2019-2020年高中物理 模塊綜合檢測(cè) 新人教版選修3-2.doc

2019-2020年高中物理 模塊綜合檢測(cè) 新人教版選修3-2一、選擇題(本題共10小題，每小題4分，共40分)1如圖1所示，電阻和面積一定的圓形線圈垂直放入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化規(guī)律為BB0sin t.下列說法正確的是()圖1A線圈中產(chǎn)生的是交流電B當(dāng)t/2時(shí)，線圈中的感應(yīng)電流最大C若增大，則產(chǎn)生的感應(yīng)電流的頻率隨之增大D若增大，則產(chǎn)生的感應(yīng)電流的功率隨之增大2兩個(gè)完全相同的靈敏電流計(jì)A、B，按圖2所示的連接方式，用導(dǎo)線連接起來，當(dāng)把電流計(jì)A的指針向左邊撥動(dòng)的過程中，電流計(jì)B的指針將()圖2A向左擺動(dòng)B向右擺動(dòng)C靜止不動(dòng)D發(fā)生擺動(dòng)，由于不知道電流計(jì)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)情況，故無法確定擺動(dòng)方向3如圖3甲所示，一矩形線圈放在隨時(shí)間變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)內(nèi)以垂直線圈平面向里的磁場(chǎng)為正，磁場(chǎng)的變化情況如圖乙所示，規(guī)定線圈中逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流為正，則線圈中感應(yīng)電流的圖象應(yīng)為()圖34如圖4所示，在光滑絕緣水平面上，有一鋁質(zhì)圓形金屬球以一定的初速度通過有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則從球開始進(jìn)入磁場(chǎng)到完全穿出磁場(chǎng)的過程中(磁場(chǎng)寬度大于金屬球的直徑)，則小球()圖4A整個(gè)過程勻速運(yùn)動(dòng)B進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中球做減速運(yùn)動(dòng)，穿出過程做加速運(yùn)動(dòng)C整個(gè)過程都做勻減速運(yùn)動(dòng)D穿出時(shí)的速度一定小于初速度5. 線框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞OO軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)(由上向下看是逆時(shí)針方向)，當(dāng)轉(zhuǎn)到如圖5所示位置時(shí)，磁通量和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小的變化情況是()圖5A磁通量和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)都在變大B磁通量和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)都在變小C磁通量在變小，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)在變大D磁通量在變大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)在變小6.如圖6所示的電路中，變壓器是理想變壓器原線圈匝數(shù)n1600匝，裝有0.5 A的保險(xiǎn)絲，副線圈的匝數(shù)n2120匝，要使整個(gè)電路正常工作，當(dāng)原線圈接在180 V的正弦交變電源上時(shí)，下列判斷正確的是()A副線圈可接耐壓值為36 V的電容器B副線圈可接“36 V,40 W”的安全燈兩盞C副線圈可接電阻為14 的電烙鐵D副線圈可以串聯(lián)一個(gè)量程為3 A的電流表，去測(cè)量電路中的總電流7一交變電流的it圖象如圖7所示，由圖可知()A用電流表測(cè)該電流示數(shù)為10 AB該交變電流的頻率為100 HzC該交變電流通過10 的電阻時(shí)，電阻消耗的電功率為2 000 WD該交變電流的電流瞬時(shí)值表達(dá)式為i10sin 628t A8圖8是測(cè)定自感系數(shù)很大的線圈L直流電阻的電路，L兩端并聯(lián)一只電壓表，用來測(cè)量自感線圈的直流電壓，在測(cè)量完畢后，將電路解體時(shí)應(yīng)()A先斷開S1 B先斷開S2C先拆除電流表D先拆除電阻R9如圖9所示的電路中，L為自感系數(shù)很大的電感線圈，N為試電筆中的氖管(啟輝電壓約70 V)，電源電動(dòng)勢(shì)約為10 V已知直流電使氖管啟輝時(shí)輝光只產(chǎn)生在負(fù)極周圍，則()AS接通時(shí)，氖管不會(huì)亮 BS接通時(shí)啟輝，輝光在a端CS接通后迅速切斷時(shí)啟輝，輝光在a端 D條件同C，輝光在b端10如圖10所示是一種延時(shí)開關(guān)，當(dāng)S1閉合時(shí)，電磁鐵將銜鐵吸下，將C線路接通，當(dāng)S1斷開時(shí)，由于電磁作用，D將延遲一段時(shí)間才被釋放，則()A由于A線圈的電磁感應(yīng)作用，才產(chǎn)生延時(shí)釋放D的作用B由于B線圈的電磁感應(yīng)作用，才產(chǎn)生延時(shí)釋放D的作用C如果斷開B線圈的開關(guān)S2，無延時(shí)作用D如果斷開B線圈的開關(guān)S2，延時(shí)將變長(zhǎng) 圖6圖7 圖8圖9圖10題號(hào)12345678910答案二、填空題(本題共2小題，共20分)11(5分)如圖11所示，是一交流電壓隨時(shí)間變化的圖象，此交流電壓的有效值等于_V.圖1112(15分)硅光電池是一種可將光能轉(zhuǎn)換為電能的器件，某同學(xué)用圖12所示的電路探究硅光電池的路端電壓U與總電流I的關(guān)系，圖中R0為定值電阻且阻值的大小已知，電壓表視為理想電壓表(1)請(qǐng)根據(jù)圖12，將圖13中的實(shí)驗(yàn)器材連接成實(shí)驗(yàn)電路圖12圖13圖14姓名：_班級(jí)：_學(xué)號(hào)：_得分：_ (2)若電壓表V2的讀數(shù)為U0，則I_.(3)實(shí)驗(yàn)一：用一定強(qiáng)度的光照射硅光電池，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，通過測(cè)量得到該電池的UI曲線a，見圖14.由此可知電池內(nèi)阻_(選填“是”或“不是”)常數(shù)，短路電流為_ mA，電動(dòng)勢(shì)為_ V.(4)實(shí)驗(yàn)二：減小實(shí)驗(yàn)一中光的強(qiáng)度，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，測(cè)得UI曲線b，見圖14.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的電阻為某值時(shí)，實(shí)驗(yàn)一中的路端電壓為1.5 V，則實(shí)驗(yàn)二中外電路消耗的電功率為_ mW(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)三、計(jì)算題(本題共4小題，共40分)13(8分)如圖15所示，理想變壓器原線圈接到220 V的交流電源上，副線圈的匝數(shù)為30，與一標(biāo)有“12 V，12 W”的燈泡連接，燈泡正常發(fā)光副線圈的輸出電壓為110 V，電流為0.4 A求：圖15(1)副線圈的匝數(shù)；(2)原線圈的匝數(shù)以及通過原線圈的電流14(10分)某發(fā)電站的輸出功率為104 kW，輸出電壓為4 kV，通過理想變壓器升壓后向80 km遠(yuǎn)處的用戶供電已知輸電線的電阻率為2.4108 m，導(dǎo)線橫截面積為1.5104 m2，輸電線路損失的功率為輸出功率的4%.求：(1)升壓變壓器的輸出電壓；(2)輸電線路上的電壓損失15(8分)如圖16所示，光滑導(dǎo)軌MN、PQ在同一水平面內(nèi)平行固定放置，其間距d1 m，右端通過導(dǎo)線與阻值RL8 的小燈泡L相連，CDEF矩形區(qū)域內(nèi)有方向豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度B1 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一質(zhì)量m50 g、阻值為R2 的金屬棒在恒力F作用下從靜止開始運(yùn)動(dòng)s2 m后進(jìn)入磁場(chǎng)恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)(不考慮導(dǎo)軌的電阻，金屬棒始終與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸)求：圖16(1)恒力F的大??；(2)小燈泡發(fā)光時(shí)的電功率16(14分)如圖17所示，在坐標(biāo)xOy平面內(nèi)存在B2.0 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，OA與OCA為置于豎直平面內(nèi)的光滑金屬導(dǎo)軌，其中OCA滿足曲線方程x0.50sin y m，C為導(dǎo)軌的最右端，導(dǎo)軌OA與OCA相交處的O點(diǎn)和A點(diǎn)分別接有體積可忽略的定值電阻R1和R2，其中R14.0 、R212.0 .現(xiàn)有一足夠長(zhǎng)、質(zhì)量m0.10 kg的金屬棒MN在豎直向上的外力F作用下，以v3.0 m/s的速度向上勻速運(yùn)動(dòng)，設(shè)棒與兩導(dǎo)軌接觸良好，除電阻R1、R2外其余電阻不計(jì)，g取10 m/s2，求：圖17(1)金屬棒MN在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)時(shí)感應(yīng)電流的最大值；(2)外力F的最大值；(3)金屬棒MN滑過導(dǎo)軌OC段，整個(gè)回路產(chǎn)生的熱量模塊綜合檢測(cè) 答案1ACD線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的規(guī)律和線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)一樣，都是正(余)弦交變電流由規(guī)律類比可知A、C、D正確2B因兩表的結(jié)構(gòu)完全相同，對(duì)A來說就是由于撥動(dòng)指針帶動(dòng)線圈切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流方向應(yīng)用右手定則判斷；對(duì)B表來說是線圈受安培力作用帶動(dòng)指針偏轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)方向應(yīng)由左手定則判斷，研究?jī)杀淼慕泳€可知，兩表串聯(lián)，故可判定電流計(jì)B的指針向右擺動(dòng)3B0t1時(shí)間內(nèi)，磁場(chǎng)均勻增強(qiáng)，穿過線圈的磁通量均勻增大，產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小不變，由楞次定律知電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針；同理，t1t2時(shí)間內(nèi)無電流，t2t4時(shí)間內(nèi)有順時(shí)針大小不變的電流4D小球進(jìn)出磁場(chǎng)時(shí)，有渦流產(chǎn)生，要受到阻力，故穿出時(shí)的速度一定小于初速度5D由題圖可知，mcos ，eEmsin ，所以磁通量變大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)變小6BD根據(jù)輸入電壓與匝數(shù)關(guān)系，有，解得U2U1180 V36 V根據(jù)保險(xiǎn)絲熔斷電流，有P2P1I1U10.5180 W90 W根據(jù)正弦交變電流有效值與最大值間的關(guān)系，有U2mU236 V允許副線圈通過的最大電流有效值為I2I10.5 A2.5 A負(fù)載電阻是最小值R 14.4 .根據(jù)以上數(shù)據(jù)，得B、D正確7BD8BS1斷開瞬間，L中產(chǎn)生很大的自感電動(dòng)勢(shì)，若此時(shí)S2閉合，則可能將電壓表燒壞，故應(yīng)先斷開S2.9AD接通時(shí)電壓不足以使氖管發(fā)光，迅速切斷S時(shí)，L中產(chǎn)生很高的自感電動(dòng)勢(shì)，會(huì)使氖管發(fā)光，b為負(fù)極，輝光在b端故A、D項(xiàng)正確10BC如果斷開B線圈的開關(guān)S2，那么在S1斷開時(shí)，該線圈中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，但沒有感應(yīng)電流，所以無延時(shí)作用1150解析題圖中給出的是一方波交流電，周期T0.3 s，前時(shí)間內(nèi)U1100 V，后時(shí)間內(nèi)U250 V設(shè)該交流電壓的有效值為U，根據(jù)有效值的定義，有T，代入已知數(shù)據(jù)，解得U50 V.12(1)實(shí)驗(yàn)電路如下圖所示(2)(3)不是0.295(0.2930.297)2.67(2.642.70)(4)0.068(0.0600.070)解析(1)略(2)根據(jù)歐姆定律可知I(3)路端電壓UEIr，若r為常數(shù)，則UI圖為一條不過原點(diǎn)的直線，由曲線a可知電池內(nèi)阻不是常數(shù)；當(dāng)U0時(shí)的電流為短路電流，約為295 A0.295 mA；當(dāng)電流I0時(shí)路端電壓等于電源電動(dòng)勢(shì)E、約為2.67 V.(4)實(shí)驗(yàn)一中的路端電壓為U11.5 V時(shí)電路中電流為I10.21 mA，連接a中點(diǎn)(0.21 mA,1.5 V)和坐標(biāo)原點(diǎn)，此直線為此時(shí)對(duì)應(yīng)滑動(dòng)變阻器阻值的外電路電阻(定值電阻)的UI圖，和圖線b的交點(diǎn)為實(shí)驗(yàn)二中的路端電壓和電路電流，如下圖，電流和電壓分別為I97 A，U0.7 V，則外電路消耗功率為PUI0.068 mW.13(1)275匝(2)550匝0.25 A解析理想變壓器原線圈兩端電壓跟每個(gè)副線圈兩端電壓之比都等于原、副線圈匝數(shù)之比由于有兩個(gè)副線圈，原、副線圈中的電流跟它們的匝數(shù)并不成反比，但輸入功率等于輸出的總功率(1)已知U212 V，n230；U3110 V由，得n3n2275匝；(2)由U1220 V，根據(jù)，得n1n2550匝由P1P2P3P2I3U356 W，得I10.25 A14(1)8104 V(2)3.2103 V解析(1)導(dǎo)線電阻r 25.6 輸電線路上損失的功率為輸出功率的4%，則4%PI2r代入數(shù)據(jù)得I125 A由理想變壓器P入P出及PUI得輸出電壓U V8104 V(2)輸電線路上的電壓損失UIr12525.6 V3.2103 V15(1)0.8 N(2)5.12 W解析(1)對(duì)導(dǎo)體棒由動(dòng)能定理得Fsmv2因?yàn)閷?dǎo)體棒進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)所以FBIdBd代入數(shù)據(jù)，根據(jù)以上兩式方程可解得：F0.8 N，v8 m/s(2)小燈泡發(fā)光時(shí)的功率PL2RL5.12 W16(1)1.0 A(2)2.0 N(3)1.25 J解析(1)金屬棒MN沿導(dǎo)軌豎直向上運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入磁場(chǎng)中切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)當(dāng)金屬棒MN勻速運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)，電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，產(chǎn)生的感應(yīng)電流最大金屬棒MN接入電路的有效長(zhǎng)度為導(dǎo)軌OCA形狀滿足的曲線方程中的x值因此接入電路的金屬棒的有效長(zhǎng)度為L(zhǎng)x0.5sin y，Lmxm0.5 m，由EmBLmv，得Em3.0 V，Im，且R并，解得Im1.0 A(2)金屬棒MN勻速運(yùn)動(dòng)的過程中受重力mg、安培力F安、外力F外作用，金屬棒MN運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)，所受安培力有最大值，此時(shí)外力F有最大值，則F安mImLmB，F(xiàn)安m1.0 N，F(xiàn)外mF安mmg，F(xiàn)外m2.0 N.(3)金屬棒MN在運(yùn)動(dòng)過程中，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e3.0sin y，有效值為E有.金屬棒MN滑過導(dǎo)軌OC段的時(shí)間為tt，y m，t s滑過OC段產(chǎn)生的熱量：Qt，Q1.25 J.