高中物理选修3-2综合测试题(含答案)

页脚

1.如图所示，闭合金属导线框放置在竖直向上的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度的大小随时间变化。下列说法中正确的是（ ） ①当磁感应强度增加时，线框中的感应电流可能减小②当磁感应强度增加时，线框中的感应电流一定增大 ③当磁感应强度减小时，线框中的感应电流一定增大④当磁感应强度减小时，线框中的感应电流可能不变 A.只有②④正确 B.只有①③正确 C.只有②③正确 D.只有①④正确

2.一飞机在北半球的上空以速度v 水平飞行，飞机机身长为a ，翼展为b ；该空间地磁场磁感应强度的水平分量为

B 1，竖直分量为B 2；驾驶员左侧机翼的端点用A 表示，右侧机翼的端点用B 表示，用E 表示飞机产生的感应电动势，则（ ）

A.E =B 1vb ，且A 点电势低于B 点电势

B.E =B 1vb ，且A 点电势高于B 点电势

C.E =B 2vb ，且A 点电势低于B 点电势

D.E =B 2vb ，且A 点电势高于B 点电势

3.如图，闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的N 极朝下。当磁铁向下运动时（但未插入线圈部）（ ） A.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互吸引 B.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互排斥

C.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互吸引

D.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互排斥 4.如图甲所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面，长直导线中的电流i 随时间t 的变化关系如图乙所示.在0-T /2时间，直导线中电流向上，则在T /2-T 时间，线框中感应电流的方向与所受安培力情况是（ ） A.感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向左 B.感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向右 C.感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向右 D.感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向左

5.图中两条平行虚线之间存在匀强磁场，虚线间的距离为l ，磁场方向垂直纸面向里.abcd 是位于纸面的梯形线圈，ad 与bc 间的距离也为l.t=0时刻，bc 边与磁场区域边界重合（如图）.现令线圈以恒定的速度v 沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域.取沿a →b →c →d →a 的感应电流为正，则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流I 随时间t 变化的图线可能是（ ）

6.如图所示电路中，A 、B 是两个完全相同的灯泡，L 是一个理想电感线圈，当S 闭合与断开时，A 、B 的亮度情况是（ ） A.S 闭合时，A 立即亮，然后逐渐熄灭B.S 闭合时，B 立即亮，然后逐渐熄灭

C.S 闭合足够长时间后，B 发光，而A 不发光

D.S 闭合足够长时间后，B 立即熄灭发光，而A 逐渐熄灭

7.铁路上使用一种电磁装置向控制中心传输信号以确定火车的位置。能产生匀强磁场的磁铁，被安装在火车首节车厢下面，如图(甲)所示(俯视图)。当它经过安放在两铁轨间的线圈时，便会产生一电信号，被控制中心接收。当火车通过线圈时，若控制中心接收到的线圈两端的电压信号为图(乙)所示，则说明火车在做（ ） A.匀速直线运动 B.匀加速直线运动

C.匀减速直线运动

D.加速度逐渐增大的变加速直线运动 8.图甲中的a 是一个边长为为L 的正方向导线框，其电阻为R .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b .如果以x 轴的正方向作为力的正方向。线框在图示位置的时刻作为时间的零点，则磁场对线框的作用力F 随时间变化的图线应为图乙中的哪个

图？（ ）

L A

B R S

C x

3L

a b

L

B

t

i

i

T

T /2

O

i 0 -i 0

甲

乙N

S 2l /v O

l /v

t

I

O

l /v

2l /v t I 2l /v O

l /v

t

I 2l /v

O

l /v

t

I A B C D

页脚

9.如图所示，将一个正方形导线框ABCD 置于一个围足够大的匀强磁场中，磁场方向与其平面垂直．现在AB 、CD 的中点处连接一个电容器，其上、下极板分别为a 、b ，让匀强磁场以某一速度水平向右匀速移动，则（ ）

A.ABCD 回路中没有感应电流

B.A 与D 、B 与C 间有电势差

C.电容器a 、b 两极板分别带上负电和正电

D.电容器a 、b 两极板分别带上正电和负电

11.在水平桌面上，一个面积为S 的圆形金属框置于匀强磁场中，线框平面与磁场垂直，磁感应强度B 1随时间t 的变化关系如图⑴所示。0~1s 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B 2，方向垂直导轨平面向下，如图⑵所示。若导体棒始终保持静止，则其所受的静摩擦力f 随时间变化的图象是下图中的（设向右为静摩擦力的正方向） （ ）

12.如图所示，两根足够长的固定平行金属光滑导轨位于同一水平面，导轨上

横放着两根相同的导体棒ab 、

cd 与导轨构成

矩形回路。导体棒的两端连接着处于压缩状

态的两根轻质弹簧，两棒的中间用细线绑住，它们的电阻均为R ，回路上其余部分的电阻不计。在导轨平面两导轨间有一竖直向下的匀强磁场。开始时，导体棒处于静止状态。剪断细线后，导体棒在运动过程中 （ ）A.回路中有感应电动势B.两根导体棒所受安培力的方向相同C.两根导体棒和弹簧构成的系统机械能守恒D.两根导体棒和弹簧构成的系统机械能不守恒 13.阻值为10Ω的电阻接到电压波形如图所示的交流电源上。以下说法中正确的是 （ ） A ．电压的有效值为10VB ．通过电阻的电流有效值为

2

2

A C ．电阻消耗电功率为5W D ．电阻每秒种产生的热量为10J

14．如图所示，从匀强磁场中把不发生形变的矩形线圈匀速拉出磁场区，如果两次拉出的速度之比为1∶2，则两次线圈所受外力大小之比F 1∶F 2、线圈发热之比Q 1∶Q 2、通过线圈截面的电量q 1∶q 2

之比分别为（ ）

A ．F 1∶F 2＝2∶1，Q 1∶Q 2＝2∶1，q 1∶q 2＝2∶1

B ．F 1∶F 2＝1∶2，Q 1∶Q 2＝1∶2，q 1∶q 2＝1∶1

C ．F 1∶F 2＝1∶2，Q 1∶Q 2＝1∶2，q 1∶q 2＝1∶2

D ．F 1∶F 2＝1∶1，Q 1∶Q 2＝1∶1，q 1∶q 2＝1∶1

15．如图所示，长直导线旁边同一平面有一矩形线圈abcd ，导线有竖直向上的电流。下列操作瞬间，能在线圈中产生沿adcba 方向电流的是( )

A ．线圈向右平动

B ．线圈竖直向下平动

C ．线圈以ab 边为轴转动

D ．线圈向左平动

16．电阻R 、电容C 与一线圈连成闭合电路，条形磁铁静止于线圈的正上方，N 极朝下，如图所示。现使磁铁开始自由下落，在N 极接近线圈上端的过程中，流过R 的电流方向和电容器极板的带电情况是 ( )A ．从a 到b ，上极板带正电 B ．从a 到b ，下极板带正电 C ．从b 到a ，上极板带正电 D ．从b 到a ，下极板带正电

18．用电高峰期，电灯往往会变暗，其原理可简化为如下物理问题：如图所示，理想变压器的副线圈上，通过输电线连接两只相同的灯泡L1和L2 ，输电线的等效电阻为R ，原线圈输入有效值恒定的交流电压，F

t/L ?v -1

O

1 2 3 4 5 B

F

t/L ?v -1

O 1

2 3 4 5 A

F

t/L ?v -1 O 1 2 3 4 5 C

F

t/L ?v -1 O 1 2 3 4 5 D

图乙

b

D

Ab

B

C

a B 1/T

t /s

O

1

2

34

5

6

⑴

B 2

B 1

⑵

123456 f

t /O f

123456

t /O 123456 f

t /O 123456 f

t /O A B C

D

a

c

b

d

N

R C

a b

第16题图

R L 1

L 2

S ~

第14题图

a

b

c

d I

页脚

S N

第21题图 第18题图

当开关S 闭合时，以下说法中正确的是 ( )A ．原线圈中电流减小 B ．R 两端的电压增大 C ．副线圈输出电压减小 D ．原线圈输入功率减小

19．如图所示，平行导轨电阻忽略不计，要使悬挂着的金属环P 能产生感应电流，则金属棒ab 的运动应是 ( )A ．向右匀速运动 B ．向左匀速运动 C ．向右加速运动 D ．向左加速运动 20．收录机等小型家用电器所用的稳压电源，是将220V 的正弦交流电变为稳定的直流电的装置，其中的关键部分是整流电路。有一种整流电路可以将正弦交流电变成如图所示的脉动直流电（每半个周期都按正弦规律变化），则该脉动直流电电流的有效值为（ )A ．42A B ．4 A C ．22A D ．2 A

21．如图所示，在水平木制桌面上平放一个铜制的圆环，在它上方近处有一个N 极朝下的条形磁铁，铜环始终静止。关于铜环对桌面的压力F 和铜环重力G 的大小关系，下列说法中正确的是 ( )

A ．当条形磁铁靠近铜环时，F>G

B ．当条形磁铁远离铜环时，F

C ．无论条形磁铁靠近还是远离铜环，F=G

D ．无论条形磁铁靠近还是远离铜环，F>G 22．如下图所示，两块水平放置的金属板距离为d ，用导线、电键K 与一个n 匝的线圈连接，线圈置于方向竖直向上的变化磁场B 中．两板间放一台小压力传感器，压力传感器上表面静止放置一个质量为m 、电量为＋q 的小球．K 断开时传感器上有示数，K 闭合时传感器上恰好无示数．则线圈中的磁场B 的变化情况和磁通量变化率分别是( ) A ．正在增强，

ΔΦΔt ＝mgd q B ．正在减弱，ΔΦΔt ＝mgd nq C ．正在减弱，ΔΦΔt ＝mgd

q

D ．正在增强，

ΔΦΔt ＝mgd

nq

23、如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为4:1，电压表和电流表均为理想电表，原线圈接如图乙所示的正弦交流电，图中R t 为热敏电阻，R 为定值电阻．下列说确的是( )

A ．副线圈两端电压的瞬时值表达式为u ′＝92sin50πt (V)

B ．t ＝0.02s 时电压表V 2的示数为9V

C ．变压器原、副线圈中的电流之比和输入、输出功率之比均为1:4

D ．R t 处温度升高时，电流表的示数变大，电压表V 2的示数不变 24．如图所示，为早期制作的发电机及电动机的示意图，A 盘和B 盘分别是两个可绕固定转轴转动的铜盘，用导线将A 盘的中心和B

盘的边缘连接起来，用另一根导线将B 盘的中心和A 盘的边缘连接起来．当A 盘在外力作用下转动起来时，B 盘也会转动．则下列说法中正确的是（ ）A ．不断转动A 盘就可以获得持续的电流，其原因是铜盘A 做切割磁感线运动，产生感应电动势 B ．当A 盘转动时，B 盘也能转动的原因是电流在磁场中受到力的作用，此力对转轴有力矩 C ．当A 盘顺时针转动时，B 盘逆时针转动D ．当A 盘顺时针转动时，B 盘也顺时针转动

25．在下图的（a ）、(b)、(c)中除导体棒ab 可动外，其余部分均固定不动，（a ）图中的电容器C 原来不带电，设导体棒、导轨和直流电源的电阻均可忽略，导体棒和导轨间的摩擦也不计．图中装置均在水平面，且都处于方向垂直水平面（即纸面）向下的匀强磁场中，导轨足够长，今给导体棒ab 一个向右的初速度v 0，导体棒的最终运动状态是（ ）

A ．三种情况下，导体棒ab 最终都是匀速运动 （第24题图）

B ．图（a ）、(c)中ab 棒最终将以不同的速度做匀速运动；图（b ）中ab 棒最终静止

C ．图（a ）、（c ）中，ab 棒最终将以相同的速度做匀速运动

D ．三种情况下，导体棒ab 最终均静止 1．如图所示，

A 、

B 两闭合线圈用同样导线绕成的，都是10匝，半径为B A 2r r ，有以B 线圈作为理想边界的匀强磁场，若磁场均

第19题图

× × ×

× × ×

a

B

P

第20题图

t/s

i/A

8

T

2T

页脚

a

b

c d ω A

O ’ O

R

B

500V

B 1 B 2 220V

n 1 n 2 n 3

n 4 U 4

U 3 U 2 U 1 匀减小，则

A 、

B 环中感应电动势A E ∶B E = ，产生的感应电流A I ∶B I = 。

2．如图16所示，在磁感应强度B ＝0.5T 的匀强磁场中，长为0.5m 的导体ａｂ斜搭在金属框架上，导体与框

架夹角为53°，以10m/s 的速度向右滑动，电容器的电容C ＝20μF ，则电容器上所带电量为Q = 。

3.如图所示，宽度为L 的足够长的平行金属导轨MN 、PQ 的电阻不计，垂直导轨水平放置一质量为m 电阻为R

的金属杆CD ，整个装置处于垂直于导轨平面的匀强磁场中，导轨平面与水平面之间的夹角为θ，金属杆由静止开始下滑，动摩擦因数为μ，下滑过程中重力的最大功率为P ，则磁感应强度的大小为 。

4．如图所示，一矩形线圈在匀强磁场中绕OO ′轴匀速转动，磁场方向与转轴垂直，线圈匝数n=40匝，ab 边长L 1=0.5m ，bc 边长L 2=0.4m ，线圈总电阻r=1Ω。线圈转动的角速度ω=100rad/s ，磁场的磁感应强度B=0.2T 。线圈两端外接R=9Ω的电阻和一个理想交流电流表。则：（1）从图示位置开始计时，闭合电路中电流随时间变化的函数表达式为 ；（2）电流表的示数为 ；（3）电阻R 上消耗的电功率为 ；从图示位置转过90°的过程中，通过电阻R 的电量是 。 5、 右图为“研究电磁感应现象”的实验装置。 (1)将图中所缺导线补接完整。

(2)如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上电键后：A ．将原线圈迅速插入副线圈时，灵敏电流计指针将________。(填“向左偏转一下”或“向右偏转一下”或“不偏转”)

B ．原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，灵敏电流计指针________。(填“向左偏转一下”或“向右偏转一下”或“不偏转”) 1．如图所示，一小型发电站通过升压、降压变压器把电能输送给用户，已知

发电机的输出功率为500kW ，输出电压为500V ，升压变压器B 1原、副线圈的匝数比为1∶10，两变压器间输电导线的总电阻为2Ω。降压变压器B 2的输出电压为220V ，不计变压器的损耗。求：（1）输电导线上损失的功率；（2）降压变压器B 2的原、副线圈的匝数比。

2.（8分）如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1m ，导轨平面与水平面成θ=37o角，下端连接阻值

为R 的电阻.匀强磁场方向与导轨平面垂直.质量为0.2kg ，电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为0.25。⑴画出ab 杆下滑过程中某时刻的受力示意图； ⑵求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小；

⑶当金属棒下滑速度达到稳定时，电阻R 消耗的功率为8W ，求该速度的大小； ⑷在上问中，若R =2Ω，金属棒中的电流方向由a 到b ，求磁感应强度的大小和方向.

（g =10m/s 2

，sin37o=0.6，cos37o=0.8）

4.（9分）如图甲所示，空间有一宽为2L 的匀强磁场区域，磁感应强度为B ，方向垂直纸面向外。abcd 是由

均匀电阻丝做成的边长为L 的正方形线框，总电阻为R .线框以垂直磁场边界的速度v 匀速通过磁场区域。在运动过程中，线框ab 、cd 两边始终与磁场边界平行。线框刚进入磁场的位置x =0，x 轴沿水平方向向右。求:(1)cd 边刚进入磁场时，ab 两端的电势差，并指明哪端电势高；

(2)线框穿过磁场的过程中，线框中产生的焦耳热；

(3)在下面的乙图中，画出ab 两端电势差U ab 随距离变化的图象.其中U 0=BLv 0；

图甲

d b

c

v a 2L L 图乙

U 0

x

O

U ab

-U 0

a

b

θ

θ

R

页脚

5．（9分）如图（甲）所示，一固定的矩形导体线圈水平放置，线圈的两端接一只小灯泡，在线圈所在空间存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场．已知线圈的匝数n =100匝，电阻r =1．0Ω，所围成矩形的面积S=0．040m 2

，小灯泡的电阻R =9．0Ω，磁场的磁感应强度随按如图（乙）所示的规律变化，线圈中产生的感应电动势瞬时值的表达式为t T

T S

nB e

m π

π2cos 2=，其中B m

为磁感应强度的最大值，T 为磁场变化的周期．不计灯丝电阻随温度的变化，求：

（1）线圈中产生感应电动势的最大值． （2）小灯泡消耗的电功率． （3）在磁感强度变化的0~

4

T

的时间，通过小灯泡的电荷量．