2020年秋人教版高中物理选修3-2综合测试含答案

1、绝密启用前2020年秋人教版高中物理选修3-2综合测试本试卷共100分，考试时间120分钟。 一、单选题(共10小题,每小题4.0分,共40分) 1.关于感应电流，下列说法中正确的是()A 只要穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中就一定有感应电流B 只要闭合导线做切割磁感线运动，导线中就一定有感应电流C 若闭合电路的一部分导体不做切割磁感线运动，闭合电路中一定没有感应电流D 当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，闭合电路中一定有感应电流2.交流发电机在工作时电动势为eEmaxsint，若将发动机的转速提高一倍，同时将线框所围面积减少一半，其他条件不变，则其电动势变为()AeEmaxsinBe2Emax

2、sinCeEmaxsin 2tDesin 2t3.下列关于磁通量的说法，正确的是()A 只有在匀强磁场中，穿过某一个面的磁通量才等于磁感应强度与该面面积的乘积B 磁通量是矢量，其正负表示方向C 磁通量是形象描述穿过某一个面的磁感线条数的物理量D 磁通量越大，磁通量的变化就越快4.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

3、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5.如图所示，一线圈放在通电螺线管的正中间A处，现向右移动到B处，则在移动过程中通过线圈的磁通量如何变化()A 变大B 变小C 不变D 无法确定6.如图所示，理想变压器的输入端通过灯泡L1与输出电压恒定的正弦交流电源相连，副线圈通过导线与两个相同的灯泡L2和L3相连，开始时开关S处于断开状态当S闭合后，所有灯泡都能发光，下列说法中正确的有

4、()A 副线圈两端电压不变B 灯泡L1亮度变亮，L2的亮度不变C 副线圈中电流变大，灯泡L1变亮，L2变暗D 因为不知变压器原、副线圈的匝数比，所以L1及L2的亮度变化不能判断7.闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴做匀速转动，产生的交流电瞬时值的表达式为i0.2sin 100tA，从t0到第一次出现通过线圈的磁通量变化率最大值的时间为()AsBsCsDs8.如图甲，R0为定值电阻，两金属圆环固定在同一绝缘平面内左端连接在一周期为T0的正弦交流电源上，经二极管整流后，通过R0的电流i始终向左，其大小按图乙所示规律变化规定内圆环a端电势高于b端时，ab间的电压uab为正，下列uabt图象可能

5、正确的是()A BC D9.如图所示，甲、乙是规格相同的灯泡，接线柱a，b接电压为U的直流电源时，无论电源的正极与哪一个接线柱相连，甲灯均能正常发光，乙灯完全不亮当a，b接电压的有效值为U的交流电源时，甲灯发出微弱的光，乙灯能正常发光，则下列判断正确的是()A 与甲灯串联的元件x是电容器，与乙灯串联的元件y是电感线圈B 与甲灯串联的元件x是电感线圈，与乙灯串联的元件y是电容器C 与甲灯串联的元件x是二极管，与乙灯串联的元件y是电容器D 与甲灯串联的元件x是电感线圈，与乙灯串联的元件y是二极管10.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为串接有电流表和电压表的两根金

6、属棒，当两棒以相同速度向右运动时，正确的是()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，电流表有读数二、多选题(共4小题,每小题5.0分,共20分) 11.(多选)如图所示，矩形线圈abcd放在匀强磁场中，adbcl1，abcdl2.从图示位置起该线圈以角速度绕不同转轴做匀速转动，则()A 以OO为转轴时，感应电动势eBl1l2sintB 以O1O1为转轴时，感应电动势eBl1l2sintC 以OO为转轴时，感应电动势eBl1l2costD 以OO为转轴跟以ab为转轴一样，感应电动势eBl1l2sin(t)12.(多选)为了监测

7、变电站向外输电情况，要在变电站安装互感器，其接线如图所示，两变压器匝数分别为n1、n2和n3、n4，a和b是交流电表，则()An1n2Bn3n4C a为交流电流表，b为交流电压表D a为交流电压表，b为交流电流表13.(多选)如图所示电路中，L为电感线圈，电阻不计，A、B为两灯泡，则()A 合上S时，A先亮、B后亮B 合上S时，A、B同时亮C 合上S稳定后，A变亮、B熄灭D 断开S时，A熄灭、B重新亮后再熄灭14.(多选)在电磁感应现象中，下列说法中错误的是()A 感应电流的磁场总是阻碍原来磁场的变化B 闭合线框放在变化的磁场中一定能产生感应电流C 闭合线框放在变化的磁场中做切割磁感线运动，一

8、定能产生感应电流D 感应电流的磁场总是跟原来磁场的方向相反三、实验题(共1小题,每小题10.0分,共10分) 15.如图甲所示，斯密特触发器可以将连续变化的模拟信号转换为突变的数字信号，当加在它的输入端A的电势逐渐上升到1.6 V，输出端Y会突然从高电平跳到低电平0.25 V，而当输入端A的电势下降到0.8 V时，输出端Y会从低电平跳到高电平3.4 V如图乙所示是一个温度报警器的简易电路图，RT为热敏电阻，R1为可变电阻(最大阻值为1 k)，蜂鸣器工作电压3 5 V，热敏电阻的阻值随温度变化如图丙所示，若要求热敏电阻在感测到80 时报警，则R1应调至_ k；若要求热敏电阻在感测到更高的温度时才

9、报警，R1的阻值应_(选填“增大”、“减小”或“不变”)甲乙丙四、计算题(共3小题,每小题10.0分,共30分) 16.如图甲所示，两根足够长的平行金属导轨MN、PQ相距为L，导轨平面与水平面夹角为，金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，金属棒的质量为m，导轨处于匀强磁场中，磁场的方向垂直于导轨平面斜向上，磁感应强度大小为B.金属导轨的上端与开关S，阻值为R1的定值电阻和电阻箱R2相连，不计一切摩擦，不计导轨、金属棒的电阻，重力加速度为g.现在闭合开关S，将金属棒由静止释放(1)判断金属棒ab中电流的方向；(2)若电阻箱R2接入电路的阻值为0，当金属棒下降高度为h时，速

10、度为v，求此过程中定值电阻上产生的焦耳热Q；(3)当B0.40 T、L0.50 m、37时，金属棒能达到的最大速度vm随电阻箱R2阻值的变化关系如图乙所示，取g10 m/s2，sin 370.60，cos 370.80.求R1的大小和金属棒的质量m.17.如图所示，水平金属导轨AB、CD通过开关S和电源相连，两导轨间距离为L，匀强磁场垂直金属导轨向里，光滑导体杆ab同导轨接触良好，设电源的电压为E，磁感应强度为B，当开关闭合后，ab杆所能达到的最大速度为多大，此时的反电动势为多大？18.如图所示(俯视)，MN和PQ是两根固定在同一水平面上的足够长且电阻不计的平行金属导轨两导轨间距为L0.2 m

11、，其间有一个方向垂直水平面竖直向下的匀强磁场B15.0 T导轨上NQ之间接一电阻R10.40 ，阻值为R20.10 的金属杆垂直导轨放置并与导轨始终保持良好接触两导轨右端通过金属导线分别与电容器C的两极相连电容器C紧靠着带小孔a(只能容一个粒子通过)的固定绝缘弹性圆筒圆筒内壁光滑，筒内有垂直水平面竖直向下的匀强磁场B2，O是圆筒的圆心，圆筒的内半径为r0.40 m.(1)用一个大小恒为10 N，平行于MN水平向左的外力F拉金属杆，使杆从静止开始向左运动，问：当金属杆最终匀速运动时杆的速度大小；(2)当金属杆处于(1)问中的匀速运动状态时，电容器C内紧靠极板且正对a孔的D处有一个带正电的粒子从静

12、止开始经电容器C加速后从a孔垂直磁场B2并正对着圆心O进入筒中，该带电粒子与圆筒壁碰撞四次后恰好又从小孔a射出圆筒已知粒子的比荷5107C/kg，该带电粒子每次与筒壁发生碰撞时电量和能量都不损失，不计粒子重力和空气阻力，则磁感应强度B2多大(结果允许含有三角函数式)答案解析1.【答案】D【解析】如果线圈不闭合，不能形成回路，所以不能产生感应电流，A错误；闭合线圈只有一部分导线做切割磁感线运动时，才会产生感应电流，B、C错误；当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，闭合电路中一定有感应电流，D正确2.【答案】C【解析】电动势的瞬时表达式为eEmaxsint，而EmaxNBS，当加倍而S减半时，Emax

13、不变，故C正确3.【答案】C【解析】在匀强磁场中，如果磁场与平面垂直，则穿过某一个面的磁通量等于磁感应强度与该面面积的乘积，A错；磁通量是标量，B错；磁通量大小与磁通量变化快慢无关，D错4.【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5.【答案】B【解析】磁通量有正负之分，所以线圈所在位置有两部分磁通量，内部磁感线和外部磁感线方向不同，向右移动过程中内部磁感线条数不变，外部磁感线条数增多，合

14、磁通量减小，故选B.6.【答案】C【解析】当S接通后，输出功率变大，输出电流变大，变压器的输入功率等于输出功率，所以变压器的输入功率变大，输入电流变大，灯泡L1的电压增大，原线圈电压减小，匝数不变，副线圈电压减小，故A错误；由A可知，灯泡L1变亮，L2变暗，故B、D错误，C正确7.【答案】C【解析】由瞬时值表达式可知角速度100，根据周期公式Ts，从t0到第一次出现通过线圈的磁通量变化率最大值的时间为s.8.【答案】C【解析】在第一个0.25T0时间内，通过大圆环的电流为顺时针逐渐增加，由楞次定律可判断内环内a端电势高于b端，因电流的变化率逐渐减小故内环的电动势逐渐减小；同理在第0.25T00

15、.5T0时间内，通过大圆环的电流为顺时针逐渐减小，由楞次定律可判断内环内a端电势低于b端，因电流的变化率逐渐变大故内环的电动势逐渐变大，故选项C正确9.【答案】B【解析】由a，b接直流时的现象可知，元件x“通直流”，元件y“隔直流”，由A，B接交流电源时的现象可知，元件x“阻交流”，元件y“通交流”，根据电容器和电感线圈的特点，元件x是电感线圈，元件y是电容器，选项B正确10.【答案】B【解析】两棒以相同的速度向右运动，回路abdc的磁通量保持不变，所以回路中没有感应电流，故两表均无读数选项B正确11.【答案】CD【解析】以O1O1为轴转动时，磁通量不变，不产生交变电流无论以OO为轴还是以ab

16、为轴转动，感应电动势的最大值都是Bl1l2.由于是从与磁场平行的面开始计时，产生的是余弦式交变电流，故C、D正确12.【答案】AD【解析】由电路连接方式可知，左图是电压互感器，把高电压经过变压器降压后测量，所以n1n2，a为交流电压表，右图为电流互感器，把大电流经过变压器减为小电流再测量，所以n3n4，b为交流电流表13.【答案】BCD【解析】合上S时，电路中立即就有了电流，故灯泡A、B同时变亮，但通过线圈的电流增加，线圈会产生自感电动势，故线圈的电流缓慢增加；当电流稳定后，线圈相当于直导线，灯泡B被短路，故开关闭合后，A、B同时亮，但B逐渐熄灭，而A更亮，故A错误，B、C正确；断开S时，A灯

17、立即熄灭，线圈产生自感电动势和灯泡B构成闭合电路，B灯先闪亮后逐渐变暗，故D正确14.【答案】BCD【解析】由楞次定律可知，感应电流的磁场阻碍的是原磁通量的变化，并不一定与原磁场方向相反，故选项A正确、选项D错误；若闭合线框平行于磁场放置，则无论是磁场变化，还是线框做切割磁感线的运动，穿过闭合线框的磁通量都不变，都不会有感应电流产生所以选项B、C均错误故选B、C、D.15.【答案】0.42减小【解析】热敏电阻在80 时的电阻是RT80 ，斯密特触发器输入端A的电势是0.8 V时，输出端Y的电压为3.4 V，这时蜂鸣器开始工作由串联电路分压特点知：所以R180420 0.42 k由热敏电阻的阻值

18、随温度变化的图象可知，温度升高时，热敏电阻的阻值减小，而斯密特触发器输入端的电压仍保持不变，则电阻R1的阻值应减小16.【答案】(1)b到a(2)mghmv2(3)2.0 0.1 kg【解析】(1)由右手定则可知，金属棒ab中的电流方向为b到a.(2)由能量守恒定律可知，金属棒减小的重力势能等于增加的动能和电路中产生的焦耳热mghmv2Q解得：Qmghmv2(3)设最大速度为vm时，切割磁感线产生的感应电动势EBLvm由闭合电路欧姆定律得：I从b端向a端看，金属棒受力如图所示：金属棒达到最大速度时满足mgsinBIL0由以上三式得最大速度：vmR2R1图象斜率km/(s)15 m/(s)，纵截距b30 m/s则：R1bk解得：R12.0 m0.1 kg.17.【答案】最大速度为反电动势为E【解析】ab做加速度减小的加速运动，当速度最大安培力为0，电流为0，则：BLvE得：v，反电动势为E.18.【答案】(1)v5 m/s(2)每段轨迹圆弧对应的圆心角为得：B2tan103T每段轨迹圆弧对应的圆心角为，将数据代式得B2tan103T.【解析】(1)金属杆先做加速度变小的加速运动，最终以最大速度匀速运动设杆匀速运动时速度为v，FB1IL，EB1LvI将已知数据代入得：v5 m/s(2)设杆匀速运动时