(选修3-2)期末综合复习练习试卷

期末综合复习练习试卷满分150分，考试时间120分钟。第1卷(选择题共40分)一、本题共10小题；每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确。有的小题有多个选项正确．全部选对的得4分，选不全的得2分。有选错或不答的得0分。1．许多楼道照明灯具有这样的功能：天黑时，出现声音它就开启；而在白天，即使有声音它也没有反应。它的控制电路中接入了哪几种传感器A．温度传感器B．光传感器C．声音传感器D．热传感器2．下列关于等势面的说法正确的是A．电荷在等势面上移动时不受电场力作用，所以不做功B．等势面上各点的场强相等C．点电荷在真空中形成的电场的等势面是以点电荷为圆心的一簇球面D．匀强电场中的等势面是相互平行的垂直于电场线的一簇平面3．在电磁感应现象中，下列说法正确的是A．感应电流的磁场总是跟原来的磁场方向相反B．闭合线框放在变化的磁场中一定能产生感应电流C．闭合线框放在匀强磁场中做切割磁感线运动，一定产生感应电流D．感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化4．穿过一个单匝线圈的磁通量始终保持每秒钟均匀地减少了2Wb，则A．线圈中感应电动势每秒增加2VB．线圈中感应电动势每秒减少2VC．线圈中无感应电动势D．线圈中感应电动势大小不变5．如图所示L为电感线圈，C为电容，A、B为两只相同的灯泡，将他们接在电压为U的交流电源上，两灯泡的亮度相同，若保持电源电压不变，而将电源频率增大，下列关于两灯泡发光情况说法正确的是A．灯泡亮度不变B．A灯泡亮度不变，B灯泡变亮C．A灯泡变暗，B灯泡变亮D．A灯泡变亮，B灯泡变暗6．如图是某交流发电机产生的交变电流的图像，根据图像可以判定A．此交变电流的频率为5HzB．此交变电流的周期为0.1sC．将标有“12V、3W”的灯泡接在此交变电流上，灯泡可以正常发光D．图像上对应的0.15s时刻，发电机中的线圈刚好转至中性面7．经过精确校准的电压表V1和V2，分别用来测定如图所示电路中R两端a、b间的电压，读数依次为12.7V和12.3V，则A．a、b间的实际电压应大于12.7VB．a、b间的实际电压应小于12.3VC．电压表V1的内阻大于V2的内阻LABCUVabR′RU120-120.10.20.3t/sU/VD．电压表V1的内阻小于V2的内阻8．关于场强的三个公式①FEq②2QEkr③UEd的适用范围，下列说法正确的是A．三个公式都只能在真空中适用B．公式②能在真空中适用，公式①和③在真空中和介质中都适用C．公式②和③能在真空中适用，公式①在真空中和介质中都适用D．公式①适用于任何电场，公式②只适用于点电荷形成的电场，公式③只适用于匀强电场9．把六个相同灯泡接成如图所示的电路，调节变阻器R使两电路中的灯均正常发光，则两个电源输出的总功率P甲、P乙的关系是（图中两个电源相同）A．P甲=P乙B．P甲=3P乙C．P甲3P乙D．P甲3P乙10．在磁场中的同一位置，先后放入长度相等的两根直导线a和b，a、b导线的方向均与磁场方向垂直，但两根导线中的电流大小不同，下列图象中表示出导线所受的磁场力F与通过导线电流强度I的关系。a、b各自有一组F、I的数据，在图象中各描出一个点．下列图象中正确的是第Ⅱ卷(非选择题共110分)二、实验题，本题共2小题，共22分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。11．（11分）待测电阻的阻值约有100－200Ω之间，额定功率约为0.25W，用伏安法测其电阻伏安特性曲线，现有如下器材A、毫安表量程50mA，内阻20ΩB、电流表量程3A，内阻约0.1ΩC、电压表量程10V，内阻20KΩD、滑动变阻器阻值范围0－40Ω，额定电流1AE、12V直流电电源及开关、导线若干(1)实验中测量电流时应选择的器材代号是(2)设计合理的测量电路，并把电路图画入方框内甲乙A0000FFFFIIIIaaaabbbbBCD(3)写出电路连接好以后的实验步骤。12．（11分）如图甲所示，厚度为h，宽度为d的导体放在与垂直磁感应强度为B的均匀磁场中。当电流通过导体时，在导体的上表面和下表面间会产生电势差，这种现象称为霍尔效应。实验表明，当磁场不太强时，电势差U、电流I和磁感应强度B的关系为IBUkd，式中的比例系数k称为霍尔系数。如图乙所示是一个霍尔元件，其大小仅为发光二极管的五分之一。霍尔元件是一个四端元件，其中AC端输入控制电流，BD端输出霍尔电压，可用电压表来检测。（1）某同学用霍尔元件来测量某地的磁感应强度，准备的仪器还有电源E，滑动变阻器，电流表和电压表。请根据所给的器材，在实物图上连线。dhBI甲SJ119ABCD乙SJ119μAmV（2）为了较准确的测量出该地的磁感应强度，该同学把霍尔元件的BD端通过数据采集器连接到计算机中，用计算机自动读出霍尔电压的大小。因为不知道该处磁场的方向，该同学随意的转动霍尔元件，在计算机中得的图像如图丙所示。该同学随意转动霍尔元件的目的是已知该霍尔元件的霍尔系数k=2.0×102Vm/AT，d=1mm，通过的电流恒为I=2A，则该地的磁感应强度为B=三、计算题（本题共6小题，共88分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案必须写出数值和单位。）13．（14分）如图（a）所示的螺线管的匝数n=1500，横截面积S=20cm2，电阻r=1.5Ω，与螺线管串联的外电阻R1=10Ω，R2=3.5Ω。若穿过螺线管的磁场的磁感应强度按图（b）所示的规律变化，方向水平向右。计算R1上消耗的电功率。14．（14分）如图所示控制电子枪产生的电子束到每秒只通过几个电子，所产生的单个闪烁现象可用光电管探测；然后在探测器位置放收集电子的金属瓶，经一定时间金属瓶将获得足以测量出的电荷，从而可确定每秒射入的电量，进而测得一个电子的电量。如果电子束每秒通过1×103个电子，测得金属瓶积累的电量为8×10-12C，则这段实验时间有多长？B/Tt/s024612R1R2（a）（b）电子束探测器金属瓶（a）（b）U/×10﹣3Vt0-2020丙15．（15分）MN与PQ为足够长的光滑金属导轨，相距L=0.5m，导轨与水平方向成=300放置。匀强磁场的磁感应强度B=0.4T，方向与导轨平面垂直指向左上方。金属棒ab、cd放置于导轨上（与导轨垂直），质量分别为mab=0.1kg和mcd=0.2kg，ab、cd的总电阻为R=0.2Ω（导轨电阻不计）。金属棒ab在外力的作用下以1.5m/s的速度沿导轨匀速向上运动，求（1）当ab棒刚开始沿导轨匀速运动时，cd棒所受安培力的大小和方向。（2）cd棒运动时能达到的最大速度。16．（15分）如图所示，交流发电机电动势的有效值ε=20V，内阻不计，它通过一个R=6Ω的指示灯连接变压器。变压器输出端并联24只彩色小灯泡，每只灯泡都是“6V0.25W”，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。17．（15分）如图甲所示是一种测量血压的压力传感器在工作时的示意图。薄金属片P固定有4个电阻R1、R2、R3、R4（如图乙所示），4个电阻均由应变片做成，容易发生形变，左边是它的侧面图。这四个电阻连接成电路如图丙所示。试回答下列问题：（1）开始时金属片中央O点未加任何压力，而且4个电阻的阻值相等，则电压表的读数是多少？（2）当O点加一个压力F后发生形变，这时4个电阻也随之发生形变，形变后各电阻大小如何变化？（3）电阻变化后，电阻的A、B两点哪点电势高？它为什么能测量血压？18．（15分）如图所示，在真空中，半径为R的圆形区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外。在磁场外有一对平行金属板M和N，两板间距离为R，板长为2R，板的中心线O1O2与磁场的圆心O在同一直线上。有一电荷量为q质量为m的带正电的粒子，以速度v0从圆周上的a点沿垂直于半径O1O2并指向圆心O的方向进入磁场，从圆周上的O1点飞出磁场并进入两板间的匀强电场，最后粒子刚好从N板的边缘飞出。（不计粒子重力的影响）⑴求磁场的磁感应强度B和两板间电压U；⑵若粒子从a点沿纸面内的不同方向进入磁场，则要使粒子能进入电场并从电场中飞出，求粒子进入磁场的可能方向。参考答案一、选择题题目12345678910答案BDCDDDCAACBDDB二、实验题11．（1）ACDE（3分，每漏选一个扣1分，错选不给分）P图甲FOPR1R4R2R3O图乙图丙VR1R2R3R4ABv0OO1O2MNaAVRRxES（2）电路图（5分，外接法2分，分压接法2分，开关1分）（3）①调节滑动变阻器使电流表电压表的读数最小（为零）。②调节滑动变阻器，逐渐增大电流表电压表的读书，直至额定电压，计下12组电压均匀分布的数据。③以纵坐标为电压，横坐标为电流，把12个点描在坐标上，并用光滑的曲线把它们连接起来，画出伏安特性曲线。说明：共3分，每小点1分，意思对就可以。12．（1）实物连线（5分，输出电压2分，输入电流3分，滑动变阻器限流分压接法均可）（2）使磁感应强度B和电流I垂直，且平行于宽度为d的边（3分）（3）5×10﹣2T(3分)三、计算题13．（14分）根据法拉第电磁感应定律，螺线管中产生的感应电动势E为：tBnStnE①（4分）由图像可得磁感应强度的变化率k=tB=226T/s=4T/s②（3分）把②代入①得E=6V③（2分）整个回路中产生产生的感应电流为rRREI21=0.4A④(2分)根据电功率的公式6.112RIPW⑤(3分)14．（14分）根据题意，每秒钟金属瓶接收到的电量为q=ne①（4分）接收的总时间qQt②（4分）由①②可得neQt③（4分）代入数据19312106.1101108neQtS=5×104S即：13.9h④（2分）15.(15分)（1）开始时，ab棒向上切割产上感应电动势E=BLv①（1分）回路中的电流REI②（1分）cd棒受安培力FA=BIL③（1分）SJ119μAmV由①②③可得RvLBFA22④（1分）代入数据可得FA=0.3N，（1分）方向沿斜面向上（1分）（2）对cd棒进行受力分析如图所示（1分）重力分解沿斜面向下的分力Gx=mcdgsin30°=0.2×10×0.5=1N＞0.3N所以cd棒做向下加速运动（a逐渐减小）（2分）当它沿斜面方向合力为零时，a=0，则v最大（2分）回路中的电流RvvBLI)(max'⑤（1分）由牛顿第二定律得mcdgsin30°－BI‘L=0⑥（1分）由上两式可得vLBgRmvcd22maxsin⑦（1分）代入数据得vmax=3.5m/s⑧（1分）16．（15分）彩色小灯额定电流IL＝P/U＝1/24A①(1分)次级线圈总电流I2＝24IL＝1A②（1分）变压器输入功率P1=I1U1＝I2U2＝6W③（2分）变压器原线圈电路中，利用欧姆定律可得ε=U1＋I1R=16I＋6I1④（4分）代入ε值解得I1＝1/3AI1`=3A应舍去，据题意是降压变压器，应I1＜I2⑤（2分）所以n1/n2=I2/I1=3/1⑥（1分）（2）发电机输出功率P＝I1ε6.67W⑦（4分）17．（15分）设电源的负极的电势为零电势，因为4个电阻得阻值相等，设为R，则两并联电路的电流相等，设为I（1分）则R4两端的电压U4=A－0=IR4=IR故A=IR①(1分)则R2两端的电压U2=B－0=IR2=IR故B=IR②（1分）由①②可以看出，A、B两点电势相等，电势差为零，所以电压表读数为零。（2分）说明：本题是电路中A、B两点间电压与4个电阻的关系，由于电压表的电阻可看作无穷大，因此本电路是R1、R2的串联电路与R3、R4的串联电路并联，伏特表电路相当于一根电桥，要使伏特表无读数，即A、B两点电势相等则有：R1/R2=R3/R4或R1R4=R2R3。（2）当O点加垂直于金属片的压力后，金属片发生形变，由于电阻是固定在金属片上的（由上图），因此R1、R4被拉长，（1分）R2、R3被拉宽，（1