人教版高中物理选修3-2期末复习试题Word版含答案Word版含答案

2019-2020学年度上学期高中物理选修3-2期末复习试题
考试时间：90分钟 试卷满分：110分
第Ⅰ卷（选择题）
一、单选题：本题共16小题，每小题2分，共32分。在每个小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求。
1．关于物理学家和他们的贡献，下列说法中正确的是（ ）
A．法拉第发现了电磁感应现象，并制作了世界上第一台发电机
B．奥斯特发现了电流的磁效应，并提出了分子电流假说
C．牛顿发现万有引力定律，并通过实验测出了引力常量
D．库仑提出了库仑定律，并最早用实验测得元电荷e的数值
2．如图所示的各图象中表示交变电流的是（ ）

A． B． C． D．
3．如图所示，金属导轨上的导体棒ab在匀强磁场中沿导轨做下列运动时，铜制导线圈c中将有感应电流产生且被螺线管排斥的是（ ）
A．向右做匀速运动
B．向右做加速运动
C．向右做减速运动
D．向左做减速运动
4．闭合回路由电阻R与单匝导线框组成，其面积大小为S，内部磁场大小按B－t图变化，方向如图，且B－t图线的斜率为K，则回路中?（ ）
A．感应电流的方向为逆时针方向
B．感应电流的电流强度越来越大
C．磁通量的变化率越来越大
D．产生的感应电动势大小为KS
5．如图所示，L为自感系数足够大的线圈，电路稳定时小灯泡可正常发光，以下说法正确的是（ ）
A．闭合开关S，小灯泡立即变亮
B．断开开关S，小灯泡立即熄灭
C．断开开关S，小灯泡缓慢熄灭
D．断开开关S，小灯泡闪亮一下再慢慢熄灭
6．如图所示，绕在铁芯上的线圈与电源、滑动变阻器和电键组成闭合回路，在铁芯的右端套有一个表面绝缘的铜环a，下列各种情况中铜环a中没有感应电流的是（ ）
A．将电键突然断开的瞬间
B．线圈中通以恒定的电流
C．通电时，使滑动变阻器的滑片P做加速移动
D．通电时，使滑动变阻器的滑片P做匀速移动
7．一个面积S=4×10－2m2、匝数n=100匝的线圈放在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，磁感应强度B随时间t变化的规律如图所示，则下列判断正确的是（ ）
A．在开始的2s内穿过线圈的磁通量变化率大小等于0.04Wb/s
B．在幵始的2s内穿过线圈的磁通量的变化量等于零
C．在开始的2s内线圈中产生的感应电动势大小等于8V
D．在第3s末线圈中的感应电动势等于零
8．如图所示为一交流电压随时间变化的图象．每个周期内，前三分之一周期电压按正弦规律变化，后三分之二周期电压恒定．根据图中数据可得，此交流电压的有效值为（　　）
A．7.5V B．8V
C．V D．V

9．2019年3月14日，中国家电及消费电子博览会在上海盛大开幕，家电展上有些国家家用电器的额定电压和我国是不同的，例如美国家用电器额定电压值为110V．已知某电源输出的交变电压的表达式为u=110sin120πt(V)，下列说法正确的是（ ）
A．用电压表测该电源的电压，其示数为110V
B．将该电压加在110Ω的电阻两端，则该电阻消耗的电功率为110W
C．交流电的频率为60Hz，电流方向每秒改变60次
D．当t=0.1s时电压表瞬间示数为0V
10．远距离输电装置如图所示，升压变压器和降压变压器均是理想变压器，输电线等效电阻为R．下列说法正确的是（ ）
A．当开关由a改接为b时，电压表读数变大
B．当开关由a改接为b时，电流表读数变大
C．闭合开关后，电压表读数变大
D．闭合开关后，电流表读数变大
11．如图所示，把电感线圈L、电容器C、电阻R分别与灯泡L1、L2、L3串联后接在交流电源两极间，三盏灯亮度相同．若保持交流电源两极间的电压不变，仅使交流电的频率减小，则以下判断正确的是（ ）
A．与线圈L连接的灯泡L1将变暗
B．与电容器C连接的灯泡L2将变暗
C．与电阻R连接的灯泡L3将变暗
D．三盏灯的亮度都不会改变
12．在匀强磁场中，一矩形金属线圈绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图甲所示，产生的交变电动势的图像如图乙所示，则（ ）
A．线圈产生的交变电动势频率为100 Hz
B．线圈产生的交变电动势有效值为311 V
C．t=0.005 s时线圈平面与磁场方向平行
D．t=0.010 s时线圈的磁通量变化率最大
13．如图所示，磁感应强度大小B=0.2 T的匀强磁场中有一固定金属线框PMNQ，线框平面与磁感线垂直，线框宽度L=0.4 m．导体棒CD垂直放置在线框上，并以垂直于棒的速度v=5 m/s向右匀速运动，运动过程中导体棒与金属线框保持良好接触．导体棒接入电路中的有效电阻R=0.5 Ω，金属线框电阻不计，则匀强磁场对导体棒的安培力大小和回路中的电功率分别为（ ）
A．F=0.032 N，P=0.64 W B．F=0.032 N，P=0.32 W
C．F=0.064 N，P=0.32 W D．F=0.064 N，P=0.64 W
14．如图所示，正方形单匝铝质线圈abcd和efgh分别在外力作用下以相同速度v向右匀速进入同一匀强磁场中．已知两线圈导线的横截面积相同，所用材料也相同，两线圈的边长之比为1:2，则（ ）
A．两线圈的右边刚进入磁场时，产生的感应电流之比为1:2
B．两线圈的右边刚进入磁场时，所加的外力大小之比为1:2
C．两线圈在进入磁场的整个过程中，通过导体横截面的电荷量之比为1:1
D．两线圈在进入磁场的整个过程中，产生的焦耳热之比为1:1
15．如图甲所示，理想变压器原线圈接图乙所示的正弦交流电，副线圈与理想电压表、理想电流表、热敏电阻Rt(阻值随温度的升高而减小)及定值电阻R1组成闭合电路．则以下判断正确的是（ ）
A．变压器原线圈中交流电压u的表达式u=36sin 100πt V
B．Rt处温度升高时，Rt消耗的功率变大
C．Rt处温度升高时，变压器的输入功率变大
D．Rt处温度升高时，电压表和电流表的示数均变大
16．半径为a右端开小口的导体圆环和长为2a的导体直杆，单位长度电阻均为R0．圆环水平固定放置，整个内部区域分布着竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B.杆在圆环上以速度v平行于直径CD向右做匀速直线运动，杆始终有两点与圆环良好接触，从圆环中心O开始，杆的位置由θ确定，如图所示．则（ ）
A．θ=0时，杆产生的电动势为2Bav
B．θ=时，杆产生的电动势为Bav
C．θ=0时，杆受的安培力大小为
D．θ=时，杆受的安培力大小为

二、多选题：本题共10小题，每小题4分，共40分。全部选对得4分，选对但不全对的2分，有错选或不选得0分。
17．如图所示，导线ab和cd互相平行，在下列情况中，使导线cd中有感应电流产生的是（ ）
A．将开关S闭合或断开
B．开关S闭合后，将滑动变阻器的滑片P向右移动
C．开关S闭合后，将滑动变阻器的滑片P向左移动
D．开关S始终闭合，滑动变阻器的滑片P也不移动
18．如图所示，电路中A、B是规格相同的灯泡，L是电阻不计的电感线圈，那么（ ）
A．断开S，A立即熄灭
B．断开S，B立即熄灭
C．断开S，A闪亮一下后熄灭
D．断开S，B闪亮一下后熄灭
19．如图所示，在通电长直导线AB的一侧悬挂一可以自由摆动的闭合矩形金属线圈P，直导线AB和线圈在同一竖直平面内．保持其他条件不变，改变直导线AB中的电流时，发现闭合线圈向右摆动．下列说法正确的有（ ）
A．AB中的电流减小
B．AB中的电流增大
C．线圈中产生逆时针方向的电流
D．线圈中产生顺时针方向的电流
20．如图，理想变压器的副线圈上连接两只灯泡L1和L2，原线圈输入电压恒定的正弦式交流，当开关S闭合后（ ）
A．L1两端的电压减小
B．原线圈中电流减小
C．副线圈两端的电压减小
D．R的电功率增大
21．如图甲所示，标有“220 V，40 W”的电灯和标有“20 μF，300 V”的电容器并联接到交流电源上，V为交流电压表．交流电源的输出电压如图乙所示，闭合开关．下列判断正确的是（ ）
A．时刻，电压表V的示数为零
B．电灯恰好正常发光
C．电容器有可能被击穿
D．交流电压表V的示数保持110V不变
22．在匀强磁场中，一个100匝的闭合矩形金属线圈，绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动，穿过该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化．则（ ）
A．t=0时，线圈位于中性面位置
B．t=1 s时，线圈中磁通量变化率最大
C．t=1.5s时，线圈中的磁通量最大
D．t=1.2s时，线圈产生的感应电动势处于增加的过程中
23．小型交流发电机中，矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势与时间成正弦函数关系，如图所示．此线圈与一个R=9Ω的电阻构成闭合电路，线圈自身的电阻r=1Ω，下列说法正确的是（ ）
A．交变电流的周期为0.2s
B．交变电流的频率为2.5 Hz
C．发电机输出电压的有效值为10 V
D．发电机输出的电功率为18 W
24．如图所示，在磁感应强度为0.2 T的匀强磁场中，有长为0.5 m的导体AB在金属框架上，以10 m/s的速度向右滑动．磁场方向与金属框架平面垂直，电阻R1=R2=19 Ω，导体AB的电阻R3=0.5 Ω，其他电阻不计．下列说法正确的是（ ）
A．感应电动势大小的大小为1V
B．导体AB上的电流方向是从A到B
C．电路的总电阻为20Ω
D．通过导体AB的电流是0.05A
25．一理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1，原线圈输入电压的变化规律如图所示，副线圈所接电路如图所示，P为滑动变阻器的触头．下列说法正确的是（ ）
A．副线圈输出电压的频率为50 Hz
B．副线圈输出电压的有效值为31.1 V
C．P向右移动时，原、副线圈的电流比减小
D．P向右移动时，变压器的输出功率增加
26．如图所示，两条电阻不计的平行导轨与水平面成θ角，导轨的一端连接定值电阻R1，匀强磁场垂直穿过导轨平面，一根质量为m、电阻为R2的导体棒ab，垂直导轨放置，导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ，且R2=nR1，如果导体棒以速度v匀速下滑，导体棒此时受到的安培力大小为F，则以下判断正确的是（ ）
A．电阻R1消耗的电功率为 B．重力做功的功率为mgvcosθ
C．运动过程中减少的机械能全部转化为电能 D．R2上消耗的功率为


第II卷（非选择题）

三、解答题：本题共4小题，共38分。解答应写出文字说明、推导过程或演算步骤，并将答案写在答题卡上，只写结果得0分。
27．(9分)如图所示，电阻Rab=0.1Ω的导体ab沿光滑导线框向右做匀速运动线框中接有电阻R=0.4Ω，线框放在磁感应强度B=0.1T的匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，导轨间距L=0.4m，运动速度v=10m/s．（线框的电阻不计）．
(1)电路abcd中相当于电源的是哪一部分？
(2)使导体ab向右匀速运动所需的外力的大小和方向；
(3)撤去外力后导体棒继续向前在滑行了0.8m，求这个过程中通过导体棒横截面的电荷量．




28．(9分)一小型水电站，其交流发电机与升压变压器原线圈连接，如图为输电示意图．原线圈的输入功率P1=100kW，输入电压U1=1000V，在输电过程中，要求能量损耗等于原线圈输入功率的4%，已知输电线电阻为16 Ω，用户降压变压器的输出电压为240 V，求：
(1)升压变压器原线圈中的电流I1；
(2)输电线中的电流I线；
(3)升压变压器和降压变压器的匝数比．




29．(10分)如图所示，匀强磁场的磁感应强度B=0.5 T，边长L=10 cm的正方形线圈abcd共100匝，线圈电阻r=1 Ω，线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动，角速度ω=2π rad/s，外电路电阻R=4 Ω．求：
(1)转动过程中感应电动势的最大值；
(2)从线圈平面垂直于磁场开始计时，写出线圈中感应电动势瞬时值的表达式；
(3)电路中电压表的示数．





30．(10分)如图所示，足够长的光滑导轨ab、cd固定在竖直平面内，导轨间距为l，b、c两点间接一阻值为R的电阻．ef是一水平放置的导体杆，其质量为m，有效电阻值为R，杆与cb、cd保持良好接触．整个装置放在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直．现用一竖直向下的力拉导体杆，使导体杆从静止开始做加速度为1.5g的匀加速运动，下降了h高度，这一过程中b、c间电阻R产生的焦耳热为Q，g为重力加速度，不计导轨电阻及感应电流间的相互作用．求：
(1)导体杆下降h过程中通过杆的电荷量；
(2)导体杆下降h时所受拉力F的大小；
(3)导体杆下降h过程中拉力做的功．






【参考答案】
一、单选题
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
A D B D B B C D B D B C C B C A

二、多选题
17 18 19 20 21 22 23 24 25 26
ABC BC BC AD BC BC BD AB AD AD

三、解答题
27．【答案】（1）导体ab；（2）0.032N；方向水平向右（3）0.064C
【解析】（1）电路abcd中ab棒切割磁感线，产生感应电动势，相当于电源。
（2）根据法拉第电磁感应定律，得
感应电动势为：E=BLv=0.1×0.4×10V=0.4V
根据闭合电路的欧姆定律，得
感应电流为：
导体杆匀速运动，根据平衡条件，得
F=FA=BIL=0.1×0.8×0.4N=0.032N
由右手定则判断可知：ab中感应电流方向从b→a
由左手定则得知：安培力的方向向左，因此外力方向向右。
（3）根据电流的定义，得

闭合电路的欧姆定律：
法拉第电磁感应定律：
解得

28．【答案】（1）1 000A；（2）50 A；（3）1∶20，80∶1
【解析】（1）升压变压器原线圈中的电流为

（2）根据，得

（3）升压变压器的匝数比为

根据能量守恒定律，得

又因为

降压变压器的匝数比为








29．【答案】（1）Em= 3.14 V；（2）；（3）
【解析】（1）根据法拉第电磁感应定律，得
感应电动势的最大值为Em=nBSω=nBL2ω=3.14 V
（2）线圈平面垂直于磁场时，即中性面，感应电动势为零
线圈转动时产生的感应电动势的瞬时值表达式为：e=3.14sin2πt V
（3）线圈转动产生感应电动势的有效值为E==2.23 V
根据闭合电路欧姆定律，得

所以电阻R两端的电压为

30．【答案】（1）；（2）＋；（3）＋2Q
【解析】（1）根据法拉第电磁感应定律，得

根据闭合电路的欧姆定律，得

通过杆的电荷量为q=Δt
联立解得q=
（2）根据运动学公式，得
v1＝
根据牛顿第二定律，得
F＋mg－BI1l＝ma
根据闭合电路欧姆定律，得
I1＝
联立解得
（2）由动能定理，得
WF＋mgh－2Q=－0
解得WF=