状元之路物理(选修3-2)单元测评(三)
【状元之路】2017年春高中物理人教版选修3-2习题课件-第4章电磁感应4-3
5. (多选题)如图所示，两个线圈套在同一个铁芯上，线圈的 绕向如图．左线圈连着平行导轨 M 和 N，导轨电阻不计，在导 轨垂直方向上放着金属棒 ab，金属棒处于垂直纸面向外的匀强 磁场中，下列说法中正确的是( )
A．当金属棒向右匀速运动时，a 点电势高于 b 点，c 点电 势高于 d 点 B．当金属棒向右匀速运动时，b 点电势高于 a 点，c 点与 d 点等电势 C．当金属棒向右加速运动时，b 点电势高于 a 点，c 点电 势高于 d 点 D．当金属棒向右加速运动时，b 点电势高于 a 点，d 点电 势高于 c 点
(2)线框Ⅲ转到图示位置的瞬间，线框中无感应电流，由于 长直导线下方的磁场方向与纸面垂直， 在该位置线框Ⅲ的两竖直 边运动方向与磁场方向平行，不切割磁感线，所以无感应电流； 从磁通量变化的角度考虑， 图示位置是线框Ⅲ中磁通量从增加到 最大之后开始减小的转折点，此位置感应电流的方向要发生变 化，故此时其大小必为 0. (10 分)
答案：见解析
解析：t1 时刻两线圈中电流反向，互相排斥，因此 N＞G； t2、t4 时刻两线圈没有磁场力的作用，因此 N＝G，t3 时刻 P 中有 感应电流，但 Q 中无电流，N＝G，综上所述应选择 AD.
答案： AD
10．(多选题) 有两个闭合矩形线圈 A 和 B 如图所示，线圈 A 中通以顺时 针方向的电流，线圈 B 没通电流．当线圈 A 向线圈 B 靠近时， 下列判断正确的是( )
答案：AD
2. 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，因电源正负未知，无 法具体判断
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。
2017-2018学年高二物理人教版选修3-2习题：+章末综合测评+第3章+Word版含答案.pptx
为电池．请利用上述材料，设计一个住宅楼房顶上的自动注水装置．
图8 (1) 连接电路图； (2) 简述其工作原理．(涉及的元件可用字母代替) 【答案】 (1)如图所示
学无止 境
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
图9
(1) 求该秤能测量的最大体重； (2) 通过计算，得出该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表 G 刻度盘的哪 个
刻度处？
(3) 写出该秤测量的重力与电流表中电流的函数关系． 【解析】 (1)由电流表量程可知电路中最大电流为 2 A
由闭合电路欧姆定律 E＝I(R＋r＋rg) 可解得压力传感器 R 的最小值为 4 Ω 由电阻 R 随压力 F 的变化的函数式为 R＝30－0.01F
感器 R(实际上是一个阻值可随压力变化的电阻器)、显示体重的仪表 G(实质上是电流表)，
原理图如图 9 中的虚线所示，不计踏板的质量．已知电流表的量程为 2 A，内阻为 1 Ω，电
源电动势为 12 V，内阻为 1 Ω，电阻 R 随压力 F 变化的函数式为 R＝30－0.01F(F 和 R 的单
位分别为 N 和 Ω)．
A．发光二极管
B．热敏电阻
C．霍尔元件
D．干电池
【解析】 传感器是能够把一些非电学量转换成电学量的元件．发光二极管是通电能够
发光的元件，A 错误；热敏电阻是温度变化引起电阻变化的元件，B 正确；霍尔元件是磁场
能够引起电压变化的元件，C 正确；干电池是把化学能转化成电能的器件，D 错误．
【答案】 BC 8．当前传感器被广泛应用于各种电器、电子产品之中，下述关于常用的几种家用电 子 器件所采用传感器的说法中，正确的是( ) A．电视机对无线遥控信号的接收主要是采用了声波传感器 B．电子体温计主要是采用了温度传感器
人教版高中物理选修3-2全册同步练习测试解析版
人教版高中物理选修3.2全册同步练习解析版目录第4章第1、2节 (1)第4章第3节 (5)第4章第4节 (10)第4章第6节 (16)第4章第7节 (21)第4章全章训练 (25)第5章第1节 (39)第5章第2节 (44)第5章第3节 (49)第5章第4节 (54)第5章第5节 (59)知能综合检测（A卷） (64)知能综合检测（B卷） (68)第6章第1节 (73)知能综合检测（A卷） (77)知能综合检测（B卷） (82)第4章第1、2节一、选择题1.在电磁学发展过程中，许多科学家做出了贡献，下列说法正确的是（）A.奥斯特发现了电流磁效应；法拉第发现了电磁感应现象B.麦克斯韦预言了电磁感应现象，奥斯特发现了电磁感应现象C.库仑发现了点电荷的相互作用规律；密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值D.安培发现了磁场对运动电荷的作用规律；洛伦兹发现了磁场对电流的作用规律解析：麦克斯韦预言了电磁波并没有预言电磁感应现象，发现电磁感应现象的是法拉第，选项B错误；洛伦兹发现了磁场对运动电荷的作用规律，安培发现了磁场对电流的作用规律，选项D错误.答案：AC2.（2011-宿迁高二检测）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，导体内一定会产生感应电流B.导体做切割磁感线运动，导体内一定会产生感应电流C.穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路内一定会产生感应电流D.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解析：导体处于闭合回路中，且做切割磁感线运动引起磁通量变化时，产生感应电流，A、B项不正确；闭合电路在磁场内做切割磁感线运动时，穿过回路的磁通量不一定变化，不一定产生感应电流，D错误；根据感应电流的产生条件可知，C正确.答案：C3.如右图所示，通电螺线管水平固定，OO'为其轴线，“、力、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O。
'轴.则关于这三点的磁感应强度Bb、及的大小关系及穿过三个小圆环的磁通量瓦、瓦、瓦的大小关系，下列判断正确的是（）-•HPA.Ba~~Bfy~~Be,~~~~B.Bb'^'Be，⑦⑦cC.Ba>Bb>Bc，D.B a>B b>B c,ea=Cb=m解析：根据通电螺线管产生的磁场特点，B u>B b>B c,由ABS,可得瓦〉血,>血,故C正确.答案：C4.（2011-永安高二检测）如图所示，有一正方形闭合线圈，在足够大的匀强磁场中运动.下列四个图中能产生感应电流的是（）解析： A 、C 图中穿过线圈的磁通量始终为零，不产生感应电流；B 图中穿过线圈的 磁通量保持不变，不产生感应电流；D 图中由于线圈与磁感线的夹角变化引起磁通量变化， 产生感应电流.答案：D5.在纸面内放有一条形磁铁和一个位于磁铁正上方的圆形线圈（如右图所示），下列情况中能使线圈中产生感应电流的是（）A.将磁铁在纸面内向上平移C.将磁铁绕垂直纸面的轴转动 B.将磁铁在纸面内向右平移D.将磁铁的N 极向纸外转，S 极向纸内转解析： 将磁铁向上平移、向右平移或绕垂直纸面的轴转动，线圈始终与磁感线平行， 磁通量始终为零，没有变化，不产生感应电流.所以A 、B 、C 均不正确.将磁铁的N 极向 纸外转，S 极向纸内转，磁通量增加，线圈中产生感应电流，所以D 项正确.答案：D6.如右图所示，四面体OABC 处在沿Ox 方向的匀强磁场中，下列关于磁场穿过各个面的磁通量的说法中正确的是（）A.穿过AOB 面的磁通量为零B.C.D.穿过ABC 面和BOC 面的磁通量相等穿过AOC 面的磁通量为零穿过ABC 面的磁通量大于穿过BOC 面的磁通量解析： 此题实际就是判断磁通量的有效面积问题.勾强磁场沿Qx 方向没有磁感线穿 过面、AOC 面，所以磁通量为零，A, C 正确；在穿过ABC 面时，磁场方向和ABC 面不垂直，考虑夹角后发现，ABC 面在垂直于磁感线方向上的投影就是BOC 面，所以穿过 二者的磁通量相等，B 正确，D 错误.故正确答案为ABC.答案：ABC7.如右图所示，匕为一根无限长的通电直导线，M 为一金属环，匕通过M 的圆心并与M所在的平面垂直，且通以向上的电流/,贝M )A.当匕中的电流发生变化时，环中有感应电流B.当M 左右平移时，环中有感应电流C.当M 保持水平，在竖直方向上下移动时环中有感应电流D.只要匕与M 保持垂直，则以上几种情况，环中均无感应电流解析： 图中金属环所在平面与磁感线平行，穿过金属环的磁通量为零.无论/变化,还是Af 上下移动或左右平移，金属环所在平面一直保持与磁感线平行，磁通量一直为零,不产生感应电流，D 正确.答案：D8.一磁感应强度为B 的匀强磁场方向水平向右，一面积为S 的矩形线圈abed 如右图所示放置，平面沥cd 与竖直方向成＜9角.将沥cd 绕ad 轴转180。
人教版高中物理选修3-2《电磁感应》单元测试.docx
高中物理学习材料唐玲收集整理牙林一中《电磁感应》单元测试一、不定项选择题1、下列说法中不正确的是：A 闭合电路中只要有磁通量的变化，电路中必定存在感应电动势B 将闭合电路断开，只要有磁通量的变化，电路中也一定存在感应电动势C 任一条直导线只要切割磁感线就存在感应电动势D 矩形线圈在匀强磁场中运动，只要线圈内磁通量没有变化，线圈上任何两点间一定不存在感应电动势2.发现电磁感应现象的科学家是：A.安培B.奥斯特C.法拉第D.库仑3、关于感应电动势大小的说法正确的是A、线圈中磁通量越大，产生的感应电动势大B、线圈中磁通量变化越大，产生的感应电动势大C、线圈中磁通量变化越快，产生的感应电动势大D、线圈中磁通量增加时感应电动势大，线圈中通量减小时感应电动时减小4．在通电的直导线所在的平面内有一导体圆环，环与导线绝缘，导线中通有如图所示方向的电流，环可以自由运动（忽略重力）。
当导线中的电流强度I逐步减小时，环将：A．向下运动 B．向上运动C．转动；上面的向纸外，下面的向纸内D．转动；上面的向纸内，下面的向纸处5、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，下列说法中正确的是A.合上开关K 接通电路时，A2始终比A1亮B.合上开关K 接通电路时，A1先亮，A2后亮，最后一样亮C.断开开关K 切断电路时，A2先熄灭，A1过一会儿才熄灭D.断开开关K 切断电路时，A1和A2都要过一会儿才熄灭6．单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴垂直于磁场，若线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如图所示，则其中错误的是： A ．线圈中O 时刻感应电动势最大 B ．线圈中D 时刻感应电动势为零 C ．线圈中D 时刻感应电动势最大D ．线圈中O 至D 时间内平均感电动势为0.4V( 6题 ) (7题)7．如图所示，乙线圈和甲线圈互相绝缘，且乙线圈有一半面积在甲线圈内，当甲线圈中的电流逐渐减弱时，乙线圈中的感应电流： A ．为零B ．顺时针流动C ．逆时针流动D ．无法确定8．如图所示，在一匀强磁场中有一U 形导线框abcd ，线框处于水平面内，磁场与线框平面垂直，R 为一电阻，ef 为垂直于ab 的一根I甲 乙abe导体杆，它可以在ab 、cd 上无摩擦地滑动．杆ef 及线框中导线的电阻都可不计．开始时，给ef 一个向右的初速度，则 A ．ef 将匀速向右运动 B ．ef 将往返运动C ．ef 将减速向右运动，但不是匀减速D ．ef 将加速向右运动9．如图所示，矩形线框从a 由静止下落，在穿越磁场区域时，先 后经过b 、c 、d ，由图可知A ．线框在c 处和在a 处的加速度一样大B ．线框在b 、d 处的加速度等于gC ．线框在磁场区域内做匀速直线运动D ．线圈在磁场中下落时始终受到一个竖直向上的阻力10．如图所示，L 为一个自感系数大的自感线圈，开关闭合后，小灯能正常发光，那么闭合开关和断开开关的瞬间，能观察到的现象分别是 （ ） A ．小灯逐渐变亮，小灯立即熄灭 B ．小灯立即亮，小灯立即熄灭C ．小灯逐渐变亮，小灯比原来更亮一下再慢慢熄灭D ．小灯立即亮，小灯比原来更亮一下再慢慢熄灭11.如图17—5所示，矩形线圈abcd 由静止开始运动，下列说法正确的是： A.向右平动(ab 边还没有进入磁场)有感应电流，方向为abcdaB.向左平动(bc 边还没有离开磁场)有感应电流，方向为adcbaC.以bc 边为轴转动(ad 边还未转入磁场)，有感应电流，方向为abcdaD.以ab 边为轴转动(bc 边还未转入磁场)，无感应电流，12．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 13．如图所示, 在水平面(纸平面)内有一光滑的导轨,导轨上放置一金属棒ab, 在竖直方向有一匀强磁场，下述说法中正确的有A ．若磁场方向垂直纸面向外并增强时，杆ab 将向右运动B ．若磁场方向垂直纸面向外并减少时，杆ab 将向右运动C ．若磁场方向垂直纸面向里并增强时，杆ab 将向左运动D ．若磁场方向垂直纸面向里并减少时，杆ab 将向右运动14、如图11－13所示，一闭合金属圆环用绝缘细线挂于O 点，将圆环拉离平衡位置并释放，圆环摆动过程中经过有界的水平匀强磁场区域，A ，B 为该磁场的竖直边界，若不计空气阻力，则（ ）A ．圆环向右穿过磁场后，还能摆至原来的高度。
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高中物理学习材料（鼎尚**整理制作）模块检测(时间:60分钟满分:100分)【测控导航】知识点题号1.电磁感应现象12.楞次定律23.交变电流的描述3、134.自感现象4、55.传感器7、116.变压器97.法拉第电磁感应定律8、138.远距离输电10、129.互感器6一、选择题(每小题6分,共60分)1.关于电磁感应现象,下列说法中正确的是( D )A.只要有磁感线穿过电路,电路中就有感应电流B.只要闭合电路在做切割磁感线运动,电路中就有感应电流C.只要穿过闭合电路的磁通量足够大,电路中就有感应电流D.只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,电路中就有感应电流解析:产生感应电流的条件:一是电路闭合,二是穿过电路的磁通量发生变化,两者必须同时满足,A、C项错误,D 项正确;闭合电路切割磁感线时,穿过其中的磁通量不一定变化,也不一定产生感应电流,B错误.2.如图所示螺线管中感应电流的方向是( A )A.如图中箭头所示B.与图中箭头方向相反C.无感应电流D.与条形磁铁运动加速还是减速有关,故无法判断解析:当条形磁铁靠近线圈时,线圈内的磁通量增加,根据楞次定律可知A正确.3.一单匝闭合线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动.在转动过程中,线框中的最大磁通量为Φm,最大感应电动势为E m.下列说法中正确的是( BD )A.当磁通量为零时,感应电动势为零B.当磁通量减小时,感应电动势在增大C.当磁通量等于0.5Φm时,感应电动势等于0.5 E mD.角速度ω等于E m/Φm解析:线框在匀强磁场中绕垂直磁场方向的转轴匀速转动时,磁通量为零时,磁通量的变化率最大,感应电动势最大,A错;根据Φ=Φm cos ωt时,e=E m sin ωt,磁通量减小时,感应电动势增大,B正确;Φ=0.5Φm时,e=E m,C错误;根据正弦式电流的产生及其变化规律(设从中性面开始),e=E m sin ωt=BSω·sin ωt=Φm·ωsin ωt可知D是正确的.4.(2012年吉林省东北师大附中高二上学期期末)一个称为“千人震”的趣味物理小实验,实验是用一节电动势为1.5 V的新干电池、几根导线、开关和一个用于日光灯上的镇流器(自感线圈).几位做实验的同学手拉手连成一排,另一位同学将电池、镇流器、开关用导线将它们和首、尾两位同学的手相连,如图所示,在开关闭合或断开时就会使连成一排的同学都有触电感觉,则( AC )A.该实验的原理是镇流器的自感现象B.该实验的原理是1.5 V的电压让人感到触电C.人有触电感觉是在开关断开的瞬间D.人有触电感觉是在开关闭合的瞬间解析:在开关闭合或断开时,通过镇流器的电流发生变化,使得镇流器产生自感电动势阻碍电路中电流的变化.在开关闭合的瞬间,电路中电流几乎为零,不会有触电感觉,而在开关断开瞬间,镇流器会产生很强的自感电动势,从而会使连成一排的同学都有触电感觉.5.如图所示,电阻R和电感L的值很大,电源内阻不可不计,A、B是完全相同的两只灯泡,当开关S闭合时,下列判断正确的是( B )A.灯A比灯B先亮,然后灯A熄灭B.灯B比灯A先亮,然后灯B逐渐变暗C.灯A与灯B一起亮,而后灯A熄灭D.灯A与灯B一起亮,而后灯B熄灭解析:开关S闭合时,B灯立即亮,A灯由于电感L的自感作用,将逐渐变亮,由于总电流逐渐变大,路端电压变小,B灯逐渐变暗,选项B符合要求.6.(2012年福建省大田一中、德化一中高二第二学期阶段联考)如图所示,L1和L2是输电线,甲是电压互感器,乙是电流互感器.若已知变压比为1 000∶1,变流比为100∶1,并且知道电压表两端实际电压为220 V,电流表所通过的实际电流为10 A,则输电线的输送功率为( C )A.2.2×103 WB.2.2×10-2 WC.2.2×108 WD.2.2×104 W解析:设输电线两端电压为U,输电线中电流为I,则U∶220=1 000∶1,I∶10=100∶1,得U=2.2×105 V,I=103 A,则输电线的输送功率P=UI=2.2×108 W.利用=和I1n1=I2n2互感器可分别用于测高电压和强电流.7.如图(甲)是录音机的录音电路原理图,(乙)是研究自感现象的实验电路图,(丙)是光电传感的火灾报警器的部分电路图,(丁)是电容式话筒的电路原理图,下列说法中正确的是( AC )A.(甲)图中录音机录音时,由于话筒的声电转换,线圈中变化的电流在磁头缝隙处产生变化的磁场B.(乙)图电路开关断开瞬间,灯泡会突然闪亮一下,并在开关处产生电火花C.(丙)图电路中,当有烟雾进入罩内时,光电三极管上就会因烟雾的散射而有光的照射,表现出电阻的变化D.(丁)图电路中,根据电磁感应的原理,声波的振动会在电路中产生变化的电流解析:(甲)图中声波的振动由话筒转换为变化的电流,通过线圈在磁头缝隙处产生变化的磁场,A正确;(乙)图电路开关断开瞬间,线圈中产生很高的自感电动势,但由于电路不能构成回路,所以不会产生感应电流,灯泡不会突然闪亮一下,选项B错误;(丙)图是火灾报警器主要元件,是通过烟雾进入罩内,对光的散射作用,使部分光线照射到光电三极管上改变电阻而报警的,C正确;(丁)图电路中,声波的振动会改变M、N间的距离,从而改变了电容值大小,在电路中产生变化的充放电电流,选项D错误.8.如图所示,导体棒ab长为4L,匀强磁场的磁感应强度为B,导体绕过O点垂直纸面的轴以角速度ω匀速转动,aO=L.则a端和b端的电势差U ab的大小等于( B )A.2BL2ωB.4BL2ωC.6BL2ωD.8BL2ω解析:导体棒旋转切割磁场线而产生的感应电动势由公式得:U ab=U aO+U O b=-Bω·L2+Bω·(3L)2=4B ω·L2.9.图(甲)为一理想自耦变压器,输入端接交流稳压电源,其电压随时间变化关系如图(乙)所示.已知n1、n2的比值为2∶1,负载电阻R的阻值为5 Ω,下面正确的说法有( AB )A.通过负载电阻R的电流的最大值为31.1 AB.通过负载电阻R的电流的有效值为22 AC.通过负载电阻R的电流的频率为100 HzD.通过负载电阻R的电流的频率为25 Hz解析:由图象可知电压最大值U m=311 V,故其有效值U=U m=220 V,周期T=0.02 s,频率f==50Hz;由=得U2=110 V,由欧姆定律I2==22 A,最大值I m2=22 A=31.1 A,A、B正确;变压器只改变电压、电流,不改变交流电的频率和功率,C、D错.10.某电站用11 kV交变电压输电,输送功率一定,输电线的电阻为R,现若用变压器将电压升高到330 kV送电,下面哪个选项正确( BD )A.因I=,所以输电线上的电流增为原来的30倍B.因I=,所以输电线上的电流减为原来的1/30C.因P=,所以输电线上损失的功率为原来的900倍D.若要使输电线上损失的功率不变,可将输电线的半径减为原来的1/30解析:输送功率P=UI一定,电压升高后,电流变为原来的=,A错误,B正确;由P损=I2·R得,损失功率变为原来的()2=,P=,其中U不是输送电压,是损失电压,C错误;半径变为原来的,根据公式R=ρ,电阻变为原来的900倍,P损=I2·R,功率保持不变,D正确.二、填空题(8分)11.电流传感器可以像电流表一样测量电流,它的优点是反应非常快,可以捕捉到瞬间的电流变化,还可以与计算机相连,能在很短的时间内画出电流随时间变化的图象.按图(甲)连接电路,提供8 V直流电源,先使开关S与1相连,电源向电容器充电,这个过程可在瞬间完成,然后把开关S掷向2,电容器通过电阻R放电,传感器将电流信息传入计算机,屏上显示出电流随时间变化的I t曲线,如图(乙)所示.(1)图(乙)中画出的竖直狭长矩形(图乙最左端),其面积表示的物理意义是;(2)估算电容器在全部放电过程中释放的电荷量是 C;(3)根据以上数据估算,电容器的电容是F.解析:(1)图象纵坐标为电流I,横坐标为时间t,由公式q=It可知,矩形面积为放电电荷量.(2)每个小方格的面积代表放电电荷量q0=0.08×10-3C,共有75格,则放电电荷量Q=75q0=6.0×10-3C.(3)由Q=CU可知C==7.5×10-4F.答案:(1)0.1 s内的放电电荷量(2)6.0×10-3(3)7.5×10-4三、计算题(共32分)12.(2012年福建省大田一中、德化一中高二第二学期阶段联考)(14分)某小水电站,输出功率P1=40 kW,输出电压U1=500 V,向远处输电,导线总电阻R=5 Ω,升压变压器匝数比为1∶5,降压变压器匝数比为11∶1,向用户供电.求:(1)用户得到的电压;(2)此输电过程的效率有多高?解析:输电电路如图所示:(1)升压过程:U1=500 V,I1=P1/U1=80 AU2=n2U1/n1=2 500 V,I2=n1I1/n2=16 A电压损耗U R=I2R=16×5 V=80 V功率损耗P R=R=162×5 W=1.28 kW降压过程:U3=U2-U R=(2 500-80)V=2 420 VU4=U3=×2 420 V=220 V.(2)根据η=P有/P总===0.968=96.8%.答案:(1)220 V (2)96.8%在远距离输送电能的过程中,由电能的转化和守恒定律可知,发电机的总功率应等于线路上损失的热功率和用户得到的功率之和.13.(2012年浙江省嘉兴市第一中学高二第二学期第一次月考)(18分)如图(甲)所示,长、宽分别为L1、L2的矩形金属线框位于竖直平面内,其匝数为n,总电阻为r,可绕其竖直中心轴O1O2转动.线框的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环C、D(集流环)焊接在一起,并通过电刷和定值电阻R相连.线框所在空间有水平向右均匀分布的磁场,磁感应强度B的大小随时间t的变化关系如图(乙)所示,其中B0、B1和t1均为已知.在0~t1的时间内,线框保持静止,且线框平面和磁场垂直;t1时刻后线框在外力的驱动下开始绕其竖直中心轴以角速度ω匀速转动.求:(1)0~t1时间内通过电阻R的电流大小;(2)线框匀速转动后,在转动一周的过程中电流通过电阻R产生的热量;(3)线框匀速转动后,从图(甲)所示位置转过90°的过程中,通过电阻R的电荷量.解析:(1)0~t1时间内,线框中的感应电动势E=n=根据闭合电路欧姆定律可知,通过电阻R的电流I==.(2)t1时刻后,线框产生感应电动势的最大值E m=nB1L1L2ω感应电动势的有效值E=nB1L1L2ω通过电阻R的电流的有效值I=线框转动一周所需的时间t=此过程中,电阻R产生的热量Q=I2Rt=πRω()2.(3)线框从图(甲)所示位置转过90°的过程中,平均感应电动势=n=平均感应电流=通过电阻R的电荷量q=Δt=.答案:(1)(2)πRω()2(3)交变电流问题是电磁感应的具体应用,求解平均值时要用到法拉第电磁感应定律,求解产生的热量时要用到有效值.。
人教版高中物理选修3-2模块综合检测卷.docx
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。
人教版高中物理选修3-2高二下学期期中联考试题 (3).docx
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一、单项选择题（本题有8小题，每题3分，共24分。
）1、在物理学史上，一位丹麦科学家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、安培B、奥斯特C、法拉第D、韦伯2、如图所示，通有恒定电流的导线MN与闭合金属框共面，第一次将金属框由Ⅰ平移到Ⅱ，第二次将金属框绕cd边翻转到Ⅱ，设先后两次通过金属框的磁通量变化大小分别为和，则（）A、＞B、=C、＜D、不能判断3、如图中，A1、A2是两个电流表，R是变阻器，L是带铁芯的线圈，AB和CD两支路直流电阻相同，下列结论正确的有（）(1)、闭合K时，A1示数小于A2示数(2)、闭合K后(经足够长时间)，A1示数等于A2示数(3)、断开K时，A1示数等于A2示数(4)、断开K后的瞬间，通过R的电流方向与断开K前方向相反A 、(1)(2)B 、(3)(4)C 、(1)(2)(3)(4)D 、(2)(4)4、如图所示，三只白炽灯L 1、L 2、L 3分别和电感、电阻、电容器串联后并联接在同一个交变电源上，当交变电源的电压为U ，频率为50Hz 时，三只灯泡的亮度相同，那么当交变电源的电压不变，而频率增大后，三只灯泡的亮度变化将是（ ）A 、L 1变暗，L 2不变，L 3变亮B 、L 1变亮，L 2不变，L 3变亮C 、L 1变暗，L 2变亮，L 3变亮D 、L 1变亮，L 2变亮，L 3变暗 5、图中理想变压器原、副线圈匝数之比nl ∶n2=4∶l ，原线圈两端连接光滑导轨，副线圈与电阻R 相连成闭合回路。
当直导线AB 在匀强磁场中沿导轨匀速地向右做切割磁感线运动时，电流表Al 的读数是12mA ，那么电流表A2的读数是( )A 、0B 、3mAC 、48mAD 、与R 值大小有关6、如图所示，R1为定值电阻，R2是负温度系数电阻的热敏电阻，L 为小灯泡，当温度下降时，则（ ）A 、R1两端的电压增大B 、电流表的示数增大C 、小灯泡的亮度变强D 、小灯泡的亮度变弱 7、一质点做简谐运动的图象如图所示，下列说法正确的是 ( )A 、质点振动频率是4HzB 、在10s 内质点经过的路程是20cmC 、第4s 末质点的速度是零D 、在t ＝1s 和t ＝3s 两时刻，质点位移大小相等、方向相同二、不定项选择题（本题共5小题，每小题4分，共20分，多选或错选均不得分。
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根据楞次定律，感应电流将阻碍与磁体间的相对运动，所以两环均向左运动。
靠近磁铁的环所受的安培力大于另一个，又可判断两环在靠近。
选项C正确。
2.如图2所示，闭合螺线管固定在置于光滑水平面上的小车上，现将一条形磁铁从左向右插入螺线管中的过程中，则()图2A．小车将向右运动B．使条形磁铁向右插入时外力所做的功全部转变为电能，最终转化为螺线管的内能C．条形磁铁会受到向右的力D．小车会受到向左的力解析：选A磁铁向右插入螺线管中，根据楞次定律的扩展含义“来拒去留”，磁铁与小车相互排斥，小车在光滑水平面上受力向右运动，所以选项A正确，选项C、D错误。
电磁感应现象中满足能量守恒，由于小车动能增加，外力做的功转化为小车的动能和螺线管中的内能，所以选项B错误。
3.如图3所示，粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈。
当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方等高快速经过时，若线圈始终不动，则关于线圈受到的支持力F N及在水平方向运动趋势的正确判断是()图3A．F N先小于mg后大于mg，运动趋势向左B．F N先大于mg后小于mg，运动趋势向左C．F N先小于mg后大于mg，运动趋势向右D．F N先大于mg后小于mg，运动趋势向右解析：选D根据楞次定律的另一种表述判断，磁铁靠近线圈时两者排斥，F N大于mg，磁铁远离线圈时两者吸引，F N小于mg，由于安培力阻碍两者间的相对运动，所以线圈一直有向右运动的趋势。
故选D。
4. (多选)如图4所示，光滑固定导轨M、N水平放置，两根导体棒P、Q平行放置在导轨上，形成一个闭合回路，一条形磁铁从高处下落接近回路时()图4A．P、Q将相互靠拢B．P、Q将相互远离C．磁铁的加速度仍为gD．磁铁的加速度小于g解析：选AD本题考查用楞次定律判断物体的运动情况。
高中物理选修3-2课后习题和答案以及解释
高中物理选修3-2课后习题和答案以及解释.txt男人偷腥时的智商仅次于爱因斯坦。
美丽让男人停下，智慧让男人留下。
任何东西都不能以健康做交换。
课后练习一第 1 讲电磁感应和楞次定律1．如图17-13所示，金属导轨上的导体棒ab在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时，线圈c中将有感应电流产生（）A．向右做匀速运动 B．向左做匀速运动C．向右做减速运动 D．向右做加速运动答案：CD详解：导体棒做匀速运动，磁通量的变化率是一个常数，产生稳恒电流，那么被线圈缠绕的磁铁将产生稳定的磁场，该磁场通过线圈c不会产生感应电流；做加速运动则可以；2．磁单极子"是指只有S极或N极的磁性物质，其磁感线分布类似于点电荷的电场线分布。
物理学家们长期以来一直用实验试图证实自然界中存在磁单极子，如题图4所示的实验就是用于检测磁单极子的实验之一，abcd为用超导材料围成的闭合回路，该回路旋转在防磁装置中，可认为不受周围其它磁场的作用。
设想有一个S极磁单极子沿abcd的轴线从左向右穿过超导回路，那么在回路中可能发生的现象是：A.回路中无感应电流；B.回路中形成持续的abcda流向的感应电流；C.回路中形成持续的adcba流向的感应电流；D.回路中形成先abcda流向而后adcba流向的感应电流答案：C详解：参考点电荷的分析方法，S磁单极子相当于负电荷，那么它通过超导回路，相当于向左的磁感线通过回路，右手定则判断，回路中会产生持续的adcba向的感应电流；3．如图3所示装置中，线圈A的一端接在变阻器中点，当变阻器滑片由a滑至b端的过程中，通过电阻R的感应电流的方向（）A．由c流向d B．先由c流向d，后由d流向cC．由d流向c D．先由d流向c，后由c流向d答案：A详解：滑片从a滑动到变阻器中点的过程，通过A线圈的电流从滑片流入，从固定接口流出，产生向右的磁场，而且滑动过程中，电阻变大，电流变小，所以磁场逐渐变小，所以此时B 线圈要产生向右的磁场来阻止这通过A线圈的电流从滑片流入，从固定接口流出种变化，此时通过R点电流由c流向d；从中点滑动到b的过程，通过A线圈的电流从固定接口流入，从滑片流出，产生向左的磁场，在滑动过程中，电阻变小，电流变大，所以磁场逐渐变大，所以此时B线圈要产生向右的磁场来阻止这种变化，通过R的电流仍从c流向d。
人教版高中物理选修3-2全册同步检测试题解析版
高二物理同步训练试题解析第四章第1、2节1．首先发现电流的磁效应和电磁感应的物理学家分别是()A．安培和法拉第B．法拉第和楞次C．奥斯特和安培D．奥斯特和法拉第答案：D解析：1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应，1831年，英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象，选项D正确．2．关于感应电流，下列说法中正确的是()A．只要闭合电路内有磁通量，闭合电路中就有感应电流产生B．穿过螺线管的磁通量发生变化时，螺线管内部就一定有感应电流产生C．线框不闭合时，即使穿过线框的磁通量发生变化，线框中也没有感应电流产生D．只要闭合电路的部分导体做切割磁感线运动，电路中就一定有感应电流产生答案：C解析：对闭合电路而言，只有磁通量变化．闭合电路中才有感应电流产生，光有磁通量，不变化，是不会产生感应电流的，故A选项错．螺线管必须是闭合的，否则也没有感应电流产生，故B错．线框不闭合，穿过线框的磁通量发生变化，线框中没有感应电流产生，故C选项正确．闭合电路的部分导体做切割磁感线运动，但是若穿过闭合电路的磁通量不变，也没有感应电流产生，故D选项错误．3．如图所示，虚线框内有匀强磁场，1和2为垂直磁场方向放置的两个圆环，分别用Φ1和Φ2表示穿过两环的磁通量，则有()A．Φ1>Φ2B．Φ1＝Φ2C．Φ1<Φ2D．无法确定答案：B解析：磁通量的定义是穿过某一面积的磁感线条数，尽管1、2面积不一样，但穿过磁感线的有效面积一样，磁感线条数一样，所以穿过两环的磁通量相同．4.如图所示，环形金属软弹簧所处平面与某一匀强磁场垂直，将弹簧沿半径方向向外拉成圆形，则以下措施不能使该金属弹簧中产生电磁感应现象的是()A．保持该圆的周长不变，将弹簧由圆形拉成方形B．保持该圆的周长不变，将弹簧由圆形拉成三角形C．保持该圆的面积不变，将弹簧由圆形拉成方形D．保持该圆的面积不变，将弹簧由圆形拉成三角形答案：CD解析：磁场不变，线圈平面与磁场方向的夹角也不变，若面积大小变化，穿过线圈的磁通量就变化，线圈中就会产生电磁感应现象，反之，就不会产生电磁感应现象．周长不变，圆形变成方形或三角形，面积肯定发生变化，就会产生电磁感应现象．5.如图所示，将一个矩形线圈放入匀强磁场中，若线圈平面平行于磁感线，则下列运动中，哪些在线圈中会产生感应电流()A．矩形线圈做平行于磁感线的平移运动B．矩形线圈做垂直于磁感线的平移运动C．矩形线圈绕ab边转动D．矩形线圈绕bc边转动答案：C解析：根据产生感应电流的条件可知，判断闭合线圈中是否产生感应电流，关键是判断线圈中磁通量是否发生变化．选项A中，矩形线圈做平行于磁感线的平移运动，磁通量不变化，无感应电流产生．选项B中，矩形线圈做垂直于磁感线的平移运动，磁通量不发生变化，始终为零，不产生感应电流．选项C中，矩形线圈绕ab边转动，穿过线圈的磁通量必定变化，会产生感应电流．选项D中，矩形线圈绕bc边转动，穿过线圈的磁通量不变化．无感应电流产生．6．如图所示，大圆导线环A中通有电流，方向如图所示，另在导线环A所在的平面内画一个圆B，它的一半面积在A环内，另一半面积在A环外，则穿过B圆内的磁通量()A．为零B．垂直向里C．垂直向外D．条件不足，无法判断答案：B解析：本题实际是考查环形电流的磁感线分布：中心密，外部稀疏，所以，穿过B圆的总磁通量是向里的，选B.7．我国已经制定了登月计划，假如航天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计和一个小线圈，则下列推断中正确的是()A．直接将电流计放于月球表面，看是否有示数来判断磁场有无B．将电流计与线圈组成闭合回路，使线圈沿某一方向运动，如电流计无示数，则判断月球表面无磁场C．将电流计与线圈组成闭合回路，使线圈沿某一方向运动，如电流计有示数，则判断月球表面有磁场D．将电流计与线圈组成闭合回路，使线圈分别绕两个互相垂直的轴转动，月球表面若有磁场，则电流计至少有一次示数不为零答案：CD解析：电流计有示数时可判断有磁场存在，沿某一方向运动而无示数不能确定月球上磁场是否存在．D项中线圈分别绕互相垂直的轴转动，若月球存在磁场，则至少有一次穿过线圈(可正穿也可斜穿)的磁通量的变化不为零，故电流计有示数，C、D正确．8.如图所示，A、B两回路中各有一开关S1、S2，且回路A中接有电源，回路B中接有灵敏电流计，下列操作及相应的结果中可能的是()A．先闭合S2，后闭合S1的瞬间，电流计指针偏转B．S1、S2闭合后，在断开S2的瞬间，电流计指针偏转C．先闭合S1，后闭合S2的瞬间，电流计指针偏转D．S1、S2闭合后，在断开S1的瞬间，电流计指针偏转答案：AD解析：回路A中有电源，当S1闭合后，回路中有电流，在回路的周围产生磁场，回路B中有磁通量，在S1闭合或断开的瞬间，回路A中的电流从无到有或从有到无，电流周围的磁场发生变化，从而使穿过回路B的磁通量发生变化，产生感应电动势，此时若S2是闭合的，则回路B中有感应电流，电流计指针偏转，所以选项A、D正确．9.如图所示，线圈abcd有一半在稍宽一些的回路ABCD内，两线圈彼此绝缘，当开关S闭合瞬间abcd线圈中()A．有感应电流产生B．无感应电流产生C．可能有也可能没有感应电流D．无法确定答案：A解析：S接通前，线圈abcd内磁通量为零；S闭合瞬间回路ABCD内部的磁场比外部的磁场强一些，两者方向相反，线圈abcd的合磁通量Φ＝Φ内－Φ外，不为零．磁通量发生变化，产生感应电流．10.带负电的圆环绕圆心旋转，在环的圆心处有一闭合小线圈，小线圈和圆环在同一平面内，如图所示，则()A．只要圆环在转动，小线圈内就一定有感应电流产生B．圆环不管怎样转动，小线圈内都没有感应电流产生C．圆环在做变速转动时，小线圈内一定有感应电流产生D．圆环做匀速转动时，小线圈内没有感应电流产生答案：CD解析：圆环变速转动时，相当于环形电流的大小发生变化，小线圈磁通量发生变化，小线圈内有感应电流，故C对；如果圆环匀速转动，相当于环形电流的大小恒定，其磁场也恒定，小线圈的磁通量不变，小线圈内无感应电流，故D对．11．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()答案：CD解析：利用安培定则判断直线电流产生的磁场，其磁感线是一些以直导线为轴的无数组同心圆，即磁感线所在平面均垂直于导线，且直线电流产生的磁场分布情况是：靠近直导线处磁场强，远离直导线处磁场弱．所以，A中穿过圆形线圈的磁通量如图甲所示，其有效磁通量为ΦA＝Φ出－Φ进＝0，且始终为0，即使切断导线中的电流，ΦA也始终为0，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0，B中也不能产生感应电流．C 中穿过线圈的磁通量如图乙所示，Φ进>Φ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0，所以C 中有感应电流产生．D 中线圈的磁通量ΦD 不为0，当电流切断后，ΦD 最终也减小为0，所以D 中也有感应电流产生．12．有一个100匝的线圈，其横截面是边长为L ＝0.20 m 的正方形，放在磁感应强度B ＝0.50 T 的匀强磁场中，线圈平面与磁场垂直．若将这个线圈横截面的形状由正方形改变成圆形(横截面的周长不变)，在这一过程中穿过线圈的磁通量改变了多少？答案：5.5×10－3 Wb解析：线圈横截面是正方形时的面积S 1＝L 2＝(0.20)2m 2＝4.0×10－2 m 2穿过线圈的磁通量Φ1＝BS 1＝0.50×4.0×10－2 Wb ＝2.0×10－2 Wb圆形时横截面积大小 S 2＝π(2L /π)2＝16100πm 2 穿过线圈的磁通量：Φ2＝BS 2＝0.50×16100πWb ≈2.55×10－2 Wb 所以，磁通量的变化ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝(2.55－2.0)×10－2 Wb ＝5.5×10－3 Wb.13．法拉第把两个线圈绕在一个铁环上，如图甲所示，线圈A 的电路在开关S 接触或断开的瞬间，线圈B 中产生瞬时电流．法拉第发现，铁环并不是必需的，拿走铁环，再做这个实验，电磁感应现象仍然发生．只是线圈B 中的电流弱些，如图乙所示．思考：(1)为什么在开关断开和闭合的瞬间线圈B中有感应电流产生？(2)开关断开或者闭合以后线圈B中还有电流产生吗？(3)你能否由此总结出产生感应电流的条件？答案：见解析解析：(1)开关断开和闭合时，A电路中电流发生变化，从而使A线圈产生的磁场发生变化，穿过B线圈磁通量发生变化，从而使B中产生感应电流．(2)当开关断开或闭合后，A电路稳定，周围的磁场不发生变化，穿过B线圈的磁通量不变化，B线圈中无感应电流产生．(3)产生感应电流需两个条件：①闭合电路，②磁通量发生变化．14．法拉第通过精心设计的一系列实验，发现了电磁感应定律，将历史上认为各自独立的学科“电学”与“磁学”联系起来．在下面几个典型的实验设计思想中，所作的推论后来被实验否定的是()A．既然磁铁可使近旁的铁块带磁，静电荷可使近旁的导体表面感应出电荷，那么静止导线上的稳恒电流也可在近旁静止的线圈中感应出电流B．既然磁铁可在近旁运动的导体中感应出电动势，那么稳恒电流也可在近旁运动的线圈中感应出电流C．既然运动的磁铁可在近旁静止的线圈中感应出电流，那么静止的磁铁也可在近旁运动的导体中感应出电动势D．既然运动的磁铁可在近旁的导体中感应出电动势，那么运动导线上的稳恒电流也可在近旁的线圈中感应出电流答案：A解析：电磁感应现象的产生条件是：穿过闭合电路的磁通量发生变化．静止导线上的稳恒电流产生恒定的磁场，静止导线周围的磁通量没有发生变化，近旁静止线圈中不会有感应电流产生，A错；而B、C、D三项中都会产生电磁感应现象，有感应电动势(或感应电流)产生．高二物理同步训练试题解析第四章第3节1．在电磁感应现象中，下列说法正确的是()A．感应电流的磁场总是阻碍原来磁场的变化B．感应电流的磁场方向总是与引起它的磁场方向相反C．感应电流的磁场总是阻碍原来磁场的磁通量D．感应电流的磁场延缓了原磁场磁通量的变化答案：AD解析：由楞次定律可知，A、D说法是正确的．2.如图所示，一根条形磁铁自左向右穿过一个闭合螺线管，则电路中()A．始终有自a向b的感应电流流过电流表GB．始终有自b向a的感应电流流过电流表GC．先有a→G→b方向的感应电流，后有b→G→a方向的感应电流D．将不会产生感应电流答案：C解析：当条形磁铁进入螺线管的时候，闭合线圈中的磁通量增加；当条形磁铁穿出螺线管时，闭合线圈中的磁通量减少，根据楞次定律判断C正确．3.如图所示，在匀强磁场中有一个用比较软的金属导线制成的闭合圆环．在此圆环的形状由圆形变成正方形的过程中()A．环中有感应电流，方向a→d→c→bB．环中有感应电流，方向a→b→c→dC．环中无感应电流D．条件不够，无法确定答案：A解析：由圆形变成正方形的过程中，面积减小，磁通量减小，由楞次定律可知正方形中产生a→d→c→b方向的电流，A对．4.边长为h的正方形金属导线框，从图所示位置由静止开始下落，通过一匀强磁场区域，磁场方向水平，且垂直于线框平面，磁场区高度为H，上、下边界如图中虚线所示，H>h，从线框开始下落到完全穿过磁场区的全过程中()A．线框中总有感应电流存在B．线框中感应电流方向是先顺时针后逆时针C．线框中感应电流方向是先逆时针后顺时针D．线框受到磁场力的方向有时向上，有时向下答案：C解析：因为H>h，当线框全部处于磁场区域内时线框内磁通量不变，线框中无感应电流，A错误；根据右手定则可知，线框进入磁场时感应电流是逆时针，线框离开磁场时感应电流是顺时针，C正确，B错；在C的基础上结合左手定则可知，线框在进出磁场过程中受到磁场力的方向总是向上，D错误．5.通电长直导线中有恒定电流I，方向竖直向上，矩形线框与直导线在同一竖直面内，现要使线框中产生如图所示方向的感应电流，则应使线框()A．稍向左平移B．稍向右平移C．稍向上平移D．以直导线为轴匀速转动答案：B解析：由楞次定律或右手定则可以判断，线框左移，磁通量增加，感应电流的方向与图示方向相反；选项C、D磁通量不变，无感应电流产生．故选项B正确．6．如图所示，当把滑动变阻器的滑片P从右向左端滑动时，在线圈A中感应电流的方向是从__________端流进电流表，从__________端流出；在线圈B中感应电流的方向是从__________端流进电流表，从__________端流出．答案：a b d c解析：当滑片P从右向左滑动时，电流减小，由右手螺旋定则可知，铁芯中向左的磁感应强度减小．由楞次定律可知，线圈A、B中感应电流的磁场方向向左．再由右手螺旋定则可知，在线圈A中感应电流的方向是从a端流进电流表，从b端流出；在线圈B中感应电流的方向是从d端流进电流表，从c端流出．7.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答案：A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．8.如图所示，两个大小不同的绝缘金属圆环叠放在一起，小圆环有一半面积在大圆环内．当大圆环通有顺时针方向电流的瞬间，小圆环中感应电流的方向是() A．顺时针方向B．逆时针方向C．左半圆顺时针方向，右半圆逆时针方向D．无感应电流答案：B解析：大圆环通电瞬间在小圆环内产生磁场有向里的也有向外的，合磁通向里，瞬间合磁通量增大．由楞次定律可知，小圆环中感应电流方向应该是逆时针方向．9.两圆环A、B置于同一水平面上，其中A为均匀带电绝缘环，B为导体环．当A从如图所示的方向绕中心转动的角速度发生变化时，B中产生如图所示方向的感应电流，则() A．A可能带正电且转速减小B．A可能带正电且转速增大C．A可能带负电且转速减小D．A可能带负电且转速增大答案：BC解析：若A带正电，由穿过B环的磁通量向里，当转速增大时，磁通量增加，由楞次定律和右手螺旋定则可判定，B中感应电流与图示方向相同，故A错，B对；若A带负电，则穿过B环的磁通量向外，当转速减小时，磁通量减小，由楞次定律和右手螺旋定则可判定，B中感应电流方向与图示方向相同，故C对，D错．10.如图所示，同一平面内的三条平行导线串有两个电阻R和r，导体棒PQ与三条导线接触良好，匀强磁场的方向垂直纸面向里．导体棒的电阻可忽略．当导体棒向左滑动时，下列说法正确的是()A．流过R的电流为由d到c，流过r的电流为由b到aB．流过R的电流为由c到d，流过r的电流为由b到aC．流过R的电流为由d到c，流过r的电流为由a到bD．流过R的电流为由c到d，流过r的电流为由a到b答案：B解析：导体棒PQ向左滑动时，根据右手定则可判断PQ上电流的方向向下，则流过R、r的电流方向均向上．11.我国成功研制的一辆高温超导磁悬浮高速列车的模型车的车速已达到每小时500 km，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上方的空中()A．在B放入磁场的过程中，B中将产生感应电流；当稳定后，感应电流消失B．在B放入磁场的过程中，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中所示D．如A的N极朝上，B中感应电流的方向与图中所示的相反答案：BD解析：在线圈B放入磁场过程中，穿过线圈的磁通量从无到有，即磁通量发生了变化，在线圈B中产生感应电流．由于B线圈是用高温超导材料制成的，电阻为零，故稳定后感应电流仍存在，B正确，B线圈受到安培力向上而悬浮，将B看成小磁针，下端是N极，由安培定则判定B中感应电流方向与图中所示的相反，故D正确．12.如图所示，用一根长为L、质量不计的细杆与一个上弧长为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，松开后让线框进入磁场，忽略空气阻力和摩擦，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．金属框离开磁场时感应电流的方向为a→d→c→b→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．金属线框最终将在磁场内做简谐运动答案：D解析：线框在进入磁场过程中，由楞次定律可判得电流方向为a→d→c→b→a.而摆出磁场过程中，同样由楞次定律可判得电流方向为a→b→c→d→a，所以A、B项均错误．因为线框在进入和离开磁场过程中，线圈中产生了感应电流，通过电阻发出了热量，而动能会逐渐减少，所以速度会逐渐减小，所以选项C错误．线框最终在磁场中摆动过程中，由于磁通量不再发生变化，回路中不再产生感应电流，没有热能的产生，只有机械能的转化与守恒，所以线框最终会在磁场中做简谐运动，则选项D正确．13．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？答案：在开关合上的瞬间，小磁针的N极向纸内偏转．当线圈A内的电流稳定以后，小磁针又回到原来的位置解析：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．14．如图所示，两个相同的轻质铝环套在一根水平光滑绝缘杆上，当一条形磁铁向左运动靠近两环时，两环的运动情况是()A．同时向左运动，间距增大B．同时向左运动，间距减小C．同时向右运动，间距减小D．同时向右运动，间距增大答案：B解析：当条形磁铁向左靠近两环时，两环中的磁通量都增加．根据楞次定律，两环的运动都要阻碍磁铁相对环的运动，即阻碍“靠近”，那么两环都向左运动．又由于两环中的感应电流方向相同，两环相互吸引，因而两环间距离要减小，故选项B正确．高二物理同步训练试题解析第四章第4节1．关于感应电动势的大小，下列说法正确的是()A．穿过闭合回路的磁通量最大时，其感应电动势一定最大B．穿过闭合回路的磁通量为零时，其感应电动势一定为零C．穿过闭合回路的磁通量由不为零变为零时，其感应电动势一定为零D．穿过闭合回路的磁通量由不为零变为零时，其感应电动势一定不为零答案：D解析：磁通量的大小与感应电动势的大小不存在内在的联系，故A、B错误；当磁通量由不为零变为零时，闭合回路的磁通量一定改变，一定有感应电流产生，有感应电流就一定有感应电动势，故C错，D对．2．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 V B．线圈中感应电动势每秒减少2 VC．线圈中无感应电动势D．线圈中感应电动势大小不变答案：D解析：因穿过线圈的磁通量均匀变化，所以磁通量的变化率ΔΦ/Δt为一定值，又因为是单匝线圈，据E＝ΔΦ/Δt可知选项D正确．3.穿过某线圈的磁通量随时间变化的关系如图所示，在下列几段时间内，线圈中感应电动势最小的是()A．0～2 s B．2 s～4 sC．4 s～5 s D．5 s～10 s答案：D解析：图象斜率越小，表明磁通量的变化率越小，感应电动势也就越小．4.材料、粗细相同，长度不同的电阻丝做成ab、cd、ef三种形状的导线，分别放在电阻可忽略的光滑金属导轨上，并与导轨垂直，如图所示，匀强磁场方向垂直导轨平面向内．外力使导线水平向右做匀速运动，且每次外力所做功的功率相同，已知三根导线在导轨间的长度关系是L ab<L cd<L ef，则()A．ab运动速度最大B．ef运动速度最大C．三根导线每秒产生的热量相同D．因三根导线切割磁感线的有效长度相同，故它们产生的感应电动势相同答案：BC解析：三根导线长度不同，故它们连入电路的阻值不同，有R ab <R cd <R ef .但它们切割磁感线的有效长度相同，根据P ＝F v ，I ＝Bl v R ，F ＝BIl ，可得v 2＝PR B 2l 2，所以三根导线的速度关系为v ab <v cd <v ef ，A 错，B 对．根据E ＝Bl v ，可知三者产生的电动势不同，D 错．运动过程中外力做功全部转化为内能，故C 对．5．如图所示，半径为r 的n 匝线圈套在边长为L 的正方形abcd 之外，匀强磁场局限在正方形区域内且垂直穿过正方形，当磁感应强度以ΔB Δt的变化率均匀变化时，线圈中产生感应电动势大小为( )A ．πr 2ΔB ΔtB ．L 2ΔB ΔtC ．nπr 2ΔB ΔtD ．nL 2ΔB Δt答案：D解析：根据法拉第电磁感应定律，线圈中产生的感应电动势的大小E ＝n ΔΦΔt ＝nL 2ΔB Δt. 6．用相同导线绕制的边长为L 或2L 的四个闭合导线框，以相同的速度匀速进入右侧匀强磁场，如下图所示．在每个导线框进入磁场的过程中，M 、N 两点间的电压分别为U a 、U b 、U c 和U d .下列判断正确的是( )A ．U a <U b <U c <U dB ．U a <U b <U d <U cC ．U a ＝U b <U c ＝U dD ．U b <U a <U d <U c答案：B解析：导线框进入磁场时，M 、N 切割磁感线产生感应电动势，M 、N 两点间的电压为以MN 为电源、其他三边电阻为外电路电阻的路端电压．则U a ＝34BL v ，U b ＝56BL v ，U c ＝34。
物理选修3-2测试题(带答案)
物理限时训练试卷之相礼和热创作（共20道题，工夫60分钟，满分100分）静心 用心 细心 命题人：冯玉静一、单项选择题.（每题5分）1．了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和考虑，每每比掌握学问本人更紧张．以下符合史实的是( )A ．焦耳发现了电流磁效应的规律B ．库仑总结出了点电荷间互相作用的规律C ．楞次发现了电流的磁效应，拉开了研讨电与磁互相关系的尾声D ．牛顿将斜面实验的结论合理外推，间接证明了自在落体运动是匀变速直线运动2.一正弦交变电流的无效值为10A ，频率为50Hz ，此交变电流的瞬时值表达式为（）A. i ＝10sin314tB.t i 314sin 210=C. i ＝10sin50tD. t i 50sin 210=3.、穿过一个单匝数线圈的磁通量，一直为每秒钟均匀地添加 2 Wb ，则 （ ）A 、线圈中的感应电动势每秒钟增大2 VB 、线圈中的感应电动势每秒钟减小2 VC 、线圈中的感应电动势一直为2 VD 、线圈中不发生感应电动势4.长为a 、宽为b 的矩形线框有n 匝，每匝线圈电阻为R.如图所示，对称轴MN 的左侧有磁感应强度为B 的匀强磁场，第一次将线框从磁场中以速率v 匀速拉出，第二次让线框以ω＝2v/b 的角速率转过90°角．那么( )A ．经过导线横截面的电荷量q1∶q2＝1∶nB ．经过导线横截面的电荷量q1∶q2＝1∶1C ．线框发热功率P1∶P2＝2n ∶1D ．线框发热功率P1∶P2＝1∶25.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工夫变更.下列说法中正确的是（）①当磁感应强度添加时，线框中的感应电流可能减小②当磁感应强度添加时，线框中的感应电流肯定增大③当磁感应强度减小时，线框中的感应电流肯定增大④当磁感应强度减小时，线框中的感应电流可能不变A.只要②④正确B.只要①③正确C.只要②③正确D.只要①④正确6..一飞机在北半球的上空以速率v 程度飞行，飞机机身长为a ，翼展为b ；该空间地磁场磁感应强度的水中分量为B 1，竖直分量为B 2；驾驶员左侧机翼的端点用A 暗示，右侧机翼的端点用B 暗示，用E 暗示飞机发生的感应电动势，则（）A.E =B 1vb ，且A 点电势低于B 点电势B.E =B 1vb ，且A 点电势高于B 点电势C.E =B 2vb ，且A 点电势低于B 点电势D.E =B 2vb ，且A 点电势高于B 点电势7. 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（但未拔出线圈外部）（）A.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈互相吸收B.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈互相排挤C.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈互相吸收D.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈互相排挤x 3L 图甲 a b L8..如图甲所示，长直导线与闭合金属线框位于同一立体内，长直导线中的电流i 随工夫t 的变更关系如图乙所示.在0-T /2工夫内，直导线中电流向上，则在T /2-T 工夫内，线框中感应电流的方向与所受安培力状况是（）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9. 图甲中的a 是一个边长为为L 的正方导游线框，其电阻为R .线框以恒定速率v 沿x 轴运动，并穿过图中所示的匀强磁场区域b .假如以x 轴的正方向作为力的正方向.线框在图示地位的时候作为工夫的零点，则磁场对线框的作用力F 随工夫变更的图线应为图乙中的哪个图？10.铁路上运用一种电磁安装向操纵中心传输信号以确定火车的地位.能发生匀强磁场的磁铁，被安装在火车首节车厢上面，如图(甲)所示(俯视图)..当火车经过线圈时，若操纵中心接收到的线圈两端的电压信号为图(乙)所示，则阐明火车在做（）A.匀速直线运动B.匀加速直线运动C.匀减速直线运动D.加速率逐步增大的变加速直线运动11.一个电热器接在10V 的直流电压上，斲丧的功率是 P ，当把它接到一个正弦交变电压上时，斲丧的功率是 P/4，则该交变电压的峰值是（ ）F t/L •v -1 O 1 2 3 4 5 BF t/L •v -1 O 1 2 3 4 5 A F t/L •v -1 O 1 2 3 4 5 C Ft/L •v -1 O 1 2 3 4 5 D 图乙A. 5VB. 7.1 VC．10V D.12V12.一个面积S=4×10-2m2、匝数n=100匝的线圈，放在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈立体，磁感应强度B随工夫t变更的规律如图所示，则下列判别正确的是（）A、在开始的2 s内穿过线圈的磁通量变更率等于0.08 Wb/sB、在开始的2 s内穿过线圈的磁通量的变更量等于零C、在开始的2 s外线圈中发生的感应电动势大小等于0.08 VD、在第3 s末线圈中的感应电动势等于零13.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，让线框的地位偏导游线的右边，两者彼此尽缘．当导线中的电流忽然增大时，线框团体受力状况为（）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14.处在匀强磁场中的闭合金属环从曲面上h高处滚下，又沿曲面的另一侧上升到最大高度，设环的初速率为零，摩擦不计，曲面处在图所示的磁场中，则此过程中（）A．环滚上的高度小于h B．环滚上的高度等于hC．由于环在作切割磁感线运动，故环中有感应电流发生D．环损失的机械能等于环发生的焦耳热15.如图一所示，固定在程度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.现用一程度向右的外力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 一直垂直于框架.图二为一段工夫内金属杆遭到的安培力f 随工夫t 的变更关系，则图三中可以暗示外力F 随工夫t 变更关系的图象是（）二、多项选择题.（每题5分，少选得3分，错选不得分） 16.对于扼流圈的以下说法，正确的是（ ） A ．扼流圈是利用电感拦阻交变电流的作用制成的 B ．低频扼流圈用来“通低频、阻高频” C ．高频扼流圈用来“通直流、阻交流”D ．高频扼流圈对低频交变电流拦阻作用小，对高频交变电流拦阻作用大17..如图所示电路中，A 、B 是两个完全相反的灯泡，L 是一个理想电感线圈，当S 闭合与断开时，A 、B 的亮度状况是（） A.S 闭合时，A 马上亮，然后逐步熄灭B.S 闭合时，B 马上亮，然后逐步熄灭C.S 闭合充足长工夫后，B 发光，而A 不发光D.S 闭合充足长工夫后，B 马上熄灭发光，而A 逐步熄灭18.如图所示，将一个正方形导线框ABCD 置于一个范围充足大的匀强磁场中，磁场方向与其立体垂直．如今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率程度向右匀速挪动，则（）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LA B R SC a b c de 左 右 图一f t Oθ图二 F t O θ 图三 F t O F t O θ F t O θ上正电和负电19. 一个按正弦规律变更的交变电流的 i -t 图象如图所示.根据 图象可以断定（ ）A ．交变电流的频率 f =0.2 HzB ．交变电流的无效值I =14.1 AC ．交变电流瞬时值表达式 it AD ．在t =8T时候，电流的大小与其无效值相称20.如图所示，导线AB 可在平行导轨MN 上滑动，接触良好，轨道电阻不计 电流计中有如图所示方向感应电流经过时，AB 的运动状况是：（ ）A 、向右加速运动；B 、向右减速运动；C 、向左减速运动；D 、向左加速运动.答案1.B 2B 3.C 4.B 5.D 6.D 7.B 8.C 9.B16. AD 17.AC 18.ABC。
人教版高中物理选修3-2综合测试(带答案)
高中物理选修3-2综合测试一.选择题（每小题4分,56分，1~9题为单选，10~14题为多选）1. 如图所示，一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路.虚线MN右侧有磁感应强度为B 的匀强磁场，方向垂直于回路所在的平面.回路以速度v向右匀速进入磁场，直径CD始终与MN垂直.从D点到达边界开始到C点进入磁场为止，下列结论不正确的是（）A. 感应电流方向不变B . CD段直线始终不受安培力C.感应电动势最大值E=BavD.感应电动势平均值E = 1兀Bav42. 如图所示，N匝矩形导线框以角速度山绕对称轴匀速转动，线框面积为S,线框电阻，电杆均不计，在00' 左侧有磁感应强度为B的匀强磁场，外电路接有电阻R和理想电流表A,那么可以确定的是U = -NBSA.从图示时刻起，线框产生的瞬时电动势为L- = NUSuisinwiB.D. 一个周期内R的发热量为―五一3. 如图，两个线圈绕在同一根铁芯上，其中一线圈通过开关与电源连接，另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路。
将一小磁针悬挂在直导线正上方，开关未闭合时小磁针处于静止状态。
下列说法正确的是A. 开关闭合后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动B. 开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向里的方向C. 开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向外的方向D. 开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动4. 一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的交变电流电动势如图所示，下面说法正确的是（）A. 交流电动势的有效值为20VB. 交流电动势的有效值为B.t=0.01s 线圈处于中性面 D. 交流电动势的频率为50Hz5. 如图所示，光滑弧形金属双轨与足够长的水平光滑双轨相连，间距为L,在水平轨道空间充满竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B.乙金属棒静止在双轨上，而甲金属棒在h高处由静止滑下，轨道电阻不计。
高中人教版物理选修3-2模块综合测评+Word版含解析.doc
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。
【世纪金榜】2020年高中物理全程学习方略 单元质量评估(三) 新人教版选修3-2
单元质量评估(三)第4章传感器与现代社会(90分钟 100分)一、选择题（本大题共10小题，每小题4分，共40分.每小题至少一个答案正确，选不全得2分）1.光敏电阻能将光信号转化为电信号是因为( )A.光照强度发生变化时，光敏电阻阻值的大小也发生变化B.光照强度发生变化时，光敏电阻的体积也发生变化C.光照强度发生变化时，光敏电阻的长度也发生变化D.光照强度发生变化时，光敏电阻的横截面积也发生变化2.下面关于热敏电阻的说法中正确的是( )A.热敏电阻又叫做金属热电阻B.热敏电阻的电阻率随温度的升高而增大C.热敏电阻是将电阻这个电学量转化为温度这个热学量D.以上说法都不正确3.建设节约型社会是现在的主流，节约从小事做起，从自身做起.现在公共场所如学校、宾馆、商场等的水管的出水端使用了一种感应式的水龙头，当手靠近时水管打开，当手离开时，水管关闭，起到了节水的目的，避免了常流水问题.这里的传感器你认为应该是( )A.湿度传感器B.温度传感器C.光传感器D.电容式传感器4.如图所示是电容式话筒的示意图，它是利用电容制作的传感器，话筒的振动膜前面镀有薄薄的金属层，膜后距膜几十微米处有一金属板，振动膜上的金属层和这个金属板构成电容器的两极，在两极间加一电压U，人对着话筒说话时，振动膜前后振动，使电容发生变化，导致话筒所在的电路中的其他量发生变化，使声音信号被话筒转化为电信号，其中导致电容变化的原因可能是电容器两板间的( )A.距离变化B.正对面积变化C.介质变化D.电压变化5.街旁的路灯，江海里的航标都要求在夜晚亮，白天熄，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6.某仪器内部的电路如图所示，其中M是一个质量较大的金属块，左右两端分别与金属丝制成的弹簧相连，并套在光滑水平绝缘细杆上，当金属块处于平衡时两根弹簧均处于原长状态，此时甲、乙两灯均不亮.若将该仪器固定在一辆汽车上，则下列说法正确的是( )A.当汽车加速前进时,甲灯亮B.当汽车加速前进时,乙灯亮C.当汽车刹车时,甲灯亮D.当汽车刹车时,乙灯亮7.如图所示Rt 为正温度系数热敏电阻，R1为光敏电阻，R 2和R3均为定值电阻，电源电动势为E，内阻为r，V为理想电压表，现发现电压表示数增大，可能的原因是（）A.热敏电阻温度升高，其他条件不变B.热敏电阻温度降低，其他条件不变C.光照增强，其他条件不变D.光照减弱，其他条件不变8.（2020·江苏高考）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2020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9.如图是用电流传感器（相当于电流表，其电阻可以忽略不计）研究自感现象的实验电路，图中两个电阻的阻值均为R，L是一个自感系数足够大的自感线圈，其直流时刻开关S切换前后，通过传感器的电流随电阻值也为R.图中是某同学画出的在t时间变化的图像.关于这些图像，下列说法中正确的是( )A.甲图是开关S由断开变为闭合，通过传感器1的电流随时间变化的情况B.乙图是开关S由断开变为闭合，通过传感器1的电流随时间变化的情况C.丙图是开关S由闭合变为断开，通过传感器2的电流随时间变化的情况D.丁图是开关S由闭合变为断开，通过传感器2的电流随时间变化的情况10.压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有位同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置，其工作原理如图甲所示，将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上，中间放置一个绝缘重球.小车向右做直线运动过程中，电流表示数变化与时间t的关系如图乙所示，下列判断正确的是（）A.从t1到t2时间内，小车做匀速直线运动B.从t1到t2时间内，小车做匀加速直线运动C.从t2到t3时间内，小车做匀速直线运动D.从t2到t3时间内，小车做匀加速直线运动二、实验题（本大题共2小题，共16分）11.（6分）（1）按图所示连接好电路，合上S和S′，发现小灯泡不亮，原因是________________________________________________________________；用电吹风对热敏电阻吹一会儿，会发现小灯泡点亮了，原因是____________.（2）若将热敏电阻换成光敏电阻，合上S和S′，发现小灯泡点亮，用黑纸包住光敏电阻后，小灯泡熄灭，其原因是_________________________________.12.（10分)热敏电阻是传感器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,要求特性曲线尽可能完整.已知常温下待测热敏电阻的阻值约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.其备用的仪表和器具有:盛有热水的热水瓶(图中未画出)、电源(3 V、内阻可忽略)、直流电流表(内阻约1 Ω)、直流电压表(内阻约5 kΩ)、滑动变阻器(0～20 Ω)、开关、导线若干.(1)在虚线框中画出实验电路图,要求误差尽可能小.(2)根据电路图,在图中的实物图上连线.(3)简要写出完成接线后的主要实验步骤_______________________________.三、综合题（本大题共4小题，共44分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位）13.（10分）电饭锅的工作原理如图所示，煮饭时开关S是闭合的，红色指示灯亮；饭熟后（当时的温度大约为103℃）保护开关S自动断开，黄灯亮.的作用是保护红色指示灯不致因电流过大而烧毁，与电饭锅发热板的（1）电阻R1等效电阻相比，二者大小应有什么关系?为什么?（2）通常情况下，用这种电饭锅烧水时它的自动断电功能能不能起作用?为什么?14.(10分)给你如下器材:光敏电阻、电铃、电磁继电器、滑动变阻器、开关和导线若干.试从所给器材中选用一些器材制作一个光强达到一定数值时的自动报警器.要求：不必要的器材尽量不用，画出电路图并简述工作原理.15.（12分）将金属块m用压缩的轻弹簧卡在一个矩形的箱中，如图所示，在箱的上顶板和下底板装有压力传感器，箱可以沿竖直方向运动.当箱以a=2.0 m/s2的加速度竖直向上做匀减速运动时，上顶板的传感器显示的压力为6.0 N，下底板的传感器显示的压力为10.0 N.(取g=10 m/s2)（1）若上顶板压力传感器的示数是下底板传感器的示数的一半，试判断箱的运动情况.(2)要使上顶板传感器的示数为零，箱沿竖直方向运动的情况可能是怎样的？16.（12分）（2020·盐城高二检测）一块N型半导体薄片（称霍尔元件），其横截面为矩形，体积为b×c×d，如图所示.已知其单位体积内的电子数为n、电阻率为ρ、电子电荷量e.将此元件放在匀强磁场中，磁场方向沿z轴方向，并通有沿x轴方向的电流I.(1)此元件的C、C′两个侧面中，哪个面电势高？(2)试证明在磁感应强度一定时，此元件的C、C′两个侧面的电势差与其中的电流成正比.(3)磁强计是利用霍尔效应来测量磁感应强度B 的仪器.其测量方法为：将导体放在匀强磁场之中，用毫安表测量通过的电流I，用毫伏表测量C、C′间的电压UCC′，就可测得B.若已知其霍尔系数1k10 mV/mA T.ned==g并测得U CC′=0.6 mV，I=3 mA.试求该元件所在处的磁感应强度B的大小.答案解析1.【解析】选A.光敏电阻的特点是当光照强度发生变化时，其电阻值也发生变化，故A选项正确.2.【解析】选D.热敏电阻是由半导体材料制作的，而金属热电阻是由金属制作的，有些热敏电阻的电阻率随温度的升高而减小，还有些热敏电阻的电阻率随温度的升高而增大，热敏电阻是将温度这个热学量转化为电阻这个电学量，故选D.3.【解析】选C、D.温度和湿度传感器都不合适，因为水龙头长期处在潮湿的环境，或者是一年四季的变化，给传感器的设计带来困难，不现实.可以是光传感器，平时不用时水龙头处于待机状态，当手靠近时遮住了光线，使光控电路工作，打开水龙头；可以是电容式传感器，处于待机状态的水龙头，当手靠近时，相当于接入了一个人体电容器，从而使机内的传感器工作.故选项C、D正确.4.【解析】选A.电容式话筒中振动膜上的金属层和这个金属板构成的电容器相当于一个平行板电容器.当人对着话筒说话时，振动膜前后振动，使两极板间的距离发生变化，从而导致电容器的电容发生变化，故A选项正确.5.【解析】选B.街旁的路灯和江海里的航标，都是利用了半导体的光敏性，夜晚电阻大，白天电阻小，控制了电路的通断.故选项B正确.6.【解析】选B、C.当汽车加速前进时,金属块M向后偏离原位置,乙灯电路被接通,所以乙灯亮,A项错,B项对;当汽车刹车时,金属块M向前偏离原位置,甲灯电路被接通,所以甲灯亮,C项对,D项错,故选B、C.7.【解析】选B、D.电压表示数增大，而R3为定值电阻，说明流经R3的电流增大，由电路结构可知，这可能是由于Rt 减小或R1增大，由热敏电阻和光敏电阻特性知，可能是由于温度降低或光照减弱，故B、D正确，A、C错误.【方法技巧】光敏电阻和热敏电阻的应用技巧在近年的高考试题中，经常出现将光敏电阻或热敏电阻与直流电路的知识结合在一起进行考查的题目，这类题目一般是，既考查了半导体元件的特性，又考查了直流电路的动态分析问题，解答该类问题要抓住以下三个关键：（1）熟记光敏电阻和热敏电阻的特性.对光敏电阻而言，光照增强电阻显著减小.对于正温度系数的热敏电阻，温度升高电阻增大;对于负温度系数的热敏电阻，温度升高电阻减小.（2）掌握直流电路动态分析问题的分析程序：①“先阻后流”，即先分析电阻变化，然后根据闭合电路欧姆定律分析干路电流的变化情况；②“先内后外”，即先分析内电路变化再分析外电路变化；③“先干后支”，即先分析干路再分析并联支路；④“先定后变”，即先分析定值电阻上的电流与电压变化，再分析发生变化的电阻上的电流与电压.（3）记住一个结论“串反并同”即与变化的电阻串联的元件，通过它的电流的变化规律与可变电阻阻值变化情况相反，与可变电阻并联的支路的电流变化情况则与可变电阻阻值的变化情况相同.8.【解析】选B、C.传感器的原理是将非电学量转化为电学量，例如热敏电阻阻值随温度而变化，可将温度这个量转化为电压、电流等电学量，霍尔元件可将磁感应强度这个量转化为电压、电流等电学量，而发光二极管以及干电池都不能将非电学量转化为电学量.9.【解析】选B、C.开关S由断开变为闭合，由于线圈的自感作用，线圈和R并联部分分担电压逐渐减小，通过传感器2的电流随时间有一个减少过程，通过传感器1的电流随时间有一个增大过程，A错误，B正确；开关S由闭合变为断开，传感器1中不再有电流，传感器2中电流反向并逐渐减小，C正确，D错误.10.【解析】选D.在0～t1内，I恒定，压敏电阻阻值不变，小球的受力不变，小车可能做匀速或匀变速直线运动.在t1～t2内，I变大，阻值变小，压力变大，小车做变加速运动，A、B均错.在t2～t3内，I不变，压力不变，小车做匀加速直线运动，C错，D对.11.【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；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；（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.【解析】(1)如图所示:(2)如图所示:(3)①往保温杯中加入一些热水,待温度稳定时读出温度计值;②调节滑动变阻器,快速测出几组电流表和电压表的值;③重复①～②,测量不同温度下的数据;④绘出各测量温度下热敏电阻的伏安特性曲线.答案：见解析13. 【解析】（1）R1应该远大于发热板的等效电阻.因为R1和红灯只起指示作用，消耗的电功率远小于发热板的功率，两者又是并联接入电路的，电压相同，所以流过R 1和红灯的电流应远小于流过发热板的电流，因此R1应该远大于发热板的等效电阻.（5分）（2）不能.通常情况下水的沸腾温度为100 ℃，当水烧开时水温不会达到103℃，所以自动断电功能不起作用. （5分）答案：见解析14.【解析】选择光敏电阻、电铃、电磁继电器及导线若干，连接电路如图所示. （5分）原理：当光照增强时，光敏电阻阻值减小，螺线管中电流增大，电磁铁磁性变强，衔铁被吸下，与触点接触，含电铃的电路闭合，铃响报警.（5分）答案：见解析15.【解析】(1)下底板传感器的示数等于轻弹簧的弹力F，金属块受力如图所示，上顶板的压力为FN=6.0 N,金属块受到上顶板向下的压力、弹簧向上的弹力F=10.0 N 和向下的重力 mg,加速度为a，方向向下. (3分)由牛顿第二定律有mg+FN-F=ma,求得金属块的质量m=0.5 kg. (3分)当上顶板传感器的示数是下底板传感器示数一半时，弹簧的弹力仍是F=10.0 N,则上顶板的压力为F2，设箱和金属块的加速度为a1,有1Fmg F ma,2+-=解得a1=0,表明箱处于静止状态或匀速直线运动状态. (2分)(2)当上顶板的压力恰好等于零时，有mg-F=ma2,解得加速度a2=-10 m/s2,负号表示加速度方向向上. (2分)若箱和金属块竖直向上的加速度大于10 m/s2,弹簧将被进一步压缩，金属块要离开上顶板，上顶板压力传感器的示数也为零，只要竖直向上的加速度大于或等于10m/s2,不论箱是向上加速运动或向下减速运动，上顶板压力传感器的示数都为零. （2分）答案：见解析16.【解析】(1) 因电子的运动方向与电流的方向相反，再由左手定则可知，电子向C′面偏移，所以C面电势较高. （2分）（2）假设定向移动速度为v： I=q/t (1分)q=nebdvt （1分） 可得：I=nebdv （1分） 稳定时有：Bev=e U CC ′/b （2分） 可得：CC B U I ned'= （1分） 式Bned 中各量均为定值 ，所以侧面的电势差与其中的电流成正比.（2分） （3）由上可知CC U B kI '=代入得：B=0.02 T（2分） 答案：（1）C 面较高 （2）见解析 （3）0.02 T。
人教版高中物理选修3-2阶段水平测试(三).docx
高中物理学习材料桑水制作阶段水平测试(三)一、选择题(本大题共10小题，每小题4分，共40分。
在第1、2、3、4、5、7、8、10题给出的4个选项中，只有一个选项正确；在第6、9题给出的四个选项中，有多个选项正确，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．下列说法正确的是( )A．凡将非电学量转化为电学量的传感器都是物理传感器B．湿敏传感器只能是物理传感器C．物理传感器只能将采集到的信息转化为电压输出D．物理传感器利用的是物质的物理性质和物理效应解析：各种传感器虽然工作原理不同，但基本功能相似，多数是将非电学量转化为电学量，故A错；湿敏传感器为化学传感器，故B 错；传感器既可将信息转化为电压输出，也可转化为电流、电阻等输出，故C错；由物理传感器定义知D正确。
答案：D2．[2014·德州高二检测]下列有关传感器的说法中错误的是( )A．汶川大地震时用的生命探测仪利用了生物传感器B．“嫦娥二号”卫星星载的立体相机获取月球数据利用了光传感器C．电子秤称量物体质量是利用了力传感器D．火灾报警器能够在发生火灾时报警是利用了温度传感器解析：生命探测仪是利用生物传感器，立体相机是利用光学传感器，电子秤是利用压力传感器，火灾报警是在烟雾浓度达到一定程度时能够输出电信号，使警铃发声或使红灯闪烁，自动报警，利用了光学传感器而不是利用了温度传感器，A、B、C对，D错。
答案：D3．如图是用电流传感器(相当于电流表，其电阻可以忽略不计)研究自感现象的实验电路，图中两个电阻的阻值均为R，L是一个自感系数足够大的自感线圈，其直流电阻值也为R。
图中是某同学画出的在t0时刻开关S由闭合变为断开，通过传感器的电流随时间变化的图象。
关于这些图象，下列说法中正确的是( )A．甲图是通过传感器1的电流随时间变化的情况B．乙图是通过传感器1的电流随时间变化的情况C．丙图是通过传感器2的电流随时间变化的情况D．丁图是通过传感器2的电流随时间变化的情况解析：开关S由闭合变为断开，传感器1中的电流立刻变为零，如丁图；传感器2中的电流由于线圈的自感作用，电流反向并逐渐减小，C正确，A、B、D错误。
人教版高中物理选修3-2高二年级阶段性测试(三).docx
高中物理学习材料唐玲收集整理绝密★启用前高二年级阶段性测试（三）物理本试题卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
考生作答时，将答案答在答题卡上（答题注意事项见答题卡），在本试题卷上答题无效。
考试结束后，将本试题卷和答题卡一并交回。
第I卷一、选择题:本题共10小题，每小题5分，共50分。
在每小题给出的四个选项中，第1-5 题只有一个选项符合题目要求，第6-10题有多个选项符合题目要求。
全部选对的 -得5分,选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1.下列说法正确的是A.法拉第经过十余年的不懈研究，发现了电磁感应现象及其遵循的规律—法拉第电磁感应定律.B.光电效现象和康普顿效应都表明光具有粒子性C.玻尔将量子观念引入原子领域，其理论能够解释所有原子光谱的特征D.居里夫妇发现了天然放射现象，天然放射现象表明原子核具有复杂的结构2.下列关于动量和冲量的说法正确的是A.动量大的物体动能不一定大B.物体运动状态发生变化则其动量一定发生改变C.冲量是物体动量变化的原因D.冲量方向与动量方向一致3.如图1所示，开口的金属圆环位于一随时间t变化的均匀磁场内,磁场方向垂直圆环所在平面(取垂直纸面向里为正方向），磁感应强度B随时间t的变化规律却图2所示。
下列图象中能正确反映圆环两端点M、N间的压U MN随时间t的变化规律的是4.如图所示，光滑轨道竖直放置，两小球井排紧贴若放置在轨道的水平段上，而小球 3则在轨道圆弧段的某一位置由静止释放。
已知小球2与小球3的质量均力2m,小球 1的质量为且小球间的碰撞皆视为弹性IE碰，导轨足够长。
则下列判断正确的是A.最终3个小球以相同的速度一起句右运动B.最终2、3两小球速度相同且与小球1的速度之比为 3:8C.最终小球3保持静止，而小球2与小球1的速度之比为1:4D.最终1、2两小球向右运动且速度相同，与小球3的速度之出为4:15.在研究光电效应的实验中，用两束强度不同的绿光和一束紫光分别照射光电管的阴极，测得如图所示的光电流与电压的关系图象。
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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 S 4πkd，d 减小，C 增大，在U 不变时，因为C ＝Q U ，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，R 1为定值电阻，R 2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 ( )A ．R 1两端的电压增大B ．电流表的示数增大C ．小灯泡的亮度变强D．小灯泡的亮度变弱解析：R2与灯L并联后与R1串联，与电源构成闭合电路，当温度降低时，电阻R2增大，外电路电阻增大，电流表读数减小，灯L两端电压增大，灯泡亮度变强，R1两端电压减小，故C正确，其余各项均错．答案：C7. 为监测某化工厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计．该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为a、b、c，左右两端开口．在垂直于上下底面方向加磁感应强度大小为B的匀强磁场，在前后两个内侧面分别固定有金属板作为电极．污水充满管口从左向右流经该装置时，电压表将显示两个电极间的电压U.若用Q表示污水流量(单位时间内排出的污水体积)，下列说法中正确的是()A．若污水中正离子较多，则前表面比后表面电势高B．若污水中负离子较多，则前表面比后表面电势高C．污水中离子浓度越高电压表的示数将越大D．污水流量Q与U成正比，与a、b无关解析：由左手定则可以判断出正离子较多时，正离子受到的洛伦兹力使其向后表面偏转聚集而导致后表面电势升高，同理负离子较多时，负离子向前表面偏转聚集而导致前表面电势低，故A项、B项错误；设前、后表面间的最高电压为U，则qUb＝q v B，所以U＝v Bb，由此可知U与离子浓度无关，故C项错；因Q＝v bc，而U＝v Bb，所以Q＝UcB，D项正确．答案：D8．小强在用恒温箱进行实验时，发现恒温箱的温度持续升高，无法自动控制．经检查，恒温箱的控制器没有故障．参照右图，下列对故障判断正确的是()A．只可能是热敏电阻出现故障B．只可能是温度设定装置出现故障C．热敏电阻和温度设定装置都可能出现故障D．可能是加热器出现故障解析：由恒温箱原理图可知，若热敏电阻出现故障或温度设定出现故障都会向控制器传递错误信息，导致控制器发出错误指令，故C项正确，A项、B项错误．若加热器出现故障，只有一种可能，即不能加热，而题中加热器一直加热才会使温度持续升高，故D项错误．答案：C9．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．绝缘体解析：可燃气体燃烧后电阻发生变化的原因，是由于温度升高造成的，所以此电阻应属于热敏电阻，而能够随温度变化其电阻有较明显变化的材料只可能是选项中的半导体材料，故选C.答案：C10．(多选题)利用光敏电阻制作的光传感器，记录了传送带上工件的输送情况．如图中甲所示为某工厂成品包装车间的光传感记录器，光传感器B能接收到发光元件A发出的光，每当工件挡住A发出的光时，光传感器就输出一个电信号，并在屏幕上显示出电信号与时间的关系，如图中乙所示．若传送带始终匀速运动，每两个工件间的距离为0.2 m，则下述说法正确的是()甲乙A ．传送带运动的速度是0.1 m/sB ．传送带运动的速度是0.2 m/sC ．该传送带每小时输送3 600个工件D ．该传送带每小时输送7 200个工件解析：有工件通过时，挡住A 射向光传感器B 的光，B 的电阻增大，输出一个高电压，故知两相邻工件通过时间t ＝1 s ，传送带的速度v ＝0.21m/s ＝0.2 m/s.每小时传送工件3 600个．答案：BC11．电容式传感器是用来将各种非电信号转变为电信号的装置，由于电容器的电容C 取决于极板正对面积S 、极板间距离d 以及极板间的电介质这几个因素，当某一物理量发生变化时就能引起上述某个因素的变化，从而又可推出另一物理量的值，如图所示是四种电容式传感器的示意图，关于这四种传感器的作用，下列说法不正确的是( )甲乙丙丁A．甲图的传感器可以用来测量角度B．乙图的传感器可以用来测量液面的高度C．丙图的传感器可以用来测量压力D．丁图的传感器可以用来测量速度解析：甲图角度变化能导致极板正对面积变化；乙图高度变化能导致极板正对面积变化；丙图F变化能导致极板间距变化；丁图物体位置变化导致电介质变化．所以，甲、乙、丙、丁分别是测角度、高度、压力、位移的物理量．答案：D12. 如图所示是某种汽车上的一种自动测定油箱内油面高度的装置．R 是滑动变阻器，它的金属滑片是杠杆的一端，从油量表(由电流表改装而成)指针所指的刻度，就可以知道油箱内油面的高度，当滑动变阻器的金属滑片向下移动时()A．电路中的电流减小，油箱油面降低B．电路中的电流减小，油箱油面升高C．电路中的电流增大，油箱油面降低D．电路中的电流增大，油箱油面升高解析：当油箱油面升高时，由于杠杆作用使金属滑片向下移动，而使回路总电阻减小，电流增大，故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)影响物质材料电阻率的因素很多，一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大，而半导体材料的电阻率则与之相反，随温度的升高而减小．某课题研究组在研究某种导电材料的用电器件Z的导电规律时，利用如图甲所示的分压电路测得其电压与电流的关系如下表所示：U/V0.400.600.80 1.00 1.20 1.50 1.60I/A0.200.450.80 1.25 1.80 2.81 3.20甲乙(1)根据表中数据，判断用电器件Z可能属于上述哪类材料？_______ _______________________________________________________________.(2)把用电器件Z接入图乙所示的电路中，闭合开关，电流表的读数为1.8 A，电池的电动势为3 V，内阻不计，电阻R的电功率为________．解析：(1)由表格中数据可得，电阻随电压的增大而减小，而电压越大，用电器件温度越高，所以材料为半导体．(2)查表I＝1.8 A时，Z的电压为1.2 V，则U R＝E2－U Z＝3 V－1.2 V＝1.8 V，P R＝IU R＝3.24 W.答案：(1)半导体(2分)(2)3.24 W(4分)14．(8分)某实验小组探究一种热敏电阻的温度特性．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、开关和导线若干等．(1)若用上述器材测量热敏电阻的阻值随温度变化的特性，请你在图甲的实物图上连线．甲乙(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源值；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重复第②步操作若干次，测得多组数据．(3)实验小组算得该热敏电阻在不同温度下的阻值，并据此绘得图乙的R－t关系图线，请根据图线写出该热敏电阻的R－t关系式：R＝______＋______t(Ω)(保留三位有效数字)．解析：(1)连线如图．(2)每次加热水后都需要重新读出温度计和电压表的示数．故闭合开关，应记录电压表电压值、温度计数值．(3)根据R－t图象可以看出，R与t之间是线性关系．设R＝a＋bt(Ω)，由图线可求得：b＝128－10470－10＝0.400.当t＝0时，a＝100 Ω，故R＝100＋0.400 t(Ω)．答案：(1)见解析图(2分)(2) 记录电压表和温度计示数(2分)(3) 1000.400(4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)如图所示为检测某传感器的电路图．传感器上标有“3 V,0.9 W”的字样(传感器可看做一个纯电阻)，滑动变阻器R0上标有“10 Ω，1 A”的字样，电流表的量程为0.6 A，电压表的量程为3 V．求：(1)传感器的电阻和额定电流．(2)为了确保电路各部分的安全，在a、b之间所加的电源电压最大值是多少？解析：(1)R传＝U2传P传＝10 Ω，(2分)I传＝P传U传＝0.3 A．(2分)(2)最大电流I＝I传＝0.3 A，(1分)电源电压最大值U m＝U传＋U0，(2分)U传为传感器的额定电压，U0为R0m＝10 Ω时R0两端的电压，即U0＝I传·R0m＝0.3×10 V＝3 V，(2分)小于电压表量程，所以U m＝U传＋U0＝3 V＋3 V＝6 V．(1分)答案：(1)10 Ω0.3 A(2)6 V16. (13分)如图所示，“神舟”十号飞船发射升空时，火箭内测试仪平台上放一个压力传感器，传感器上面压一质量为M的物体，火箭点火后从地面向上加速升空，当升到某一高度时，加速度为a＝g2，压力传感器此时显示出物体对平台的压力为点火前压力的1716，已知地球的半径为R，g为地面附近的重力加速度，求此时火箭离地面的高度．解析：设此时火箭升空高度为H，此处重力加速度为g′，则有F－Mg′＝Ma(4分)由万有引力定律得(R＋H)2g′＝R2g(4分)又F＝1716Mg(2分)解得H＝R3.(3分)答案：R 317．(15分)某同学设计了一种测定风力的装置，其原理如图所示，迎风板与一轻弹簧的一端N 相接，穿在光滑的金属杆上．弹簧是绝缘材料制成的，其劲度系数k ＝1 300 N/m ，自然长度L 0＝0.5 m ，均匀金属杆用电阻率较大的合金制成，迎风板面积S ＝0.5 m 2，工作时总是正对着风吹来的方向．电路中左端导线与金属杆M 端相连，右端导线接在N 点并可随迎风板在金属杆上滑动，且与金属杆接触良好．限流电阻的阻值R ＝1 Ω，电源的电动势E ＝12 V ，内阻r ＝0.5 Ω.合上开关，没有风吹时，弹簧处于原长，电压表的示数U 1＝3.0 V ；如果某时刻由于风吹使迎风板向左压缩弹簧，电压表示数为U 2＝2.0 V ，求：(1)金属杆单位长度的电阻； (2)此时作用在迎风板上的风力．解析：设无风时金属杆接入电路的电阻为R 1， 风吹时接入电路的电阻为R 2，由题意得 (1)无风时：U 1＝ER ＋r ＋R 1R 1(2分)得R 1＝U 1(R ＋r )E －U 1＝3×(1＋0.5)12－3 Ω＝0.5 Ω(2分)所以金属单位长度的电阻r＝R1L0＝0.50.5Ω/m＝1 Ω/m.(2分)(2)有风时：U2＝ER2＋R＋rR2(2分)得R2＝U2(R＋r)E－U2＝2×(1－0.5)12－2Ω＝0.3 Ω(2分)此时，弹簧长度L＝R2r＝0.31m＝0.3 m(1分)压缩量x＝L0－L＝(0.5－0.3) m＝0.2 m(2分) 由平衡得此时风力F＝kx＝1 300×0.2 N＝260 N. (2分)答案：(1)1 Ω(2)260 N。