福建省三明市第一中学高二下学期物理期末综合测试卷（七）

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精三明一中期末复习选修3—2综合测试卷(七）高二物理班级_________姓名____________学号____________成绩_____________一．单项选择题(本题共10题每小题3分共30分）1．了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要．以下符合史实的是(）A．焦耳发现了电流磁效应的规律B．库仑总结出了点电荷间相互作用的规律C．楞次发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕D．牛顿将斜面实验的结论合理外推，间接证明了自由落体运动是匀变速直线运动2．长为a、宽为b的矩形线框有n匝，每匝线圈电阻为R。如图所示，对称轴MN的左侧有磁感应强度为B的匀强磁场，第一次将线框从磁场中以速度v匀速拉出，第二次让线框以ω＝2v/b的角速度转过90°角．那么(）A．通过导线横截面的电荷量q1∶q2＝1∶nB．通过导线横截面的电荷量q1∶q2＝1∶1C．线框发热功率P1∶P2＝2n∶1D．线框发热功率P1∶P2＝1∶23．如图所示,光滑金属导轨AC、AD固定在水平面内,并处在方向竖直向下、大小为B的匀强磁场中．有一质量为m的导体棒以初速度v0从某位置开始在导轨上水平向右运动,最终恰好静止在A点．在运动过程中，导体棒与导轨始终构成等边三角形回路,且通过A点的总电荷量为Q。已知导体棒与导轨间的接触电阻阻值恒为R,其余电阻不计．则（)A．该过程中导体棒做匀减速运动B．该过程中接触电阻产生的热量为eq\f（1，8)mveq\o\al(2,0）C．开始运动时，导体棒与导轨所构成回路的面积为S＝eq\f（QR，B）D．当导体棒的速度为eq\f(1，2)v0时，回路中感应电流大小为初始时的一半4．如图所示，OO′为一金属转轴(只能转动不能移动），M为与OO′固定连接且垂直于OO′的金属杆，当OO′转动时，M的另一端在固定的金属环N上滑动，并保持良好的接触．整个装置处于一匀强磁场中，磁场方向平行于OO′轴,磁感应强度的大小为B0。图中V为一理想电压表,一端与OO′接触，另一端与环N连接．已知当OO′的角速度ω＝ω0时，电压表读数为U0；如果将磁场变为磁感应强度为nB0的匀强磁场，而要电压表的读数为mU0时,则OO′转动的角速度应变为（）A．nω0 B．mω0C.eq\f(n，m)ω0 D.eq\f（m,n）ω05．在变电站里,经常要用交流电表去监测电网上的强电流，所用的器材叫电流互感器．如下所示的四个图中,能正确反映其工作原理的是(）6．如图所示，铁芯右边绕有一个线圈，线圈两端与滑动变阻器、电池组连成回路．左边的铁芯上套有一个环面积为0。02m2、电阻为0.1Ω的金属环．铁芯的横截面积为0。01m2，且假设磁场全部集中在铁芯中，金属环与铁芯截面垂直．调节滑动变阻器的滑动头，使铁芯中的磁感应强度每秒均匀增加0。2T,则从上向下看()A．金属环中感应电流方向是逆时针方向,感应电动势大小为4.0×10－3VB．金属环中感应电流方向是顺时针方向，感应电动势大小为4。0×10－3VC．金属环中感应电流方向是逆时针方向，感应电动势大小为2。0×10－3VD．金属环中感应电流方向是顺时针方向，感应电动势大小为2。0×10－3V7。如图所示,在水平面内的直角坐标系xOy中有一光滑金属导轨AOC，其中曲线导轨OA满足方程y＝Lsinkx，长度为eq\f（π，2k）的直导轨OC与x轴重合，整个导轨处于竖直向上的匀强磁场中．现有一长为L的金属棒从图示位置开始沿x轴正方向做匀速直线运动，已知金属棒单位长度的电阻为R0，除金属棒的电阻外其余电阻均不计,棒与两导轨始终接触良好，则在金属棒运动过程中，它与导轨组成的闭合回路(）A．电流逐渐增大B．电流逐渐减小C．消耗的电功率逐渐增大D．消耗的电功率逐渐减小8．如图甲所示，为一种调光台灯电路示意图，它通过双向可控硅电子器件实现了无级调节亮度．给该台灯接220V的正弦交流电后加在灯管两端的电压如图乙所示，则此时交流电压表的示数为()A．220V B．110VC.eq\f(220，\r（2))V D.eq\f(110，\r（2)）V9．在垂直纸面向里的有界匀强磁场中放置了矩形线圈abcd.线圈cd边沿竖直方向且与磁场的右边界重合．线圈平面与磁场方向垂直．从t＝0时刻起，线圈以恒定角速度ω＝eq\f（2π，T）绕cd边沿图所示方向转动,规定线圈中电流沿abcda方向为正方向,则从t＝0到t＝T时间内，线圈中的电流I随时间t变化关系图象为（）10．如图所示,理想变压器原、副线圈匝数之比n1∶n2＝4∶1，原线圈两端连接光滑导轨，副线圈与电阻R相连组成闭合回路．当直导线AB在匀强磁场中沿导轨匀速地向右做切割磁感线运动时，电流表A1的读数是12毫安，那么电流表A2的读数是()A．0B．3毫安C．48毫安D．与R值大小有关二．多项选择题（本题共4题每小题4分共16分)11．如图所示，某人在自行车道上从东往西沿直线以速度v骑行，该处地磁场的水平分量大小为B1，方向由南向北,竖直分量大小为B2，方向竖直向下；自行车车把为直把、金属材质，两把手间距为L，只考虑自行车在地磁场中的电磁感应，下列结论正确的是()A．图示位置中辐条A点电势比B点电势低B．图示位置中辐条A点电势比B点电势高C．自行车左车把的电势比右车把的电势高B2LvD．自行车在十字路口左拐改为南北骑向，则自行车车把两端电动势要降低12．如图所示,在垂直纸面向里，磁感应强度为B的匀强磁场区域中有一个均匀导线制成的单匝直角三角形线框．现用外力使线框以恒定的速度v沿垂直磁场方向向右运动,运动中线框的AB边始终与磁场右边界平行．已知AB＝BC＝l，线框导线的总电阻为R。则线框离开磁场的过程中()A．线框中的电动势随时间均匀增大B．通过线框截面的电荷量为eq\f（Bl2,2R)C．线框所受外力的最大值为eq\f（\r（2)B2l2v,R)D．线框中的热功率与时间成正比13．如图所示的电路中，L是一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈，D1、D2和D3是三个完全相同的灯泡，E是内阻不计的电源．在t＝0时刻，闭合开关S，电路稳定后在t1时刻断开开关S。规定电路稳定时流过D1、D2的电流方向为正方向，分别用I1、I2表示流过D1和D2的电流，则下图中能定性描述电流I随时间t变化关系的是(）14．在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一与磁场方向垂直、长度为L的金属杆aO，已知ab＝bc＝cO＝L/3，a、c与磁场中以O为圆心的同心圆(都为部分圆弧）金属轨道始终接触良好．一电容为C的电容器接在轨道上，如图9－3－25所示,当金属杆在与磁场垂直的平面内以O为轴,以角速度ω顺时针匀速转动时,下列选项正确的是（)A．Uac＝2UbOB.Uac＝2UabC．电容器带电荷量Q＝eq\f(4,9)BL2ωCD．若在eO间连接一个电压表，则电压表示数为零三、非选择题(本题共6题，满分54分）15．(本题满分4分）当光照射到光敏电阻上时,光敏电阻的阻值________(填“变大”、“不变"或“变小")．半导体热敏电阻是利用半导体材料的电阻率随________变化而改变的特性制成的．16．(本题满分8分)电流传感器可以像电流表一样测量电流,它与计算机相连，能在几秒内画出电流随时间变化的图像．如图甲所示电路，电源电动势为直流8V,电容器为几百微法的电解电容器，先使开关S与1相连，电源向电容器充电，然后把开关S掷向2，电容器通过电阻R放电，计算机屏幕上显示出电流随时间变化的I－t曲线,如图乙所示．则：在图乙中画出了一个竖立的狭长矩形（在乙图的左端)，它的面积表示的物理意义是：__________________.根据以上数据估算的电容是__________(结果保留三位有效数字)．甲：观察电容器放电的电路图乙：该电容器放电的I－t图象17．如图甲所示，在两根水平放置的平行金属导轨两端各接一只阻值为R=1Ω的电阻，导轨间距为L=0.2m，导轨电阻忽略不计，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度B=0。8T。一根电阻r=0。3Ω的导体棒ab置于导轨上，且始终与导轨良好接触,若导体棒沿平行于导轨方向在PQ和MN之间运动，其速度图像如图乙所示（正弦函数曲线），求：（1)导体棒产生的感应电动势的瞬时值表达式(2)整个电路在1min内产生的电热18.如图甲所示，光滑且足够长的平行金属导轨MN和PQ固定在同一水平面上，两导轨间距L=0。2m，电阻R=0.4Ω，导轨上停放一质量m=0.1kg、电阻r=0.1Ω的金属杆，导轨电阻忽略不计，整个装置处在磁感应强度B=0。5T的匀强磁场中,磁场的方向竖直向下，现用一外力F沿水平方向拉杆，使之由静止开始运动,若理想电压表示数U随时间t变化关系如图乙所示。求：（1）金属杆在5s末的运动速率（2）第4s末时外力F的功率19.如图所示，光滑的平行金属导轨水平放置，电阻不计，导轨间距为l，左侧接一阻值为R的电阻．区域cdef内存在垂直轨道平面向下的有界匀强磁场，磁场宽度为s．一质量为m、电阻为r的金属棒MN置于导轨上，与导轨垂直且接触良好，受到F＝0.5v＋0。4(N)（v为金属棒速度）的水平外力作用，从磁场的左边界由静止开始向右运动,测得电阻两端电压随时间均匀增大．(已知：l＝1m，m＝1kg,R＝0.3Ω，r＝0。2Ω，s＝1m)（1）求磁感应强度B的大小；（2）若撤去外力后棒的速度v随位移x的变化规律满足v＝v0－eq\f（B2l2，m（R＋r)）x (v0是撤去外力时，金属棒速度），且棒在运动到ef处时恰好静止，则外力F作用的时间为多少？(3）若在棒未出磁场区域时撤出外力,画出棒在整个运动过程中速度随位移变化所对应的各种可能的图线．三明一中期末复习选修3-2综合测试卷参考答案高二物理1.【答案】B【解析】焦耳发现了电流的热效应,通常称此为焦耳热，A错误．库仑研究电荷间作用的规律，得出库仑定律，B正确．奥斯特发现了电流的磁效应，法拉第发现了磁场产生电流，打开电气时代的大门,C错误．伽利略做斜面实验,研究自由落体运动,D错误．2.【答案】B【解析】首先，在第一、二次运动过程中，磁通量的减少量为ΔΦ1＝ΔΦ2＝B·ab/2。当回路为n匝，总电阻为nR时．由q＝eq\x\to(I）·Δt＝eq\f（\x\to(E），nR）·Δt＝eq\f（ΔΦ,ΔtR）·Δt＝ΔΦ/R。可得q1∶q2＝1∶1。故知A错B对．两种情况下线框电阻不变,由电（热)功率公式可得eq\f(P1，P2)＝（eq\f（E1,E2)）2 ①E1＝nBav ②E2＝nB·eq\f（ab，2)·eq\f(2v,\r(2)b） ③联立①②③式，即可求出以下结果P1∶P2＝2∶1，故知C、D均错．3.【答案】C【解析】由eq\f(B2l2v，R)＝ma可知该过程中l、v均在变化，故a变化,A错．由能量守恒可知Q热＝eq\f（1,2)mveq\o\al（2，0)，B错．I＝eq\f(ΔΦ，ΔtR），ΔΦ＝BS，Q＝IΔt，联立得S＝eq\f（QR，B),C对．当v＝eq\f(1，2)v0时，l<l0,由I＝eq\f（E，R）＝eq\f（Blv，R）知，I<eq\f(I0，2），D错．4.【答案】D【解析】电压表为理想电压表,故电压表读数为金属杆M转动切割磁感线时产生的感应电动势的大小．U0＝eq\f（1,2）B0ω0r2，mU0＝eq\f（1，2)nB0ω′r2，r为金属杆的长度，则ω′＝eq\f(m,n）ω0.故D正确．5.【答案】A【解析】电流互感器应是测电流的，应串联在火线上，故B、D选项错误．同时,由I1n1＝I2n2知要使I2〈I1,须n2>n1，故A选项正确,C选项错误．6.【答案】C【解析】铁芯内的磁通量情况是相同的，金属环的有效面积即铁芯的横截面积．根据电磁感应定律E＝neq\f(ΔΦ，Δt)＝1×0.2×0。01V＝2×10－3V．又根据楞次定律，金属环中电流方向为逆时针方向，即C正确．7。【答案】C【解析】金属棒向右运动产生的电动势为E＝Byv0，回路中的电阻R＝yR0,故回路中的电流I＝eq\f(E,R）＝eq\f(Bv0，R0)，大小为一定值，故A、B均错误;再由P＝I2R＝I2R0Lsinkx可知，在x＜eq\f(π,2k）的情况下，P随x增大而增大，故C正确，D错误．8。【答案】B【解析】本题考查电压的有效值的计算．设电压的有效值为U，根据有效值定义有eq\f（\f(220，\r(2）)2，R）·eq\f(T,2）＝eq\f（U2,R）T,解得U＝110V，则B正确．9.【答案】B【解析】在0~eq\f(T,4）内，线圈在匀强磁场中匀速转动，故产生正弦式交流电，由楞次定律知，电流方向为负值；在eq\f(T，4）～eq\f(3,4）T，线圈中无感应电流；在eq\f（3，4）T时，ab边垂直切割磁感线，感应电流最大，且电流方向为正值，故只有B项正确．10.【答案】A【解析】当直导线AB在匀强磁场中沿导轨匀速地向右做切割磁感线运动时，原线圈中产生恒定的电流，不能在铁芯中产生变化的磁场，副线圈中不会产生感应电流，A正确．11．【答案】AC【解析】自行车车把切割磁感线，由右手定则知，自行车左车把的电势比右车把的电势高B2Lv；辐条旋转切割磁感线,由右手定则知,图示位置中辐条A点电势比B点电势低；自行车在十字路口左拐改为南北骑向，地磁场竖直分量始终垂直于自行车车把，则其两端电动势不变．正确答案为A、C两项．12．【答案】AB【解析】三角形线框向外匀速运动的过程中，由于有效切割磁感线的长度L＝vt,所以线框中感应电动势的大小E＝BLv＝Bv2t，故选项A正确；线框离开磁场的运动过程中,通过线圈的电荷量Q＝It＝eq\f（ΔΦ,ΔtR）×Δt＝eq\f(Bl2,2R)，选项B正确；当线框恰好刚要完全离开磁场时，线框有效切割磁感线的长度最大，则F＝BIl＝eq\f（B2l2v,R），选项C错误；线框的热功率为P＝Fv＝BIvt×v＝eq\f(B2v4t2，R），选项D错误．13．【答案】BC【解析】在t1时刻断开开关S后，由于自感现象通过D1的电流逐渐减小，方向不变，A错误，B正确；而通过D2和D3的电流方向立即改变，C正确，D错误．14.【答案】AC【解析】金属杆转动切割磁感线，UaO＝eq\f（1,2）BL2ω，UbO＝eq\f(1,2)B(eq\f（2，3)L)2ω＝eq\f（2，9)BL2ω，UcO＝eq\f(1，2)B(eq\f（1，3）L）2ω＝eq\f（1，18)BL2ω；则Uac＝UaO－UcO＝eq\f（4,9）BL2ω，得Uac＝2UbO，A对；Uab＝UaO－UbO＝eq\f(5,18）BL2ω，B项错误;电容器两端的电压为Uac,故Q＝CUac＝eq\f(4，9)BL2ωC，C正确;当把电压表接在eO间时,表与Oce组成回路，电压表有示数,测量cO间的电压，故D错．15。【答案】变小温度【解析】光敏电阻是感光元件，它的阻值随光照强度的增强而减小,它可把光学量变为电阻这一电学量，常用来制造光控开关，热敏电阻对温度反应敏感．16。【答案】通过电流传感器的电荷量350～400μF【解析】由q＝It可知,I－t图像中的面积表示为通过电流传感器的电荷量．由数格法可知电容器放电前所带电荷量Q＝37×0。2×10－3×0.4C＝2.96×10－3C，则C＝eq