高中物理人教版选修3-2测试题
人教版高中物理选修3-2第六章 传感器单元练习题(含详细答案)
第六章传感器一、单选题1.如下图所示为一种温度自动报警器的原理图,在水银温度计的顶端封入一段金属丝,以下说法正确的是( )A.温度升高至74 ℃时,L1亮灯报警B.温度升高至74 ℃时,L2亮灯报警C.温度升高至78 ℃时,L1亮灯报警D.温度升高至78 ℃时,L2亮灯报警2.如图所示,有电流流过长方形金属块,磁场的方向垂直于前后表面,由于发生霍尔效应,下列说法中正确的是( )A.金属块上表面a电势高B.金属块下表面b电势高C.金属块前表面c电势高D.金属块后表面d电势高3.下列关于传感器的说法正确的是( )A.话筒是一种常用的传感器,其作用是将电信号转换为声音信号B.在天黑楼道里出现声音时,楼道里的灯才亮,说明它的控制电路中只有声音传感器C.光敏电阻能够把光照强弱变化转换为电阻大小变化D.电子秤中所使用的测力装置是温度传感器4.如图所示是观察电阻值随温度变化情况的示意图.现在把杯中的水由冷水变为热水,关于欧姆表的读数变化情况正确的是( )A.如果R为金属热电阻,读数变大,且变化非常明显B.如果R为金属热电阻,读数变小,且变化不明显C.如果R为热敏电阻(用半导体材料制作),读数变化非常明显D.如果R为热敏电阻(用半导体材料制作),读数变化不明显5.利用传感器和计算机可以研究快速变化的力的大小.实验时,把图甲中的小球举高到绳子的悬点O处,然后让小球自由下落.用这种方法获得的弹性绳的拉力随时间的变化图线如图乙所示.根据图线所提供的信息,以下判断正确的是( )A.t2时刻小球所处位置是运动中最高点B.t1~t2期间小球速度先增大后减小C.t3时刻小球动能最小D.t2与t5时刻小球速度大小不同6.在家用电热灭蚊器中,电热部分主要元件是PTC元件,PTC元件是由钛酸钡等半导体材料制成的电阻器,其电阻率ρ随温度T的变化关系如图所示,由于这种特性,PTC元件具有发热、保温双重功能.以下对电热灭蚊器的判断正确的是( )①通电后,其电功率先增大后减小②通电后,其电功率先减小后增大③当其产生的热量与散失的热量相等时,温度保持在T1不变④当其产生的热量与散发的热量相等时,温度保持在T1和T2之间的某一值不变A.①③B.②③C.②④D.①④7.电子打火机的点火原理是压电效应,压电片在受压时会在两侧形成电压且电压大小与压力近似成正比.现有一利用压电效应制造的电梯加速度传感器,如图所示.压电片安装在电梯地板下,电压表与压电片构成闭合回路用来测量压电片两侧形成的电压,若发现电压表示数增大,下列说法正确的是( )A.电梯一定加速上升B.电梯一定减速下降C.电梯加速度一定向上D.电梯加速度一定向下8.以下家用电器中利用了温度传感器的是( )A.防盗报警器B.自动门C.电子秤D.电饭煲9.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.①②B.②③C.③④D.②④10.霍尔元件能转换哪个物理量( )A.把温度这个热学量转换成电阻这个电学量B.把磁感应强度这个磁学量转换成电压这个电学量C.把力这个力学量转换成电压这个电学量D.把光照强弱这个光学量转换成电阻这个电学量二、多选题11.(多选)如图所示,用光敏电阻LDR和灯泡制成的一种简易水污染指示器,下列说法中正确的是( )A.严重污染时,LDR是高电阻B.轻度污染时,LDR是高电阻C.无论污染程度如何,LDR的电阻不变,阻值大小由材料本身因素决定D.该仪器的使用会因为白天和晚上受到影响12.(多选)美国科学家Willard S.Boyle与George E.Smith因电荷耦合器件(CCD)的重要发明荣获2009年度诺贝尔物理学奖.CCD是将光学量转变成电学量的传感器.下列器件可作为传感器的有( )A.发光二极管B.热敏电阻C.霍尔元件D.干电池13.(多选)为锻炼身体,小明利用所学物理知识设计了一个电子拉力计,如图所示是原理图.轻质弹簧右端和金属滑片P固定在一起(弹簧的电阻不计,P与R1间的摩擦不计),弹簧劲度系数为100 N/cm.定值电阻R0=5 Ω,ab是一根长为5 cm的均匀电阻丝,阻值R1=25 Ω,电源输出电压恒为U =3 V,理想电流表的量程为0~0.6 A,当拉环不受力时,滑片P处于a端.下列关于这个电路的说法正确的是(不计电源内阻)( )A.小明在电路中连入R0的目的是保护电路B.当拉环不受力时,闭合开关后电流表的读数为0.1 AC.当拉力为400 N时,电流表指针指在0.3 A处D.当拉力为400 N时,电流表指针指在0.5 A处三、实验题14.如图所示,一热敏电阻R T放在控温容器M内;A为毫安表,量程6 mA,内阻为数十欧姆;E为直流电源,电动势约为3 V,内阻很小;R为电阻箱,最大阻值为999.9 Ω,S为开关.已知R T在95 ℃时的阻值为150 Ω,在20 ℃时的阻值约为550 Ω.现要求在降温过程中测量在20~95 ℃之间的多个温度下R T的阻值.(1)在图中画出连线,完成实验原理电路图.(2)完成下列实验步骤中的填空:a.依照实验原理电路图连线.b.调节控温容器M内的温度,使得R T的温度为95 ℃.c.将电阻箱调到适当的阻值,以保证仪器安全.d.闭合开关.调节电阻箱,记录电流表的示数I0,并记录________.e.将R T的温度降为T1(20 ℃<T1<95 ℃);调节电阻箱,使得电流表的读数________,记录________.f.温度为T1时热敏电阻的电阻值R T1=________.g.逐步降低T1的数值,直到20 ℃;在每一温度下重复步骤e、f.15.现有器材:直流恒流电源(在正常工作状态下输出的电流恒定)、电压表、待测热敏电阻、保温容器、温度计、开关和导线等.(1)若用上述器材测量热敏电阻的阻值随温度变化的特性,请你在实物图上连线.(2)实验的主要步骤:①正确连接电路,在保温容器中注入适量冷水,接通电源,调节并记录电源输出的电流值;②在保温容器中添加少量热水,待温度稳定后,闭合开关,________,________,断开开关.③实验小组算得该热敏电阻在不同温度下的阻值,并据此绘得R-t关系图线.请根据图中的图线写出该热敏电阻的R-t关系式:R=________+________t(Ω)保留3位有效数字.四、计算题16.在航天事业中要用角速度计测得航天器的自转角速度ω,结构如图所示,当系统绕轴OO′转动时元件A在光滑杆上发生滑动,并输出电信号成为航天器的制导信号源,已知A质量为m,弹簧的劲度系数为k,原长为l0,电源电动势为E,内阻不计,滑动变阻器总长为l,电阻分布均匀,系统静止时滑动变阻器触头P在中点,与固定接头Q正对,当系统以角速度ω转动时,求:(1)弹簧形变量x与ω的关系式;(2)电压表示数U与角速度ω的关系式.17.如图所示是一种悬球式加速度仪,它可以用来测定沿水平轨道运动的列车的加速度.金属球的质量为m,它系在金属丝的下端,金属丝的上端悬挂在O点,AB是一根长为L的均匀电阻丝,其阻值为R,金属丝与电阻丝接触良好,摩擦不计,电阻丝的中心C焊接一根导线,从O点也引出一根导线,两线之间接入一个电压表(金属丝和导线电阻不计).图中虚线OC与AB垂直,且OC=h,电阻丝AB接在电压为U的直流稳压电源上,整个装置固定在列车中使AB与车前进的方向保持水平.列车静止时金属丝呈竖直状态,当列车加速或减速前进时,金属丝将偏离竖直方向,从电压表的读数变化可以测出加速度的大小.(1)当列车向右做匀加速直线运动时,试推导出加速度a与电压表读数U′的关系式(a用U′、U、L、h及重力加速度g等表示);(2)用推导出的a与U′的关系式说明表盘上a的刻度是否均匀?(3)C点设置在电阻丝AB中点的原因是什么?对电压表的选择应有什么特殊要求?18.如图所示为一种加速度仪的示意图.质量为m的振子两端连有劲度系数均为k的轻弹簧,电源的电动势为E,不计内阻,滑动变阻器的总阻值为R,有效长度为L,系统静止时滑动触头位于滑动变阻器正中,这时电压表指针恰好在刻度盘正中.求:(1)系统的加速度a(以向右为正)和电压表读数U的函数关系式.(2)将电压表刻度改为加速度刻度后,其刻度是均匀的还是不均匀的?为什么?(3)若电压表指针指在满刻度的3/4位置,此时系统的加速度大小和方向如何?五、填空题19.目前有些居民区内楼道灯的控制,使用的是一种延时开关.该延时开关的简化原理图如图所示.图中D是红色光发光二极管(只要有很小的电流通过就能使其发出红色亮光),R为限流电阻,K 为按钮式开关,虚线框内S表示延时开关电路,当按下K接通电路瞬间,延时开关触发,相当于S闭合.这时释放K后,延时开关S约在1 min后断开,电灯熄灭.根据上述信息和原理图,我们可推断:按钮开关K按下前,发光二极管是________(填“发光的”或“熄灭的”),按钮开关K按下再释放后,电灯L发光持续时间约________ min.这一过程中发光二极管是________.限流电阻R的阻值和灯丝电阻R L相比,应满足R________R L的条件.20.按如图所示接好电路,合上S1,S2,发现小灯泡不亮,原因是________________;用电吹风对热敏电阻吹一会儿热风,会发现小灯泡________________,原因是________________;停止吹风,会发现小灯泡________________,原因是____________________________;把热敏电阻放入冷水中会发现小灯泡________________,原因是____________________________.21.如图甲所示,某同学设计了一种“闯红灯违规证据模拟记录器”,它可以通过拍摄照片来记录机动车辆闯红灯时的情景.它的工作原理是:当光控开关接收到某种颜色光时,开关自动闭合,且当压敏电阻受到车的压力,它的阻值变化引起电流变化达到一定值时,继电器的衔铁就被吸下,工作电路中的电控照相机就工作,拍摄违规车辆.光控开关未受到该种光照射就自动断开,衔铁不被吸引,工作电路中的指示灯发光.(1)要记录车辆违规闯红灯的情景,光控开关应在接收到________光(填“红”“绿”或“黄”)时自动闭合.(2)已知控制电路的电源电动势为 6 V,内阻为 1 Ω,继电器电阻为R0=9 Ω,当控制电路中电流大于0.06 A时,衔铁会被吸引,如图乙所示,则只有质量超过________ kg的车辆违规时才会被记录.(g取10 N/kg)22.电饭煲的工作原理如图所示,可分为两部分,即控制部分:由S2、R1和黄灯组成.工作(加热)部分:由发热电阻R3、R2和红灯组成,S1是一个磁铁限温开关,手动闭合,当此开关的温度达到居里点(103 ℃)时,自动断开,且不能自动复位(闭合),S2是一个双金属片自动开关,当温度达到70~80 ℃时,自动断开,低于70 ℃时,自动闭合,红灯、黄灯是指示灯,通过的电流必须较小,所以R1、R2起________作用,R3是发热电阻,由于煮饭前温度低于70 ℃,所以S2是________(填“断开的”或“闭合的”).接通电源并按下S1后,黄灯灭而红灯亮,R3发热,当温度达到70~80 ℃时,S2断开,当温度达到103 ℃时饭熟,S1断开,当温度降到70 ℃以下时,S2闭合,电饭煲处于保温状态,由以上描述可知R2________R3(填“<”“=”或“>”),若用电饭煲烧水时,直到水被烧干S1才会断开,试解释此现象.23.如图所示,由电源、小灯泡、电阻丝、开关组成的电路中,当闭合开关S后,小灯泡正常发光,若用酒精灯加热电阻丝时,发现小灯泡亮度变化是________,发生这一现象的主要原因是________.A.小灯泡的电阻发生了变化B.小灯泡灯丝的电阻率随温度发生了变化C.电阻丝的电阻率随温度发生了变化D.电源的电压随温度发生了变化答案解析1.【答案】D【解析】2.【答案】B【解析】当电流在导体中流动时,自由电子定向移动的方向向左,受到向上的洛伦兹力作用,向金属块上表面聚集,于是金属块的上、下表面分别带上了负电荷与正电荷,从而形成了电势差,且下表面电势高,选项B正确.3.【答案】C【解析】A项,话筒是一种常用的传感器,其作用是将声音信号转换为电信号;B项,天黑楼道里出现声音时,楼道里的灯才亮,说明它的控制电路中有光传感器和声音传感器;C项,光敏电阻随光照强弱变化,其阻值会发生变化,即它够把光照强弱变化转换为电阻大小变化;D项,电子秤中所使用的测力装置是压力传感器;故选C.4.【答案】C【解析】若为金属热电阻、温度升高后,电阻变大,读数变化不明显,A、B错误.若为热敏电阻,读数将明显变化,C对,D错.5.【答案】B【解析】小球下落的轨迹展开图如图所示,B处为绳子原长处,C处为小球重力与绳上拉力相等处,D 处为小球下落的最低点,在F-t图中,0~t1小球在OB间下落,t1~t2小球在BD间下落,t2~t3小球由D回到B处,t3~t4小球在BO间上升,而后下落至B点.由F-t图知,小球在t2时刻下落到最大距离,然后最大距离在逐渐减小,由以上分析知,小球的最大速度出现在C点,对应于t1~t2之间,A 错,B对;小球动能最小出现在t2时刻或t3~t4间某时刻,C错误;t2和t5分别对应小球先后两次下落过程中经过最低点的时刻,速度大小都为零,D错误.正确选项为B.6.【答案】D【解析】在温度由零升到T1的过程中,电阻器的电阻率ρ随温度的升高而减小,其电阻R随之减小,由于加在灭蚊器上的电压U保持不变,灭蚊器的热功率P随之增大,当T=T1时,P=P1达到最大,在温度由T1升高到T2的过程中,ρ增大,R增大,P减小.而温度越高,其与外界环境的温度差也就越大,高于环境温度的电热灭蚊器的散热功率P′也就越大,因此在这之间的某温度T3会有P=PT3=P′,即电热功率等于散热功率时,达到保温,当T<T3时,P>P′,温度自动升高到T3;当T>T3时,P<P′,温度自动降低到T3,实现自动保湿,正确选项为D.7.【答案】C【解析】电压表示数增大说明人对地板的压力变大,对人受力分析知地板对人的支持力大于人所受重力,即人的加速度一定向上,所以电梯可能向上加速,也可能向下减速.8.【答案】D【解析】9.【答案】B【解析】10.【答案】B【解析】选B,霍尔元件是将磁感应强度转换成电压的.11.【答案】AD【解析】严重污染时,透过污水照到LDR上的光线较少,LDR电阻较大,A对,B错;LDR由半导体材料制成,受光照影响电阻会发生变化,C错;白天和晚上自然光强弱不同,或多或少会影响LDR的电阻,D对.12.【答案】BC【解析】13.【答案】ABC【解析】若电路无电阻R0,且金属滑片P在b端时,回路短路损坏电源,R0的存在使电路不出现短路,因此A正确.当拉环不受力时,滑片P在a端,由欧姆定律得,I==0.1 A,故B正确.拉力为400 N时,由F=kΔx,则Δx=4 cm,对应的电阻为RaP=20 Ω,R1接入电路的电阻RPb=5 Ω,由闭合电路欧姆定律得,I′==0.3 A,故D错,C正确.14.【答案】(1)如图所示(2)d.电阻箱的读数R0 e.仍为I0电阻箱的读数R1 f.R0-R1+150 Ω【解析】(1)电阻箱的最大阻值与热敏电阻的最大阻值相差不大,因此电阻箱应与热敏电阻串联.(2)本实验原理是当电路的两种状态的电流相等时,外电路的总电阻相等.95 ℃和T1时对应的电路的总电阻相等,有150 Ω+R0=R T1+R1,即R T1=R0-R1+150 Ω.15.【答案】(1)如图(2)②读取温度计示数读取电压表示数(3)100 0.400【解析】(1)连接实物图时导线不能交叉,电压表应并联在电阻两端,电流由电压表的正接线柱流入电压表.(2)因本实验是探究热敏电阻的阻值随温度变化的特性,所以实验需测出热敏电阻的阻值及相应的温度,热敏电阻的阻值用R=间接测量,故需记录的数据是温度计示数和电压表的示数.(3)设热敏电阻R=R0+kt,由图线斜率知k=0.400.温度为10 ℃时,热敏电阻R=104 Ω,则R0=R-kt=104 Ω-0.400×10 Ω=100 Ω,所以R=100+0.400t(Ω).16.【答案】(1)x=(2)U=【解析】(1)由圆周运动规律知kx=mω2R=mω2(l0+x)即kx-mω2x=mω2l0所以x=(2)由串联电路的规律知U=E=.17.【答案】(1)设列车加速度为a时,小球偏离竖直方向θ角,此时小球受力情况如图所示,根据牛顿第二定律得mg tanθ=ma.①因为tanθ=,②由①②两式得a=g③又设列车加速度为a时,电压表读数为U′==,④由④式得DC=,⑤将⑤式代入③式得a=⑥(2)由⑥式可知,g、L、U、h均为常数,则列车加速度a与电压表读数U′成正比,可将电压表中刻度一一对应地改成加速度a的数值,因而可知表盘上加速度a的刻度与电压表的刻度一样,是均匀的.(3)原因是列车可能加速运动也可能减速运动(加速度方向随之变化);所选择的电压表中间刻度应为零【解析】18.【答案】(1)a=(E-2U)(2)均匀,因为加速度a与电压表示数U是一次函数(线性)关系(3)方向向左【解析】(1)当振子向左偏离中间位置x距离时,由牛顿第二定律得2kx=ma①电压表的示数为U=E②由以上两式解得a=(E-2U).③(2)均匀,因为加速度a与电压表示数U是一次函数(线性)关系.(3)当滑动触头滑到最右端时,电压表最大示数U m=E,电压表指针指在满刻度的位置时,U=E代入③式解得a=-,负号表示方向向左.19.【答案】发光的 1 熄灭的≫【解析】开关K按下前,S为断开,有电流经过发光二极管,故发光二极管是发光的.当按下开关K 后,延时开关S闭合,二极管和R被短路,二极管不发光,由于延时开关S约1 min后断开,故电灯L 能持续发光1 min,由于R为限流电阻,且二极管只要有很小的电流通过就能发光,故应满足R≫R L.20.【答案】由于热敏电阻在常温时阻值较大,左侧电路电流较小,电磁铁磁性较弱吸不住衔铁发光当用电吹风对热敏电阻加热使其阻值变小,左侧电路中电流增大,电磁铁吸住衔铁,使右侧电路接通,小灯泡亮了发光热敏电阻温度仍然较高熄灭当把热敏电阻放入冷水后,热敏电阻温度降低很快,阻值变大,左侧电路中电流减小,电磁铁将衔铁放开,故小灯泡熄灭【解析】21.【答案】(1)红(2)400【解析】当车辆闯红灯或车辆压在压敏电阻超载时,光控开关闭合,继电器的衔铁就被吸下,电控照相机自动拍照,根据闭合电路欧姆定律I=,当电流为0.06 A时,外电阻R=90 Ω,从题图乙中找出对应的压力为4×103N,故质量为400 kg.22.【答案】限流闭合的>【解析】R1、R2起的作用是限流,防止指示灯(氖泡)因电流过大而烧毁,S2是自动控制温度开关,当温度低于70℃时自动闭合,当温度达到70~80 ℃时又自动断开,使电饭煲处于保温状态,由于R3的功率较大,因此R2>R3.由于开关S1必须当温度达到103 ℃时才自动断开,而水的沸点只有100 ℃,因此用电饭煲烧水时,直到水被烧干后S1才会断开.23.【答案】变暗 C【解析】电阻丝的电阻率随温度的升高而增大,电阻也增大,电路中电流减小,根据P=I2R知,小灯泡的实际功率减小,所以变暗.。
高中物理选修3-2期末综合检测题doc
高中物理选修3-2期末综合测试题一、选择题(本题共12小题,每小题给出的四个答案中至少有一个是正确的,每小题4分,共48分)1.关于电路中感应电动势的大小,下列说法中正确的是:A.穿过电路的磁通量越大,感应电动势就越大B.电路中磁通量的该变量越大,感应电动势就越大C.电路中磁通量变化越快,感应电动势越大D.若电路中某时刻磁通量为零,则该时刻感应电流一定为零2.某线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动,产生交变电流的图像如图所示,由图中信息可以判断: A.在A 和C 时刻线圈处于中性面位置B.在B 和D 时刻穿过线圈的磁通量为零C.从A~D 时刻线圈转过的角度为2πD.若从O~D 时刻历时0.02s ,则在1s 内交变电流的方向改变100次3.如图所示,导线框abcd 与通电导线在同一平面内,直导线中通有恒定电流并通过ad 和bc 的中点,当线框向右运动的瞬间,则: A.线框中有感应电流,且按顺时针方向B.线框中有感应电流,且按逆时针方向C.线框中有感应电流,但方向难以判断D.由于穿过线框的磁通量为零,所以线框中没有感应电流4.闭合线圈与匀强磁场垂直,现将线圈拉出磁场,第一次拉出速度为v 1,第二次拉出速度为v 2,且v 2=2v 1,则:A.两次拉力做的功一样多B.两次所需拉力一样大C.两次拉力的功率一样大D.两次通过线圈的电荷量一样多5. 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( )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6.两个相同的电阻,分别通以如图所示的正弦交流电和方波电流,两种交变电流的a b c d最大值、周期如图所示,则在一个周期内,正弦交流电在电阻上产生的热量Q 1与方波电流在电阻上产生的热量Q 2之比等于: A.3:1 B.1:2 C.2:1 D.1:1 7.如图所示,变压器初级线圈接电压一定的交流电,在下列措施中能使电流表示数减小的是: A.只将S 1从2拨向1 B.只将S 2从4拨向3 C.只将S 3从闭合改为断开D.只将变阻器R 3的滑动触头上移8.如图,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。
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 。
高中物理测试题(选修3-2)
选修3—2模块测试题一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分.在每题给出的四个选项中,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3分,有选错或不答的得0分)1.某一闭合电路中感应电动势的大小,跟穿过这一闭合电路的:( c )A.磁通量的大小有关;B.磁通量的变化大小有关;C.磁通量的变化快慢有关;D.磁场的磁感应强度大小有关。
2;某交流发电机正常工作时,电动势e=E m sinωt,若将线框转速提高一倍,其他条件不变,则电动势的变化规律是:( D )A;e’=E m sinωt;B.e’=E m sin2ωt;C.e’=2E m sinωt;D.e’=2E m sin2ωt。
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.阻值为10Ω的电阻接到电压波形如图所示的交流电源上.以下说法中正确的是( B )A.电压的有效值为10V2AB.通过电阻的电流有效值为2C.电阻消耗电功率为5WD.电阻每秒种产生的热量为10J4.水平固定放置的足够长的U形金属导轨处于竖直向上的匀强磁场中,在导轨上放着金属棒ab,开始时ab棒以水平初速度v0向右运动,最后静止在导轨上,就导轨光滑和粗糙两种情况比较,这个过程( D )A.安培力对ab棒所做的功相等B.电流所做的功相等C.产生的总热量相等D.ab棒的动能改变量相等5.在变电所,经常要用交流电表去检测电网上的强电流,使用的仪器是电流互感器,下列图中能正确反映其工作原理的是( C )6.如图所示,MN是一根固定的通电直导线,电流方向由N到M,今将一金属框abcd放在导线上,让线框的位置偏向导线的左边,两者彼此绝缘.当导线中的电流突然增大时,线框整体受力情况为( A )A.受力沿x轴正向B.受力沿x轴负向C .受力沿y 轴正向D .受力沿y 轴负向7.如图所示,相距为L 的两条足够长的光滑平行轨道上,平行放置两根质量和电阻都相同的滑杆ab 和cd ,组成矩形闭合回路.轨道电阻不计,匀强磁场B 垂直穿过整个轨道平面.开 始时ab 和cd 均处于静止状态,现用一个平行轨道的恒力F 向右拉ab 杆,则下列说法正 确的是 ( c ) A .cd 杆向左运动 B .cd 杆向右运动 C .ab 与cd 杆均先做变加速运动,后做匀速运动 D .ab 与cd 杆均先做变加速运动,后做匀加速运动8、一交流电的电流随时间变化而变化的图象,此交变电流 的有效值为(b )A 、52AB 、5AC 、3.52D 、3.53.如图所示,理想变压器副线圈通过输电线接两个相同的灯泡L1和L2,输电线的等效电阻为R.开始时,开关S 断开,当S 接通时,以下说法错误的是 ( )A.副线圈两端的输出电压减小 B.通过灯泡L1的电流减小 C.原线圈中的电流增大 D.变压器的输入功率增大10、有一负载电阻R ,当它接到30V 直流的电流时,消耗的功率为P ,现有一台理想变压器,它的输入电压u=300sinwt(V),若把上述负载接到此变压器副线圈的两端,消耗的功率为P/2,则变压器原副线圈的匝数比为:11.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 )12.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B 1随b 左 右图一t时间t 的变化关系如图⑴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,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B 2,方向垂直导轨平面向下,如图⑵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)三、本题共6小题,共90分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.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.如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1m ,导轨平面与水平面成θ=37º角,下端连接阻值为R 的电阻.匀强磁场方向与导轨平面垂直.质量为0.2kg,电阻不计的金属棒放在两导轨上,棒与导轨垂直并保持良好接触,它们之间的动摩擦因数为0.25.⑴求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小;⑵当金属棒下滑速度达到稳定时,电阻R 消耗的功率为8W ,求该速度的大小; ⑶在上问中,若R =2Ω,金属棒中的电流方向由a 到b ,求磁感应强度的大小和方向.14.(16分)如图所示,平行金属导轨竖直放置,仅在虚线MN 下面的空间存在着磁感应强度随高度变化的磁场(在同一水平线上各处磁感应强度相同),磁场方向垂直纸面向里导轨上端跨接一定值电阻R ,质量为m 的金属棒两端各套在导轨上并可在导轨上无摩擦滑动,导轨和金属棒的电阻不计,将导轨从O 处由静止释放,进入磁场后正好做匀减速运动,刚进入磁场时速度为v ,到达P 处时速度为v /2,O 点和P 点到MN 的距离相等,求:(1)求金属棒在磁场中所受安培力F 1的大小;(2)若已知磁场上边缘(紧靠MN )的磁感应强度为B 0,求P 处磁感应强度B P ;(3)在金属棒运动到P 处的过程中,电阻上共产生多少热量?A B C15.(16分)如图(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,电阻r =1.0Ω,所围成矩形的面积S=0.040m 2,小灯泡的电阻R =9.0Ω,磁场的磁感应强度随按如图(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t TT SnB e m ππ2cos 2=,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:(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)在磁感强度变化的0~4T的时间内,通过小灯泡的电荷量.16.如图甲,平行导轨MN 、PQ 水平放置,电阻不计.两导轨间距d =10cm ,导体棒ab 、cd 放在导轨上,并与导轨垂直.每根棒在导轨间的部分,电阻均为R=1.0Ω.用长为L =20cm 的绝缘丝线将两棒系住.整个装置处在匀强磁场中.t =0的时刻,磁场方向竖直向下,丝线刚好处于未被拉伸的自然状态.此后,磁感应强度B 随时间t 的变化如图乙所示.不计感应电流磁场的影响.整个过程丝线未被拉断.求:⑴0~2.0s 的时间内,电路中感应电流的大小与方向; ⑵t =1.0s/s答案1.答案:ABC 将图中铜盘A所在的一组装置作为发电机模型,铜盘B所在的一组装置作为电动机模型,这样就可以简单地把铜盘等效为由圆心到圆周的一系列“辐条”,处在磁场中的每一根“辐条”都在做切割磁感线运动,产生感应电动势,进而分析可得. 2.答案:BC 根据图象可知电压最大值为U m =10V ,有效值为210=U V ,电流有效值为22==RUI A ,电阻消耗的电功率为510)22(22=⨯==R I P W . 3.答案:CD 从能量的角度考虑,导轨光滑时,金属棒的动能全部转化为电能,最终以焦耳热的形式释放出来;导轨粗糙时,金属棒的动能一部分转化为电能,另一部分通过摩擦转化为热能,而安培力做功可以用机械能与电能之间的转化来量度,因此产生的电能不相同,所以A 错;电流做功可产生焦耳热,因此可以比较电流做功不同,B 错;但两个过程中,机械能都全部转化为热量,所以C 对;两个过程中,初速度相同,末速度均为零,因此动量变化量相同,D 对.4.答案:C 电流互感器是用弱电流来检测强电流,因此副线圈匝数要比原线圈匝数多,A 、B 错;而D 中检测器直接与地线、火线相连,与用电器电网并联,不能起到检测作用,只有C 是正确的. 5.答案:A 当导线中的电流突然增大时,可判断线框整体向外的磁通量增大,由楞次定律可判断线框中将产生顺时针方向的电流,根据左手定则可判断cd 边和ab 受到导线的安培力向右,而ad 、bc 两边整体所受安培力为零,因此,整个线框所受安培力向右,即x 轴正向.6.答案:BD 产生感应电流后,两导体滑杆中的电流相等,受到磁场的作用力大小相等,感应电流的磁场阻碍原磁通量的增大,故两杆同时向右加速运动,因F 为恒力,磁场对杆的作用力为变力,随速度的增大而增大,因而开始时两杆做变加速运动(ab 加速度减小,cd 加速度增大),当两杆具有相同加速度时,它们以共同的加速度运动,故BD 正确.7.答案:B 图(a )中L 2的功率为P ,则L 2上电压为PR U =2,原线圈中电压PR U U 3321==,L 1两段电压与U 1相等,则L 1所消耗功率P RPRR U P L 99211===.图(b )中L 2、L 3功率相同,变压器的输出功率为2P ,原线圈电压PRU U 332/1==,原线圈中电流1/12U PI =,灯L 1上消耗功率为P R PRP R I P L 949422/1/1===.8.答案:BCD 电流I 增大的过程中,穿过金属环C 的磁通量增大,环中出现逆时针的感应电流,可以将环等效成一个正方形线框,利用“同向电流相互吸引,异向电流相互排斥”得出环将受到向下的斥力且无转动,所以悬挂金属环C 的竖直拉力变大,环仍能保持静止状态. 9.答案:BC 当铁块靠近磁铁时,线圈中的磁通量增加,根据楞次定律可得,b 端电势比a 端电势高,选项B 正确;膜上压力越小时,钢弦上的张力越大,振动频率越高,线圈中感应电动势的频率越高,所以选项C 正确.10.答案:B 图a 中,ab 棒以v 0向右运动的过程中,电容器开始充电,充电后ab 棒就减速,ab 棒上的感应电动势减小,当ab 棒上的感应电动势与电容器两端电压相等时,ab 棒上无电流,从而做匀速运动;图b 中,由于R 消耗能量,所以ab 棒做减速运动,直至停止;图c 中,当ab 棒向右运动时,产生的感应电动势与原电动势同向,因此作用在ab 棒上的安培力使ab 棒做减速运动,速度减为零后,在安培力作用下向左加速运动,向左加速过程中,ab 棒产生的感应电动势与原电动势反向,当ab 棒产生的感应电动势与原电动势大小相等时,ab 棒上无电流,从而向左匀速运动,所以B 正确. 11.答案:(1)镇流器的自感现象;(2分)断开瞬间;(2分)只有在电路刚断开时才能产生很高的自感电动势使人产生触电的感觉. (2分)(2)10-5(2分) IR /2πLhf (2分) 0(2分) 12.答案:(1)如图.(注意:电流表外接或内接均可)(4分)(2)如果电流外接,电压较高段误差较大,因为电压越高,灯丝电阻越大,由于电压表分流作用而造成的误差就越大;如果内接,电压较低段,误差较大,因为电压越低,灯丝电阻越小,由于电流表分压造成的误差就越大. (4分)13.解析:(1)在0~1×10-2s 时间内D 处于导通状态,则电路总电阻为21213R R R R R R ++=①(2分)通过R 3的电流R U I AB=②(2分)由①②式代入数据解得,I =1A (1分) 则通过R 1的电流5.021==II A (1分) (2)在1×10-2s ~2×10-2s 时间内D 处于截止状态,则通过R 3的电流31R R U I +='(2分)代入数据得,8.0/=I A (2分)t=1s 内R 3消耗的电能2)(32/32t R I R I E +=(2分)代入数据解得,E =4.92J . (2分)14.解析:该同学的结论是正确的. (2分)设转轮的角速度、转速分别为ω和n ,轮子转过θ角所需时间为⊿t ,通过线圈的磁通量的变化量为⊿Φ,线圈中产生的感应电动势的平均值为E .根据法拉第电磁感应定律有t BSN t N E ∆=∆∆=φ(3分)由闭合电路欧姆定律有I=E/R (2分) 又ωθ=∆t (2分)πω2=n (2分)联立以上四式得,NBS IR n πθ2=(3分)由此可见,该同学的结论是正确的. 15.解析:(1)磁极与摩擦小轮之间转动的角速度相等,由于自行车车轮与摩擦小轮之间无相对运动,因此有ωωr r =00,(2分)28000==∴r r ωωrad/s (2分) (2)摩擦小轮带动磁极转动,线圈产生的感应电动势的最大值为S nB E m 0ω=(3分)代入数据得,m E =4.48V (2分)感应电动势的有效值2.32==m E E V (3分) 通过灯炮的电流有效值10402.321+=+=R R E I =64mA . (2分)16.解析:(1)从O →MN 过程中棒做自由落体,gh v 22=(2分)从MN →P 的过程中做匀减速运动,故F 1大小不变,RvL B R Lv B L B LI B F MN 2200001===(4分)又RvL B R Lv B L B LI B F P P P P P 22/221===(4分)所以02B B P =(2分)(3)棒从MN →P 过程中产生热量22287)2(2121mv v m mv mgh Q =-+=.(4分) 17.解析:(1)传感器的电阻9.0/3/22==传传传P U R =10Ω(1分)传感器的额定电流传传传U P I /==0.9/3=0.3A (1分)(2)要求电路各部分安全,则要求电路的最大电流3.0==传I I A (2分)此时电源电压最大值0U U U m +=传,传U 为传感器的额定电压,U 0为R 0调至最大值R 0m =10Ω时R 0两端的电压,即3103.000=⨯==m R I U 传V ,(2分)∴电源电压最大值6330=+=+=U U U m 传V (2分)(3)设实际检测时加在a 、b 间的电压为U ,传感器的实际电阻为'传R ,根据第一次实验记录数据有:48.116.0+⨯=传R U (2分)根据第二次记录数据有91.022.0+'⨯=传R U (2分)解得,Ω='5.9传R ,U =3V (1分)传感器的电阻变化为Ω='-=∆5.0传传R R R <1Ω(1分)所以此传感器仍可使用. (2分)18.解析:(1)因为线圈中产生的感应电流变化的周期与磁场变化的周期相同,所以由图象可知,线圈中产生交变电流的周期为T =3.14×10-2s . (2分)所以线圈中感应电动势的最大值为V T S nB E m m 0.8/2==π(2分)(2)根据欧姆定律,电路中电流的最大值为A rR E I mm 80.0=+=(2分) 通过小灯泡电流的有效值为A I I m 240.02/==, (2分) 小灯泡消耗的电功率为P=I 2R =2.88W (2分)(3)在磁感应强度变化的1~1/4周期内,线圈中感应电动势的平均值tBnSE ∆∆=(2分) 通过灯泡的平均电流tr R BnS r R E I ∆+∆=+=)((2分) 通过灯泡的电荷量.100.43C rR BnS t I Q -⨯=+∆=∆=(2分)。
人教版高中物理选修3-2第四章 电磁感应单元练习题(含详细答案)
第四章电磁感应一、单选题1.如图所示,一个有弹性的金属圆环被一根橡皮绳吊于通电直导线的正下方,直导线与圆环在同一竖直面内,当通电直导线中电流增大时,弹性圆环的面积S和橡皮绳的长度l将()A.S增大,l变长B.S减小,l变短C.S增大,l变短D.S减小,l变长2.关于涡流,下列说法中不正确的是()A.真空冶炼炉是利用涡流来熔化金属的装置B.家用电磁灶锅体中的涡流是由恒定磁场产生的C.阻尼摆摆动时产生的涡流总是阻碍其运动D.铁芯用相互绝缘的硅钢片叠成能减小涡流3.如图中画出的是穿过一个闭合线圈的磁通量随时间的变化规律,以下哪些认识是正确的()A.第0.6 s末线圈中的感应电动势是4 VB.第0.9 s末线圈中的瞬时电动势比0.2 s末的小C.第1 s末线圈的瞬时电动势为零D.第0.2 s末和0.4 s末的瞬时电动势的方向相同4.如图所示,一个由导体做成的矩形线圈,以恒定速率v运动,从无场区进入匀强磁场区,磁场宽度大于矩形线圈的宽度da,然后出来,若取逆时针方向的电流为正方向,那么下列图中的哪一个图能正确地表示回路中的电流与时间的函数关系()A.B.C.D.5.如图所示,一个带正电的粒子在垂直于匀强磁场的平面内做圆周运动,当磁感应强度均匀增大时,此粒子的动能将()A.不变B.增大C.减少D.以上情况都有可能6.如图所示,一沿水平方向的匀强磁场分布在宽度为2L的某矩形区域内(长度足够大),该区域的上、下边界MN、PS是水平的.有一边长为L的正方形导线框abcd从距离磁场上边界MN的某高处由静止释放下落并穿过该磁场区域,已知当线框的ab边到达MN时线框刚好做匀速直线运动(以此时开始计时),以MN处为坐标原点,取如图坐标轴x,并规定逆时针方向为感应电流的正方向,则关于线框中的感应电流与ab边的位置坐标x间的以下图线中,可能正确的是()A.B.C.D.7.如下图所示,一个闭合三角形导线框ABC位于竖直平面内,其下方(略靠前)固定一根与导线框平面平行的水平直导线,导线中通以图示方向的恒定电流.释放导线框,它由实线位置下落到虚线位置未发生转动,在此过程中()A.导线框中感应电流的方向依次为ACBA→ABCA→ACBAB.导线框的磁通量为零时,感应电流也为零C.导线框所受安培力的合力方向依次为向上→向下→向上D.导线框所受安培力的合力为零,做自由落体运动8.一矩形线框置于匀强磁场中,线框平面与磁场方向垂直.先保持线框的面积不变,将磁感应强度在1 s时间内均匀地增大到原来的两倍.接着保持增大后的磁感应强度不变,在1 s时间内,再将线框的面积均匀地减小到原来的一半.先后两个过程中,线框中感应电动势的比值为()A.B. 1C. 2D. 49.法拉第电磁感应定律可以这样表述:闭合电路中感应电动势的大小()A.跟穿过这一闭合电路的磁通量成正比B.跟穿过这一闭合电路的磁感应强度成正比C.跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化率成正比D.跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化量成正比10.某线圈中产生了恒定不变的感应电流,关于穿过该线圈的磁通量Φ随时间t变化的规律,可能是下面四幅图中的()A.B.C.D.二、多选题11.(多选)如图,足够长的U型光滑金属导轨平面与水平面成θ角(0<θ<90°),其中MN与PQ平行且间距为l,导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直,导轨电阻不计,其上端所接定值电阻为R.给金属棒ab一沿斜面向上的初速度v0,并与两导轨始终保持垂直且接触良好,ab棒接入电路的电阻为r,当ab棒沿导轨上滑距离x时,速度减小为零.则下列说法不正确的是()A.在该过程中,导体棒所受合外力做功为mvB.在该过程中,通过电阻R的电荷量为C.在该过程中,电阻R产生的焦耳热为D.在导体棒获得初速度时,整个电路消耗的电功率为v012.(多选)在如图所示的各图中,闭合线框中能产生感应电流的是()A.B.C.D.13.如图所示,在匀强磁场中放有平行铜导轨,它与大线圈M相连接,要使小导线圈N获得顺时针方向的感应电流,则放在导轨上的金属棒ab的运动情况(两线圈共面放置)是()A.向右匀速运动B.向左加速运动C.向右减速运动D.向右加速运动三、实验题14.如图是做探究电磁感应的产生条件实验的器材.(1)在图中用实线代替导线把它们连成实验电路.(2)由哪些操作可以使灵敏电流计的指针发生偏转()A.闭合开关B.断开开关C.保持开关一直闭合D.将线圈A从B中拔出(3)假设在开关闭合的瞬间,灵敏电流计的指针向左偏转,则当螺线管A向上拔出的过程中,灵敏电流计的指针向______(填“左”或“右”)偏转.15.英国物理学家法拉第在1831年发现了“磁生电”现象.现在某一课外活动小组的同学想模仿一下法拉第实验,于是他们从实验室里找来了两个线圈A、B,两节干电池、电键、电流计、滑动变阻器等器材,如图所示.请同学们帮助该活动小组,用笔画线代替导线,将图中的器材连接成实验电路.四、计算题16.如图所示,长为L=0.2 m、电阻为r=0.3 Ω、质量为m=0.1 kg的金属棒CD垂直放在位于水平面上的两条平行光滑金属导轨上,两导轨间距也为L,棒与导轨接触良好,导轨电阻不计,导轨左端接有R =0.5 Ω的电阻,量程为0~3.0 A的电流表串联在一条导轨上,量程为0~1.0 V的电压表接在电阻R 的两端,垂直导轨平面的匀强磁场向下穿过平面.现以向右恒定的外力F使金属棒右移,当金属棒以v=2 m/s的速度在导轨平面上匀速滑动时,观察到电路中的一个电表正好满偏,而另一电表未满偏.问:(1)此时满偏的电表是什么表?说明理由.(2)拉动金属棒的外力F多大?(3)导轨处的磁感应强度多大?17.如图所示,ef、gh为水平放置的足够长的平行光滑导轨,导轨间距为L=1 m,导轨左端连接一个R =3 Ω的电阻,一根电阻为1 Ω的金属棒cd垂直地放置在导轨上,与导轨接触良好,导轨的电阻不计,整个装置放在磁感应强度为B=2 T的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向上.现对金属棒施加4 N的水平向右的拉力F,使棒从静止开始向右运动,试解答以下问题:(1)金属棒达到的最大速度v是多少?(2)金属棒达到最大速度后,R上的发热功率为多大?18.如图所示,两根足够长的光滑金属导轨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)灯泡正常发光时金属棒的运动速率.五、填空题19.如图所示,线圈ABCO面积为0.4 m2,匀强磁场的磁感应强度B=0.1 T,方向为x轴正方向,通过线圈的磁通量为________Wb.在线圈由图示位置绕z轴向下转过60°的过程中,通过线圈的磁通量改变了________Wb.(可以用根式表示)20.图甲为“探究电磁感应现象”实验中所用器材的示意图.现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、B、电流计及开关连接成如图所示的电路.(1)开关闭合后,下列说法中正确的是________.A.只要将线圈A放在线圈B中就会引起电流计指针偏转B.线圈A插入或拔出线圈B的速度越大,电流计指针偏转的角度越大C.滑动变阻器的滑片P滑动越快,电流计指针偏转的角度越大D.滑动变阻器的滑片P匀速滑动时,电流计指针不会发生偏转(2)在实验中,如果线圈A置于线圈B中不动,因某种原因,电流计指针发生了偏转.这时,线圈B相当于产生感应电流的“电源”.这个“电源”内的非静电力是________.如果是因为线圈A插入或拔出线圈B,导致电流计指针发生了偏转.这时,是________转化为电能.(3)上述实验中,线圈A可等效为一个条形磁铁,将线圈B和灵敏电流计简化如图乙所示.当电流从正接线柱流入灵敏电流计时,指针向正接线柱一侧偏转.则乙图中灵敏电流计指针向其________接线柱方向偏转(填“正”或“负”).21.如下图所示,半径为r的金属圆环绕通过直径的轴OO′以角速度ω匀速转动,匀强磁场的磁感应强度为B,以金属环的环面与磁场方向重合时开始计时,求在转动30°角的过程中,环中产生的平均感应电动势为________.22.如图所示,金属环直径为d、总电阻为2R,匀强磁场磁感应强度为B,垂直穿过环所在平面.电阻为的导体杆AB沿环表面以速度v向右滑至环中央时,杆两端的电压为________.23.如下图甲所示,环形线圈的匝数n=1000,它的两个端点a和b间接有一理想电压表,线圈内磁感应强度B的变化规律如图乙所示,线圈面积S=100 cm2,则Uab=________,电压表示数为________V.答案解析1.【答案】D【解析】当通电直导线中电流增大时,穿过金属圆环的磁通量增大,金属圆环中产生感应电流,根据楞次定律,感应电流要阻碍磁通量的增大:一是用缩小面积的方式进行阻碍;二是用远离直导线的方法进行阻碍,故D正确.2.【答案】B【解析】高频感应炉是用涡流来熔化金属对其进行冶炼的,炉内放入被冶炼的金属,线圈内通入高频交变电流,这时被冶炼的金属中产生涡流就能被熔化.故A正确;电磁炉利用高频电流在电磁炉内部线圈中产生磁场,当含铁质锅具放置炉面时,铁磁性锅体被磁化,锅具即切割交变磁感线而在锅具底部产生交变的涡流,恒定磁场不会产生涡流,故B错误;阻尼摆摆动时产生的涡流总是阻碍其运动,当金属板从磁场中穿过时,金属板板内感应出的涡流会对金属板的运动产生阻碍作用.故C正确;在整块导体内部发生电磁感应而产生感应电流的现象称为涡流现象,要损耗能量,不用整块的硅钢铁芯,其目的是为了减小涡流,故D正确.本题选择错误的,故选B.3.【答案】A【解析】由法拉第电磁感应定律知:感应电动势E=可知:0.3~0.8 s:E===-4 V,负号表示方向与正方向相反,A正确;图象的斜率表示电动势的大小,由图象知第0.9 s末线圈中的瞬时电动势比0.2 s末的大,B错误;第1 s末线圈的磁感强度为零,但磁通量的变化率不为零,电动势不为零,C错误;第0.2 s末和0.4 s末的图象斜率一正一负,瞬时电动势的方向相反,D错误.4.【答案】C【解析】根据楞次定律,线圈进入磁场的过程,穿过线圈的磁通量向里的增加,产生逆时针方向的感应电流,因为速度恒定,所以电流恒定,故A、D错误;离开磁场时,穿过线圈的向里的磁通量减少,所以产生顺时针方向的电流,B错误,C正确.5.【答案】B【解析】当垂直纸面向里的磁场增强时,产生逆时针的涡旋电场,带正电的粒子将受到这个电场对它的电场力作用,而使动能增加,故B正确.6.【答案】D【解析】在第一个L内,线框匀速运动,电动势恒定,电流恒定;在第二个L内,线框只在重力作用下加速,速度增大;在第三个L内,安培力大于重力,线框减速运动,电动势减小,电流减小.这个过程加速度逐渐减小,速度是非线性变化的,电动势和电流都是非线性减小的,选项A、B均错误.安培力再减小,也不至于减小到小于第一段时的值,因为当安培力等于重力时,线框做匀速运动,选项C错误,D正确.7.【答案】A【解析】根据右手螺旋定则可知导线上方的磁场方向垂直于纸面向外,下方的磁场方向垂直于纸面向里,而且越靠近导线磁场越强.所以闭合导线框ABC在下降过程中,导线框内垂直于纸面向外的磁通量先增大,当增大到BC边与导线重合时,达到最大,再向下运动,导线框内垂直于纸面向外的磁通量逐渐减小至零,然后随导线框的下降,导线框内垂直于纸面向里的磁通量增大,当增大到A点与导线重合时,达到最大,继续下降时由于导线框逐渐远离导线,使导线框内垂直于纸面向里的磁通量再逐渐减小,所以根据楞次定律可知,感应电流的磁场总是阻碍内部磁通量的变化,所以感应电流的磁场先向内,再向外,最后向内,所以导线框中感应电流的方向依次为ACBA→ABCA→ACBA,A正确;当导线框内的磁通量为零时,内部的磁通量仍然在变化,有感应电动势产生,所以感应电流不为零,B错误;根据对楞次定律的理解,感应电流的效果总是阻碍导体间的相对运动,由于导线框一直向下运动,所以导线框所受安培力的合力方向一直向上,不为零.C、D错误.8.【答案】B【解析】设原磁感应强度是B,线框面积是S.第1 s内ΔΦ1=2BS-BS=BS,第2 s内ΔΦ2=2B·-2B·S=-BS.因为E=n,所以两次电动势大小相等,B正确.9.【答案】C【解析】由法拉第电磁感应定律可知,闭合电路中产生的感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比,与磁通量及磁通量的变化量无关.故A、B、D错误,C正确.10.【答案】B【解析】要想该线圈中产生恒定不变的感应电流,则要求该线圈中产生的感应电动势是恒定不变的,要想线圈中产生恒定不变的感应电动势,由法拉第电磁感应定律可知,穿过线圈的磁通量的变化率应是恒定的,即在Φ-t图象中,其图线是一条倾斜的直线.11.【答案】ABC【解析】在该过程中,导体棒和金属导轨组成的系统所受合外力做功为mv,A错误;由q=IΔt,I=,E==,通过电阻R的电荷量为q=,B错误;由于不知摩擦力是否存在,所以C错误;在导体棒获得初速度时,电路中电动势为E=Blv0,I=,P=I2(r+R)=v0,D正确.12.【答案】AB【解析】感应电流产生的条件是:只要穿过闭合线框的磁通量变化,闭合线框中就有感应电流产生.A图中,线框转动过程中,通过线框的磁通量发生变化,线框中有感应电流产生;B图中离直导线越远磁场越弱,所以当线框远离导线时,线框中磁通量不断变小,所以B图中有感应电流产生;C图中一定要把条形磁铁周围的磁感线空间分布图弄清楚,在图示位置,线框中的磁通量为零,在向下移动过程中,线框的磁通量一直为零,磁通量不变,线框中无感应电流产生;D图中,线框中的磁通量一直不变,无感应电流产生.故选A、B.13.【答案】BC【解析】14.【答案】(1)见解析(2)ABD(3)右【解析】(1)将灵敏电流计与大线圈B组成闭合回路,电源、开关、小线圈A组成闭合回路,电路图如图所示.(2)将开关闭合或断开,导致穿过线圈的磁通量变化,产生感应电流,灵敏电流计指针偏转,故A、B正确;保持开关一直闭合,则穿过线圈B的磁通量不变,没有感应电流产生,灵敏电流计指针偏转,故C错误;将螺线管A插入(或拔出)螺线管B时穿过线圈B的磁通量发生变化,线圈B中产生感应电流,灵敏电流计指针偏转,故D正确.(3)在开关闭合的瞬间,穿过线圈B的磁通量增大,灵敏电流计的指针向左偏转,则当螺线管A向上拔出的过程中,穿过线圈B的磁通量减小,灵敏电流计的指针向右偏转.15.【答案】【解析】线圈A与带电池的电路相连,线圈B与电流计相连,当滑动滑动变阻器时,线圈A中的电流变化,从而引起B中产生感应电流,也可以保持滑动器划片不动,线圈A插入或者拔出时,都可以引起B中产生感应电流.16.【答案】(1)见解析(2)1.6 N(3)4 T【解析】(1)假设电流表满偏,则I=3.0 A,R两端电压U=IR=3.0×0.5 V=1.5 V,将大于电压表的量程,不符合题意,故满偏电表应该是电压表.(2)由能量关系知,电路中的电能是外力做功转化来的,所以有Fv=I2(R+r),I=,两式联立得F==1.6 N.(3)磁场是恒定的,且不发生变化,由于CD运动而产生感应电动势,因此是动生电动势.根据法拉第电磁感应定律有E=BLv,根据闭合电路欧姆定律得E=U+Ir以及I=,联立三式得B=+=4 T.17.【答案】(1)4 m/s(2)12 W【解析】(1)当金属棒速度最大时,拉力与安培力相等.=F,v m==4 m/s(2)回路中电流为I==2 A,电阻上的发热功率为P=I2R=12 W.18.【答案】(1)(2)【解析】(1)设小灯泡的额定电流为I0,有P=I R,①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=2I0,②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=BLI,③联立①②③式得B=(2)设灯泡正常发光时,金属棒的速率为v,由电磁感应定律与闭合电路欧姆定律得E=BLv,⑤E=RI0,⑥联立①②④⑤⑥式得v=.⑦19.【答案】00.02或3.46×10-2【解析】线圈ABCO与x轴正方向的匀强磁场平行,没有一条磁感线穿过平面,所以磁通量等于0.在线圈由图示位置绕z轴向下转过60°时,线圈在中性面上面的投影面积为0.4×sin 60°,磁通量Φ=0.1×0.4×sin 60°=0.02Wb,磁通量变化量ΔΦ=0.1×0.4×sin 60°-0=0.02Wb.20.【答案】(1)BC(2)感应电场的电场力机械能(3)负【解析】(1)将线圈A放在线圈B中,由于磁通量不变化,故不会产生感应电流,也不会引起电流计指针偏转,选项A错误;线圈A插入或拔出线圈B的速度越大,则磁通量的变化率越大,产生的感应电流越大,电流计指针偏转的角度越大,选项B正确;滑动变阻器的滑片P滑动越快,电流的变化率越大,磁通量的变化率越大,则感应电流越大,电流计指针偏转的角度越大,选项C正确;滑动变阻器的滑片P 匀速滑动时,电流发生变化,磁通量变化,也会产生感应电流,故电流计指针也会发生偏转,选项D错误.故选BC.(2)这个“电源”内的非静电力是感应电场的电场力.如果是因为线圈A插入或拔出线圈B,导致电流计指针发生了偏转.这时是机械能转化为电能.(3)根据楞次定律可知,通过电流计的电流从负极流入,故灵敏电流计指针向其负接线柱方向偏转.21.【答案】3Bωr2【解析】ΔΦ=Φ2-Φ1=BS sin 30°-0=Bπr2.又Δt===所以===3Bωr2.22.【答案】【解析】杆切割产生的感应电动势:E=Bdv.两个电阻为R的半金属圆环并联,并联电阻R并=R,电路电流(总电流):I==,杆两端的电压:U=IR并=Bdv.23.【答案】50 V50【解析】由B-t图象可知=5 T/s由E=n S得:E=1 000×5×100×10-4V=50 V.。
第五章交变电流章末测试卷三(答案含解析)—人教版高中物理选修3-2
人教版物理选修3-2第五章交变电流章末测试卷三一、单选题(共30分)1.(本题3分)如图所示为一交变电流的图象,则该交变电流的有效值为多大()A.I0B.32I0C.02+I0D.022.(本题3分)如图甲所示,矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的中心轴OO’匀速转动,从某时刻开始计时,产生的感应电动势e随时间t的变化曲线如图乙所示,若线圈匝数N=100匝,外接电阻R=70Ω,线圈电阻r=10Ω,则下列说法正确的是()A.通过线圈的最大电流为1.25A B.线圈的角速度为50rad/sC.电压表的示数为502V D.穿过线圈的最大磁通量为2πWb3.(本题3分)如图所示,矩形闭合导线框abcd处于水平方向的匀强磁场中,线框绕垂直于磁场方向的轴OO′匀速转动,并与理想变压器原线圈相连,变压器副线圈接有一只“11V,33W”的灯泡.当灯泡正常发光时,变压器输入电压u=33√2cos10πt(V).下列说法正确的是()A.图示位置可能是计时起点B.图示位置通过线框的磁通量变化率最小C.变压器原、副线圈匝数之比为3√2:1D.电流表A的示数为√2A4.(本题3分)如图所示,电阻不计面积为S的矩形线圈在匀强磁场B中绕垂直于磁场的轴以角速度ω匀速转动,t=0时刻线圈平面与磁场垂直,产生e=2202sin100πtV的正弦交流电,理想变压器的原、副线圈匝数比为10:1,灯泡的电阻R L=10Ω(不考虑电阻的变化),C为电容器,L为直流电阻不计的自感线圈,刚开始开关S断开,下列说法正确的是()A.线圈从t=0时刻到转过180°的过程中矩形线圈的磁通量变化量为零B.交流电压表的示数为202VC.闭合开关S后,电阻R上不产生焦耳热D.灯泡的功率小于48.4W5.(本题3分)远距离输电线路的示意图如图所示,若发电机的输出电压不变,那么当用户用电的总功率增大时,下列说法错误的是()A.升压变压器的原线圈中的电流变大B.升压变压器的输出电压升高C.降压变压器的输出电压降低D.输电线上损失的功率增大6.(本题3分)如图所示,某小型发电站发电机输出的交变电压为500V,输出的电功率为50kW,用电阻为3Ω的输电线向远处输电,要求输电线上损失的功率为输电功率的0.6% ,则发电站要安装一升压变压器,到达用户再用降压变压器变为220V供用户使用(两个变压器均为理想变压器).对整个输电过程,下列说法正确的是()A.升压变压器的匝数比为1:100B.输电线上的电流为100AC.输电线上损失的功率为300WD.降压变压器的输入电压为4700V7.(本题3分)当交流发电机的转子线圈平面与磁感线平行时,电流方向如图所示,当转子线圈平面旋转到中性面位置时()A .线圈中的感应电流最大,方向将不变B .线圈中的感应电流最大,方向将改变C .线圈中的感应电流等于零,方向将不变D .线圈中的感应电流等于零,方向将改变8.(本题3分)如图所示,边长为L=0.2 m 的正方形线圈abcd ,其匝数n=10,总电阻为r=2Ω,外电路的电阻为R=8Ω,ab 的中点和cd 的中点的连线OO'恰好位于匀强磁场的边界线上,磁场的磁感应强度B=1T ,若线圈从图示位置开始计时,以角速度ω= 2 rad/s 绕OO'轴匀速转动.则以下判断中正确的是( )A .闭合电路中感应电动势的瞬时表达式e=0.8sin 2tB .从t=0到t=4π 时间内,通过R 的电荷量q=0.02C C .从t=0到t=4π时间内,电阻R 上产生的热量为Q = 3.2π×10-4J D .在t=4π时刻,磁场穿过线圈的磁通量为零,此时线圈中的磁通量随时间变化最慢 9.(本题3分)如图,理想变压器原、副线圈的匝数比为2∶1,原线圈一侧接一输出电压恒为U 1的正弦交流电源,电阻R 1,R 2,R 3,R 4的阻值相等。
【人教版】物理高中选修3-2课时同步练习 (全书完整版)
(人教版)高中物理选修3-2(全册)课时同步练习汇总第四章第1、2节划时代的发现探究感应电流的产生条件课时达标训练新人教版选修3-2一、单项选择题1.下列现象中属于电磁感应现象的是( )A.磁场对电流产生力的作用B.变化的磁场使闭合电路中产生电流C.插在通电螺线管中的软铁棒被磁化D.电流周围产生磁场2.如图所示, 矩形线框abcd 放置在水平面内, 磁场方向与水平方向成α角, 已知sinα=45, 回路面积为S , 磁感应强度为B , 则通过线框的磁通量为( )A .BS B.45BS C.35BS D.34BS3.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°)4.如图所示, 在匀强磁场中的矩形金属轨道上, 有等长的两根金属棒ab 和cd , 它们以相同的速度匀速运动, 则( )A .断开开关S, ab 中有感应电流B .闭合开关S, ab 中有感应电流C .无论断开还是闭合开关S, ab 中都有感应电流D .无论断开还是闭合开关S, ab 中都没有感应电流二、多项选择题5.我国已经制订了登月计划, 假如宇航员登月后想探测一下月球表面是否有磁场. 他手边有一只灵敏电流表和一个小线圈, 则下列推断正确的是( )A .直接将电流表放于月球表面, 通过观察电流表是否有示数来判断磁场的有无B .将电流表与线圈组成闭合回路, 使线圈沿某一方向运动, 如果电流表无示数, 则可判断月球表面无磁场C .将电流表与线圈组成闭合回路, 使线圈沿某一方向运动, 如果电流表有示数, 则可判断月球表面有磁场D .将电流表与线圈组成闭合回路, 使线圈在某一平面内沿各个方向运动, 电流表无示数, 则不能判断月球表面有无磁场6.如图所示, 水平面内有两条相互垂直且彼此绝缘的通电长直导线, 以它们为坐标轴构成一个平面直角坐标系. 四个相同的圆形闭合线圈在四个象限内完全对称放置, 两直导线中的电流大小与变化情况完全相同, 电流方向如图中所示, 当两直导线中的电流都增大时, 四个线圈a、b、c、d中感应电流的情况是( )A.线圈a中无感应电流 B.线圈b中有感应电流C.线圈c中有感应电流 D.线圈d中无感应电流7.如图所示, 线圈abcd在磁场区域ABCD中, 下列哪种情况下线圈中有感应电流产生( )A.把线圈变成圆形(周长不变)B.使线圈在磁场中加速平移C.使磁场增强或减弱D.使线圈以过ab的直线为轴旋转8.如图所示, 用导线做成圆形或正方形回路, 这些回路与一直导线构成几种位置组合(彼此绝缘), 下列组合中, 切断直导线中的电流时, 闭合回路中会有感应电流产生的是( )三、非选择题9.边长L=10 cm的正方形线框固定在匀强磁场中, 磁场方向与线圈平面间的夹角θ=30°, 如图所示, 磁感应强度随时间变化的规律为B=(2+3t)T, 则第3 s内穿过线圈的磁通量的变化量ΔΦ为多少?10.如图所示, 有一个垂直于纸面向里的匀强磁场, B 1=0.8 T, 磁场有明显的圆形边界, 圆心为O , 半径为r =1 cm. 现在纸面内先后放上与磁场垂直的圆线圈, 圆心均在O 处, A 线圈半径为1 cm, 10匝; B 线圈半径为2 cm, 1匝; C 线圈半径为0.5 cm, 1匝. 问:(1)在B 减为B 2=0.4 T 的过程中, A 线圈和B 线圈磁通量改变多少? (2)在磁场转过30°角的过程中, C 线圈中磁通量改变多少?答案1.解析: 选 B 磁场对电流产生力的作用属于通电导线在磁场中的受力情况; 插在通电螺线管中的软铁棒被磁化属于电流的磁效应; 电流周围产生磁场属于电流的磁效应; 而变化的磁场使闭合电路中产生电流属于电磁感应现象. 故正确答案为B.2.解析: 选B 在磁通量Φ=BS 公式中, B 与S 必须垂直, 若B 与S 不垂直, 则S 要转化为垂直于B 的有效面积, 也可以将B 转化为垂直于S 的垂直分量, 故Φ=BS ·sin α=45BS . 3.解析: 选D 将线框向左拉出磁场的过程中, 线框的bc 部分做切割磁感线的运动, 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的运动, 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°, bc边将进入无磁场区, 那么线框中将不产生感应电流(60°~300°). 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面积的一半的乘积).4.解析: 选B 两根金属棒ab和cd以相同的速度匀速运动, 若断开开关S, 两根金属棒与导轨构成的回路中磁通量无变化, 则回路中无感应电流, 故选项A、C错误; 若闭合开关S, 两根金属棒与导轨构成的回路中磁通量发生变化, 则回路中有感应电流, 故B正确, D错误.5.解析: 选CD 当线圈平面与磁场方向平行时, 不论向哪个方向移动线圈, 穿过线圈的磁通量都不会变化, 所以也不会产生感应电流, 因此不能判断有无磁场存在; 若使闭合线圈沿某一方向移动时有感应电流产生, 则一定存在磁场. 故正确答案为C、D.6.解析: 选CD 根据安培定则可判断出电流产生的磁场方向, 线圈a中的磁场方向均垂直于纸面向里, 线圈c中的磁场方向均垂直于纸面向外, 线圈b、d中的合磁通量始终为零, 故增大两直导线中的电流时, 线圈a、c中的磁通量发生变化, 有感应电流产生, 而线圈b、d中无感应电流产生. 选项C、D正确, A、B错误.7.解析: 选ACD 选项A中, 线圈的面积变化, 磁通量变化, 故A正确; 选项B中, 无论线圈在磁场中匀速还是加速平移, 磁通量都不变, 故B错; 选项C、D中, 线圈中的磁通量发生变化, 故C、D正确.8.解析: 选CD 穿过线圈A中有效磁通量为ΦA=Φ出-Φ进=0, 且始终为零, 即使切断导线中的电流, ΦA也始终为零, A中不可能产生感应电流. B中线圈平面与导线的磁场平行, 穿过B的磁通量也始终为零, B中也不能产生感应电流. C中穿过线圈的磁通量, ΦΦ出, 即ΦC≠0, 当切断导线中电流后, 经过一定时间, 穿过线圈的磁通量ΦC减小为零, 进>所以C中有感应电流产生. D中线圈的磁通量ΦD不为零, 当电流切断后, ΦD最终也减小为零, 所以D中也有感应电流产生.9.解析: 第3 s内就是从2 s末到3 s末, 所以, 2 s末的磁场的磁感应强度为B1=(2+3×2)T=8 T3 s末的磁场的磁感应强度为B2=(2+3×3)T=11 T则有ΔΦ=ΔBS sin θ=(11-8)×0.12×sin 30° Wb=1.5×10-2 Wb答案: 1.5×10-2 Wb10.解析: (1)对A线圈, Φ1=B1πr2,Φ2=B2πr2磁通量的改变量|Φ2-Φ1|=(0.8-0.4)×3.14×10-4 Wb=1.256×10-4 Wb对B线圈, Φ1=B1πr2, Φ2=B2πr2磁通量的改变量|Φ2-Φ1|=(0.8-0.4)×3.14×10-4 Wb=1.256×10-4 Wb(2)对C线圈: Φ1=Bπr2C, 磁场转过30°, 线圈仍全部处于磁场中, 线圈面积在垂直磁场方向的投影为πr2C cos 30°, 则Φ2=Bπr2C cos 30°. 磁通量的改变量|Φ2-Φ1|=Bπr2C(1-cos 30°)≈0.8×3.14×(5×10-3)2×(1-0.866) Wb≈8.4×10-6 Wb答案: (1)1.256×10-4 Wb 1.256×10-4 Wb (2)8.4×10-6 Wb第四章 第4节 法拉第电磁感应定律课时达标训练 新人教版选修3-2一、单项选择题1.一金属圆环水平固定放置, 现将一竖直的条形磁铁, 在圆环上方沿圆环轴线从静止开始释放, 在条形磁铁穿过圆环的过程中, 条形磁铁与圆环( )A .始终相互吸引B .始终相互排斥C .先相互吸引, 后相互排斥D .先相互排斥, 后相互吸引2.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T2~T 时间内, 线框中感应电流的方向与所受安培力情况是( )A .感应电流方向为顺时针, 安培力的合力方向向左B .感应电流方向为逆时针, 安培力的合力方向向右C .感应电流方向为顺时针, 安培力的合力方向向右D .感应电流方向为逆时针, 安培力的合力方向向左3.如图所示, 通电螺线管两侧各悬挂一个小铜环, 铜环平面与螺线管截面平行. 当电键S 接通瞬间, 两铜环的运动情况是( )A .同时向两侧推开B .同时向螺线管靠拢C .一个被推开, 一个被吸引, 但因电源正负极未知, 无法具体判断D .同时被推开或同时向螺线管靠拢, 因电源正负极未知, 无法具体判断4.电阻R 、电容器C 与一个线圈连成闭合回路, 条形磁铁静止在线圈的正上方, 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.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.电流表中电流的方向由c→d; 作用于ab的安培力向右B.电流表中电流的方向由c→d; 作用于ab的安培力向左C.电流表中电流的方向由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的安培力为零二、多项选择题6.如图所示, 闭合金属圆环沿垂直于磁场方向放置在有界匀强磁场中, 将它从匀强磁场中匀速拉出, 以下各种说法中正确的是( )A.向左拉出和向右拉出时, 环中的感应电流方向相反B.向左或向右拉出时, 环中感应电流方向都是沿顺时针方向的C.向左或向右拉出时, 环中感应电流方向都是沿逆时针方向的D.环在离开磁场之前, 圆环中无感应电流7.如图所示, 用一根长为L、质量不计的细杆与一个上孤长为l0、下弧长为d0的金属线框的中点联结并悬挂于O点, 悬点正下方存在一个上弧长为2l0、下弧长为2d0的方向垂直纸面向里的匀强磁场, 且d0≪L. 先将线框拉开到如图所示位置, 松手后让线框进入磁场, 忽略空气阻力和摩擦力, 下列说法正确的是( )A.金属线框进入磁场时感应电流的方向为a→b→c→d→aB.金属线框离开磁场时感应电流的方向为a→b→c→d→aC.金属线框dc边进入磁场与ab边离开磁场的速度大小总是相等D.向左摆动进入或离开磁场的过程中, 所受安培力方向向右; 向右摆动进入或离开磁场的过程中, 所受安培力方向向左8.如图所示, “U”形金属框架固定在水平面上, 金属杆ab与框架间无摩擦. 整个装置处于竖直方向的磁场中. 若因磁场的变化, 使杆ab向右运动, 则磁感应强度( )A.方向向下并减小B.方向向下并增大C.方向向上并增大 D.方向向上并减小关.三、非选择题9.某同学在学习了法拉第电磁感应定律之后, 自己制作了一个手动手电筒. 如图所示是手电筒的简单结构示意图, 左右两端是两块完全相同的条形磁铁, 中间是一根绝缘直杆, 由绝缘细铜丝绕制的多匝环形线圈只可在直杆上自由滑动, 线圈两端接一灯泡, 晃动手电筒时线圈也来回滑动, 灯泡就会发光, 其中O点是两磁极连线的中点, a、b两点关于O点对称.(1)试分析其工作原理;(2)灯泡中的电流方向是否变化.答案1.解析: 选 D 在条形磁铁靠近圆环的过程中, 通过圆环的磁通量不断增加, 会产生感应电流, 从而阻碍条形磁铁的运动, 所以此过程中它们是相互排斥的, 当条形磁铁穿过圆环后, 通过圆环的磁通量又会减小, 产生一个与原磁场相同的感应磁场, 阻碍原磁通量的减小, 所以圆环与条形磁铁间有相互吸引的作用力, D 正确.2.解析: 选C 在T2~T 时间内, 直导线中的电流方向向下增大, 穿过线框的磁通量垂直纸面向外增加, 由楞次定律知感应电流方向为顺时针, 线框所受安培力的合力由左手定则可知向右, C 正确.3.解析: 选 A 当电路接通瞬间, 穿过线圈的磁通量增加, 使得穿过两侧铜环的磁通量都增加, 由楞次定律可知, 两环中感应电流的磁场与线圈两端的磁场方向相反, 即受到线圈磁场的排斥作用, 使两铜环分别向外侧移动, A 正确.4.解析: 选D 磁铁N 极接近线圈的过程中, 线圈中有向下的磁场, 并且磁通量增加, 由楞次定律可得, 感应电流的方向为b →R →a , 故电容器下极板带正电, 上极板带负电, D 正确.5.解析: 选A 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 →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 正确.6.解析: 选BD 将金属圆环不管从哪边拉出磁场, 穿过闭合圆环的磁通量都要减少, 根据楞次定律可知, 感应电流的磁场要阻碍原磁通量的减少, 感应电流的磁场方向与原磁场方向相同, 应用安培定则可以判断出感应电流的方向是顺时针方向的, 选项B 正确, A 、C 错误; 另外在圆环离开磁场前, 穿过圆环的磁通量没有改变, 该种情况无感应电流, D 正确.7.解析: 选BD 当线框进入磁场时, dc 边切割磁感线, 由楞次定律可判断, 感应电流的方向为: a →d →c →b →a ; 当线框离开磁场时, 同理可判其感应电流的方向为: a →b →c →d →a , A 错误, B 正确; 线框dc 边(或ab 边)进入磁场或离开磁场时, 都要切割磁感线产生感应电流, 机械能转化为电能, 故dc 边进入磁场与ab 边离开磁场的速度大小不相等, C 错误; 由“来拒去留”知, D 正确.8.解析: 选AD 因磁场变化, 发生电磁感应现象, 杆ab 中有感应电流产生, 而使杆ab 受到磁场力的作用, 并发生向右运动. 而杆ab 向右运动, 使得闭合回路中磁通量有增加的趋势, 说明原磁场的磁通量必定减弱, 即磁感应强度正在减小, 与方向向上、向下无关.9.解析: (1)线圈来回滑动时, 穿过线圈的磁通量不断变化, 线圈中产生感应电流, 灯泡发光.(2)线圈由a 滑至b 过程中, 磁场方向向左, 穿过线圈的磁通量先减小后增加, 根据楞次定律, 灯泡中电流方向先由右向左, 后由左向右.同样可判断线圈由b 滑至a 过程中, 灯泡中电流方向先由右向左, 后由左向右. 所以线圈中电流方向不断变化.答案: (1)见解析(2)变化第四章第4节法拉第电磁感应定律课时达标训练新人教版选修3-2一、单项选择题1.穿过一个单匝线圈的磁通量始终保持每秒均匀地减少2 Wb, 则( )A.线圈中感应电动势每秒增加2 VB.线圈中感应电动势每秒减小2 VC.线圈中无感应电动势D.线圈中感应电动势大小不变2.如图所示, 在竖直向下的匀强磁场中, 将一水平放置的金属棒ab以水平速度v0抛出, 运动过程中棒的方向不变, 不计空气阻力, 那么金属棒内产生的感应电动势将( )A.越来越大B.越来越小C.保持不变 D.方向不变, 大小改变3.环形线圈放在均匀磁场中, 如图甲所示, 设在第1 s内磁感线垂直于线圈平面向里, 若磁感应强度随时间变化的关系如图乙所示, 那么在第2 s内线圈中感应电流的大小和方向是( )A.感应电流大小恒定, 顺时针方向B.感应电流大小恒定, 逆时针方向C.感应电流逐渐增大, 逆时针方向D.感应电流逐渐减小, 顺时针方向4.如图所示, 在匀强磁场中, MN、PQ是两条平行金属导轨, 而ab、cd为串有电压表和电流表的两根金属棒, 两只电表可看成理想电表. 当两棒以相同速度向右匀速运动时(运动过程中两棒始终与导轨接触)( )A.电压表有读数; 电流表有读数B.电压表无读数; 电流表无读数C.电压表有读数; 电流表无读数D .电压表无读数; 电流表有读数5.如图所示, 一个半径为L 的半圆形硬导体AB 以速度v , 在水平U 型框架上匀速滑动, 匀强磁场的磁感应强度为B , 回路电阻为R 0, 半圆形硬导体AB 的电阻为r , 其余电阻不计, 则半圆形导体AB 切割磁感线产生感应电动势的大小及AB 之间的电势差分别为( )A .BLv ;BLvR 0R 0+rB .2BLv ; BLvC .2BLv ; 2BLvR 0R 0+rD .BLv ; 2BLv二、多项选择题6.有一种高速磁悬浮列车的设计方案是: 在每节车厢底部安装强磁铁(磁场方向向下), 并且在沿途两条铁轨之间平放一系列线圈. 下列说法中正确的是( )A .列车运动时, 通过线圈的磁通量会发生变化B .列车速度越快, 通过线圈的磁通量变化越快C .列车运动时, 线圈中会产生感应电动势D .线圈中的感应电动势的大小与列车速度无关7.(山东高考)如图所示, 一端接有定值电阻的平行金属轨道固定在水平面内, 通有恒定电流的长直绝缘导线垂直并紧靠轨道固定, 导体棒与轨道垂直且接触良好. 在向右匀速通过M 、N 两区的过程中, 导体棒所受安培力分别用F M 、F N 表示. 不计轨道电阻. 以下叙述正确的是( )A .F M 向右B .F N 向左C .F M 逐渐增大D .F N 逐渐减小8.如图所示, 长为L 的金属导线弯成一圆环, 导线的两端接在电容为C 的平行板电容器上, P 、Q 为电容器的两个极板, 磁场垂直于环面向里, 磁感应强度以B =B 0+kt (k >0)随时间变化, t =0时, P 、Q 两板电势相等, 两板间的距离远小于环的半径, 经时间t , 电容器P 板( )A .不带电B .所带电荷量与t 无关C .带正电, 电荷量是kL 2C4πD .带负电, 电荷量是kL 2C4π三、非选择题9.一个边长为a=1 m的正方形线圈, 总电阻为R=2 Ω, 当线圈以v=2 m/s的速度通过磁感应强度B=0.5 T的匀强磁场区域时, 线圈平面总保持与磁场垂直. 若磁场的宽度b>1 m, 如图所示, 求:(1)线圈进入磁场过程中感应电流的大小;(2)线圈在穿过整个磁场过程中释放的焦耳热.10.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.答案1.解析: 选D 因线圈的磁通量均匀变化, 所以磁通量的变化率ΔΦΔt 为一定值, 又因为是单匝线圈, 据E =ΔΦΔt可知选项D 正确.2.解析: 选 C 由于导体棒中无感应电流, 故棒只受重力作用, 导体棒做平抛运动, 水平速度v 0不变, 即切割磁感线的速度不变, 故感应电动势保持不变, C 正确.3.解析: 选B 由B t 图知, 第2秒内ΔB Δt 恒定, 则E =ΔB Δt S 也恒定, 故感应电流I =ER 大小恒定, 又由楞次定律判断知电流方向沿逆时针方向, B 正确, A 、C 、D 错误.4.解析: 选 B 在两棒以相同速度向右匀速运动的过程中, 磁通量不变, 无感应电流产生. 根据电压表和电流表的测量原理知, 两表均无读数, B 正确.5.解析: 选C 半圆形导体AB 切割磁感线的有效长度为2L , 对应的电动势为E =2BLv ,AB 间的电势差U AB =E R 0+r R 0=2BLvR 0R 0+r, C 正确.6.解析: 选ABC 列车运动时, 安装在每节车厢底部的强磁铁产生的磁场使通过线圈的磁通量发生变化; 列车速度越快, 通过线圈的磁通量变化越快, 根据法拉第电磁感应定律可知, 由于通过线圈的磁通量发生变化, 线圈中会产生感应电动势, 感应电动势的大小与通过线圈的磁通量的变化率成正比, 与列车的速度有关. 由以上分析可知, A 、B 、C 正确, D 错误.7.解析: 选BCD 由题意可知, 根据安培定则, 在轨道内的M 区、N 区通电长直导线产生的磁场分别垂直轨道平面向外和向里, 由此可知, 当导体棒运动到M 区时, 根据右手定则可以判定, 在导体棒内产生的感应电流与长直绝缘导线中的电流方向相反, 再根据左手定则可知, 金属棒在M 区时受到的安培力方向向左, 因此A 选项不正确; 同理可以判定B 选项正确; 再根据导体棒在M 区匀速靠近长直绝缘导线时对应的磁场越来越大, 因此产生的感应电动势越来越大, 根据闭合电路的欧姆定律和安培力的公式可知, 导体棒所受的安培力F M 也逐渐增大, 故C 选项正确; 同理D 选项正确.8.解析: 选BD 磁感应强度以B =B 0+kt (k >0)随时间变化, 由法拉第电磁感应定律得: E =ΔΦΔt =S ΔB Δt =kS , 而S =L 24π, 经时间t 电容器P 板所带电荷量Q =EC =kL 2C 4π; 由楞次定律知电容器P 板带负电, B 、D 正确.9.解析: (1)根据E =Blv , I =ER知I =Bav R =0.5×1×22A =0.5 A (2)线圈穿过磁场过程中, 由于b >1 m,故只在进入和穿出时有感应电流, 故Q =2I 2Rt =2I 2R ·a v =2×0.52×2×12J =0.5 J答案: (1)0.5 A (2)0.5 J10.解析: (1)设小灯泡的额定电流为I 0, 有 P =I 20R ①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 =2I 0 ②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 =BLI ③联立①②③式得B =mg2LR P④ (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 =BLv ⑤ E =RI 0⑥联立①②④⑤⑥式得v =2Pmg⑦答案: (1)mg 2L R P (2)2P mg第四章 第5节 电磁感应现象的两类情况课时达标训练 新人教版选修3-2一、单项选择题1.如图所示, 在一水平光滑绝缘塑料板上有一环形凹槽, 有一带正电小球质量为m , 电荷量为q , 在槽内沿顺时针做匀速圆周运动, 现加一竖直向上的均匀变化的匀强磁场, 且B 逐渐增加, 则( )A .小球速度变大B .小球速度变小C .小球速度不变D .以上三种情况都有可能2.如图所示, 竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R , 质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦, 金属棒与导轨的电阻均不计, 整个装置放在匀强磁场中, 磁场方向与导轨平面垂直, 金属棒在竖直向上的恒力F 作用下加速上升的一段时间内, 力F 做的功与安培力做的功的代数和等于( )A .金属棒的机械能增加量B .金属棒的动能增加量C .金属棒的重力势能增加量D .电阻R 上放出的热量3.如图所示, 金属棒ab 置于水平放置的光滑框架cdef 上, 棒与框架接触良好, 匀强磁场垂直于ab 棒斜向下. 从某时刻开始磁感应强度均匀减小, 同时施加一个水平方向上的外力F 使金属棒ab 保持静止, 则F ( )A.方向向右, 且为恒力B.方向向右, 且为变力C.方向向左, 且为变力 D.方向向左, 且为恒力4.如图甲所示, 平面上的光滑平行导轨MN、PQ上放着光滑导体棒ab、cd, 两棒用细线系住, 细线拉直但没有张力. 开始时匀强磁场的方向如图甲所示, 而磁感应强度B随时间t的变化如图乙所示, 不计ab、cd间电流的相互作用, 则细线中的张力大小随时间变化的情况为图丙中的( )A B C D丙5. (福建高考)如图甲所示, 一圆形闭合铜环由高处从静止开始下落, 穿过一根竖直悬挂的条形磁铁, 铜环的中心轴线与条形磁铁的中轴线始终保持重合. 若取磁铁中心O为坐标原点, 建立竖直向下为正方向的x轴, 则图乙中最能正确反映环中感应电流i随环心位置坐标x变化的关系图象是( )甲A B C D乙二、多项选择题6.如图所示, 导体AB在做切割磁感线运动时, 将产生一个电动势, 因而在电路中有电流通过, 下列说法中正确的是( )。
人教版高中物理选修3-2第6章《传感器》测试题(含答案)
第6章《传感器》测试题一、单选题(每小题只有一个正确答案)1.下列关于传感器的说法正确的是()A.话筒是一种常用的传感器,其作用是将电信号转换为声音信号B.在天黑楼道里出现声音时,楼道里的灯才亮,说明它的控制电路中只有声音传感器C.光敏电阻能够把光照强弱变化转换为电阻大小变化D.电子秤中所使用的测力装置是温度传感器2.火灾报警器使用的是( )A.光传感器 B.温度传感器 C.湿度传感器 D.气体传感器3.如图1是一种应用传感器监测轨道车运行的实验装置.在轨道某处设置监测点,当车头到达传感器瞬间和车尾离开传感器瞬间,信号发生器各发出一个脉冲信号,由记录仪记录.完成下题.假如轨道车长度为22cm,记录仪记录的信号如图2所示,则轨道车经过该监测点的速度为()A.0.20cm/s B.2.0cm/s C.22cm/s D.220cm/s4.对于常见的可燃气体浓度的检测,现在一般用催化燃烧检测器.它的原理如下:传感器的核心为一惠斯通电桥,其中一桥臂上有催化剂,当与可燃气体接触时,可燃气体在有催化剂的电桥上燃烧,该桥臂的电阻发生明显变化,其余桥臂的电阻不变化,从而引起整个电路的输出发生变化,而该变化与可燃气体的浓度成比例,从而实现对可燃气体的检测.由此可推断有催化剂的桥臂上的电阻材料为( )A.铜 B.合金 C.半导体 D.绝缘体5.在地震救援中,救援队员用多种生命探测仪搜寻废墟下幸存者的具有生命迹象的信息.有一种生命探测仪与自动门、电视机遥控器应用的是同一种类型的传感器,这种生命探测仪应用的传感器是()A.温度传感器 B.声音传感器 C.红外线传感器 D.压力传感器6.如图所示,R T为负温度系数的热敏电阻,R为定值电阻,若往R T上擦些酒精,在环境温度不变的情况下,关于电压表示数的变化情况,下列说法中正确的是( )A.变大 B.变小 C.先变大后变小再不变 D.先变小后变大再不变7.下列说法中不正确的是()A.摄像机实际上是一种将光信号转变为电信号的装置B.电视机实际上是一种将电信号转变为光信号的装置C.电视机接收的画面是连续的D.摄像机在1s内要送出25张画面8.图甲是在温度为10℃左右的环境中工作的某自动恒温箱原理简图,箱内的电阻R1="20" kΩ,R2 ="10" kΩ,R3="40" kΩ,R t为热敏电阻,它的电阻随温度变化的图线如图乙所示.当a、b端电压U ab ≤ 0时,电压鉴别器会令开关S接通,恒温箱内的电热丝发热,使箱内温度升高;当a、b端电压U ab>0时,电压鉴别器会令开关S断开,停止加热,则恒温箱内的温度可保持在()A.10℃ B.20℃ C.35℃ D.45℃9.半导体指纹传感器是在一块半导体基板上阵列了10万个金属颗粒,传感器阵列的每一点是一个金属电极,充当电容器的一极,其外面是绝缘的表面,手指贴在其上与其构成了电容器的另一极。
人教版高中物理选修3-2测试题及答案解析全套
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。
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高中物理学习材料唐玲收集整理重庆市南开中学2017届高二下半期考试物理试卷(考试时间:120分钟 总分:150分)第一部分 选择题 (共64分)一、单选题(本题共12小题,每小题4分,共48分.在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)1.下列有关物理学史的说法中正确的是A .查德威克发现了中子B .玛丽·居里最先发现天然放射现象C .卢瑟福在对阴极射线的研究中发现了电子D .密里根为解释光电效应的实验规律提出了光子说2.有关衰变和三种射线的说法,正确的是A .B 射线来自核外电子B .放射性元素的半衰期与外界的温度无关C .放射性元素与别的元素形成化合物后不再具有放射性D .α、β和γ三种射线中,α射线的穿透能力最强,γ射线电离能力最弱3.下列说法正确的是A .康普顿效应表明光具有波动性B .阴极射线管和光电管产生电子的原理是相同的C .天然放射现象的发现揭开了人类研究原子核结构的序幕D .不确定性关4h x p π∆∆≥只因技术所限,随着科技发展,微观粒子的动量和位置可同时确定 4.关于光的波粒二象性和物质波的理解,正确的是A .单个光子只有粒子性,光子的相互作用产生波动性B .光在传播时是波,而与物质相互作用时就变成粒子C .利用晶体做电子束衍射实验,证实了电子的波动性D .速度相等的电子和质子,电子的物质波波长小5.下列说法中正确的是A .利用云室、气泡室能探测射线是因为射线能使荧光物质产生荧光B .利用放射性同位素作为示踪原子可以破坏癌细胞C .黑体辐射电磁波的强度按波长分布与黑体的温度、材料及其表面状况有关D .普朗克在对黑体辐射的研究中提出了能量子假说6.下列有关核反应、核能和核电站的说法中正确的是A .由2E mc ∆=∆可知,核反应过程如果有质量亏损,则能量不守恒B .铀块的大小是链式反应能否进行的重要因素C .裂变核反应堆中,通常用镉棒让快中子减速D .重核裂变比轻核聚变产能效率高7.某放射性元素经过11.4天之后有八分之七的原子核发生了衰变,该元素的半衰期为A .11.4天B .7.6天C .5.7天D .3.8天8.卢瑟福通过α粒子散射实验,判断出原子中心有一个很小的核,并由此提出了原子的核式结构学说.如图所示的平面示意图中①、③两条线分别表示两α粒子的运动轨迹,则对于另一沿②所示方向射向原子核的α粒子,其可能的运动轨迹是A .轨迹aB .轨迹bC .轨迹cD .轨迹d9.如图所示,静止在光滑水平面上的小车质量为M 固定在小车上的杆用长为l 的轻绳与质量为m 的小球相连,将小球拉至水平右端后放手,则小车向右移动的最大距离为A .ml M m + B .Ml M m + C .2ml M m + D .2Ml M m+ 10.从N 是两种原子序数大于83的放射性元素,原来都静止在同一匀强磁场,磁场方向如图所示,其中一个放出α粒子,另一个放出β粒子,α与β粒子的运动方向跟磁场方向垂直,图中a 、b 、c 、d 表示α粒子、β粒子以及两反冲核的运动轨迹;则A .a 为α粒子轨迹,c 为β粒子轨迹B .b 为α粒子轨迹,d 为β粒子轨迹C .b 为α粒子轨迹,c 为β粒子轨迹D .a 为α粒子轨迹,d 为β粒子轨迹11.“滴水穿石”蕴藏着深刻的物理原理,某同学洗手后未拧紧水龙头,细小的水流从水龙头流出.已知水龙头离地高度h ,水的流量为Q(单位时间流出水的体积)、密度为ρ.水从龙头流出后做自由落体运动,落地后不反溅,重力加速度为g .则水龙头下方地面因水流撞击而承受的压力为A .2Q gh ρB .2h Q g ρC .2Qgh ρD .2h Q gρ12.固定在水平面上的竖直轻弹簧,上端与质量为M 的物块B 相连,整个装置处于静止状态时,物块B 位于P 处,如图所示.另有一质量为m 的物块C 从Q 处自由下落,C 与B 相碰撞后立即具有相同的速度(但不与B 粘连),之后B 、C 一起运动,将弹簧进一步压缩后,物块B 、C 被反弹.已知P 、Q 间距离为h ,则下列结论中正确的是A .B 、C 被反弹过程中,物块C 与B 在P 处分离B .B 、C 被反弹过程中,物块B 在P 处的动能最大C .在压缩弹簧过程中,弹簧对物体始终做负功,B 、C 的动能一直减小D .全过程损失的机械能为mMgh M m+ 二、双选题(本题包括4小题.每小题4分,共16分.每小题给出的四个选项中,只有两个选项是正确的,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)13.如图所示为原子核的核子平均质量m 与核子数的关系图像,其中核子数为56的Fe 原子的核子平均质量最小,请结合图像判断:下列说法正确的是 A .A 核分裂成B 核和C 核,释放能量B .E 核和F 核结合成D 核,吸收能量C .A 核的比结合能大于B 核的比结合能D .Fe 是比结合能最大的元素14.如图所示,足够长的木板置于光滑水平面上,小物块放在木板左端.在木板与物块同时以大小为v 0的初速度沿相反方向运动并直至最终共速的过程中(已知木板和物块质量分别为M 和m ,且M>m)A .物块的动量先减小,后增大B .木板的动量先减小,后增大C .摩擦力对物块先做负功后做正功D .物块与木板系统的动能先减小后增大15.下图所示是“牛顿摆”装置,5个完全相同的小钢球用轻绳悬挂在水平支架上,5根轻绳互相平行,5个钢球彼此紧密排列,球心等高.用1、2、3、4、5分别标记5个小钢球.当把小球1向左拉起一定高度,如图甲所示。
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高中物理学习材料唐玲收集整理广东仲元中学高二第二学期期末测试试卷物理选择题共8题,共48分二、选择题:本题共8小题,每小题6分。
在每小题给出的四个选项中,第14~17题只有一项符合题目要求,第18~21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。
14.甲、乙两物体同时从同一地点出发,同方向做匀加速直线运动的v-t图象如图所示,则A.乙的加速度比甲的加速度大B.t=2 s时,甲在乙的前方2m处C.t=3 s时,甲在乙的前方1.5m处D.t=4 s时,甲、乙两物体相遇15.伽利略对自由落体运动的研究,是科学实验和逻辑思维的完美结合,如图所示,可大致表示其实验和思维的过程,对这一过程的分析,下列说法正确的是A.其中的甲图是实验现象,丁图是经过合理的外推得到的结论B.其中的丁图是实验现象,甲图是经过合理的外推得到的结论C.运用丁图的实验,可“放大”重力的作用,使实验现象更明显D.伽利略认为自由落体运动的速度是均匀变化的,这是他用实验直接进行了验证的16.如图所示,一理想变压器原副线圈的匝数比为1∶2,副线圈电路中接有灯泡,灯泡的额定电压为220 V,额定功率为22 W,原线圈电路中接有电压表和电流表。
现闭合开关,灯泡正常发光。
若用U和I分别表示此时电压表和电流表的读数,则A.U= 1102V,I=0.2 A B.U=110 V,I=0.2 AC.U=110 V,I=0.05 A D.U=1102 V,I=25A17.如图所示,A、B是相同的白炽灯,L是自感系数很大、电阻可忽略的自感线圈。
下面说法正确的是A.闭合开关S时,B灯比A灯先亮,最后一样亮B .闭合开关S 时,A 、B 灯同时亮,且达到正常C .闭合开关S 时,A 灯比B 灯先亮,最后一样亮D .断开开关S 时,A 灯慢慢熄灭, B 灯立即熄灭18、a 、b 、c 三个物体在同一条直线上运动,其位移时间图象(如图)中,a 、b 为直线,图线c 是一条x =0.4t 2的抛物线.有关这三个物体在0~5 s 内的运动,下列说法正确的是A .a 物体做匀加速直线运动B .c 物体运动过程中,任意1s 内速度增量相同C .t =5 s 时,a 物体速度最大D .a 、b 两物体都做匀速直线运动,且速度不同19.一根轻质细线将2个薄铁垫圈A 、B 连接起来,一同学用手固定B ,此时A 、B 间距为3L ,A 距地面为L ,如图所示。
最新人教版高中物理选修3-2测试题及答案全套
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()。
新人教版高中物理选修三第二章《气体,固体和液体》测试(答案解析)
一、选择题1.(0分)[ID:130033]关于饱和汽和相对湿度,下列说法正确的是()A.饱和汽压跟热力学温度成正比B.温度一定时,饱和汽的密度为一定值,温度升高,饱和汽的密度增大C.空气的相对湿度定义为水的饱和汽压与相同温度下空气中所含水蒸气的压强之比D.空气的相对湿度越小,空气中水蒸气的压强越接近饱和汽压2.(0分)[ID:130022]下列反映一定质量理想气体状态变化的图象中,能正确反映物理规律的是()A.图(a)反映了气体的等容变化规律B.图(b)反映了气体的等容变化规律C.图(c)反映了气体的等压变化规律D.图(d)反映了气体的等温变化规律3.(0分)[ID:130020]空气压缩机的储气罐中储有1.0×105Pa的空气6.0L,现再充入1.0×105Pa的空气9.0L。
设充气过程为等温过程,空气可看做理想气体,则充气后储气罐中气体压强为()A.2.5×105Pa B.2.0×105Pa C.1.5×105Pa D.1.0×105Pa4.(0分)[ID:130012]如图,容器被绝热活塞分成两部分,分别装有理想气体A、B,开始时,A的温度为T A,B的温度为T B,且T A>T B;气体A、B均处于平衡状态,活塞静止.加热容器,使两边气体缓慢升高相同的温度,若不计活塞的摩擦,则活塞将( )A.向右移动B.向左移动C.保持不动D.因体积未知而无法确定5.(0分)[ID:130008]液晶属于A.固态B.液态C.气态D.固态和液态之间的中间态6.(0分)[ID :130007]一定质量的气体,保持体积不变,温度由0℃升高到10℃时,其压强的增量为Δp 1,当它由100℃升高到110℃时,所增压强为Δp 2,则Δp 1与Δp 2之比是( ) A .10∶1 B .373∶273 C .1∶1 D .383∶283 7.(0分)[ID :130004]如图所示,两根粗细相同、两端开口的直玻璃管A 和B ,竖直插入同一水银槽中,各用一段水银柱封闭着一定质量同温度的空气,空气柱长度H 1>H 2,水银柱长度h 1>h 2,今使封闭气柱降低相同的温度(大气压保持不变),则两管中气柱上方水银柱的运动情况是( )A .均向下移动,A 管移动较多B .均向上移动,A 管移动较多C .A 管向上移动,B 管向下移动D .均向下移动,B 管移动较多8.(0分)[ID :130000]关于液体的表面张力,下面说法中正确的是A .表面张力是液体内部各部分间的相互作用B .表面张力的方向总是垂直液面,指向液体内部C .表面张力的方向总是与液面平行D .因液体表面层分子分布比液体内部密集,分子间相互作用表现为引力9.(0分)[ID :129984]如图所示,封有空气的气缸挂在测力计上,测力计的读数为().F N 已知气缸质量为()M kg ,内截面积为()2S m 活塞质量为()m kg ,气缸壁与活塞间摩擦不计,外界大气压强为()0p Pa ,则气缸内空气的压强为( )A .0Mg p Pa S ⎛⎫-⎪⎝⎭ B .0mg P Pa S ⎛⎫- ⎪⎝⎭C .()0F M m g P Pa S ⎡⎤-+-⎢⎥⎣⎦D .()0F M m g P Pa S ⎡⎤---⎢⎥⎣⎦10.(0分)[ID :129976]如图所示,一端开口、另一端封闭的玻璃管内用水银柱封闭一定质量的气体,保持温度不变,把管子以封闭端为圆心,从开口向上的竖直位置逆时针缓慢转到水平位置的过程中,可用来说明气体状态变化的p-V 图像是( )A .B .C .D . 11.(0分)[ID :129972]如图所示,一个横截面积为S 的圆筒形容器竖直放置.金属圆板A 的上表面是水平的,下表面是倾斜的,下表面与水平面的夹角为θ,圆板的质量为.M 不计圆板与容器内壁之间的摩擦.若大气压强为0p ,则被圆板封闭在容器中的气体的压强p 等于( )A .0cos P Mg S θ+B .0cos cos P Mg S θθ+C .20cos Mg P Sθ+ D .0Mg P S+ 12.(0分)[ID :129956]以下结论正确的是( )A .晶体和非晶体都有固定的熔点B .浸润和不浸润现象都是分子力作用的表现C .对于同一种液体,饱和汽压是不随温度而变化的D .同种物质不可能以晶体和非晶体两种不同形态出现 二、填空题13.(0分)[ID :130147]如图,一粗细均匀、底部装有阀门的U 型管竖直放置,其左端开口、右端封闭、截面积为4cm 2.现关闭阀门将一定量的水银注入管中,使左管液面比右管液面高5cm ,右端封闭了长为15cm 的空气柱。
人教版高中物理选修3-2高二下学期期末考试试题.docx
高中物理学习材料唐玲收集整理济南市重点中学2010—2011学年度第2学期期末考试高二物理试题(理科)一、不定项选择题1.当线圈中的磁通量发生变化时,下列说法中正确的是( )A .线圈中一定有感应电流B .线圈中有感应电动势时,其大小与磁通量成正比C .线圈中一定有感应电动势D .线圈中有感应电动势时,其大小与磁通量的变化量成正比2.如图所示,在水平面上有一固定的U 形金属框架,框架上置一金属杆ab .在垂直纸面方向有一匀强磁场,下面情况可能的是( )A .若磁场方向垂直纸面向外,并且磁感应强度增大时,杆ab 将向右移动B .若磁场方向垂直纸面向外,并且磁感应强度减小时,杆ab 将向右移动C .若磁场方向垂直纸面向里,并且磁感应强度增大时,杆ab 将向右移动D .若磁场方向垂直纸面向里,并且磁感应强度减小时,杆ab 将向右移动3.图中甲图所示的线圈为5匝,其端点a ,b 与电压表相连,线圈内磁通量变化规律如(b )图所示,则a ,b 两点的电势高低及电压表读数为( )A .b a ϕϕ>,2伏B .b a ϕϕ>,1伏C .b a ϕϕ<,2伏D .b a ϕϕ<,1伏4.如图所示,闭合导线框的质量可以忽略不计,将它从图示位置匀速拉出匀强磁场.若第一次用0.3s 时间拉出,外力所做的功为W 1,通过导线截面的电量为q 1;第二次用0.9s 时间拉出,外力所做的功为 W 2,通过导线截面的电量为 q 2,则( )A .W 1<W 2,q 1<q 2B .W 1<W 2,q 1=q 2C .W 1>W 2,q 1=q 2D .W 1>W 2,q 1>q 25.在图所示的电路中,两个灵敏电流表G1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。
在电路接通后再断开的瞬间,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的指针都向左摆;D .G 1、G 2的指针都向右摆.6.如图2所示,A 1和A 2是完全相同的灯泡,线圈L 的电阻可以忽略,下列说法中正确的是( )A .合上开关K 接通电路时,A 2始终比A 1亮B .合上开关K 接通电路时,A 2先亮,A 1后亮,最后一样亮C .断开开关K 切断电路时,A 2先熄灭,A 1过一会儿才熄灭D .断开开关K 切断电路时,A 1先熄灭,A 2过一会儿才熄灭7.如图所示,在一有界匀强磁场上方有一闭合线圈,当闭合线圈从上方下落加速穿过磁场的过程中( )A .进入磁场时加速度小于g ,离开磁场时加速度可能大于g ,也可能小于g .B .进入磁场时加速度大于g ,离开时小于g .C .进入磁场和离开磁场,加速度都大于g .D .进入磁场和离开磁场,加速度都小于g .8.如图所示,理想变压器的输入端电压 u=311sin100πt(V) ,原副线圈的匝数之比为n 1 :n 2=10:1;若图中电流表读数为 2 A ,则 ( )A.电压表读数为 220 VB.电压表读数为 22 VC.变压器输出功率为44 WD.变压器输入功率为 440 W9.下列说法正确..的是( ) A.晶体都具有各向异性B.饱和蒸气压与体积有关C.液晶的光学性质随所加电场的变化而变化D.毛巾的一角浸入水中,水会沿毛巾上升浸湿毛巾属于毛细现象10.如图所示为一理想变压器,S 为一单刀双掷开关,P 为滑动变阻器的滑动片,U 1为加在原线圈两端的电压,I 1为原线圈中的电流。
新人教版高中物理选修3-2练习 电磁感应现象的两类情况
一、电磁感应现象中的感生电场┄┄┄┄┄┄┄┄①1.感生电场:磁场变化时在空间激发的一种电场。
2.感生电动势:由感生电场产生的感应电动势。
3.感生电动势中的非静电力:感生电场对自由电荷的作用。
4.感生电场的方向:与所产生的感应电流的方向相同,可根据楞次定律和右手定则判断。
[注意](1)感生电场是一种涡旋电场,电场线是闭合的。
(2)感生电场的方向可由楞次定律判断。
如图所示,当磁场增强时,产生的感生电场是与磁场方向垂直且阻碍磁场增强的电场。
(3)感生电场的存在与是否存在闭合电路无关。
①[判一判]1.感生电场线是闭合的(√)2.磁场变化时,可以产生感生电场,并不需要电路闭合这一条件(√)3.感生电场是产生感生电动势的原因(√)4.处于变化磁场中的导体,其内部自由电荷定向移动,是由于受到感生电场的作用(√)二、电磁感应现象中的洛伦兹力┄┄┄┄┄┄┄┄②1.动生电动势:由于导体切割磁感线运动而产生的感应电动势。
2.动生电动势中的非静电力自由电荷因随导体棒运动而受到洛伦兹力,非静电力与洛伦兹力有关。
3.动生电动势中的功能关系闭合回路中,导体棒做切割磁感线运动时,克服安培力做功,其他形式的能转化为电能。
[注意]有些情况下,动生电动势和感生电动势具有相对性。
例如,将条形磁铁插入线圈中,如果在相对磁铁静止的参考系内观察,线圈运动,产生动生电动势;如果在相对线圈静止的参考系中观察,线圈中磁场变化,产生感生电动势。
②[填一填]如图所示,导体棒向右运动切割磁感线时,棒中的电子受的洛伦兹力方向为________,棒上端的电势比下端的电势________(填“高”或“低”)。
解析:电子随导体棒向右运动,同时受向下的洛伦兹力,有向下的分速度,电子的合速度向右下方,洛伦兹力向左下方;根据右手定则,棒上端的电势高于下端的电势。
答案:左下方高磁场变化时会在空间激发感生电场,处在感生电场中的闭合导体中的自由电荷在电场力的作用下定向运动,产生感应电流,或者说,导体中产生了感应电动势。
《红对勾》2022版高中物理人教版选修3-2练习:4-5电磁感应现象的两类情况 Word版含答案
课后巩固提升限时:45分钟总分:100分一、单项选择题(每小题7分,共49分)1.穿过一个单匝线圈的磁通量始终保持每秒钟均匀地削减2 Wb,则()A.线圈中感生电动势每秒钟增加2 VB.线圈中感生电动势每秒钟削减2 VC.线圈中无感生电动势D.线圈中感生电动势保持不变2.如图所示,一个水平放置的玻璃圆环形小槽,槽内光滑,槽宽度和深度处处相同.现将始终径略小于槽宽的带正电小球放在槽中,让它获得一初速度v0,与此同时,有一变化的磁场垂直穿过玻璃圆环形小槽外径所对应的圆面积,磁感应强度的大小跟时间成正比例增大,方向竖直向下.设小球在运动过程中电荷量不变,则()A.小球受到的向心力大小不变B.小球受到的向心力大小不断增大C.磁场力对小球做了功D.小球受到的磁场力大小与时间成正比3.如图,MN、GH为平行导轨,AB、CD为跨在导轨上的两根横杆,导轨和横杆均为导体.有匀强磁场垂直于导轨所在平面,方向如图.I表示回路中的电流()A.当AB不动而CD向右滑动时,I≠0且沿顺时针方向B.当AB向左而CD向右滑动且速度大小相等时,I=0C.当AB、CD都向右滑动且速度大小相等时,I=0D.当AB、CD都向右滑动,且AB速度大于CD时,I≠0且沿逆时针方向4.如图,在水平面(纸面)内有三根相同的均匀金属棒ab、ac和MN,其中ab、ac在a点接触,构成“V”字型导轨.空间存在垂直于纸面的均匀磁场.用力使MN 向右匀速运动,从图示位置开头计时,运动中MN始终与∠bac的平分线垂直且和导轨保持良好接触.下列关于回路中电流i与时间t的关系图线,可能正确的是()5.如图所示,在竖直平面内有两根平行金属导轨,上端与电阻R相连,磁感应强度为B的匀强磁场垂直导轨平面.一质量为m的金属棒以初速度v0沿导轨竖直向上运动,上升到某一高度后又返回到原处,整个过程金属棒与导轨接触良好,导轨与棒的电阻不计.下列说法正确的是()A.回到动身点的速度v大于初速度v0B.通过R的最大电流上升过程小于下落过程C.电阻R上产生的热量上升过程大于下落过程D.所用时间上升过程大于下落过程6.如图所示,两个端面半径同为R的圆柱形铁芯同轴水平放置,相对的端面之间有一缝隙,铁芯上绕导线并与电源连接,在缝隙中形成一匀强磁场.一铜质细直棒ab水平置于缝隙中,且与圆柱轴线等高、垂直.让铜棒从静止开头自由下落,铜棒下落距离为0.2R时铜棒中电动势大小为E1,下落距离为0.8R时电动势大小为E2,忽视涡流损耗和边缘效应.关于E1、E2的大小和铜棒离开磁场前两端的极性,下列推断正确的是()A.E1>E2,a端为正B.E1>E2,b端为正C.E1<E2,a端为正D.E1<E2,b端为正答案1.D感应电动势等于磁通量的变化率,即E=ΔΦΔt=21V=2 V.故D选项正确.2.B本题考查了洛伦兹力和楞次定律.解题关键是由楞次定律推断出感生电场的方向.当磁感应强度随时间均匀增大时,将产生一恒定的感生电场,由楞次定律知,电场方向和小球初速度方向相同,因小球带正电,电场力对小球做正功,小球速率渐渐增大,向心力也随着增大,故选项A错误,选项B正确;洛伦兹力对运动电荷不做功,故选项C错误;带电小球所受洛伦兹力F=qB v,随着速率的增大而增大,同时B∝t,则F和t不成正比,故选项D错误.3.C当AB不动而CD向右滑动时,I≠0,电流方向沿逆时针,故A选项错误.当AB向左,CD向右滑动时,两杆产生的电动势同向,故I≠0,B选项错误.当AB、CD都向右滑动时,且速度大小相等,则两杆产生的电动势等值反向,故I=0,即C选项正确.当AB、CD都向右滑动,且AB速度大于CD时,I≠0,但方向是顺时针,故D选项错误.4.A设∠bac=2θ,单位长度电阻为R0.则MN切割磁感线产生电动势:。
人教版高中物理选修3-2高二年级电磁感应单元测试卷.docx
桑水高中物理学习材料桑水制作长郡中学高二年级物理电磁感应单元测试卷时量60分钟 命题人:张岳斌说明:请把选择题的答案都填在答卷上一、不定项选择题(本题包括10小题,每小题6分,共60分。
) 1、关于磁通量,下列说法中正确的是A 、磁感应强度越大,线圈的面积越大,穿过线圈的磁通量就越大B 、穿过线圈的磁通量为零,表明该处的磁感应强度为零C 、穿过线圈的磁通量为零,该处的磁感应强度不一定为零D 、磁通量的变化可能是由于磁感应强度的变化引起的,也可能是由于线圈面积的变化引起的,还可以是由于线圈与磁场方向夹角的变化而引起的2、关于产生感应电流的条件,下列说法正确的是 A 、位于磁场中的闭合线圈,一定能产生感应电流B 、闭合线圈和磁场发生相对运动,一定能产生感应电流C 、闭合线圈做切割磁感线运动,一定能产生感应电流D 、穿过闭合线圈的磁通量发生变化,一定能产生感应电流3、如图为两组同心闭合线圈的俯视图,若内线圈通有图示的I 1方向的电流,则当I 1增大时外线圈中的感应电流I 2的方向及I 2受到安培力F 的方向分别是A 、I 2顺时针方向,F 沿半径指向圆心B 、I 2顺时针方向,F 沿半径背离圆心向外C 、I 2逆时针方向,F 沿半径指向圆心D 、I 2逆时针方向,F 沿半径背离圆心向外4、如图所示,匀强磁场垂直于圆形线圈指向纸里,a 、b 、c 、d 为圆形线圈上等距离的四点,现用外力作用在上述四点,将线圈拉成正方形、设线圈导线不可伸长,且线I 1 dca桑水圈仍处于原先所在的平面内,则在线圈发生形变的过程中A 、线圈中将产生abcd 方向的感应电流B 、线圈中将产生adcb 方向的感应电流C 、线圈中产生感应电流的方向先是abcd ,后是adcbD 、线圈中无感应电流产生5、如图所示,ab 是水平面上一个圆的直径,在过ab 的竖直平面内,有一根通电导线ef ,已知ef 平行于ab ,当ef 竖直向上平移时,电流磁场穿过圆面的磁通量将A 、逐渐增加B 、逐渐减少C 、始终为零D 、不为零,但保持不变6、日光灯镇流器的作用是 A.起辉器触片接通时产生瞬时高压; B.日光灯正常发光时,降压限流;C.日光灯正常发光时使灯管两端的电压稳定在220V;D.日光灯正常发光时,不准电流流过灯管.7、如图所示在匀强磁场中,MN 、PQ 是两条平行的金属导轨,而ab 、cd 为串有伏 特表和安培表的两根金属棒,当两棒以相同的速度向右运动,正确的有 A 、电压表有读数,电流表有读数 B 、电压表无读数,电流表无读数 C 、电压表有读数,电流表无读数D 、电压表无读数,电流表有读数8、如图甲所示,闭合导体线框abcd 从高处自由下落,落入一个有界匀强磁场中,从bc 边开始进入磁场到ad 边即将进入磁场的这段时间里,在图乙中表示线框运动过程中的感应电流--时间图象的可能是9、如图所示的电路,D 1和D 2是两个相同的小电珠,L 是一个自感系数相当大的线圈,其电阻与R 相同,由于存在自感现象,在电键K 接通和断开时,灯泡D 1和D 2先后亮暗的次序是:A .接通时D 1先达最亮,断开时D 1后暗; af b e R× ×L D 1 D 2Ka cV A MN Pb Q d桑水B .接通时D 2先达最亮,断开时D 2后暗;C .接通时D1先达最亮,断开时D 1先暗; D .接通时D 2先达最亮,断开时D 2先暗。
《红对勾》高中物理人教版选修3-2练习:4-6互感和自感-Word版含答案[-高考]
课后巩固提升限时:45分钟总分:100分一、单项选择题(每小题7分,共49分)1.关于线圈的自感系数,下面说法正确的是()A.线圈的自感系数越大,自感电动势一定越大B.线圈中电流等于零时,自感系数也等于零C.线圈中电流变化越快,自感系数越大D.线圈的自感系数由线圈本身的因素及有无铁芯决定2.下列单位关系不正确的是()A.1亨=1欧·秒B.1亨=1伏·安/秒C.1伏=1韦/秒D.1伏=1亨·安/秒3.如图是用于观察自感现象的电路图,设线圈的自感系数较大,线圈的直流电阻R L与灯泡的电阻R满足R L≪R,则在开关S由闭合到断开的瞬间,可以观察到() A.灯泡立即熄灭B.灯泡逐渐熄灭C.灯泡有明显的闪亮现象D.只有在R L≫R时,才会看到灯泡有明显的闪亮现象4.如图电路中,R的阻值和L的自感系数都很大,A、B为两个完全相同的灯泡,当S闭合时,正确的是()A.A比B先亮,然后A灭B.B比A先亮,然后B逐渐变暗C.A、B一起亮,而后A灭D.A、B一起亮,而后B灭5.如图中灯泡A1、A2完全相同,带铁芯的线圈L的电阻可忽略不计,则() A.S闭合瞬间,A1、A2同时发光,接着A1变暗A2变得更亮B.S闭合瞬间,A1不亮A2立即亮C.S闭合瞬间,A1、A2都不立即亮D.稳定后再断开S瞬间,A1、A2同时熄灭6.如图所示的电路中D1和D2是两个相同的小灯泡,L是一个自感系数相当大的线圈,其阻值与R相同.在电键S接通和断开时,灯泡D1和D2亮暗的顺序是() A.接通时D1先达最亮,断开时D1后灭B.接通时D2先达最亮,断开时D2后灭C.接通时D1先达最亮,断开时D1先灭D.接通时D2先达最亮,断开时D2先灭7.如图所示是日光灯的结构示意图,若按图示的电路连接,关于日光灯发光的情况,下列叙述中正确的是()A.S1接通,S2、S3断开,日光灯就能正常发光B.S1、S2接通,S3断开,日光灯就能正常发光C.S3断开,接通S1、S2后,再断开S2,日光灯就能正常发光D.当日光灯正常发光后,再接通S3,日光灯仍能正常发光二、多项选择题(每小题7分,共21分)8.关于自感系数,下列说法正确的是()A.其他条件相同,线圈越长自感系数越大B.其他条件相同,线圈匝数越多自感系数越大C.其他条件相同,线圈越细自感系数越大D.其他条件相同,有铁芯的比没有铁芯的其自感系数小9.如图所示,E为电池组,L是自感线圈(直流电阻不计),D1、D2是规格相同的小灯泡.下列判断正确的是()A.开关S闭合时,D1先亮,D2后亮B.闭合S达稳定时,D1熄灭,D2比起初更亮C.断开S时,D1闪亮一会D.断开S时,D1、D2均不立即熄灭答案1.D 自感电动势正比于电流的变化率,正比于线圈的自感系数,故A 选项错误;自感系数由线圈本身及有无铁芯决定,与电流无关,故B 、C 选项错误,D 选项正确.2.B 由E =L ΔI Δt 知,L =E ·Δt ΔI ,故1 亨=1 伏·秒/安,或1 伏=1 亨·安/秒,选项B 错误,D 正确;又1 伏=1 安·欧,故A 正确;由E =n ΔΦΔt 知,选项C 也正确.综上知,不正确的为B.3.C S 闭合电路稳定时,由于R L ≪R ,那么I L ≫I R ,S 断开的瞬时,流过线圈的电流I L 要减小,在L 上产生自感电动势要阻碍电流的减小,通过灯原来的电流I R 随着开关断开变为零,而灯与线圈形成闭合回路,流过线圈的电流I L 通过灯泡,由于I L ≫I R ,因此灯开始有明显的闪亮,选项C 正确,选项A 、B 错误.若R L ≫R 时,I L ≪I R .这样不会有明显的闪亮,选项D 错误.4.B S 闭合时,由于与A 灯串联的线圈L 的自感系数很大,故在线圈上产生很大的自感电动势,阻碍电流的增大,所以B 比A 先亮,故A 、C 、D 错误.稳定后,由于与B 灯串联的电阻很大,流过B 灯支路的电流很小,所以B 灯逐渐变暗,选项B 正确.5.A 当S 闭合瞬间,L 支路中的电流从无到有发生“变化”,因此,在L 中产生自感电动势阻碍电流增加,由于自感系数很大,对电流的阻碍作用很强,所以S 接通的极短时间内L 中电流几乎为零,L 并没有起到“短路”的作用,A 1灯中有电流通过,A 1、A 2同时亮.由于L 中电流从无到有很快稳定,感应电动势消失,上述那种对电流的阻碍作用不再存在,它对A 1灯的短路作用形成,A 1灯便熄灭,由于电路的电阻变小,A 2灯便显得更亮.稳定后再断开S 瞬间,线圈与A 1构成回路,阻碍电流变小,使A 1灯再次发光,而A 2灯立即熄灭.只有选项A 正确.6.A 当开关S 接通时,D 1和D 2应该同时亮,但由于自感现象的存在,流过线圈的电流由零变大时,线圈上产生自感电动势的方向是左边正极,右边负极,使通过线圈的电流从零开始慢慢增加,所以开始瞬时电流几乎全部从D1通过,而该电流又将同时分路通过D2和R,所以D1先达最亮,经过一段时间电路稳定后,D1和D2达到一样亮.断开S时,线圈与D1组成回路,D1逐渐熄灭,而D2立即熄灭.7.C当S1接通,S2、S3断开时,电源电压200 V直接加在灯管两端,达不到灯管启动的高压值,日光灯不能发光,选项A错误.当S1、S2接通,S3断开时,灯丝两端被短路,电压为零,日光灯不能发光,选项B错误.当日光灯正常发光后,再接通S3,则镇流器被短路,灯管两端电压过高,会损坏灯管,选项D错误.只有当S1、S2接通,灯丝被预热,发出电子,再断开S2,镇流器中产生很大的自感电动势,和原电压一起加在灯管两端,使气体电离,日光灯正常发光,选项C 正确.8.AB线圈的自感系数由线圈本身的因素及有无铁芯决定,即与长度、形状、匝数和是否有铁芯都有关.9.BC开关S闭合时D1,D2同时亮,电流从无到有,线圈阻碍电流的增加,A错.闭合S达稳定时D1被短路,电路中电阻减小,D2比起初更亮,B对.断开S 时,线圈阻碍电流减小,故D1会闪亮一下,而D2在S断开后无法形成通路,会立即熄灭,所以C对,D错.———————————————————————————10.如图所示的电路中,A1和A2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,A2先亮A1后亮,最后一样亮B.合上开关S接通电路时,A1和A2始终一样亮C.断开开关S切断电路时,A2立即熄灭,A1过一会熄灭D.断开开关S切断电路时,A1和A2都要过一会才熄灭三、非选择题(共30分)11.一个线圈的电流在0.001 s内有0.02 A的变化,产生50 V的自感电动势,求线圈的自感系数.如果这个电路中的电流的变化率变为40 A/s,自感电动势又有多大?12.如图所示的电路中,电流表的内阻不计,电阻R1=2.5 Ω,R2=7.5 Ω,线圈的直流电阻可以忽略.闭合开关S的瞬间,电流表读数I1=0.2 A,当线圈中的电流稳定后,电流表的读数I2=0.4 A,试求电池的电动势和内阻.答案10.AD S 闭合接通电路时,A 2支路中的电流立即达到最大,A 2先亮;由于线圈的自感作用,A 1支路电流增加的慢,A 1后亮.A 1中的电流稳定后,线圈的阻碍作用消失,A 1与A 2并联,亮度一样,故A 正确,B 不正确.S 断开时,L 和A 1、A 2组成串联的闭合回路,A 1和A 2亮度一样,由于L 中产生自感电动势阻碍L 中原电流的消失,使A 1和A 2过一会才熄灭,故D 选项正确.11.2.5 H 100 V解析:由E L =L ΔI Δt, 得L =E L ·Δt ΔI =50×0.0010.02H =2.5 H. E =L ΔI Δt=2.5×40 V =100 V . 12.3 V 5 Ω解析:闭合开关S 的瞬间,R 1和R 2串联接入电路,由闭合电路欧姆定律得I 1=E R 1+R 2+r电路稳定后,R 2被短路,由闭合电路欧姆定律得I 2=E R 1+r联立解得E =3 V r =5 Ω.。
高中物理选修3-2综合测试题(含答案)
A. 只有②④正确 B. 只有①③正确 C. 只有②③正确
匀强磁场的磁感应强度的大小随时
B
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,
运动时(但未插入线圈内部) ( )
S
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
N
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
4. 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
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,
a
c
导体棒在运动过程中
()
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机械能守恒
b
d
D. 两根导体棒和弹簧构成的系统机械能不守恒
⑴
B1
B2
⑵
f
f
f
f
O 1 2 3 4 5 6 t /s O 1 2 3 4 5 6 t /s O 1 2 3 4 5 6 t /s O 1 2 3 4 5 6 t /s
A
B
C
D
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
人教版高中物理选修3-2高二下学期期末考试.docx
高中物理学习材料唐玲收集整理浙江省龙游中学2015届高二下学期期末考试物理试卷(解析版)第I卷(选择题共40分)注意事项:1.答第I卷前,考生务必将自己的姓名、考号、试卷类型、考试科目用铅笔涂写在答题卡上.2.每小题选出答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案,不能答在试卷上.3.考试结束后,监考人员将本试卷和答题卡一并收回.一、单项选择题(每小题3分,计24分。
每个小题只有一个正确选项)1.就一些实际生活中的现象,某同学试图从惯性角度加以解释,其中正确的是A.采用了大功率的发动机后,某些一级方程式赛车的速度甚至能超过某些老式螺旋桨飞机,这表明可以通过科学进步使小质量的物体获得大惯性;B.射出枪膛的子弹在运动相当长一段距离后连一件棉衣也穿不透,这表明它的惯性变小了;C.货运列车运行到不同的车站时,经常要摘下或加挂一些车厢,这会改变它的惯性; D.摩托车转弯时,车手一方面要控制适当的速度,另一方面要将身体稍微向里倾斜,通过调控人和车的惯性达到转弯的目的。
【知识点】惯性.【答案解析】C解析: A、采用了大功率的发动机后,一级方程式赛车的速度甚至能超过某些老式螺旋桨飞机的速度,不是由于使小质量的物体获得大惯性,是由于功率增大的缘故.故A错误.B、射出枪膛的子弹在运动一段距离后连一件棉衣也穿不透,是由于速度减小了,不是由于惯性减小,子弹的惯性没有变化.故B错误.C、货车运行到不同的车站时,经常要摘下或加挂一些车厢,质量改变了,会改变它的惯性.故C正确.D、摩托车转弯时,车手一方面要控制适当的速度,另一方面要将身体稍微向里倾斜,改变向心力,防止侧滑,而人和车的惯性并没有改变.故D 错误.故选C【思路点拨】惯性是物体固有的属性,惯性的大小只与物体的质量有关,与物体的运动状态无关.惯性是物体的特性,不是力.本题关键抓住决定惯性的因素:物体的质量,与物体所处的运动状态,只有改变物体的质量才能改变物体的惯性.2.某运动员在进行跳水比赛中,以4m/s 的初速度竖直向上跳出,先以加速度a 1匀减速直线上升,测得0.4s 末到达最高点,2s 末到达水面,进入水面后以加速度a 2匀减速直线下降,2.5s 末的速度为v ,3s 末恰到最低点,取竖直向上的方向为正方向,则A. 2122=10/,=16/,v 8/m s m s a m s a -=-B. 2212=10/,=16/,v 8/a m a s m s m s =-C. 2122=10/,=-16/,v 4/a a m s m s m s -=-D. 2212=10/,=-16/,v 4/m a m s s a s m =【知识点】匀变速运动规律【答案解析】A 解析:加速度a 1为:21011m/s 104.040-=-=-=t v v a ,2s 末的速度为:v 2=v 0+a 1t 2=4m/s –10×2m/s=-16m/s ,加速度223232m/s 16m/s 1)16(0=--=-=t v v a 。
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高二物理测试卷(人教版选修3-2)1.一矩形线圈在匀强磁场中转动,产生的感应电动势e=2202sin100πt(V),则 A.交流电的频率是100πHz B.t=0时线圈垂直于中性面 C.交流电的周期是0.02s D.t=0.05s 时,e 有最大值2.右图表示一交变电流随时间而变化的图象,此交流电流的有效值是 A.52A B.5A C.2AD.3.5A3.B 如图所示,某电子电路的输入端输入电流既有直流成分,又有交流低频成分和交流高频成分.若通过该电路只把交流的低频成分输送到下一级,那么关于该电路中各器件的作用,下列说法中正确的有A.L 在此的功能为通直流,阻交流,叫高频扼流圈B.C 1在此的功能为通交流,隔直流,叫隔直电容C.C 2在此的功能为通高频、阻低频,叫做高频旁路电容D.上述说法都不对4.B 一理想变压器,原副线圈的匝数比n 1:n 2=1:2,电源电压u=2202sin ωt ,原线圈电路中接人一熔断电流I 0=1A 的保险丝,副线圈中接人一可变电阻R ,如图所示,为了使保险丝不致熔断,调节R 时,其阻值最低不能小于 A.440Ω B.4402Ω, C.880ΩD.8802Ω5.如图所示电路中,当滑动变阻器的滑片P 从a 端向b 端滑动时,以下判断正确的是()A .电压表读数变大,通过灯L 1的电流变大,灯L 2变亮B .电压表读数变小,通过灯L 1的电流变小,灯L 2变亮C .电压表读数变大,通过灯L 2的电流变小,灯L 1变暗D .电压表读数变小,通过灯L 2的电流变大,灯L 1变暗6.如图所示电路中,电源内阻不计,三个小灯泡完全相同且外电路变化时每个灯泡两端的电压都不会超过其额定电压,开始时只有S1闭合,当S2也闭合后,下列说法正确的是( )A .灯泡L 1变亮B .灯泡L 2变亮C .电容器C 的带电量将增加D .闭合S 2的瞬间流过电流表的电流方向自右向左7.如下图甲所示,以MN 为界的两匀强磁场B 1=2B 2,一带电+q 、质量m 的粒子从O 点垂直MN 进入B 1磁场,则经过多长时间它将向下通过O 点(不计粒子重力) ()A .2πm /qB 1 B .2πm /qB 2C .2πm /(B 1+B 2)qD .πm /(B 1+B 2)q8. 如图所示,回旋加速器D 形盒的半径为R ,用来加速质量为m ,电量为q 的质子,质子每次经过电场区时,都恰好在电压为U 时并被加速,且电场可视为匀强电场,使质子由静止加速到能量为E 后,由A 孔射出。
下列说法正确的是( ) A .D 形盒半径R 、磁感应强度B 不变,若加速电压U 越高,质子的能量E 将越大 B .磁感应强度B 不变,若加速电压U 不变,D 形盒半径R 越大、质子的能量E 将越大C .D 形盒半径R 、磁感应强度B 不变,若加速电压U 越高,质子的在加速器中的运动时间将越长 D .D 形盒半径R 、磁感应强度B 不变,若加速电压U 越高,质子的在加速器中的运动时间将越短 9、两根光滑的金属导轨,平行放置在倾角为θ斜角上,导轨的左端接有电阻R ,导轨自身的电阻可忽略不计。
斜面处在一匀强磁场中,磁场方向垂直于斜面向上。
质量为m ,电阻可不计的金属棒ab ,在沿着斜面与棒垂直的恒力作用下沿导轨匀速上滑,并上升h 高度,如图所示。
在这过程中( )A 、作用于金属捧上的各个力的合力所作的功等于零;B 、作用于金属捧上的各个力的合力所作的功等于mgh 与电阻R 上发出的焦耳热之和;C 、金属棒克服安培力做的功等于电阻R 上发出的焦耳热;D 、恒力F 与重力的合力所作的功等于电阻R 上发出的焦耳热图12-1-1510.一个带电粒子以初速度v 0垂直于电场方向向右射入匀强电场区域,穿出电场后接着又进入匀强磁场区域。
设电场和磁场区域有明确的分界线,且分界线与电场强度方向平行,如图中的虚线所示。
在图所示的几种情况中,可能出现的是11.有一游标卡尺,主尺的最小分度是1mm ,游标上有20个小的等分刻度。
用它测量一小球的直径,如图1所示的读数是_________mm 。
如图2,用螺旋测微器测量一根金属丝的直径,如图所示的读数是_________mm 。
12.如图7所示,将一个电流表G 和另一个电阻连接可以改装成伏特表或安培表,则甲图对应的是表,要使它的量程加大,应使R 1 (填“增大”或“减小”);乙图是 表,要使它的量程加大,应使R 2(填“增大”或“减小”)。
13.某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻,现备有下列器材:A .被测干电池一节B .电流表:量程0~0.6 A ,内阻0.1 ΩC .电流表:量程0~3 A ,内阻0.024 ΩD .电压表:量程0~3 V ,内阻未知 E .电压表:量程0~15 V ,内阻未知 F .滑动变阻器:0~10 Ω,2 AG .滑动变阻器:0~100 Ω,1 A H .开关、导线若干伏安法测电池电动势和内阻的实验中,由于电流表和电压表内阻的影响,测量结果存在系统误差.在现有器材的条件下,要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻. (1)在上述器材中请选择适当的器材:________(填写选项前的字母); (2)在图甲方框中画出相应的实验电路图; (3)根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图乙所示的U -I 图象,则在修正了实验系统误差后,干电池的电动势E =________V ,内电阻r =________ Ω.14.热敏电阻是传感电路中常用的电子元件.现用伏安法研究热敏电阻在不同温度下的伏安特性曲线,要求伏安特性曲线尽可能完整.已知常温下待测热敏电阻的阻值为4~5 Ω,热敏电阻和温度计插入带塞的保温杯中,杯内有一定量的冷水,其他备用的仪表和器具有:A .电流表A 1,量程0.6 A ,内阻约1 ΩB .电流表A 2,量程3 A ,内阻约2 ΩC .电压表V 1,量程15 V ,内阻约15 kΩD .电压表V 2、量程3 V ,内阻约5 kΩE .滑动变阻器R 1(0~100 Ω)F .滑动变阻器R 2(0~20 Ω)G .电源E (3 V ,内阻可忽略)H .盛有热水的水杯(图中未画出)I .开关、导线若干(1)实验中应选用的电流表为________(填“A 1”或“A 2”),应选用的电压表为________(填“V 1”或“V 2”),应选用的滑动变阻器为________(填“R 1”或“R 2”).(2)在方框中画出实验电路原理图,要求测量误差尽可能小.1020A C(3)根据电路原理图,在实物图上连线.15.某兴趣小组在做“测定金属丝的电阻率”的实验中,通过粗测电阻丝的电阻约为5 Ω,为了使测量结果尽量准确,从实验室找到以下供选择的器材:A .电池组(3 V ,内阻约1 Ω)B .电流表A 1(0~3 A ,内阻0.012 5 Ω)C .电流表A 2(0~0.6 A ,内阻约0.125 Ω)D .电压表V 1(0~3 V ,内阻4 kΩ)E .电压表V 2(0~15 V ,内阻15 kΩ)F .滑动变阻器R 1(0~20 Ω,允许最大电流1 A)G .滑动变阻器R 2(0~2 000 Ω,允许最大电流0.3 A)H .开关、导线若干(1)实验时应从上述器材中选用________(填写仪器前字母代号).(2)测电阻时,电流表、电压表、待测电阻R x 在组成测量电路时,应采用电流表________接法,将设计的电路图画在下面方框内.(3)若用螺旋测微器测得金属丝的直径d 的读数如下图,则读数为________ mm.(4)若用L 表示金属丝的长度,d 表示直径,测得电阻为R ,请写出计算金属丝电阻率的表达式ρ=________.16.(16分)如图7-3-23所示,电源电动势E =12 V ,内阻r =1 Ω,电阻R 1=3 Ω,R 2=2 Ω,R 3=5 Ω,电容器的电容C 1=4 μF ,C 2=1 μF ,求C 1、C 2所带电荷量.17.10匝线圈在匀强磁场中匀速转动产生交变电动势e=102sin20πt(V).求: (1)t=0时,线圈内磁通量φ和磁通变化率;(2)线圈从中性面开始转动180°过程中,感应电动势的平均值和最大值之比。
18. 如图所示空间分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 三个足够长的区域,各边界面相互平行。
其中Ⅰ、Ⅱ区域存在匀强电场:41100.1⨯=E V/m ,方向垂直边界面竖直向上;E Ⅱ = 51043⨯V /m ,方向水平向右,Ⅲ区域磁感应强度B =5.0T ,方向垂直纸面向里。
三个区域宽度分别为d 1=5.0m 、d 2=4.0m 、d 3=10m 。
一质量m =1.0×10-8kg 、电荷量q = 1.6×10-6C 的粒子从O 点由静止释放,粒子重力忽略不计。
求:(1)粒子离开区域Ⅰ时的速度 (2)粒子从区域Ⅱ进入区域Ⅲ时的速度方向与边界面的夹角 (3)粒子在Ⅲ区域中运动的时间和离开Ⅲ区域时的速度方向与边界面的夹角19、如图10-3-24所示,两足够长平行光滑的金属导轨MN 、PQ 相距为L ,导轨平面与水平面夹角α=30°,导轨电阻不计.磁感应强度为B 的匀强磁场垂直导轨平面向上,长为L 的金属棒ab 垂直于MN 、PQ 放置在导轨上,且始终与导轨电接触良好,金属棒的质量为m 、电阻为R .两金属导轨的上端连接右端电路,灯泡的电阻R L =4R ,定值电阻R 1=2R ,电阻箱电阻调到使R 2=12R ,重力加速度为g ,现将金属棒由静止释放,试求:(1)金属棒下滑的最大速度为多大?(2)当金属棒下滑距离为S 0时速度恰达到最大,求金属棒由静止开始下滑2S 0的过程中,整个电路产生的电热;(3)R 2为何值时,其消耗的功率最大?消耗的最大功率为多少?1 .C. 2. B 3.BC 4.C 5.BD6.答案:AD解析:只S1闭合时,L1和L2串联,电容器两端的电压等于电源两端的电压,S2闭合后,L3和L2并联,再和L1串联,则L1两端的电压增大,故L1变亮,电容器两端的电压减小,故电容器放电,电量减小,电流表上的电流是电容器的放电电流,故方向从右向左.7.答案:B解析:因为r=mv/Bq T=2πm/qB 而B1=2B2所以r2=2r1T2=2T1.由图乙分析示意可知,从粒子垂直MN经O点向上进入B1磁场,到粒子垂直MN经O点向下进入B2磁场,所需最短时间为t=T1+T2/2=T2=2πm/qB2.8. BD9、答案:ACD。
解析:由力的平衡知答案A对;由安培力做功的特点知金属棒克服安培力做的功等于电阻R上发出的焦耳热,则C对;由力的合成可知恒力F与重力的合力大小等于安培力的大小,因此D对。