2019-2020年高中物理 模塊綜合檢測檢測試題 魯科版選修3-2一、選擇題(本題包括10小題，每小題4分，共40分有的只有一個選項正確，有的有多個選項正確，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯或不答的得0分)1.如圖所示，一個有界勻強磁場區(qū)域，磁場方向垂直于紙面向內(nèi)，一個矩形閉合導線框abcd，沿紙面方向由左側(cè)位置運動到右側(cè)位置，則()A導線框進入磁場時，感應電流方向為abcdaB導線框離開磁場時，感應電流方向為abcdaC導線框進入磁場時，受到的安培力方向水平向右D導線框離開磁場時，受到的安培力方向水平向左解析：選AD.根據(jù)右手定則cd邊切割磁感線時，感應電流方向為abcda.ab邊切割時，感應電流方向為adcba.根據(jù)安培定則可知，cd邊進入磁場和ab邊出磁場所受安培力均向左故A、D正確2.小型交流發(fā)電機中，矩形金屬線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的感應電動勢與時間成正弦函數(shù)關系，如圖所示此線圈與一個R9 的電阻構(gòu)成閉合電路，線圈自身的電阻r1 ，下列說法正確的是()A交變電流的周期為0.2 sB交變電流的頻率為2.5 HzC發(fā)電機工作電流為2 AD發(fā)電機輸出的電功率為18 W解析：選BD.交變電流的周期是0.4 s，頻率為2.5 Hz，A錯誤，B正確感應電動勢的有效值是10 V，工作電流I A A，輸出功率PI2R()29 W18 W，C錯誤、D正確3.如圖所示，A和B是電阻為R的電燈，L是自感系數(shù)較大的線圈，當S1閉合、S2斷開且電路穩(wěn)定時，A、B亮度相同，再閉合S2，待電路穩(wěn)定后將S1斷開，下列說法中，正確的是()AB燈并不立即熄滅BA燈將比原來更亮一些后再熄滅C有電流通過B燈，方向為cdD有電流通過A燈，方向為ba解析：選D.待電路穩(wěn)定后將S1斷開，自感系數(shù)較大的線圈L產(chǎn)生自感電動勢，與電燈A構(gòu)成閉合電路，有電流通過A燈，方向為ba，S2閉合將B燈和電阻R短路，B燈立即熄滅故只有D正確4.如圖所示在口字形閉合鐵芯上繞有一組線圈，與滑動變阻器、電池構(gòu)成閉合回路a、b、c為三個閉合金屬環(huán)，假定線圈產(chǎn)生的磁場全部集中在鐵芯內(nèi)，在滑動變阻器的滑片左右滑動時，能夠產(chǎn)生感應電流的圓環(huán)是()Aa、b兩環(huán)Bb、c兩環(huán)Ca、c兩環(huán) Da、b、c三環(huán)解析：選A.滑動變阻器的滑片左右滑動時，線圈中的電流發(fā)生變化，使得穿過a、b兩環(huán)的磁通量發(fā)生變化，所以a、b兩環(huán)中產(chǎn)生感應電流而穿過c環(huán)的磁通量始終為零，所以c環(huán)中沒有感應電流5.圖甲所示電路中，A1、A2、A3為相同的電流表，C為電容器，電阻R1、R2、R3的阻值相同，線圈L的電阻不計在某段時間內(nèi)理想變壓器原線圈內(nèi)磁場的變化如圖乙所示，則在t1t2時間內(nèi)()A電流表A1的示數(shù)比A2的小B電流表A2的示數(shù)比A3的小C電流表A1和A2的示數(shù)相同D電流表的示數(shù)都不為零解析：選C.理想變壓器原、副線圈的磁場變化情況相同，由題圖乙知副線圈的磁場均勻變化，據(jù)法拉第電磁感應定律EnnS知副線圈中產(chǎn)生恒定電流，線圈對直流電無阻礙作用，直流電不能通過電容器，所以電流表A1、A2的示數(shù)相同，A3的示數(shù)為0，C選項符合題意6.如圖所示電路中，電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，Rt為負溫度系數(shù)熱敏電阻，RG為光敏電阻，閉合開關后，小燈泡L正常發(fā)光，由于環(huán)境條件改變(光照或溫度)，發(fā)現(xiàn)小燈泡亮度變暗，則引起小燈泡變暗的原因可能是()A溫度不變，光照增強 B溫度升高，光照不變C溫度不變，光照減弱 D溫度升高，光照減弱解析：選A.溫度不變，Rt不變，光照增強，RG減小，電路中總電流變大，內(nèi)電壓與Rt兩端電壓變大，L兩端電壓變小，L變暗，A正確，C錯誤溫度升高，Rt減小，若光照不變，RG不變，電路總電流增大，L中電流增大，L變亮；若光照變?nèi)酰琑G變大，L也變亮只有A正確7.調(diào)壓變壓器是一種自耦變壓器，它的構(gòu)造如圖所示線圈AB繞在一個圓環(huán)形的鐵芯上，AB間加上正弦交流電壓U，移動滑動觸頭P的位置，就可以調(diào)節(jié)輸出電壓在輸出端連接了滑動變阻器R和理想交流電流表，變阻器的滑動觸頭為Q，則()A保持P的位置不動，將Q向下移動時，電流表的讀數(shù)變大B保持P的位置不動，將Q向下移動時，電流表的讀數(shù)變小C保持Q的位置不動，將P沿順時針方向移動時，電流表的讀數(shù)變大D保持Q的位置不動，將P沿逆時針方向移動時，電流表的讀數(shù)變小解析：選B.P位置不動，副線圈輸出電壓不變，Q向下移動，R阻值變大，電流表讀數(shù)變小，A錯誤，B正確Q位置不動，P沿順時針方向移動，副線圈匝數(shù)變小，輸出電壓變小，電流表讀數(shù)變小，C錯誤Q位置不動，P逆時針方向移動，副線圈匝數(shù)變大，輸出電壓變大，電流表讀數(shù)變大，D錯誤如圖所示，在空中有一水平方向的勻強磁場區(qū)域，區(qū)域的上下邊緣間距為h，磁感應強度為B.有一寬度為b(b<h)、長度為L、電阻為R、質(zhì)量為m的矩形導體線圈緊貼磁場區(qū)域的上邊緣由靜止起豎直下落，當線圈的PQ邊到達磁場下邊緣時，線圈恰好開始做勻速運動設線圈進入磁場過程中產(chǎn)生的熱量為Q1，通過導體截面的電荷量為q1；線圈離開磁場過程中產(chǎn)生的熱量為Q2，通過導體截面的電荷量為q2，則()AQ1Q2 BQ1<Q2Cq1<q2 Dq1>q2解析：選B.進入磁場過程安培力大小為F，Q1FL.由于線框在磁場中加速運動，所以出磁場的速度大于進磁場時的速度，因此出磁場時安培力大于F，所以出磁場克服安培力做功大于FL，A錯誤，B正確由于通過導體橫截面的電荷量q，而進磁場和出磁場相同，所以q1q2，C、D錯誤有一銅塊，重力為G，密度為D，電阻率為0把它拉制成截面半徑為r的導線，再用它做成一半徑為R的圓形回路(Rr)現(xiàn)加一個方向垂直回路平面的勻強磁場，磁場的磁感應強度B的大小均勻變化則()A感應電流大小與導線粗細成正比B感應電流大小與回路半徑R成正比C感應電流大小與回路半徑R的平方成正比D感應電流大小與R、r都無關解析：選D.設銅塊體積為V，則V且VLS2Rr222r2R，即22r2R又：IR阻00，即R阻ESR2即ER2聯(lián)立可得：I由得：r2R，即r2R為定值，所以I值與r、R均無關，選D.如圖所示，兩豎直放置的平行光滑導軌處于垂直于導軌平面的勻強磁場中，金屬桿ab可沿導軌滑動，原先S斷開，讓ab桿由靜止下滑，一段時間后閉合S，則從S閉合開始計時，ab桿的運動速度v隨時間t的關系圖可能是下圖中的哪一個()解析：選ACD.開關閉合時ab速度是v，此時受安培力FA，若FAmg，則ab勻速下滑，若FA>mg，ab先減速，F(xiàn)A減小，而a，所以a減小，當FAmg后，又勻速下落若FA<mg，a，速度先增大，a減小，當FAmg后又勻速下滑，所以A、C、D正確，B錯誤二、填空題(本題共2小題，11題4分，12題6分，共10分按題目要求作答)如圖所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1n241，原線圈輸入電壓U11410sin100t V，副線圈通過電阻r1 的輸電線對用戶供電，則用戶處最多接_盞“220 V，40 W”電燈可保證正常發(fā)光解析：由題意知原線圈的輸入電壓為U1 V1000 V.根據(jù)原、副線圈的匝數(shù)比得，副線圈的電壓為U2U11000 V250 V.用電器正常工作電壓U用220 V，則線路損失電壓為UU2U用250 V220 V30 V輸電線上的電流為I A30 A每只燈泡的正常工作電流為I額 A A用戶最多可接電燈的盞數(shù)為n A165盞答案：165如圖是一種風速儀示意圖，試回答下列問題：(1)有水平風吹來時磁體如何轉(zhuǎn)動？(自上往下看)_.(2)電流計示數(shù)變大，其風速就變_解析：杯內(nèi)部是有效接受風力處轉(zhuǎn)速越大，磁通量變化越快，感應電流越大答案：(1)逆時針(2)大三、計算題(本題共4小題，共50分解答時要有必要的文字說明、方程式和演算步驟，只寫最后答案不得分，有數(shù)值計算的，答案中必須寫出數(shù)值和單位)(10分)如圖甲所示，一個電阻值為R、匝數(shù)為n的圓形金屬線圈與阻值均為2R的電阻R1、R2連接成閉合回路，線圈的半徑為r1，在線圈中半徑為r2的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直于線圈平面向里的勻強磁場，磁感應強度B隨時間t變化的關系如圖乙所示，圖線與橫、縱軸的截距分別為t0和B0，導線的電阻不計，求0t1時間內(nèi)：(1)通過電阻R1上的電流的大小和方向；(2)通過電阻R1上的電量q及電阻R1上產(chǎn)生的熱量解析：(1)EnnSnr(2分)總電流I，I1(2分)流經(jīng)R1的電流方向由a到b.(2分)(2)流經(jīng)R1的電量qI1t1(2分)發(fā)熱QIR1t1.(2分)答案：(1)由a到b(2)(12分)如圖所示，一水平放置的平行導體框架寬度L0.50 m，接有電阻R0.20 ，磁感應強度B0.40 T的勻強磁場垂直導軌平面方向向下，僅有一導體棒ab跨放在框架上，并能無摩擦地沿框架滑動，框架及導體棒ab電阻不計，當ab以v4.0 m/s的速度向右勻速滑動時試求：(1)導體棒ab上的感應電動勢的大小及感應電流的方向(2)要維持ab向右勻速運動，作用在ab上的水平拉力為多大？(3)電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱功率為多大？解析：(1)導體棒ab垂直切割磁感線，產(chǎn)生的電動勢大小：EBLv0.400.504.0 V0.80 V(2分)電流方向由b到a.(2分)(2)導體棒ab相當于電源，由閉合電路歐姆定律得回路電流I A4.0 A(2分)導體棒ab所受的安培力FBIL0.404.00.50 N0.80 N(2分)由于ab勻速運動，所以水平拉力FF0.80 N(2分)(3)R上的焦耳熱功率：PI2R4.020.20 W3.2 W(2分)答案：(1)0.80 V電流方向由b到a(2)0.80 N(3)3.2 W(14分)一個正方形線圈匝數(shù)為n，邊長為L，處于磁感應強度為B的勻強磁場中，線圈從中性面開始計時，線框做角速度為的勻速圓周運動，轉(zhuǎn)軸為OO，如圖所示如果輸出的電壓為220 V，輸出的電功率為44 kW，輸電線的總電阻為0.2 ，如果用原副線圈匝數(shù)之比為110的升壓變壓器升壓，經(jīng)輸電線路后，再用原副線圈匝數(shù)之比為101的降壓變壓器降壓，供給用戶使用(1)畫出全過程輸電線路的電路圖(2)求用戶得到的電壓和電功率(3)若不經(jīng)過變壓而經(jīng)導線直接送到用戶，求用戶得到的電壓和電功率解析：(1)電路如圖：(2分)(2)在升壓變壓器處U1/U2110U210U122010 V2200 V(1分)I2P2/U244000/2200 A20 A(1分)由U3/U4101線路損失電壓UI2RU3U2U(22004) V2196 V(2分)得：U4 V219.6 V(1分)線路損失功率PIR2020.2 W80 W(1分)P4PP(4400080) W43920 W(1分)(3)經(jīng)導線輸送的電流為IP/U A200 A(1分)導線損失電壓UIR2000.2 V40 V(1分)用戶電壓U4(22040) V180 V(1分)導線損失功率PI2Rxx0.2 W8000 W(1分)用戶得到功率P4(440008000) W36000 W(1分)答案：(1)見解析(2)219.6 V43920 W(3)180 V36000 W(14分)如圖所示，匝數(shù)為100匝、面積為0.01 m2的線圈，處于磁感應強度B1為 T的勻強磁場中當線圈繞O1O2以轉(zhuǎn)速n為300 r/min勻速轉(zhuǎn)動時，電壓表、電流表的讀數(shù)分別為7 V、1 A電動機的內(nèi)阻r為1 ，牽引一根原來靜止的、長L為1 m、質(zhì)量m為0.2 kg的導體棒MN沿軌道上升導體棒的電阻R為1 ，架在傾角為30的框架上，它們處于方向與框架平面垂直、磁感應強度B2為1 T的勻強磁場中當導體棒沿軌道上滑x1.6 m時獲得穩(wěn)定的速度，這一過程中導體棒上產(chǎn)生的熱量為4 J不計框架電阻及一切摩擦，g取10 m/s2.求：(1)若從線圈處于中性面開始計時，寫出電動勢的瞬時表達式；(2)導體棒MN的穩(wěn)定速度；(3)導體棒MN從靜止至達到穩(wěn)定速度所用的時間解析：(1)線圈轉(zhuǎn)動過程中電動勢的最大值為EmNB1SNB1S2n1000.0125 V10 V (1分)則從線圈處于中性面開始計時的電動勢瞬時表達式為eEmsint10sin10t V(2分)(2)棒達到穩(wěn)定速度時，電動機的電流I1 A電動機的輸出功率P出IUI2r(1分)又P出Fv(1分)而棒產(chǎn)生的感應電流I(1分)穩(wěn)定時棒處于平衡狀態(tài)，故有：FmgsinB2Il(2分)由以上各式代入數(shù)值，解得棒的穩(wěn)定速度v2 m/s.(2分)(3)由能量守恒定律得P出tmghmv2Q(2分)其中hxsin1.6sin30 m0.80 m解得t1.0 s(2分)答案：(1)e10sin10t V(2)2 m/s(3)1.0 s