高二物理选修3-2 模块测试卷组合

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高中物理选修3-2全册复习学案+模块测试(精品整理含答案)

高中物理选修3-2全册复习学案+模块测试(精品整理含答案)

高中物理选修3-2全册复习学案+模块测试第四章电磁感应知识网络电磁感应划时代的发现奥斯特梦圆“电生磁”,法拉第心系“磁生电”专题归纳专题一楞次定律的理解和应用1.楞次定律解决的是感应电流的方向问题,它涉及两个磁场——感应电流的磁场(新产生的磁场)和引起感应电流的磁场(原来就有的磁场),前者和后者的关系不是“同向”和“反向”的简单关系,而是前者“阻碍”后者“变化”的关系。

2.对“阻碍意义的理解”(1)阻碍原磁场的变化。

“阻碍”不是阻止,而是“延缓”,感应电流的磁场不会阻止原磁场的变化,只能使原磁场的变化被延缓或者说被迟滞了,原磁场的变化趋势不会改变,不会发生逆转。

(2)阻碍的是原磁场的变化,而不是原磁场本身,如果原磁场不变化,即使它再强,也不会产生感应电流。

(3)阻碍不是相反,当原磁通量减小时,感应电流的磁场与原磁场同向,以阻碍其减小;当磁体远离导体运动时,导体运动方向将和磁体运动同向,以阻碍其相对运动。

(4)由于“阻碍”,为了维持原磁场的变化,必须有外力克服这一“阻碍”而做功,从而导致其他形式的能转化为电能,因而楞次定律是能量转化和守恒定律在电磁感应中的体现。

3.运用楞次定律处理问题的思路(1)判定感应电流方向问题的思路运用楞次定律判定感应电流方向的基本思路可以总结为“一原、二感、三电流”。

①明确原磁场:弄清原磁场的方向以及磁通量的变化情况。

②确定感应磁场:即根据楞次定律中的“阻碍”原则,结合原磁场磁通量变化情况,确定出感应电流产生的感应磁场的方向。

③判定电流方向:即根据感应磁场的方向,运用安培定则判断出感应电流方向。

(2)判断闭合电路(或电路中可动部分导体)相对运动类问题的分析策略在电磁感应问题中,有一类综合性较强的分析判断类问题,主要是磁场中的闭合电路在一定条件下产生了感应电流,而此电流又处于磁场中,受到安培力作用,从而使闭合电路或电路中可动部分的导体发生了运动。

【例题1】(多选)在光滑水平面上固定一个通电线圈,如图所示,一铝块正由左向右滑动穿过线圈,不考虑任何摩擦,那么下面正确的判断是()A.接近线圈时做加速运动,离开时做减速运动B.接近和离开线圈时都做减速运动C.一直在做匀速运动D.在线圈中运动时是匀速的解析:当铝块接近或离开通电线圈时,由于穿过铝块的磁通量发生变化,所以在铝块内要产生感应电流。

人教版高中物理选修3-2模块测评卷

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高中物理学习材料金戈铁骑整理制作模块测评卷(时间:90分钟满分:100分)第Ⅰ卷(选择题,共48分)一、选择题(本题有12小题,每小题4分,共48分.)1.在电磁感应现象中,下列说法正确的是()A.导体相对磁场运动,导体内一定产生感应电流B.导体做切割磁感线运动,导体内一定会产生感应电流C.闭合电路在磁场内做切割磁感线运动,导体内一定会产生感应电流D.穿过闭合电路的磁通量发生变化,在电路中一定会产生感应电流解析:本题的关键是理解产生感应电流的条件.首先是“闭合电路”,A、B两项中电路是否闭合不确定,故A、B两项错误;其次当电路闭合时,只有一部分导体切割磁感线才产生感应电流,C项错误;当闭合电路中磁通量发生变化时,电路中产生感应电流,D项正确.答案:D2.下列说法中正确的是()A.电饭锅中的敏感元件是光敏电阻B.测温仪中测温元件可以是热敏电阻C.机械式鼠标中的传感器接收到连续的红外线,输出不连续的电脉冲D.火灾报警器中的光传感器在没有烟雾时呈现低电阻状态,有烟雾时呈现出高电阻状态解析:电饭锅中的敏感元件是感温铁氧体,A项错误;机械式鼠标中的传感器接收断续的红外线脉冲,输出相应的电脉冲信号,C项错误;火灾报警器中的光传感器在没有烟雾时呈现高电阻状态,有烟雾时呈现低电阻状态,D项错误.答案:B3. 如图所示,ab为一金属杆,它处在垂直于纸面向里的匀强磁场中,可绕a点在纸面内转动;S是以a为圆心位于纸面内的金属圆环.在杆转动过程中,杆的b端与金属环保持良好接触;A为电流表,其一端与金属环相连,一端与a点良好接触.当杆沿顺时针方向转动时,某时刻ab杆的位置如图所示,则此时刻()A.有电流通过电流表,方向由c→d;作用于ab的安培力向右B.有电流通过电流表,方向由c→d;作用于ab的安培力向左C.有电流通过电流表,方向由d→c;作用于ab的安培力向右D.无电流通过电流表,作用于ab的安培力为零解析:金属杆顺时针转动切割磁感线,由右手定则可知产生a 到b的感应电流,电流由c到d流过电流表,再由左手定则知此时ab杆受安培力向右,故A项正确.答案:A4. (多选题)矩形线圈的匝数为50匝,在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时,穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图所示.下列结论正确的是()A.在t=0.1 s和t=0.3 s时,电动势最大B.在t=0.2 s和t=0.4 s时,电动势改变方向C.电动势的最大值是157 VD.在t=0.4 s时,磁通量变化率最大,其值为3.14 Wb/s解析:在t=0.1 s和t=0.3 s时,矩形线圈的磁通量最大,但磁通量的变化率为0,电动势为0,此时电动势改变方向,故A项、B项错误.由图象可知,周期为0.4 s,故角速度ω=2πT=5π,而最大电动势为E m=nBSω=157 V,C项正确.在t=0.4 s时,磁通量为0,磁通量变化率最大,其值为3.14 Wb/s,故D项正确.答案:CD5. (多选题)如图所示的电路中,当a、b端加直流电压时,L1灯发光,L2灯不亮,当加同样电压的交流电源时,L1发光但较暗,L2灯发光较亮,则以下各项正确的是()A.A中接的是电感线圈,B中接的是电容器B.A中接的是电容器,B中接的是电感线圈C.A中是电阻,B中接的是电容器D.若加的交流电频率增大,电压不变,则L1灯变得更暗,L2灯变得更亮解析:电感的特点是:“通直流、阻交流、通低频、阻高频”.电容的特点是:“通交流、阻直流、通高频、阻低频”.由题意:a、b 两端加直流电压时,L2灯不亮;加交流电压时,L2灯较亮,可知B 为电容器,而L1灯先是亮的,后又较暗,可知A为电感线圈.交流电频率越大时,线圈感抗越大,电容器容抗越小,故D项正确.答案:AD6. 很多同学家里都有调光电灯和调速风扇,过去是用变压器来实现的.缺点是成本高、体积大、效率低,且不能任意调节灯的亮度或电风扇的转速,现在的调光灯和调速电风扇是用可控硅电子元件来实现的.如图所示为经一双向可控硅调节后加在电灯上的电压,即在正弦式交变电流的每个二分之一周期内,前14周期被截去,调节台灯上旋钮可以控制截去的多少,从而改变电灯两端的电压,那么现在电灯两端的电压为()A.U max 2B.U max 2C.U max 22D.2U max解析:每个二分之一周期被截去14周期,原电流为正弦交流电,一个周期可以看成只剩半个周期的电压,利用有效值的定义,得⎝ ⎛⎭⎪⎫U m 22×1R ×12T =U 2R ×T ,所以U =U m 2,故A 项正确. 答案:A7.如图甲所示的电路中,光敏电阻R 2加上图乙所示的光照时,R 2两端的电压变化规律是下图中的( )甲乙ABCD解析:光敏电阻随光照的增强电阻减小,电路中电流增大,电阻R1两端电压增大,R2两端电压减小,但不能减小到零,故选项B正确.答案:B8. (多选题)在如图所示的远距离输电电路图中,升压变压器和降压变压器均为理想变压器,发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变,随着发电厂输出功率的增大,下列说法中正确的有()A.升压变压器的输出电压增大B.降压变压器的输出电压增大C.输电线上损耗的功率增大D.输电线上损耗的功率占总功率的比例增大解析:对升压(或降压)变压器而言,由变压器电压比U1∶U2=n1∶n2知,输入电压不变,匝数不变,输出电压不变,故A选项不正确;由P=UI知,U不变,P增大,故I增大,使得输电线上的电压损耗ΔU=I2R线增大,功率损耗ΔP=I22R线增大,所以降压变压器上的输入电压减小,输出电压减小,所以B项不正确,C项正确;因为输电线上损耗的功率占总功率的比例为ΔPP1=I22R线P1=⎝⎛⎭⎪⎫P1U1·n1n22R线P1=P1n21R线U21n22∝P1,所以随发电厂输出功率变大,该值变大,D项正确.答案:CD9. 如图所示,AOC是光滑的金属导轨,AO沿竖直方向,OC沿水平方向,ab是一根金属棒,立在导轨上,它从静止开始在重力作用下运动,运动过程中b端始终在OC上,a端始终在OA上,直到完全落在OC上,空间存在着匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,则ab棒在上述过程中()A.感应电流方向是b→aB.感应电流方向是a→bC .感应电流方向先是b →a ,后是a →bD .感应电流方向先是a →b ,后是b →a解析:由数学知识可知,金属棒下滑过程中,与坐标轴所围面积先增加后减小,穿过回路aOb 的磁通量先增加后减小,根据楞次定律,感应电流方向先是b →a ,后是a →b .答案:C10. (多选题)如图所示,垂直纸面向外的正方形匀强磁场区域内,有一位于纸面内、电阻均匀的正方形导体框abcd ,现将导体框分别朝两个方向以v 和3v 的速度匀速拉出磁场,不计导体框重力的影响,则导体框分别从两个方向移出磁场的过程中( )A .导体框中产生的感应电流方向相同B .导体框中产生的焦耳热相同C .导体框ad 边两端电势差相同D .通过导体框截面的电量相同解析:由楞次定律可知导体框中产生的感应电流方向相同,A 项正确;由电磁感应定律可得Q =(BL v ′)2L 4R v ′=B 2L 3v ′4R ,因此导体框中产生的焦耳热不同,B 项错误;两种情况下电源的电动势不相同,导体框ad 边两端电势差不同,C 项错误;由q =ΔΦ4R知,通过导体框截面的电量与速度无关,D项正确.答案:AD11. 如图所示,用恒定外力拉金属杆AB无摩擦匀速向右运动,若使滑动变阻器的滑片P向b端滑动,则()A. 滑片P滑到b端前,AB杆一定做减速运动B. 滑片P滑到b端前,AB杆一定仍做匀速运动C. 滑片P向b端滑动过程中,AB杆将一定做匀加速运动D. 滑片P向b端滑到某一位置,减小拉力可以使AB杆保持匀速运动答案:D12. 如图所示,两块水平放置的平行金属板间距为d,定值电阻的阻值为R,竖直放置的线圈匝数为n,绕制线圈导线的电阻为R,其他导线的电阻忽略不计,现有竖直向上的磁场B穿过线圈,在两极板中一个质量为m、电量为q、带正电的油滴恰好处于静止状态,则磁场B的变化情况是()A .均匀增大,磁通量变化率的大小为2mgd nqB .均匀增大,磁通量变化率的大小为mgd nqC .均匀减小,磁通量变化率的大小为2mgd nqD .均匀减小,磁通量变化率的大小为mgd nq解析:由带正电的油滴悬浮知下极板为高电势,可判断磁场均匀增大.U =n ΔφΔt ·R R +Rq U d =mg联立以上两式解ΔφΔt=2mgd nq . 答案:A第Ⅱ卷(非选择题,共52分)二、实验题(本题有2小题,共14分.请按题目要求作答)13.(6分)在探究电磁感应现象的实验中,电流表刻度盘上的零刻度线在正中间,当电池的正极接电流表的右接线柱、负极与电流表的左接线柱相碰时,指针向右偏转.如图所示电路,原线圈A 放在副线圈B 中,在合上电键S 的瞬间,电流表指针应向________偏转;将原线圈A从副线圈B中拔出时,电流表指针应向________偏转.答案:左(3分)右(3分)14.(8分)传感器担负着信息采集任务,在自动控制中发挥着重要作用,传感器能够将感受到的物理量(如温度、光、声等)转换成便于测量的量(通常是电学量),例如热敏电阻传感器,主要是应用了半导体材料制成的热敏电阻,热敏电阻随温度变化的图线如图甲所示,图乙是由热敏电阻R t作为传感器制作的简单自动报警器线路圈.甲乙(1)为了使温度过高时报警器响铃,c应接在________(填“a”或“b”).(2)若使启动报警器的温度提高些,应将滑动变阻器滑片P点向________移动(填“左”或“右”).(3)如果在调试报警器达到最低报警温度时,无论如何调节滑动变阻器滑片P都不能使报警器工作,且电路连接完好,各电路元件都能处于工作状态,则造成工作电路实际不能工作的原因可能是________________________________________________________________________________ ___.解析:(1)温度过高时热敏电阻阻值较小,继电器中工作电流较大,吸住簧片与a接触,报警器通电报警.(2)若滑片向左移动,滑动变阻器阻值变大,只有报警温度提高,继电器才能达到工作电流进行控制.(3)错误地把c接在b,则无论继电器怎样工作都不会使报警器获得电流而报警;若与继电器串接的电源电动势太低,电流不足以使继电器工作也不会报警.答案:(1)a(2分)(2)左(2分)(3)①c接在b(2分)②错误地把c接在b或与继电器串接的电源电动势太低(2分)三、计算题(本题有3小题,共38分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)15.(10分)发电厂输出的交流电压为22 kV,输送功率为2.2×106 W,现在用户处安装一降压变压器,用户的电压为220 V,发电厂到变压器间的输电导线总电阻为22 Ω.求:(1)输电导线上损失的电功率.(2)变压器原、副线圈匝数之比.解析:(1)输送电流I线=P总U总=2.2×1062.2×104A=100 A(2分)则损失功率为P损=I2线R线=1002×22 W=2.2×105 W. (3分)(2)变压器原线圈电压U1=U总-U线=U总-I线R线=2.2×104 V -100×22 V=19 800 V(3分)所以原、副线圈匝数之比n1n2=U1U2=19 800220=90∶1. (2分)答案:(1) 2.2×105 W(2)90∶116.(12分)正方形金属框每边长L=0.1 m,总质量m=0.1 kg,回路电阻R=0.02 Ω,用细线吊住,线的另一端跨过两个定滑轮,挂着一个质量m=0.14 kg的砝码.线框上方有一磁感应强度B=0.5 T 的匀强磁场,如图所示,线框在M的牵引下做加速运动,当线框上边进入磁场后又做匀速运动(取g=10 m/s2).求:(1)线框匀速上升时的速度多大?(2)线框匀速上升过程中重物M做功多少?其中有多少能量转变为电能?解析:(1)线框匀速运动的条件是:Mg=mg+BIL①(2分) 又E=BL v②(1分)I=ER③(1分)联立①②③得v=(M-m)gRB2L2=(0.14-0.1)×10×0.020.52×0.12m/s=3.2m/s(2分)(2)线框匀速上升过程的位移为L=0.1 m,所以M做的功W M=MgL=0.14×10×0.1 J=0.14 J,(2分)M做的功一方面增加了线框的重力势能,一方面转化为电能.根据能量守恒可知:W M=mgL+W电,(2分)W电=W M-mgL=0.14J-0.1×10×0.1 J=0.04 J. (2分)答案:(1)3.2 m/s(2)0.14J,0.04J17.(16分)如图所示,相距0.5 m足够长的两根光滑导轨与水平面成37°角,导轨电阻忽略不计,下端连接阻值为2 Ω的电阻R,导轨处在磁感应强度B=2 T的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面斜向上.ab、cd为水平金属棒且与导轨接触良好,它们的质量均为0.5 kg,电阻均为2 Ω. ab棒与一绝缘水平细绳相连处于静止状态,现让cd 棒从静止开始下滑,直至与ab相连的细绳刚好被拉断,在此过程中电阻R上产生的热量为0.5 J,已知细绳能承受的最大拉力为5 N.求细绳被拉断时:(g=10 m/s2,sin 37°=0.6)(1)ab 棒中的电流;(2)cd 棒的速度;(3)cd 棒下滑的距离.解析:(1)ab 棒受力平衡,得T m cos 37°=mg sin 37°+BIL (2分)即I =T m cos37°-mg sin37°BL=1 A. (2分) (2)cd 棒产生的感应电动势为E =BL v ,R 电阻与ab 并联,并联电阻为R ′=Rr R +r,(2分) ab 两端电压为U =R ′R ′+r E =rRBL v 2rR +r 2, 且U =Ir ,(2分)得到v =I (2rR +r 2)RBL =6 m/s. (2分)(3)总的发热量Q 与R 的发热量Q ′的比值为ΔQ ΔQ ′=E 2(R ′+r )Δt U 2R Δt=R (R ′+r )R ′2=6,(2分) 因此总的热量为Q =6Q ′=3 J ,由能量守恒定律得mg sin 37°·s =Q +12m v 2(2分)解得s=Q+12m v2mg sin37°=4 m. (2分)答案:(1)1 A(2)6 m/s(3)4 m。

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高中物理选修3-2模块测试(全册)选修3-2综合测试(1)一、选择题1.如图所示,闭合金属导线框放置在竖直向上的匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强度的大小随时间变化。

下列说法①当磁感应强度增加时,线框中的感应电流可能减小②当磁感应强度增加时,线框中的感应电流一定增大③当磁感应强度减小时,线框中的感应电流一定增大④当磁感应强度减小时,线框中的感应电流可能不变其中正确的是(D)A.只有②④正确B.只有①③正确C.只有②③正确D.只有①④正确2.一飞机在北半球的上空以速度v水平飞行,飞机机身长为a,翼展为b;该空间地磁场磁感应强度的水平分量为B1,竖直分量为B2;驾驶员左侧机翼的端点用A表示,右侧机翼的端点用B表示,用E表示飞机产生的感应电动势,则(D)A.E=B1vb,且A点电势低于B点电势B.E=B1vb,且A点电势高于B点电势C.E=B2vb,且A点电势低于B点电势D.E=B2vb,且A点电势高于B点电势3.如图,闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁,磁铁的N极朝下。

当磁铁向下运动时(但未插入线圈内部)(B)A.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互吸引B.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互排斥 C.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互吸引 D.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互排斥3.如图甲所示,长直导线与闭合金属线框位于同一平面内,长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示.在0-T/2时间内,直导线中电流向上,则在T/2-T时间内,线框中感应电流的方向与所受安培力情况是(C)A.感应电流方向为顺时针,线框受安培力的合力方向向左B.感应电流方向为逆时针,线框受安培力的合力方向向右甲i0 iO -i0 i T T/2 乙 t S N B - 1 -C.感应电流方向为顺时针,线框受安培力的合力方向向右D.感应电流方向为逆时针,线框受安培力的合力方向向左4.图中两条平行虚线之间存在匀强磁场,虚线间的距离为l,磁场方向垂直纸面向里.abcd是位于纸面内的梯形线圈,ad与bc间的距离也为l.t=0时刻,bc边与磁场区域边界重合(如图).现令线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域.取沿a→b→c→d→a的感应电流为正,则在线圈穿越磁场区域的过程中,感应电流I随时间t变化的图线可能是(B)I O l/v I 2l/v t O l/v I O 2l/v t l/v I 2l/v t O l/v 2l/v t A B C D5.如图所示电路中,A、B是两个完全相同的灯泡,L是一个理想电感线圈,当S闭合与断开时,A、B的亮度情况是(AC)A.S闭合时,A立即亮,然后逐渐熄灭B.S闭合时,B立即亮,然后逐渐熄灭C.S闭合足够长时间后,B发光,而A不发光D.S闭合足够长时间后,B立即熄灭发光,而A逐渐熄灭6.铁路上使用一种电磁装置向控制中心传输信号以确定火车的位置.能产生匀强磁场的磁铁,被安装在火车首节车厢下面,如图(甲)所示(俯视图).当它经过安放在两铁轨间的线圈时,便会产生一电信号,被控制中心接收.当火车通过线圈时,若控制中心接收到的线圈两端的电压信号为图(乙)所示,则说明火车在做(B)A.匀速直线运动B.匀加速直线运动C.匀减速直线运动D.加速度逐渐增大的变加速直线运动7.图甲中的a是一个边长为为L的正方向导线框,其电阻为R.线框以恒定速度v沿x轴运动,并穿过图中a 所示的匀强磁场区域b.如果以x轴的正方向作为力的正L 3L 图甲 b x L B C A R S - 2 -方向.线框在图示位置的时刻作为时间的零点,则磁场对线框的作用力F随时间变化的图线应为图乙中的哪个图?(B)F F F FO O 1 2 -1 -1 O 1 2 1 2 3 4 5 t/L?v-1 5 5 3 4 3 4 t/L?vt/L?vO -1 1 2 3 4 5 t/L?vA D C B 图乙8.如图所示,将一个正方形导线框ABCD置于一个范围足够大的匀强磁场中,磁场方向与其平面垂直.现在AB、CD的中点处连接一个电容器,其上、下极板分别为a、b,让匀强磁场以某一速度水平向右匀速移动,则(ABC)A.ABCD回路中没有感应电流B.A与D、B与C间有电势差C.电容器a、b两极板分别带上负电和正电D.电容器a、b两极板分别带上正电和负电9.如图一所示,固定在水平桌面上的光滑金属框架cdeg处于方向竖直向下的匀强磁场中,金属杆ab与金属框架接触良好.在两根导轨的端点d、e之间连接一电阻,其他部分电阻忽略不计.现用一水平向右的外力F作用在金属杆ab上,使金属杆由静止开始向右在框架上滑动,运动中杆ab始终垂直于框架.图二为一段时间内金属杆受到的安培力f随时间t的变化关系,则图三中可以表示外力F随时间t变化关系的图象是(B)F O θ Ab a b D B Cd 左e a c 右O g 图一f θ t图二b F θ F t O t F O θ t O t A B 图三C B1/TD 10.在水平桌面上,一个面积为S的圆形金属框置于匀强磁场中,线框平面与磁场垂直,磁感应强度B1随时间t的变化关系如图?所示.0~1s内磁场方向垂直线框平面向下.圆形金属框与一个水平的平行金属导轨相连接,导轨上放置一根导体棒,O 12345? 6 t/sB1 ?B2 - 3 -导体棒的长为L、电阻为R,且与导轨接触良好,导体棒处于另一匀强磁场中,其磁感应强度恒为B2,方向垂直导轨平面向下,如图?所示.若导体棒始终保持静止,则其所受的静摩擦力f随时间变化的图象是下图中的(设向右为静摩擦力的正方向)O f 123456t/s O f 123456t /s O f f O 123456t /sABC123456t /s D B A11.2000年底,我国宣布已研制成功一辆高温超导磁悬浮高速列车的模型车,该车的车速已达到500km/h,可载5人.如图所示就是磁悬浮的原理,图中A是圆柱形磁铁,B 是用高温超导材料制成的超导圆环.将超导圆环B水平放在磁铁A上,它就能在磁力的作用下悬浮在磁铁A的上方空中,下列说法中正确的是(B)A.在B上放入磁铁的过程中,B中将产生感应电流.当稳定后,感应电流消失B.在B上放入磁铁的过程中,B中将产生感应电流.当稳定后,感应电流仍存在C.如A的N极朝上,B中感应电流的方向如图所示D.如A的N极朝上,B中感应电流的方向与图中所示的方向有时相同有时相反 12.如图所示,两根足够长的固定平行金属光滑导轨位于同一水平面,导轨上横放着两根相同的导体棒ab、cd与导轨构成矩形回路.导体棒的两端连接着处于压缩状态的两根轻质弹簧,两棒的中间用细线绑住,它们的电阻均为R,回路上其余部分的电阻不计.在导轨平面内两导轨间有一竖直向下的匀强磁场.开始时,导体棒处于静止状态.剪断细线后,导体棒在运动过程中(AD)A.回路中有感应电动势B.两根导体棒所受安培力的方向相同C.两根导体棒和弹簧构成的系统动量守恒,机械能守恒D.两根导体棒和弹簧构成的系统动量守恒,机械能不守恒 13.如图所示,A是长直密绕通电螺线管.小线圈B与电流表连接,并沿A的轴线Ox从O点自左向右匀速穿过螺线管A.能正确反映通过电流表中电流I随x变化G B O l A xda c规律的是(C)- 4 -14.如图所示,一个边长为a、电阻为R的等边三角形线框,v 在外力作用下,以速度v匀速穿过宽均为a的两个匀强磁场.这两个磁场的磁感应强度大小均为B方向相反.线框运动方向与底边平行且与磁场边缘垂直.取逆时针方向的电流为正。

人教版高中物理选修3-2模块综合检测卷.docx

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高中物理学习材料唐玲收集整理物理·选修3-2(人教版)模块综合检测卷(测试时间:50分钟评价分值:120分)一、单项选择题(本题共4小题,每题4分,共16分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确.)1.鼠标器使用的是( )A.压力传感器 B.温度传感器C.光传感器 D.红外线传感器答案:D2.根据楞次定律知感应电流的磁场一定( )A.阻碍引起感应电流的磁通量 B.与引起感应电流的磁场反向C .阻碍引起感应电流的磁通量的变化D .与引起感应电流的磁场方向相同解析:感应电流的磁场一定阻碍引起感应电流的磁通量的变化,因此它与原磁场方向可能相同,也可能相反.答案:C3.将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中,线圈平面与磁场方向垂直.关于线圈中产生的感应电动势和感应电流,下列表述正确的是( )A .感应电动势的大小与线圈的匝数无关B .穿过线圈的磁通量越大,感应电动势越大C .穿过线圈的磁通量变化越快,感应电动势越大D .感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同解析:根据法拉第电磁感应定律 E =N ΔΦΔt ,感应电动势的大小与线圈的匝数、磁通量的变化率(磁通量变化的快慢)成正比,所以A 、B 选项错误,C 选项正确;因不知原磁场变化趋势(增强或减弱),故无法用楞次定律确定感应电流产生的磁场的方向,D 选项错误.答案:C4. 如图,理想变压器原、副线圈匝数比n 1∶n2=2∶1,和均为理想电表,灯泡电阻R L=6 Ω,AB端电压u1= 122sin 100πt(V).下列说法正确的是( )A.电流频率为100 Hz B.的读数为24 VC.的读数为0.5 A D.变压器输入功率为6 W解析:A.AB端电压u1=122sin 100πt(V),电流频率为f=100π2πHz=50 Hz,故A错误;B.电压表的示数为电路的有效电压的大小,根据电压与匝数成正比,可知,U2=6 V,故B错误;C.I2=U2 R L=1 A,的读数为1 A,故C错误;D. P 1=P2=U2I2=6 W,故D正确.故选D.答案:D二、双项选择题(本题共5小题,每题6分,共30分.在每小题给出的四个选项中有两个选项正确,漏选得3分,错选或不选得0分.)5.某小型发电机产生的交变电动势为e=50sin 100πt(V),对此电动势,下列表述正确的有( )A.最大值是50 2 V B.频率是100 HzC.有效值是25 2 V D.周期是0.02 s解析:根据交变电动势的表达式有最大值为50 V, ω=100 π,所以有效值为252V ,T =2πω=0.02 s ,频率50 Hz ,故选C 、D.答案:CD 6.在如图所示的远距离输电电路图中,升压变压器和降压变压器均为理想变压器,发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变,随着发电厂输出功率的增大,下列说法中正确的有( )A .升压变压器的输出电压增大B .降压变压器的输出电压增大C .输电线上损耗的功率增大D .输电线上损耗的功率占总功率的比例增大解析:变压器作用是变压,发电厂的输出电压不变,升压变压器输出的电压U 2应不变,A 错误.由于输电线电流 I =PU 2,输电线电压损失 U 损=IR ,降压变压器的初级电压U 3=U 2-U 损,因P 变大,I 变大,所以U 损变大,所以降压变压器初级电压U 3变小,B 错误.输电线功率损失 P 损=⎝ ⎛⎭⎪⎫P U 22R ,因P 变大,所以P 损变大,C 正确;P 损P =⎝ ⎛⎭⎪⎫P U 22R P=PRU 22,因P 变大,所以比值变大,D 正确. 答案:CD7.为探究理想变压器原、副线圈电压、电流的关系,将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上,副线圈连接相同的灯泡L 1、L 2,电路中分别接了理想交流电压表V 1、V 2和理想交流电流表A 1、A 2,导线电阻不计,如图所示.当开关S 闭合后( )A .A 1示数变大,A 1与A 2示数的比值不变B .A 1示数变大,A 1与A 2示数的比值变大C .V 2示数变小,V 1与V 2示数的比值变大D .V 2示数不变,V 1与V 2示数的比值不变解析:由于理想变压器原线圈接到电压有效值不变,则副线圈电压不变,V 2示数不变,V 1与V 2示数的比值不变,C 错误、D 正确.开关S 闭合后,变压器副线圈的负载电阻减小,V 2不变,由欧姆定律可得A 1示数变大,由于理想变压器P 2=P 1,V 1与V 2示数的比值不变,所以A 1与A 2示数的比值不变,A 正确、B 错误.正确选项A 、D.答案:AD8.如图甲所示,矩形导线框ABCD 固定在垂直于纸面的磁场;规定磁场向里为正,感应电流顺时针为正.要产生如图乙所示的感应电流,则Bt 图象可能为( )解析:因为每一段时间内的电流为一定值,根据法拉第电磁感应定律 E =N ΔBS Δt ,知磁感应强度是均匀变化的.0到 t 0内的电流方向顺时针方向,根据楞次定律知,0到t 0内的磁场方向为垂直纸面向里且减小,或垂直纸面向外且增大;t 0到 2t 0内的磁场方向为垂直纸面向里且增大,或垂直纸面向外且减小.故A 、D 错误,B 、C 正确.答案:BC 9.如图所示,电阻为R ,其他电阻均可忽略,ef 是一电阻不计的水平放置的导体棒,质量为m,棒的两端分别与ab、cd保持良好的接触,又能沿框架无摩擦下滑,整个装置放在与框架垂直的匀强磁场中,当ef从静止下滑一段时间后闭合S,则S闭合后( )A.ef的加速度大小可能大于gB.ef的加速度大小一定小于gC.ef最终速度随S闭合时刻的不同而不同D.ef的机械能与回路内产生的电能之和保持不变解析:A、B.当ef从静止下滑一段时间后闭合S,ef将切割磁感线产生感应电流,受到竖直向上的安培力,若安培力大于2mg,则由牛顿第二定律得知,ef的加速度大小可能大于g.若安培力小于mg,则ef的加速度大小可能小于g.故A正确,B错误;C.棒达到稳定速度时一定做匀速运动,由mg=B2L2vR,则得v=mgRB2L2,可见稳定时速度v与开关闭合的先后无关.故C错误;D.在整个过程中,只有重力与安培力做功,因此棒的机械能与电路中产生的电能是守恒的.故D 正确;故选AD.答案:AD三、非选择题(本大题4小题,共54分.按题目要求作答.解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位) 10.(6分)如图所示,导线环面积为10 cm2,环中接入一个电容器,C=10 μF,线圈放在均匀变化的磁场中,磁感线垂直线圈平面.若磁感应强度以0.01 T/s的速度均匀减小,则电容器极板所带电荷量为________,其中带正电荷的是________板.解析:导线环内产生的感应电动势为 E =ΔΦΔt =0.01×10-3 V =10-5 V电容器的带电荷量Q =CE =10-5×10-5 C =10-10 C根据楞次定律可判断知b 板带正电. 答案:10-10C b11.(14分)如图甲所示,一个电阻值为R 、匝数为n 的圆形金属线圈与阻值为2R 的电阻R 1连接成闭合回路.线圈的半径为r 1,在线圈中半径为r 2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场,磁感应强度B 随时间t 变化的关系图线如图乙所示.图线与横、纵轴的截距分别为t 0和B 0,导线的电阻不计.求0至t 1时间内:(1)通过电阻R 1上的电流大小和方向;(2)通过电阻R 1上的电荷量q 及电阻R 1上产生的热量.解析:(1)由图象分析可知,0至t 1时间内ΔB Δt =B 0t 0由法拉第电磁感应定律有 E =n ΔΦΔt =n ΔB Δt S ,而 S =πr 22 由闭合电路欧姆定律有 I 1=ER 1+R联立以上各式解得通过电阻R 1上的电流大小为I 1=nB 0πr 223Rt 0由楞次定律可判断通过电阻R 1上的电流方向为从b 到a .(2)通过电阻R 1上的电荷量q =I 1t 1=nB 0πr 22t 13Rt 0电阻R 1上产生的热量 Q =I 21R 1t 1=2n 2B 20π2r 42t 19Rt 2. 答案:见解析12.(16分)如图所示,两根足够长的金属导轨ab、cd竖直放置,导轨间距离为L,电阻不计.在导轨上端并接两个额定功率均为P、电阻均为R的小灯泡.整个系统置于匀强磁场中,磁感应强度方向与导轨所在平面垂直.现将一质量为m、电阻可以忽略的金属棒MN从图示位置由静止开始释放.金属棒下落过程中保持水平,且与导轨接触良好.已知某时刻后两灯泡保持正常发光.重力加速度为g.求:(1)磁感应强度的大小;(2)灯泡正常发光时导体棒的运动速率.解析:(1)设小灯泡的额定电流为I0,有P=I20R①由题意,在金属棒沿导轨竖直下落的某时刻后,小灯泡保持正常发光,流经MN的电流为:I=2I0②此时金属棒MN所受的重力和安培力相等,下落的速度达到最大值,有:mg=BLI③联立①②③式得:B=mg2LRP. ④(2)设灯泡正常发光时,导体棒的速率为v,由电磁感应定律与欧姆定律得:E=BLv⑤E=RI0⑥联立①②③④⑤⑥式得:v=2P mg.答案:见解析13.(18分)如下图所示,电阻不计的平行金属导轨MN和OP放置在水平面内,MO间接有阻值为R=3 Ω的电阻,导轨相距d=1 m,其间有竖直向下的匀强磁场,磁感强度B=0.5 T.质量为m=0.1 kg,电阻为r=1 Ω的导体棒CD垂直于导轨放置,并接触良好,现用平行于MN的恒力F=1 N向右拉动CD,CD受摩擦阻力f恒为0.5 N.求:(1) CD运动的最大速度是多少?(2) 当CD达到最大速度后,电阻R消耗的电功率是多少?(3) 当CD的速度为最大速度的一半时,CD的加速度是多少?解析:(1)对于导体棒CD,其受到的安培力:F0=BId,根据法拉第电磁感应定律有:E=Bdv,在闭合回路CDOM 中,由闭合电路欧姆定律得:I =E R + r . 当v =v max 时,有:F =F 0 + f ,由以上各式可解得:v m =(F -f )(R +r )B 2d 2=8 m/s. (2)当CD 达到最大速度时有E =Bdv max ,则可得I max =E max R + r ,由电功率公式可得:P max =I 2max R , 由以上各式可得电阻R 消耗的电功率是:P max =B 2d 2v 2m R (R +r )2=3 W. (3)当CD 的速度为最大速度的一半时:E ′=Bd v m 2,回路中电流为:I ′=E ′R + r, CD 受到的安培力大小F ′=BI ′d ,由牛顿第二定律得:F 合=F -F ′-f =ma ,代入数据可解得:a =2.5 m/s 2.答案:见解析。

物理选修3-2模块测试4.15

物理选修3-2模块测试4.15

第2题图 υ第3题图 第5题图 高二物理(选修3-2)模块测试卷班级: 姓名:一、不定项选择题:1.许多楼道照明灯具有这样的功能:天黑时,出现声音它就开启;而在白天,即使有声音它也没有反应,它的控制电路中可能接入的传感器是 ( )①温度传感器 ②光传感器 ③声音传感器 ④热传感器 A .①② B .②③ C .③④ D .②④ 2.如图所示,先后以速度υ1和υ2匀速把一矩形线圈拉出有界匀强磁场区域,υ1=2υ2。

在先后两种情况下 ( )A .线圈中的感应电流之比I 1∶I 2=2∶1B .线圈中的感应电流之比I 1∶I 2=1∶2C .线圈中产生的焦耳热之比Q 1∶Q 2=4∶1D .通过线圈某截面的电荷量之比q 1∶q 2=1∶13.如图所示的电路中,A 1和A 2是完全相同的灯泡,线圈L 的电阻可以忽略不计,下列说法中正确的是 ( ) A .合上开关S 接通电路时,A 2先亮,A 1后亮,最后一样亮 B .合上开关S 接通电路时,A 1和A 2始终一样亮C .断开开关S 切断电路时,A 2立即熄灭,A 1过一会才熄灭D .断开开关S 切断电路时,A 1和A 2都是过一会一起熄灭4.电阻R 、电容C 与一线圈连成闭合电路,条形磁铁静止于线圈的正上方,N 极朝下,如图所示.现使磁铁开始自由下落,在N 极接近线圈上端的过程中,流过R 的电流方向和电容器极板的带电情况是 ( )A .从a 到b ,上极板带正电B .从a 到b ,下极板带正电C .从b 到a ,上极板带正电D .从b 到a ,下极板带正电5.用电高峰期,电灯往往会变暗,其原理可简化为如下物理 问题.如图所示,理想变压器的副线圈上,通过输电线连接 两只相同的灯泡L 1和L 2 ,输电线的等效电阻为R ,原线圈输 入有效值恒定的交流电压,当开关S 闭合时,以下说法中正确的是 ( )A .原线圈中电流减小B .R 两端的电压增大C .副线圈输出电压减小D .原线圈输入功率减小 6.如图所示,平行导轨电阻忽略不计,要使悬挂着的金属环P 能产生感应电流,则金属棒ab 的运动应是 ( ) A .向右匀速运动 B .向左匀速运动 C .向右加速运动 D .向左加速运动 7.收录机等小型家用电器所用的稳压电源,是将220V 的正弦交流电变为稳定的直流电的装置,其中的关键部分是整流电路。

最新人教版高中物理选修3-2综合测试题及答案2套

最新人教版高中物理选修3-2综合测试题及答案2套

最新人教版高中物理选修3-2综合测试题及答案2套模块综合测评(一)(时间:60分钟满分:100分)一、选择题(本题共10小题,每小题6分,共60分,在每小题给出的四选项中,第1~6题只有一项符合题目要求,第7~10题有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.电磁感应现象揭示了电和磁之间的内在联系,根据这一发现,发明了许多电器设备.下列用电器中,哪个没有利用电磁感应原理()A.电磁炉B.白炽灯泡C.磁带录音机D.日光灯镇流器【解析】电磁炉是利用交变电流产生磁场,交变磁场在锅体内产生涡流,从而对食物加热;磁带录音机录音时,声音引起振动,产生感应电流,放音时,磁带上变化的磁场使放音磁头线圈中产生感应电流;日光灯是由于自感产生自感电动势.只有B选项中白炽灯泡没有利用电磁感应原理.【答案】 B2.在北半球,朝南的钢窗原来关着,今将它突然朝外推开,转过一个小于90°的角度,考虑到地球磁场的影响,则钢窗活动的一条边(西边)中() A.有自下而上的微弱电流B.有自上而下的微弱电流C.有微弱电流,方向是先自上而下,后自下而上D.有微弱电流,方向是先自下而上,后自上而下【解析】钢窗打开时,向北穿过钢窗的磁通量减小,根据楞次定律,钢窗的活动边产生自下而上的微弱电流,故A正确.【答案】 A3.如图1所示,用两根材料、粗细、长度完全相同的导线,绕成匝数分别为n1=50和n2=100的圆形闭合线圈A和B,两线圈平面与匀强磁场垂直.当磁感应强度随时间均匀变化时,两线圈中的感应电流之比I A∶I B为()图1A.2∶1 B.1∶2C.4∶1 D.1∶4【解析】由法拉第电磁感应定律得:E=n ΔΦΔt=nΔBΔtπR2,可知,感应电动势与半径的平方成正比.而根据电阻定律:线圈的电阻为r=ρLS =ρn·2πRS,线圈中感应电流I=Er,由上综合得到,感应电流与线圈半径成正比,即I A∶I B=R A∶R B;因相同导线绕成匝数分别为n1和n2的圆形线圈,因此半径与匝数成反比,故I A∶I B=n2∶n1=2∶1,故A正确,B、C、D错误.【答案】 A4.如图2所示,在匀强磁场中有一个矩形单匝线圈abcd,ab边与磁场垂直,MN边始终与金属滑环K相连,PQ边始终与金属滑环L相连.金属滑环L、电流表A、定值电阻R、金属滑环K通过导线串联.使矩形线圈以恒定角速度绕过bc、ad中点的轴旋转.下列说法中不正确的是()图2A.线圈转动的角速度越大,电流表A的示数越大B.线圈平面与磁场平行时,流经定值电阻R的电流最大C.线圈平面与磁场垂直时,流经定值电阻R的电流最小D.电流表A的示数随时间按余弦规律变化【解析】令矩形单匝线圈abcd的电阻为r,根据法拉第电磁感应定律和交变电流的有效值定义得,交变电流的最大值为I m =BSωR +r ,电流表显示的是有效值I =I m 2=BSω2(R +r ),所以,线圈转动的角速度越大,电流表A 的示数越大,A 对,D 错;线圈平面与磁场平行时,此时产生的感应电动势最大,故流经定值电阻R 的电流最大,线圈平面与磁场垂直时,产生的感应电动势最小,故电流最小,B 、C 对.【答案】 D5.如图3所示是一交变电流的i -t 图象,则该交变电流的有效值为 ( )图3A .4 AB .22A C.83 A D .2303 A【解析】 此交变电流的前T 3为正弦交变电流,有效值I 1=42A ,后23 T 为恒定电流,有效值I 2=4 A ,根据交变电流的有效值定义可得Q =I 2RT =I 21R T 3+I 22R 23T ,代入数据I 2RT =13⎝ ⎛⎭⎪⎫422RT +23×42RT ,解得I =2303 A ,故D 正确. 【答案】 D6.用图4甲所示电路测量电流表的内阻.闭合开关S ,当变阻器的滑片滑至c 处时,电流表和电压表的读数分别为40 mA 、9 V ,已知图甲中热敏电阻的I -U 关系图线如图4乙所示,则电流表的内阻为( )图4A .0.14 ΩB .85 ΩC .140 ΩD .225 Ω【解析】 当电流表读数为40 mA 时,说明热敏电阻的电流为40 mA ,由图知热敏电阻两端电压U R =5.6 V ,则电流表两端电压U =9 V -5.6 V =3.4 V ,由欧姆定律得R mA =U I = 3.4 V 40×10-3 A=85 Ω. 【答案】 B7.在如图5甲所示的电路中,电阻R 的阻值为50 Ω,在ab 间加上如图乙所示的正弦交流电,则下面说法中正确的是( )甲 乙图5A .交流电压的有效值为100 VB .电流表示数为2 2 AC .产生该交流电的线圈在磁场中转动的角速度为3.14 rad/sD .在1 min 内电阻R 上产生的热量为1.2×104 J【解析】 从题图乙中可以看出,交流电压的峰值为100 2 V ,所以有效值U =100 V ,A 项正确;通过电阻的电流I =U R =2 A ,B 错误;交流电的周期为T =0.02 s ,ω=2πT =314 rad/s ,C 错误,1 min 内Q =I 2Rt =1.2×104 J ,D 正确.【答案】 AD8.日常生活中,我们常用微波炉来加热食品,它是利用微波来工作的.接通电源后,220 V 的交流经过变压器后,在次级产生2 000 V 高压交流,加到磁控管两极之间,使磁控管产生微波.下列说法中正确的是( )A .微波炉的变压器原、副线圈的匝数之比为11∶100B .微波炉的变压器原、副线圈的匝数之比为100∶11C .微波炉的输出功率是由输入功率决定的D .微波炉的输入功率是由输出功率决定的【解析】 根据理想变压器的电压和匝数成正比,所以原副线圈的匝数比为11∶100,对于变压器,输入功率是由输出功率决定的.【答案】 AD9.如图6所示为一理想变压器,在原线圈输入电压不变的条件下,要提高变压器的输入功率,可采用的方法是( )图6A .只增加原线圈的匝数B .只增加副线圈的匝数C .只减小用电器R 1的电阻D .断开开关S【解析】 理想变压器的输入功率与输出功率相等.增加副线圈的匝数可提高副线圈两端的电压,在电阻不变时,副线圈中的电流也增大,输出功率增加;只减小用电器的电阻,电压不变,也能增大副线圈中的电流,增大输出功率.【答案】 BC10.如图7为理想变压器,其原、副线圈的匝数比为2∶1,原线圈接有交流电压u =220sin 100πt (V),图中电压表和电流表均为理想交流电表,R t 为负温度系数的热敏电阻(即当温度升高时,阻值减小),R 1为定值电阻,C 为电容器.下列说法正确的是( )图7A .电压表示数是110 VB .交流电的频率为50 HzC .通过R 1的电流始终为零D .当R t 处温度升高时,电压表示数不变,电流表示数变大【解析】 原线圈所加交变电压的有效值为U 1=2202 V ,由理想变压器的变压比公式U 1U 2=n 1n 2,可得U 2=n 2n 1U 1=12×2202V =55 2 V ,选项A 错误;由交变电压的瞬时值表达式u =220sin 100πt (V)可知,该交变电流的频率f =100π2π Hz =50Hz ,选项B 正确;由于交变电流能对电容器进行充、放电,所以会有充、放电电流通过电阻R 1,选项C 错误;因变压器为理想变压器,线圈电阻不计,因此,电压表的示数不变,当R t 处的温度升高时,其电阻阻值变小,所以电流表的示数变大,选项D 正确.【答案】 BD二、非选择题(本题3小题,共40分)11.(10分)如图8(a)是汽车过桥时对不同类型桥面压力变化的实验.采用DIS 方法对模型进行测量,其结果如图8(b)中电脑屏幕所示.图8(1)图(a)中的传感器为________传感器;(2)图(a)中甲、乙、丙分别为三种不同类型的桥面.对于凸形桥甲,其相对应的压力图线应是图(b)电脑屏幕上的________(填“a ”“b ”或“c ”);(3)如增大小球在斜槽上的高度,在图(b)中大致画出小球能过凸形桥甲时的压力图线.【解析】 (1)该传感器把力信号转化为电信号,属于力电传感器;(2)小球经过凸形桥甲的最高点时,压力小于重力,其相对应的图线应是电脑屏幕上的c ;(3)增大小球在斜槽上的高度,小球经凸形桥甲的最高点时压力更小,其图线与c 相比较,最低点应更低一些.【答案】 (1)力电 (2)c (3)图略,图线与c 相比较,最低点更低一些12.(15分)如图9甲所示,AB 间为交流电源,电压u =311 sin 100πt V ,经过某“过滤”装置P 后将图乙所示正弦交流电滤去一半,得到如图丙所示的交流电,求:图9(1)CD 间所获得的电压的周期为多大?(2)CD 间接有“220 V ,40 W”灯泡时其发光功率为多大?(3)CD 间能否连接“220 V ,20 μF ”的电容器?【解析】 (1)过滤前交流电的周期T =2πω=2π100π=0.02 s ,过滤后电压变化周期还是0.02 s .(2)设题图丙所示交流电的有效值为U ,有⎝ ⎛⎭⎪⎫U m 22R ·T 2=U 2R ·T ,U =12U m=3112V.由P=U2R知P40=⎝⎛⎭⎪⎫311222202,得此时小灯泡的功率P=20 W.(3)过滤后,电压的最大值不变,大小为311 V,电容器的电压“220 V”是击穿电压,所以不能直接连接在CD间.【答案】(1)0.02 s(2)20 W(3)不能13.(15分)半径分别为r和2r的同心圆形导轨固定在同一水平面内,一长为r、质量为m且质量分布均匀的直导体棒AB置于圆导轨上面,BA的延长线通过圆导轨中心O,装置的俯视图如图10所示.整个装置位于一匀强磁场中,磁感应强度的大小为B,方向竖直向下.在内圆导轨的C点和外圆导轨的D点之间接有一阻值为R的电阻(图中未画出).直导体棒在水平外力作用下以角速度ω绕O逆时针匀速转动,在转动过程中始终与导轨保持良好接触.设导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ,导体棒和导轨的电阻均可忽略.重力加速度大小为g.求:图10(1)通过电阻R的感应电流的方向和大小;(2)外力的功率.【解析】根据右手定则、法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律及能量守恒定律解题.(1)根据右手定则,得导体棒AB上的电流方向为B→A,故电阻R上的电流方向为C→D.设导体棒AB中点的速度为v,则v=v A+v B2而v A=ωr,v B=2ωr根据法拉第电磁感应定律,导体棒AB 上产生的感应电动势E =Br v根据闭合电路欧姆定律得I =E R ,联立以上各式解得通过电阻R 的感应电流的大小为I =3Bωr 22R .(2)根据能量守恒定律,外力的功率P 等于安培力与摩擦力的功率之和,即P =BIr v +f v ,而f =μmg解得P =9B 2ω2r 44R +3μmgωr 2. 【答案】 (1)方向为C →D 大小为3Bωr 22R(2)9B 2ω2r 44R +3μmgωr 2模块综合测评(二)(时间:60分钟 满分:100分)一、选择题(本题共10小题,每小题6分,共60分,在每小题给出的四选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,第8~10题有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.一闭合线圈置于磁场中,若磁感应强度B 随时间变化的规律如图1乙所示,线圈中感应电动势E 随时间t 变化的图象是( )图1【解析】由E=ΔΦΔt=ΔBΔt·S可知,因磁感应强度B随时间变化的变化率ΔBΔt是分段恒定的,因此电动势E随时间变化的规律也是分段恒定的,故D正确.【答案】 D2.如图2所示电路中,线圈L与灯泡L A并联,当合上开关S后灯L A正常发光.已知,线圈L的电阻小于灯泡L A的电阻.则下列现象可能发生的是()图2A.当断开S时,灯泡L A立即熄灭B.当断开S时,灯泡L A突然闪亮一下,然后逐渐熄灭C.若把线圈L换成电阻,断开S时,灯泡L A逐渐熄灭D.若把线圈L换成电阻,断开S时,灯泡L A突然闪亮一下,然后逐渐熄灭【解析】当断开S时,线圈L产生断电自感,灯泡L A突然闪亮一下,然后逐渐熄灭,B项正确,A项错误;若把线圈L换成电阻,断开S时,灯炮L A 立即熄灭,C、D均错误.【答案】 B3.理想变压器原、副线圈匝数之比n1∶n2=2∶1,且在输入、输出回路中分别接有相同的纯电阻,如图3所示,原线圈接在电压为U的交流电源上,则副线圈的输出电压为()图3A.U2B.U3C .25UD .34U【解析】 设原线圈中的电流为I ,则副线圈中的电流为2I ;设原线圈的输入电压为U 1,则副线圈的输出电压为U 2=U 12=2IR ,所以U 1=4IR ,而U =IR +U 1=5IR ,所以副线圈的输出电压为U 2=25U ,故正确选项为C.【答案】 C4.如图4所示,接在家庭电路上的理想降压变压器给小灯泡L 供电,如果将原、副线圈减少相同匝数,其他条件不变,则( )图4A .小灯泡变亮B .小灯泡变暗C .原、副线圈两端电压的比值不变D .通过原、副线圈电流的比值不变【解析】 由于家庭电路上理想变压器为降压变压器,故n 1>n 2,当原、副线圈减少相同的匝数时,其变压比n ′1n ′2变大,根据U 1U 2=n ′1n ′2,U 1一定,U 2变小,故小灯泡变暗,选项A 错误,选项B 正确;由U 1U 2=n ′1n ′2知,原、副线圈电压的比值变大,选项C 错误;根据I 1I 2=n ′2n ′1,则通过原、副线圈电流的比值变小,选项D 错误.【答案】 B5.为了能安全对某一高电压U 、大电流I 的线路进行测定,图中接法可行的是(绕组匝数n 1>n 2)( )【解析】电流互感器是将大电流变成便于测量的小电流,由I1I2=n2n1知I2=n1n2I1,副线圈的匝数应大于原线圈的匝数且测量时应串联在被测电路中,A、C错误;电压互感器是将高电压变成低电压,由U1U2=n1n2知U2=n2n1U1,n1应大于n2,且测量时应并联在待测电路中,B正确,D错误.【答案】 B6.两金属棒和三根电阻丝如图5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R1∶R2∶R3=1∶2∶3,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()图5A.0 B.3IC.6I D.7I【解析】由R1∶R2∶R3=1∶2∶3得令R1=R,R2=2R,R3=3R.S1、S2闭合时R1,R2组成闭合回路,有E1=3IR;S2、S3闭合时R2,R3组成闭合回路,有E2=25IR;则S1、S3闭合时R1,R3组成闭合回路,有E1+E2=4I x R,所以I x =7I.【答案】 D7.如图6所示,A是长直密绕通电螺线管.小线圈B与电流表连接,并沿A的轴线Ox从O点自左向右匀速穿过螺线管A.下面4个选项能正确反映通过电流表中电流I随x变化规律的是()图6【解析】通电螺线管产生稳定的磁场,磁场特征为:两极附近最强且不均匀,管内场强近似匀强.当小线圈穿过两极时,因磁场不均匀,故穿过小线圈的磁通量发生变化,产生感应电流,且因磁场的变化不同,故在小线圈中感应出方向相反的电流,小线圈在螺线管内部运动时,因穿越区域的磁感应强度不变,小线圈中没有感应电流产生.【答案】 C8.电吉他中电拾音器的基本结构如图7所示,磁体附近的金属弦被磁化,因此弦振动时,在线圈中产生感应电流,电流经电路放大后传送到音箱发出声音.下列说法正确的有()图7A.选用铜质弦,电吉他仍能正常工作B.取走磁体,电吉他将不能正常工作C.增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势D.弦振动过程中,线圈中的电流方向不断变化【解析】铜不能被磁化,铜质弦不能使电吉他正常工作,选项A错误;取走磁体后,弦的振动无法通过电磁感应转化为电信号,音箱不能发声,选项B知,线圈的感应电动势正确;增加线圈匝数,根据法拉第电磁感应定律E=NΔΦΔt变大,选项C正确;弦振动过程中,线圈中感应电流的磁场方向发生变化,则感应电流的方向不断变化,选项D正确.【答案】BCD9.照明供电线路的路端电压基本上是保持不变的.可是我们在晚上七、八点钟用电高峰时开灯,电灯比深夜时要显得暗些.这是因为用电高峰时() A.总电阻比深夜时大,供电线路上的电流小,每盏灯两端的电压较低B.总电阻比深夜时大,供电线路上的电流小,通过每盏灯的电流较小C.总电阻比深夜时小,供电线路上的电流大,输电线上损失的电压较大D.总电阻比深夜时小,供电线路上的电流大,每盏灯两端的电压较低【解析】在晚上七、八点钟时,电路上并联的灯较多,则根据并联电路的特点可知,此时总电阻比深夜时小,再由欧姆定律可知,供电线路上的电流大,输电线上损失的电压U损=IR增大,每盏灯两端的电压也就较低.【答案】CD10.如图8所示边长为L的正方形闭合线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中,以一条边为轴,以角速度ω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()图8A.电压表示数为BL2ω/8B.电压表示数为2BL2ω/8C.线圈转一周产生热量为πB2L4ω/R D.线圈转一周产生热量为2πB2L4ω/R【解析】由E m=BL2ω,U有效=E m2=2BL2ω2,电压表测量的为14R上的电压,则U=U有效4=2BL2W8,Q=⎝⎛⎭⎪⎫BL2ω2R2·R·T=πB2L4ωR,故B、C正确.【答案】BC二、非选择题(本题3小题,共40分)11.(10分)(1)按图9所示连接好电路,合上S和S′,发现小灯泡不亮,用电吹风对热敏电阻吹一会儿,会发现小灯泡发光了,原因是________________________________________________________________.图9(2)若将热敏电阻换成光敏电阻,合上S和S′,发现小灯泡发光,用黑纸包住光敏电阻后,小灯泡熄灭,其原因是___________________________________ _________________________________________________________________.【解析】(1)热敏电阻阻值较大,左侧电路电流较小,电磁铁磁性较弱,吸不住衔铁,小灯泡不亮,电吹风对热敏电阻加热,使其阻值变小,电路中电流增大,电磁铁磁性增强吸住衔铁,使上、下触点接触,小灯泡发光;(2)用黑纸包住后,光敏电阻的阻值增大,左侧电路电流减小,继电器触点断开,造成小灯泡熄灭.【答案】见解析12.(15分)如图10甲所示,一固定的矩形导体线圈水平放置,线圈的两端接一只小灯泡,在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场.已知线圈的匝数n =100匝,总电阻r =1.0 Ω,所围成矩形的面积S =0.040 m 2,小灯泡的电阻R =9.0 Ω,磁场的磁感应强度按如图乙所示的规律变化,线圈中产生的感应电动势瞬时值的表达式为e =nB m S 2πT ·cos 2πT t ,其中B m 为磁感应强度的最大值,T 为磁场变化的周期,不计灯丝电阻随温度的变化,求:甲 乙图10(1)线圈中产生感应电动势的最大值;(2)小灯泡消耗的电功率;(3)在磁感应强度变化的0~T 4的时间内,通过小灯泡的电荷量.【解析】 (1)由图象知,线圈中产生的交变电流的周期T =3.14×10-2 s , 所以E m =nB m Sω=2πnB m ST =8.0 V .(2)电流的最大值I m =E m R +r =0.80 A 有效值I =I m 2=225 A 小灯泡消耗的电功率P =I 2R =2.88 W.(3)在0~T 4时间内,电动势的平均值E -=nS ΔB Δt平均电流I -=E-R +r =nS ΔB(R +r )Δt流过灯泡的电荷量Q =I -Δt =nS ΔB R +r=4.0×10-3 C .【答案】 (1)8.0 V (2)2.88 W (3)4.0×10-3 C13.(15分)如图11甲所示,两根足够长的直金属导轨MN 、PQ 平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上,两导轨间距为L.M、P两点间接有阻值为R的电阻.一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上,并与导轨垂直.整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向下.导轨和金属杆的电阻可忽略.让ab杆沿导轨由静止开始下滑,导轨和金属杆接触良好,不计它们之间的摩擦.图11(1)由b向a方向看到的装置如图14乙所示,请在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图;(2)在加速下滑过程中,当ab杆的速度大小为v时,求ab杆中的电流及其加速度的大小;(3)求在下滑过程中,ab杆可以达到的速度最大值.【解析】(1)如图所示,重力mg,竖直向下;支持力N,垂直斜面向上;安培力F,沿斜面向上.(2)当ab杆速度为v时,感应电动势E=BL v,此时电路中电流I=ER=BL vRab杆受到安培力F=BIL=B2L2v R根据牛顿运动定律,有ma=mg sin θ-F=mg sin θ-B2L2v R,a=g sin θ-B2L2v mR.(3)当B2L2vR=mg sin θ时,ab杆达到最大速度v m=mgR sin θB2L2.【答案】(1)见解析(2)BL vR g sin θ-B2L2vmR(3)v m=mgR sin θB2L2。

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人教版高中物理选修3-2测试题及答案解析全套含模块综合测试题,共4套第四章电磁感应(时间:50分钟满分:100分)一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分,第1~5小题中只有一个选项符合题意,第6~8小题中有多个选项符合题意,全选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.如图1所示,大圆导线环A中通有电流,方向如图所示,另在导线环所在的平面画一个圆B,它的一半面积在A环内,另一半面积在A环外。

则B圆内的磁通量()图1A.为零B.垂直纸面向里C.垂直纸面向外D.条件不足,无法判断解析:选B根据右手螺旋定则可知,A产生的磁场在A线圈内部垂直纸面向里,在外部垂直纸面向外,由于磁感线是闭合的曲线,所以A内部的磁感线一定比A外部的磁感线要密一些,所以B项正确。

2.如图2所示,a为圆形金属环,b为直导线,且b垂直环面穿过圆环中心()图2A.若直导线b中通入恒定电流,金属环a中会产生感应电流B.若直导线b中通入交变电流,金属环a中会产生感生电流C.若直导线b中通入恒定电流,同时让直导线b绕过圆环中心的水平轴在竖直平面内转动,金属环a中会产生感应电流D.以上三种说法均不对解析:选D产生感应电流的条件是闭合回路中磁通量发生变化,不管b中通入什么样的电流,穿过a 中的磁通量始终为0,D 对。

3.半径为r 带缺口的刚性金属圆环在纸面上固定放置,在圆环的缺口两端引出两根导线,分别与两块垂直于纸面固定放置的平行金属板连接,两板间距为d ,如图3甲所示。

有一变化的磁场垂直于纸面,规定向内为正,变化规律如图乙所示。

在t =0时刻平板之间中心有一重力不计,电荷量为q 的静止微粒。

则以下说法正确的是( )图3A .第2秒内上极板为正极B .第3秒内上极板为负极C .第2秒末微粒回到了原来位置D .第2秒末两极板之间的电场强度大小为0.2 πr 2/d解析:选A 根据楞次定律,结合图像可以判断:在0~1 s 内,下极板为正极,上极板为负极;第2秒内上极板为正极,下极板为负极;第3秒内上极板为正极,下极板为负极;第4秒内上极板为负极,下极板为正极,故A 选项正确,B 选项错误。

最新人教版高中物理选修3-2测试题及答案全套

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最新人教版高中物理选修3-2测试题及答案全套单元测评(一)电磁感应(时间:90分钟满分:100分)第Ⅰ卷(选择题,共48分)一、选择题(本题有12小题,每小题4分,共48分.)1.下列现象中,属于电磁感应现象的是()A.小磁针在通电导线附近发生偏转B.通电线圈在磁场中转动C.因闭合线圈在磁场中运动而产生的电流D.磁铁吸引小磁针解析:电磁感应是指“磁生电”的现象,而小磁针和通电线圈在磁场中转动,反映了磁场力的性质,所以A、B、D项不是电磁感应现象,C项是电磁感应现象.答案:C如图所示,开始时矩形线框与匀强磁场的方向垂直,且一半在磁场内,一半在磁场外,若要使线框中产生感应电流,下列办法中不可行的是() A.将线框向左拉出磁场B.以ab边为轴转动(小于90°)C.以ad边为轴转动(小于60°)D.以bc边为轴转动(小于60°)解析:将线框向左拉出磁场的过程中,线框的bc部分做切割磁感线运动,或者说穿过线框的磁通量减少,所以线框中将产生感应电流.当线框以ab边为轴转动时,线框的cd边的右半段在做切割磁感线运动,或者说穿过线框的磁通量在发生变化,所以线框中将产生感应电流.当线框以ad边为轴转动(小于60°)时,穿过线框的磁通量在减小,所以在这个过程中线框中会产生感应电流.如果转过的角度超过60°(60°~300°),bc 边将进入无磁场区,那么线框中将不产生感应电流.当线框以bc边为轴转动时,如果转动的角度小于60°,则穿过线框的磁通量始终保持不变(其值为磁感应强度与矩形线框面积的一半的乘积).答案:D如图所示,通电螺线管水平固定,OO′为其轴线,a、b、c三点在该轴线上,在这三点处各放一个完全相同的小圆环,且各圆环平面垂直于OO′轴.则关于这三点的磁感应强度B a、B b、B c的大小关系及穿过三个小圆环的磁通量Φa、Φb、Φc的大小关系,下列判断正确的是()A.B a=B b=B c,Φa=Φb=ΦcB.B a>B b>B c,Φa<Φb<ΦcC.B a>B b>B c,Φa>Φb>ΦcD.B a>B b>B c,Φa=Φb=Φc解析:根据通电螺线管产生的磁场特点可知B a>B b>B c,由Φ=BS可得Φa >Φb>Φc,故C项正确.答案:C如图所示,一均匀的扁平条形磁铁的轴线与圆形线圈在同一平面内,磁铁中心与圆心重合,为了在磁铁开始运动时在线圈中得到逆时针方向的感应电流,磁铁的运动方式应是()A.N极向纸内,S极向纸外,使磁铁绕O点转动B.N极向纸外,S极向纸内,使磁铁绕O点转动C.磁铁在线圈平面内顺时针转动D.磁铁在线圈平面内逆时针转动解析:当N极向纸内、S极向纸外转动时,穿过线圈的磁场由无到有并向里,感应电流的磁场应向外,电流方向为逆时针,A选项正确;当N极向纸外、S极向纸内转动时,穿过线圈的磁场向外并增加,电流方向为顺时针,B选项错误;当磁铁在线圈平面内绕O点转动时,穿过线圈的磁通量始终为零,因而不产生感应电流,C、D选项错误.答案:A5.穿过闭合回路的磁通量Φ随时间t变化的图象分别如图所示,下列关于回路中产生的感应电动势的论述,正确的是()①②③④A.图①中回路产生的感应电动势恒定不变B.图②中回路产生的感应电动势一直在变大C.图③中回路在0~t1时间内产生的感应电动势小于在t1~t2时间内产生的感应电动势D.图④中回路产生的感应电动势先变小再变大解析:图④中磁通量的变化率先变小后变大,因此,回路产生的感应电动势先变小再变大.答案:D6.(多选题)变压器的铁芯是利用薄硅钢片叠压而成的,而不是采用一整块硅钢,这是因为()A.增大涡流,提高变压器的效率B.减小涡流,提高变压器的效率C.增大铁芯中的电阻,以产生更多的热量D.增大铁芯中的电阻,以减小发热量解析:不使用整块硅钢而是采用很薄的硅钢片,这样做的目的是增大铁芯中的电阻,阻断涡流回路,来减少电能转化成铁芯的内能,提高效率是防止涡流而采取的措施.本题正确选项是BD.答案:BD7.(多选题如图所示,电阻不计的平行金属导轨固定在一绝缘斜面上,两相同的金属导体棒a、b垂直于导轨静止放置,且与导轨接触良好,匀强磁场垂直穿过导轨平面.现用一平行于导轨的恒力F作用在a的中点,使其向上运动.若b始终保持静止,则它所受摩擦力可能()A.变为0B.先减小后不变C.等于F D.先增大再减小解析:导体棒a在恒力F作用下加速运动,最后匀速运动,闭合回路中产生感应电流,导体棒b受到安培力方向应沿斜面向上,且逐渐增大,最后不变.由力平衡可知,导体棒b受到的摩擦力先沿斜面向上逐渐减小,最后不变,所以选项A、B正确,选项C、D错误.答案:AB8.如图所示,两条平行虚线之间存在匀强磁场,虚线间的距离为l,磁场方向垂直纸面向里,abcd是位于纸面内的梯形线圈,ad与bc间的距离也为l,t=0时刻,bc边与磁场区域左边界重合.现令线圈以向右的恒定速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域,取沿a→b→c→d→a方向的感应电流为正,则在线圈穿越磁场区域的过程中,感应电流I随时间t的变化的图线是图中的()A BC D解析:0~lv段,由右手定则判断感应电流方向为a→d→c→b→a,大小逐渐增大;lv~2lv段,由右手定则判断感应电流方向为a→b→c→d→a,大小逐渐增大,故B选项正确.答案:B9.(多选题)如图所示,水平放置的平行金属导轨左边接有电阻R,轨道所在处有竖直向下的匀强磁场,金属棒ab横跨导轨,它在外力的作用下向右匀速运动,速度为v.若将金属棒的运动速度变为2v,(除R外,其余电阻不计,导轨光滑)则() A.作用在ab上的外力应增大到原来的2倍B.感应电动势将增大为原来的4倍C.感应电流的功率将增大为原来的2倍D.外力的功率将增大为原来的4倍解析:由平衡条件可知,F=B2L2Rv,可见,将金属棒的运动速度变为2v时,作用在ab上的外力应增大到原来的2倍,外力的功率将增大为原来的4倍.答案:AD10.(多选题)如图所示,E为电池,L是电阻可忽略不计、自感系数足够大的线圈,D1、D2是两个规格相同且额定电压足够大的灯泡,S是控制电路的开关.对于这个电路,下列说法正确的是()A.刚闭合开关S的瞬间,通过D1、D2的电流大小相等B.刚闭合开关S的瞬间,通过D1、D2的电流大小不相等C.闭合开关S待电路达到稳定,D2熄灭,D1比原来更亮D.闭合开关S待电路达到稳定,再将S断开的瞬间,D2立即熄灭,D1闪亮一下再熄灭解析:由于线圈的电阻可忽略不计、自感系数足够大,在开关S闭合的瞬间线圈的阻碍作用很大,线圈中的电流为零,所以通过D1、D2的电流大小相等,A项正确、B项错误;闭合开关S待电路达到稳定时线圈短路,D1中电流为零,回路电阻减小,D2比原来更亮,C项错误;闭合开关S待电路达到稳定,再将S断开瞬间,D2立即熄灭,线圈和D1形成回路,D1闪亮一下再熄灭,D项正确.答案:AD如图所示,矩形线圈放置在水平薄木板上,有两块相同的蹄形磁铁,四个磁极之间的距离相等,当两块磁铁匀速向右通过线圈时,线圈仍静止不动,那么线圈受到木板的摩擦力方向是()A.先向左,后向右B.先向左、后向右、再向左C.一直向右D.一直向左解析:当两块磁铁匀速向右通过线圈时,线圈内产生感应电流,线圈受到的安培力阻碍线圈相对磁铁的向左运动,故线圈有相对木板向右运动的趋势,故受到的静摩擦力总是向左.选项D正确,A、B、C项错误.答案:D光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线,如图所示,抛物线的方程为y =x 2,其下半部处在一个水平方向的匀强磁场中,磁场的上边界是y =a 的直线(如图中的虚线所示).一个小金属块从抛物线上y =b (b >a )处以速度v 沿抛物线下滑,假设曲面足够长,则金属块在曲面上滑动的过程中产生的焦耳热总量是( )A .mgbB.12m v 2 C .mg (b -a ) D .mg (b -a )+12m v 2 解析:金属块进出磁场时,会产生涡流,部分机械能转化成焦耳热,所能达到的最高位置越来越低,当最高位置y =a 时,由于金属块中的磁通量不再发生变化,金属块中不再产生涡流,机械能也不再损失,金属块会在磁场中往复运动,此时的机械能为mga ,整个过程中减少的机械能为mg (b -a )+12m v 2,全部转化为内能,所以D 项正确.答案:D第Ⅱ卷(非选择题,共52分)二、实验题(本题有2小题,共14分.请按题目要求作答)13.(6分)如图所示,在一根较长的铁钉上,用漆包线绕两个线圈A 和B .将线圈B 的两端与漆包线CD 相连,使CD 平放在静止的小磁针的正上方,与小磁针平行.试判断合上开关的瞬间,小磁针N 极的偏转情况?线圈A 中电流稳定后,小磁针又怎样偏转?解析:在开关合上的瞬间,线圈A内有了由小变大的电流,根据安培定则可判断出此时线圈A在铁钉内产生了一个由小变大的向右的磁场.由楞次定律可知,线圈B内感应电流的磁场应该阻碍铁钉内的磁场在线圈B内的磁通量的增加,即线圈B内感应电流的磁场方向是向左的.由安培定则可判断出线圈B 内感应电流流经CD时的方向是由C到D.再由安培定则可以知道直导线CD内电流所产生的磁场在其正下方垂直于纸面向里,因此,小磁针N极应该向纸内偏转.线圈A内电流稳定后,CD内不再有感应电流,所以,小磁针又回到原来位置.答案:在开关合上的瞬间,小磁针的N极向纸内偏转.(3分)当线圈A内的电流稳定以后,小磁针又回到原来的位置(3分)14.(8分)如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置,部分导线已连接.(1)用笔画线代替导线将图中未完成的电路连接好.(2)如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,那么闭合电键后,将原线圈迅速插入副线圈的过程中,电流计指针将向________偏;原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器滑片迅速向右移动时,电流计指针将向________偏.答案:(1)如图所示.(4分)(2)右(2分)左(2分)三、计算题(本题有3小题,共38分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)15.(10分)匀强磁场的磁感应强度B=0.8 T,矩形线圈abcd的面积S=0.5 m2,共10匝,开始B与S垂直且线圈有一半在磁场中,如图所示.(1)当线圈绕ab边转过60°时,线圈的磁通量以及此过程中磁通量的改变量为多少?(2)当线圈绕dc边转过60°时,求线圈中的磁通量以及此过程中磁通量的改变量.解析:(1)当线圈绕ab转过60°时,Φ=BS⊥=BS cos 60°=0.8×0.5×12Wb=0.2 Wb(此时的S⊥正好全部处在磁场中).在此过程中S⊥没变,穿过线圈的磁感线条数没变,故磁通量变化量ΔΦ=0. (5分)(2)当线圈绕dc 边转过60°时,Φ=BS ⊥, 此时没有磁场穿过S ⊥,所以Φ=0; 不转时Φ1=B ·S2=0.2 Wb ,转动后Φ2=0,ΔΦ=Φ2-Φ1=-0.2 Wb , 故磁通量改变了0.2 Wb. (5分) 答案:(1)0 (2)0.2 Wb16.(14分)两根光滑的长直金属导轨MN 、M ′N ′平行置于同一水平面内,导轨间距为l ,电阻不计,M 、M ′处接有如图20所示的电路,电路中各电阻的阻值均为R ,电容器的电容为C .长度也为l 、阻值同为R 的金属棒ab 垂直于导轨放置,导轨处于磁感应强度为B 、方向竖直向下的匀强磁场中.ab 在外力作用下向右匀速运动且与导轨保持良好接触,在ab 运动距离为x 的过程中,整个回路中产生的焦耳热为Q .求:(1)ab 运动速度v 的大小; (2)电容器所带的电荷量q .解析 (1)设ab 上产生的感应电动势为E ,回路中的电流为I ,ab 运动距离为x ,所用时间为t ,则有E =Bl v (2分) I =E4R(2分) t =xv (2分) Q =I 2(4R )t (2分)由上述方程得v =4QRB 2l 2x (2分)(2)设电容器两极板间的电势差为U ,则有U =IR ,电容器所带电荷量q =CU ,(2分) 解得q =CQRBlx (2分) 答案:(1)4QR B 2l 2x(2)CQRBlx17.(14分)如图所示,两足够长的光滑金属导轨竖直放置,相距为L ,一理想电流表与两导轨相连,匀强磁场与导轨平面垂直.一质量为m 、有效电阻为R 的导体棒在距磁场上边界h 处静止释放.导体棒进入磁场后,流经电流表的电流逐渐减小,最终稳定为I .整个运动过程中,导体棒与导轨接触良好,且始终保持水平,不计导轨的电阻.求:(1)磁感应强度的大小B ;(2)电流稳定后,导体棒运动速度的大小v ; (3)流经电流表电流的最大值I m .解析:(1)电流稳定后,导体棒做匀速运动,受力平衡, 有F 安=G ,即BIL =mg ①(2分)解得B =mgIL ②(2分)(2)由法拉第电磁感应定律得导体棒产生的感应电动势 E =BL v ③(1分)闭合电路中产生的感应电流I =ER ④(1分) 由②③④式解得v =I 2Rmg (2分)(3)由题意知,导体棒刚进入磁场时的速度最大,设为v m , 由机械能守恒定律得12m v 2m =mgh (2分)感应电动势的最大值E m =Bl v m (1分) 感应电流的最大值I m =E mR (1分) 解得I m =mg 2ghIR .(2分)答案:(1)mgIL (2)I 2R mg (3)mg 2gh IR单元测评(二) 交变电流(时间:90分钟 满分:100分) 第Ⅰ卷(选择题,共48分)一、选择题(本题有12小题,每小题4分,共48分.) 1.在下图中,不能产生交变电流的是( )ABCD解析:矩形线圈绕着垂直于磁场方向的转轴做匀速圆周运动就产生交流电,而A图中的转轴与磁场方向平行,线圈中无电流产生,所以选A.答案:A2.闭合线圈在匀强磁场中匀速转动时,产生的正弦式交变电流i=I m sin ωt.若保持其他条件不变,使线圈的匝数和转速各增加1倍,则电流的变化规律为()A.i′=I m sin ωt B.i′=I m sin 2ωtC.i′=2I m sin ωt D.i′=2I m sin 2ωt解析:由电动势的最大值知,最大电动势与角速度成正比,与匝数成正比,所以电动势最大值为4E m,匝数加倍后,其电阻也应该加倍,此时线圈的电阻为2R,根据欧姆定律可得电流的最大值为I m′=4E m2R=2I m,因此,电流的变化规律为i′=2I m sin 2ωt.答案:D3.(多选题)如图是某种正弦式交变电压的波形图,由图可确定该电压的()A .周期是0.01 sB .最大值是311 VC .有效值是220 VD .表达式为u =220sin 100πt (V)解析:由波形图可知:周期T =0.02 s ,电压最大值U m =311 V ,所以有效值U =U m 2=220 V ,表达式为u =U m sin 2πT t (V)=311sin100πt (V),故选项B 、C正确,选项A 、D 错误.答案:BC4.(多选题)如图所示,变频交变电源的频率可在20 Hz 到20 kHz 之间调节,在某一频率时,L 1、L 2两只灯泡的炽热程度相同.则下列说法中正确的是 ( )A .如果将频率增大,L 1炽热程度减弱、L 2炽热程度加强B .如果将频率增大,L 1炽热程度加强、L 2炽热程度减弱C .如果将频率减小,L 1炽热程度减弱、L 2炽热程度加强D .如果将频率减小,L 1炽热程度加强、L 2炽热程度减弱解析:某一频率时,两只灯泡炽热程度相同,应有两灯泡消耗的功率相同,频率增大时,感抗增大,而容抗减小,故通过A1的电流增大,通过A2的电流减小,故B项正确;同理可得C项正确,故选B、C.答案:BC5.(多选题)如图所示,在远距离输电过程中,若保持原线圈的输入功率不变,下列说法正确的是()A.升高U1会减小输电电流I2B.升高U1会增大线路的功率损耗C.升高U1会增大线路的电压损耗D.升高U1会提高电能的利用率解析:提高输电电压U1,由于输入功率不变,则I1将减小,又因为I2=n1n2I1,所以I2将减小,故A项对;线路功率损耗P损=I22R,因此功率损耗在减小,电压损失减小,故B项、C项错误;因线路损耗功率减小,因此利用率将升高,D项正确.答案:AD6.如图甲所示,a、b为两个并排放置的共轴线圈,a中通有如图乙所示的交变电流,则下列判断错误的是()甲乙A.在t1到t2时间内,a、b相吸B.在t2到t3时间内,a、b相斥C.t1时刻两线圈间作用力为零D.t2时刻两线圈间吸引力最大解析:t1到t2时间内,a中电流减小,a中的磁场穿过b且减小,因此b中产生与a同向的磁场,故a、b相吸,A选项正确;同理B选项正确;t1时刻a 中电流最大,但变化率为零,b中无感应电流,故两线圈的作用力为零,故C 选项正确;t2时刻a中电流为零,但此时电流的变化率最大,b中的感应电流最大,但相互作用力为零,故D选项错误.因此,错误的应是D.答案:D7.如图所示是四种亮度可调的台灯的电路示意图,它们所用的白炽灯泡相同,且都是“220 V40 W”,当灯泡所消耗的功率都调到20 W时,消耗功率最小的台灯是()ABCD解析:利用变阻器调节到20 W时,除电灯消耗电能外,变阻器由于热效应也要消耗一部分电能,使台灯消耗的功率大于20 W,利用变压器调节时,变压器的输入功率等于输出功率,本身不消耗电能,所以C中台灯消耗的功率最小.答案:C8.一电阻接一直流电源,通过4 A的电流时热功率为P,若换接一正弦交流电源,它的热功率变为P2,则该交流电电流的最大值为()A.4 A B.6 A C.2 A D.4 2 A解析:由P=I2R得R=PI2=P16,接交流电时,P2=I′2P16,2I′2=16,I′=42A,所以I m=2I′=4 A.应选A.答案:A9.(多选题)如图所示为两个互感器,在图中圆圈内a、b表示电表,已知电压比为100∶1,电流比为10∶1,电压表的示数为220 V,电流表的示数为10 A,则()A.a为电流表,b为电压表B.a为电压表,b为电流表C.线路输送电功率是2 200 WD.线路输送电功率是2.2×106 W解析:电压互感器应并联在电路中,并且是降压变压器,即图中a为电压互感器,由其读数知,输电线上的电压为22 000 V,同理可知输电线上的电流为100 A.答案:BD10.水电站向小山村输电,输送电功率为50 kW ,若以1 100 V 送电,则线路损失为10 kW ,若以3 300 V 送电,则线路损失可降为( )A .3.3 kWB .1.1 kWC .30 kWD .11 kW解析:由P =UI ,ΔP =I 2R 可得:ΔP =P2U2R ,所以当输送电压增大为原来3倍时,线路损失变为原来的19,即ΔP =1.1 kW.答案:B11.如图所示,理想变压器的原、副线圈的匝数比n 1∶n 2=2∶1,原线圈接正弦式交流电,副线圈接电动机,电动机线圈电阻为R ,当输入端接通电源后,电流表读数为I ,电动机带动一质量为m 的重物以速度v 匀速上升,若电动机因摩擦造成的能量损失不计,则图中电压表的读数为( )A .4IR +mg vI B.mg v I C .4IRD.14IR +mg v I 解析:根据电流与匝数的关系知变压器的输出电流为2I ,电动机消耗的总功率为P 2=mg v +4IR ,又变压器的输入功率P 1=UI =P 2=mg v +4I 2R ,则U =mg vI +4IR ,故A 项正确.答案:A12.(多选题)如图所示,M是一小型理想变压器,接线柱a、b接在电压u =311sin 314t (V)的正弦交流电源上,变压器右侧部分为一火警报警系统原理图,其中R2是半导体热敏传感器(温度升高时R2的电阻减小),电流表A2安装在值班室,显示通过R1的电流,电压表V2显示加在报警器上的电压(报警器未画出),R3为一定值电阻.当传感器R2所在处出现火警时,以下说法中正确的是()A.A1的示数增大,A2的示数减小B.A1的示数不变,A2的示数增大C.V1的示数不变,V2的示数减小D.V1的示数增大,V2的示数增大解析:传感器R2所在处出现火警,温度升高,则R2电阻减小,副线圈负载电阻减小.因输出电压不变,所以副线圈电流增大,则电阻R3两端电压增大,电压表V2的示数减小,电流表A2的示数减小.副线圈电流增大,则原线圈电流增大,但输入电压不变,即电流表A1的示数增大,电压表V1的示数不变.答案:AC第Ⅱ卷(非选择题,共52分)二、计算题(本题有4小题,共52分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)13.(12分)一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场方向的固定轴转动,线圈匝数n=100匝.穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间按正弦规律变化,如图甲所示.发电机内阻r=5.0 Ω,外电路电阻R=95 Ω.已知感应电动势的最大值E m=nωΦm,其中Φm为穿过每匝线圈磁通量的最大值.求串联在外电路中的交流电流表(内阻不计)的读数.甲乙解析:从Φ-t图线看出Φm=1.0×10-2Wb,T=3.14×10-2s.(2分) 已知感应电动势的最大值E m=nωΦm,又ω=2πT.(3分)故电路中电流最大值I m=E mR+r=n·2π·ΦmT(R+r)=100×2×3.14×1.0×10-23.14×(95+5.0)×10-2A=2 A(4分)交流电流表读数是交变电流的有效值,即I=I m2=1.4 A.(3分)答案:1.4 A14.(12分)有一个电子元件,当它两端的电压的瞬时值高于u=110 2 V 时则导电,低于u=110 2 V时不导电,若把这个电子元件接到220 V、50 Hz的正弦式交变电流的两端,则它在1 s 内导电多少次?每个周期内的导电时间为多少?解析:由题意知,加在电子元件两端电压随时间变化的图象如图所示,表达式为u =2202sin ωt V .(2分)其中ω=2πf ,f =50 Hz ,T =1f =0.02 s ,得u =2202sin100πt V .(2分)把u ′=110 2 V 代入上述表达式得到t 1=1600 s ,t 2=5600s(2分) 所以每个周期内的通电时间为Δt =2(t 2-t 1)=4300 s =175s .(3分) 由所画的u -t 图象知,一个周期内导电两次,所以1 s 内导电的次数为n =2t T =100.(3分)答案:100次 175s 15.(14分)如图所示,变压器原线圈输入电压为220 V ,副线圈输出电压为36 V ,两只灯泡的额定电压均为36 V ,L 1额定功率为12 W ,L 2额定功率为6 W .求:(1)该变压器的原、副线圈匝数比.(2)两灯均工作时原线圈的电流以及只有L 1工作时原线圈中的电流.解析:(1)由变压比公式得U 1U 2=n 1n 2(2分) n 1n 2=22036=559.(2分) (2)两灯均工作时,由能量守恒得P 1+P 2=U 1I 1(3分)I 1=P 1+P 2U 1=12+6220A =0.082 A(2分) 只有L 1灯工作时,由能量守恒得P 1=U 1I ′1(3分)解得I ′1=P 1U 1=12220A =0.055 A .(2分) 答案:(1)55∶9 (2)0.082 A 0.055 A16.(14分)某村在较远的地方建立了一座小型水电站,发电机的输出功率为100 kW ,输出电压为500 V ,输电导线的总电阻为10 Ω,导线上损耗的电功率为4 kW ,该村的用电电压是220 V .(1)输电电路如图所示,求升压、降压变压器的原、副线圈的匝数比;(2)如果该村某工厂用电功率为60 kW ,则该村还可以装“220 V ,40 W”的电灯多少盏?解析:(1)因为P损=I22R线(2分)所以I2=P损R线=4×10310A=20 A(1分)I1=PU1=100×103500A=200 A(2分)则n1n2=I2I1=20200=110(1分)U3=U2-I2R线=(500×10-20×10) V=4 800 V(2分)则n3n4=U3U4=4 800220=24011.(1分)(2)设还可装灯n盏,据功率相等有P3=P4(1分)其中P4=(n×40+60×103) W(1分)P3=(100-4) kW=96 kW(1分)所以n=900.(2分)答案:(1)1∶10240∶11(2)900盏单元测评(三)传感器(时间:90分钟满分:100分)第Ⅰ卷(选择题,共48分)一、选择题(本题有12小题,每小题4分,共48分.)1.关于干簧管,下列说法正确的是()A.干簧管接入电路中相当于电阻的作用B.干簧管是根据热胀冷缩的原理制成的C.干簧管接入电路中相当于开关的作用D.干簧管是作为电控元件以实现自动控制的答案:C2.(多选题)为了保护电脑元件不受损害,在电脑内部有很多传感器,其中最重要的就是温度传感器,常用的温度传感器有两种,一种是用金属做的热电阻,另一种是用半导体做的热敏电阻.关于这两种温度传感器的特点说法正确的是()A.金属做的热电阻随着温度的升高电阻变大B.金属做的热电阻随着温度的升高电阻变小C.用半导体做的热敏电阻随着温度的升高电阻变大D.用半导体做的热敏电阻随着温度的升高电阻变小解析:金属的电阻率随着温度的升高而变大,半导体在温度升高时电阻会变小.答案:AD3.街旁的路灯、江海里的航标都要求在夜晚亮、白天熄,利用半导体的电学特性制成了自动点亮、熄灭的装置,实现了自动控制,这是利用半导体的() A.压敏性B.光敏性C.热敏性D.三种特性都利用答案:B4.(多选题)有定值电阻、热敏电阻、光敏电阻三只元件,将这三只元件分别接入如图所示电路中的A、B两点后,用黑纸包住元件或者把元件置入热水中,观察欧姆表的示数,下列说法中正确的是()A.置入热水中与不置入热水中相比,欧姆表示数变化较大,这只元件一定是热敏电阻B.置入热水中与不置入热水中相比,欧姆表示数不变化,这只元件一定是定值电阻C.用黑纸包住元件与不用黑纸包住元件相比,欧姆表示数变化较大,这只元件一定是光敏电阻D.用黑纸包住元件与不用黑纸包住元件相比,欧姆表示数相同,这只元件一定是定值电阻解析:热敏电阻的阻值随温度变化而变化,定值电阻和光敏电阻不随温度变化;光敏电阻的阻值随光照变化而变化,定值电阻和热敏电阻不随之变化.答案:AC5.传感器是一种采集信息的重要器件,如图是由电容器作为传感器来测定压力变化的电路,当待测压力作用于膜片电极上时,下列说法中正确的是()①若F向下压膜片电极,电路中有从a到b的电流②若F向下压膜片电极,电路中有从b到a的电流③若F向下压膜片电极,电路中不会有电流产生④若电流表有示数,说明压力F发生变化⑤若电流表有示数,说明压力F不会发生变化A.②④B.①④C.③⑤D.①⑤解析:当下压时,因为C=εr S4πkd,d减小,C增大,在U不变时,因为C=QU,Q增大,从b向a有电流流过,②正确;当F变化时,电容器两板的间距变化,电容变化,电容器上的带电量发生变化,电路中有电流,④正确,故选A.答案:A6.如图所示,R1为定值电阻,R2为负温度系数的热敏电阻,当温度降低时,电阻变大,L为小灯泡,当温度降低时()。

高中物理选修3-2同步检测:模块综合测试卷

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.感应电流方向相同,感应电流所受作用力的方向相同.感应电流方向相反,感应电流所受作用力的方向相反.感应电流方向相反,感应电流所受作用力的方向相同电流表的指针发生偏转.下列说法正确的是().回路中电流大小变化,方向不变.回路中电流大小不变,方向变化.回路中电流的大小和方向都周期性变化.回路中电流方向不变,从b导线流进电流表圆盘在磁场中切割磁感线产生恒定的感应电动势【解析】输电线中电流I=P/U,输电线上损失功率P′=I2R线=P2R线/U2=1 kW.选项A正确.【答案】 A4.压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小,在升降机中将重物放在压敏电阻上,压敏电阻接在如图甲所示的电路中,电流表示数变化如图乙所示,某同学根据电流表的示数变化情况推断升降机的运动状态,下列说法中正确的是()A.0~t1时间内,升降机一定匀速运动B.0~t1时间内,升降机可能减速上升C.t1~t2时间内,升降机可能匀速上升D.t1~t2时间内,升降机可能匀加速上升【解析】在0~t1时间内,电流恒定,表明压敏电阻的阻值恒定,则重物对压敏电阻压力恒定,则升降机可能处于静止、匀速运动或匀变速直线运动,故A选项错误,B选项正确.t1~t2时间内,电流在增加,表明压敏电阻的阻值在减小,则重物对压敏电阻的压力在增大,故不可能做匀速运动或匀加速运动,C、D两项都错.【答案】 B5.在生产实际中,有些高压直流电路中含有自感系数很大的线圈,当电路中的开关S 由闭合到断开时,线圈会产生很高的自感电动势,使开关S处产生电弧,危及操作人员的人身安全.为了避免电弧的产生,可在线圈处并联一个元件,在如图所示的方案中可行的是()【答案】 B6.如图,A为螺线管,B为铁芯,C为套在铁芯B上的绝缘磁环.现将A、B、C放置在天平的左盘上,当A中通有电流I时,C悬停在A的上方,天平保持平衡;当调节滑动变阻器,使A中的电流增大时,绝缘磁环C将向上运动,在绝缘磁环C上升到最高点的过程中,若不考虑摩擦及空气阻力的影响,下列说法中正确的是()A.天平仍然保持平衡B.天平左盘先下降后上升C.天平左盘先上升后下降D.绝缘磁环速度最大时,加速度也最大【答案】 B7.如图所示,一矩形线框以竖直向上的初速度进入只有一条水平边界的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,进入磁场后上升一段高度又落下离开磁场,运动过程中线框只受重力和安培力作用,线框在向上、向下经过图中1、2位置时的速率按时间顺序依次为v1、v2、v3和v4,则可以确定()A.v1<v2B.v2<v3C.v3<v4D.v4<v1【解析】由能量守恒定律可知,线框从进入磁场到离开磁场的过程中,有部分机械能转化为焦耳热,即机械能减小,则v4<v1,D正确;而线框完全在磁场中运动时,由于磁通量不变,没有感应电流,故线框只受重力作用,机械能守恒,则v2=v3,B错误;由楞次定律可知,线框进入磁场时受到的安培力方向竖直向下,重力方向竖直向下,因而做减速运动,则v1>v2,A错误;线框离开磁场时受到的安培力方向竖直向上,重力方向竖直向下,二者大小关系不能确定,故v3、v4大小关系也不能确定,C错误.【答案】 D8.如图所示的电路中,电容C和电感L的值都很大,L的电阻不计,A、B是完全相同的灯泡,当电键K闭合时,下面所叙述的情况中正确的是()A.A灯比B灯先亮,然后A灯熄灭B.B灯比A灯先亮,然后B灯熄灭C.A灯、B灯一起亮,然后A灯熄灭D.A灯、B灯一起亮,然后B灯熄灭【解析】因A灯串接了一个电感L,由于电感阻碍电流的变化,故A灯后亮;而B 灯串接了一个电容C,故B灯亮一下即熄灭,故B正确.【答案】 B9.如图所示,甲图中两导轨不平行,而乙图中两导轨平行,其余物理条件都相同,金属棒MN正在导轨上向右匀速运动,在金属棒运动过程中,将观察到()A.L1、L2都发光,只是亮度不同B.L1、L2都不发光C.L2发光,L1不发光D.L1发光,L2不发光【解析】甲图右侧线圈中感应电动势的大小时刻变化,乙图右侧线圈中感应电动势恒定.据变压器只能改变交变电压可知L1发光,L2不发光.【答案】 D10.如右图所示电路,L为自感系数很大的电感线圈,N为试电笔中的氖管(启辉电压约70 V),电源电动势约为10 V.已知直流电使氖管启辉时辉光只产生在负极周围,则() A.S接通时,氖管不会亮B.S接通时启辉,辉光在a端C.S接通后迅速切断时启辉,辉光在a端D.条件同C,辉光在b端【答案】AD11.如图所示,一台理想变压器的原、副线圈的匝数比为n1:n2=:1,在副线圈两端接有“6 V40 W”的电灯泡.若灯泡正常发光,则下列说法中正确的是()A.在原、副线圈中,通过每匝线圈的磁通量时时刻刻都相同B.通过原、副线圈的交变电流的频率相同C.变压器输入电压的最大值为240 VD.变压器的输入功率为40 W【解析】由变压器基本原理可知,理想变压器原、副线圈中通过每匝线圈的磁通量都相等,通过原、副线圈的交变电流的频率相同,所以选项A、B正确;因为灯泡正常发光,所以变压器输出电压的有效值为6 V,由电压关系可知,原线圈输入电压的有效值为240 V,不是最大值,所以选项C错误;理想变压器的输入功率与输出功率相等,所以变压器的输入功率为40 W,选项D正确.【答案】ABD12.远距离输电装置如图所示,升压变压器和降压变压器均是理想变压器.当S由2改接为1时,下列说法正确的是()A.电压表读数变大B.电流表读数变大C.电流表读数变小接有一理想二极管(正向电阻为零,反向电阻为无穷大线圈的匝数比为:1.,电阻R 上电流的有效值为________A.210℃左右的环境中工作的某自动恒温箱原理简图,箱内的40 kΩ,R t 为热敏电阻,它的电阻随温度变化的图线如图时,电压鉴别器会令开关S 接通,恒温箱内的电热丝发热,时,电压鉴别器使S 断开,停止加热,恒温箱内的温度恒定在设电路两端电压为U ,当U ab =0时,有U R 1+R 2R 1=UR 3+R 20 kΩ时,t =35℃.小题,共37分,解答应写出必要的文字说明﹑方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位如图所示,变压器原线圈输入电压为220 V,副线圈输出电压为,L2额定功率为6 W.试求:该变压器的原、副线圈匝数比.两灯均工作时原线圈的电流以及只有L1工作时原线圈中的电流.两灯均工作时,由能量守恒得灯工作时,由能量守恒得拉力随时间变化的关系式;x=4.5 m处时撤掉拉力,此时导体棒两端的电压,此后电阻经时间t导体棒的速度v=at,位移x=12at2产生的感应电动势为E=BL v,产生的感应电流为I=ER+r如图所示,光滑平行金属导轨相距30 cm ,电阻不计.沿导轨滑动.与导轨相连的平行金属板A 、B 相距6 cm ,电阻v 向右匀速运动时,一带电微粒在试求速率v 的大小.,平行板AB 间距为d ,0.1=14Bl v板间能做匀速圆周运动,则mg =Eq =BL v 2q 4dgBq =L v 24dg10×0.020.3m/s =0.4 m/s.。

人教版本高中物理选修32高中高二模块测试

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高中物理学习资料金戈铁骑整理制作枣庄三中高二物理选修3-2模块测试一、此题共10小题,在每题给出的四个选项中,只有一个选项是切合题意的。

(每题4分,共40分) 1.在物理学史上,奥斯特第一发现电流四周存在磁场。

随后,物理学家提出“磁生电”的闪光思想。

好多科学家为证明这类思想进行了十多年的艰辛研究,第一成功发现A.牛顿B.爱因斯坦C.法拉第“磁生电”的物理学家是D.霍金2.一圆线圈位于垂直纸面向里的匀强磁场中,以下图。

以下操作中一直保证线圈在磁场中,能使线圈中产生感觉电流的是把线圈向右拉动把线圈向上拉动以圆线圈的随意直径为轴转动以下图,长直导线旁边同一平面内有一矩形线圈abcd,导线中通有竖直向上的电流。

以下操作瞬时,能在线圈中产生沿adcba方向电流的是线圈向右平动线圈竖直向下平动线圈向左平动要使变压器副线圈两头电压为零,变压器原线圈两头的电压随时间的变化应是5.以下图电路中AB两头加沟通电压u=141sin157tV时,小灯泡发光。

若AB间电压变换为以下四种状况时(小灯泡都没有被烧毁),能够使小灯泡亮度增添的是A.直流电压141VB.直流电压100VC.沟通电压u=141sin100tVD.沟通电压u=141sin314tV6.以下图电路中,线圈L与灯泡A并联,当合上开关S后灯A正常发光。

已知,线圈L的电阻远小于灯泡A的电阻。

则以下现象可能发生的是A.当断开S时,灯泡A立刻熄灭B.当断开S时,灯泡A忽然闪亮一下,而后渐渐熄灭C.若把线圈L换成电阻,断开S时,灯泡A渐渐熄灭D.若把线圈L换成电阻,断开S时,灯泡A忽然闪亮一下,而后渐渐熄灭7.以下图是某沟通发电机产生的感觉电动势与时间的关系图象。

假如其余条件不变,仅使线圈的转速变成本来的二倍,则沟通电动势的最大值和周期分别变成,,,,8.有一个n匝的圆形线圈,放在磁感觉强度为B的匀强磁场中,线圈平面与磁感线成30°角,磁感应强度平均变化,线圈导线的规格不变,以下方法可使线圈中的感觉电流增添一倍的是将线圈匝数增添一倍将线圈面积增添一倍C.将线圈半径增添一倍D.将线圈平面转至跟磁感线垂直的地点9.以下图为理想变压器原线圈所接正弦沟通电源两头的电压-时间图象。

高二物理选修32模块考试试卷

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· P 图9高二物理选修3-2模块考试试卷答题注意事项:1.本试卷满分100分,90分钟完卷。

2.请将选择题的答案填写在第二页下面的答题框里。

一、单项选择题(每小题3分,共30分)本题共10小题,每小题4分,共40分。

以下题目中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分1.关于感应电动势大小的下列说法中,正确的是 ( )A .线圈中磁通量变化越大,线圈中产生的感应电动势一定越大B .线圈中磁通量变化越快,产生的感应电动势越大C .线圈中磁通量越大,产生的感应电动势一定越大D .线圈放在磁感强度越强的地方,产生的感应电动势一定越大2.如右图所示,通与电流I 的直导线MN 固定在竖直位置上,且与导线框abcd 在同一平面内,则在下列情况下,导线框中不能产生感应电流的是( )A .通过直导线的电流强度增大B .通过直导线的电流强度减小C .线框水平向右移动D .线框以MN 为轴转动3.如右图所示,一个水平放置的矩形线圈abcd ,在细长水平磁铁的S 极附近竖直下落,由位置Ⅰ经位置Ⅱ到位置Ⅲ。

位置Ⅱ与磁铁同一平面,位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近Ⅱ,则在下落过程中,线圈中的感应电流的方向为 ( )A .abcdaB .adcbaC .从abcda 到adcbaD .从adcba 到abcda4.如图所示,三只完全相同的灯泡a 、b 、c 分别与电阻R 、电感L 、电容C 串联,再将三者并联,接在220V ,50Hz 的交变电源两端,三只灯泡亮度相同。

如果将电源改为220V ,60Hz 的交变电源,则( )A .三只灯泡亮度不变B .三只灯泡都将变亮C .a 亮度不变,b 变亮,c 变暗D .a 亮度不变,b 变暗,c 变亮5、如图9所示,固定直导线P 垂直于纸面,可动通电导线AB 用弹簧秤悬挂在导线P 的上方,且通电导线P 中通以垂直纸面指向读者的电流,则以下判断正确的是: A 、导线A 端指向读者运动,同时弹簧秤读数变大 B 、导线B 端指向读者运动,同时弹簧秤读数变大 C 、导线A 端指向读者运动,同时弹簧秤读数变小 D 、导线B 端指向读者运动,同时弹簧秤读数变小6、如图,在同一铁心上绕着两个线圈,单刀双掷开关原来接 在1位置,现在它从1打向2,试判断此过程中,通过R 的电流方向是: A .先由P 到Q ,再由Q到P B .先由Q到P ,再由P 到QC .始终是由Q 到PD .始终是由P 到Q7.如图所示,将一光敏电阻连入多用电表两表笔上,将多用电表的选择开关置于“欧姆”挡,用光照射光敏电阻时,表针的偏角为θ;现用手掌挡住部分光线,表针的偏角变为θ',则可判断 ( )A.θ'=θB.θ'<θC.θ'>θD.不能确定θ和θ'的关系8.在自动恒温装置中,某种半导体材料的电阻率与温度的关系如图所示,已知这种材料具有发热和控温双重功能,通电前材料的温度低于t 1,通电后,电压保持不变,它们功率是( )A.先增大后减小 .达到某一温度后功率不变B.先减小后增大.达到某一温度后功率不变C 一直增大 D.一直减小9.如图所示,同轴的两个平行导线圈M 、N ,M 中 通有右侧图象所示的交变电流,则 A .在t 1到t 2时间内导线圈M 、N 互相排斥B .在t 2到t 3时间内导线圈M 、N 互相吸引C .在t 1时刻M 、N 间相互作用的磁场力为零D .在t 2时刻M 、N 间相互作用的磁场力最大 二、双项选择题(每小题4分,共20分)11.A 、B 两圆环置于同一水平面上,其中A 均匀带电, B 为导体环。

高中人教版物理选修3-2模块综合测评+Word版含解析.doc

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模块综合测评(时间:90分钟分值:100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4个选项中,第1~6题只有一项符合题目要求,第7~10题有多项符合题目要求.全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分.)1.如图1所示,把一条长约10 m的电线的两端连接在一个灵敏电流表的两个接线柱上,形成闭合回路,让两个同学迅速摇动电线.当他们摇动的电线沿哪个方向时,灵敏电流表的示数最大()图1A.东西方向B.东偏北45°C.南北方向D.南偏东45°A[地磁场的方向是由南指向北,当电线垂直磁场方向运动,即当电线沿东西方向放置时,感应电流最大,灵敏电流表的示数最大,本题应选A.] 2.如图2所示,在圆形空间区域内存在关于直径ab对称、方向相反的两个匀强磁场,两磁场的磁感应强度大小相等,一金属导线制成的圆环刚好与磁场边界重合,下列说法中正确的是()【导学号:24622117】图2A.若使圆环向右平动,感应电流先沿逆时针方向后沿顺时针方向B.若使圆环竖直向上平动,感应电流始终沿逆时针方向C.若圆环以ab为轴转动,a点的电势高于b点的电势D.若圆环以ab为轴转动,b点的电势高于a点的电势A[若圆环向右平动,由楞次定律知感应电流先沿逆时针方向后沿顺时针方向,A选项正确;若圆环竖直向上平动,由于穿过圆环的磁通量未发生变化,所以圆环中无感应电流产生,B选项错误;若圆环以ab为轴转动,在0~90°内,由右手定则知b点的电势高于a点的电势,在90°~180°内,由右手定则知a点的电势高于b点的电势,以后a、b两点电势按此规律周期性变化,C、D选项错误.]3.用电流传感器可以清楚地演示一些电学元件对电路中电流的影响,如图3所示,在A、B间分别接入电容器、电感线圈、定值电阻.闭合开关时,计算机显示的电流随时间变化的图像分别如图中a、b、c所示,则下列判断中正确的是()图3A.A、B间接入定值电阻显示图像aB.A、B间接入电容器显示图像bC.A、B间接入电感线圈显示图像cD.A、B间接入电感线圈显示图像bD[a图像电流瞬间增大后恢复为零,这是接入了电容器,充电时有瞬间电流而后不再通电,故A错误;b图电流逐渐增大到某一数值,这是接入了电感线圈,闭合开关时对电流增大有阻碍作用但电流还是增大,只是时间上被延缓了,故B错误,D正确;c图电流瞬间增大后保持不变,这是接入了定值电阻,故C 错误;所以正确答案为D.]4.如图4所示为一正弦交变电压随时间变化的图像,由图可知()【导学号:24622118】图4A.交流电的周期为2 sB .用电压表测量该交流电压时,读数为311 VC .交变电压的有效值为220 VD .将它加在电容器上时,电容器的耐压值必须等于311 VC [交流电的周期为2×10-2 s ,即0.02 s ,选项A 错误;电压表测量的是有效值,该正弦交流电的有效值为3112V =220 V ,选项B 错误,C 正确;电容器接在交流电路中,则交变电压的最大值不能超过电容器的耐压值,或者说电容器的耐压值必须大于或等于所加交流电压的最大值,选项D 错误.]5.如图5甲所示,一矩形线圈位于随时间t 变化的匀强磁场中,磁感应强度B 随t 的变化规律如图5乙所示.以i 表示线圈中的感应电流,以图甲中线圈上箭头所示方向为电流正方向,以垂直纸面向里的磁场方向为正,则以下的i -t 图像中正确的是 ( )甲 乙图5A BC DA [由电磁感应定律和欧姆定律得I =E R =ΔΦΔt ·1R =ΔB Δt ·S R,线圈的面积S 和电阻R 都是定值,则线圈中的感应电流与磁感应强度B 随t 的变化率成正比.由图乙可知,0~1时间内,B 均匀增大,Φ增大,根据楞次定律得知,感应磁场与原磁场方向相反(感应磁场的磁感应强度的方向向外),由右手定则判断可知,感应电流是逆时针的,因而是负值.由于ΔB Δt 不变,所以可判断0~1为负的恒值;同理可知1~2为正的恒值;2~3为零;3~4为负的恒值;4~5为零;5~6为正的恒值,故选A.]6.如图6甲所示,理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2=2∶1,电压表和电流表均为理想电表,二极管为理想二极管,灯泡电阻R=55 Ω,原线圈两端加如图6乙所示的电压,下列说法正确的是()甲乙图6A.电流表的读数为 2 AB.电压表的读数为110 VC.灯泡L的功率为440 WD.副线圈两端电压为110 2 VA[根据乙图可得原线圈电压的有效值为U1=22022V=220 V,根据U1U2=n1n2可得副线圈两端的电压为110 V,因为二极管为理想二极管,所以电压表示数为55 2 V,电流表的读数为I=55255A= 2 A,灯泡的功率为P L=552× 2W=110 W,故A正确.]7.如图7所示,abcd是由粗细均匀的电阻丝制成的长方形线框,导体棒MN有电阻,可在ad边与bc边上无摩擦滑动,且接触良好,线框处于垂直纸面向里的匀强磁场中,当MN棒由靠ab边处向cd边匀速移动的过程中,下列说法中正确的是()【导学号:24622119】图7A.MN棒中电流先减小后增大B.MN棒两端电压先增大后减小C.MN棒上拉力的功率先增大后减小D.矩形线框中消耗的电功率先减小后增大AB[设MN左、右两侧电阻丝的并联阻值为R并,导体棒MN的电阻为r,则MN棒中的电流I=BL vR并+r,MN棒两端电压U MN=BL v-I·r,因当导体棒MN在线框中点时R并最大,故在MN棒运动过程中,电流I先减小后增大,而U MN先增大后减小,A、B均正确;MN棒上拉力的功率P F=BIL·v=B2L2v2R并+r,在MN棒运动过程中,P F先减小后增大,C错误;因不知R并与r的大小关系,矩形线框中消耗的电功率大小变化情况无法确定,D错误.]8.某物理兴趣小组设计了如图8所示的火情报警系统,其中M是理想变压器,将a,b接在恒定电压的正弦交流电源上,R T为用半导体热敏材料制成的传感器(其电阻率随温度升高而减小),电流表A2为值班室的显示器,显示通过R1的电流,电压表V2显示加在报警器上的电压(报警器未画出),R2为定值电阻.若传感器R T所在处出现火警时,以下说法中正确的是()图8A.电流表A1的示数不变,电流表A2的示数增大B.电流表A1的示数增大,电流表A2的示数减小C.电压表V1的示数增大,电压表V2的示数增大D.电压表V1的示数不变,电压表V2的示数变小BD[当传感器R T所在处出现火情时,R T的电阻减小,导致电路中总的电阻减小,所以电路中的总电流将会增加,A1测量的是原线圈中的总的电流,①由于副线圈的电流增大了,所以原线圈的电流A1示数也要增加;②由于电源的电压不变,匝数比不变,原副线圈的电压也不变,所以V1的示数不变;③由于副线圈中电流增大,R2两端的电压变大,所以V2的示数要减小;④R1两端的电压也要减小,所以A2的示数要减小;由①④可知A错误,B正确;由②③可知C错误,D正确.]9.如图9所示,在半径为R 的半圆形区域内,有磁感应强度为B 的垂直纸面向里的有界匀强磁场,PQM 为圆内接三角形,且PM 为圆的直径,三角形的各边由材料相同的细软导线组成(不考虑导线中电流间的相互作用).设线圈的总电阻为r 且不随形状改变,此时∠PMQ =37°,已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.则下列说法正确的是( )图9A .穿过线圈PQM 的磁通量为Φ=0.96BR 2B .若磁场方向不变,只改变磁感应强度B 的大小,且B =B 0+kt (k 为常数,k >0),则线圈中产生的感应电流大小为I =0.96kR 2rC .保持P 、M 两点位置不变,将Q 点沿圆弧顺时针移动到接近M 点的过程中,线圈中感应电流的方向先沿逆时针,后沿顺时针D .保持P 、M 两点位置不变,将Q 点沿圆弧顺时针移动到接近M 点的过程中,线圈中不会产生焦耳热ABC [穿过线圈PQM 中的磁通量大小为Φ=B 12·2R sin 37°·2R cos 37°=0.96BR 2,故A 正确;由B =B 0+kt 得:ΔB Δt =k ,根据法拉第电磁感应定律得:感应电动势为:E =ΔB Δt ·S =k ·12·2R sin 37°·2R cos 37°=0.96 kR 2,线圈中产生的感应电流大小为:I =E r =0.96kR 2r ,故B 正确;保持P 、M 两点位置不变,将Q 点沿圆弧顺时针移动到接近M 点的过程中,△PQM 的面积先增大后减小,穿过线圈的磁通量先增大后减小,线圈中将产生感应电流,根据楞次定律可知,感应电流方向先沿逆时针方向后沿顺时针方向,线圈中有感应电流,线圈要产生焦耳热,故C 正确,D 错误.]10.如图10甲所示,垂直纸面向里的有界匀强磁场的磁感应强度B =1.0 T ,质量m =0.04 kg 、高h =0.05 m 、总电阻R =5 Ω,n =100匝的矩形线圈竖直固定在质量M =0.08 kg 的小车上,小车与线圈的水平长度l 相等.线圈和小车一起沿光滑水平面运动,并以初速度v 1=10 m/s 进入磁场,线圈平面和磁场方向始终垂直.若小车运动的速度v 随位移x 变化的v -x 图像如图10乙所示,则根据以上信息可知( )【导学号:24622120】甲 乙图10A .小车的水平长度l =10 cmB .磁场的宽度d =35 cmC .小车的位移x =10 cm 时线圈中的电流I =7 AD .线圈通过磁场的过程中线圈产生的热量Q =1.92 JAC [闭合线圈在进入或离开磁场时的位移即为线圈的长度,线圈进入或离开磁场时受安培力作用,将做减速运动,由乙图可知,线圈的长度l =10 cm ,故A 正确;磁场的宽度等于线圈刚进入磁场到刚离开磁场时的位移,由乙图可知,5~15 cm 是进入的过程,15~30 cm 是完全在磁场中运动的过程,30~40 cm 是离开磁场的过程,所以d =30 cm -5 cm =25 cm ,故B 错误;位移x =10 cm 时线圈的速度为7 m/s ,线圈进入磁场过程中,根据I =nBh v R =7 A ,故C 正确;线圈通过磁场过程中运用动能定理得:12(M +m )v 22-12(M +m )v 21=W 安,由乙图可知v 1=10 m/s ,v 2=3 m/s ,代入数据得:W 安=-5.46 J ,所以克服安培力做功为5.46J ,即线圈通过磁场过程中产生的热量为5.46 J ,故D 错误.]二、非选择题(本题共5小题,共60分)11.(10分)如图11所示器材可用来研究电磁感应现象及确定感应电流方向.图11(1)在给出的实物图中,用实线作为导线将实验仪器连成实验电路.(2)线圈L1和L2的绕向一致,将线圈L1插入L2中,合上开关.能使L2中感应电流的流向与L1中电流的流向相同的实验操作是________.A.插入软铁棒B.拔出线圈L1C.增大接入电路中的滑动变阻器的阻值D.断开开关【解析】(1)将线圈L2和电流计串联形成一个回路,将开关、滑动变阻器、电源、线圈L1串联而成另一个回路即可.(2)根据楞次定律可知,若使感应电流与原电流的绕行方向相同,则线圈L2中的磁通量应该减小,故拔出线圈L1、使变阻器阻值变大、断开开关均可使线圈L2中的磁通量减小,故A错误,B、C、D正确.【答案】(1)电路图如图所示(2)B、C、D12.(10分)为了节能环保,一些公共场所使用光控开关控制照明系统.光控开关可采用光敏电阻来控制,光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件(照度可以反映光的强弱,光越强照度越大,照度单位为lx).甲乙丙图12(1)某光敏电阻R在不同照度下的阻值如下表,根据表中已知数据,在图12甲的坐标系中描绘出了阻值随照度变化的曲线.由图像可求出照度为1.0 lx时的电阻约为________kΩ.电,利用照明电源为路灯供电.为达到天亮灯熄、天暗灯亮的效果,路灯应接在________(填“AB”或“BC”)之间,请用笔画线代替导线,正确连接电路元件.(3)用多用电表“×10 Ω”挡,按正确步骤测量图中电磁铁线圈电阻时,指针示数如图12丙所示.则线圈的电阻为________Ω.已知当线圈中的电流大于或等于2 mA时,继电器的衔铁将被吸合.图中直流电源的电动势E=6 V,内阻忽略不计,滑动变阻器有三种规格可供选择:R1(0~10 Ω,2 A)、R2(0~200 Ω,1 A)、R3(0~1 750 Ω,0.1 A).要求天色渐暗照度降低至1.0 lx时点亮路灯,滑动变阻器应选择________(填“R1”“R2”或“R3”).为使天色更暗时才点亮路灯,应适当地________(填“增大”或“减小”)滑动变阻器的电阻.【解析】(1)根据图像直接读出对应的照度为1.0 lx时的电阻约为2.0 kΩ.(2)光敏电阻的电阻值随光照强度的增大而减小,所以白天时光敏电阻的电阻值小,电路中的电流值大,电磁铁将被吸住;静触点与C接通;晚上时的光线暗,光敏电阻的电阻值大,电路中的电流值小,所以静触点与A接通.所以要达到晚上灯亮,白天灯灭,则路灯应接在AB之间.电路图如图所示:(3)欧姆表的读数是先读出表盘的刻度,然后乘以倍率,表盘的刻度是14,倍率是“×10 Ω”,所以电阻值是14×10 Ω=140 Ω;天色渐暗照度降低至1.0 lx时点亮路灯,此时光敏电阻的电阻值是2 kΩ,电路中的电流是2 mA ,R =E I -R光=62×10-3Ω-2 000 Ω=1 000 Ω,所以要选择滑动变阻器R 3.由于光变暗时,光敏电阻变大,分的电压变大,所以为使天色更暗时才点亮路灯,应适当地减小滑动变阻器的电阻.【答案】 (1)2.0 (2)AB 电路图见解析(3)140 R 3 减小13.(10分)电磁弹是我国最新研究的重大科技项目,原理可用下述模型说明.如图13甲所示,虚线MN 右侧存在竖直向上的匀强磁场,边长为L 的正方形单匝金属线框abcd 放在光滑水平面上,电阻为R ,质量为m ,ab 边在磁场外侧紧靠MN 虚线边界.t =0时起磁感应强度B 随时间t 的变化规律是B =B 0+kt (k 为大于零的常数).空气阻力忽略不计.甲 乙图13(1)求t =0时刻,线框中感应电流的功率P ;(2)若用相同的金属线绕制相同大小的n 匝线框,如图13乙所示,在线框上加一质量为M 的负载物,证明:载物线框匝数越多,t =0时线框加速度越大.【解析】 (1)t =0时刻线框中的感应电动势,由法拉第电磁感应定律得E 0=ΔB Δt L 2功率P =E 2R =k 2L 4R .(2)n 匝线框中t =0时刻产生的感应电动势E 0=n ΔΦΔt线框的总电阻R 总=nR线框中的感应电流I =E 0R 总t =0时刻线框受到的安培力F =nB 0IL设线框的加速度为a ,根据牛顿第二定律有F =(nm +M )a解得:a =kB 0L 3⎝ ⎛⎭⎪⎫M n +m R 可知n 越大,a 越大证得:若用相同的金属线绕制相同大小的n 匝线框,如图乙所示,在线框上加一质量为M 的负载物,载物线框匝数越多,t =0时线框加速度越大.【答案】 (1)k 2L 4R (2)证明过程见解析14.(14分)如图14所示,左右两根金属导轨分别平行且相距均为L ,左导轨与水平面夹角为30°,右导轨与水平面夹角为60°,左右导轨上端用导线连接,而下端与水平面绝缘.导轨空间内存在磁感应强度大小为B 的匀强磁场,左边磁场垂直于左导轨平面斜向下,右边磁场垂直于右导轨平面斜向上.质量均为m 的导体杆ab 和cd 分别垂直于左右导轨放置,且两杆与两侧导轨间的动摩擦因数均为μ=32,回路电阻恒为R ,若同时无初速释放两杆,发现cd 杆沿右导轨下滑距离s 时,ab 杆才开始运动.已知两侧导轨都足够长,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,试求:图14(1)ab 杆刚要开始运动时cd 杆的速度;(2)以上过程中,回路中共产生多少焦耳热.【解析】 (1)ab 杆刚运动时,有mg sin 30°+F 安=μmg cos 30°解得F 安=14mg由安培力公式F 安=BIL 得,I =mg 4BL由闭合电路欧姆定律得,E =IR =mgR 4BL对cd 杆,由法拉第电磁感应定律E =BL v 得,v =mgR 4B 2L 2.(2)对cd 杆由动能定理得,mgs sin 60°-μmgs cos 60°-W 克安=12m v 2而W 克安=Q ,故Q =34mgs -m 3g 2R 232B 4L 4.【答案】 (1)mgR 4B 2L 2 (2)34mgs -m 3g 2R 232B 4L 415.(16分)如图15所示,将边长为a 、质量为m 、电阻为R 的正方形导线框竖直向上抛出,穿过宽度为b 、磁感应强度为B 的匀强磁场区域,磁场的方向垂直纸面向里,线框向上离开磁场时的速度刚好是进入磁场时速度的一半,线框离开磁场后继续上升一段高度,然后落下并匀速进入磁场.整个运动过程中始终存在着大小恒定的空气阻力f 且线框不发生转动.求:图15(1)线框在下落阶段匀速进入磁场时的速度v 2;(2)线框在上升阶段刚离开磁场时的速度v 1;(3)线框在上升阶段通过磁场过程中产生的焦耳热Q .【解析】 (1)线框在下落阶段匀速进入磁场时有mg =f +B 2a 2v 2R解得v 2=(mg -f )R B 2a 2.(2)由动能定理,线框从离开磁场至上升到最高点的过程有(mg +f )h =12m v 21线框从最高点回落至进入磁场瞬间有(mg -f )h =12m v 22两式联立解得v 1=R B 2a 2(mg )2-f 2.(3)线框在向上通过磁场过程中,由能量守恒定律有12m v 20-12m v21=Q+(mg+f)(a+b)且由已知v0=2v1解得Q=3mR22B4a4[(mg)2-f2]-(mg+f)(a+b).【答案】(1)(mg-f)RB2a2(2)RB2a2(mg)2-f2(3)3mR22B4a4[(mg)2-f2]-(mg+f)(a+b)经典语录1、最疼的疼是原谅,最黑的黑是背叛。

人教版高中物理选修3-4下期高二《选修3-2》《选修3-4》模块试卷(实验班)

人教版高中物理选修3-4下期高二《选修3-2》《选修3-4》模块试卷(实验班)

下期高二物理《选修3-2》《选修3-4》模块试卷(实验班)考试时间120分钟 满分100分命题:一、选择题(每小题2分,共36分;每小题的四个选项中只有一个符合题目要求)1.下列叙述符合物理学史实的是A .著名的惠更斯原理很好地解释了波的反射和折射现象中所遵循的规律B .托马斯·杨通过对光干涉现象的研究,从而证实了光沿直线传播是完全错误的C .麦克斯韦提出电磁场理论,并用实验证实了电磁波的存在D .泊松根据菲涅尔提出解决光的衍射问题的办法,发现了“泊松亮斑”2.利用发波水槽得到的水面波形如图a 、b 所示,则A .图a 、b 均显示了波的干涉现象B .图a 、b 均显示了波的衍射现象C .图a 显示了波的衍射现象,图b 显示了波的干涉现象D .图a 显示了波的干涉现象,图b 显示了波的衍射现象3.关于波的干涉现象,下列说法中正确的是A .在振动削弱的区域,质点不发生振动B .在振动削弱的区域,各质点都处于波谷C .在振动加强的区域,有时质点的位移也等于零D .在振动加强的区域,各质点都处于波峰4.下列关于物理知识应用的说法中正确的是A .洗衣机中的水位控制装置应用了湿度传感器B .雷达测速应用了微波的多普勒效应C .全息照相是应用了光的偏振现象D .微波炉给食物加热应用了电磁感应现象中的涡流5.如上图所示,向左匀速运动的小车发出频率为f 的声波,车左侧A 处的人感受到的声波的频率为f 1,车右侧B 处的人感受到的声波的频率为f 2,则A .f 1<f ,f 2<fB .f 1<f ,f 2>fC .f 1>f ,f 2>fD .f 1>f ,f 2<f6.一列沿x 轴传播的简谐机械波,其波源位于坐标原点O ,振动方程为54(cm)y sin t π=波长10m λ=。

则该波从O 点传播到5x m =处所需的时间为A .0.25sB .0.5sC .1sD .2s7.如图所示,在一根绷紧的横绳上挂几个摆长不等的单摆,其中A 、 E 的摆长相等,当A 摆振动起来后,通过绷紧的横绳带动其余各摆随之振动,则以下关于各摆稳定后振动情况的说法正确的是A .单摆B 振动的周期最小 B .单摆C 振动的周期最大C .各摆振动的周期都相等D .单摆C 振动的振幅最大。

模块综合测评—人教版高二物理选修3-2

模块综合测评—人教版高二物理选修3-2

模块综合测评(满分:100分;时间:90分钟)一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。

在每小题给出的四个选项中,第1~5小题只有一个选项符合题目要求,第6~8小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有错选或不答的得0分)1.如图所示,螺线管CD的导线绕向不明,当磁铁AB插入螺线管时,电路中有图示方向的电流产生,下列关于螺线管极性的判断正确的是( )A.C端一定是N极B.C端一定是S极C.C端的极性一定与磁铁B端的极性相同D.以上说法均不正确2.物理学家霍尔于1879年在实验中发现,当电流垂直于磁场通过导体或半导体材料左右两个端面时,在材料的上下两个端面之间产生电势差。

这一现象被称做霍尔效应,产生这种效应的元件叫霍尔元件,在现代技术中被广泛应用。

如图为霍尔元件的原理示意图,其霍尔电压U与电流I和磁感应强度B的关系可用公式U H=k H IB表示,其中k H叫该元件的霍尔系数。

根据你所学过的物理知识,判断下列说d法正确的是( )A.霍尔元件上表面电势一定高于下表面电势B.公式中的d指元件上下表面间的距离C.霍尔系数k H是一个没有单位的常数D.霍尔系数k H的单位是m3·s-1·A-13.如图甲是小型交流发电机的示意图,两极M、N间的磁场可视为水平方向的匀强磁场,A为理想交流电流表,V为理想交流电压表。

内阻不计的矩形线圈绕垂直于磁场方向的水平轴OO'沿逆时针方向匀速转动,矩形线圈通过滑环接一理想变压器,滑动触头P上下移动时可以改变变压器副线圈的输出电压,副线圈接有可调电阻R。

从图示位置开始计时,发电机线圈中产生的交变电动势随时间变化的图象如图乙所示,以下判断错误的是( )A.电压表的示数为10 VB.0.01 s时发电机线圈平面与磁场方向平行C.若P向上移动,R的大小不变,电流表读数将减小D.若P的位置不变,R的大小也不变,而把发电机线圈的转速增大一倍,则变压器的输入功率将增大到原来的4倍4.一矩形线圈abcd位于一随时间变化的匀强磁场内,磁场方向垂直线圈所在的平面向里(如图甲所示),磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示。

人教版高中物理选修3-2高二模块测试.doc

人教版高中物理选修3-2高二模块测试.doc

高中物理学习材料桑水制作枣庄三中高二物理选修3-2模块测试一、本题共10小题,在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题意的。

(每小题4分,共40分)1.在物理学史上,奥斯特首先发现电流周围存在磁场。

随后,物理学家提出“磁生电”的闪光思想。

很多科学家为证实这种思想进行了十多年的艰苦研究,首先成功发现“磁生电”的物理学家是A.牛顿B.爱因斯坦C.法拉第D.霍金2.一圆线圈位于垂直纸面向里的匀强磁场中,如图所示。

下列操作中始终保证线圈在磁场中,能使线圈中产生感应电流的是A.把线圈向右拉动B.把线圈向上拉动C.垂直纸面向外运动D.以圆线圈的任意直径为轴转动3.如图所示,长直导线旁边同一平面内有一矩形线圈abcd,导线中通有竖直向上的电流。

下列操作瞬间,能在线圈中产生沿adcba方向电流的是A.线圈向右平动B.线圈竖直向下平动C.线圈以ab边为轴转动D.线圈向左平动4.要使变压器副线圈两端电压为零,变压器原线圈两端的电压随时间的变化应是5.如图所示电路中AB两端加交流电压u=141sin157t V时,小灯泡发光。

若AB间电压变换为如下四种情况时(小灯泡都没有被烧毁),可以使小灯泡亮度增加的是A.直流电压141VB.直流电压100VC.交流电压u=141sin100t VD.交流电压u=141sin314t V6.如图所示电路中,线圈L与灯泡A并联,当合上开关S后灯A正常发光。

已知,线圈L的电阻远小于灯泡A的电阻。

则下列现象可能发生的是A.当断开S时,灯泡A立即熄灭B.当断开S时,灯泡A突然闪亮一下,然后逐渐熄灭C.若把线圈L换成电阻,断开S时,灯泡A逐渐熄灭D.若把线圈L换成电阻,断开S时,灯泡A突然闪亮一下,然后逐渐熄灭7.下图是某交流发电机产生的感应电动势与时间的关系图象。

如果其他条件不变,仅使线圈的转速变为原来的二倍,则交流电动势的最大值和周期分别变为A.400V,0.02sB.200V,0.02sC.400V,0.08sD.200V,0.08s8.有一个n匝的圆形线圈,放在磁感应强度为B的匀强磁场中,线圈平面与磁感线成30°角,磁感应强度均匀变化,线圈导线的规格不变,下列方法可使线圈中的感应电流增加一倍的是A.将线圈匝数增加一倍B.将线圈面积增加一倍C.将线圈半径增加一倍D.将线圈平面转至跟磁感线垂直的位置9.如图所示为理想变压器原线圈所接正弦交流电源两端的电压-时间图象。

人教版高中物理选修3-2模块综合测试

人教版高中物理选修3-2模块综合测试

模块测试题一、选择题1.下述关于是否产生感应电流的说法,正确的是( )A .位于磁场中的闭合线圈,一定能产生感应电流B .闭合线圈和磁场有相对运动,一定能产生感应电流C .闭合线圈作切割磁感线运动,一定能产生感应电流D .穿过闭合线圈的磁感应线条数发生变化,一定能产生感应电流2.关于感应电动势,下列说法中正确的是( )A .跟穿过闭合电路的磁通量大小有关B .跟穿过闭合电路的磁通量的方向有关C .跟穿过闭合电路的磁通量的变化快慢有关D .跟电路的电阻大小有关3.当一段直导体棒在匀强磁场中,匀速切割磁感线运动时( )A .一定产生感应电流B .一定产生焦耳热C .一定受到磁场力作用D .一定产生感应电动势4.在图1中,线圈M 和线圈P 绕在同一铁芯上,则( )A .当闭合开关S 的一瞬时,线圈P 里没有感应电流B .当闭合开关S 的一瞬时,线圈P 里有感应电流C .当断开开关S 的一瞬时,线圈P 里没有感应电流D .当断开开关S 的一瞬时,线圈P 里有感应电流 5.如图2所示,A 、B 为大小、形状均相同且内壁光滑,但用不同材料制成的圆管,竖直固定在相同高度。

两个相同的磁性小球,同时从A 、B 管上端的管口无初速释放,穿过A 管的小球比穿过B 管的小球先落到底面。

下面对于两管的描述中可能正确的是( )A .A 管是用塑料制成的,B 管是用铜制成的B .A 管是用铝制成的,B 管是用胶木制成的C .A 管是用胶木制成的,B 管是用塑料制成的D .A 管是用胶木制成的,B 管是用铝制成的 图2图16.如图3所示,光滑绝缘的水平面上有两个离得很近的导体环a 、b 。

将条形磁铁沿它们的正中竖直向下移动(不到达该平面),关于a 、b 环的移动情况,下列说法中正确的是( )A .保持静止B .相互靠近C .相互远离D .因磁体的N 极在哪边未知,无法判断7.在赤道上空,一根沿东西方向的水平导线自由落下,则导线上各点的电势正确的说法是( )A .东端较高B .西端较高C .中点较高D .各点电势相同8.某电容器两端所允许加的最大直流电压是250 V 。

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1
6 a
b 第8题图 高二物理选修3-2 模块测试卷组合
10个小题,共40分,每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确选对的得4
分,选错的得0分) .一矩形线圈在匀强磁场中匀速旋转,所产生的交流电电动势瞬时值的表达式e=220sin10πtV ,
则下列说法正确的是 ( ) A .该交流电的频率是10πHz B .该交流电动势的有效值是220V C .当t=1/20s 时,线圈的磁力矩最大 D .当t=0时,穿过线圈的磁通量为零 .矩形线圈绕垂直于匀强磁场的对称轴作匀速转动时,则 ( )
A .当线圈平面处于中性面时,穿过线圈平面的磁通量最大,感应电动势最大
B .当线圈平面处于中性面时,穿过线圈平面的磁通量最大,感应电动势为零
C .当线圈平面与磁感线平行瞬间,穿过线圈平面的磁通量为零,感应电动势为零
D .线圈转动一周,感应电流的方向改变一次
.如图所示,正方形线框abcd 的边长为d ,向右通过宽为
L 的匀强磁场,且d<L ,则在线框通过磁场的过程中, 线框中的感应电流 ( ) A .一直为顺时针方向 B .一直为逆时针方向 C .先为逆时针方向,中间无感应电流,后为顺时针方向 D .先为顺时针方向,中间无感应电流,后为逆时针方向 .用电高峰期,电灯往往会变暗,其原理可简化为如下 物理问题.如图所示,理想变压器的副线圈上,通过
输电线连接两只相同的灯泡L 1和L 2 ,输电线的等效
电阻为R ,原线圈输入有效值恒定的交流电压,当开 关S 闭合时,以下说法中正确的是 ( ) A .原线圈中电流减小 B .原线圈输入功率减小 C .副线圈输出电压减小 D .R 两端的电压增大 .如图所示,下列情况下线圈中不能产生感应电流的是( )
A .导线中的电流增加
B .线圈向右平动
C .线圈向下平动
D .线圈以ab 边为轴转动.在图所示的电路中,两个灵敏电流表G 1和G 2 的零点都在
刻度盘中央,当电流从“+”接线柱流入时,指针向右摆;
电流从“-”接线柱流入时,指针向左摆,在电路接通后在
断开的瞬间,下面哪个说法符合实际? ( )
A .G 1 指针向左摆,G 2 指针向右摆
B .G 1 指针向右摆,G 2 指针向左摆
C .G 1、G 2 指针都向左摆
D .G 1、G 2指针都向右摆
、(2011广东高考15)将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中,线圈平面与磁场方向垂 )
A 、感应电动势的大小与线圈的匝数无关
B 、穿过线圈的磁通量越大,感应电动势越大
C 、穿过线圈的磁通量变化越快,感应电动势越大
D 、感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同 2(广州一模14).右图是远距离输电的示意图,下列说法正确的是
A .a 是升压变压器,b 是降压变压器
B .a 是降压变压器,b 是升压变压器
C .a 的输出电压等于b 的输入电压
D .a 的输出电压等于输电线上损失的电压
3(2011揭阳一模)14.如图所示,理想变压器原、副
线圈的匝数比不变,副线圈上接有电阻不为零的负载,在原线圈上输入不变的电压U1,以下不.
正确的是 A .U1∶U2=N1∶N2 B .I1∶I2=N2∶N1 C .当I2减小时,I1增大
D .当I2减小时,I1减小 4(2010湛江市一模15).如图所示为理想变压器原线圈所接交流电压的波形.原、副线圈匝数比:n 1:n 2=10:1,串联在原线圈电路中电流表的示数为1 A ,下列说法中 正确的是 A .变压器副线圈的电流为0.1A B .变压器的输出功率为200W
C .变压器输出端的交流电的频率为100 Hz
D .此变压器为升压变压器
6(2010揭阳一模16).如图所示,变压器的输入电压恒定,在下
列措施中能使电流表示数变大的是
A .保持变阻器的滑片不动,将K 从2拨向1
B .保持变阻器的滑片不动,将K 从1拨向2
C .保持
K 与
1相连接,将变阻器的滑片向上移 D .保持K 与2相连接,将变阻器的滑片向上移
7(2010江门一模15).一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,输出电压的瞬时表达式为
u=2202sin100πt (V ),则下列说法正确的是
A .该交变电压的频率是100πHz
B .输出电压的有效值是2202V
C .当t=1/20s 时,电压有最大值
D .当t=1/400s 时,u=220V
8、图所示,把电阻R
、电感线圈L 、电容器C 分别串联一个灯泡后,并联接在交流电源的两
端,三盏灯亮度相同。

要使灯泡L 1变暗、灯泡L 2变亮,下列措施中可行的是 A .只减小交流电的电压
u
2
B .只增大交流电的电压
C .只减小交流电的频率
D .只增大交流电的频率
9.如图,可以将电压升高供给电灯的变压器是
第Ⅱ卷 (共60分)
二、本题共2小题,共14分。

把答案填在题中横线上或按题目要求作答。

11.为观察电磁感应现象,某学生将电流表.螺线管A 和B .蓄电池.电键用导线连接成如图所示的实验电路.当只接 通和断开电键时,电流表的指针都没有偏转,其原因 是__________.
(A )电键位置接错 (B )电流表的正.负极接反 (C )线圈B 的接头3.4接反 (D )蓄电池的正.负极接反
11.如图所示,为一演示实验电路图,图中L 是一带铁心的线圈,A 是一灯泡,电键K 处于闭合状态,电路是接通的。

现将电键K 打开,则在电路切断的瞬间,通
过灯泡A 的电流方向是从 端到 端,这个实验是用来演示
现象的.
2.图示为交流发电机示意图,矩形线圈100匝,边长ab 、bc 分别为0.2m 和
以ω =
0.lm ,线圈电阻r = 5Ω,它在磁感应强度B = 0.5T 的匀强磁场中,502rad/s 匀速转动,通过滑环和电刷对外供电,外电路电阻R = 20
Ω.求:
(1) S 断开时,电压表V 的示数多大?
(2) S 合上后,R 上消耗的功率多大?
12.如图,发电机输送功率P=20KW ,输送电压1U =200V ,理想
变压器的匝数
比12n :n =1:5,不计导线电阻。

求:(1)
1A 的示数;
(2)负载电阻R 的值。

R
15.如图所示,为一理想变压器,原线圈的输入电压33001=U V ,副线圈的输出电压
2202=U V ,绕过铁芯的导线所接电压表的示数20=U V ,则:
(1)原、副线圈的匝数各是多少?
(2)电流表A 2的示数52=I A,那么电流表A 1的示数是多少?
15.如图所示,有一磁感强度B=1T 的水平匀强磁场,垂
直匀强磁场放置一很长的金属框架,框架上有一导体ab 保持
与框架边垂直、由静止开始下滑。

已知ab 长10cm ,质量为1g ,电阻

1Ω,框架电阻不计,取g=10m/s 2。

求:(1)导体ab 下落的最大加速度和最大速度;
(2)导体ab 在最大速度时产生的电功率。

2A
V 2
A。

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