《2022年高中物理教科版选修3-2综合水平测试含解析高三物理试题试卷》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年高中物理教科版选修3-2综合水平测试含解析高三物理试题试卷（15页珍藏版）》请在装配图网上搜索。
1、2022年高中物理教科版选修3-2综合水平测试含解析高三物理试题试卷一、选择题(每小题4分。在每题给出的四个选项中，有的只有一个选项、有的有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的不得分。)1电学中的库仑定律、欧姆定律、法拉第电磁感应定律(有关感应电动势大小的规律)、安培定律(磁场对电流作用的规律)都是一些重要的规律。如图所示为远距离输电系统的示意图(设用户的电器是电动机)，下列选项中正确的是()A. 发电机能发电的主要原理是库仑定律变压器能变压的主要原理是欧姆定律电动机通电后能转动起来的主要原理是法拉第电磁感应定律B. 发电机能发电的主要原理是安培定律变压器能变压
2、的主要原理是欧姆定律电动机通电后能转动起来的主要原理是库仑定律C. 发电机能发电的主要原理是欧姆定律变压器能变压的主要原理是库仑定律电动机通电后能转动起来的主要原理是法拉第电磁感应定律D. 发电机能发电的主要原理是法拉第电磁感应定律变压器能变压的主要原理是法拉第电磁感应定律电动机通电后能转动起来的主要原理是安培定律解析：发电机主要是将其他形式能转化为电能的设备，应用法拉第电磁感应定律原理；变压器是由电流的变化产生磁场的变化，从而使得线圈内的磁通量发生变化，产生感应电流，也是应用法拉第电磁感应定律原理；电动机是将电能转化为其他形式能的设备，通电导线在磁场中要受到力的作用从而运动，是安培定律的应用
3、。答案：D2如图所示光滑水平绝缘面上有两个金属环静止在平面上，环1竖直，环2水平放置，均处于中间分割线上，在平面中间分割线正上方有一条形磁铁，当磁铁沿中间分割线向右运动时，下列说法正确的是()A两环都向右运动B两环都向左运动C环1静止，环2向右运动D两环都静止解析：条形磁铁向右运动时，环1中磁通量保持为零不变，无感应电流，仍静止。环2中磁通量变化。根据楞次定律，为阻碍磁通量的变化，感应电流的效果使环2向右运动。答案：C3如图所示，图甲和图乙分别表示正弦脉冲波和方波的交变电流与时间的变化关系。若使两种电流分别通过两个完全相同的电阻，则经过1 min的时间，两电阻消耗的电功之比W甲W乙为()A16
4、B13C12 D1解析：由图线可知甲的电流有效值为I甲 A，乙的电流有效值I乙1 A，故B选项正确。答案：B4如图所示，在竖直方向上的两个匀强磁场B1和B2中，各放入一个完全一样的水平金属圆盘a和b，它们可绕竖直轴自由转动。用导线将a盘中心与b盘中心通过电刷相连。b盘边缘与a盘边缘通过电刷相连。从上向下看，当a盘顺时针转动时()Ab盘逆时针转动Bb盘顺时针转动Cb盘不动D无法判断b盘是否转动解析：当a盘顺时针转动时，相当于长为半径的导体棒转动切割磁感线，由右手定则可知电流从边缘流至圆心，流经b盘时从圆心流至边缘，由左手定则知，b盘逆时针转动。所以选项A正确，B、C、D错误。答案：A5如图所示，
5、在一理想变压器的初、次级线圈接有4个相同的灯泡，若4个灯泡都正常发光，则该变压器初、次级线圈的匝数比n1n2等于()A41 B31C21 D11解析：I23I，I1I而n1n2I2I131。答案：B6如图所示是会议室和宾馆房间的天花板上装有的火灾报警器的结构原理图：罩内装有发光二极管LED、光电三极管和不透明的挡板。平时光电三极管接收不到LED发出的光呈现高电阻状态，发生火灾时，下列说法正确的是()A进入罩内的烟雾遮挡了光线，使光电三极管电阻更大，检测电路检测出变化发出警报B发生火灾时，光电三极管温度升高，电阻变小，检测电路检测出变化发出警报C发生火灾时，进入罩内的烟雾对光有散射作用，部分光线
6、照到光电三极管上，电阻变小，发出警报D以上说法均不正确解析：由报警器的原理可知，发生火灾时烟雾进入罩内，使光发生散射，部分光线照在光电三极管上电阻变小，与传感器相连的电路检测出这种变化，发出警报，C对。答案：C7为了保证汽车刹车时车轮不被抱死，使车轮仍有一定的滚动而不是纯滑动，这样既可以提高刹车效果，又不使车轮失去控制，为此需要一种测定车轮是否还在转动的装置，这种检测装置称为电磁脉冲传感器，如果该装置检测出车轮不再转动，它就会自动放松刹车机构，让轮子仍保持转动状态，这就是ABS防抱死系统。如图是电磁脉冲传感器示意图，B是一根永久磁体，外面绕有线圈，它们的左端靠近一个铁质齿轮A，齿轮与转动的车轮
7、是同步的，则以下说法正确的是()A车轮转动时，由于齿轮在永久磁体的磁场中切割磁感线，产生感应电流B车轮转动时，由于齿轮被磁化使线圈中的磁场发生变化，产生感应电流C车轮转速减慢时，输出电流的周期变小，电流也变小D车轮转速减慢时，输出电流的周期变大，电流也变大解析：此传感器是利用线圈中磁通量的变化产生感应电流的原理来实现检测的。当车轮转动时，带动齿轮转动，相当于将铁块插入和拔出线圈，从而使线圈中磁通量发生变化而产生感应电流，故选项A错误，B正确；当车轮转速减慢时，线圈中磁通量的变化减慢，产生的感应电流的周期变大，由En可知，电流变小，故选项CD错误。答案：B8某输电线路横穿公路时，要在地下埋线通过
8、，为了保护线路不至于被压坏，预先铺设结实的过路钢管，再让输电线从钢管中穿过，电线穿管的方案有两种，甲方案是铺设两根钢管，两条输电线分别从两根钢管中穿过，乙方案是只铺设一根钢管，两条输电线都从这一根钢管中穿过，如果输电导线输送的电流很强大，那么，以下说法正确的是()A无论输送的电流是恒定电流还是交变电流，甲乙两方案都是可行的B若输送的电流是恒定电流，甲乙两方案都是可行的C若输送的电流是交变电流，乙方案是可行的，甲方案是不可行的D若输送的电流是交变电流，甲方案是可行的，乙方案是不可行的解析：输电线周围存在磁场，交变电流产生变化的磁场，可在金属管中产生涡流，当输电线上电流很大时，强大的涡流有可能将金
9、属管融化，造成事故。所以甲方案是不可行的。在乙方案中，两条导线中的电流方向相反，产生的磁场互相抵消，金属管中不会产生涡流，是可行的，此题类似于课本中提到的“双线并绕”。答案：BC9一个称为“千人震”的趣味物理小实验，实验是用一节电动势为1.5 V的新干电池、几根导线、开关和一个用于日光灯上的镇流器。几位做实验的同学手拉手连成一排，另一位同学将电池、镇流器、开关用导线将它们和首、尾两位同学的手相连，如图所示，在开关闭合或断开时就会使连成一排的同学都有触电感觉，则()A该实验的原理是镇流器的自感现象B该实验的原理是1.5 V的电压让人感到触电C人有触电感觉是在开关断开的瞬间D人有触电感觉是在开关闭
10、合的瞬间解析：1.5 V的电压不会使人有触电的感觉。当电路接通后处于通电状态，有一部分电能转化为磁场能贮存在镇流器中，电路断开的瞬间，这部分磁场能转化为电能释放出来，由于自感很大，产生很高的自感电动势，使人产生触电感觉。答案：AC10如图所示，通过水平绝缘传送带输送完全相同的铜线圈，线圈等距离排列，且与传送带以相同的速度匀速运动。为了检测出个别未闭合的不合格线圈，让传送带通过一固定匀强磁场区域，磁场方向垂直于传送带，根据穿过磁场后线圈间的距离，就能够检测出不合格线圈，通过观察图形，判断下列说法正确的是()A若线圈闭合，进入磁场时，线圈相对传送带向后滑动B若线圈不闭合，进入磁场时，线圈相对传送带
11、向后滑动C从图中可以看出，第3个线圈是不合格线圈D从图中可以看出，第4个线圈是不合格线圈解析：若线圈闭合进入磁场时，由于产生电磁感应现象，根据楞次定律可判断线圈相对传送带向后滑动，故A正确；若线圈不闭合，进入磁场时，不会产生电磁感应现象，故线圈相对传送带不发生滑动，故B错误。从图中可以看出，第3个线圈是不合格线圈，C正确。答案：AC二、实验题(每小题5分，共10分)11如图是示波器的面板图，若要测量外部交流电压信号，应将信号输入线接在_和_接线柱上。这时“衰减”旋钮不能置于_挡，“扫描范围”不能置于_挡。若信号水平方向的幅度过小或过大，应该用_旋钮进行调整。若信号图形过于偏于屏幕下方，应该用_
12、旋钮进行调整。解析：测量外部交流电压信号应从“Y输入”和“地”输入，即应将信号输入线接在“Y输入”和“地”接线柱上，由于外部电压信号一般都比较强，所以要进行衰减，即此时“衰减”旋钮不能置于“1”挡。由于要从示波器内提供X方向的扫描电压，所以扫描范围旋钮不能置于“外X”挡。X方向的信号幅度用X增益旋钮调节。Y方向的偏移用竖直位移旋钮调节。答案：Y输入地1外X9(或X增益)6(或 )12目前有些居民区内楼道灯的控制，使用的是一种延时开关。该延时开关的简化原理如图所示。图中D是红色光发光二极管(只要有很小的电流通过就能使其发出红色亮光)，R为限流电阻，K为按钮式开关，虚线框内S表示延时开关电路，当按
13、下K接通电路瞬间，延时开关触发，相当于S闭合。这时释放K后，延时开关S约在1 min后断开，电灯熄灭。根据上述信息和原理图，我们可推断：按钮开关K按下前，发光二极管是_(填“发光的”或“熄灭的”)，按钮开关K按下再释放后，电灯L发光持续时间约_min。这一过程中发光二极管是_。限流电阻R的阻值和灯丝电阻RL相比，应满足R_RL的条件。解析：开关K按下前，S为断开，有电流经过发光二极管，故发光二极管是发光的。当按下开关K后，延时开关S闭合，二极管和R被短路，二极管不发光，由于延时开关S约1 min后断开，故电灯L能持续发光1 min，由于R为限流电阻，且二极管只要有很小的电流通过就能发光，故应满
14、足RRL。答案：发光的1熄灭的三、计算题(共50分)13由于受地球信风带和盛西风带的影响，在海洋中形成一种河流称为海流。海流中蕴藏着巨大的动力资源。据统计，世界大洋中所有海流的发电能力达109 kW。早在19世纪，法拉第就曾设想，利用磁场使海流发电。因为海水中含有大量的带电离子，这些离子随海流做定向运动，如果有足够的磁场能使这些带电离子向相反方向偏转，便有可能发出电来。目前，日本的一些科学家将计划利用海流建造一座容量为1500 kW的磁流体发电机。如图所示为一磁流体发电机的原理示意图，上、下两块金属板MN水平放置浸没在海水里，金属板面积均为S1103 m2，板间相距d 100 m，海水的电阻率
15、2.5 m，在金属板之间加一匀强磁场，磁感应强度B0.1 T，方向由南向北，海水从东向西以速度v5 m/s流过两金属板之间，将在两板之间形成电势差。求：(1)由金属板和海水流动所构成的电源的电动势E及其内电阻r各为多少？(2)若用此发电装置给一电阻为20 的航标灯供电，则在8 h内航标灯所消耗的电能为多少？解析：(1)EBdv0.11005 V50 Vr 0.25 。(2)I，8 h内航标灯所消耗的电能E耗I2Rt()2Rt()22083600 J3.5106 J。答案：(1)50 V0.25 (2)3.5106 J14如图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个可
16、以形变的电阻R1、R2、R3、R4，如图乙。图甲是它的侧面图，这4个电阻连成的电路如图丙所示，试回答下列问题：(1)开始时金属片中央O点未加任何压力，欲使电压表无示数，则4个电阻应满足怎样的关系？(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，形变后各电阻阻值大小如何变化？(3)电阻变化后，电路的A、B两点哪点电势高？它的什么能测量血压？解析：本题考查力传感器的应用。(1)由于电压表的电阻可以看作无穷大，因此本电路是R1与R2串联，R3与R4串联，然后它们再并联，设上面部分电流为I上，下面部分电流为I下，要使A点电势等于B点电势，则应有电阻R1上的电压等于R3上的电压，电阻R2
17、上的电压等于电阻R4上的电压，即I上R1I下R3，I上R2I下R4，联立式得到。(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，因此R1、R4被拉长，R2、R3被拉宽，即R1、R4增大，R2、R3减小，这时A、B两点电势不再相等。(3)电阻R1、R4增大，它们两端的电压将增大，电阻R2、R3减小，它们两端的电压将减小，所以A点的电势将高于B点的电势。当测量血压时，血管对薄金属片P产生压力F，血压越高，压力F越大，金属片形变越显著，电阻变化越大，A、B两点电势差也越大，因而电压表读数越大，于是就能根据电压表示数的大小来测量血压的高低了。当然，由于金属片形变不会十分
18、显著，电阻变化也较微小，因此，实际仪器中A、B两点电压还要经过放大才能通过电表显示出来，有的还会将这种变化按程序转换成数字显示出来。答案：见解析15交流发电机的发电原理是矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO匀速转动。一小型发电机的线圈共220匝，线圈面积S0.05 m2，线圈转动的频率为50 Hz，线圈内阻不计，磁场的磁感应强度B T。如果用此发电机带动两个标有“220 V11 kW”的电机正常工作，需在发电机的输出端a、b与电机之间接一个理想变压器，电路如下图。求：(1)发电机的输出电压为多少？(2)变压器原副线圈的匝数比为多少？(3)与变压器原线圈串联的交流电流表的示数为多少？解析：(
19、1)根据EmNBS1100 V得输出电压的有效值为U11100 V。(2)根据得。(3)根据P入P出2.2104 W再根据P入U1I1，解得I120 A。答案：(1)1100 V(2)51(3)20 A16如图甲所示，水平虚面PQ上方两侧有对称的范围足够大的匀强磁场，磁场方向分别水平向左和水平向右，磁感应强度大小均为B02 T。用金属条制成的闭合正方形框aabb边长L0.5 m，质量m0.3 kg，电阻R1 。现让金属方框平面水平，aa边、bb边分别位于左、右两边的磁场中，且与磁场方向垂直，金属框由静止开始下落，其平面在下落过程中始终保持水平，当金属框下落至PQ前一瞬间，加速度恰好为零。以金属
20、框下落至PQ为计时起点，PQ下方加一范围足够大的竖直向下的磁场，磁感应强度B与时间t之间的关系图象如图乙所示。不计空气阻力及金属框的形变。g取10 m/s2。求：(1)方框经过PQ位置时的速度大小；(2)方框越过PQ后2 s内下落的距离；(3)方框越过PQ后2 s内产生的焦耳热。解析：(1)当方框的加速度恰好为零时，受到的安培力与重力平衡F1安mgF1安2B0I1LI1解得v0.75 m/s(2)经过分析知导线框进入PQ下方后做竖直下抛运动，设2 s内下落距离为hhvtgt2解得h21.5 m(3)设金属框在PQ下方磁场中运动时产生的感应电流为I，感应电动势为E，由法拉第电磁感应定律EL2由图象得2 T/sIQI2Rt解得Q0.5 J答案：(1)0.75 m/s(2)21.5 m(3)0.5 J
2022年高中物理教科版选修3-2综合水平测试含解析高三物理试题试卷
