1、20102011学年度上学期单元测试高二物理试题（3）【新人教】 命题范围：选修3-2全卷满分100分，用时90分钟。第卷（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如图所示，一理想变压器原、副线圈匝数之比为5:1，原线圈电压u=311sin100t(V) ，电阻R1=20，R2=24，电流表和电压表为理想电表。下列说法中正确的是（ ）n1n2uA1A2V1V2R2R1 A电压表V1的示数约为311V B电流表A1的示数约为0.20AC电压表V2的示数约为44VD电流表A2的
2、示数约为1.4A2如图所示，MN、PQ为两平行金属导轨，M、P间连有一阻值为R的电阻，导轨处于匀强磁场中，磁感应强度为B，磁场方向与导轨所在平面垂直，图中磁场垂直纸面向里.有一金属圆环沿两导轨滑动，速度为v，与导轨接触良好，圆环的直径d与两导轨间的距离相等.设金属环与导轨的电阻均可忽略，当金属环向右做匀速运动时（ ）A有感应电流通过电阻R，大小为B有感应电流通过电阻R，大小为C有感应电流通过电阻R，大小为D没有感应电流通过电阻R3如图所示，螺线管CD的导线绕法不明确，当磁铁AB插入螺线管时，电路中有图示方向的感应电流产生，下列关于螺线管极性的判断正确的是（ ）AC端一定是N极BC端一定是S极C
3、C端的极性一定与磁铁B端的极性相同D无法判断极性的关系，因螺线的绕法不明确4如图，圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方悬挂一相同的线圈Q、P和Q共轴.Q中通有变化电流，电流随时间变化的规律如图（b）所示.P所受的重力为G，桌面对P的支持力为N，则（ ）At1时刻NGBt2时刻NGCt3时刻NG Dt4时刻N=G5如图所示，匀强磁场的方向竖直向下。磁场中有光滑的水平桌面，在桌面上平放着内壁光滑、底部有带电小球的试管。在水平拉力F作用下，试管向右匀速运动，带电小球能从试管口处飞出。关于带电小球及其在离开试管前的运动，下列说法中正确的是 （ ） A小球带负电B小球运动的轨迹是一条抛物线C洛伦兹力对小
4、球做正功D维持试管匀速运动的拉力F应逐渐增大6如图所示，质量为m的金属环用线悬挂起来，金属环有一半处于水平且与环面垂直的匀强磁场中，从某时刻开始，磁感应强度均匀减小，则在磁感应强度均匀减小的过程中，关于线拉力大小的下列说法中正确的是 （ ）A大于环重力mg，并逐渐减小B始终等于环重力mgC小于环重力mg，并保持恒定D大于环重力mg，并保持恒定7如图，一理想变压器，其原、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，为了使变压器输入功率增大，可使（ ）A其他条件不变，原线圈的匝数n1增加B其他条件不变，副线圈的匝数n2减小C其他条件不变，负载电阻R的阻值增大D其他条件不变，负载
5、电阻R的阻值减小8某一电学黑箱内可能ks5u有电容器、电感线圈、定值电阻等元件，在接线柱间以如图所示的“Z” 字形连接（两接线柱间只ks5u有一个元件）。为了确定各元件种类，某同学把计算机辅助实 验系统中的电流传感器（相当于电流表）与一直流电源、滑动变阻器、开关串联后，分别将AB、BC、CD接入电路，闭合开关，计算机显示的电流随时间变化的图象分别如图a、b、c所示，则如下判断中正确的是 （ ）AAB间是电容器 BBC间是电感线圈CCD间是电容器 DCD间是定值电阻ABCDabcS黑箱电流传感器9如图甲所示，有一个等腰直角三角形的匀强磁场区域，直角边长为L，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外。
6、一边长为L总电阻为R的正方形闭合导线框abcd,从图示位置开始沿轴正方向以速度垂直磁场匀速穿过磁场区域。取电流沿abcd的方向为正，则图乙中表示线框中感应电流i随bc边位置坐标变化的图象正确的是（ ）10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u311sin314t(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R2为用半导体热敏材料制成的传感器，电流表A2为值班室的显示器，显示通过R1的电流，电压表V2显示加在报警器上的电压(报警器未画出)，R3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： （ ）AA1的示数不变
7、,A2的示数增大 BV1的示数不变,V2的示数减小 CV1的示数不变,V2的示数增大 DA1的示数增大,A2的示数减小第卷（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如图所示，在光滑的绝缘水平面上，一个半径为10cm、电阻为1、质量为0.2kg的金属圆环以10m/s的速度向一范围足够的的、磁感强度为0.5T的匀强磁场滑去，磁场方向如图，当圆环进入磁场产生3.6J热量时，圆环刚好有一半进入磁场，则此时圆环的速率为，圆环中电流的功率为W。12某学生为了测量一物体的质量，找到一个物体质量的测量，该转换器的输出压正比于受压面的压力（比例系数为k），如图10所示测量
8、时先调节输入端的电压。使转换器空载时的输出电压为0；而后在其受压面上放一物体，即可测得与物体的质量成正比的输出电压U。现有下列器材：力电转换器、质量为m0的砝码、电压表、滑动变阻器、干电池各一个、电键及导线若干、待测物体（可置于力电转换器的受压面上）。请完成对该物体质量的测量。（l）设计一个电路，要求力电转换器的输入电压可调，并且使电压的调节范围尽可能大，在方框中画出完整的测量电路图。（2）简要说明测量步骤，求出比例系数k，并测出待测物体的质量m（3）请设想实验中可能会出现的一个问题。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
9、计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。13（12分）如图所示为利用电容器的测速计原理图，其基本原理即是把测量速度这一力学量转换成电流量进行测量。滑动触头P与某运动物体相连，当P匀速滑动时，电流表有一定的电流通过，从电流表示数可得运动物体速度。已知电源电动势E=4V内阻r=10，AB为粗细均匀的电阻丝，其阻值为 R=30、长度L=30cm，电容器的电容C=50F。今测得电流表示数为0.05mA，方向由b流向a。求运动物体的速度大小和运动的方向。14（17分）如图所示，金属棒a从高为h处由静止沿光滑的弧形导轨下滑进入光滑导轨的水平部分，导轨的水平部分处于竖直向下的匀强磁场中。在水平部分原先静止有
10、另一根金属棒b，已知ma=2m,mb=m，整个水平导轨足够长，并处于广阔的匀强磁场中，假设金属棒a始终没跟金属棒b相碰，重力加速度为g。求： （1）金属棒a刚进入水平导轨时的速度； （2）两棒的最终速度； （3）在上述整个过程中两根金属棒和导轨所组成的回路中消耗的电能。15（17分）如图（甲）所示，一对平行光滑轨道放置在水平面上，两轨道相距l=1m，两轨道之间用R=3的电阻连接，一质量m=0.5kg、电阻r=1的导体杆与两轨道垂直，静止放在轨道上，轨道的电阻可忽略不计。整个装置处于磁感应强度B=2T的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道平面向上，现用水平拉力沿轨道方向拉导体杆，拉力F与导体杆运动的位移
11、s间的关系如图（乙）所示，当拉力达到最大时，导体杆开始做匀速运动，当位移s=2.5m时撤去拉力，导体杆又滑行了一段距离s 后停下，在滑行s 的过程中电阻R上产生的焦耳热为12J。求：（1）拉力F作用过程中，通过电阻R上电量q；（2）导体杆运动过程中的最大速度vm；（3）拉力F作用过程中，电阻R上产生的焦耳热。FRBs/mF/NO2316参考答案1B 2B 3C 4AD 5BD 6A7D ; 当原线圈的匝数n1增加，而其他条件不变时，负载电阻R两端电压减小，其消耗功率减小，使得变压器输入功率减小；当副线圈的匝数n2减小，而其他条件不变时，有同样的情况；负载电阻R的阻值增大，而其他条件不变时，也如
12、此。而当其他条件不变，负载电阻R的阻值减小时，情况恰好相反，即R两端电压增大，其消耗功率增大，变压器输入功率增大。8ABD 9C 10BD. 根据变压器的特点可知，V1的示数不变，变压器副线圈的电压也不变。而当传感器R2所在处出现火警时，由于R2阻值的减小，使得变压器副线圈的电流变大，则原线圈中A1的示数增大；同时加在R3两端电压变大，故V2的示数减小，A2的示数减小。值班室工作人员依据这些变化即可对火警报警，故本题正确答案为B、D.11.8m/s 0.6412【解析】： 我们知道，物体质量的测量一般用天平、磅秤等测量，而本题中物体质量的测量须通过力电转换器进行，明显地考查了创造能力，因此须灵
13、活处理。（1）设计电路，要求力电转换器的输入电压可调，可利用滑动变阻器来调节；为使电压的调节范围尽可能大，应采用分压电路，因此可设计如图所示的电路图。（2）测量步骤与结果：调节滑动变阻器，使转换器的输出电压为零；将砝码放在转换器上，记下输出电压U0；将待测物放在转换器上，记下输出电压U1；由 U0km0g，得kU0/m0g测得 Ukmg，所以mm0U/U0。（3）实验中可能会出现如下问题因电源电压不够而输出电压调不到零；待测物体质量超出转换器量程。13在这个实际问题中，只要设法计算出滑动触头P移过一段微小距离x时电容器上的电压变化，即可求得电容器上的充放电电流的表达式，据此进一步可求得速度。先
14、估计流过电阻丝上的电流约为I=A=100mA0.05mA，即相比于电阻丝上的电流，电容器中的充放电电流可忽略。因此可视整根电阻丝与电源为串联，当滑动触头P移过距离x时，电容器上的电压变化为U=IRx=x，则其充放电电流为IC = =，又v=，综合上述各式得，代入数据得v=10cm/s；由该图容易看出，电容器左板带正电，而通过电流表的电流方向由b流向a，说明电容器是放电的，即电容器两端的电压降低，故物体运动方向向右。14解：（1）设金属棒，由机械能守恒定律得： （2）设两金属棒的最终速度为v，由动量守恒定律得： （3）由能量守恒定律得： 15解：（1）拉力F作用过程中，在时间t内，磁通量为，通过电阻R上电量q ， （2）撤去F后金属棒滑行过程中动能转化为电能 由能量守恒定律，得 （3）匀速运动时最大拉力与安培力平衡 由图像面积，可得拉力做功为 由动能定理，得 电阻R上产生的热量（）
