物理選修3-2綜合練習

1、本冊質(zhì)量評估第14章（90分鐘100分）一、選擇題（本大題共10小題，每小題4分，共40分.每小題至少 一個答案正確，選不全得2分）1. 關(guān)于傳感器的下列說法正確的是（）A. 傳感器的材料可以是由半導體材料制成的， 也可以是由金屬材料制 成的B. 傳感器主要通過感知電壓的變化來傳遞信號C. 通常的傳感器可以直接用來進行自動控制D. 傳感器可以將所有信號轉(zhuǎn)換成電學量2. 如圖所示，A和A是完全相同的燈泡，線圈L的電阻可以忽略，下列說法正確的是（）A. 合上開關(guān)S接通電路時，A先亮，A后亮，最后一樣亮B. 合上開關(guān)S接通電路時，A、A始終一樣亮C. 斷開開關(guān)S切斷電路時，A立即熄滅，A過一會兒才熄

2、滅D. 斷開開關(guān)S切斷電路時，A、A都過一會兒才熄滅3. 一矩形線圈位于一隨時間t變化的勻強磁場內(nèi)，磁場方向垂直線圈 所在的平面（紙面）向里，如圖甲所示，磁感應強度 B隨t的變化規(guī)律如圖乙所示.以I表示線圈中的感應電流，以圖甲中線圈上箭頭所示順時針方向的電流為正，則以下的I-t圖像中正確的是（ ）XXXXXXXXXxxxXXXX()4. （2011 太原高二檢測）如圖所示，abed為一邊長為L、 匝數(shù)為N的正方形閉合線圈，繞對稱軸 00勻速轉(zhuǎn)動，角 速度為3 .空間中只有00左側(cè)存在垂直紙面向里的勻強磁 場，磁感應強度為B.若閉合線圈的總電阻為R,則（）A. 線圈中電動勢的有效值為NB? 3B

3、. 線圈中電流方向每秒鐘改變次數(shù)為次JIC. 在轉(zhuǎn)動一圈的過程中，線圈中有一半時間沒有電流珅2XXX XXXXxXXXX X xO X X XD. 當線圈轉(zhuǎn)到圖中所處的位置時，穿過線圈的磁通量為5. （2011 安徽高考）如圖所示的區(qū)域內(nèi)有垂直 于紙面的勻強磁場，磁感應強度為 B.電阻為R、 半徑為L、圓心角為45°的扇形閉合導線框繞 垂直于紙面的0軸以角速度3勻速轉(zhuǎn)動（0軸位于磁場邊界）.則線框內(nèi)產(chǎn)生的感應電流的有效值為（A.BL2 -2R2R4R6. 如圖所示，變頻交變電源的頻率可在 20 Hz到20 kHz之間調(diào)節(jié)， 在某一頻率時，A、A兩只燈泡的熾熱程度相同.則下列說法中正確

4、的是（ ）o O變頻電源AiC-rLA. 如果將頻率增大,B. 如果將頻率增大,C. 如果將頻率減小,D. 如果將頻率減小,A熾熱程度減弱、A熾熱程度加強、A熾熱程度減弱、A熾熱程度加強、A熾熱程度加強A熾熱程度減弱A熾熱程度加強A熾熱程度減弱7. （2011 山東高考）為保證用戶電壓穩(wěn)定在 220 V,變電所需適時進行調(diào)壓，圖甲為調(diào)壓變壓器示意圖保持輸入電壓ui不變，當滑動 接頭P上下移動時可改變輸出電壓.某次檢測得到用戶電壓U2隨時間A. U2 =190,2sin （50 ：t） VB. u2 =190J2sin（100t）VC. 為使用戶電壓穩(wěn)定在220 V，應將P適當下移D. 為使用戶

5、電壓穩(wěn)定在220 V，應將P適當上移8. 繞有線圈的鐵心直立在水平桌面上，鐵心上套著一個鋁環(huán)，線圈與電源、開關(guān)相連，如圖所示閉合開關(guān)的瞬間，鋁環(huán)跳起一定高度保持開關(guān)閉合，下列現(xiàn)象正確的是（）A. 鋁環(huán)停留在這一高度，直到開關(guān)斷開鋁環(huán)回落B. 鋁環(huán)不斷升高，直到斷開開關(guān)鋁環(huán)回落C. 鋁環(huán)回落，斷開開關(guān)時鋁環(huán)不再跳起9.如圖所示,虛線框內(nèi)存在磁感應強度為B的勻強磁場，導線的三條D. 鋁環(huán)回落，斷開開關(guān)時鋁環(huán)又跳起豎直邊電阻均為r,長均為L,兩橫邊電阻不計，線框平面與磁場方向垂直當導線框以恒定速度v向右運動,ab邊進入磁場時，ab兩端電勢差為ui,當cd邊進入磁場時,ab兩端電勢差為U2,則（）e

6、cXXXXXXXXXA.Uj = BLvB.u-BLvC.u2 二 BLv3D.u2 =2BLv310. （2011 杭州高二檢測）某小型水電站的電能輸送示意圖如圖所 示.發(fā)電機的輸出電壓為200 V，輸電線總電阻為r，升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)分別為n-、尊，降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)分別為 血、中（變壓器均為理想變壓器）.要使額定電壓為220 V的用電器正常工 作，則（）升壓變壓器降壓變壓器a. n2 > n3n1 n4B.Z< 匹n1 n4C.升壓變壓器的輸出電壓等于降壓變壓器的輸入電壓D.升壓變壓器的輸出功率大于降壓變壓器的輸入功率二、實驗題（本大題共2小題，共14分）11.

7、（6分）如圖為“研究電磁感應現(xiàn)象”實驗中所用器材的示意圖試回答下列問題：（1）在該實驗中電流計G的作用是（2）按實驗要求，將實物連成電路.（3）在產(chǎn)生感應電流的回路中，圖中器材相當于電源的是12. （8分）如圖甲所示為半導體材料做成的熱敏電阻的阻值隨溫度變化的曲線，圖乙為用此熱敏電阻R和繼電器設(shè)計的溫控電路，設(shè)繼電器的線圈電阻為RX=50 Q,當繼電器線圈中的電流I c大于或等于20 mA時，繼電器的銜 鐵被吸合.左側(cè)電源電動勢為6V，內(nèi)阻可不計，溫度滿足什么條件 時，電路右側(cè)的小燈泡會發(fā)光？0 20406080 "龍甲o o o Oo o o O4 3 2 1三、計算題(本大題共4

8、小題，共46分，要有必要的文字說明和解 題步驟，有數(shù)值計算的要注明單位)13. ( 10分)(2011 松原高二檢測)交流發(fā)電機的原理如圖甲所示， 閉合的矩形線圈放在勻強磁場中，繞 00軸勻速轉(zhuǎn)動，在線圈中產(chǎn) 生的交變電流隨時間變化的圖像如圖乙所示，已知線圈的電阻為R=2.0 Q ,求：甲(1) 通過線圈導線的任一個橫截面的電流的最大值是多少？(2) 矩形線圈轉(zhuǎn)動的周期是多少？(3) 線圈電阻上產(chǎn)生電熱的功率是多少？(4) 保持線圈勻速運動，1 min內(nèi)外界對線圈做的功是多少?ab為原線14. （11分）（2011 江蘇高考）如圖甲為一理想變壓器, 圈，ce為副線圈，d為副線圈引出的一個接頭，

9、原線圈輸入正弦式交變電壓的u t圖像如乙圖所示.若只在ce間接一只Re=400 Q的電阻，或只在de間接一只甩=225Q的電阻，兩種情況下電阻消耗的功率均為80 W.(1)(2)(3)請寫出原線圈輸入電壓瞬時值 Uab的表達式;求只在ce間接400 Q電阻時，原線圈中的電流li；求ce和de間線圈的匝數(shù)比ncende15.（12分）如圖，勻強磁場的磁感應強度方向垂直紙面向里，大小隨時間的變化率；B：tk為負的常量，用電阻率為p、橫截面積為S的 二k,硬導線做成一個邊長為l的方框；將方框固定在紙面內(nèi)，其右半部位于磁場區(qū)域中，求:xXX(1) 導線中感應電流的大??；(2) 磁場對方框作用力大小隨時

10、間的變化的關(guān)系式.16. (13分)如圖所示，兩根與水平面成0 =30°角的足夠長的光滑 金屬導軌平行放置，導軌間距為L=1 m導軌底端接有阻值為1 Q的 電阻R導軌的電阻忽略不計.整個裝置處于勻強磁場中，磁場方向 垂直于導軌平面斜向上，磁感應強度 B=1T.現(xiàn)有一質(zhì)量為m=0.2 kg、 電阻不計的金屬棒用細繩通過光滑滑輪與質(zhì)量為M=0.5 kg的物體相連，細繩與導軌平面平行，將金屬棒與M由靜止釋放，棒沿導軌運動 了 2m后開始做勻速運動.運動過程中，棒與導軌始終保持垂直接觸. 求：(1) 金屬棒勻速運動時的速度；(2) 金屬棒從釋放到開始勻速運動的過程中， 電阻R上產(chǎn)生的熱量;(

11、3) 若保持某一大小的磁感應強度 B1不變，取不同質(zhì)量的物體拉動 金屬棒，測出金屬棒相應的做勻速運動的v值，得到實驗圖像如圖所 示，請根據(jù)圖中的數(shù)據(jù)計算出此時的 B.(4) 改變磁感應強度的大小為 R, E2=2B，其他條件不變，請說明圖 線如何變化.答案解析1. 【解析】選A.半導體材料可以制成傳感器，金屬材料也可以制成傳 感器，如金屬氧化物可以制成溫度計， A對.傳感器不但能感知電壓 變化，還能感知力、溫度等，B錯；傳感器只能將能感知的信號轉(zhuǎn)換 為電信號，D錯有的傳感器能夠自動控制，有的不能， C錯.2. 【解析】選A、D.閉合開關(guān)時，由于自感電動勢的作用，Ai電路中 的電流只能逐漸增大到

12、與 A2中的電流相同，故A對，B錯.開關(guān)由閉 合到斷開丄相當于電源，Ai、A2、L組成閉合回路，電路中的電流逐 漸減小，故C錯，D對.3. 【解析】選A.由 .汨 可知，01 s內(nèi)I大小不變，C錯.依據(jù)楞:t次定律，01 s內(nèi)感應電流為逆時針方向，B錯.45 s內(nèi)，B不變, I=0, D錯，綜合以上分析可知A對.4. 【解析】選B.線圈在轉(zhuǎn)動過程中，除線圈平行磁場方向時始終有NN條邊在切割磁感線,因此線圈中電動勢表達式為條邊在切割磁感線，因此線圈中始終有電流，故C錯由于始終只有1 2 e NBL si nt,2由此可知，線圈中電流方向每秒鐘改變次數(shù)為.，次，因此B正確磁動勢有效值表達式為EJ2

13、故A錯由"2 f貝UE=ma= NBL2,4242 二通量與平面相對應，與線圈匝數(shù)無關(guān)，因此D錯.5. 【解析】選D.線框進入磁場和穿出磁場產(chǎn)生的感應電動勢均為12產(chǎn)生感應電動勢的時間均為T由一個周期產(chǎn)生的電熱E B L ,8BL2 2 T 2解得 BL2選D.Q =() R 2 =1 RT,I,R84R6. 【解析】選B、C.某一頻率時，兩只燈泡熾熱程度相同，應有兩燈泡消耗的功率相同，頻率增大時，感抗增大，而容抗減小，故通過A1的電流增大，通過A2的電流減小，故B項正確；同理可得C項正確，故選B、C.7. 【解析】選B、D.由圖像可知，正弦式交變電壓的最大值為19oO V,其周期為

14、0.02 S,可得其表達式為口 190 2sin( 100"：t)V B選項正確，又在U1、n2不變的前提下通過改變n1來使U2增大，由吐可得應使u2 n2n1減小，故應將P適當上移，D選項正確.【方法技巧】交變電流圖像與變壓器綜合問題的求解技巧 解答此類問題應把握以下幾點:(1) T、Imax ( Umax)能直接從正(余)弦交流電圖像中讀出(2) 有效值和最大值滿足1/ x2倍關(guān)系，周期和頻率滿足(3) 原線圈輸入功率和副線圈輸出功率相等(4) U2由Ui決定，Il由I2決定.8. 【解析】選C.閉合開關(guān)的瞬間，穿過鋁環(huán)的磁通量發(fā)生變化，根據(jù) 楞次定律，鋁環(huán)將產(chǎn)生感應電流阻礙其磁

15、通量的變化，因此鋁環(huán)跳起一定高度保持開關(guān)閉合，磁通量不再變化，鋁環(huán)中沒有感應電流產(chǎn)生，將回落斷開開關(guān)時線圈形不成回路，沒有電流，因此線圈中就 形不成磁場，鋁環(huán)將不再跳起.ef為外電路，B對;cd邊、ab邊同時切割磁感線時uBLv1h 3 r/2 = 3BLv,3 r329.【解析】選B、D.ab邊切割磁感線時，電動勢為BLv,ab為電源,cd、BLvU2二r 2iBLv,電動勢為BLv,cd、ab并聯(lián)作為內(nèi)電路,ef為外電路，D對.10. 【解析】選A、D.根據(jù)變壓器工作原理可知 匹 u2 n3u3由n1200 V ' n4220 V '于輸電線路上損失一部分電壓，升壓變壓器的

16、輸出電壓U2大于降壓變壓器的輸入電壓U3，所以n n A正確，B、C錯誤.升壓變壓器n1 n4的輸出功率等于降壓變壓器的輸入功率加上輸電線上損失的功率, 正確.11. 【解析】（1 ）電流計的指針偏轉(zhuǎn)情況用來說明有無感應電流產(chǎn)生 及電流方向.（2）電路連接如圖所示.D（3）小螺線管A的磁場引起大螺線管B發(fā)生電磁感應現(xiàn)象，B相當 于電源答案：（1 ）檢測線圈中有無電流及其方向（2）見解析圖（3）線圈B12. 【解析】熱敏電阻與繼電器串聯(lián)，若使電流不小于lc=20 mA,則總電阻不大于ER 總= 3000.1 c由于R總二Rt+Rx，則Rt不大于250 Q.由甲圖可看出，當Rt=250 Q時，溫度

17、t=50 C ,即溫度不小于50 C . 答案：溫度不小于50 C時，電路右側(cè)的小燈泡會發(fā)光.13. 【解析】（1）由乙圖可知通過線圈導線的任一個橫截面的電流的最 大值Imax = 2.0 A.（2 分）矩形線圈轉(zhuǎn)動的周期T=4.0 XI。-3 s.(2分)由有效值imax知，r線圈電阻上產(chǎn)生的電熱功率為2 i2p = I R 二 R = 4 W.2(3分)(4) 由能量守恒定律可知，外界對線圈做的功先轉(zhuǎn)化成電能再轉(zhuǎn)化成 電熱，1分鐘內(nèi)外界對線圈做的功 W=Pt=240 J.(3分)答案:(1)2.0 A (2)4.0 XO-3 s(3)4 W(4) 240 J14. 【解析】(1)由乙圖知3

18、 =200 n rad/s,(1分)電壓瞬時值uab=400sin 200 兀t(V)（2 分）(2)電壓有效值U1(1分)理想變壓器P1=P2(1分)原線圈中的電流丨1巴=0.28 AU1（1 分）（3）設(shè)ab間匝數(shù)為ni,根據(jù)變壓器規(guī)律有U1 Ucence（1分）Udende（1 分）由題意有:Rce Rde（1 分）聯(lián)立可得:nde I RdeRce4=Rde3（2 分）答案：（1）Uab=400sin 200 兀t V（2）0.28 A（3）4 315.【解析】（1）e竺tAt2聯(lián)立得kIS （2分） （2分） （2分）（1分）（2）F=II B（1分）.F B（2 分）二 Il -.:t.1?可得 AF k2|2S（2 分）：t 一 8：、.答案：（1）坐 （2） .F _k2|2S8， .'4 " 8；?16.【解析】（1）由于金屬棒勻速運動，以金屬棒為研究對象，則其 受力平衡，即b2l2v（ 2 分）Mg = mgsin v解得口怡（2 分）B2L2（2）設(shè)金屬棒從釋放到開始勻速運動的過程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量為Q （即安培力做功的大?。?，根據(jù)動能定理得,Mgs-m