高中物理測試題(選修3-2).doc

選修3-2測試題說明：本試卷分第卷和第卷兩部分，共150分；答題時間120分鐘第卷（選擇題，共40分）一、選擇題（本題共10小題，每小題4分，共40分在每題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確全部選對的得4分，選不全的得3分，有選錯或不答的得0分）1如圖所示，為早期制作的發(fā)電機及電動機的示意圖，A盤和B盤分別是兩個可繞固定轉 軸轉動的銅盤，用導線將A盤的中心和B盤的邊緣連接起來，用另一根導線將B盤的中 心和A盤的邊緣連接起來當A盤在外力作用下轉動起來時，B盤也會轉動則下列說 法中正確的是（ ）A不斷轉動A盤就可以獲得持續(xù)的電流，其原因是將整個銅盤看成沿徑向排列的無數(shù) 根銅條，它們做切割磁感線運動，產(chǎn)生感應電動勢B當A盤轉動時，B盤也能轉動的原因是電流在磁場中受到力的作用C當A盤順時針轉動時，B盤逆時針轉動D當A盤順時針轉動時，B盤也順時針轉動2阻值為10的電阻接到電壓波形如圖所示的交流電源上以下說法 中正確的是（ ）A電壓的有效值為10VB通過電阻的電流有效值為A C電阻消耗電功率為5WD電阻每秒種產(chǎn)生的熱量為10J3水平固定放置的足夠長的U形金屬導軌處于豎直向上的勻強磁場中，在導軌上放著金屬 棒ab，開始時ab棒以水平初速度v0向右運動，最后靜止在導軌上，就導軌光滑和粗糙兩 種情況比較，這個過程（ ）A安培力對ab棒所做的功相等 B電流所做的功相等C產(chǎn)生的總熱量相等 Dab棒的動量改變量相等4在變電所，經(jīng)常要用交流電表去檢測電網(wǎng)上的強電流，使用的儀器是電流互感器，下列 圖中能正確反映其工作原理的是（ ）5如圖所示，MN是一根固定的通電直導線，電流方向由N到M，今將一金屬框abcd放在 導線上，讓線框的位置偏向導線的左邊，兩者彼此絕緣當導線中的電流突然增大時， 線框整體受力情況為（ ）A受力沿x軸正向 B受力沿x軸負向C受力沿y軸正向 D受力沿y軸負向6如圖所示，相距為L的兩條足夠長的光滑平行軌道上，平行放置兩根質量和電阻都相同 的滑桿ab和cd，組成矩形閉合回路軌道電阻不計，勻強磁場B垂直穿過整個軌道平面開 始時ab和cd均處于靜止狀態(tài)，現(xiàn)用一個平行軌道的恒力F向右拉ab桿，則下列說法正 確的是（ ）Acd桿向左運動Bcd桿向右運動Cab與cd桿均先做變加速運動，后做勻速運動Dab與cd桿均先做變加速運動，后做勻加速運動7如圖所示，兩種情況下變壓器燈泡L2、L3的功率均 為P，且L1、L2、L3為相同的燈泡，匝數(shù)比為，則圖（a）中L1的功率和 圖（b）中L1的功率分別為（ ）AP、P B9P、 C、9P D、9P8如圖所示，一根長導線彎成“n”形，通以直流電I，正中間用不計長度的一段絕緣線懸 掛一金屬環(huán)C，環(huán)與導線處于同一豎直平面內，在電流I增大的過程中，下列敘述正確的 是（ ）A金屬環(huán)C中無感應電流產(chǎn)生 B金屬環(huán)C中有沿逆時針方向的感應電流C懸掛金屬環(huán)C的豎直線拉力變大 D金屬環(huán)C仍能保持靜止狀態(tài)9振弦型頻率傳感器的結構如圖所示，它由鋼弦和永磁鐵兩部分組成，鋼弦上端用固定夾 塊夾緊，下端的夾塊與一膜片相連接，當弦上的張力越大時，弦的固有頻率越大這種 裝置可以從線圈輸出電壓的頻率確定膜片處壓力的變化下列說法正確的是（ ）A當軟鐵塊與磁鐵靠近時，a端電勢高B當軟鐵塊與磁鐵靠近時，b端電勢高C膜上的壓力較小時，線圈中感應電動勢的頻率高D膜上的壓力較大時，線圈中感應電動勢的頻率高10在圖中的（a）、(b)、(c)中除導體棒ab可動外，其余部分均固定不動，（a）圖中的電容器C原來不帶電，設導體棒、導軌和直流電源的電阻均可忽略，導體棒和導軌間的摩擦也不計圖中裝置均在水平面內，且都處于方向垂直水平面（即紙面）向下的勻強磁場中，導軌足夠長，今給導體棒ab一個向右的初速度v0，導體棒的最終運動狀態(tài)是（ ）A三種情況下，導體棒ab最終都是勻速運動B圖（a）、(c)中ab棒最終將以不同的速度做勻速運動；圖（b）中ab棒最終靜止C圖（a）、（c）中，ab棒最終將以相同的速度做勻速運動D三種情況下，導體棒ab最終均靜止第卷（非選擇題，共110分）二、本題共2小題，共20分，把答案填在題中相應的橫線上或按題目要求作答11（12分）（1）有一個稱為“千人震”的趣味物理小實驗，實驗是用一節(jié)電動勢為1.5V的新干電池，幾根導線、開關和一個用于日光燈上的鎮(zhèn)流器，幾位做這個實驗的同學手拉手成一串，另一位同學將電池、鎮(zhèn)流器、開關用導線將它們首、尾兩位同學兩個空著的手相連，如圖所示，在通或斷時就會使連成一串的同學都有觸電感覺，該實驗原理是_；人有觸電感覺時開關是通，還是斷的瞬間_，因為_ （2）在操場上，兩同學相距L為10m左右，在東偏北、西偏南11的沿垂直于地磁場方向的兩個位置上，面對面將一并聯(lián)銅芯雙絞線，象甩跳繩一樣搖動，并將線的兩端分別接在靈敏電流計上雙絞線并聯(lián)后的電阻R為2，繩搖動的頻率配合節(jié)拍器的節(jié)奏，保持f=2Hz如果同學搖動繩子的最大圓半徑h=1m，電流計的最大值I=3mA試估算地磁場的磁感應強度的數(shù)量級_數(shù)學表達式B=_（用R,I,L,f,h等已知量表示）將兩人的位置改為與剛才方向垂直的兩點上，那么電流計的讀數(shù)_12（10分）為了測定和描繪“220V 40W”的白熾燈燈絲的伏安特性曲線，可以利用調壓變壓器供電調壓變壓器上一一種自耦變壓器，它只有一組線圈L，繞在閉合的環(huán)形鐵芯上，輸入端接在220B交流電源的火線與零線之間，輸出端有一個滑動觸頭P，移動它的位置，就可以使輸出電壓在0250V之間連續(xù)變化，如圖所示，畫出的是調壓變壓器的電路圖符號實驗室備有交流電壓表、交流電流表、滑動變阻器、電鍵、導線等實驗器材（1）在圖中完成實驗電路圖 （2）說明按的實驗電路圖進行測量，如果電表內阻的影響不能忽略，電壓較高段與電壓較低段相比較，哪段誤差更大？為什么？_ _三、本題共6小題，共90分解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位13（14分）如圖甲所示的電路中，D為二極管（正向電阻為零，反向電阻為無窮大），當在AB間加上如圖乙所示的交流電壓時，求： （1）在01102s時間內通過R1的電流； （2）1s內電阻R3所消耗的電能14（14分）在開展研究性學習的過程中，某同學設計了一個利用線圈測量轉輪轉速的裝置如圖所示，在輪子的邊緣貼上小磁體，將小線圈靠近輪邊放置，接上數(shù)據(jù)采集器和電腦（即DIS實驗器材）如果小線圈的面積為S，圈數(shù)為N匝，小磁體附近的磁感應強度最大值為B，回路的總電阻為R，實驗發(fā)現(xiàn)，輪子轉過角，小線圈的磁感應強度由最大值變?yōu)榱阋虼?，他說“只要測得此時感應電流的平均值I，就可以測出轉輪轉速的大小”請你運用所學的知識，通過計算對該同學的結論作出評價15（14分）如圖甲所示是一種自行車上照明用的車頭燈，圖乙是這種車頭燈發(fā)電機的結構示意圖，轉軸的一端裝有一對隨軸轉動的磁極，另一端裝有摩擦小輪電樞線圈繞在固定的U形鐵芯上，自行車車輪轉動時，通過摩擦小輪帶動磁極轉動，使線圈中產(chǎn)生正弦交變電流，給車頭燈供電已知自行車車輪半徑cm，摩擦小輪半徑cm，線圈有n=800匝，線圈橫截面積S=20cm2，總電阻R1=40,旋轉磁極的磁感應強度B=0.010T，車頭燈電阻R2=10.當車輪轉動的角速度=8rad/s時，求： （1）發(fā)電機磁極轉動的角速度； （2）車頭燈中電流的有效值16（16分）如圖所示，平行金屬導軌豎直放置，僅在虛線MN下面的空間存在著磁感應強度隨高度變化的磁場（在同一水平線上各處磁感應強度相同），磁場方向垂直紙面向里導軌上端跨接一定值電阻R，質量為m的金屬棒兩端各套在導軌上并可在導軌上無摩擦滑動，導軌和金屬棒的電阻不計，將導軌從O處由靜止釋放，進入磁場后正好做勻減速運動，剛進入磁場時速度為v，到達P處時速度為v/2，O點和P點到MN的距離相等，求： （1）求金屬棒在磁場中所受安培力F1的大小； （2）若已知磁場上邊緣（緊靠MN）的磁感應強度為B0，求P處磁感應強度BP； （3）在金屬棒運動到P處的過程中，電阻上共產(chǎn)生多少熱量？17（16分）如圖所示為檢測某傳感器的電路圖，傳感器上標有“3V 0.9W”的字樣（傳感器可看作一個純電阻），滑動變阻器R0上標有“10 1A”的字樣，電流表的量程為0.6A，電壓表的量程為3V （1）根據(jù)傳感器上的標注，計算該傳感器的電阻和額定電流 （2）若電路各元件均完好，檢測時，為了確保電路各部分的安全，在a、b之間所加的電源電壓的最大值是多少？ （3）根據(jù)技術資料可知，如果傳感器的電阻變化超過1，則該傳感器就失去了作用實際檢測時，將一個電壓恒定的電壓加在圖中a、b之間（該電源電壓小于上述所求電壓的最大值），閉合開關S，通過調節(jié)R0來改變電路中的電流和R0兩端的電壓檢測記錄如下：電壓表示數(shù)U/V電流表示數(shù)I/A第一次1.480.16第二次0.910.22若不計檢測電路對傳感器電阻的影響，通過計算分析，你認為這個傳感器是否仍可使用？此時a、b所加的電壓是多少？18（16分）如圖（甲）所示，一固定的矩形導體線圈水平放置，線圈的兩端接一只小燈泡，在線圈所在空間內存在著與線圈平面垂直的均勻分布的磁場已知線圈的匝數(shù)n=100匝，電阻r=10，所圍成矩形的面積S=0040m2，小燈泡的電阻R=90，磁場的磁感應強度隨按如圖（乙）所示的規(guī)律變化，線圈中產(chǎn)生的感應電動勢瞬時值的表達式為，其中Bm為磁感應強度的最大值，T為磁場變化的周期不計燈絲電阻隨溫度的變化，求： （1）線圈中產(chǎn)生感應電動勢的最大值 （2）小燈泡消耗的電功率 （3）在磁感強度變化的0的時間內，通過小燈泡的電荷量答案1答案：ABC 將圖中銅盤A所在的一組裝置作為發(fā)電機模型，銅盤B所在的一組裝置作為電動機模型，這樣就可以簡單地把銅盤等效為由圓心到圓周的一系列“輻條”，處在磁場中的每一根“輻條”都在做切割磁感線運動，產(chǎn)生感應電動勢，進而分析可得2答案：BC 根據(jù)圖象可知電壓最大值為Um=10V，有效值為V，電流有效值為A，電阻消耗的電功率為W3答案：CD 從能量的角度考慮，導軌光滑時，金屬棒的動能全部轉化為電能，最終以焦耳熱的形式釋放出來；導軌粗糙時，金屬棒的動能一部分轉化為電能，另一部分通過摩擦轉化為熱能，而安培力做功可以用機械能與電能之間的轉化來量度，因此產(chǎn)生的電能不相同，所以A錯；電流做功可產(chǎn)生焦耳熱，因此可以比較電流做功不同，B錯；但兩個過程中，機械能都全部轉化為熱量，所以C對；兩個過程中，初速度相同，末速度均為零，因此動量變化量相同，D對4答案：C 電流互感器是用弱電流來檢測強電流，因此副線圈匝數(shù)要比原線圈匝數(shù)多，A、B錯；而D中檢測器直接與地線、火線相連，與用電器電網(wǎng)并聯(lián)，不能起到檢測作用，只有C是正確的5答案：A 當導線中的電流突然增大時，可判斷線框整體向外的磁通量增大，由楞次定律可判斷線框中將產(chǎn)生順時針方向的電流，根據(jù)左手定則可判斷cd邊和ab受到導線的安培力向右，而ad、bc兩邊整體所受安培力為零，因此，整個線框所受安培力向右，即x軸正向6答案：BD 產(chǎn)生感應電流后，兩導體滑桿中的電流相等，受到磁場的作用力大小相等，感應電流的磁場阻礙原磁通量的增大，故兩桿同時向右加速運動，因F為恒力，磁場對桿的作用力為變力，隨速度的增大而增大，因而開始時兩桿做變加速運動（ab加速度減小，cd加速度增大），當兩桿具有相同加速度時，它們以共同的加速度運動，故BD正確7答案：B 圖（a）中L2的功率為P，則L2上電壓為，原線圈中電壓，L1兩段電壓與U1相等，則L1所消耗功率圖（b）中L2、L3功率相同，變壓器的輸出功率為2P，原線圈電壓，原線圈中電流，燈L1上消耗功率為8答案：BCD 電流I增大的過程中，穿過金屬環(huán)C的磁通量增大，環(huán)中出現(xiàn)逆時針的感應電流，可以將環(huán)等效成一個正方形線框，利用“同向電流相互吸引，異向電流相互排斥”得出環(huán)將受到向下的斥力且無轉動，所以懸掛金屬環(huán)C的豎直拉力變大，環(huán)仍能保持靜止狀態(tài)9答案：BC 當鐵塊靠近磁鐵時，線圈中的磁通量增加，根據(jù)楞次定律可得，b端電勢比a端電勢高，選項B正確；膜上壓力越小時，鋼弦上的張力越大，振動頻率越高，線圈中感應電動勢的頻率越高，所以選項C正確10答案：B 圖a中，ab棒以v0向右運動的過程中，電容器開始充電，充電后ab棒就減速，ab棒上的感應電動勢減小，當ab棒上的感應電動勢與電容器兩端電壓相等時，ab棒上無電流，從而做勻速運動；圖b中，由于R消耗能量，所以ab棒做減速運動，直至停止；圖c中，當ab棒向右運動時，產(chǎn)生的感應電動勢與原電動勢同向，因此作用在ab棒上的安培力使ab棒做減速運動，速度減為零后，在安培力作用下向左加速運動，向左加速過程中，ab棒產(chǎn)生的感應電動勢與原電動勢反向，當ab棒產(chǎn)生的感應電動勢與原電動勢大小相等時，ab棒上無電流，從而向左勻速運動，所以B正確11答案：（1）鎮(zhèn)流器的自感現(xiàn)象；（2分）斷開瞬間；（2分）只有在電路剛斷開時才能產(chǎn)生很高的自感電動勢使人產(chǎn)生觸電的感覺 （2分）（2）105（2分） IR/2Lhf （2分） 0（2分）12答案：（1）如圖（注意：電流表外接或內接均可）（4分） （2）如果電流外接，電壓較高段誤差較大，因為電壓越高，燈絲電阻越大，由于電壓表分流作用而造成的誤差就越大；如果內接，電壓較低段，誤差較大，因為電壓越低，燈絲電阻越小，由于電流表分壓造成的誤差就越大 （4分）13解析：（1）在01102s時間內D處于導通狀態(tài)，則電路總電阻為（2分）通過R3的電流（2分）由式代入數(shù)據(jù)解得，I=1A（1分）則通過R1的電流A（1分） （2）在1102s2102s時間內D處于截止狀態(tài)，則通過R3的電流（2分）代入數(shù)據(jù)得，A（2分）t=1s內R3消耗的電能（2分）代入數(shù)據(jù)解得，E=492J （2分）14解析：該同學的結論是正確的 （2分）設轉輪的角速度、轉速分別為和n，輪子轉過角所需時間為t，通過線圈的磁通量的變化量為，線圈中產(chǎn)生的感應電動勢的平均值為E根據(jù)法拉第電磁感應定律有（3分）由閉合電路歐姆定律有I=E/R（2分）又（2分）（2分）聯(lián)立以上四式得，（3分）由此可見，該同學的結論是正確的 15解析：（1）磁極與摩擦小輪之間轉動的角速度相等，由于自行車車輪與摩擦小輪之間無相對運動，因此有，（2分）