人教版高中物理选修3-2检测：综合水平测试(二)

综合水平测试(二)

测试时间：90分钟 满分：100分

对应学生用书P147一、选择题(本大题共10小题，每小题4分，共40分。在第1～6题给出的4个选项中，只有一个选项正确；在第7～10题给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。)

1．下列说法不符合物理学史的是( )

A．奥斯特发现了电流的磁效应

B．法拉第发现了电磁感应现象

C．牛顿解释了涡旋电场的产生原理

D．楞次找到了判断感应电流方向的方法

答案 C

解析 根据物理学史可知A、B、D说法正确，C项中，麦克斯韦的感生电场的产生证明了涡旋电场的原理。

2．现用电压为380 V的正弦式交流电给额定电压为220 V的电灯供电，以下电路中不可能使电灯正常发光的有(

)

答案 D

解析 由图可知，A、B中均有电阻分压，可以使电灯正常发光；C为降压变压器，通过变压器降压也可以使电灯正常发光；D为升压变压器，电灯两端的电压要大于380 V，不可行。

3．在图中，L为电阻很小的线圈，G1和G2为内阻可不计、零点在表盘中央的电流计。当开关K处于闭合状态时，两表的指针皆偏向右方。那么，当开关K断开时，将出现(

)

A．G1和G2的指针都立即回到零点

B．G1的指针立即回到零点，而G2的指针缓慢地回到零点

C．G1的指针缓慢地回到零点，而G2的指针先立即偏向左方，然后缓慢地回到零点

D．G1的指针先立即偏向左方，然后缓慢地回到零点，而G2的指针缓慢地回到零点

答案 D

解析 K断开后，自感电流的方向与G1原电流方向相反，与G2原电流方向相同。答案为D。

4．[2015·课标全国卷Ⅱ]如图，直角三角形金属框abc放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向平行于ab边向上。当金属框绕ab边以角速度ω逆时针转动时，a、b、c三点的电势分别为Ua、Ub、Uc。已知bc边的长度为l。下列判断正确的是( )

A．Ua>Uc，金属框中无电流

B．Ub>Uc，金属框中电流方向沿a－b－c－a

C．Ubc＝－12Bl2ω，金属框中无电流

D．Uac＝12Bl2ω，金属框中电流方向沿a－c－b－a

答案 C

解析 在三角形金属框内，有两边切割磁感线，其一为bc边，根据E＝Blv可得：电动势大小为12Bl2ω；其二为ac边，ac边有效的切割长度为l，根据E＝Blv，可得：电动势大小也为12Bl2ω；由右手定则可知：金属框内无电流，且Uc>Ub＝Ua，选项A、B错误；Ubc＝Uac＝－12Bl2ω，选项C正确，选项D错误。

5．[2015·安徽高考]如图所示，abcd为水平放置的平行“匚”形光滑金属导轨，间距为l，导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小为B，导轨电阻不计。已知金属杆MN倾斜放置，与导轨成θ角，单位长度的电阻为r，保持金属杆以速度v沿平行于cd的方向滑动(金属杆滑动过程中与导轨接触良好)。则( ) A．电路中感应电动势的大小为Blvsinθ

B．电路中感应电流的大小为Bvsinθr

C．金属杆所受安培力的大小为B2lvsinθr

D．金属杆的热功率为B2lv2rsinθ

答案 B

解析 切割磁感线的有效长度为l，电动势为E＝Blv，选项A错误。根据题意，回路电阻R＝rlsinθ，由欧姆定律有I＝Blvrlsinθ＝Bvsinθr，选项B正确。安培力F＝BIlsinθ＝B2vlr，选项C错误。金属杆的热功率为P＝I2R＝B2v2lsinθr，选项D错误。

6．[2015·安徽高考]图示电路中，变压器为理想变压器，a、b接在电压有效值不变的交流电源两端，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。现将变阻器的滑片从一个位置滑动到另一位置，观察到电流表的示数增大了0.2 A，电流表的示数增大了0.8 A，则下列说法正确的是(

)

A．电压表示数增大

B．电压表、示数均增大

C．该变压器起升压作用

D．变阻器滑片是沿c→d的方向滑动 答案 D

解析 由于变压器原线圈的电压不变，因此电压表、的读数均不变，选项AB均错误。由题意可知，该变压器起降压作用，选项C错误。由于副线圈的电压不变，电流表的示数增大，根据欧姆定律可知负载的电阻变小，所以滑动变阻器连入电路的阻值变小，选项D正确。

7．奥斯特发现了电流的磁效应后，法拉第仔细地分析了电流的磁效应。他认为，既然磁铁可以使靠近它的铁块具有磁性，静电荷可以使靠近它的导体带电，那么电流也应当使靠近它的线圈感应出电流。1822年法拉第在日记中记载着“把磁转变成电”的光辉思想，后来，法拉第对这一课题进行了系统的实验研究。1831年8月法拉第把两个线圈绕在一个铁环上(如图所示)，线圈A接直流电源，线圈B接电流表。他发现，当线圈A的电路接通或断开的瞬间，线圈B中产生瞬时电流。分析这个实验，下列说法中正确的是( )

A．此实验说明线圈B的感应电流是由线圈A的磁场变化引起的

B．开关S闭合瞬间，中的电流方向是a→b

C．若将其中的铁环拿走，再做这个实验，S闭合瞬间，中没有电流

D．若将其中的铁环拿走，再做这个实验，S闭合瞬间，中仍有电流

答案 ABD

解析 开关闭合瞬间，线圈A中电流产生磁场，使铁环中磁通量增加。根据右手安培定则和楞次定律可知B线圈中产生由a→b的感应电流，铁环撤掉后不影响感应电流产生。

8．[2015·泰兴高二检测]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，其原因是将整个铜盘看成沿径向排列的无数根铜条，它们做切割磁感线运动，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

答案 ABC

解析 将图中铜盘A所在的一组装置作为发电机模型，铜盘B所在的一组装置作为电动机模型，这样就可以简单地把铜盘等效为由圆心到圆周的一系列“辐条”，处在磁场中的每一根“辐条”都在做切割磁感线运动，产生感应电动势，进而分析可得。

9．两根相距为L的足够长的金属直角导轨如图所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边垂直于水平面。质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数均为μ，导轨电阻不计，回路总电阻为2R。整个装置处于磁感应强度大小为B，方向竖直向上的匀强磁场中。当ab杆在平行于水平导轨的拉力F作用下以速度v1沿导轨匀速运动时，cd杆也正好以速度v2向下匀速运动。重力加速度为g。以下说法正确的是( )

A．ab杆所受拉力F的大小为μmg＋B2L2v12R

B．cd杆所受摩擦力为零

C．回路中的电流强度为BLv1＋v22R

D．μ与v1大小的关系为μ＝2RmgB2L2v1

答案 AD

解析 棒ab切割磁感线产生感应电动势E＝BLv1，

棒cd运动不切割磁感线，故不产生感应电动势，回路中电流I＝E2R＝BLv12R， 因两棒匀速，则对ab棒有F＝F安＋μmg＝B2L2v12R＋μmg

F安＝B2L2v12R

对cd棒：F安水平向右f＝μF安＝mg，μ＝2RmgB2L2v1

故AD正确。

10．如图所示，AB、CD为两个平行的水平光滑金属导轨，处在方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中。AB、CD的间距为L，左右两端均接有阻值为R的电阻。质量为m、有效长度为L且不计电阻的导体棒MN放在导轨上，与导轨接触良好，并与轻质弹簧组成弹簧振动系统。开始时，弹簧处于自然长度，导体棒MN具有水平向左的初速度v0，经过一段时间，导体棒MN第一次运动到最右端，这一过程中AC间电阻R上产生的焦耳热为Q，则( )

A．初始时刻棒所受的安培力大小为2B2L2v0R

B．从初始时刻至棒第一次到达最右端的过程中，整个回路产生的焦耳热为2Q3

C．当棒第一次到达最右端时，弹簧具有的弹性势能为12mv20－2Q

D．当棒再次回到初始位置时，AC间电阻的热功率为B2L2v20R

答案 AC 解析 初始时刻，棒两端的电动势E0＝BLv0，棒中的电流I0＝2BLv0R，棒所受的安培力大小F＝2B2L2v0R，选项A正确。两电阻的阻值相等，则热功率也相等，从初始时刻至棒第一次到达最右端过程中，整个回路产生的焦耳热为2Q，弹簧具有的弹性势能EP＝12mv20－2Q，选项B错误，C正确。当棒再次回到初始位置时速度小于v0，AC间电阻的热功率也小于B2L2v20R，选项D错误。

二、实验题(本大题共2小题，每小题6分，共12分，把答案填在题中横线上或按题目要求作答。)

11．(1)下图为《研究电磁感应现象》实验中所用器材的示意图。试回答下列问题。

①在该实验中电流计G的作用是检测感应电流的________和________。

②请按实验要求在实物上连线。

③在实验出现的电磁感应现象中，A、B线圈哪个相当于电源？________(选填“A”或“B”)

(2)已知一灵敏电流计，当电流从正接线柱流入时，指针向正接线柱一侧偏转，现把它与线圈串联接成如图所示电路，当条形磁铁按如图所示情况运动时，以下判断正确的是________。

A．甲图中电流表偏转方向向右

B．乙图中磁铁下方的极性是N极

C．丙图中磁铁的运动方向向下

D．丁图中线圈的绕制方向从上往下看为顺时针方向

答案 (1)①大小 方向 ②见解析 ③B (2)ABD

解析 (1)①电流计G的零刻度在表盘中央，电流流过时，指针偏转，既显示了电流的大小，也显示了电流的方向。

②电源、开关、滑动变阻器和小线圈构成一闭合回路；大线圈和电流计构成闭合电路。电路如图所示。

③B线圈与电流计相连，显示回路感应电流，即B线圈相当于电源。

(2)在图甲中，由楞次定律判断知电流从正接线柱流入电表，表针偏转方向向右，A正确；在图乙中，线圈中感应电流的磁场方向向下，因磁铁远离，磁场减弱，故原磁场方向应向下，即磁铁下方的极