《(沪科版)物理选修3-2精练：综合检测卷【A】及答案解析.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《(沪科版)物理选修3-2精练：综合检测卷【A】及答案解析.pdf（10页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、综合检测卷A (时间： 90 分钟满分： 100 分) 一、单项选择题(本题共 6 小题，每小题4 分，共 24 分) 1目前金属探测器已经广泛应用于各种安检、高考及一些重要场所，关于金属探测器的 下列有关论述正确的是() A金属探测器可用于月饼生产中，用来防止细小的金属颗粒混入月饼馅中 B金属探测器能帮助医生探测儿童吞食或扎到手脚中的金属物，是因为探测器的线圈中 能产生涡流 C使用金属探测器的时候，应该让探测器静止不动，探测效果会更好 D能利用金属探测器检测考生是否携带手机等违禁物品，是因为探测器的线圈中通有直 流电 答案A 解析金属探测器是通过其通有交流电的探测线圈，会在隐藏金属中激起涡流
2、，反射回 探测线圈，从而改变原交流电的大小和相位，从而起到探测作用当探测器对于被测金属发 生相对移动时，探测器中的线圈的交流电产生的磁场相对变化较快，在金属中产生的涡流会 更强，检测效果更好，正确选项为A. 2一磁铁自远处匀速沿一圆形线圈的轴线运动，并穿过线圈向远处而去，如图1 所示， 则下列四个图中能较正确反映线圈中电流I 和时间 t的关系的是 (线圈中电流的图示箭头方向为 正方向 ) () 图 1 答案B 解析当条形磁铁向右运动且并未穿过线圈过程中，通过线圈的磁通量向右逐渐增加， 由楞次定律可知，线圈中的感应电流为正方向，当条形磁铁的正中央到达线圈位置时，磁通 量的变化率最小，感应电流为零
3、，当条形磁铁正中央通过线圈后，穿过线圈向右的磁通量逐 渐减小，则线圈中产生负方向的感应电流，且先增大再减小，故选项B 正确 3如图 2 所示，电感L 的电感很大，电源内阻不可忽略，A、B 是完全相同的两只灯泡， 当开关 S闭合时，下列判断正确的是() 图 2 A灯 A 比灯 B 先亮，然后灯A 熄灭 B灯 B 比灯 A 先亮，然后灯B 逐渐变暗 C灯 A 与灯 B 一起亮，而后灯A 熄灭 D灯 A 与灯 B 一起亮，而后灯B熄灭 答案B 解析开关 S 闭合时， B 灯立即亮， A 灯由于电感L 的自感作用，将逐渐变亮，由于总 电流逐渐变大，路端电压变小，B 灯逐渐变暗，选项B 符合要求 4如图
4、 3 所示是一交变电流的it 图像，则该交变电流的有效值为() 图 3 A4 AB22 A C.8 3 AD. 230 3 A 答案D 解析设该交变电流的有效值为I，由有效值的定义得( Im 2 ) 2Rt 1I 2 mRt2 I 2 RT.而 Tt1t2， 代入数据解得：I 2 30 3 A，故 D 正确 5一单匝闭合线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动在转动过程中，线 框中的最大磁通量为m，最大感应电动势为Em.下列说法中正确的是() A当磁通量为零时，感应电动势为零 B当磁通量减小时，感应电动势在减小 C当磁通量等于0.5m，感应电动势等于0.5Em D角速度等于 Em/m 答
5、案D 解析根据正弦式交变电流的产生及其变化规律(设从中性面开始)，e Emsin tBS sin tmsin t 可知 D 是正确的 6如图 4 所示，水平桌面上一个面积为S的圆形金属框置于匀强磁场中，金属框平面与 磁场垂直，磁感应强度B1随时间 t 的变化关系如图(1)所示，磁场方向垂直线框平面向下圆 形金属框与一个水平的平行金属导轨相连接，导轨上放置一根导体棒，导体棒的长为L，电阻 为 R，且与导轨接触良好，导体棒处于另一匀强磁场中，其磁感应强度恒为B2，方向垂直导 轨平面向下， 如图 (2)所示 若导体棒始终保持静止，则其所受的静摩擦力f 随时间变化的图像 是图中的 (设向右为静摩擦力的
6、正方向)哪一个() 图 4 答案A 解析根据楞次定律、左手定则和平衡条件可知A 项正确 二、多项选择题(本题共 4 小题，每小题5 分，共 20 分每题至少有两个选项正确，选对 得 5 分，漏选得2 分，错选得0 分) 7某发电站用11 kV 的交变电压输电，输送功率一定，输电线的电阻为R，现若用变压 器将电压升高到330 kV 送电，下面选项正确的是() A因 I U R ，所以输电线上的电流增为原来的30 倍 B因 I P U，所以输电线上的电流减为原来的 1/30 C因 PU 2 R ，所以输电线上损失的功率为原来的900 倍 D若要使输电线上损失的功率不变，可将输电线的半径减为原来的1
7、/30 答案BD 解析输送功率PUI 一定，电压升高后，电流变为原来的 11 330 1 30，A 错误， B 正确； P 损I 2 R，损失功率变为原来的( 1 30) 21 900，P U 2 R ，其中U 不是输送电压，是损失电压，C 错误；半径变为原来的 1 30，根据公式 R l S ，电阻变为原来的900 倍，P损I 2R，损失功率保 持不变， D 正确 8如图 5 甲是录音机的录音电路原理图，乙是研究自感现象的实验电路图，丙是光电传 感的火灾报警器的部分电路图，丁是电容式话筒的电路原理图，下列说法正确的是() 图 5 A甲图中录音机录音时，由于话筒的声电转换，线圈中变化的电流在磁
8、头缝隙处产生变 化的磁场 B乙图电路开关断开瞬间，灯泡会突然闪亮一下，并在开关处产生电火花 C丙图电路中，当有烟雾进入罩内时，光电三极管上就会因烟雾的散射而有光的照射， 表现出电阻的变化 D丁图电路中，根据电磁感应原理，声波的振动会在电路中产生恒定的电流 答案AC 解析乙图电路开关断开瞬间，线圈中产生很高的自感电动势，但由于电路不能构成回 路，所以不会产生感应电流，灯泡不会突然闪亮一下，选项B 错误；丁图电路中，声波的振 动会改变M、N 间的距离， 从而改变了电容的大小，在电路中产生变化的充放电电流，选项 D 错误 9如图 6 甲所示是某燃气炉点火装置的原理图转换器将直流电压转换为图乙所示的正
9、 弦交变电压，并加在一理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，为 交流电压表当变压器副线圈电压的瞬时值大于5 000 V 时，就会在钢针和金属板间引发电火 花进而点燃气体以下判断正确的是() 图 6 A电压表的示数等于5 V B电压表的示数等于 5 2 V C实现点火的条件是 n2 n11 000 D实现点火的条件是 n2 n1 5 000 2 V 5 2 V 1 000，故选项C 正确，选项D 错误 10如图 7 所示，边长为L 的正方形闭合导线框置于磁感应强度为B 的匀强磁场中，线 框平面与磁感线的方向垂直用力将线框分别以速度v1和 v2匀速拉出磁场， 比较这两个过程
10、， 以下判断正确的是() 图 7 A若 v1 v2，通过线框导线的电荷量q1 q2 B若 v1v2，拉力 F1 F2 C若 v1 2v2，拉力的功率P1 2P2 D若 v1 2v2，拉力所做的功W12W2 答案BD 解析由于 E t ，I E R，qI t，所以 q R .由于 及 R 一定，故q1q2，所以 A 错误 由于拉力FF安，而 F安BIL， IE R，EBLv， 所以 FF安B 2L2v R . 由此可看出，若v1 v2，F1F2，B 正确 由 PFv，FF安B 2 L 2 v R . 所以 PB 2 L 2 v 2 R . 由于 v12v2，P14P2，故 C 错误 由拉力做功W
11、FL F安LB 2L2v R LB 2L3v R ， 又因 v12v2，故 W12W2，故 D 正确 三、填空题 (本题共 2 小题，共 11 分) 11(4 分)如图 8 所示， 单匝矩形闭合导线框abcd 全部处于磁感应强度为B 的水平匀强磁 场中，线框面积为S，电阻为R.线框绕与cd 边重合的竖直固定转轴以角速度匀速转动，线 框中感应电流的有效值I_.线框从中性面开始转过 2的过程中，通过导线横截面的电 荷量 q_. 图 8 答案 2BS 2R BS R 解析电动势最大值EmBS ， 有效值 EE m 2 2 2 BS.由闭合电路欧姆定律可得IE R 2BS 2R ，电荷量q I t E
12、 R t R BS R . 12(7 分)在研究电磁感应现象实验中， (1)为了能明显地观察到实验现象，请在如图9 所示的实验器材中选择必要的器材，在图 中用实线连接成相应的实物电路图 图 9 (2)将原线圈插入副线圈中，闭合开关，副线圈中的感应电流方向与原线圈中电流的绕行 方向 _(填“相同”或“相反”) (3)将原线圈拔出时，副线圈中的感应电流与原线圈中电流的绕行方向_( 填“相 同”或“相反”) 答案(1)见解析图(2)相反(3)相同 解析(1)实物电路图如图所示 (2)因闭合开关时，穿过副线圈的磁通量增大，由楞次定律知，感应电流的磁场与原磁场 方向相反，故电流绕行方向相反 (3)将原线
13、圈拔出时，穿过副线圈的磁通量减小，由楞次定律知，感应电流的磁场与原磁 场方向相同，故电流绕行方向相同 四、计算题 (本题共 4 小题，共 45 分) 图 10 13(6 分)如图 10 所示， 面积为 0.2 m 2 的 100 匝线圈处在匀强磁场中，磁场方向垂直于线 圈平面已知磁感应强度随时间变化的规律为B(20.2t) T，定值电阻R16 ，线圈电阻 R24 ，求 a、b 两点间的电压Uab. 答案2.4 V 解析由法拉第电磁感应定律En B t S 由题意： B t 0.2 T/s ，n100，S0.2 m 2 可得： E4 V 回路中线圈为电源，R1为外电阻，有|Uab| ER1 R1
14、R2 由楞次定律得a 点电势高于b 点电势，所以Uab2.4 V. 图 11 14(12 分)如图 11 所示为交流发电机示意图，匝数为 n100 匝的矩形线圈， 边长分别为 10 cm 和 20 cm，内阻为 5 ，在磁感应强度B0.5 T 的匀强磁场中绕OO轴以 50 2 rad/s 的角速度匀速转动，线圈外部和20 的电阻 R 相连接求： (1)S 断开时，电压表示数； (2)开关 S 合上时，电压表和电流表示数； (3)通过电阻R 的电流最大值是多少？电阻R 上所消耗的电功率是多少？ 答案(1)50 V(2)40 V2 A(3)22 A80 W 解析(1)感应电动势的最大值 EmnBS
15、 1000.50.10.250 2 V502 V S 断开时，电压表示数为电源电动势的有效值EE m 2 50 V. (2)当开关 S 合上时，由闭合电路欧姆定律得 I E R r 50 205 A2 A UIR220 V40 V (3)通过 R 的电流最大值Im2I22 A. 电阻 R 上所消耗的电功率PUI40 2 W80 W. 15(12 分)如图 12 所示，某小型水电站发电机的输出功率为10 kW，输出电压为400 V， 向距离较远的用户供电，为了减少电能损失， 使用 2 kV 高压输电，最后用户得到220 V、 9.5 kW 的电力，求： 图 12 (1)升压变压器原、副线圈的匝数
16、比n1n2； (2)输电线路导线的总电阻R； (3)降压变压器原、副线圈的匝数比n3n4. 答案(1)15(2)20 (3)9511 解析(1) n1 n2 U1 U2 1 5 (2) P0.5 kWI 2 2R 又 P1P2U2I2 所以 I25 A，R20 (3)U3U2I2R n3 n4 U3 U4 解得 n3 n4 95 11 16(15 分)如图 13 所示，用质量为m、电阻为 R 的均匀导线做成边长为l 的单匝正方形 线框MNPQ ，线框每一边的电阻都相等将线框置于光滑绝缘的水平面上在线框的右侧存 在竖直向下的有界匀强磁场，磁场边界间的距离为2l，磁感应强度为B.在垂直 MN 边的
17、水平 拉力作用下， 线框以垂直磁场边界的速度v 匀速穿过磁场 在运动过程中线框平面水平且MN 边与磁场的边界平行求： 图 13 (1)线框 MN 边刚进入磁场时，线框中感应电流的大小； (2)线框 MN 边刚进入磁场时，M、N 两点间的电压UMN； (3)在线框从MN 边刚进入磁场到PQ 边刚穿出磁场的过程中，水平拉力对线框所做的 功 W. 答案(1) Blv R (2) 3 4Bl v (3)2B 2l3v R 解析(1)线框 MN 边刚进入磁场时，感应电动势 EBlv， 线框中的感应电流IE R Blv R . (2)M、 N 两点间的电压UMN 3 4E 3 4Blv. (3)只有 MN 边在磁场中时，线框运动的时间t l v ， 此过程线框中产生的焦耳热QI 2RtB 2l3v R ， 只有 PQ 边在磁场中运动时线框中产生的焦耳热QQ B 2l3v R ， 根据能量守恒定律得水平外力做功W 2Q2B 2 l 3v R .