物理(人教版选修3-2)检测题期末综合测试卷

1、期末检测卷90分钟总分值：100分第一卷选择题50分一、选择题此题共10小题，每题5分，共50分，每题的四个选 项中，有的小题只有一个选项符合题目要求，有的小题有多个选项符 合题目要求.把正确的选项前的符号填在括号 1. 如下列图，蹄形磁铁和矩形线圈均可绕竖直轴转动，现蹄形磁铁 逆时针转动从上往下看，那么矩形线圈中产生的感应电流情况和运 动情况为 0)A. 线圈将逆时针转动，转速与磁铁一样B. 线圈将逆时针转动，转速比磁铁小C. 线圈转动中，感应电流方向不断变化D. 线圈转动中，感应电流方向始终是ct d解析 当磁铁逆时针转动时，可相当于磁铁不动，线圈顺时针转 动切割磁感线，用楞次定律判断线圈

2、中电流的方向为abed,线圈中有电流，从而受到安培力作用.用左手定那么可判断ab边受力向外，ed边受力向里.线圈逆时针转动，即与磁极同向转动，但转动角速度一 定小于磁场转动的角速度.如转速一样，那么磁通量不发生变化，线 圈中无感应电流.线圈转速小于磁铁转速，当线圈落后磁铁半圈后， 切割方向改变，电流方向变化，故 B、C选项正确.答案 BC2. 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现假设用变压器将电压升高到 330 kV送电，下面选项正确的选 项是A.因I =昔，所以输电上的电流增为原来的 30倍B.因为1= U所以输电线上的电流减为原来的丄30C.因P=所以输电线上

3、损失的功率为原来的900倍D.假设要使输电线上损失功率不变，可将输电线的半径减为原来的30、ii解析 输送功率一定，p= ui，电压升咼后，电流变为原来的33q=i30,应选项A错，B选项正确;P损=I 2R输电线损失功率为原来的1900,I1应选项C错；根据R= PS，半径为原来的30,电阻为原来的900倍， 应选项D选项正确.答案 BD3. 一磁铁自远处匀速沿一圆形线圈的轴线运动，并穿过线圈向远处而去，如下列图，那么以下四个图中较正确反映线圈中电流 I和时间t 的关系的是线圈中电流的图示箭头方向为正方向NA.解析 当条形磁铁向右运动且并未穿过线圈过程中，通过线圈的 磁通量向右逐渐增加，由楞

4、次定律可知，线圈中的感应电流为正方向, 当条形磁铁的正中央到达线圈位置时，磁通量的变化率为最小，感应 电流为零，当条形磁铁正中央通过线圈后，穿过线圈向右的磁通量逐 渐减小，那么线圈中产生负方向的感应电流，且先增大再减小，应选 项B正确.答案 B4. 如下列图，L是一个带铁芯的线圈，R为纯电阻，两条支路直流电阻阻值相等，那么在接通和断开电键的瞬间，电流表的读数大小关系是A.C.解析 因为两支路直流电阻相等，故当电键闭合，电路稳定后，两支路电流相等，设为I。，接通瞬间，由于L的自感作用，此时L相 当于断路，故lei。，丨2>1。，断开瞬间，L与R构成闭合回路，由于L 的自感作用，L相当于电源

5、，提供电流li'= I2'，故B选项正确.答案 B5. 闭合线圈垂直置于匀强磁场中，假设磁感应强度如图a所在0£,电流为一常量，在£T时间，电流仍为一常量，只是前后半 个周期电流方向相反.四个选项中只有 A符合题目要求.答案 A6. 2021 新课标全国自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈，原、副线圈都只取该线圈的某局部.一升压式自耦调压变压器的电路如下图，其副线圈匝数可调.变压器线圈总匝数为1900匝；原线圈为1100 匝，接在有效值为220 V的交流电源上.当变压器输出电压调至最大时，负载R上的功率为2.0 kW.设此时原线圈中电流有效值为li,负 载两端电压

6、的有效值为U2,且变压器是理想的，那么 U和li分别约为 A. 380 V 禾口 5.3 AB . 380 V 禾口 9.1 AC. 240 V 禾口 5.3 AD . 240 V 禾口 9.1 A解析 对理想变压器，原、副线圈功率一样，故通过原线圈的电流11 = =A 9.1 A,负载两端电压，即为副线圈电压，由一=,U 220ni n2n2可得380 V，应选项B正确.ni答案 B7. 平行金属导轨 MN竖直放置于绝缘水平地板上，如下列图，金属 杆PQ可以紧贴导轨无摩擦滑动，导轨间除固定电阻R以外，其他局部 电阻不计，匀强磁场B垂直穿过导轨平面，以下有两种情况：第 1次， 先闭合开关S,然

7、后从图中位置由静止释放 PQ经一段时间后PQ匀速 到达地面；第2次，先从同一高度由静止释放 PQ当PQ下滑一段距 离后突然闭合开关S,最终PC也匀速到达了地面.设上述两种情况PQ 由于切割磁感线产生的电能都转化为热分别为 W、W,那么可以判 定A. V>V2B.C. W<V2D.以上结论都不正确解析 两种情况下，PQ最终匀速到达地面，说明受重力和安培力宵12v等大反向，安培力 F=才，所以落地时速度一样，由能量守恒可得V W,故B选项正确.答案 B8 .如下列图的电路可将声音信号转化为电信号，该电路中b是固定不动的金属板，a是能在声波驱动下沿水平方向振动的镀有金属层的振 动膜，a、

8、b构成了一个电容器，且通过导线与恒定电源两极相接，假 设声源S发出声波，那么a振动过程中A. a、b板之间的电场强度不变B. a、b所带的电荷量不变C. 电路中始终有方向不变的电流D. 当a板向右位移最大时，电容器电容最大解析 由题意可知，a板将在声波的作用下沿水平左右振动，a、b£ rS两板距离不断发生变化，由电容 C=可知，a板左右移动时，电4 n kd容器电容不断变化，由于两极板电压不变，所以电容器极板上的电荷 量不断变化，即电容器有时充电，有时放电，故D选项正确.答案 D9. 一矩形线圈在匀强磁场中转动，产生交变电流的电动势为e=220 2sin100 n t V，对于这个交

9、变电流的说确的是A. 此交变电流的频率为100 Hz,周期为0.01 sB. 此交变电流电动势的有效值为 220 VC. 耐压为220 V的电容器能够在该交变电路中使用D. t = 0时，线圈平面与中性面垂直，此时磁通量为零解析 由电动势瞬时值表达式可知，此交变电流的频率为 50 Hz, 周期为0.02 s，有效值为220 V，最大值为220 - 2 V = 311 V，故A C选项错误，B选项正确.当t =0时，电动势的瞬时值为零，说明 t =0时线圈处于中性面位置，通过线圈的磁通量为最大，故D选项错误.答案 B10. 如图相距为l的两光滑平行导轨，平行放置在倾角为e的斜面上，导轨的右端接有

10、电阻 尺轨道电阻不计，斜面处在一匀强磁场B 中，磁场方向垂直于斜面向上，质量为m电阻为2R的金属棒ab放在导轨上，与导轨接触良好，由静止释放，下滑距离s后速度最大，那么B.下滑过程电阻R消耗的最大功率为亦眾6 R3 2.2 .c.下滑过程克制安培力做的功为号Bnr9 32 i 2 6D.下滑过程克制安培力做的功为 mgs sin 6 - 譽；6 R解析 ab棒下滑过程中受重力，轨道支持力和安培力作用，加速度a= 0时速度最大，感应电动势最大，电路中电流最大，电阻消耗热功率最大.当a= 0时，有2 2.BLvm3mgRin 6mcpin 6 = BlnL= _3R, vm=記 ,解得 Im= M

11、 =学=mgBL1 ,R、R、回路最大总功率p总=I mR总=2r22.2 八t 十一，口亠2P总mg sin 6B2L2电阻R消耗的最大功率I nR= 3 =亍 R故A选项正确，B选项错误；由能量守恒有mgh= 2mVm+ Q,| W安I = Q= mgh- 2mm= mgsin 6 警器 9 R,故 D选项正确,22B LC选项错误.答案 AD第二卷非选择题，共50分二、填空题此题共2小题，每题8分，共16分，将正确结果填在题中横线上11. 现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈 A、线圈B、电流计零刻线在正中位置与开关如下列图连接在一起，在开关闭合、线圈A在线圈B中的情况下，某同学发现当他

12、将滑动变阻器的滑动片P向左滑动时，电流计指针向右偏转，由此可以推断：如果将线圈A从线圈B 中抽出时，电流表指针 .当开关由断开状态突然闭合，电流表指针将.当滑动变阻器滑片 P向右滑动时，电流表指针填右偏、左偏.解析 因为滑动变阻器的滑动片 P向左滑动时，接入电路的电阻 增大，电流减小，穿过线圈 B的磁通量减小，指针右偏.反之穿过线 圈B的磁通量增大，指针左偏，所以 A抽出时磁通量减小，电流表指 针右偏，开关接通瞬间和滑动变阻器滑动片 P向右滑动时，磁通量增 大，指针左偏.答案1右偏2左偏3左偏12. 如下列图的理想变压器供电的电路中，假设将 S闭合，那么电 流表A的示数将，电流表A的示数将，电

13、流表A的示数将,电压表V的示数将.填变大、变小或不变解析 S闭合，R、R并联后，总电阻减小，电压不变，干路中总 电流变大，A示数增大，V的示数不变，A3示数变大，故R两端电压不 变，Ai示数不变.答案不变变大变大不变三、计算题共3小题，共34分.解容许写出必要的文字说明， 方程和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的 题，在答案中必须明确写出数值和单位13. 10分如下列图，匝数 N= 100匝、截面积S= 0.2 m2、电阻r=0.5 Q的圆形线圈MN处于垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度随时间按B= 0.6 + 0.02t(T)的规律变化.处于磁场外的电阻R= 3.5Q,

14、6 Q,电容C- 30卩F,开关S开始时未闭合，求：(1) 闭合S后，线圈两端M N两点间的电压UMn和电阻R消耗的电 功率；(2) 闭合S一段时间后又翻开S,那么S断开后通过R的电荷量为 多少？AB解析 (1)线圈中的感应电动势E = N = N S =AtAt100X 0.02 x 0.2 V = 0.4 V.通过电源的电流, E0.4I =A= 0.04 A.R + R+ r 3.5 +6 + 0.5线圈两端M N两点间的电压 U尸l(R + R)=0.04 x 9.5 V = 0.38 V.电阻 R消耗的功率 F2= |2R = 0.042x 6 W/= 9.6 x 10-3 W.(2

15、)闭合S一段时间后，电路稳定，电容器 C相当于开路，其两端电压LC等于R两端的电压，即UC= IR2= 0.04 x 6 V = 0.24 V.电容器充电后所带电荷量为Q= CU= 30x 10-6x0.24 C = 7.2 x 10-6 C.当S再断开后，电容器通过电阻R放电，通过 R的电荷量为-67.2 x 10 C.答案 (1)0.38 V 9.6 x 10 W(2)7.2 x 10-6 C14. (11分)在B= 0.5 T的匀强磁场中，有一个匝数 N= 100匝的 矩形线圈，边长为Lab= 0.2 m Lbc= 0.1 m线圈绕中心轴 OO以角速 度3= 314 rad/s由图所示位

16、置逆时针方向转动(从上往下看)，试求:a1JI11IIdI1IIBhT1 II11C0(1) 线圈中产生感应电动势的最大值；(2) 线圈转过30°时感应电动势的瞬时值；1(3) 线圈转过1周期的过程中感应电动势的平均值.解析(1)将立体图改画成平面俯视图，如下列图.当线圈平面与磁感线平行时，ab、cd两边垂直切割磁感线，线圈中产生感应电动势最 大O;LbcEm= 2NBL皆 2NBLb3 2=NBwLabLbc= 314 V.(2) 当线圈转过30°时，如下列图，LbcE = 2NBLbVcos30° = 2NBIatwcos30° = NBwLabLb

17、cCOs30° =31423 v = 271.9 V.1(3) 线圈转过4周期过程中感应电动势的平均值由磁通量变化率得BASBASwE = 1 = N t = 4N= 4NEAS = 200 V.At T2n2 n4w答案(1)314 V(2) 271.9 V(3) 200 V15. (13分)两根相距为L的足够长的金属直角导轨如下列图放置， 它们各有一边在同一水平面，另一边垂直于水平面.质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦 因数均为 卩，导轨电阻不计，回路总电阻为 2R整个装置处于磁感应 强度大小为B,方向竖直向上的匀强磁场中.当 ab杆在平行于水平导 轨的拉力F作用下以速度V1沿导轨匀速运动时，cd杆也正好以速度V2 向下匀速运动.重力加速度为