人教版高二选修3-2综合测试

一、单选题

1. 难度：简单

如图所示的四种情形，下列说法正确的是（    ）

A.（1）图中的圆形线圈水平，直导线在其某一条直径的正上方，直导线中通入变化的电流时，下面的线圈中会产生感应电流

B.（2）图中蹄形磁铁绕轴（虚线）旋转时，其下方静止不动的铜盘里会产生感应电流

C.若（3）图中导体棒沿图示方向在磁场中运动会产生感应电动势

D.（4）图中由于导体线圈不闭合，所以磁铁靠近导体线圈的过程中，导体线圈中无感应电动势

2. 难度：简单

国庆阅兵时，我国的“飞豹FBC-1”型歼击轰炸机在天安门上空沿水平方向自东向西呼啸而过，该机的翼展为12.7 m，北京地区地磁场的竖直分量为，该机飞过天安门的速度大小为272 m/s，已知北京位于北半球，则下列说法正确的是（    ）

A.该机两翼尖间的电势差为0.16 V，左端电势高

B.该机两翼尖间的电势差为0.016 V，左端电势高

C.该机两翼尖间的电势差为0.16 V，右端电势高

D.该机两翼尖间的电势差为0.016 V，右端电势高

3. 难度：简单

如图所示，电路中有三个相同的灯泡、、，电感线圈L的电阻可忽略，D为理想二极管.下列说法正确的是（    ）

A.闭合开关S的瞬间，立即变亮，、逐渐变亮

B.闭合开关S的瞬间，、立即变亮，逐渐变亮

C.断开开关S的瞬间，立即熄灭，先变亮一下然后才熄灭

D.断开开关S的瞬间，立即熄灭，先变亮一下然后才熄灭

4. 难度：中等

在匀强磁场中有一不计电阻的矩形线圈，绕垂直磁场的轴匀速转动，产生如图甲所示的正弦交流电，把该交流电接在图乙中理想变压器的A、B两端，电压表和电流表均为理想电表，为热敏电阻（温度升高时其电阻减小），R为定值电阻.下列说法正确的是（    ）

A.变压器原线圈两端电压的瞬时值表达式为

B.在时，穿过该矩形线圈的磁通量的变化率为零

C.处温度升高时，由于变压器线圈匝数比不变，所以电压表、的比值不变

D.处温度升高时，电流表的示数变小，变压器输入功率变小

5. 难度：中等

如图所示，在远距离输电电路中，发电厂的输出电压和输电电线的电阻均不变，变压器、电表均为理想化的.若发电厂的输出功率减小，则下列说法正确的是（    ）

A.电压表示数减小，电流表示数减小

B.电压表示数增大，电流表示数增大

C.输电线上损耗功率减小

D.用户总功率与发电厂的输出功率的比值减小

6. 难度：中等

如图甲，间距为L的光滑导轨水平放置在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B，轨道左侧连接一定值电阻R．垂直导轨的导体棒ab在水平外力F作用下沿导轨运动，F随t变化的规律如图乙。在0～t₀时间内，棒从静止开始做匀加速直线运动。乙图中t₀、F₁、F₂为已知，棒接入电路的电阻为R，轨道的电阻不计。则下列说法正确的是（　　）

A. 在t₀以后，导体棒一直做匀速直线运动

B. 导体棒最后达到的最大速度大小为

C. 在0～t₀时间内，导体棒的加速度大小为

D. 在0～t₀时间内，通过导体棒横截面的电量为

二、多选题

7. 难度：中等

如图所示，在光滑的水平桌面上，a和b是两条固定的平行长直导线，通过的电流强度相等．矩形线框位于两条导线的正中间，通有顺时针方向的电流，在a、b产生的磁场作用下静止．则a、b的电流方向可能是

A.均向左

B.均向右

C.a的向左，b的向右

D.a的向右，b的向左

8. 难度：中等

如图所示的正方形导线框abcd，电阻为R，现维持线框以恒定速度v沿x轴运动，并穿过图中所示的匀强磁场区域，如果以x轴正方向为力的正方向，线框在图示位置的时刻作为计时零点，则磁场对线框的作用力F、线框ab边两端的电势差U_ab随时间变化的图像正确的是（    ）

A. B.  C. D.

9. 难度：简单

半导体内导电的粒子（载流子）有两种：自由电子和空穴（空穴可视为能自由移动带正电的粒子），以空穴导电为主的半导体叫P型半导体，以自由电子导电为主的半导体叫N型半导体.如图为检验半导体材料的类型和对材料性能进行测试的原理图，图中一块长为a、宽为b、厚为c的半导体样品板放在沿y轴正方向的匀强磁场中，磁感应强度大小为B.当有大小为I、沿x轴正方向的恒定电流通过样品板时，会产生霍尔电压，若每个载流子所带电量的绝对值为e，下列说法正确的是（    ）

A.如果上表面电势高，则该半导体为P型半导体

B.如果上表面电势高，则该半导体为N型半导体

C.其他条件不变，增大c时，增大

D.样品板在单位体积内参与导电的载流子数目为

10. 难度：困难

如图所示，MN、PQ和JK、ST为倾角皆为的足够长的金属导轨，都处在垂直于斜面的磁感应强度大小为B的匀强磁场中.JK与ST平行，相距L，MN与PQ平行，相距.质量分别为2m、m的金属杆a和b垂直放置在导轨上.已知两杆在运动过程中始终垂直于导轨并与导轨保持光滑接触，两杆与导轨构成回路的总电阻始终为R，重力加速度为g.下列说法正确的是（    ）

A.若a固定，释放b，则b最终速度的大小为

B.若同时释放a、b，则b最终速度的大小为

C.若同时释放a、b，当b下降高度为h时达到最大速度，则此过程中两杆与导轨构成的回路中产生的电能为

D.若同时释放a、b，当b下降高度为h时达到最大速度，则此过程中通过回路的电荷量为

三、填空题

11. 难度：中等

如图所示是饮水器的自动控制电路．左边是对水加热的容器，内有密封绝缘的电热丝发热器和接触开关S₁．只要有水浸没S₁，它就会导通；水面低于S₁时，不会加热．饮水器的使用原理是同时满足水位高于S₁及水温较低，饮水器对水加热．

（1）R_x是一个热敏电阻，低温时呈现高电阻，右边P是一个___________（选填“与”、“或”、“非”）逻辑门，接在0～5V电源之间，图中J是一个继电器，可以控制发热器工作与否．R_y是一个可变电阻，低温时R_x应_____________（选填“远大于”、“远小于”）R_y．

（2）为了提高加热起始温度，变阻器R_y应该调的_____________（选填“大一些”或“小一些”）．

四、实验题

12. 难度：中等

某同学利用如图甲所示装置研究磁铁下落过程中的重力势能与电能之间的相互转化，螺线管的内阻，初始时滑动变阻器的滑片位于正中间20的位置，打开传感器，将质量为m的磁铁置于螺线管正上方静止释放，磁铁上表面为N极.穿过螺线管后掉落到海绵垫上并静止（磁铁下落中受到的电磁阻力远小于磁铁重力，不发生转动），释放点到海绵垫的高度差为h.计算机屏幕上显示出如图乙所示的曲线.

（1）磁铁穿过螺线管的过程中，产生第一峰值时线圈中的感应电动势约为________V.

（2）图像中UI出现前后两个峰值，对比实验过程发现，这两个峰值是磁铁刚进入螺线管内部和刚从内部出来时产生的，对这一现象相关说法正确的是________.

A.磁铁从静止下落到穿过螺线管掉落到海绵垫上的过程中，线圈中的磁通量变化率先增大后减小

B.如果仅将滑动变阻器的滑片从中间向左移动，坐标系中的两个峰值都会减小

C.磁铁在穿过线圈过程中加速度始终小于重力加速度g

D.如果仅略减小h，两个峰值都会减小

（3）在磁铁下降h的过程中，可估算由机械能转化的电能的大小约为________J.

五、解答题

13. 难度：中等

某同学设计了一个发电测速装置，工作原理如图所示.一个半径为的圆形金属导轨固定在竖直平面上，一根长为R的金属棒OA，A端与导轨接触良好，O端固定在圆心处的转轴上.转轴的左端有一个半径为的圆盘，圆盘和金属棒能随转轴一起沿顺时针方向（从左向右看）以角速度转动.圆盘上绕有不可伸长的细线，细线下端挂着一个质量为m＝0.5 kg的铝块.在金属导轨区域内存在垂直于导轨平面向右的匀强磁场，磁感应强度B＝0.5 T. a点通过导线与导轨相连，b点通过电刷与O端相连.测量a、b两点间的电势差U可算得铝块速度.铝块由静止释放，下落h时，测得U＝0.6 V（细线与圆盘间没有滑动，金属棒、导轨、导线及电刷的电阻均不计，重力加速度g取10）.

（1）测U时，与a点相接的是电压表的正极还是负极？

（2）求此时铝块的速度大小.

14. 难度：中等

如图甲所示，用粗细均匀的导线制成的一只单匝圆形金属圈，现被一根绝缘丝线悬挂在竖直平面内处于静止状态，已知金属圈的质量为m=0.1kg，半径为r=0.1m，导线单位长度的阻值为ρ=0.1Ω/m，金属圈的上半部分处在一方向垂直圈面向里的有界匀强磁场中，磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示．金属圈下半部分在磁场外．已知从t=0时刻起，测得经过10s丝线刚好被拉断．重力加速度g取10m/s² ． 求：

(1)导体圆中感应电流的大小及方向；

(2)丝线所能承受的最大拉力F；

(3)在丝线断前的10s时间内金属圈中产生的焦耳热Q．

15. 难度：中等

高考临近，为保证高三工作正常开展，防止停电事故发生，江油中学领导班子决定购买一台应急备用发电机，要求如下：一是保证全校88间教室所有日光灯能正常发光；二是为避免噪音干扰发电机需远离教学区；三是尽量利用已有设备和线路．为完成任务以某物理老师牵头调查，发现以下数据：每间教室有日光灯20盏，每盏20 W，额定电压均为220 V；发电机安装位置距离并网接口约500米，计算得出所用电线每米电阻约2.0×10^-3 Ω，其余部分电阻不计；学校已有升压变压器和降压变压器各一台，升压变压器匝数比为n₁：n₂=1：4，降压变压器的匝数比为n₃：n₄=4：1，该物理老师画出示意图如图所示．试求：

（1）输电线总电阻R_线是多少？

（2）购买的发电机功率P应不小于多少？

（3）发电机输出的电压U₁是多少才能保证灯泡正常发光？

16. 难度：困难

如图所示，abcd为质量M＝2 kg的U形金属导轨（导轨足够长且电阻不计），放在足够长的倾角为的固定绝缘斜面上，另有一根质量m＝1.5 kg、截面为矩形的金属棒PQ平行于bc放在导轨上，PQ恰好能靠着绝缘的垂直于斜面固定的光滑立柱e、f，导轨和金属棒都处于匀强磁场中，磁场以为界，上方磁场方向垂直于斜面向上，下方磁场方向沿斜面向上，磁感应强度的大小都为B＝1 T，导轨bc段长度L＝l m，金属棒PQ单位长度的电阻为，金属棒与导轨始终接触良好，且整个过程中金属棒不会在导轨上滚动，已知金属棒与导轨间、导轨与斜面间的动摩擦因数均为，现用的力垂直bc沿斜面向上从静止开始拉动导轨.求：

（1）当导轨沿斜面向上运动的速度时，PQ上的电流大小和方向；

（2）当导轨沿斜面向上运动的速度为时，PQ和bc所受安培力；

（3）导轨所能达到的最大速度（，，）