物理(人教版選修3-2)檢測(cè)題期末綜合測(cè)試卷

1、期末檢測(cè)卷90分鐘總分值：100分第一卷選擇題50分一、選擇題此題共10小題，每題5分，共50分，每題的四個(gè)選 項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)符 合題目要求.把正確的選項(xiàng)前的符號(hào)填在括號(hào) 1. 如下列圖，蹄形磁鐵和矩形線圈均可繞豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)，現(xiàn)蹄形磁鐵 逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)從上往下看，那么矩形線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流情況和運(yùn) 動(dòng)情況為 0)A. 線圈將逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速與磁鐵一樣B. 線圈將逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速比磁鐵小C. 線圈轉(zhuǎn)動(dòng)中，感應(yīng)電流方向不斷變化D. 線圈轉(zhuǎn)動(dòng)中，感應(yīng)電流方向始終是ct d解析 當(dāng)磁鐵逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，可相當(dāng)于磁鐵不動(dòng)，線圈順時(shí)針轉(zhuǎn) 動(dòng)切割磁感線，用楞次定律判斷線圈

2、中電流的方向?yàn)閍bed,線圈中有電流，從而受到安培力作用.用左手定那么可判斷ab邊受力向外，ed邊受力向里.線圈逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，即與磁極同向轉(zhuǎn)動(dòng)，但轉(zhuǎn)動(dòng)角速度一 定小于磁場(chǎng)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度.如轉(zhuǎn)速一樣，那么磁通量不發(fā)生變化，線 圈中無(wú)感應(yīng)電流.線圈轉(zhuǎn)速小于磁鐵轉(zhuǎn)速，當(dāng)線圈落后磁鐵半圈后， 切割方向改變，電流方向變化，故 B、C選項(xiàng)正確.答案 BC2. 某電站用11 kV交變電壓輸電，輸送功率一定，輸電線的電阻 為R現(xiàn)假設(shè)用變壓器將電壓升高到 330 kV送電，下面選項(xiàng)正確的選 項(xiàng)是A.因I =昔，所以輸電上的電流增為原來(lái)的 30倍B.因?yàn)?= U所以輸電線上的電流減為原來(lái)的丄30C.因P=所以輸電線上

3、損失的功率為原來(lái)的900倍D.假設(shè)要使輸電線上損失功率不變，可將輸電線的半徑減為原來(lái)的30、ii解析 輸送功率一定，p= ui，電壓升咼后，電流變?yōu)樵瓉?lái)的33q=i30,應(yīng)選項(xiàng)A錯(cuò)，B選項(xiàng)正確;P損=I 2R輸電線損失功率為原來(lái)的1900,I1應(yīng)選項(xiàng)C錯(cuò)；根據(jù)R= PS，半徑為原來(lái)的30,電阻為原來(lái)的900倍， 應(yīng)選項(xiàng)D選項(xiàng)正確.答案 BD3. 一磁鐵自遠(yuǎn)處勻速沿一圓形線圈的軸線運(yùn)動(dòng)，并穿過(guò)線圈向遠(yuǎn)處而去，如下列圖，那么以下四個(gè)圖中較正確反映線圈中電流 I和時(shí)間t 的關(guān)系的是線圈中電流的圖示箭頭方向?yàn)檎较騈A.解析 當(dāng)條形磁鐵向右運(yùn)動(dòng)且并未穿過(guò)線圈過(guò)程中，通過(guò)線圈的 磁通量向右逐漸增加，由楞

4、次定律可知，線圈中的感應(yīng)電流為正方向, 當(dāng)條形磁鐵的正中央到達(dá)線圈位置時(shí)，磁通量的變化率為最小，感應(yīng) 電流為零，當(dāng)條形磁鐵正中央通過(guò)線圈后，穿過(guò)線圈向右的磁通量逐 漸減小，那么線圈中產(chǎn)生負(fù)方向的感應(yīng)電流，且先增大再減小，應(yīng)選 項(xiàng)B正確.答案 B4. 如下列圖，L是一個(gè)帶鐵芯的線圈，R為純電阻，兩條支路直流電阻阻值相等，那么在接通和斷開(kāi)電鍵的瞬間，電流表的讀數(shù)大小關(guān)系是A.C.解析 因?yàn)閮芍分绷麟娮柘嗟龋十?dāng)電鍵閉合，電路穩(wěn)定后，兩支路電流相等，設(shè)為I。，接通瞬間，由于L的自感作用，此時(shí)L相 當(dāng)于斷路，故lei。，丨2>1。，斷開(kāi)瞬間，L與R構(gòu)成閉合回路，由于L 的自感作用，L相當(dāng)于電源

5、，提供電流li'= I2'，故B選項(xiàng)正確.答案 B5. 閉合線圈垂直置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，假設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度如圖a所在0£,電流為一常量，在£T時(shí)間，電流仍為一常量，只是前后半 個(gè)周期電流方向相反.四個(gè)選項(xiàng)中只有 A符合題目要求.答案 A6. 2021 新課標(biāo)全國(guó)自耦變壓器鐵芯上只繞有一個(gè)線圈，原、副線圈都只取該線圈的某局部.一升壓式自耦調(diào)壓變壓器的電路如下圖，其副線圈匝數(shù)可調(diào).變壓器線圈總匝數(shù)為1900匝；原線圈為1100 匝，接在有效值為220 V的交流電源上.當(dāng)變壓器輸出電壓調(diào)至最大時(shí)，負(fù)載R上的功率為2.0 kW.設(shè)此時(shí)原線圈中電流有效值為li,負(fù) 載兩端電壓

6、的有效值為U2,且變壓器是理想的，那么 U和li分別約為 A. 380 V 禾口 5.3 AB . 380 V 禾口 9.1 AC. 240 V 禾口 5.3 AD . 240 V 禾口 9.1 A解析 對(duì)理想變壓器，原、副線圈功率一樣，故通過(guò)原線圈的電流11 = =A 9.1 A,負(fù)載兩端電壓，即為副線圈電壓，由一=,U 220ni n2n2可得380 V，應(yīng)選項(xiàng)B正確.ni答案 B7. 平行金屬導(dǎo)軌 MN豎直放置于絕緣水平地板上，如下列圖，金屬 桿PQ可以緊貼導(dǎo)軌無(wú)摩擦滑動(dòng)，導(dǎo)軌間除固定電阻R以外，其他局部 電阻不計(jì)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)B垂直穿過(guò)導(dǎo)軌平面，以下有兩種情況：第 1次， 先閉合開(kāi)關(guān)S,然

7、后從圖中位置由靜止釋放 PQ經(jīng)一段時(shí)間后PQ勻速 到達(dá)地面；第2次，先從同一高度由靜止釋放 PQ當(dāng)PQ下滑一段距 離后突然閉合開(kāi)關(guān)S,最終PC也勻速到達(dá)了地面.設(shè)上述兩種情況PQ 由于切割磁感線產(chǎn)生的電能都轉(zhuǎn)化為熱分別為 W、W,那么可以判 定A. V>V2B.C. W<V2D.以上結(jié)論都不正確解析 兩種情況下，PQ最終勻速到達(dá)地面，說(shuō)明受重力和安培力宵12v等大反向，安培力 F=才，所以落地時(shí)速度一樣，由能量守恒可得V W,故B選項(xiàng)正確.答案 B8 .如下列圖的電路可將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，該電路中b是固定不動(dòng)的金屬板，a是能在聲波驅(qū)動(dòng)下沿水平方向振動(dòng)的鍍有金屬層的振 動(dòng)膜，a、

8、b構(gòu)成了一個(gè)電容器，且通過(guò)導(dǎo)線與恒定電源兩極相接，假 設(shè)聲源S發(fā)出聲波，那么a振動(dòng)過(guò)程中A. a、b板之間的電場(chǎng)強(qiáng)度不變B. a、b所帶的電荷量不變C. 電路中始終有方向不變的電流D. 當(dāng)a板向右位移最大時(shí)，電容器電容最大解析 由題意可知，a板將在聲波的作用下沿水平左右振動(dòng)，a、b£ rS兩板距離不斷發(fā)生變化，由電容 C=可知，a板左右移動(dòng)時(shí)，電4 n kd容器電容不斷變化，由于兩極板電壓不變，所以電容器極板上的電荷 量不斷變化，即電容器有時(shí)充電，有時(shí)放電，故D選項(xiàng)正確.答案 D9. 一矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生交變電流的電動(dòng)勢(shì)為e=220 2sin100 n t V，對(duì)于這個(gè)交

9、變電流的說(shuō)確的是A. 此交變電流的頻率為100 Hz,周期為0.01 sB. 此交變電流電動(dòng)勢(shì)的有效值為 220 VC. 耐壓為220 V的電容器能夠在該交變電路中使用D. t = 0時(shí)，線圈平面與中性面垂直，此時(shí)磁通量為零解析 由電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值表達(dá)式可知，此交變電流的頻率為 50 Hz, 周期為0.02 s，有效值為220 V，最大值為220 - 2 V = 311 V，故A C選項(xiàng)錯(cuò)誤，B選項(xiàng)正確.當(dāng)t =0時(shí)，電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值為零，說(shuō)明 t =0時(shí)線圈處于中性面位置，通過(guò)線圈的磁通量為最大，故D選項(xiàng)錯(cuò)誤.答案 B10. 如圖相距為l的兩光滑平行導(dǎo)軌，平行放置在傾角為e的斜面上，導(dǎo)軌的右端接有

10、電阻 尺軌道電阻不計(jì)，斜面處在一勻強(qiáng)磁場(chǎng)B 中，磁場(chǎng)方向垂直于斜面向上，質(zhì)量為m電阻為2R的金屬棒ab放在導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌接觸良好，由靜止釋放，下滑距離s后速度最大，那么B.下滑過(guò)程電阻R消耗的最大功率為亦眾6 R3 2.2 .c.下滑過(guò)程克制安培力做的功為號(hào)Bnr9 32 i 2 6D.下滑過(guò)程克制安培力做的功為 mgs sin 6 - 譽(yù)；6 R解析 ab棒下滑過(guò)程中受重力，軌道支持力和安培力作用，加速度a= 0時(shí)速度最大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，電路中電流最大，電阻消耗熱功率最大.當(dāng)a= 0時(shí)，有2 2.BLvm3mgRin 6mcpin 6 = BlnL= _3R, vm=記 ,解得 Im= M

11、 =學(xué)=mgBL1 ,R、R、回路最大總功率p總=I mR總=2r22.2 八t 十一，口亠2P總mg sin 6B2L2電阻R消耗的最大功率I nR= 3 =亍 R故A選項(xiàng)正確，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；由能量守恒有mgh= 2mVm+ Q,| W安I = Q= mgh- 2mm= mgsin 6 警器 9 R,故 D選項(xiàng)正確,22B LC選項(xiàng)錯(cuò)誤.答案 AD第二卷非選擇題，共50分二、填空題此題共2小題，每題8分，共16分，將正確結(jié)果填在題中橫線上11. 現(xiàn)將電池組、滑動(dòng)變阻器、帶鐵芯的線圈 A、線圈B、電流計(jì)零刻線在正中位置與開(kāi)關(guān)如下列圖連接在一起，在開(kāi)關(guān)閉合、線圈A在線圈B中的情況下，某同學(xué)發(fā)現(xiàn)當(dāng)他

12、將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片P向左滑動(dòng)時(shí)，電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)，由此可以推斷：如果將線圈A從線圈B 中抽出時(shí)，電流表指針 .當(dāng)開(kāi)關(guān)由斷開(kāi)狀態(tài)突然閉合，電流表指針將.當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片 P向右滑動(dòng)時(shí)，電流表指針填右偏、左偏.解析 因?yàn)榛瑒?dòng)變阻器的滑動(dòng)片 P向左滑動(dòng)時(shí)，接入電路的電阻 增大，電流減小，穿過(guò)線圈 B的磁通量減小，指針右偏.反之穿過(guò)線 圈B的磁通量增大，指針左偏，所以 A抽出時(shí)磁通量減小，電流表指 針右偏，開(kāi)關(guān)接通瞬間和滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)片 P向右滑動(dòng)時(shí)，磁通量增 大，指針左偏.答案1右偏2左偏3左偏12. 如下列圖的理想變壓器供電的電路中，假設(shè)將 S閉合，那么電 流表A的示數(shù)將，電流表A的示數(shù)將，電

13、流表A的示數(shù)將,電壓表V的示數(shù)將.填變大、變小或不變解析 S閉合，R、R并聯(lián)后，總電阻減小，電壓不變，干路中總 電流變大，A示數(shù)增大，V的示數(shù)不變，A3示數(shù)變大，故R兩端電壓不 變，Ai示數(shù)不變.答案不變變大變大不變?nèi)⒂?jì)算題共3小題，共34分.解容許寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明， 方程和重要的演算步驟，只寫(xiě)出最后答案的不能得分，有數(shù)值計(jì)算的 題，在答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位13. 10分如下列圖，匝數(shù) N= 100匝、截面積S= 0.2 m2、電阻r=0.5 Q的圓形線圈MN處于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間按B= 0.6 + 0.02t(T)的規(guī)律變化.處于磁場(chǎng)外的電阻R= 3.5Q,

14、6 Q,電容C- 30卩F,開(kāi)關(guān)S開(kāi)始時(shí)未閉合，求：(1) 閉合S后，線圈兩端M N兩點(diǎn)間的電壓UMn和電阻R消耗的電 功率；(2) 閉合S一段時(shí)間后又翻開(kāi)S,那么S斷開(kāi)后通過(guò)R的電荷量為 多少？AB解析 (1)線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E = N = N S =AtAt100X 0.02 x 0.2 V = 0.4 V.通過(guò)電源的電流, E0.4I =A= 0.04 A.R + R+ r 3.5 +6 + 0.5線圈兩端M N兩點(diǎn)間的電壓 U尸l(R + R)=0.04 x 9.5 V = 0.38 V.電阻 R消耗的功率 F2= |2R = 0.042x 6 W/= 9.6 x 10-3 W.(2

15、)閉合S一段時(shí)間后，電路穩(wěn)定，電容器 C相當(dāng)于開(kāi)路，其兩端電壓LC等于R兩端的電壓，即UC= IR2= 0.04 x 6 V = 0.24 V.電容器充電后所帶電荷量為Q= CU= 30x 10-6x0.24 C = 7.2 x 10-6 C.當(dāng)S再斷開(kāi)后，電容器通過(guò)電阻R放電，通過(guò) R的電荷量為-67.2 x 10 C.答案 (1)0.38 V 9.6 x 10 W(2)7.2 x 10-6 C14. (11分)在B= 0.5 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一個(gè)匝數(shù) N= 100匝的 矩形線圈，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)ab= 0.2 m Lbc= 0.1 m線圈繞中心軸 OO以角速 度3= 314 rad/s由圖所示位

16、置逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)(從上往下看)，試求:a1JI11IIdI1IIBhT1 II11C0(1) 線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值；(2) 線圈轉(zhuǎn)過(guò)30°時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值；1(3) 線圈轉(zhuǎn)過(guò)1周期的過(guò)程中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值.解析(1)將立體圖改畫(huà)成平面俯視圖，如下列圖.當(dāng)線圈平面與磁感線平行時(shí)，ab、cd兩邊垂直切割磁感線，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最 大O;LbcEm= 2NBL皆 2NBLb3 2=NBwLabLbc= 314 V.(2) 當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過(guò)30°時(shí)，如下列圖，LbcE = 2NBLbVcos30° = 2NBIatwcos30° = NBwLabLb

17、cCOs30° =31423 v = 271.9 V.1(3) 線圈轉(zhuǎn)過(guò)4周期過(guò)程中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值由磁通量變化率得BASBASwE = 1 = N t = 4N= 4NEAS = 200 V.At T2n2 n4w答案(1)314 V(2) 271.9 V(3) 200 V15. (13分)兩根相距為L(zhǎng)的足夠長(zhǎng)的金屬直角導(dǎo)軌如下列圖放置， 它們各有一邊在同一水平面，另一邊垂直于水平面.質(zhì)量均為m的金屬細(xì)桿ab、cd與導(dǎo)軌垂直接觸形成閉合回路，桿與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦 因數(shù)均為 卩，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，回路總電阻為 2R整個(gè)裝置處于磁感應(yīng) 強(qiáng)度大小為B,方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.當(dāng) ab桿在平行于水平導(dǎo) 軌的拉力F作用下以速度V1沿導(dǎo)軌勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，cd桿也正好以速度V2 向下勻速運(yùn)動(dòng).重力加速度為