1、物理选修32期末测试题A选修32期末测试卷(A)时间：90分钟 满分：100分班级_ 姓名_ 学号_ 成绩_一.单项选择题(本题共10题 每小题3分 共0分)了解物理规律的发现过程,学会像科学家那样观察和思考,往往比掌握知识本身更重要.以下符合史实的是( )A焦耳发现了电流磁效应的规律B.库仑总结出了点电荷间相互作用的规律.楞次发现了电流的磁效应,拉开了研究电与磁相互关系的序幕D牛顿将斜面实验的结论合理外推，间接证明了自由落体运动是匀变速直线运动2.长为a、宽为b的矩形线框有匝,每匝线圈电阻为R如图所示,对称轴N的左侧有磁感应强度为的匀强磁场,第一次将线框从磁场中以速度v匀速拉出,第二次让线框
2、以2/b的角速度转过90角.那么( )A通过导线横截面的电荷量q1q1.通过导线横截面的电荷量1q2=11.线框发热功率PP2=2nD线框发热功率PP2=23.如图所示，光滑金属导轨A、AD固定在水平面内,并处在方向竖直向下、大小为B的匀强磁场中有一质量为m的导体棒以初速度v0从某位置开始在导轨上水平向右运动,最终恰好静止在点在运动过程中，导体棒与导轨始终构成等边三角形回路,且通过A点的总电荷量为Q已知导体棒与导轨间的接触电阻阻值恒为,其余电阻不计.则( )该过程中导体棒做匀减速运动B.该过程中接触电阻产生的热量为mvC.开始运动时，导体棒与导轨所构成回路的面积为S=D.当导体棒的速度为v0时
3、，回路中感应电流大小为初始时的一半4.如图所示，O为一金属转轴(只能转动不能移动）,M为与O固定连接且垂直于O的金属杆，当OO转动时,M的另一端在固定的金属环N上滑动,并保持良好的接触.整个装置处于一匀强磁场中,磁场方向平行于O轴，磁感应强度的大小为0.图中V为一理想电压表，一端与OO接触,另一端与环N连接.已知当O的角速度0时,电压表读数为U;如果将磁场变为磁感应强度为nB0的匀强磁场，而要电压表的读数为mU0时，则O转动的角速度应变为( )A.n0 B.0 C.0 D.在变电站里,经常要用交流电表去监测电网上的强电流，所用的器材叫电流互感器.如下所示的四个图中，能正确反映其工作原理的是(
4、)6.如图所示，铁芯右边绕有一个线圈，线圈两端与滑动变阻器、电池组连成回路.左边的铁芯上套有一个环面积为0.0 2、电阻为0.1 的金属环.铁芯的横截面积为0.01 ，且假设磁场全部集中在铁芯中，金属环与铁芯截面垂直调节滑动变阻器的滑动头,使铁芯中的磁感应强度每秒均匀增加0.2T，则从上向下看()A金属环中感应电流方向是逆时针方向,感应电动势大小为4.103 VB金属环中感应电流方向是顺时针方向，感应电动势大小为4.010-3 V金属环中感应电流方向是逆时针方向，感应电动势大小为2.0103 V金属环中感应电流方向是顺时针方向,感应电动势大小为201 V7.如图所示，在水平面内的直角坐标系xy
5、中有一光滑金属导轨AO，其中曲线导轨OA满足方程y=Lsin kx,长度为的直导轨OC与x轴重合，整个导轨处于竖直向上的匀强磁场中现有一长为L的金属棒从图示位置开始沿x轴正方向做匀速直线运动,已知金属棒单位长度的电阻为R0，除金属棒的电阻外其余电阻均不计，棒与两导轨始终接触良好，则在金属棒运动过程中，它与导轨组成的闭合回路( )A.电流逐渐增大B电流逐渐减小C.消耗的电功率逐渐增大.消耗的电功率逐渐减小8.如图甲所示，为一种调光台灯电路示意图,它通过双向可控硅电子器件实现了无级调节亮度.给该台灯接22 V的正弦交流电后加在灯管两端的电压如图乙所示,则此时交流电压表的示数为( ）A220 B.1
6、0C V D. V9在垂直纸面向里的有界匀强磁场中放置了矩形线圈cd线圈d边沿竖直方向且与磁场的右边界重合.线圈平面与磁场方向垂直从时刻起,线圈以恒定角速度=绕cd边沿图所示方向转动，规定线圈中电流沿ada方向为正方向,则从t=0到t时间内，线圈中的电流I随时间t变化关系图象为( ）10如图所示,理想变压器原、副线圈匝数之比n1n241，原线圈两端连接光滑导轨,副线圈与电阻R相连组成闭合回路当直导线AB在匀强磁场中沿导轨匀速地向右做切割磁感线运动时,电流表A1的读数是12毫安，那么电流表A2的读数是( )A.0 B.3毫安48毫安 D与R值大小有关二.多项选择题(本题共4题 每小题4分 共16
7、分）11如图所示，某人在自行车道上从东往西沿直线以速度v骑行,该处地磁场的水平分量大小为B1，方向由南向北,竖直分量大小为B2,方向竖直向下；自行车车把为直把、金属材质,两把手间距为L,只考虑自行车在地磁场中的电磁感应,下列结论正确的是( ）图示位置中辐条点电势比B点电势低B.图示位置中辐条A点电势比点电势高C.自行车左车把的电势比右车把的电势高B2vD.自行车在十字路口左拐改为南北骑向,则自行车车把两端电动势要降低12如图所示,在垂直纸面向里，磁感应强度为B的匀强磁场区域中有一个均匀导线制成的单匝直角三角形线框.现用外力使线框以恒定的速度沿垂直磁场方向向右运动,运动中线框的B边始终与磁场右边
8、界平行.已知A=BC=l，线框导线的总电阻为R.则线框离开磁场的过程中( )A线框中的电动势随时间均匀增大B通过线框截面的电荷量为C.线框所受外力的最大值为D.线框中的热功率与时间成正比3.如图所示的电路中,是一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈，D、2和D3是三个完全相同的灯泡,E是内阻不计的电源在t0时刻，闭合开关,电路稳定后在t1时刻断开开关S.规定电路稳定时流过D、2的电流方向为正方向，分别用I、I2表示流过D和D的电流，则下图中能定性描述电流I随时间t变化关系的是( )14在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一与磁场方向垂直、长度为L的金属杆aO,已知ab=bc=3，a、c与磁场中以为圆
9、心的同心圆（都为部分圆弧)金属轨道始终接触良好一电容为的电容器接在轨道上,如图9325所示,当金属杆在与磁场垂直的平面内以O为轴,以角速度顺时针匀速转动时，下列选项正确的是()AU=2UbOBUc=UabC电容器带电荷量QBLCD若在eO间连接一个电压表,则电压表示数为零三、非选择题(本题共6题，满分54分)1.（本题满分4分）当光照射到光敏电阻上时，光敏电阻的阻值_（填“变大”、“不变”或“变小”).半导体热敏电阻是利用半导体材料的电阻率随_变化而改变的特性制成的16（本题满分分)电流传感器可以像电流表一样测量电流,它与计算机相连,能在几秒内画出电流随时间变化的图像.如图甲所示电路,电源电动
10、势为直流8，电容器为几百微法的电解电容器,先使开关S与1相连，电源向电容器充电，然后把开关掷向2,电容器通过电阻R放电,计算机屏幕上显示出电流随时间变化的It曲线,如图乙所示.则：在图乙中画出了一个竖立的狭长矩形(在乙图的左端)，它的面积表示的物理意义是:_.根据以上数据估算的电容是_（结果保留三位有效数字)甲:观察电容器放电的电路图乙:该电容器放电的I-t图象7（本题满分8分）如图所示，矩形线圈在0.01s内由原始位置转落至位置.已知ad=5102,ab=2012m，匀强磁场的磁感应强度=T,R1=3=1，R2=R43.求：(1)平均感应电动势；（）转落时，通过各电阻的平均电流（线圈的电阻忽
11、略不计）18(本题满分分）如图所示，在水平面上有两条光滑的长直平行金属导轨MN、PQ,导轨间距离为,导轨的电阻忽略不计,磁感应强度为的匀强磁场垂直于导轨所在平面.质量分别为a、b的两根金属杆a、b跨搁在导轨上，接入电路的电阻均为R轻质弹簧的左端与b杆连接,右端被固定开始时杆以初速度v0向静止的b杆运动,当a杆向右的速度为v时，b杆向右的速度达到最大值v,此过程中a杆产生的焦耳热为，两杆始终垂直于导轨并与导轨良好接触.求当b杆达到最大速度m时：（1）b杆受到弹簧的弹力；（2)弹簧具有的弹性势能.19.(本题满分4分)如图所示,匀强磁场的磁感应强度B ,匝数n的矩形线圈abcd绕中心轴OO匀速转动
12、，角速度=0 as.已知a m,bc2 m,线圈的总电阻R=，试求:(1）感应电动势的最大值，感应电流的最大值;(）设0时线圈平面与磁感线垂直，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式;(3)画出感应电流的瞬时值i随变化的图象;()当t=3时，穿过线圈的磁通量和线圈中的电流的瞬时值各是多大?()线圈从图示位置转过的过程中,感应电动势的平均值是多大?(）线圈的发热功率多大?20.（本题满分12分)发电机的端电压为20 V，输出功率为44 kW，输电导线的电阻为0.2,如果用原、副线圈匝数之比为110的升压变压器升压，经输电线路后,再用原、副线圈匝数比为10的降压变压器降压供给用户(1）画出全过程的线路
13、图；(2)求用户得到的电压和功率;(3）若不经过变压而直接送到用户,求用户得到的功率和电压选修32期末测试卷(A) 一.单项选择题1 【答案】【解析】 焦耳发现了电流的热效应，通常称此为焦耳热,错误.库仑研究电荷间作用的规律，得出库仑定律，B正确.奥斯特发现了电流的磁效应,法拉第发现了磁场产生电流,打开电气时代的大门，C错误.伽利略做斜面实验，研究自由落体运动，D错误. 【答案】 B【解析】 首先，在第一、二次运动过程中，磁通量的减少量为1=2=Ba/2当回路为匝,总电阻为nR时由q=t=tt=/R.可得qq2=11故知A错对.两种情况下线框电阻不变，由电(热）功率公式可得=()2 E1nBa
14、 2=nB 联立式，即可求出以下结果P1P2=21，故知C、均错3【答案】 C【解析】 由m可知该过程中、v均在变化,故a变化，A错.由能量守恒可知热=,B错.I=,BS，Q，联立得S，C对当v=v0时，l0,由I=知,In1,故选项正确,选项错误. 【答案】 C【解析】 铁芯内的磁通量情况是相同的，金属环的有效面积即铁芯的横截面积.根据电磁感应定律En101 V=2103V又根据楞次定律，金属环中电流方向为逆时针方向，即C正确7. 【答案】C【解析】金属棒向右运动产生的电动势为Eyv0,回路中的电阻R=yR，故回路中的电流I=，大小为一定值，故A、B均错误；再由P=I2=IRi x可知，在x
15、的情况下，P随增大而增大，故C正确,D错误.8.【答案】B【解析】 本题考查电压的有效值的计算.设电压的有效值为，根据有效值定义有=T,解得=1，则B正确.9【答案】 B【解析】在0内，线圈在匀强磁场中匀速转动,故产生正弦式交流电，由楞次定律知，电流方向为负值；在T，线圈中无感应电流；在T时,a边垂直切割磁感线,感应电流最大,且电流方向为正值,故只有项正确.【答案】 A【解析】 当直导线在匀强磁场中沿导轨匀速地向右做切割磁感线运动时,原线圈中产生恒定的电流，不能在铁芯中产生变化的磁场，副线圈中不会产生感应电流，A正确二.多项选择题11.【答案】AC【解析】 自行车车把切割磁感线，由右手定则知,
16、自行车左车把的电势比右车把的电势高B2Lv；辐条旋转切割磁感线，由右手定则知，图示位置中辐条A点电势比点电势低；自行车在十字路口左拐改为南北骑向,地磁场竖直分量始终垂直于自行车车把，则其两端电动势不变.正确答案为A、两项12【答案】AB【解析】 三角形线框向外匀速运动的过程中,由于有效切割磁感线的长度L=vt,所以线框中感应电动势的大小E=LvB2t，故选项正确;线框离开磁场的运动过程中,通过线圈的电荷量QIt=t，选项B正确；当线框恰好刚要完全离开磁场时,线框有效切割磁感线的长度最大，则F=BIl，选项C错误;线框的热功率为P=BIvtv,选项D错误.【答案】 BC【解析】在t1时刻断开开关
17、S后,由于自感现象通过D1的电流逐渐减小,方向不变，A错误,B正确;而通过2和D3的电流方向立即改变,C正确，D错误.1.【答案】AC【解析】金属杆转动切割磁感线,UaOBL2,UO=B(L)2BL,=B(L)2=BL2;则aUaOB2，得Uac=2bO,对;abUO-UbOBL2,B项错误;电容器两端的电压为Uc,故QUcBLC，C正确;当把电压表接在eO间时，表与Oe组成回路，电压表有示数，测量cO间的电压，故错三.非选择题1 【答案】变小 温度【解析】 光敏电阻是感光元件,它的阻值随光照强度的增强而减小,它可把光学量变为电阻这一电学量,常用来制造光控开关,热敏电阻对温度反应敏感1.【答案
18、】通过电流传感器的电荷量3504 【解析】由=可知，I-t图像中的面积表示为通过电流传感器的电荷量由数格法可知电容器放电前所带电荷量Q370.2030.4 .960 ,则C=370 .17 答案：（1）1V(）.25A解析：线圈由位置转落至位置的过程中,穿过线圈的磁通量发生变化，即产生感应电动势,视这一线圈为一等效电源，线圈内部为内电路,线圈外部为外电路，然后根据闭合电路欧姆定律求解(1）设线圈在位置时,穿过它的磁通量为，线圈在位置时,穿过它的磁通量为2,有1BSs30102Wb，22102Wb,所以21110-.根据电磁感应定律可得EV1.()将具有感应电动势的线圈等效为电源，其外电路的总电
19、阻.根据闭合电路欧姆定律得总电流I=A.5A.通过各电阻的电流I=0.2A.8.【解析】（1)设某时刻a、b杆速度分别为v和m,经过很短的时间t,杆移动距离为vt,b杆移动距离为vm,回路面积改变量S（vv)t.由法拉第电磁感应定律，回路中的感应电动势E或直接写为EB(vm)回路中的电流I=杆受到的安培力Fb=IL当b杆的速度达到最大值v时，b杆的加速度为0,设此时b杆受到的弹簧弹力为，由牛顿第二定律得FTFb,联立以上各式解得FT(2)以、b杆和弹簧为研究对象，设弹簧弹性势能为p，由能量转化与守恒定律得mavmav2+mb+2QEp，故Ep=mav-v2mbv-Q.【答案】 (1)1.【解析
20、】 (1)因为线圈匀速转动,感应电动势的最大值就出现在题图所示位置EmBS60.120 V=4 V感应电流最大值Im =1.2 A.(2)感应电动势的瞬时值表达式：e=Em sn t=48sn 200tV.（3)图象如图所示()当线圈从图示位置转过0角时，穿过线圈的磁通量和感应电动势e分别为：BL1sn 3=20.0.W0.02 be=4si30 V24V由欧姆定律可得此时电流瞬时值为：i=0. A.(5)线圈从图示位置转过的过程中,磁通量的变化为BS线圈转过所用的时间t此过程中交变电动势的平均值=nBS=Em=8 V. V(6)线圈的发热功率计算用电流有效值:热=()8.8 W.【答案】 （
21、1)48 V 1.A(2)e=48sin 200t V(3)见解析图（4）.02 Wb0.6 (5）30.6 V()28 W20.【解析】该题是输电线路的分析和计算问题,结合电路结构和输电过程中的电压关系和电流关系可解此题(1)线路图如图所示(2)升压变压器副线圈上的输出电压U=U1=2 00 V,升压变压器副线圈上的输出电流I=I1，升压变压器原线圈上的输入电流,由P1I得I1=A=0 ,所以I2= =20 A.输电线路上的电压损失和功率损失分别为RI2 ,RI=0.08 k降压变压器原线圈上的输入电流和电压分别为3I2=2 A,U32UR2 196 降压变压器副线圈上的输出电压和电流分别为U4U=19.6 V,=I3=200 A.用户得到的功率P4=U4I4=4.9kW.(3)若不采用高压输电，线路损失电压为RI1R40V，用户得到的电压U=1-U10 ，用户得到的功率为=U136 W.【答案】 (1)见解析 (2).V 3.9 kW()80 V36k
