高中物理选修3-2综合测试题(含答案)

1 如图所示 闭合金属导线框放置在竖直向上的匀强磁场中 匀强磁场的磁感应强度的大小随时间变化 下列说法中正确的是 当磁感应强度增加时 线框中的感应电流可能减小 当磁感应强度增加时 线框中的感应电流一定增大 当磁感应强度减小时 线框中的感应电流一定增大 当磁感应强度减小时 线框中的感应电流可能不变 A 只有 正确 B 只有 正确 C 只有 正确 D 只有 正确 2 一飞机在北半球的上空以速度v水平飞行 飞机机身长为a 翼展为b 该空间地磁场磁感应强度的水平分量为 B1 竖直分量为B2 驾驶员左侧机翼的端点用A表示 右侧机翼的端点用B表示 用E表示飞机产生的感应电动势 则 A E B1vb 且A点电势低于B点电势 B E B1vb 且A点电势高于B点电势 C E B2vb 且A点电势低于B点电势 D E B2vb 且A点电势高于B点电势 3 如图 闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁 磁铁的N极朝下 当磁铁向下运动时 但未插入线圈内部 A 线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同 磁铁与线圈相互吸引 B 线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同 磁铁与线圈相互排斥 C 线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反 磁铁与线圈相互吸引 D 线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反 磁铁与线圈相互排 斥 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i随时间t的变化关系如图乙所示 在 0 T 2 时间内 直导 线中电流向上 则在T 2 T时间内 线框中感应电流的方向与所受安培力情况是 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 5 图中两条平行虚线之间存在匀强磁场 虚线间的距离为 l 磁场方向垂直纸面向里 abcd 是位于纸面内的梯形 线圈 ad 与 bc 间的距离也为 l t 0 时刻 bc 边与磁场区域边界重合 如图 现令线圈以恒定的速度 v 沿垂直 于磁场区域边界的方向穿过磁场区域 取沿 a b c d a 的感应电流为正 则在线圈穿越磁场区域的过程中 感应电流 I 随时间 t 变化 的图线可能是 6 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 7 铁路上使用一种电磁装置向控制中心传输信号以确定火车的位置 能产生匀强磁场的磁铁 被安装在火车首节车厢下面 如图 甲 所 示 俯视图 当它经过安放在两铁轨间的线圈时 便会产生一电信 号 被控制中心接收 当火车通过线圈时 若控制中心接收到的线 圈两端的电压信号为图 乙 所示 则说明火车在做 A 匀速直线运动 B 匀加速直线运动 C 匀减速直线运动 D 加速度逐渐增大的变加速直线运动 8 图甲中的a是一个边长为为L的正方向导线框 其电阻为R 线 框以恒定速度v沿x轴运动 并穿过图中所示的匀强磁场区域b 如果以x轴的正方向作为力的正方向 线框在图示位置的时刻作为时间的零点 则磁场对线框的作用力F随时间变化的图线应为图乙中 的哪个图 9 如图所示 将一个正 方形导线框ABCD置于一个范围足够大的匀强磁场中 磁场方向与其平面垂直 现在AB CD的中点处连接一个电容器 其上 下极板分 别为 a b 让匀强磁场以某一速度水平向右匀速移动 则 L A B R S C F t L v 1 O 1 2 3 4 5 B F t L v 1 O 1 2 3 4 5 A F t L v 1 O 1 2 3 4 5 C F t L v 1 O 1 2 3 4 5 D 图乙 x 3L 图甲 a b L b D Ab B C a B ti i T T 2 O i0 i0 甲乙 N S 2l v O l vt I O l v 2l v t I 2l v O l vt I 2l v O l v t I ABCD S N 第 21 题图 第 18 题图 A ABCD回路中没有感应电流 B A与D B与C间有电势差 C 电容器a b两极板分别带上负电 和正电 D 电容器a b两极板分别带上正电和负电 11 在水平桌面上 一个面积为S的圆形金属框置于匀强磁场中 线框平面与磁场垂直 磁感 应强度B1随时间t的变化关系如图 所示 0 1s 内磁场方向垂直线框平面向下 圆形金属框 与一个水平的平行金属导轨相连接 导轨上放置一根导体棒 导体棒的长为L 电阻为R 且 与导轨接触良好 导体棒处于另一匀强磁场中 其磁感应强度恒为B2 方向垂直导轨平面向 下 如图 所示 若导体棒始终保持静止 则其所受的静摩擦力f随时间变化的图象是下图中 的 设向右为静摩擦力的正方向 12 如图所示 两根足够长的固定平行 金属光滑导轨位于同一水平面 导轨 上横放着两根 相同的导体棒 ab cd 与导轨 构成矩形回路 导体棒的两端连接着处于压缩状态的两根轻质弹簧 两棒的中间用细线绑住 它们的电阻均为 R 回 路上其余部分的电阻不计 在导轨平面内两导轨间有一竖直向下的匀强磁场 开始时 导体棒处于静 止状态 剪断细线后 导体棒在运动过程中 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 D 两根导体棒和弹簧构成的系统机械能不守恒 13 阻值为 10 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 A 电压的有效值为 10VB 通过电阻的电流有效值为A 2 2 C 电阻消耗电功率为 5W D 电阻每秒种产生的热量为 10J 14 如图所示 从匀强磁场中把不发生形变的矩形线圈匀速拉出磁场区 如果两 次拉出的速度之比为 1 2 则两次线圈所受外力大小之比F1 F2 线圈发热之比Q1 Q2 通过线圈截面的电量 q1 q2之比分别为 A F1 F2 2 1 Q1 Q2 2 1 q1 q2 2 1 B F1 F2 1 2 Q1 Q2 1 2 q1 q2 1 1 C F1 F2 1 2 Q1 Q2 1 2 q1 q2 1 2 D F1 F2 1 1 Q1 Q2 1 1 q1 q2 1 1 15 如图所示 长直导线旁边同一平面内有一矩形线圈 abcd 导线中通有竖直向上的电流 下列操作瞬间 能在线圈中产生沿 adcba 方向电流的是 A 线圈向右平动 B 线圈竖直向下平动 C 线圈以 ab 边为轴转动 D 线圈向左平动 16 电阻 R 电容 C 与一线圈连成闭合电路 条形磁铁静止于线圈的正上方 N 极朝下 如图所示 现 使磁铁开始自由下落 在 N 极接近线圈上端的过程中 流过 R 的电流方向和电容器极板的带电情况是 A 从 a 到 b 上极板带正电 B 从 a 到 b 下极板带正电 C 从 b 到 a 上极板带正电 D 从 b 到 a 下极板带正电 18 用电高峰期 电灯往往会变暗 其原理可简化为如下物理问题 如图所示 理想变压器的副线圈 上 通过输电线连接两只相同的灯泡 L1 和 L2 输电线的等效电阻为 R 原线圈输入有效值恒定的交 流电压 当开关 S 闭合时 以下说法中正确的是 A 原线圈中电流减小 B R 两端的 电压增大 C 副线圈输出电压减小 D 原线圈输入功率减小 19 如图所示 平行导轨电阻忽略不计 要使悬挂着的金属环 P 能产生感应电流 则金属棒 ab 的运动应是 A 向右匀速运动 B 向左匀速运动 C 向右加速运动 D 向左加速 运动 20 收录机等小型家用电器所用的稳压电源 是将 220V 的正弦交流电变为稳定的直流 电的装置 其中的关键部分是整流电路 有一种整流电路可以将正弦交流电变成如图所 示的脉动直流电 每半个周期都按正弦规律变化 则该脉动直流电电流的有效值为 A 4A B 4 A C 2A D 2 A 2 22 2 21 如图所示 在水平木制桌面上平放一个铜制的圆环 在它上方近处有一个 N 极朝下 的条形磁铁 铜环始终静止 关于铜环对桌面的压力 F 和铜环重力 G 的大小关系 下列 说法中正确的是 B1 T t sO 123456 B2 B1 123456 f t s O f 123456t s O 123456 f t s O 123456 f t s O ABC D ac bd N RC a b 第 16 题图 R L1 L2 S 第 19 题图 a B P 第 20 题图 t s i A 0 8 T2T 第 14 题图 ab cd I I a b c d A O O R B A 当条形磁铁靠近铜环时 F G B 当条形磁铁远离铜环时 FG 22 如下图所示 两块水平放置的金属板距离为d 用导线 电键 K 与一个n匝的线圈连接 线圈置于方向竖直向 上的变化磁场B中 两板间放一台小压力传感器 压力传感器上表面静止放置一个质量为m 电量为 q的小 球 K 断开时传感器上有示数 K 闭合时传感器上恰好无示数 则线圈中的磁场B的变化情况和磁通量变化率分别 是 A 正在增强 B 正在减弱 C 正在减弱 D 正在增强 t mgd q t mgd nq t mgd q t mgd nq 23 如图甲所示 理想变压器原 副线圈的匝数比为 4 1 电压表和电流表均为理想电表 原线圈接如图乙所示的正弦交流电 图中Rt 为热敏电阻 R为定值电阻 下列说法正确的是 A 副线圈两端电压的瞬时值表达式为u 9sin50 t V 2 B t 0 02s 时电压表 V2的示数为 9V C 变压器原 副线圈中的电流之比和输入 输出功率之比均为 1 4 D Rt处温度升高时 电流表的示数变大 电压表 V2的示数不变 24 如图所示 为早期制作的发电机及电动机的示意图 A 盘和 B 盘分别是两个可绕固定转轴转动的铜盘 用导线将 A 盘的中心和 B 盘的边缘连接起来 用另一根导线将 B 盘的中心和 A 盘的边缘连接起 来 当 A 盘在外力作用下转动起来时 B 盘也会转动 则下列说法中正确的是 A 不断转动 A 盘就可以获得持续的电流 其原因 是铜盘 A 做切割磁感线运动 产生感应电动势 B 当 A 盘转动时 B 盘也能转动的原因是电流在磁场中受到力的作用 此力对转轴有力矩 C 当 A 盘顺时针转动时 B 盘逆时针转动 D 当 A 盘顺时针转动时 B 盘也顺时针转动 25 在下图的 a b c 中除导体棒 ab 可动外 其余部分均固定不动 a 图中的电容器 C 原来不带电 设导体棒 导轨和直流电源 的电阻均可忽略 导体棒和导轨间的摩擦也不计 图中装置均在水平面内 且都处于方向垂直水平面 即纸面 向下的匀强磁场中 导 轨足够长 今给导体棒 ab 一个向右的初速度 v0 导体棒的最终运动状态是 A 三种情况下 导体棒 ab 最终都是匀速运动 第 24 题图 B 图 a c 中 ab 棒最终将以不同的速度做匀速运动 图 b 中 ab 棒最终静止 C 图 a c 中 ab 棒最终将以相同的速度做匀速运动 D 三种情况下 导体棒 ab 最终均静止 1 如图所示 两闭合线圈用同样导线绕成的 都是 10 匝 半径为 内有以线圈作为理想边界的匀强磁场 若磁场AB BA 2rr B 均匀减小 则 环中感应电动势 产生的感应电流 AB A E B E A I B I 2 如图 16 所示 在磁感应强度B 0 5T 的匀强磁场中 长为 0 5m 的导体 斜搭在金属 框架上 导体与框架夹角为 53 以 10m s 的速度向右滑动 电容器的电容C 20 F 则电容器上所带电 量为Q 3 如图所示 宽度为 L 的足够长的平行金属导轨 MN PQ 的电阻不计 垂直导轨水平放置一 质量为 m 电阻为 R 的金属杆 CD 整个装置处于垂直于导轨平面的匀强磁场中 导轨平面与 水平面之间的夹角为 金属杆由静止开始下滑 动摩擦因数为 下滑过程中重力的最大功率为 P 则磁 感应强度的大小为 4 如图所示 一矩形线圈在匀强磁场中绕 OO 轴匀速转动 磁场方向与转轴垂直 线圈匝数 n 40 匝 ab 边 长 L1 0 5m bc 边长 L2 0 4m 线圈总电阻 r 1 线圈转动的角速度 100rad s 磁场的磁感应强度 B 0 2T 线圈两端外接 R 9 的电阻和一个理想交流电流表 则 1 从图示位置开始计时 闭合电路中电 流随时间变化的函数表达式为 2 电流表的示数为 3 电阻 R 上消耗的电功率为 从图示位置转过 90 的过程中 通过电阻 R 的电量是 500V B1B2 220V n1n2n3n4U4U3U2U1 5 右图为 研究电磁感应现象 的实验装置 1 将图中所缺导线补接完整 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 那么合上电键后 A 将原线圈迅速插入副线圈时 灵敏电流计指针将 填 向左偏转 一下 或 向右偏转一下 或 不偏转 B 原线圈插入副线圈后 将滑动变阻器触头迅速向左拉时 灵敏电流计指针 填 向左偏转一下 或 向右偏转一下 或 不偏转 1 如图所示 一小型发电站通过升压 降压变压器把电能输送给用户 已知 发电机的输出功率为 500kW 输出电压为 500V 升压变压器 B1原 副线圈的匝数比为 1 10 两变压器间输电导线的总电阻为 2 降压 变压器 B2的输出电压为 220V 不计变压器的损耗 求 1 输电导线上损失的功率 2 降压变压器 B2的原 副线圈的匝数比 2 8 分 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 37 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 画出 ab 杆下滑过程中某时刻的受力示意图 求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小 当金属棒下滑速度达到稳定时 电阻R消耗的功率为 8