高中物理选修3-2期末复习题含答案

高中物理选修3-2期末复习测试题

一、选择题（本题共12小题，每小题给出的四个答案中至少有一个是正确的，每小题4分，共48分）

1.关于电路中感应电动势的大小，下列说法中正确的是： A.穿过电路的磁通量越大，感应电动势就越大 B.电路中磁通量的该变量越大，感应电动势就越大 C.电路中磁通量变化越快，感应电动势越大

D.若电路中某时刻磁通量为零，则该时刻感应电流一定为零

2.某线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动，产生交变电流的图像如图所示，由图中信息可以判断： i/AA.在A和C时刻线圈处于中性面位置 B.在B和D时刻穿过线圈的磁通量为零

tOABCDC.从A~D时刻线圈转过的角度为2π D.若从O~D时刻历时0.02s，则在1s内交变电流的方向改变100次

3.如图所示，导线框abcd与通电导线在同一平面内，直导线中通有恒定电流并通过ad和bc的中点，当线框向右运动的瞬间，则：

adA.线框中有感应电流，且按顺时针方向

B.线框中有感应电流，且按逆时针方向

cbC.线框中有感应电流，但方向难以判断

D.由于穿过线框的磁通量为零，所以线框中没有感应电流

4.闭合线圈与匀强磁场垂直，现将线圈拉出磁场，第一次拉出速度为v1，第二次拉出速度为v2，且v2=2v1，则：

A.两次拉力做的功一样多 B.两次所需拉力一样大

C.两次拉力的功率一样大 D.两次通过线圈的电荷量一样多

5.如图所示的电路为演示自感现象的实验电路，若闭合开关S，电流达到稳定后通过线圈L的电流为I1，通过小灯泡L2的电流为I2，小灯泡I1LL2处于正常发光状态，则下列说法中正确的是：

L1A.S闭合瞬间，L2灯缓慢变亮，L1灯立即变亮 L2I2B.S闭合瞬间，通过线圈L的电流由零逐渐增大到I1 C.S断开瞬间，小灯泡L2中的电流由I1逐渐键位零，方

S向与I2相反

D.S断开瞬间，小灯拍L2中的电流由I1逐渐减为零，方向不变

6.两个相同的电阻，分别通以如图所示的正弦交流电和方波电流，两种交变电流的最大值、周期如图所示，则在一个周期内，正弦交流电在电阻上产生的热量Q1与方波电流在电阻上产生的热量Q2之比等于：

i/Ai/A5A.3:1 B.1:2

0.40.4C.2:1 D.1:1 OO0.2t/st/s0.27.如图所示，变压器初级线圈接电压一定53的交流电，在下列措施中能使电流表示R2数减小的是：

S124A.只将S1从2拨向1 R11R33S2B.只将S2从4拨向3 S3AC.只将S3从闭合改为断开

D.只将变阻器R3的滑动触头上移

8.如图，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是位于纸面内的梯形线圈，ad与bc间的距离也为l，t=0l时刻bc边与磁场区域边界重合。现令线圈以恒定的速度v沿垂直于ab4磁场区域边界的方向穿过磁场区域，取沿a-b-c-d-a的感应电流为正方向，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

d的图线可能是下图中的： IOl/v2l/vcItIl/v2l/vIl/v2l/vOtOtOl/v2l/vtABCD9. 一台理想降压变压器从10kv的线路中降压并提供200A的负载电流。已知两个线圈的匝数比为40:1，则变压器原线圈中电流、输出电压及输出功率分别为： A.5A、250V、50kw B. 5A、10kV、50kw C.200A、250V、50kw D.200A、10kV、50kw

10. 右图中半径为r的金属圆盘在垂直于盘面的匀强磁场中，绕O轴以角速度ω沿逆时针方向匀速转动，电阻两端分别接盘心O和盘边缘，则通过电阻R的电流强度

•••••的大小和方向是：

Br2Br2A.由c到d，I B.由d到c，I

RRBr2Br2C.由c到d，I D.由d到c，I

2R2R

••••c•••O•••••R•••••B•••d

11. 如图所示，平行金属导轨和水平面成θ角，导轨与固定电阻R1、R2相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面。有一导体棒ab，质量为m，导体BR1棒的电阻与固定电阻R1和R2的阻值 均相等，与导轨之间av的动摩擦因数为μ，导体棒ab沿导轨向上匀速滑动，当上滑的速度为v时，受到的安培力为F，则此时： bA.电阻R1的电功率为Fv/3 B. 电阻R1的电功率为Fv/6 R2C.整个装置因摩擦而产生的热功率为μmgvcosθ D.整个装置消耗的机械功率为(F+μmgcosθ)v

12.如图所示，相距为d的两条水平虚线L1、L2之间是方向水平向里的匀强磁场，磁

a感应强度为B，正方形线圈abcd边长为L（Ldc边刚进入磁场时速度为v0，cd边刚离开磁场时速度也为v0，

h则线圈穿过磁场的过程中（从cd边刚进入磁场起一直到ab

边离开磁场为止）：

dA.感应电流所做的功为mgd B.感应电流所做的功为2mgd

C.线圈的最小速度可能为mgR/B2L2 D.线圈的最小速度一定是2g(hLd)

二、计算题（本题共5小题，共52分，需要写出必要的文字说明与规范的物理表达式）

13.正弦交变电压u=50sin314tV，加在一氖管的两端。已知当氖管电压达到252V时，才开始发光，求此氖管在一个周期内发光的时间和5min内发光的次数。

14. 如图所示，交流发电机电动势的有效值为E=20V，内阻不计，它通过一个R=6Ω的指示灯连接降压变压器。降压变压器输出端并联24只彩色小灯泡，每只灯泡都是“6V、0.25W”，灯泡都正常发光，导线电阻不计。

求：

......~（1）降压变压器初级、次级线圈匝数比 （2）发电机的输出功率

15.如图甲所示，在两根水平放置的平行金属导轨两端各接一只阻值为R=1Ω的电阻，导轨间距为L=0.2m，导轨电阻忽略不

Pav/ms1M计，整个装置处于竖直向下的匀强磁场

10中，磁感应强度B=0.8T。一根电阻

0.2ROr=0.3Ω的导体棒ab置于导轨上，且始R0.1t/s终与导轨良好接触，若导体棒沿平行于

导轨方向在PQ和MN之间运动，其速QbN甲度图像如图乙所示（正弦函数曲线），求：

（1）导体棒产生的感应电动势的瞬时值表达式 （2）整个电路在1min内产生的电热

16.如图甲所示，光滑且足够长的平行金属导轨MN和PQ固定在同一水平面上，两导轨间距L=0.2m，电阻R=0.4Ω，导轨上停放一质量m=0.1kg、电阻r=0.1Ω的金属杆，导轨电阻忽略不计，整个装置处在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，磁场的方向竖直向下，现用一外力F沿水平方向拉杆，使之由静止开始运动，若理想电压表示数U随时间t变化关系U/V0.3MN如图乙所示。求：

0.2（1）金属杆在5s末的运

FRV0.1动速率

（2）第4s末时外力F的QOt/s12345P功率

乙甲

17. 如图所示，平行且足够长的两条光滑金属导轨，相距0.5m，与水平面夹角为30°，不计电阻，广阔的匀强磁场垂直穿过导轨平面，磁感应强度B＝0.4T，垂直导轨放置两金属棒ab和cd，长度均为0.5m，电阻均为0.1Ω，质量分别为0.1 kg和0.2 kg，两金属棒与金属导轨接触良好且可沿导轨自由滑动．现ab棒在外力作用下，以恒定速度v＝1.5m／s沿着导轨向上滑动，cd棒则由静止释放，试求： (取g＝10m/s2)

（1）金属棒ab产生的感应电动势；

（2）闭合回路中的最小电流和最大电流； （3）金属棒cd的最终速度．

乙

高中物理选修3-2期末复习测试题参考答案

一、选择题（每小题4分）

1 C 7 BCD 二、计算题

13.(8分)当氖管电压达到252V时开始发光，代入交变电压瞬时值表达式

13s，t1s，所以一个周期内氖管的400400311发光时间为t2()ss，即一个周期内氖管的发光时间为

40040010025250sin100t可得，时间t10.01s。

每个周期内氖管的发光次数为2次，所以5min内发光的次数为

2 D 8 B 3 B 9 B 4 D 10 C 5 BC 11 C 6 D 12 BD n560230000次 0.0214.（10分）（1）由题意副线圈所接电灯泡均正常发光，所以副线圈中的电流为

I2根据理想变压器原理有

0.25241A 6I1n2 I2n1

EI1Rn1 U2n2代入数据可得

n1n13或1（舍去） n2n23

15.（10分）（1）导体棒切割磁感线运动，由于切割长度、磁感应强度均不变化，

所以感应电动势与切割速度v成正比，所以瞬时值表达式为 eBLvmsin2t T代入数据可得

e1.6sin10t

（2）由瞬时值表达式可以看出，回路中的交流按正弦规律变化，所以产生的焦耳热为

Q(Em2)21t R总代入数据可得 Q38.4J

16.（12分）(1)由题意，电压表的示数为

RBLv Rr5s末电压表的示数U0.2V，所以代入数据可得 v2.5m/s

R（2）由UBLv及U-t图像可知，U随时间均匀变化，导体棒在力F作用

Rr U下匀加速运动，且 av(Rr)1U tRBLt2代入数据可得 a0.5m/s 在4s末，金属杆的切割速度为 v此时拉力F为

(Rr)1U2m/s RBLB2L2vma FRr所以4s末拉力F的功率为

PFv0.18W 17.（12

分）（1）ab棒切割磁感线产生的感应电动势为

EBLv0.3V

（2）刚释放cd棒瞬间，对cd受力分析可得，重力沿斜面向下的分力为 F1m2gsin301N 由于ab切割使cd受到的安培力沿斜面向上，其大小为

B2L2v0.3N F22r因为 F1F2

所以cd棒将沿导轨下滑。

据此可知，当导体棒cd刚释放瞬间，回路中电流强度最小 IminBLv1.5A 2r当cd向下匀速滑动时，回路中的电流强度最大，对cd分析 m2gsin30BImaxL0 所以 Imax5A

（3）由于金属棒cd与ab切割方向相反，所以回路中的感应电动势等于二者切割产生的电动势之和，即

EBLvBLv 由欧姆定律

ImaxE 2r所以cd运动的最终速度为

v3.5m/s