線圈用同樣導線繞成的，都是10匝，半徑為ABr2r，內有以B線圈作為理想邊界的勻強磁場，若磁場均勻減小，則A、B環(huán)AB中感應電動勢E∶E=，產生的感應電流I∶I=。ABBA2．如圖16所示，在磁感應強度B＝0.5T的勻強磁場中，長為0.5m的導體ａｂ斜搭在金屬框架上，導體與框架夾角為53°，以10m/s的速度向右滑動，電容器的電容C＝20μF，則電容器上所帶電量為Q=。3.如圖所示，寬度為L的足夠長的平行金屬導軌MN、PQ的電阻不計，垂直導軌水平放置一質量為m電阻為R的金屬桿CD，整個裝置處于垂直于導軌平面的勻強磁場中，導軌平面與水平面之間的夾角為θ，金屬桿由靜止開始下滑，動摩擦因數(shù)為μ，下滑過程中重力的最大功率為P，則磁感應強度的大小為。ωO轉軸a4．如圖所示，一矩形線圈在勻強磁場中繞OO′軸勻速轉動，磁場方向與垂直，線圈匝數(shù)n=40匝，ab邊長L=0.5m，bc邊長L=0.4m，線圈總電阻r=1Ω。12線圈轉動的角速度ω=100rad/s，磁場的磁感應強度B=0.2T。線圈兩端外接R=9Ω的電阻和一個理想交流電流表。則：（1）從圖示位置開始計時，閉合電路中電流隨b時間變化的函數(shù)表達式為；（2）電流表的示數(shù)BA為；（3）電阻R上消耗的電功率為；從圖示位置轉R過90°的過程中，通過電阻R的電量是。O’5、右圖為“研究電磁感應現(xiàn)象”的實驗裝置。(1)將圖中所缺導線完整。果在閉合電鍵時發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針向右偏了一下，那么合上電鍵后：補接(2)如A．將原線圈迅速插入副線圈時，靈敏電流計指針將________。(填“向左偏轉一下”或“向右偏轉一下”或“不偏轉”)B．原線圈插入副線圈后，將滑動變阻器觸頭迅速向左拉時，靈敏電流計指針________。(填“向左偏轉一下”或“向右偏轉一下”或“不偏轉”)三、計算題（30分）1．（4分）如圖所示，一小型發(fā)電站通過升壓、降壓變出功率為500kW，輸出電壓為500V，壓器B原、副線圈的匝數(shù)比為1∶10，兩變壓器間輸電導線的總電阻為2Ω。降壓變壓器B的輸出電壓為220V，不計變壓器的損耗。求：（1）輸電導線上損失壓器把電能輸送給用戶，已知發(fā)電機的輸升壓變12的功率；（2）降壓變壓器B的原、副線圈的匝數(shù)比。2B1B2U1n1n2U2U3n3n4U4220V500V2.（8分）如圖所示，處于勻強磁場中的兩根足夠長、電阻不計的平行金屬導軌相距1m，導軌平面與水平面成θ=37o角，下端連接阻值為R的電阻.勻強磁場方向與導軌平面垂直.質量為0.2kg，電阻不計的金屬棒放在兩導軌上，棒與導軌垂直并保持良好接觸，它們之間的動摩擦因數(shù)為0.25。⑴畫出ab桿下滑過程中某時刻的受力示意圖；⑶當金屬棒下滑速度達到穩(wěn)定時，電阻R消耗的功率為8W，求該速度的大?。虎仍谏蠁栔?，若R=2Ω，金屬棒中的電流方向由a到b，求磁感應強度的大小和方向.（g=10m/s2，sin37o=0.6，cos37o=0.8）bθRaθ3.（6分）如圖所示，個有界的勻強磁場邊緣，金屬框的上半部處于磁場B=kt．已知細線所能承受的最大拉力為2mg，則從t=0開始，經多長時間細線會被拉斷？邊長為L的正方形金屬線框，質量為m、電阻為R，用細線把它懸于掛一內，下半部處于磁場外，磁場隨時間的變化規(guī)律為4.（9分）如圖甲所示，空間有一寬為2L的勻強磁場區(qū)域，磁感應強度為B，方向垂直紙面向外。abcd是由均勻電阻絲做成的邊長為L的正方形線框，總電阻為R.線框以垂直磁場邊界的速度v勻速通過磁場區(qū)域。在運動過程中，線框ab、cd兩邊始終與磁場邊界平行。線框剛進入磁場的位置x=0，(1)cd邊剛進入磁場時，ab兩端的電勢差，并指明哪端電勢高；(2)線框穿過磁場的過程中，線框中產生的焦耳熱；(3)在下面的乙圖中，畫出ab兩端電勢差U隨距離變化的圖象.其中U=BLv；00vadLbc2L圖甲UabU0Ox-U0圖乙5．（9分）如圖（甲）所示，一固定的矩形導體線圈水平放置，線圈的兩端接一只小燈泡，在線圈所在空間內存在著與線圈平面垂直的均勻分布的磁場．已知線圈的匝數(shù)n=100匝，電阻r=1．0Ω，所圍成矩形的面積S=0．040m2，小燈泡的電阻R=9．0Ω，磁場的磁感應強度隨按如圖（乙）所示的22enBScost，其中B為磁感應強度瞬時值的表達式為mTTm的最大值，T為磁場變化的周期．不計燈絲電阻隨溫度的變化，求：（1）線圈中產生感應電動勢的最大值．（2）小燈泡消耗的電功率．T（3）在磁感強度變化的0~的時間內，通過小燈泡的電荷量．4*6.（12分）在圖甲中，直角坐標系0xy的1、3象限內有勻強磁場，第1象限內的磁感應強度大小為2B，第3象限內的磁感應強度大小為B，磁感應強度的方向均垂直于紙面向里.現(xiàn)將半徑為l，圓心角為900的扇形導線框OPQ以角速度ω繞O點在紙面內回路電阻為R.電流最大值.(2)在圖乙中畫出導線框勻速時刻為t=0)轉動一周產生的熱量.沿逆時針勻速轉動，導線框(1)求導線框中感應轉動一周的時間內感應電流I隨時間t變化的圖象.(規(guī)定與圖甲中線框的位置相對應的y(3)求線框勻速2BO┛PxlωBQ圖甲IO2t圖乙-9-1011ABCBAAD1415161718192021222324ADDCAABDBDADC1213DDBCBACBBBC25BBCDB二、填空題mgRsinθ(sinθ-μcosθ)1、1∶11∶22、0.04C3、B=LP4、16cos100tA,82A,1152W,0.16C5、(1)如下圖所示(2)A.向右偏轉一下B．向左偏轉一下三、計算題1、20kw，240∶112、⑴4m/s2⑵10m/s⑶0.4T，垂直于導軌平面向上3、解:線框中的感應電流為：EΔφΔBkL2I===S=RΔtRΔtR2R線斷時有2mg=mg+BIL2mgR解得：t=kL234、解:(1)dc切割磁感線產生的感應電動勢E=BLvBLv回路中的感應電流IR1ab兩端的電勢差UIR14BLvb端電勢高4(2)設線框從dc邊剛進磁場到ab邊剛進磁場所用時間為t22IRt由焦耳定律有QL=vt求出Q2BLv23)RUab(3)U0O-U0/4L3L2Lx-3U0/4-U05、解析：