高中物理选修3-2综合检测试题(含答案解析)

1、高中物理 选修3-2综合检测试题（含答案解析）测试时间：90分钟，分值120分班级 姓名 分数第I卷（选择题，共40分）一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分.在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个 选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对得5分，选不全的得2分，有选错或不答的得 0分）1.如图所示，当穿过闭合回路的磁通量均匀增加时，内外两金属环中感应电流的方向为（）A.内环逆时针，外环顺时针B.内环顺时针，外环逆时针弋c.内环逆时针，外环逆时针4 父乂:D.内环顺时针，外环顺时针弋'“答案：B解析：根据楞次定律判断，感应电流磁场向外，阻碍向里的磁通量增大.故选 B.2

2、 .如图所示是测定自感系数很大的线圈L直流电阻的电路，L两端并联一只电压表， 用来测量自感线圈的直流电压.在测量完毕后，将电路解体时应（）B.先断开S2D.先拆除电阻RA .先断开SiC.先拆除电流表答案：A解析：只要不断开 S1线圈L与电压表就会组成闭合电路，在断开电路干路时，线圈L会因此产生感应电流，流过电压表的电流方向与原来方向相反，电压表中指针将反向转动，损坏电压表，所以必须先拆 下电压表，即断开 Si.3 .如图所示，边长为 L的正方形闭合导线框置于磁感应强度为B的匀强磁场中，线框平面与磁感线的方向垂直.用力将线框分别以速度Vi和V2匀速拉出磁场，比较这两个过程，以下判断正确的是（）

3、、. 同L ；A ,若V1>V2,通过线框导线的电荷量 qi>q2" px :州 F C七匚 I-X X X X !B .右 Vi>V2,拉力 Fi>F2L_：C,若vi=2v2,拉力作用的功率 Pi=2P2*D,若vi=2v2,拉力所做的功 Wi = 2W2答案：BD解析：由于E=¥，I = E, q=IAt,所以q= & RR由于A及R一定，故q1 = q2,所以A错误.EB2l2v由于F=F安，而F安=BIl , I = r, E=Blv,所以F=F安= r .由此可看出，右 vi>V2, Fi>F2, B正确.,B212v

4、由 P=Fv F = F 安= RBE.所以P=F-由于vi=2v2, Pi = 4P2,故C错误. RB212vB213v由拉力做功 W= Fl = F安1= 丁 l = 又因vi= 2v2，故 Wi= 2W2,故D正确. R R4. 一矩形线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直.先保持线框的面积不变，将磁感应强度在1s时间内均匀地增大到原来的两倍.接着保持增大后的磁感应强度不变，在1s时间内，再将线框的面积均匀地减小到原来的一半.先后两个过程中，线框中感应电动势的比值为（）1 A.2B. 1C . 2答案：BD. 4解析：本题考查法拉第电磁感应定律，意在考查考生对基本规律和基本概念的理

5、解和应用能力.根据法拉第电磁感应定律E = 詈 = "*!设初始时刻磁感应强度为B。，线圈面积为S0,则第一种情况下的感应电动势为E1=0BSL（2B01B0a=B0S0；则第二种情况下的感应电动势为E2=BS）=如史；*/2）=BoS0,所以两种情况下线圈中的感应电动势相等，比值为1,故选项B正确.5.如图所示边长为L的正方形闭合线框在磁感应强度为速转动，转轴与 B垂直，线圈总电阻为 R,导线电阻不计,（）A .电压表示数为 BL2 »8B.电压表示数为 也BL2 3/8C.线圈转一周产生热量为7tBL4co/RD.线圈转一周产生热量为2兀/L，/R答案：BC解析：由E2

6、 一Ern! V2BL23m= BL w, U 有=«4=8故B、C正确.6 .传感器是把非电学量（如温度、速度、压力等）的变化转换为电学量变化的一种元件，自动控制中有着广泛的应用.如图所示是一种测量液面高度 h的电容式传感器的示意图，从电容C大小的变化就能反映液面的升降情况.关于两者关系的说法中正确的是（）A. C增大表示h减小B. C增大表示h增大C. C减小表不' h减小D . C的变化与h的变化无直接关系答案：BC解析：金属芯线和导电液构成电容器的两个极，h的大小决定了电容器两极间的正对面积的大小,增大，正对面积增大，则电容器 C增大，因此C增大表示h增大；C减小表示

7、h减小.7 .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（）A.因I = U,所以输电线上的电流增为原来的30倍RB,因I = p,所以输电线上的电流减为原来的1/30C.因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答案：BD解析：输送功率P = UI 一定，电压升高后，电流变为原来的恶=亲，A错误，B正确；P损=I2R,330 30损失功率变为原来的（白2=白，P = U-,其中U不是输送电压，是损失电压，C错误；半径变为原来的 30900 R30根

8、据公式R=4，电阻变为原来的 900倍，R损=I2R,功率保持不变，D正确.8.两金属棒和三根电阻丝如图连接，虚线框内存在均匀变化的匀强磁场，三根电阻丝的电阻大小之比R1 R2 R3=1 2 3,金属棒电阻不计.当 S1、S2闭合，S3断开时，闭合的回路中感应电流为I,当S2、S3闭合，S1断开时，闭合的回路中感应电流为5I;当S1、S3闭合，S2断开时，闭合的回路中感应电流是（）A. 0C. 6I答案：D解析：本题为感应电动势、电流求解问题，有 Si, S3 闭合时有 Ei+E2=4IxR,所以 Ix= 7I.9. 一理想变压器原、副线圈的匝数比为10B. 3ID. 7ISi, S2闭合时有

9、Ei = 3IR; S2, S3闭合时有E2=25IR;则I ,原线圈输入电压的变化规律如图甲所示，副线圈所接电路如图乙所示,A.副线圈输出电压的频率为50 HzB.副线圈输出电压的有效值为31 VC. P向右移动时，原、副线圈的电流比减小D. P向右移动时，变压器的输出功率增加答案：AD解析：本题考查交变电流图象、变压器变压和变流公式的应用、变压器动态电路等知识点，意在考查考生综合运用知识的能力.由原线圈输入电压的变化规律可知，输入交变电压的周期为0.02 s,频率为50Hz,所以副线圈输出电压的频率为50 Hz,选项A正确；原线圈输入电压的最大值为 310 V,有效值为220V,根据变压公

10、式，副线圈输出电压的有效值为22 V,选项B错误；由变压器变流公式知，原、副线圈的电流比只与匝数比有关，选项C错误；滑动变阻器的滑动触头向右移动，电阻减小，副线圈输出电流增大，输出功率增加，选项 D正确.10 .如图所示，ABCD为固定的水平光滑矩形金属导轨，处在方向竖直向下，磁感应强度为B的匀强磁场中，AB间距为L,左右两端均接有阻值为 R的电阻，质量为 m、长为L且不计电阻的导体棒 MN放 在导轨上，与导轨接触良好，并与轻质弹簧组成弹簧振动系统.开始时，弹簧处于自然长度，导体棒MN具有水平向左的初速度 vo,经过一段时间，导体棒 MN第一次运动到最右端,的焦耳热为Q,则（）2B2L2V0A

11、 .初始时刻棒所受的安培力大小为一R一RC.当棒第一次到达最右端时，弹簧具有的弹性势能为D.当棒再一次回到初始位置时，AB间电阻的热功率为2mv02 - 2QB2L2V02这一过程中AB间R上产生2Q答案：AC解析：根据F = BIL, E=BLv0,电路总电阻为R, A正确;从初始速度至棒第一次到达最右端的过程12中能量守恒，满足2mvo=Ep+2Q,解得此时弹性势能12Ep=2mvo -2Q,所以C正确；振动中由于安培力B.从初始时刻至棒第一次到达最左端的过程中，整个回路产生的焦耳热为作用，导体棒平均速度在减小，从初始时刻至棒第一次到达最左端的过程中，整个回路产生的焦耳热大于2Q,所以B错

12、；当棒再次回到初始位置时，其速度小于vo,所以D错.3第n卷（非选择题，共80分）二、填空题（每题5分，共15分）a的正方形.垂直于v沿垂直棒的方向向外11 .如图所示，四根金属棒搭成一个井字，它们四个接触点正好组成一个边长为它们所在的平面，有磁感应强度为B的匀强磁场，假如四根金属棒同时以相同速率运动，则在由它们围成的正方形回路中，感生电动势与速率之间的关系是答案：E = 4Bav解析：正方形的四条边均以速度 v切割磁感线且电动势方向相同，均沿顺时针或逆时针方向.相当于四个电池串联，产生的总的感生电动势为E=4Bav.12 .金属线圈ABC构成一个等腰直角三角形， 腰长为a,绕垂直于纸面通过

13、A的轴在纸面内匀速转动，角速度w,如图所示.如加上一个垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，则 B、A间的电势差Uba,B、C间的电势差 Ubc =答案：Bco a2 2Bw a2解析：AC、BC、AB均绕垂直于A的轴以角速度 匀速转动，A ABC中磁通量不变，所以线圈中没有电流.但当单独考虑每条边时，三边均切割磁感线，均有感应电动势产生，且B点电势大于C点电势和A12212122点电势.则有 Uba= Eba= BL v = 2B3 Lab = B w a , U ca= Eca= 2B w Lac = 2B w a , Ubc = U ba U ca= B w a13 .某交流发电机，额

14、定输出功率为4000 kW,输出电压为400 V,要用升压变压器将电压升高后向远处送电，所用输电线全部电阻为10 0,规定输电过程中损失功率不得超过额定输出功率的10%,所选用的变压器的原、副线圈匝数比不得大于答案：I 50解析：损失功率P损=I2R,即1100X4X 106=i2X 10, I2=4X104, I=200 A6又 4X106W= IU2, U2= V= 2X 104V,m=普=400 4= I 50, 200' n2 U2 2X10、论述计算题（本题共4小题，65分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不得分，有数值计算的题，答案中必须明确

15、写出数值和单位14 .如图所示，线圈面积 S= 1X10-5m2,匝数n=100,两端点连接一电容器，其电容C=20科威圈中磁场的磁感应强度按詈=0.1 T/s增力口，磁场方向垂直线圈平面向里,那么电容器所带电荷量为多少？电容器的极板a带什么种类的电荷?答案：2X10-9C 正解析：因磁场在增强，由楞次定律可推知 a端电势高，即a带正电荷,由法拉第电磁感应定律得:A出E=n 四=n At S故 q = C E = n At S C = 2 x 10 9C.15 .如图所示为交流发电机示意图，匝数为n= 100匝的矩形线圈,边长分别为10 cm和20 cm,内阻为5 0,在磁感应强度 B=0.5

16、 T的匀强磁场中绕 OO'轴以50j2rad/s的角速度匀速转动，线圈和外部 20 的电阻R相接.求：(1)S断开时，电压表示数；(2)开关S合上时，电压表和电流表示数；为使R正常工作，R的额定电压是多少？(4)通过电阻R的电流最大值是多少？电阻R上所消耗的电功率是多少？答案：(1)50 V (2)电流表示数为 2 A,电压表示数为 40 V (3)40 V (4)24 80 W解析：(1)感应电动势最大值Em=nBs 声 100X0.5X 0.1 X0.2X 50/2 V=50陋 VS断开时，电压表示数为电源电动势有效值E =聂=50 V.(2)当开关S合上时，由全电路欧姆定律I=-

17、E=50- A = 2 A U=IR=2X20 V = 40 VR+r 20+5额定电压即电压有效值，故R的额定电压为40 V.(4)通过R的电流最大值Im =啦1 =2、j2 A.电阻R上所消耗的电功率P=UI=40X2 W= 80 W.16.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(传感器可看做是一个纯电阻)，滑动变阻器 R上标有“10 Q 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的最大值是多少?SLU 传2 32斛析：(1)R 传=- Q= 10 QP 传 0.9P 传 0.9I 传=-A = 0.3 A.U传3(2)最大电流I = I传=0.3 A,电源电压最大值 Um=U传+U0,U传为传感器的额定电压，U0为Rom=10 酎,Ro两端的电压，即 Uo=I传Rom=0.3X10 V=3 V,Um= U 传 + Uo = 3 V + 3 V=6 V.17.如图甲所示，一对平行光滑的轨道放置在水平面上，两轨道间距l=0.2 m,电阻R= 1.0 口有一导体静止地放在轨道上，与