a b c d B
高二上学期同步测试物理选修3-2 命题范围：选修3-2（第二章 交变电流、第三章 传感器）
全卷满分100分，用时90分钟。
第Ⅰ卷（共40分）
一、选择题（10个小题，共40分，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全选对的得4分，选对但不全的得2分，选错的得0分）
1．某同学在研究电容、电感对恒定电流与交变电流的影响时，采用了如图所示的电路，其中L 1、L 2是二个完全相同的灯泡，已知把开关置于3、4时，电路与交流电源相通，稳定后的二个灯泡发光亮度相同，则该同学在如下操作中能观察到的实验现象是（ ）
A ．当开关置于1、2时，稳定后L 1、L 2两个灯泡
均发光且亮度也相同
B ．当开关置于1、2时，稳定后L 1、L 2两个灯泡
均发光，但L 1比L 2亮
C ．当开关置于3、4时，稳定后，若只增加交流电
的频率,则二个灯泡的亮度将同时变暗
D ．当开关置于3、4瞬间，L 2立即发光，而L 1亮度
慢慢增大
2．如图是霓虹灯的供电电路，电路中的变压器可视为理想变压器，已知变压器的原副线圈匝数比为n 1:n 2=1:20，加在原线圈两端的电压为u=311sin100Лt （V ）,霓虹灯正常工作的电阻R=４４０K Ω，则关于原、副线圈两端电压及原、副线圈中的电流，下列判断正确的是 （ ）
A ．副线圈两端电压6220V ，副线圈中的电流14．1mA
B ．副线圈两端电压4400V ，副线圈中的电流10mA
C ．原线圈中电流为500μA
D ．原线圈中电流为500mA
3．如图所示是一理想变压器的电路图，若初级回路Ａ、Ｂ两点
接交流电压Ｕ时，四个相同的灯泡均正常发光，则原、副线
圈匝数比为 （ ）
A ．4∶1
B ．2∶1
C ．1∶3
D ．3∶1
4．如图所示，处在磁感应强度为B 的匀强磁场中的单匝矩形线圈abcd ，以恒定的角速度ω绕ab 边转动，磁场方向垂直于纸面向里，线圈所围面积为S ，线圈导线的总电阻为R 。t =0时刻线圈平面与纸面重合，且cd 边正在离开纸面向外运动。则 （ ）
A ．时刻t 线圈中电流的瞬时值t R BS i ωωcos =
； B ．线圈中电流的有效值R BS I ω=； C ．线圈中电流的有效值R BS I 22ω=
；
D ．线圈消耗的电功率R BS P 2
)(ω=． 5．如图所示，某理想变压器的原、副线圈的匝数均可调节，原线
圈两端电压为一最大值不变的正弦交流电，在其它条件不变
的情况下，为了使变压器输入功率增大，可使 （ ）
A ．原线圈匝数ｎ１增加
B ．原线圈匝数ｎ２增加
C ．负载电阻Ｒ的阻值增大
D ．负载电阻Ｒ的阻值减小
6．一电阻接在10V 直流电源上，电热功率为P ；当它接到电压u =10sin ωt （V ）上时功率为 （ ）
A ．0．25P
B ．0．5P
C ．P
D ．2P
7．某发电厂原来用11kV 的交流电压输电，后来改用升压变压器将电压升高到220kV 输电，
输送的电功率都是P ，若输电线路的电阻为R ，则下列说法中正确的是 （ ）
A ．据公式U P I /=，提高电压后输电线上的电流降为原来的1/20
B ．据公式R U I /=，提高电压后输电线上的电流增为原来的20倍
C ．据公式R I P 2
=，提高电压后输电线上的功率损耗减为原来的1/400
D ．据公式R U P /2=，提高电压后输电线上的功率损耗将增大为原来的400倍
8．火警报警系统的具体形式有很多，如图所示，M 是一小型理想变压器，接线柱a 、b 接
在电压u ＝311sin314t （V ）的正弦交流电源上，变压器右侧部分为一火警报警系统原理图，其中R 2为用半导体热敏材料制成的传感器，电流表A 2为值班室的显示器，显示通过R 1的电流，电压表V 2显示加在报警器上的电压（报警器未画出），R 3为一定值电阻。当传感器R2所在处出现火警时,以下说法中正确的是： （ ）
A ．A 1的示数不变,A 2的示数增大
B ．V 1的示数不变,V 2的示数减小
C ．V 1的示数不变,V 2的示数增大
D ．A 1的示数增大,A 2的示数减小
9．如图所示为光敏电阻自动计数器的示意图，其中R 1为光敏电阻，R 2为定值电阻，此光电
计数器的基本工作原理是 （ ）
A ．当有光照射R 1时，信号处理系统获得高电压
B ．当有光照射R 1时，信号处理系统获得低电压
C ．信号处理系统每获得一次低电压就记数一次
D ．信号处理系统每获得一次高电压就记数一次
10．小型水力发电站的发电机有稳定的输出电压．它发出的电先通过电站附近的升压变压器
升压，然后通过输电线路把电能输送到远处用户附近的降压变压器，经降低电压后再输送至各用户．设变压器都是理想的，那么在用电高峰期，随用电器电功率的增加将导致 （ ）
A ．发电机的输出电流变小
B．高压输电线路的功率损失变大
C．升压变压器次级线圈两端的电压变小
D．升压变压器次级线圈两端的电压变大
第Ⅱ卷（共60分）
二、本题共2小题，共14分。把答案填在题中横线上或按题目要求作答。
11．（8分）
（1）用多用电表同一挡位测量热敏电阻和光敏电阻的阻值时，下列描述正确的是（）A．测热敏电阻时，温度越高，多用电表指针偏角越大
B．测热敏电阻时，温度越高，多用电表指针偏角越小
C．测光敏电阻时，光照越弱，多用电表指针偏角越大
D．测光敏电阻时，光照越弱，多用电表指针偏角越小
（2）利用传感器和计算机可以测量快速变化的力。如图所示是用这种方法获得的弹性绳中拉力随时间的变化图线。实验时，把小球举高到绳子的悬点O处，然后让小球
自由下落。从此图线所提供的信息，判断以下说法中正确的是（）
A．t1时刻小球速度最大
B．t2时刻绳子最长
C．t3时刻小球动能最小
D．t4与t3时刻绳子最长
12．（6分）如图所示，甲为一信号源：
（1）若要观察此信号源发出的正弦交流电信号的波形，应将信号源的a端与示波器面板上的_________接线柱相连，b端与___________接线柱相连。
（2）若示波器所显示的输入波形如图乙所示，要将波形上移，应调节面板上的_________旋钮；要使此波横向展宽，应调节________旋钮；要使屏上能够显示3个完整的波
形应调节_____________旋钮。
三、本题共3小题；共46分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只
写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。13．（13分）如图所示N匝矩形线圈以自己的长边为轴在匀强磁场中以角速度ω匀速转动，线圈边长分别为a和b，磁感应强度为B，M、N是两个集流环，外电路负载电阻为R，线圈电阻为r。当线圈从图示位置开始连续转动起来后，求：
（1）电流表和电压表的示数是多少？
（2）线圈产生的交流电的功率是多少？
（3）线圈匀速转动一周时，外力做多少功?
14．（15分）在图甲中，电源的电动势E=9．0V，电源内电阻可忽略不计；G为小量程的电流表，电流表内阻R g保持不变，R为热敏电阻，其电阻值与温度的变化关系如图乙的R-t图线所示。闭合开关S，当R的温度等于20o C时，电流表示数I1=2mA，则当电流表的示数I2=3．6mA时，热敏电阻R的温度为多少？
15．（18分）如图（1）所示为一根竖直悬挂的不可伸长的轻绳，下端拴一小物块A，上端固定在C点且与一能测量绳的拉力的测力传感器相连，已知有一质量为m0的子弹B沿水平方向以速度v0射入A内（未穿透），接着两者一起绕C点在竖直面内做圆周运动，在各种阻力都可忽略的条件下测力传感器测得绳的拉力F随时间t的变化关系如图（2）所示．已知子弹射入的时间极短，且图（2）中t=0为A、B开始以相同速度运动的时刻，根据力学规律和题中（包括图）提供的信息，对反映悬挂系统本身性质的物理量（例如A的质量）及A、B一起运动过程中的守恒量，你能求得哪些定量的结果？
参考答案
1．D ；2．BD ；3．Ｄ；4．C ；5．ＢＤ；6．B ；7．C ；8．BD ；9．BD ；10．B
11．（1）AD ；（2）B
12．答案：（1）Y 输入，地 （2）↑↓；X 增益，扫描范围和扫描微调。
13．【解析】：感应电动势最大值ωNBab E m =
感应电流的最大值)/(r R E I m m += 其有效值即电流表示数：)(2/2/r R NBab I I m +==ω
电压表示数是：ωNBab r
R R E r R R U +=+= （2）交流电功率：)(2)(222
r R NBab E I IE P m m +=?=
=ω （3）旋转一周所用时间：ωπ/2=T ，外力做的功等于交流电产生的电功，则： r R NBab PT W +==ω
π2)(
14．【解析】：这是典型的温度传感器应用问题，由图线知t 1=20℃时，R=4kΩ
据全电路欧姆定律有 1g E I R R
=+ ，代入数据得 R g =500Ω 同理有 2'g E I R R
=+，代入数据得 'R ＝2000Ω 由图线知这时 t 2=120℃
15．【解析】：由图2可直接看出，A 、B 一起做周期性运动，则运动的周期02t T =① 令m 表示A 的质量，l 表示绳长．1v 表示B 陷入A 内时即0=t 时A 、B 的速度（即圆周运动最低点的速度），2v 表示运动到最高点时的速度，F 1表示运动到最低点时绳的拉力，F 2表示运动到最高点时绳的拉力，
由图2可知 02=F ② m F F =1③
根据动量守恒定律，
在最低点和最高点处得 ④
用牛顿定律可得t
v m m g m m F 21001)()(+=+- ⑤ 1000)(v m m v m +=
t
v m m g m m F 22002)()(+=++ ⑥ 根据机械能守恒定律可得
2202100)(2
1)(21)(2v m m v m m g m m l +-+=
+⑦ 由以上各式可解得，反映系统性质的物理量是 06m g F m m -=⑧ g F v m l m
22020536=⑨ A 、B 一起运动过程中的守恒量是机械能E ，若以最低点为势能的零点，则
⑩ 由④⑧⑩式解得 g F v m E m 20
203=
210)(21v m m E +=