2019年高中物理 综合测评 新人教版选修3-2.doc

2019年高中物理 综合测评 新人教版选修3-2一、选择题(本题有12小题，每小题4分，共48分)1在电磁感应现象中，下列说法正确的是()A导体相对磁场运动，导体内一定产生感应电流B导体做切割磁感线运动，导体内一定会产生感应电流C闭合电路在磁场内做切割磁感线运动，导体内一定会产生感应电流D穿过闭合电路的磁通量发生变化，在电路中一定会产生感应电流解析：本题的关键是理解产生感应电流的条件首先是“闭合电路”，A、B两项中电路是否闭合不确定，故A、B两项错误；其次当电路闭合时，只有一部分导体切割磁感线才产生感应电流，C项错误；当闭合电路中磁通量发生变化时，电路中产生感应电流，D项正确答案：D2下列说法中正确的是()A电饭锅中的敏感元件是光敏电阻B测温仪中测温元件可以是热敏电阻C机械式鼠标中的传感器接收到连续的红外线，输出不连续的电脉冲D火灾报警器中的光传感器在没有烟雾时呈现低电阻状态，有烟雾时呈现出高电阻状态解析：电饭锅中的敏感元件是感温铁氧体，A项错误；机械式鼠标中的传感器接收断续的红外线脉冲，输出相应的电脉冲信号，C项错误；火灾报警器中的光传感器在没有烟雾时呈现高电阻状态，有烟雾时呈现低电阻状态，D项错误答案：B3. 如图所示，ab为一金属杆，它处在垂直于纸面向里的匀强磁场中，可绕a点在纸面内转动；S是以a为圆心位于纸面内的金属圆环在杆转动过程中，杆的b端与金属环保持良好接触；A为电流表，其一端与金属环相连，一端与a点良好接触当杆沿顺时针方向转动时，某时刻ab杆的位置如图所示，则此时刻()A有电流通过电流表，方向由cd；作用于ab的安培力向右B有电流通过电流表，方向由cd；作用于ab的安培力向左C有电流通过电流表，方向由dc；作用于ab的安培力向右D无电流通过电流表，作用于ab的安培力为零解析：金属杆顺时针转动切割磁感线，由右手定则可知产生a到b的感应电流，电流由c到d流过电流表，再由左手定则知此时ab杆受安培力向右，故A项正确答案：A4. (多选题)矩形线圈的匝数为50匝，在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时，穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图所示下列结论正确的是()A在t0.1 s和t0.3 s时，电动势最大B在t0.2 s和t0.4 s时，电动势改变方向C电动势的最大值是157 VD在t0.4 s时，磁通量变化率最大，其值为3.14 Wb/s解析：在t0.1 s和t0.3 s时，矩形线圈的磁通量最大，但磁通量的变化率为0，电动势为0，此时电动势改变方向，故A项、B项错误由图象可知，周期为0.4 s，故角速度5，而最大电动势为EmnBS157 V，C项正确在t0.4 s时，磁通量为0，磁通量变化率最大，其值为3.14 Wb/s，故D项正确答案：CD5. (多选题)如图所示的电路中，当a、b端加直流电压时，L1灯发光，L2灯不亮，当加同样电压的交流电源时，L1发光但较暗，L2灯发光较亮，则以下各项正确的是()AA中接的是电感线圈，B中接的是电容器BA中接的是电容器，B中接的是电感线圈CA中是电阻，B中接的是电容器D若加的交流电频率增大，电压不变，则L1灯变得更暗，L2灯变得更亮解析：电感的特点是：“通直流、阻交流、通低频、阻高频”电容的特点是：“通交流、阻直流、通高频、阻低频”由题意：a、b两端加直流电压时，L2灯不亮；加交流电压时，L2灯较亮，可知B为电容器，而L1灯先是亮的，后又较暗，可知A为电感线圈交流电频率越大时，线圈感抗越大，电容器容抗越小，故D项正确答案：AD6. 很多同学家里都有调光电灯和调速风扇，过去是用变压器来实现的缺点是成本高、体积大、效率低，且不能任意调节灯的亮度或电风扇的转速，现在的调光灯和调速电风扇是用可控硅电子元件来实现的如图所示为经一双向可控硅调节后加在电灯上的电压，即在正弦式交变电流的每个二分之一周期内，前周期被截去，调节台灯上旋钮可以控制截去的多少，从而改变电灯两端的电压，那么现在电灯两端的电压为 ()A.B.C. D.Umax解析：每个二分之一周期被截去周期，原电流为正弦交流电，一个周期可以看成只剩半个周期的电压，利用有效值的定义，得2TT，所以U，故A项正确答案：A7如图甲所示的电路中，光敏电阻R2加上图乙所示的光照时，R2两端的电压变化规律是下图中的()甲乙ABCD解析：光敏电阻随光照的增强电阻减小，电路中电流增大，电阻R1两端电压增大，R2两端电压减小，但不能减小到零，故选项B正确答案：B8. (多选题)在如图所示的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变，随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的有()A升压变压器的输出电压增大B降压变压器的输出电压增大C输电线上损耗的功率增大D输电线上损耗的功率占总功率的比例增大解析：对升压(或降压)变压器而言，由变压器电压比U1U2n1n2知，输入电压不变，匝数不变，输出电压不变，故A选项不正确；由PUI知，U不变，P增大，故I增大，使得输电线上的电压损耗UI2R线增大，功率损耗PIR线增大，所以降压变压器上的输入电压减小，输出电压减小，所以B项不正确，C项正确；因为输电线上损耗的功率占总功率的比例为P1，所以随发电厂输出功率变大，该值变大，D项正确答案：CD9. 如图所示，AOC是光滑的金属导轨，AO沿竖直方向，OC沿水平方向，ab是一根金属棒，立在导轨上，它从静止开始在重力作用下运动，运动过程中b端始终在OC上，a端始终在OA上，直到完全落在OC上，空间存在着匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，则ab棒在上述过程中()A感应电流方向是baB感应电流方向是abC感应电流方向先是ba，后是abD感应电流方向先是ab，后是ba解析：由数学知识可知，金属棒下滑过程中，与坐标轴所围面积先增加后减小，穿过回路aOb的磁通量先增加后减小，根据楞次定律，感应电流方向先是ba，后是ab.答案：C10. (多选题)如图所示，垂直纸面向外的正方形匀强磁场区域内，有一位于纸面内、电阻均匀的正方形导体框abcd，现将导体框分别朝两个方向以v和3v的速度匀速拉出磁场，不计导体框重力的影响，则导体框分别从两个方向移出磁场的过程中()A导体框中产生的感应电流方向相同B导体框中产生的焦耳热相同C导体框ad边两端电势差相同D通过导体框截面的电量相同解析：由楞次定律可知导体框中产生的感应电流方向相同，A项正确；由电磁感应定律可得Q，因此导体框中产生的焦耳热不同，B项错误；两种情况下电源的电动势不相同，导体框ad边两端电势差不同，C项错误；由q知，通过导体框截面的电量与速度无关，D项正确答案：AD11. 如图所示，用恒定外力拉金属杆AB无摩擦匀速向右运动，若使滑动变阻器的滑片P向b端滑动，则()A. 滑片P滑到b端前，AB杆一定做减速运动B. 滑片P滑到b端前，AB杆一定仍做匀速运动C. 滑片P向b端滑动过程中，AB杆将一定做匀加速运动D. 滑片P向b端滑到某一位置，减小拉力可以使AB杆保持匀速运动答案：D12. 如图所示，两块水平放置的平行金属板间距为d，定值电阻的阻值为R，竖直放置的线圈匝数为n，绕制线圈导线的电阻为R，其他导线的电阻忽略不计，现有竖直向上的磁场B穿过线圈，在两极板中一个质量为m、电量为q、带正电的油滴恰好处于静止状态，则磁场B的变化情况是()A均匀增大，磁通量变化率的大小为B均匀增大，磁通量变化率的大小为C均匀减小，磁通量变化率的大小为D均匀减小，磁通量变化率的大小为解析：由带正电的油滴悬浮知下极板为高电势，可判断磁场均匀增大. Unqmg联立以上两式解.答案：A第卷(非选择题，共52分)二、实验题(本题有2小题，共14分请按题目要求作答)13(6分)在探究电磁感应现象的实验中，电流表刻度盘上的零刻度线在正中间，当电池的正极接电流表的右接线柱、负极与电流表的左接线柱相碰时，指针向右偏转如图所示电路，原线圈A放在副线圈B中，在合上电键S的瞬间，电流表指针应向_偏转；将原线圈A从副线圈B中拔出时，电流表指针应向_偏转答案：左(3分)右(3分)14(8分)传感器担负着信息采集任务，在自动控制中发挥着重要作用，传感器能够将感受到的物理量(如温度、光、声等)转换成便于测量的量(通常是电学量)，例如热敏电阻传感器，主要是应用了半导体材料制成的热敏电阻，热敏电阻随温度变化的图线如图甲所示，图乙是由热敏电阻Rt作为传感器制作的简单自动报警器线路圈甲乙(1)为了使温度过高时报警器响铃，c应接在_(填“a”或“b”)(2)若使启动报警器的温度提高些，应将滑动变阻器滑片P点向_移动(填“左”或“右”)(3)如果在调试报警器达到最低报警温度时，无论如何调节滑动变阻器滑片P都不能使报警器工作，且电路连接完好，各电路元件都能处于工作状态，则造成工作电路实际不能工作的原因可能是_.解析：(1)温度过高时热敏电阻阻值较小，继电器中工作电流较大，吸住簧片与a接触，报警器通电报警(2)若滑片向左移动，滑动变阻器阻值变大，只有报警温度提高，继电器才能达到工作电流进行控制(3)错误地把c接在b，则无论继电器怎样工作都不会使报警器获得电流而报警；若与继电器串接的电源电动势太低，电流不足以使继电器工作也不会报警答案：(1)a(2分)(2)左(2分)(3)c接在b(2分)错误地把c接在b或与继电器串接的电源电动势太低(2分)三、计算题(本题有3小题，共38分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)15(10分)发电厂输出的交流电压为22 kV，输送功率为2.2106 W，现在用户处安装一降压变压器，用户的电压为220 V，发电厂到变压器间的输电导线总电阻为22 .求：(1)输电导线上损失的电功率(2)变压器原、副线圈匝数之比解析：(1)输送电流I线 A100 A(2分)则损失功率为P损IR线100222 W2.2105 W. (3分)(2)变压器原线圈电压U1U总U线U总 I线R线2.2104 V10022 V19 800 V(3分)所以原、副线圈匝数之比901. (2分)答案：(1) 2.2105 W (2)90116(12分)正方形金属框每边长L0.1 m，总质量m0.1 kg，回路电阻R0.02 ，用细线吊住，线的另一端跨过两个定滑轮，挂着一个质量m0.14 kg的砝码线框上方有一磁感应强度B0.5 T的匀强磁场，如图所示，线框在M的牵引下做加速运动，当线框上边进入磁场后又做匀速运动(取g10 m/s2)求：(1)线框匀速上升时的速度多大？(2)线框匀速上升过程中重物M做功多少？其中有多少能量转变为电能？解析：(1)线框匀速运动的条件是：MgmgBIL(2分)又EBLv(1分)I(1分)联立得v m/s3.2 m/s(2分)(2)线框匀速上升过程的位移为L0.1 m，所以M做的功WMMgL0.14100.1 J0.14 J，(2分)M做的功一方面增加了线框的重力势能，一方面转化为电能根据能量守恒可知：WMmgLW电，(2分)W电WMmgL0.14J0.1100.1 J0.04 J. (2分)答案：(1)3.2 m/s(2)0.14J,0.04J17.(16分)如图所示，相距0.5 m足够长的两根光滑导轨与水平面成37角，导轨电阻忽略不计，下端连接阻值为2 的电阻R，导轨处在磁感应强度B2 T的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面斜向上ab、cd为水平金属棒且与导轨接触良好，它们的质量均为0.5 kg，电阻均为2 . ab棒与一绝缘水平细绳相连处于静止状态，现让cd棒从静止开始下滑，直至与ab相连的细绳刚好被拉断，在此过程中电阻R上产生的热量为0.5 J，已知细绳能承受的最大拉力为5 N求细绳被拉断时：(g10 m/s2，sin 370.6)(1)ab棒中的电流；(2)cd棒的速度；(3)cd棒下滑的距离解析：(1)ab棒受力平衡，得Tmcos 37mgsin 37BIL(2分)即I1 A. (2分)(2)cd棒产生的感应电动势为EBLv，R电阻与ab并联，并联电阻为R，(2分)ab两端电压为UE，且UIr，(2分)得到v6 m/s. (2分)(3)总的发热量Q与R的发热量Q的比值为6，(2分)因此总的热量为Q6Q3 J，由能量守恒定律得mgsin 37sQmv2(2分)解得s4 m. (2分)答案：(1)1 A (2)6 m/s(3)4 m