2019-2020年高中物理 综合测试卷A 新人教版选修3-2.doc

2019-2020年高中物理 综合测试卷A 新人教版选修3-2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2v/b的角速度转过90角那么()A通过导线横截面的电荷量q1q21nB通过导线横截面的电荷量q1q211C线框发热功率P1P22n1D线框发热功率P1P2123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mvC开始运动时，导体棒与导轨所构成回路的面积为SD当导体棒的速度为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0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()An0 Bm0 C.0 D.05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0.02 m2、电阻为0.1 的金属环铁芯的横截面积为0.01 m2，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0.2 T，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4.0103 VB金属环中感应电流方向是顺时针方向，感应电动势大小为4.0103 VC金属环中感应电流方向是逆时针方向，感应电动势大小为2.0103 VD金属环中感应电流方向是顺时针方向，感应电动势大小为2.0103 V7.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yLsin kx，长度为的直导轨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220 V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()A220 VB110 VC. V D. 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t0时刻起，线圈以恒定角速度绕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t0到tT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n1n241，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()A0B3毫安C48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ABBCl，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C线框所受外力的最大值为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t0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abbccOL/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9325所示，当金属杆在与磁场垂直的平面内以O为轴，以角速度顺时针匀速转动时，下列选项正确的是()AUac2UbOB. Uac2UabC电容器带电荷量QBL2CD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8 V，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It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It图象17(本题满分8分)如图所示，矩形线圈在0.01s内由原始位置转落至位置.已知ad5102m，ab20102m，匀强磁场的磁感应强度B2T，R1R31，R2R43.求：(1)平均感应电动势；(2)转落时，通过各电阻的平均电流(线圈的电阻忽略不计)18.(本题满分8分)如图所示，在水平面上有两条光滑的长直平行金属导轨MN、PQ，导轨间距离为L，导轨的电阻忽略不计，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨所在平面质量分别为ma、mb的两根金属杆a、b跨搁在导轨上，接入电路的电阻均为R.轻质弹簧的左端与b杆连接，右端被固定开始时a杆以初速度v0向静止的b杆运动，当a杆向右的速度为v时，b杆向右的速度达到最大值vm，此过程中a杆产生的焦耳热为Q，两杆始终垂直于导轨并与导轨良好接触求当b杆达到最大速度vm时：(1)b杆受到弹簧的弹力；(2)弹簧具有的弹性势能19(本题满分14分)如图所示，匀强磁场的磁感应强度B2 T，匝数n6的矩形线圈abcd绕中心轴OO匀速转动，角速度200 rad/s.已知ab0.1 m，bc0.2 m，线圈的总电阻R40 ，试求：(1)感应电动势的最大值，感应电流的最大值；(2)设t0时线圈平面与磁感线垂直，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式；(3)画出感应电流的瞬时值i随t变化的图象；(4)当t30时，穿过线圈的磁通量和线圈中的电流的瞬时值各是多大？(5)线圈从图示位置转过的过程中，感应电动势的平均值是多大？(6)线圈的发热功率多大？20(本题满分12分)发电机的端电压为220 V，输出功率为44 kW，输电导线的电阻为0.2 ，如果用原、副线圈匝数之比为110的升压变压器升压，经输电线路后，再用原、副线圈匝数比为101的降压变压器降压供给用户(1)画出全过程的线路图；(2)求用户得到的电压和功率；(3)若不经过变压而直接送到用户，求用户得到的功率和电压参考答案一单项选择题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12Bab/2.当回路为n匝，总电阻为nR时由qttt/R.可得q1q211.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()2E1nBavE2nB联立式，即可求出以下结果P1P221，故知C、D均错3.【答案】C【解析】由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mv，B错I，BS，QIt，联立得S，C对当vv0时，ll0，由I知，I，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U0B00r2，mU0nB0r2，r为金属杆的长度，则0.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I1n1I2n2知要使I2n1，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En10.20.01 V2103 V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EByv0，回路中的电阻RyR0，故回路中的电流I，大小为一定值，故A、B均错误；再由PI2RI2R0Lsin kx可知，在x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T，解得U110 V，则B正确9.【答案】B【解析】在0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T，线圈中无感应电流；在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正确二多项选择题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Lvt，所以线框中感应电动势的大小EBLvBv2t，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QItt，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FBIl，选项C错误；线框的热功率为PFvBIvtv，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，UaOBL2，UbOB(L)2BL2，UcOB(L)2BL2；则UacUaOUcOBL2，得Uac2UbO，A对；UabUaOUbOBL2，B项错误；电容器两端的电压为Uac，故QCUacBL2C，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错三非选择题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350400 F【解析】由qIt可知，It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Q370.21030.4 C2.96103 C，则C370 F.17. 答案：(1)1V(2)0.25A解析：线圈由位置转落至位置的过程中，穿过线圈的磁通量发生变化，即产生感应电动势，视这一线圈为一等效电源，线圈内部为内电路，线圈外部为外电路，然后根据闭合电路欧姆定律求解(1)设线圈在位置时，穿过它的磁通量为1，线圈在位置时，穿过它的磁通量为2，有1BSsin301102Wb，22102Wb，所以211102Wb.根据电磁感应定律可得EV1V.(2)将具有感应电动势的线圈等效为电源，其外电路的总电阻R2.根据闭合电路欧姆定律得总电流IA0.5A.通过各电阻的电流I0.25A.18.【解析】(1)设某时刻a、b杆速度分别为v和vm，经过很短的时间t，a杆移动距离为vt，b杆移动距离为vmt，回路面积改变量SL(vvm)t.由法拉第电磁感应定律，回路中的感应电动势E或直接写为EBL(vvm)回路中的电流Ib杆受到的安培力FbBIL当b杆的速度达到最大值vm时，b杆的加速度为0，设此时b杆受到的弹簧弹力为FT，由牛顿第二定律得FTFb，联立以上各式解得FT.(2)以a、b杆和弹簧为研究对象，设弹簧弹性势能为Ep，由能量转化与守恒定律得mavmav2mbv2QEp，故Epmavmav2mbv2Q.【答案】(1)19.【解析】(1)因为线圈匀速转动，感应电动势的最大值就出现在题图所示位置EmnBS620.10.2200 V48 V感应电流最大值Im A1.2 A.(2)感应电动势的瞬时值表达式：eEm sin t48sin 200t V.(3)it图象如图所示(4)当线圈从图示位置转过30角时，穿过线圈的磁通量和感应电动势e分别为：BL1L2sin 3020.10.2 Wb0.02 Wbe48sin 30 V24 V由欧姆定律可得此时电流瞬时值为：i0.6 A.(5)线圈从图示位置转过的过程中，磁通量的变化为BS线圈转过所用的时间t此过程中交变电动势的平均值nnnBSEm48 V30.6 V.(6)线圈的发热功率计算用电流有效值：P热()2R28.8 W.【答案】(1)48 V1.2 A(2)e48sin 200t V(3)见解析图(4)0.02 Wb0.6 A(5)30.6 V(6)28.8 W20.【解析】该题是输电线路的分析和计算问题，结合电路结构和输电过程中的电压关系和电流关系可解此题(1)线路图如图所示(2)升压变压器副线圈上的输出电压U2U12 200 V，升压变压器副线圈上的输出电流I2I1，升压变压器原线圈上的输入电流，由PU1I1得I1 A200 A，所以I2 A20 A.输电线路上的电压损失和功率损失分别为URI2R4 V，PRIR0.08 kW.降压变压器原线圈上的输入电流和电压分别为I3I220 A，U3U2UR2 196 V.降压变压器副线圈上的输出电压和电流分别为U4U3219.6 V，I4I3200 A.用户得到的功率P4U4I443.92 kW.(3)若不采用高压输电，线路损失电压为URI1R40 V，用户得到的电压UU1UR180 V，用户得到的功率为PUI136 kW.【答案】(1)见解析(2)219.6 V43.92 kW(3)180 V36 kW