高中物理选修32模块综合测试卷[解析版]

人教版高中物理选修3-2模块综合测试卷

（满分：100分时间：90分钟）

一、选择题（每题4分，共40分）

1 .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。在转动的过程中，线框中的最大磁通

量为$ m,最大感应电动势为Em，下列说法中正确的是（）

A .当穿过线框的磁通量为零时，线框中感应电动势也为零

B .当穿过线框的磁通量减小时，线框中感应电动势也减小

C .当穿过线框的磁通量等于0.5 ?m时，线框中感应电动势不等于0.5Em

D .线框转动的角速度等于Em / ?m

2 .目前中国南极考察队队员正在地球南极考察，设想考察队队员在地球南极附近水平面上驾驶一辆冰车向

前行进时，由于地磁场作用，冰车两端会有电势差，设驾驶员左方电势为U1，右方电势为U2，则以下说

法正确的是（）

A .向着南极点行进时，U1比U2高

B .背着南极点行进时，U1比U2低

C .在水平冰面上转圈时，U1比U2高

D .无论怎样在水平冰面上行进，U1总是低于U2

3 .将一个闭合金属环用丝线悬于O点，如图1所示。虚线左边有垂直于纸面向外的匀强磁场，而右边没

有磁场。下列的现象能够发生的是（）

图1

A .金属环的摆动不会停下来，一直做等幅摆动

B .金属环的摆动幅度越来越小，小到某一数值后做等幅摆动

C .金属环的摆动会很快停下来

D .金属环最后一次向左摆动时，最终停在平衡位置左侧某一点处

4 .如图2所示，光滑无电阻的金属框架MON竖直放置，水平方向的匀强磁场垂直MON平面，质量为m 的金属棒ab从/ abO=60。的位置由静止释放，两端沿框架在重力作用下滑动。在棒由图示的位置滑动到处于水平位置的过程中，ab中感应电流的方向是（）

图2

A.由a到b B .由b到a C .先由a到b，再由b到a D .先由b到a，再由a到b

5 .在图3中，L为电阻很小的线圈，G1和G2为内阻可不计、零点在表盘中央的电流计。当开关K处于闭合状态时，两表的指针皆偏向右方。那么，当开关K断开时，将出现（）

A. G1和G2的指针都立即回到零点

B . G1的指针立即回到零点，而G2的指针缓慢地回到零点

C. G1的指针缓慢地回到零点，而G2的指针先立即偏向左方，然后缓慢地回到零点

D . G1的指针先立即偏向左方，然后缓慢地回到零点，而G2的指针缓慢地回到零点

6 ?传感器是把非电学量（如速度、温度、压力等）的变化转化成电学量变化的一种元件，在自动控制中有着相当广泛的应用，如图4所示，是一种测定液面高度的电容式传感器示意图，金属芯线与导电的液体形成一个电容器，从电容C的大小变化就能反映导电液面的升降情况，两者的关系是（）

A. C增大表示h增大B . C增大表示h减小C . C减小表示h减小D . C减小表示h增大

7 ?如图5所示为一正弦式电流通过一电子元件后的波形图，则下列说法正确的是（）

图5

A.这也是一种交变电流

B .电流的变化周期是0.02s

C. 电流的变化周期是0.01s

D. 电流通过100 Q的电阻时，1s内产生热量为100J

8 ?如图6所示是一种热敏电阻（PTC元件）的电阻R随温度t变化的关系图线，这种元件具有发热、控温双重功能.常见的电热灭蚊器中就使用这种元件来加温并控制温度.如果将该元件接到220V恒定电压下，则

A.通电后，其电功率先增大后减小

B .通电后，其电功率先减小后增大

C .当其发热功率等于散热功率时，温度保持在t1不变

D.当其发热功率等于散热功率时，温度保持在t1到t2之间的某一值不变

9 ?钳形电流表的外形和结构如图 7 （a ）所示。图（a ）中电流表的读数为1.2A 。图（b ）中用同一电缆

线绕了 3匝，则 （

）

A .这种电流表能测直流电流，图（ b ）的读数为2.4A

B .这种电流表能测交流电流，图（ b ）的读数为0.4A

C .这种电流表能测交流电流，图（

b ）的读数为3.6A

D .这种电流表既能测直流电流，又能测交流电流，图（ b ）的读数为3.6A 10 .如图8所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为

10 : 1 , b 是原线圈的中心抽头，电压表 V 和电流表

A 均为理想电表，除滑动变阻器电阻 R 以外，其余电阻均不计，从某时刻开始在原线圈 c 、d 两端加上交变

电压，其瞬时值表达式为：

Ul 220 2sin100

t （V ）。下列说法中正确的是:（）

A .当单刀双掷开关与 a 连接时，电压表的示数为

22V

1

t s

B .

600

时，c 、d 两点间的电压瞬时值为 110V

C .单刀双掷开关与 a 连接，滑动变阻器触头向上移动的过程中，电压表和电流表的示数均变小

D .当单刀双掷开关由 a 扳向b 时，电压表和电流表的示数均变小 二、填空题（每小题 6分，共24分） 11 .将金属热敏电阻、数字电流表、电源按图

9连接成电路.将烧杯装入 2/3的水，并用铁架台固定在加

热器上.闭合开关 S ，当热敏电阻未放入热水中时，电流表示数为

I1 ;将热敏电阻放入温水中，电流表示 数为

I2 ;将热敏电阻放入热水中，电流表示数为

图（b ）

图8

I3 .贝U I1、12、13的大小关系为 ■ /

图10

----------- r^T^-

12 .如图10所示，边长为0.5m 和0.4m的矩形线圈，在斜向上B=0.1T的匀强磁场中从水平方向转到

竖直方向，若B 与水平方向间的夹角为 30。，线圈电阻为 0.01 Q,则此过程中通过线圈的电荷量为 13 ?如图11所示，理想变压器的初级线圈接在 220V 的正弦交流电源上，

R 10 ，次级线圈、间匝数

中常量e=9 X 10-12 F ? m-1 , S 表示金属片的正对面积， d 表示两金属片间的距离.当键被按下时，此

小电容器的电容发生变化，与之相连的电子线路就能检测出哪个键被按下了，从而给出相应的信号?设每 个金属片的正

对面积为

50 mm2 ，键未按下时两金属片的距离为

0.6 mm ?如果电容变化了 0.25 pF ，电

子线路恰能检测出必要的信号，求键至少要被按下多少

mm ?

16 ?如图14所示，在绝缘光滑水平面上，有一个边长为 L 的单匝正方形线框 abed ，在外力的作用下以恒

定的速率v 向右运动进入磁感应强度为

B 的有界匀强磁场区域。线框被全部拉入磁场的过程中线框平面保

持与磁场方向垂直，线框的 ab 边始终平行于磁场的边界。已知线框的四个边的电阻值相等，均为

R 。求：

⑴在ab 边刚进入磁场区域时， 线框内的电流大小。⑵在 ab 边刚进入磁场区域时，ab 边两端的电压。⑶在 线框被拉入磁场的整个过程中，线框产生的热量。

17 .图15甲所示，光滑且足够长的金属导轨 MN 、PQ 平行地固定在同一水平面上， 两导轨间距L=0.20m , 电阻R=0.40 Q,导轨上停放一质量 m=0.10kg 的金属杆ab ，位于两导轨之间的金属杆的电阻 r=0.10

Q,

0.2

则通过变压器铁芯的最大磁通量变化率为

图12

14 ?如图12所示，变压器的原线圈及两个副线圈的匝数比为 n1 : n2 : n3=4 : 2 : 1，所连接的三个灯消

耗的电功率相同.则通过每个灯的电流之比 I1 : I2 : 13=

，每个灯的电阻之比为

R1 : R2

R3= ____

三、计算题（每小题 9分，共36 分） 15 .如图13所示，有的计算机键盘的每一个键下面都连一小块金属片，与该金属片隔有一定空气隙的是

另一块小的固定金属片，这两块金属片组成一个小电容器?该电容器的电容 C

C 可用公式

S e

d

计算，式

为10匝，当把电键

X

图14

导轨的电阻可忽略不计。整个装置处于磁感应强度 B=0.50T 的匀强磁场中，磁场方向竖直向下。现用一水

平外力F 水平向右拉金属杆， 使之由静止开始运动，在整个运动过程中金属杆始终与导轨垂直并接触良好， 若理想电压表的示数 U 随时间t 变化的关系如图乙所示。从金属杆开始运动经

t=5.0s 时，求：⑴通过金属

图15

18 ?如图16所示为一个小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈的长度 ab=0.25m ，宽度

bc=0.20m ，共有n=100 匝，总电阻r=1.0W ，可绕与磁场方向垂直的对称轴 00'转动。线圈处于磁感

应强度B=0.40T 的匀强磁场中，与线圈两端相连的金属滑环上接一个“ 3.0V , 1.8W ”的灯泡，当线圈以

角速度3匀速转动时，小灯泡消耗的功率恰好为

1.8W 。(不计转动轴与电刷的摩擦)

(1 )推导发电机线圈产生感应电动势的最大值的表达式 Em=nBS 3(其中S 表示线圈的面积)；

(2 )求线圈转动的角速度 3；

(3 )线圈以上述角速度转动

100周过程中发电机产生的电能。

图

16

人教版高中物理选修3-2模块综合测试卷参考答案

1 . BCD 解析：线框在匀强磁场中匀速转动，

产生交变电流，磁通量最大时，电动势最小，磁通量最小时，

电动势最大；当磁通量等于

0.5 ?m 时，线框与磁场方向成

600角，则电动势应为

2

Em ;由

Em=NBS=N ? m,可知 D 正确，故选 BCD 。

2 . BD 解析：在南极附近，地磁场磁感线的方向都是向上的，向着南极点行进或者背着南极点行进时，

冰车切割磁感线，由右手定则可知，驾驶员右方电势高于左方电势；不管冰车怎样在水平冰面上行进，依 据右手定则可判定，驾驶员右方电势总是高于左方电势。故

BD 正确。

3 . C 解析：此题考查电磁阻尼。左边有匀强磁场，金属环在穿越磁场边界时（无论是进入还是穿出） ，由

于磁通量发生变化，环内一定有感应电流产生。根据楞次定律，感应电流将会阻碍相对运动，所以摆动会

很快停下来，这就是电磁阻尼现象。若用能量守恒来解释：有电流产生，就一定有机械能向电能转化，摆 的机械能将不断减小。摆动就会很快停下来。

4 . D 解析：回路面积先增加后减小，根据楞次定律可知感应电流先由 b 到a ，再由a 到b 。

5 . D 解析：K 断开后，自感电流的方向与

G1原电流方向相反，与 G2原电流方向相同.答案为 D .

6 . AC 解析:电容器的电容 C 决定于极板正对面积 S 、极板间距离d 以及极板间的电介质这几个因素 .如

果某一物理量的变化能引起上述某个因素的变化，从而引起电容的变化，那么，通过测定电容器的电容就 可以确定上述物理量的变化 ?在此题中，当液面高度 h 发生变化时，将导致接触面积的变化，液面上升，接 触面积增大，电容增大；液面下降，接触面积减小，电容减小 7. BD .解析：此电子元件为二极管由于电流方向不变 ，此电流为直流电，根据电流有效值得定义由

公式

l12Rt1+0= I2RT, 其中 11=

2

, t1=0.01,T=0.02, 解得 I =1A,1s 内产生的热量为 Q=50l2RT=100J

而电压表示数不变，因为它的示数 U2是由U1和匝数比决定的，而这些量没有变化,因此C 错误；

U 2 匹 U 4

对D 选项：当单刀双掷开关由a 扳向b 时,匝数n1变小，匝数n2和输入电压U1不变,由 山

，

得,

U2变大,I2变大,因此电压表和电流表示数均变大

?本题正确答案为 A.

8 . AD 解析：由于电阻 R 在通电后先减小后增加，又由 PUR

可知，P 先增大后减小，故 A 正确,

误； 9 . D

解析：当用同一电缆线绕了

匝，加在电表上电压为原来的 3倍，电流也为原来的 3倍。

10 . A U 1 n 1

解析：因为

U 2

n 2

U 2

门2

- U 1

n 1

,当单刀双掷开关与 a

连接时，5=220V,

n1:n2=10 : 1,解得：U2=22V,A 选项正确；

U 1 220J2sin100 t,山 220丘sin100

丄

对B 选项：因为 600

110. 2(V)

B 选项错误； I 2

对C 选项：滑动变阻器触头向上移动时 ,其电阻R 变大,由欧姆定律得

R ,I2变小,电流表示数变小