人教版高中物理选修3-2模块综合检测(一).docx
人教版高中物理选修3-2-高二模块综合测评1.docx
高中物理学习材料（灿若寒星**整理制作）模块综合测评(一)(时间：60分钟满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题6分，共60分．在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，第7～10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1．电磁感应现象揭示了电和磁之间的内在联系，根据这一发现，发明了许多电器设备．下列用电器中，哪个没有利用电磁感应原理()【导学号：05002173】A．电磁炉B．白炽灯泡C．磁带录音机D．日光灯镇流器【解析】电磁炉是利用交变电流产生磁场，交变磁场在锅体内产生涡流，从而对食物加热；磁带录音机录音时，声音引起振动，产生感应电流，放音时，磁带上变化的磁场使放音磁头线圈中产生感应电流；日光灯是由于自感产生自感电动势．只有B选项中白炽灯泡没有利用电磁感应原理．【答案】 B2．如图1所示的圆形线圈共n匝，电阻为R，过线圈中心O垂直于线圈平面的直线上有A、B两点，A、B间的距离为L，A、B关于O点对称．一条形磁铁开始放在A点，中心与A重合，轴线与A、B所在直线重合，此时线圈中的磁通量为Φ1，将条形磁铁以速度v匀速向右移动，轴线始终与A、B所在直线重合，磁铁中心到O点时线圈中的磁通量为Φ2，下列说法正确的是()图1A ．磁铁在A 点时，通过一匝线圈的磁通量为Φ1nB ．磁铁从A 到O 的过程中，线圈中产生的平均电动势为E ＝2n v (Φ2－Φ1)LC ．磁铁从A 到B 的过程中，线圈中磁通量的变化量为2Φ1D ．磁铁从A 到B 的过程中，通过线圈某一横截面的电荷量不为零【解析】 磁通量形象化的含义是通过某平面的磁感线条数的多少，与线圈匝数无关，即通过整个线圈与通过每一匝线圈的磁通量都是Φ1，A 错误．由法拉第电磁感应定律有E ＝n ΔΦΔt ，ΔΦ＝Φ2－Φ1、Δt ＝AO v ＝L 2v ，故E ＝2n v (Φ2－Φ1)L，可知B 正确．在A 、B 两位置，由对称性知通过线圈的磁通量大小相同，且磁感线穿过线圈平面的方向都是向右的，故ΔΦ＝0，而q ＝I Δt ＝n ΔΦR ，故q ＝0，C 、D 错误．【答案】 B3．如图2所示，用两根材料、粗细、长度完全相同的导线，绕成匝数分别为n 1＝50和n 2＝100的圆形闭合线圈A 和B ，两线圈平面与匀强磁场垂直．当磁感应强度随时间均匀变化时，两线圈中的感应电流之比I A ∶I B 为( )【导学号：05002174】图2A ．2∶1B ．1∶2C ．4∶1D ．1∶4【解析】 由法拉第电磁感应定律得：E ＝n ΔΦΔt ＝n ΔB Δt πR 2，可知感应电动势与半径的平方成正比．而根据电阻定律：线圈的电阻为r ＝ρL S ＝ρn ·2πR S ，线圈中感应电流I＝Er，由上综合得到，感应电流与线圈半径成正比，即I A∶I B＝R A∶R B；因相同导线绕成匝数分别为n1和n2的圆形线圈，因此半径与匝数成反比，故I A∶I B＝n2∶n1＝2∶1，故A正确，B、C、D错误．【答案】 A4．如图3所示，有一个边界为正三角形的匀强磁场区域，边长为a，磁感应强度方向垂直纸面向里，一个导体矩形框的长为32a、宽为a2，平行于纸面沿着磁场区域的轴线匀速穿越磁场区域，导体框中感应电流的正方向为逆时针方向，以导体框刚进入磁场时为t＝0时刻，则导体框中的感应电流随时间变化的图象是()图3【解析】由右手定则可知，线框进入磁场过程与离开磁场过程感应电流方向相反，故A错误；由图示可知，线框开始进入磁场的一段时间内，切割磁感线的有效长度L不变，电流I＝ER＝BL vR大小不变，当线框右边部分穿出磁场过程，切割磁感线的有效长度L减小，感应电流减小，线框右边完全离开磁场后，线框左边完全进入磁场，然后线框左边切割磁感线，感应电流反向，此后一段时间内，线框切割磁感线的有效长度L不变，感应电流大小不变，线框左边离开磁场过程，线框切割磁感线的有效长度L减小，感应电流减小，故B、C错误，D正确．【答案】 D5．如图4所示是一交变电流的i-t图象，则该交变电流的有效值为()【导学号：05002175】图4A ．4 AB ．22A C.83 A D.2303 A【解析】 此交变电流的前T 3为正弦交变电流，有效值I 1＝42A ，后23 T 为恒定电流，有效值I 2＝4 A ，根据交变电流的有效值定义可得Q ＝I 2RT ＝I 21R T 3＋I 22R 23T ，代入数据I 2RT ＝13⎝ ⎛⎭⎪⎫422RT ＋23×42RT ，解得I ＝2303 A ，故D 正确． 【答案】 D6．用图5甲所示电路测量电流表的内阻．闭合开关S ，当变阻器的滑片滑至c 处时，电流表和电压表的读数分别为40 mA 、9 V ，已知图甲中热敏电阻的I -U 关系图线如图乙所示，则电流表的内阻为( )图5A ．0.14 ΩB ．85 ΩC ．140 ΩD ．225 Ω【解析】 当电流表读数为40 mA 时，说明热敏电阻的电流为40 mA ，由题图乙知热敏电阻两端电压U R ＝5.6 V ，则电流表两端电压U ＝9 V －5.6 V ＝3.4V ，由欧姆定律得R mA ＝U I ＝3.4 V 40×10－3 A＝85 Ω. 【答案】 B7．在如图6甲所示的电路中，电阻R 的阻值为50 Ω，在ab 间加上如图乙所示的正弦交流电，则下面说法中正确的是( )甲 乙图6A ．交流电压的有效值为100 VB ．电流表示数为2 2 AC ．产生该交流电的线圈在磁场中转动的角速度为3.14 rad/sD ．在1 min 内电阻R 上产生的热量为1.2×104 J【解析】 从题图乙中可以看出，交流电压的峰值为100 2 V ，所以有效值U ＝100 V ，A 项正确；通过电阻的电流I ＝U R ＝2 A ，B 错误；交流电的周期为T ＝0.02 s ，ω＝2πT ＝314 rad/s ，C 错误，1 min 内Q ＝I 2Rt ＝1.2×104 J ，D 正确．【答案】 AD8．日常生活中，我们常用微波炉来加热食品，它是利用微波来工作的．接通电源后，220 V 的交流经过变压器后，在次级产生2 000 V 高压交流，加到磁控管两极之间，使磁控管产生微波．下列说法中正确的是( )【导学号：05002176】A ．微波炉的变压器原、副线圈的匝数之比为11∶100B ．微波炉的变压器原、副线圈的匝数之比为100∶11C ．微波炉的输出功率是由输入功率决定的D ．微波炉的输入功率是由输出功率决定的【解析】 根据理想变压器的电压和匝数成正比，所以原副线圈的匝数比为11∶100，对于变压器，输入功率是由输出功率决定的．【答案】 AD9．如图7所示为一理想变压器，在原线圈输入电压不变的条件下，要提高变压器的输入功率，可采用的方法是( )图7A ．只增加原线圈的匝数B ．只增加副线圈的匝数C ．只减小用电器R 1的电阻D ．断开开关S【解析】 理想变压器的输入功率与输出功率相等．增加副线圈的匝数可提高副线圈两端的电压，在电阻不变时，副线圈中的电流也增大，输出功率增加；只减小用电器的电阻，电压不变，也能增大副线圈中的电流，增大输出功率．【答案】 BC10．如图8为理想变压器，其原、副线圈的匝数比为2∶1，原线圈接有交流电压u ＝220sin 100πt (V)，图中电压表和电流表均为理想交流电表，R t 为负温度系数的热敏电阻(即当温度升高时，阻值减小)，R 1为定值电阻，C 为电容器．下列说法正确的是( )【导学号：05002177】图8A ．电压表示数是110 VB ．交流电的频率为50 HzC ．通过R 1的电流始终为零D ．当R t 处温度升高时，电压表示数不变，电流表示数变大【解析】 原线圈所加交变电压的有效值为U 1＝2202V ，由理想变压器的变压比公式U 1U 2＝n 1n 2，可得U 2＝n 2n 1U 1＝12×2202 V ＝55 2 V ，选项A 错误；由交变电压的瞬时值表达式u ＝220sin 100πt (V)可知，该交变电流的频率f ＝100π2π Hz ＝50Hz ，选项B 正确；由于交变电流能对电容器进行充、放电，所以会有充、放电电流通过电阻R 1，选项C 错误；因变压器为理想变压器，线圈电阻不计，因此，电压表的示数不变，当R t 处的温度升高时，其电阻阻值变小，所以电流表的示数变大，选项D正确．【答案】BD二、非选择题(本题3小题，共40分．按题目要求作答)11．(10分)如图9(a)是汽车过桥时对不同类型桥面压力变化的实验．采用DIS方法对模型进行测量，其结果如图(b)中电脑屏幕所示．图9(1)图(a)中的传感器为________传感器；(2)图(a)中甲、乙、丙分别为三种不同类型的桥面．对于凸形桥甲，其相对应的压力图线应是图(b)电脑屏幕上的________(填“a”“b”或“c”)；(3)如增大小球在斜槽上的高度，在图(b)中大致画出小球能过凸形桥甲时的压力图线．【解析】(1)该传感器把力信号转化为电信号，属于力电传感器；(2)小球经过凸形桥甲的最高点时，压力小于重力，其相对应的图线应是电脑屏幕上的c；(3)增大小球在斜槽上的高度，小球经凸形桥甲的最高点时压力更小，其图线与c 相比较，最低点应更低一些．【答案】(1)力电(2)c(3)图略，图线与c相比较，最低点更低一些12．(15分)如图10甲所示，AB间为交流电源，电压u＝311sin 100πt V，经过某“过滤”装置P后将图乙所示正弦交流电滤去一半，得到如图丙所示的交流电，求：【导学号：05002178】图10(1)CD 间所获得的电压的周期为多大？(2)CD 间接有“220 V ,40 W ”灯泡时其发光功率为多大？(3)CD 间能否连接“220 V ,20 μF ”的电容器？【解析】 (1)过滤前交流电的周期T ＝2πω＝2π100π s ＝0.02 s ，过滤后电压变化周期还是0.02 s.(2)设题图丙所示交流电的有效值为U ，有⎝ ⎛⎭⎪⎫U m 22R ·T 2＝U 2R ·T ， 解得U ＝12U m ＝3112 V .由P ＝U 2R 知P 40＝⎝ ⎛⎭⎪⎫311222202，得此时小灯泡的功率P ＝20 W.(3)过滤后，电压的最大值不变，大小为311 V ，电容器的电压“220 V ”是击穿电压，所以不能直接连接在CD 间．【答案】 (1)0.02 s (2)20 W (3)不能13．(15分)半径分别为r 和2r 的同心圆形导轨固定在同一水平面内，一长为r 、质量为m 且质量分布均匀的直导体棒AB 置于圆导轨上面，BA 的延长线通过圆导轨中心O ，装置的俯视图如图11所示．整个装置位于一匀强磁场中，磁感应强度的大小为B ，方向竖直向下．在内圆导轨的C 点和外圆导轨的D 点之间接有一阻值为R 的电阻(图中未画出)．直导体棒在水平外力作用下以角速度ω绕O 逆时针匀速转动，在转动过程中始终与导轨保持良好接触．设导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ，导体棒和导轨的电阻均可忽略．重力加速度大小为g .求：【导学号：05002179】图11(1)通过电阻R的感应电流的方向和大小；(2)外力的功率．【解析】根据右手定则、法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律及能量守恒定律解题．(1)根据右手定则，得导体棒AB上的电流方向为B→A，故电阻R上的电流方向为C→D.设导体棒AB中点的速度为v，则v＝v A＋v B2而v A＝ωr，v B＝2ωr根据法拉第电磁感应定律，导体棒AB上产生的感应电动势E＝Br v根据闭合电路欧姆定律得I＝ER，联立以上各式解得通过电阻R的感应电流的大小为I＝3Bωr2 2R.(2)根据能量守恒定律，外力的功率P等于安培力与摩擦力的功率之和，即P ＝BIr v＋f v，而f＝μmg解得P＝9B2ω2r44R＋3μmgωr2.【答案】(1)方向为C→D大小为3Bωr2 2R(2)9B2ω2r44R＋3μmgωr2。
(完整版)人教版高中物理选修3-2综合测试题(一)(20200726043252)
的初动能 . 导轨粗糙时， 回路中产生的热量还是等于金属棒的初动能 . 所以猜想 2
是成立的 .
图9
导轨左端连接一阻值为 R 的电阻器，在导轨上放一质量为 m的金属棒 ab，导轨 与金属棒电阻均不计， 给 ab 一水平初速度 v0，使其向右运动， 最后 ab 静止在导 轨上，
（1）求：当金属棒 ab 的速度为 0.5 v 0 时，通过电阻 R 的电流强度． （2）针对导轨是光滑还是粗糙的两种情况，小明同学对安培力做功和整个 回路中产生的热量进行了如下猜想，即： 猜想 1：安培力对金属棒所做的功相等． 猜想 2：整个回路产生的热量相等． 你认为以上两种猜想成立吗？请通用计算或相关物理原理解释你的判断．
灯逐渐熄灭
C.若同时闭合 S1、S2，待电路稳定后突然断开 S1，则两灯不会立即熄灭，而
是逐渐熄灭
D.若同时闭合 S1、 S2，待电路稳定后突然将 S1、S2 同时断开，则两灯不会立
即熄灭，而是逐渐熄灭
8. 如图 4 所示，同一水平面上足够长的固定平行导轨 MN、PQ位
于垂直于纸面向里的匀强磁场中，导轨上有两根金属棒 ab、 cd，能
图7
势的平均值为 ___________V；当线圈由图示位置转过 90°时的瞬间感应电动势
大小为 ___________V。
三、 计算题（ 共 2 个小题，共 40 分 ） 12.（20 分）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，如 O 图 8 所示。一小型发电机的线圈共 220 匝，线圈面积 S=0.05m2，线圈转动的频率为 50Hz，线圈内阻不计，
D.电子秤所使用的测力装置是温度传感器
2. 用电压 U 和 kU 是分别输送相同功率的电能，输电线的长度、材料相同。
人教版高中物理选修3-2模块测评卷.docx
高中物理学习材料模块测评卷(时间：90分钟满分：100分)第Ⅰ卷(选择题，共48分)一、选择题(本题有12小题，每小题4分，共48分．)1．在电磁感应现象中，下列说法正确的是( )A．导体相对磁场运动，导体内一定产生感应电流B．导体做切割磁感线运动，导体内一定会产生感应电流C．闭合电路在磁场内做切割磁感线运动，导体内一定会产生感应电流D．穿过闭合电路的磁通量发生变化，在电路中一定会产生感应电流解析：本题的关键是理解产生感应电流的条件．首先是“闭合电路”，A、B两项中电路是否闭合不确定，故A、B两项错误；其次当电路闭合时，只有一部分导体切割磁感线才产生感应电流，C项错误；当闭合电路中磁通量发生变化时，电路中产生感应电流，D项正确．答案：D2．下列说法中正确的是( )A．电饭锅中的敏感元件是光敏电阻B．测温仪中测温元件可以是热敏电阻C．机械式鼠标中的传感器接收到连续的红外线，输出不连续的电脉冲D．火灾报警器中的光传感器在没有烟雾时呈现低电阻状态，有烟雾时呈现出高电阻状态解析：电饭锅中的敏感元件是感温铁氧体，A项错误；机械式鼠标中的传感器接收断续的红外线脉冲，输出相应的电脉冲信号，C项错误；火灾报警器中的光传感器在没有烟雾时呈现高电阻状态，有烟雾时呈现低电阻状态，D项错误．答案：B3. 如图所示，ab为一金属杆，它处在垂直于纸面向里的匀强磁场中，可绕a点在纸面内转动；S是以a为圆心位于纸面内的金属圆环．在杆转动过程中，杆的b端与金属环保持良好接触；A为电流表，其一端与金属环相连，一端与a点良好接触．当杆沿顺时针方向转动时，某时刻ab杆的位置如图所示，则此时刻( )A．有电流通过电流表，方向由c→d；作用于ab的安培力向右B．有电流通过电流表，方向由c→d；作用于ab的安培力向左C．有电流通过电流表，方向由d→c；作用于ab的安培力向右D．无电流通过电流表，作用于ab的安培力为零解析：金属杆顺时针转动切割磁感线，由右手定则可知产生a 到b的感应电流，电流由c到d流过电流表，再由左手定则知此时ab杆受安培力向右，故A项正确．答案：A4. (多选题)矩形线圈的匝数为50匝，在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时，穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图所示．下列结论正确的是( )A．在t＝0.1 s和t＝0.3 s时，电动势最大B．在t＝0.2 s和t＝0.4 s时，电动势改变方向C．电动势的最大值是157 VD．在t＝0.4 s时，磁通量变化率最大，其值为3.14 Wb/s解析：在t＝0.1 s和t＝0.3 s时，矩形线圈的磁通量最大，但磁通量的变化率为0，电动势为0，此时电动势改变方向，故A项、B项错误．由图象可知，周期为0.4 s，故角速度ω＝2πT＝5π，而最大电动势为E m＝nBSω＝157 V，C项正确．在t＝0.4 s时，磁通量为0，磁通量变化率最大，其值为3.14 Wb/s，故D项正确．答案：CD5. (多选题)如图所示的电路中，当a、b端加直流电压时，L1灯发光，L2灯不亮，当加同样电压的交流电源时，L1发光但较暗，L2灯发光较亮，则以下各项正确的是( )A．A中接的是电感线圈，B中接的是电容器B．A中接的是电容器，B中接的是电感线圈C．A中是电阻，B中接的是电容器D．若加的交流电频率增大，电压不变，则L1灯变得更暗，L2灯变得更亮解析：电感的特点是：“通直流、阻交流、通低频、阻高频”．电容的特点是：“通交流、阻直流、通高频、阻低频”．由题意：a、b 两端加直流电压时，L2灯不亮；加交流电压时，L2灯较亮，可知B为电容器，而L1灯先是亮的，后又较暗，可知A为电感线圈．交流电频率越大时，线圈感抗越大，电容器容抗越小，故D项正确．答案：AD6. 很多同学家里都有调光电灯和调速风扇，过去是用变压器来实现的．缺点是成本高、体积大、效率低，且不能任意调节灯的亮度或电风扇的转速，现在的调光灯和调速电风扇是用可控硅电子元件来实现的．如图所示为经一双向可控硅调节后加在电灯上的电压，即在正弦式交变电流的每个二分之一周期内，前14周期被截去，调节台灯上旋钮可以控制截去的多少，从而改变电灯两端的电压，那么现在电灯两端的电压为 ( )A.U max 2 B.U max 2 C.U max 22 D.2U max解析：每个二分之一周期被截去14周期，原电流为正弦交流电，一个周期可以看成只剩半个周期的电压，利用有效值的定义，得⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫U m 22×1R ×12T ＝U 2R ×T ，所以U ＝U m 2，故A 项正确． 答案：A7．如图甲所示的电路中，光敏电阻R 2加上图乙所示的光照时，R 2两端的电压变化规律是下图中的( )甲乙A BCD解析：光敏电阻随光照的增强电阻减小，电路中电流增大，电阻R1两端电压增大，R2两端电压减小，但不能减小到零，故选项B正确．答案：B8. (多选题)在如图所示的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变，随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的有( )A．升压变压器的输出电压增大B．降压变压器的输出电压增大C．输电线上损耗的功率增大D．输电线上损耗的功率占总功率的比例增大解析：对升压(或降压)变压器而言，由变压器电压比U1∶U2＝n1∶n2知，输入电压不变，匝数不变，输出电压不变，故A选项不正确；由P＝UI知，U不变，P增大，故I增大，使得输电线上的电压损耗ΔU＝I2R线增大，功率损耗ΔP＝I22R线增大，所以降压变压器上的输入电压减小，输出电压减小，所以B项不正确，C项正确；因为输电线上损耗的功率占总功率的比例为ΔPP1＝I22R线P1＝⎝⎛⎭⎪⎫P1U1·n1n22R线P1＝P1n21R线U21n22∝P1，所以随发电厂输出功率变大，该值变大，D项正确．答案：CD9. 如图所示，AOC是光滑的金属导轨，AO沿竖直方向，OC沿水平方向，ab是一根金属棒，立在导轨上，它从静止开始在重力作用下运动，运动过程中b端始终在OC上，a端始终在OA上，直到完全落在OC上，空间存在着匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，则ab棒在上述过程中( )A．感应电流方向是b→aB．感应电流方向是a→bC．感应电流方向先是b→a，后是a→bD．感应电流方向先是a→b，后是b→a解析：由数学知识可知，金属棒下滑过程中，与坐标轴所围面积先增加后减小，穿过回路aOb的磁通量先增加后减小，根据楞次定律，感应电流方向先是b→a，后是a→b.答案：C10. (多选题)如图所示，垂直纸面向外的正方形匀强磁场区域内，有一位于纸面内、电阻均匀的正方形导体框abcd，现将导体框分别朝两个方向以v和3v的速度匀速拉出磁场，不计导体框重力的影响，则导体框分别从两个方向移出磁场的过程中( )A ．导体框中产生的感应电流方向相同B ．导体框中产生的焦耳热相同C ．导体框ad 边两端电势差相同D ．通过导体框截面的电量相同解析：由楞次定律可知导体框中产生的感应电流方向相同，A 项正确；由电磁感应定律可得Q ＝(BLv ′)2L 4Rv ′＝B 2L 3v ′4R，因此导体框中产生的焦耳热不同，B 项错误；两种情况下电源的电动势不相同，导体框ad 边两端电势差不同，C 项错误；由q ＝ΔΦ4R知，通过导体框截面的电量与速度无关，D 项正确．答案：AD11. 如图所示，用恒定外力拉金属杆AB 无摩擦匀速向右运动，若使滑动变阻器的滑片P 向b 端滑动，则( )A. 滑片P滑到b端前，AB杆一定做减速运动B. 滑片P滑到b端前，AB杆一定仍做匀速运动C. 滑片P向b端滑动过程中，AB杆将一定做匀加速运动D. 滑片P向b端滑到某一位置，减小拉力可以使AB杆保持匀速运动答案：D12. 如图所示，两块水平放置的平行金属板间距为d，定值电阻的阻值为R，竖直放置的线圈匝数为n，绕制线圈导线的电阻为R，其他导线的电阻忽略不计，现有竖直向上的磁场B穿过线圈，在两极板中一个质量为m、电量为q、带正电的油滴恰好处于静止状态，则磁场B的变化情况是( )A ．均匀增大，磁通量变化率的大小为2mgd nqB ．均匀增大，磁通量变化率的大小为mgd nqC ．均匀减小，磁通量变化率的大小为2mgd nqD ．均匀减小，磁通量变化率的大小为mgd nq解析：由带正电的油滴悬浮知下极板为高电势，可判断磁场均匀增大.U ＝n ΔφΔt ·R R ＋Rq U d＝mg 联立以上两式解ΔφΔt ＝2mgd nq. 答案：A第Ⅱ卷(非选择题，共52分)二、实验题(本题有2小题，共14分．请按题目要求作答)13．(6分)在探究电磁感应现象的实验中，电流表刻度盘上的零刻度线在正中间，当电池的正极接电流表的右接线柱、负极与电流表的左接线柱相碰时，指针向右偏转．如图所示电路，原线圈A放在副线圈B中，在合上电键S的瞬间，电流表指针应向________偏转；将原线圈A从副线圈B中拔出时，电流表指针应向________偏转．答案：左(3分) 右(3分)14．(8分)传感器担负着信息采集任务，在自动控制中发挥着重要作用，传感器能够将感受到的物理量(如温度、光、声等)转换成便于测量的量(通常是电学量)，例如热敏电阻传感器，主要是应用了半导体材料制成的热敏电阻，热敏电阻随温度变化的图线如图甲所示，图乙是由热敏电阻R t作为传感器制作的简单自动报警器线路圈．甲乙(1)为了使温度过高时报警器响铃，c应接在________(填“a”或“b”)．(2)若使启动报警器的温度提高些，应将滑动变阻器滑片P点向________移动(填“左”或“右”)．(3)如果在调试报警器达到最低报警温度时，无论如何调节滑动变阻器滑片P都不能使报警器工作，且电路连接完好，各电路元件都能处于工作状态，则造成工作电路实际不能工作的原因可能是_______________________________________________________________________________ ____.解析：(1)温度过高时热敏电阻阻值较小，继电器中工作电流较大，吸住簧片与a接触，报警器通电报警．(2)若滑片向左移动，滑动变阻器阻值变大，只有报警温度提高，继电器才能达到工作电流进行控制．(3)错误地把c接在b，则无论继电器怎样工作都不会使报警器获得电流而报警；若与继电器串接的电源电动势太低，电流不足以使继电器工作也不会报警．答案：(1)a(2分)(2)左(2分)(3)①c接在b(2分) ②错误地把c接在b或与继电器串接的电源电动势太低(2分)三、计算题(本题有3小题，共38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．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)15．(10分)发电厂输出的交流电压为22 kV，输送功率为2.2×106W，现在用户处安装一降压变压器，用户的电压为220 V，发电厂到变压器间的输电导线总电阻为22 Ω.求：(1)输电导线上损失的电功率．(2)变压器原、副线圈匝数之比．解析：(1)输送电流I线＝P总U总＝2.2×1062.2×104A＝100 A(2分)则损失功率为P损＝I2线R线＝1002×22 W＝2.2×105 W. (3分)(2)变压器原线圈电压U1＝U总－U线＝U总－I线R线＝2.2×104 V －100×22 V＝19 800 V(3分)所以原、副线圈匝数之比n1n2＝U1U2＝19 800220＝90∶1. (2分)答案：(1) 2.2×105 W (2)90∶116．(12分)正方形金属框每边长L＝0.1 m，总质量m＝0.1 kg，回路电阻R＝0.02 Ω，用细线吊住，线的另一端跨过两个定滑轮，挂着一个质量m＝0.14 kg的砝码．线框上方有一磁感应强度B＝0.5 T的匀强磁场，如图所示，线框在M的牵引下做加速运动，当线框上边进入磁场后又做匀速运动(取g＝10 m/s2)．求：(1)线框匀速上升时的速度多大？(2)线框匀速上升过程中重物M做功多少？其中有多少能量转变为电能？解析：(1)线框匀速运动的条件是：Mg＝mg＋BIL①(2分)又E＝BLv②(1分)I＝ER③(1分)联立①②③得v＝(M－m)gRB2L2＝(0.14－0.1)×10×0.020.52×0.12m/s＝3.2m/s(2分)(2)线框匀速上升过程的位移为L＝0.1 m，所以M做的功W M＝MgL＝0.14×10×0.1 J＝0.14 J，(2分)M做的功一方面增加了线框的重力势能，一方面转化为电能．根据能量守恒可知：W M＝mgL＋W电，(2分)W电＝W M－mgL＝0.14J－0.1×10×0.1 J＝0.04 J. (2分)答案：(1)3.2 m/s (2)0.14J,0.04J17.(16分)如图所示，相距0.5 m足够长的两根光滑导轨与水平面成37°角，导轨电阻忽略不计，下端连接阻值为2 Ω的电阻R，导轨处在磁感应强度B＝2 T的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面斜向上．ab、cd为水平金属棒且与导轨接触良好，它们的质量均为0.5 kg，电阻均为2 Ω. ab棒与一绝缘水平细绳相连处于静止状态，现让cd棒从静止开始下滑，直至与ab相连的细绳刚好被拉断，在此过程中电阻R上产生的热量为0.5 J，已知细绳能承受的最大拉力为5 N．求细绳被拉断时：(g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6)(1)ab棒中的电流；(2)cd棒的速度；(3)cd棒下滑的距离．解析：(1)ab棒受力平衡，得T m cos 37°＝mg sin 37°＋BIL(2分)即I＝T m cos37°－mg sin37°BL＝1 A. (2分)(2)cd棒产生的感应电动势为E＝BLv，R电阻与ab并联，并联电阻为R′＝RrR＋r，(2分)ab两端电压为U＝R′R′＋rE＝rRBLv2rR＋r2，且U＝Ir，(2分)得到v＝I(2rR＋r2)RBL＝6 m/s. (2分)(3)总的发热量Q与R的发热量Q′的比值为ΔQ ΔQ′＝E2(R′＋r)ΔtU2RΔt＝R(R′＋r)R′2＝6，(2分)因此总的热量为Q＝6Q′＝3 J，由能量守恒定律得mg sin 37°·s＝Q＋12mv2(2分)解得s＝Q＋12mv2mg sin37°＝4 m. (2分)答案：(1)1 A (2)6 m/s (3)4 m。
人教版高中物理选修3-2模块综合检测(一)
高中物理学习材料（灿若寒星**整理制作）模块综合检测(一)(时间：90分钟分值：100分)一、单项选择题(本题共10小题，每小题3分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求)1．机器人装有作为眼睛的“传感器”，犹如大脑的“控制器”，以及可以行走的“执行器”，在它碰到障碍物前会自动避让并及时转弯．下列有关该机器人“眼睛”的说法中正确的是()A．力传感器B．光传感器C．温度传感器D．声音传感器解析：遇到障碍物会绕开，说明它是光传感器，故选项B正确，选项A、C、D 错误．答案：B2．有一种在光照或温度升高时排气扇都能启动的自动控制装置，下列说法正确的是()A．两个传感器都是光电传感器B．两个传感器分别是光电传感器和温度传感器C．两个传感器可能分别是温度传感器、电容式传感器D．只有光照和温度都适合时排气扇才能工作解析：题中提到有光照或温度升高时排气扇都能自动控制，由此可见两个传感器一个是光电传感器，一个是温度传感器，而且排气扇自动工作只需光照或温度一个满足条件即可，A、C、D错，B对．答案：B3．对于如图所示的电流i随时间t做周期性变化的图象，下列说法中正确的是()A．电流大小变化，方向不变，是直流电B．电流大小、方向都变化，是交流电C．电流的周期是0.02 s，最大值是0.2 AD．电流做周期性变化，是交流电解析：方向随时间做周期性变化是交变电流最重要的特征，因为在此坐标系中电流的方向用正负表示，所以此电流的方向没有改变，是直流电，A正确，B、D错误；由图象可以看出电流的周期是0.01 s, 而不是0.02 s，C错误．答案：A4．图甲、图乙分别表示两种电压的波形，其中图甲所示的电压按正弦规律变化，图乙所示的电压是正弦函数的一部分，下列说法错误的是()A．图甲、图乙均表示交流电B．图甲所示电压的瞬时值表达式为u＝20sin 100πt VC ．图乙所示电压的有效值为20 VD ．图乙所示电压的有效值为10 V解析：根据交变电流定义，题目中的图甲、图乙均表示交流电，图甲所示电压的瞬时值表达式为u ＝20sin 100πt V ，选项A 、B 正确；由有效值定义，（102）2R×0.02＝0.04×U 2R，解得题图乙所示电压的有效值为10 V ，选项D 正确，C 错误． 答案：C5．我国发射的“玉兔号”月球车成功着陆月球，不久的将来中国人将真正实现飞天梦，进入那神秘的广寒宫．假如有一宇航员登月后，想探测一下月球表面是否有磁场，他手边有一只灵敏电流表和一个小线圈，则下列推断正确的是( )A ．直接将电流表放于月球表面，看是否有示数来判断磁场的有无B ．将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈沿某一方向运动，如电流表无示数，则可判断月球表面无磁场C ．将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈沿某一方向运动，如电流表有示数，则可判断月球表面有磁场D ．将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈在某一平面内沿各个方向运动，如电流表无示数，则可判断月球表面无磁场解析：电磁感应现象产生的条件是：穿过闭合回路的磁通量发生改变时，回路中有感应电流产生．A 中，如果月球上有一个恒定的磁场，那么电流表不会有示数，A 错误；同理，将电流表与线圈组成回路，使线圈沿某一方向运动，如电流表无示数，也不能判断出没有磁场，因为磁通量可能是恒定的，B 错误；电流表有示数则说明一定有磁场，C 正确；将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈在某一个与磁场平行的平面内沿各个方向运动，也不会有示数，D 错误．答案：C6.两根通电直导线M 、N 都垂直纸面固定放置，通过它们的电流方向如图所示，线圈L 的平面跟纸面平行．现将线圈从位置A 沿M 、N 连线中垂线迅速平移到B 位置，则在平移过程中，线圈中的感应电流()A．沿顺时针方向，且越来越小B．沿逆时针方向，且越来越大C．始终为零D．先顺时针，后逆时针解析：整个过程中，穿过线圈的磁通量为0.答案：C7．在光滑的桌面上放有一条形磁铁，条形磁铁的中央位置的正上方水平固定一铜质小圆环，如图所示．则以下关于铜质小圆环和条形磁铁的描述正确的是()A．释放圆环，环下落时环的机械能守恒B．释放圆环，环下落时磁铁对桌面的压力比磁铁的重力大C．给磁铁水平向右的初速度，磁铁滑出时做匀速运动D．给磁铁水平向右的初速度，圆环产生向左的运动趋势解析：根据条形磁铁的电场线的分布，铜质小圆环在下落过程中，磁通量始终为零，无电磁感应现象，释放圆环，环下落时环的机械能守恒，磁铁对桌面的压力等于磁铁的重力，故A对，B错．当磁铁左右移动时，铜质小圆环的磁通量发生变化，产生电磁感应现象，根据楞次定律可以判断，电磁感应的机械效果是阻碍它们之间的相对运动，给磁铁水平向右的初速度，磁铁滑出时做减速运动，C错；线圈有向右运动的趋势，D错．答案：A8．如图，与直导线AB共面的轻质闭合金属圆环竖直放置，两者彼此绝缘，环心位于AB的上方．当AB中通有由A至B的电流且强度不断增大的过程中，关于圆环运动情况以下叙述正确的是()A．向下平动B．向上平动C．转动：上半部向纸内，下半部向纸外D．转动：下半部向纸内，上半部向纸外解析：由题意可知，当AB中通有由A到B电流且强度在增大时，根据楞次定律可知，圆环中产生顺时针感应电流；假设直导线固定不动，根据右手螺旋定则知，直导线上方的磁场垂直纸面向外，下方的磁场垂直纸面向里．在环形导线的上方和下方各取微小元电流，根据左手定则，上方的微元电流所受安培力向下，下方的微元电流所受安培力向下，则环形导线的运动情况是向下运动．故A正确，B、C、D错误．答案：A9．图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1∶n2＝5∶1，电阻R＝20Ω，L1、L2为规格相同的两只小灯泡，S1为单刀双掷开关．原线圈接正弦交变电流，输入电压u随时间t的变化关系如图乙所示．现将S1接1，S2闭合，此时L2正常发光．下列说法正确的是()A ．输入电压u 的表达式u ＝20 2 sin 50πt VB ．只断开S 2后，L 1、L 2均正常发光C ．只断开S 2后，原线圈的输入功率增大D ．若S 1换接到2后，R 消耗的电功率为0.8 W解析：由题图知，U m ＝20 2 V ，T ＝0.02 s ，则ω＝2πT＝100π rad/s ，输入电压u ＝202sin 100πt V ，故A 错误；由变压器的变压规律知：U 1U 2＝n 1n 2，故U 2＝U 1n 2n 1＝20×15V ＝4 V ，由题中将S 1接1，S 2闭合时，灯泡L 2正常发光可得，灯泡L 2的额定电压为4 V ，当只断开S 2后，副线圈两端电压不变，此时副线圈的负载为L 1、L 2串联，故L 1、L 2均不能正常发光，B 错误；此时P 出＝U 22R 总，副线圈负载R 总增大，故P 出减小，又P 入＝P 出，故原线圈的输入功率减小，C 错误；当S 1换接到2后，副线圈的负载仅是电阻R ，故P ＝U 22R ＝4220W ＝0.8 W ，D 正确． 答案：D10．医生做某些特殊手术时，利用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度．电磁血流计由一对电极a 和b 以及磁极N 和S 构成，磁极间的磁场是均匀的．使用时，两电极a 、b 均与血管壁接触，两触点的连线、磁场方向和血流速度方向两两垂直，如图所示．由于血液中的正负离子随血流一起在磁场中运动，电极a 、b 之间会有微小电势差．在达到平衡时，血管内部的电场可看做是匀强电场，血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零．在某次监测中，两触点的距离为3.0 mm, 血管壁的厚度可忽略，两触点间的电势差为160 μV ，磁感应强度的大小为0.040 T ．则血流速度的近似值和电极a 、b 的正负为( )A ．1.3 m/s ，a 正、b 负B ．2.7 m/s ，a 正、b 负C ．1.3 m/s ，a 负、b 正D ．2.7 m/s ，a 负、b 正解析：依据左手定则，正离子在磁场中受到洛伦兹力作用向上偏，负离子在磁场中受到洛伦兹力作用向下偏，因此电极a 、b 的正负为a 正、b 负；当稳定时，血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零，则qE ＝q v B ，可得v ＝E B ＝U Bd＝160×10－60.040×3×10－3m/s ≈1.3 m/s ，A 正确． 答案：A二、多项选择题(本题共4小题，每小题5分，共20分．在每小题给出的四个选项中有多项符合题目要求，全部选对得5分，漏选得3分，错选或不选得0分)11．为探究理想变压器原、副线圈电压、电流的关系，将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上，副线圈连接相同的灯泡L 1、L 2, 电路中分别接了理想交流电压表和理想交流电流表，导线电阻不计，如下图所示．当开关S 闭合后( )A ．示数变大，与示数的比值不变B ．示数变大，与示数的比值变大C ．示数变小，与示数的比值变大D ．示数不变，与示数的比值不变解析：因U 1U 2＝n 1n 2，所以都不变，D 对；当开关S 闭合后，负载总电阻减少，则由I 2＝U 2R 可得I 2增大，由U 1I 1＝U 2I 1得I 1也增大，且I 1I 2＝n 2n 1，A 对． 答案：AD12．如图是远距离输电的示意图，则电压U1、U2、U3、U4之间的关系是()A．U1<U2B．U2>U3C．U3>U4D．U3＝U1＋U2解析：由图可知，左边是升压变压器，则U1<U2，由于输电线有电阻，导致U3<U2；右边则是降压变压器，所以U3>U4，故A、B、C正确，D错误．答案：ABC13．如图所示，电路甲、乙中，电阻R和自感线圈L的电阻值都很小，接通S，使电路达到稳定，灯泡D发光，则()图甲图乙A．在电路甲中，断开S，D将逐渐变暗B．在电路甲中，断开S，D将先变得更亮，然后渐渐变暗C．在电路乙中，断开S，D将渐渐变暗D．在电路乙中，断开S，D将变得更亮，然后渐渐变暗解析：电感总是阻碍电流的变化，线圈中的电流增大时，产生自感电流的方向与原电流的方向相反，抵制增大；线圈中的电流减小时，产生自感电流的方向跟原电流的方向相同，抵制减小．在电路图甲中，断开S，由于线圈阻碍电流变小，导致D将逐渐变暗，故A正确；在电路甲中，由于电阻R和自感线圈L的电阻值都很小，所以通过灯泡的电流比电阻的电流小，当断开S时，D将不会变得更亮，但会渐渐变暗．故B错误；在电路图乙中，由于电阻R和自感线圈L的电阻值都很小，所以通过灯泡的电流比线圈的电流小，断开S时，由于线圈阻碍电流变小，导致D将变得更亮，然后逐渐变暗，故C错误，D 正确．答案：AD14．在如图所示的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变，随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的有( )A ．升压变压器的输出电压增大B ．降压变压器的输出电压增大C ．输电线上损耗的功率增大D ．输电线上损耗的功率占总功率的比例增大解析：无论升压变压器还是降压变压器，它们的输出电压与原副线圈的匝数比有关，与输出功率无关，故A 、B 错误；；C 项中P 损＝⎝ ⎛⎭⎪⎫P U 2R ，因P 变大，所以P 损变大，C 正确；D 项中P 损P ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫P U 2R P ＝PR U 2，因P 变大，所以比值变大，D 正确。
人教版高中物理选修3-2模块综合检测卷.docx
高中物理学习材料唐玲收集整理物理·选修3－2(人教版)模块综合检测卷(测试时间：50分钟评价分值：120分)一、单项选择题(本题共4小题，每题4分，共16分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确．)1．鼠标器使用的是( )A．压力传感器 B．温度传感器C．光传感器 D．红外线传感器答案：D2．根据楞次定律知感应电流的磁场一定( )A．阻碍引起感应电流的磁通量 B．与引起感应电流的磁场反向C ．阻碍引起感应电流的磁通量的变化D ．与引起感应电流的磁场方向相同解析：感应电流的磁场一定阻碍引起感应电流的磁通量的变化，因此它与原磁场方向可能相同，也可能相反．答案：C3．将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中，线圈平面与磁场方向垂直．关于线圈中产生的感应电动势和感应电流，下列表述正确的是( )A ．感应电动势的大小与线圈的匝数无关B ．穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大C ．穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大D ．感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同解析：根据法拉第电磁感应定律 E ＝N ΔΦΔt ，感应电动势的大小与线圈的匝数、磁通量的变化率(磁通量变化的快慢)成正比，所以A 、B 选项错误，C 选项正确；因不知原磁场变化趋势(增强或减弱)，故无法用楞次定律确定感应电流产生的磁场的方向，D 选项错误．答案：C4. 如图，理想变压器原、副线圈匝数比n 1∶n2＝2∶1，和均为理想电表，灯泡电阻R L＝6 Ω，AB端电压u1＝ 122sin 100πt(V)．下列说法正确的是( )A．电流频率为100 Hz B.的读数为24 VC.的读数为0.5 A D．变压器输入功率为6 W解析：A.AB端电压u1＝122sin 100πt(V)，电流频率为f＝100π2πHz＝50 Hz，故A错误；B.电压表的示数为电路的有效电压的大小，根据电压与匝数成正比，可知，U2＝6 V，故B错误；C.I2＝U2 R L＝1 A，的读数为1 A，故C错误；D. P 1＝P2＝U2I2＝6 W，故D正确．故选D.答案：D二、双项选择题(本题共5小题，每题6分，共30分．在每小题给出的四个选项中有两个选项正确，漏选得3分，错选或不选得0分．)5．某小型发电机产生的交变电动势为e＝50sin 100πt(V)，对此电动势，下列表述正确的有( )A．最大值是50 2 V B．频率是100 HzC．有效值是25 2 V D．周期是0.02 s解析：根据交变电动势的表达式有最大值为50 V, ω＝100 π，所以有效值为252V ，T ＝2πω＝0.02 s ，频率50 Hz ，故选C 、D.答案：CD 6．在如图所示的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变，随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的有( )A ．升压变压器的输出电压增大B ．降压变压器的输出电压增大C ．输电线上损耗的功率增大D ．输电线上损耗的功率占总功率的比例增大解析：变压器作用是变压，发电厂的输出电压不变，升压变压器输出的电压U 2应不变，A 错误．由于输电线电流 I ＝PU 2，输电线电压损失 U 损＝IR ，降压变压器的初级电压U 3＝U 2－U 损，因P 变大，I 变大，所以U 损变大，所以降压变压器初级电压U 3变小，B 错误．输电线功率损失 P 损＝⎝ ⎛⎭⎪⎫P U 22R ，因P 变大，所以P 损变大，C 正确；P 损P ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫P U 22R P＝PRU 22，因P 变大，所以比值变大，D 正确． 答案：CD7．为探究理想变压器原、副线圈电压、电流的关系，将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上，副线圈连接相同的灯泡L 1、L 2，电路中分别接了理想交流电压表V 1、V 2和理想交流电流表A 1、A 2，导线电阻不计，如图所示．当开关S 闭合后( )A ．A 1示数变大，A 1与A 2示数的比值不变B ．A 1示数变大，A 1与A 2示数的比值变大C ．V 2示数变小，V 1与V 2示数的比值变大D ．V 2示数不变，V 1与V 2示数的比值不变解析：由于理想变压器原线圈接到电压有效值不变，则副线圈电压不变，V 2示数不变，V 1与V 2示数的比值不变，C 错误、D 正确．开关S 闭合后，变压器副线圈的负载电阻减小，V 2不变，由欧姆定律可得A 1示数变大，由于理想变压器P 2＝P 1，V 1与V 2示数的比值不变，所以A 1与A 2示数的比值不变，A 正确、B 错误．正确选项A 、D.答案：AD8．如图甲所示，矩形导线框ABCD 固定在垂直于纸面的磁场；规定磁场向里为正，感应电流顺时针为正．要产生如图乙所示的感应电流，则Bt 图象可能为( )解析：因为每一段时间内的电流为一定值，根据法拉第电磁感应定律 E ＝N ΔBS Δt ，知磁感应强度是均匀变化的.0到 t 0内的电流方向顺时针方向，根据楞次定律知，0到t 0内的磁场方向为垂直纸面向里且减小，或垂直纸面向外且增大；t 0到 2t 0内的磁场方向为垂直纸面向里且增大，或垂直纸面向外且减小．故A 、D 错误，B 、C 正确．答案：BC 9．如图所示，电阻为R ，其他电阻均可忽略，ef 是一电阻不计的水平放置的导体棒，质量为m，棒的两端分别与ab、cd保持良好的接触，又能沿框架无摩擦下滑，整个装置放在与框架垂直的匀强磁场中，当ef从静止下滑一段时间后闭合S，则S闭合后( )A．ef的加速度大小可能大于gB．ef的加速度大小一定小于gC．ef最终速度随S闭合时刻的不同而不同D．ef的机械能与回路内产生的电能之和保持不变解析：A、B.当ef从静止下滑一段时间后闭合S，ef将切割磁感线产生感应电流，受到竖直向上的安培力，若安培力大于2mg，则由牛顿第二定律得知，ef的加速度大小可能大于g.若安培力小于mg，则ef的加速度大小可能小于g.故A正确，B错误；C.棒达到稳定速度时一定做匀速运动，由mg＝B2L2vR，则得v＝mgRB2L2，可见稳定时速度v与开关闭合的先后无关．故C错误；D.在整个过程中，只有重力与安培力做功，因此棒的机械能与电路中产生的电能是守恒的．故D 正确；故选AD.答案：AD三、非选择题(本大题4小题，共54分．按题目要求作答．解答题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．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位) 10．(6分)如图所示，导线环面积为10 cm2，环中接入一个电容器，C＝10 μF，线圈放在均匀变化的磁场中，磁感线垂直线圈平面．若磁感应强度以0.01 T/s的速度均匀减小，则电容器极板所带电荷量为________，其中带正电荷的是________板．解析：导线环内产生的感应电动势为 E ＝ΔΦΔt ＝0.01×10－3 V ＝10－5 V电容器的带电荷量Q ＝CE ＝10－5×10－5 C ＝10－10 C根据楞次定律可判断知b 板带正电． 答案：10－10C b11．(14分)如图甲所示，一个电阻值为R 、匝数为n 的圆形金属线圈与阻值为2R 的电阻R 1连接成闭合回路．线圈的半径为r 1，在线圈中半径为r 2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B 随时间t 变化的关系图线如图乙所示．图线与横、纵轴的截距分别为t 0和B 0，导线的电阻不计．求0至t 1时间内：(1)通过电阻R 1上的电流大小和方向；(2)通过电阻R 1上的电荷量q 及电阻R 1上产生的热量．解析：(1)由图象分析可知，0至t 1时间内ΔB Δt ＝B 0t 0由法拉第电磁感应定律有 E ＝n ΔΦΔt ＝n ΔB Δt S ，而 S ＝πr 22 由闭合电路欧姆定律有 I 1＝ER 1＋R联立以上各式解得通过电阻R 1上的电流大小为I 1＝nB 0πr 223Rt 0由楞次定律可判断通过电阻R 1上的电流方向为从b 到a .(2)通过电阻R 1上的电荷量q ＝I 1t 1＝nB 0πr 22t 13Rt 0电阻R 1上产生的热量 Q ＝I 21R 1t 1＝2n 2B 20π2r 42t 19Rt 2. 答案：见解析12．(16分)如图所示，两根足够长的金属导轨ab、cd竖直放置，导轨间距离为L，电阻不计．在导轨上端并接两个额定功率均为P、电阻均为R的小灯泡．整个系统置于匀强磁场中，磁感应强度方向与导轨所在平面垂直．现将一质量为m、电阻可以忽略的金属棒MN从图示位置由静止开始释放．金属棒下落过程中保持水平，且与导轨接触良好．已知某时刻后两灯泡保持正常发光．重力加速度为g.求：(1)磁感应强度的大小；(2)灯泡正常发光时导体棒的运动速率．解析：(1)设小灯泡的额定电流为I0，有P＝I20R①由题意，在金属棒沿导轨竖直下落的某时刻后，小灯泡保持正常发光，流经MN的电流为：I＝2I0②此时金属棒MN所受的重力和安培力相等，下落的速度达到最大值，有：mg＝BLI③联立①②③式得：B＝mg2LRP. ④(2)设灯泡正常发光时，导体棒的速率为v，由电磁感应定律与欧姆定律得：E＝BLv⑤E＝RI0⑥联立①②③④⑤⑥式得：v＝2P mg.答案：见解析13.(18分)如下图所示，电阻不计的平行金属导轨MN和OP放置在水平面内，MO间接有阻值为R＝3 Ω的电阻，导轨相距d＝1 m，其间有竖直向下的匀强磁场，磁感强度B＝0.5 T．质量为m＝0.1 kg，电阻为r＝1 Ω的导体棒CD垂直于导轨放置，并接触良好，现用平行于MN的恒力F＝1 N向右拉动CD，CD受摩擦阻力f恒为0.5 N．求：(1) CD运动的最大速度是多少？(2) 当CD达到最大速度后，电阻R消耗的电功率是多少？(3) 当CD的速度为最大速度的一半时，CD的加速度是多少？解析：(1)对于导体棒CD，其受到的安培力：F0＝BId，根据法拉第电磁感应定律有：E＝Bdv，在闭合回路CDOM 中，由闭合电路欧姆定律得：I ＝E R ＋ r . 当v ＝v max 时，有：F ＝F 0 ＋ f ，由以上各式可解得：v m ＝(F －f )(R ＋r )B 2d 2＝8 m/s. (2)当CD 达到最大速度时有E ＝Bdv max ，则可得I max ＝E max R ＋ r ，由电功率公式可得：P max ＝I 2max R ， 由以上各式可得电阻R 消耗的电功率是：P max ＝B 2d 2v 2m R (R ＋r )2＝3 W. (3)当CD 的速度为最大速度的一半时：E ′＝Bd v m 2，回路中电流为：I ′＝E ′R ＋ r， CD 受到的安培力大小F ′＝BI ′d ，由牛顿第二定律得：F 合＝F －F ′－f ＝ma ，代入数据可解得：a ＝2.5 m/s 2.答案：见解析。
人教版高中物理选修3-2综合水平测试(一).docx
高中物理学习材料桑水制作综合水平测试(一)一、选择题(本大题共10小题，每小题4分，共40分。
在第2、3、4、5、6、7、8、10题给出的4个选项中，只有一个选项正确；在第1、9题给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
)1．以下叙述正确的是( )A．法拉第发现了电磁感应现象B．惯性是物体的固有属性，速度大的物体惯性一定大C．牛顿最早通过理想斜面实验得出力不是维持物体运动的原因D．感应电流遵从楞次定律所描述的方向，这是能量守恒定律的必然结果解析：惯性大小仅决定于质量，与物体的运动状态无关，选项B 错误；伽利略是最早通过理想实验得出力不是维持物体运动状态的原因。
选项C错误；正确选项为A、D。
答案：AD2．[2014·日照高二检测]在变电所，经常要用交流电表去检测电网上的强电流，使用的仪器是电流互感器，下列图中能正确反映其工作原理的是( )解析：电流互感器是用弱电流来检测强电流，因此副线圈匝数要比原线圈匝数多，A、B错；而D中检测器直接与地线、火线相连，与用电器电网并联，不能起到检测作用，只有C是正确的。
答案：C3. 一矩形线圈，绕与匀强磁场垂直的中心轴OO′按顺时针方向旋转，引出线的两端与互相绝缘的半圆铜环连接，两个半圆环分别与固定电刷A、B滑动接触，电刷间接有电阻，如图所示，在线圈转动过程中，通过电阻的电流( )A．大小和方向都不断变化B．大小和方向都不变C．大小不断变化，方向是A→R→BD．大小不断变化，方向是B→R→A解析：半圆环交替接触不同电刷，从而使输出电流方向不变，这是一个直流发电机模型，由右手定则知，外电路中电流方向是A→R→B。
答案：C4．如图所示，水平放置的光滑杆上套有A、B、C三个金属环，其中B接电源。
在接通电源的瞬间，A、C两环( )A．都被B吸引B．都被B排斥C．A被吸引，C被排斥D．A被排斥，C被吸引解析：在接通电源的瞬间，环B可等效为一短条形磁铁，穿过A、C环的磁通量在增加。
高中物理人教版选修3-2检测：模块综合测试卷 Word版含答案
模块综合测试卷 时间:90分钟 分值:100分 第Ⅰ卷( 选择题 共48分 )一、选择题( 本题有12小题，每小题4分，共48分、其中1～9题为单选题，10～12题为多选题 )1、如下图所示，一条形磁铁从左向右匀速穿过线圈，当磁铁经过A 、B 两位置时，线圈中( )A 、感应电流方向相同，感应电流所受作用力的方向相同B 、感应电流方向相反，感应电流所受作用力的方向相反C 、感应电流方向相反，感应电流所受作用力的方向相同D 、感应电流方向相同，感应电流所受作用力的方向相反【详细解析】 当磁铁经过A 位置时，线圈中磁通量增大，由楞次定律可知，线圈中感应电流从左向右看为顺时针方向；当磁铁经过B 位置时，线圈中磁通量减小，由楞次定律可知，线圈中感应电流从左向右看为逆时针方向，感应电流所受作用力的方向相同，选项A 、B 、D 错误，C 正确、【正确答案】 C2、法拉第发明了世界上第一台发电机——法拉第圆盘发电机、如图所示，紫铜做的圆盘水平放置在竖直向下的匀强磁场中，圆盘圆心处固定一个摇柄，边缘和圆心处各与一个黄铜电刷紧贴，用导线将电刷与电流表连接起来形成回路、转动摇柄，使圆盘逆时针匀速转动，电流表的指针发生偏转、下列说法正确的是( )A 、回路中电流大小变化，方向不变B 、回路中电流大小不变，方向变化C 、回路中电流的大小和方向都周期性变化D 、回路中电流方向不变，从b 导线流进电流表【详细解析】 圆盘在磁场中切割磁感线产生恒定的感应电动势E ＝12BωR 2，由右手定则判断得a 端为负极、b 端为正极，所以只有D 项正确、【正确答案】 D3、超导材料电阻降为零的温度称为临界温度，1993年我国科学家与国外科学家合作制成了临界温度为134 K的高温超导材料、利用超导材料零电阻的性质，可实现无损耗输电，现有一直流电路，输电线的总电阻为0.4 Ω，它提供给用电器的电功率为40 kW，电压为800 V、如果用临界温度以下的超导电缆替代原来的输电线，保持供给用电器的功率和电压不变，那么节约的电功率为( )A、1 kWB、1.6×103 kWC、1.6 kWD、10 kW【详细解析】输电线中电流I＝P/U，输电线上损失功率P′＝I2R线＝P2R线/U2＝1 kW.选项A正确、【正确答案】 A4、压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，在升降机中将重物放在压敏电阻上，压敏电阻接在如图甲所示的电路中，电流表示数变化如图乙所示，某同学根据电流表的示数变化情况推断升降机的运动状态，下列说法中正确的是( )A、0～t1时间内，升降机一定匀速运动B、0～t1时间内，升降机可能减速上升C、t1～t2时间内，升降机可能匀速上升D、t1～t2时间内，升降机可能匀加速上升【详细解析】在0～t1时间内，电流恒定，表明压敏电阻的阻值恒定，则重物对压敏电阻压力恒定，则升降机可能处于静止、匀速运动或匀变速直线运动，故A选项错误，B选项正确、t1～t2时间内，电流在增加，表明压敏电阻的阻值在减小，则重物对压敏电阻的压力在增大，故不可能做匀速运动或匀加速运动，C、D两项都错、【正确答案】 B5、在生产实际中，有些高压直流电路中含有自感系数很大的线圈，当电路中的开关S由闭合到断开时，线圈会产生很高的自感电动势，使开关S处产生电弧，危及操作人员的人身安全、为了避免电弧的产生，可在线圈处并联一个元件，在如图所示的方案中可行的是( )【正确答案】 B6、如图，A为螺线管，B为铁芯，C为套在铁芯B上的绝缘磁环、现将A、B、C放置在天平的左盘上，当A中通有电流I时，C悬停在A的上方，天平保持平衡；当调节滑动变阻器，使A中的电流增大时，绝缘磁环C将向上运动，在绝缘磁环C上升到最高点的过程中，若不考虑摩擦及空气阻力的影响，下列说法中正确的是( )A、天平仍然保持平衡B、天平左盘先下降后上升C、天平左盘先上升后下降D、绝缘磁环速度最大时，加速度也最大【正确答案】 B7、如图所示，一矩形线框以竖直向上的初速度进入只有一条水平边界的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，进入磁场后上升一段高度又落下离开磁场，运动过程中线框只受重力和安培力作用，线框在向上、向下经过图中1、2位置时的速率按时间顺序依次为v1、v2、v3和v4，则可以确定( )A、v1<v2B、v2<v3C、v3<v4D、v4<v1【详细解析】由能量守恒定律可知，线框从进入磁场到离开磁场的过程中，有部分机械能转化为焦耳热，即机械能减小，则v4<v1，D正确；而线框完全在磁场中运动时，由于磁通量不变，没有感应电流，故线框只受重力作用，机械能守恒，则v2＝v3，B错误；由楞次定律可知，线框进入磁场时受到的安培力方向竖直向下，重力方向竖直向下，因而做减速运动，则v1>v2，A错误；线框离开磁场时受到的安培力方向竖直向上，重力方向竖直向下，二者大小关系不能确定，故v3、v4大小关系也不能确定，C错误、【正确答案】 D8.如图所示的电路中，电容C和电感L的值都很大，L的电阻不计，A、B是完全相同的灯泡，当电键K闭合时，下面所叙述的情况中正确的是( )A、A灯比B灯先亮，然后A灯熄灭B、B灯比A灯先亮，然后B灯熄灭C、A灯、B灯一起亮，然后A灯熄灭D、A灯、B灯一起亮，然后B灯熄灭【详细解析】因A灯串接了一个电感L，由于电感阻碍电流的变化，故A灯后亮；而B 灯串接了一个电容C，故B灯亮一下即熄灭，故B正确、【正确答案】 B9、如图所示，甲图中两导轨不平行，而乙图中两导轨平行，其余物理条件都相同，金属棒MN正在导轨上向右匀速运动，在金属棒运动过程中，将观察到( )A、L1、L2都发光，只是亮度不同B、L1、L2都不发光C、L2发光，L1不发光D、L1发光，L2不发光【详细解析】甲图右侧线圈中感应电动势的大小时刻变化，乙图右侧线圈中感应电动势恒定、据变压器只能改变交变电压可知L1发光，L2不发光、【正确答案】 D10.如右图所示电路，L为自感系数很大的电感线圈，N为试电笔中的氖管( 启辉电压约70 V )，电源电动势约为10 V、已知直流电使氖管启辉时辉光只产生在负极周围，则( )A、S接通时，氖管不会亮B、S接通时启辉，辉光在a端C、S接通后迅速切断时启辉，辉光在a端D、条件同C，辉光在b端【正确答案】AD11、如图所示，一台理想变压器的原、副线圈的匝数比为n1:n2＝40:1，在副线圈两端接有“6 V40 W”的电灯泡、若灯泡正常发光，则下列说法中正确的是( )A、在原、副线圈中，通过每匝线圈的磁通量时时刻刻都相同B、通过原、副线圈的交变电流的频率相同C、变压器输入电压的最大值为240 VD、变压器的输入功率为40 W【详细解析】由变压器基本原理可知，理想变压器原、副线圈中通过每匝线圈的磁通量都相等，通过原、副线圈的交变电流的频率相同，所以选项A、B正确；因为灯泡正常发光，所以变压器输出电压的有效值为6 V，由电压关系可知，原线圈输入电压的有效值为240 V，不是最大值，所以选项C错误；理想变压器的输入功率与输出功率相等，所以变压器的输入功率为40 W，选项D正确、【正确答案】ABD12、远距离输电装置如图所示，升压变压器和降压变压器均是理想变压器、当S由2改接为1时，下列说法正确的是( )A、电压表读数变大B、电流表读数变大C、电流表读数变小D、输电线损失的功率减小【详细解析】改接为1时，升压变压器的原线圈匝数不变，副线圈匝数变大，所以输送电压变大，降压变压器的输入电压和输出电压均变大，电压表示数变大，A正确、降压变压器的输出电压变大时，流过灯泡的电流I灯也变大，输电线上的电流I线也随着I灯的变大而变大，所以电流表读数变大，B正确、C错误、I线变大时，输电线损失的功率P线＝I2线R变大，D 错误、【正确答案】AB第Ⅱ卷( 非选择题共52分 )二、实验题( 本题有2小题，共15分，请将正确答案写在题中的横线上 )13、( 6分 )如图所示，理想变压器的原线圈接在220 V、50 Hz的正弦交流电源上，线圈接有一理想二极管( 正向电阻为零，反向电阻为无穷大 )和一阻值为10 Ω的电阻，已知原副线圈的匝数比为2:1.则二极管的耐压值至少为________V，电阻R上1 s内产生的焦耳热为________J，电阻R上电流的有效值为________A.【正确答案】110 2 605 112214、( 9分 )如图甲为在温度为10℃左右的环境中工作的某自动恒温箱原理简图，箱内的电阻R1＝20 kΩ，R2＝10 kΩ，R3＝40 kΩ，R t为热敏电阻，它的电阻随温度变化的图线如图乙所示、当a、b端电压U ab＜0时，电压鉴别器会令开关S接通，恒温箱内的电热丝发热，使箱内温度提高；当U ab>0时，电压鉴别器使S断开，停止加热，恒温箱内的温度恒定在________℃.【详细解析】 设电路两端电压为U ，当U ab ＝0时，有UR 1＋R 2R 1＝UR 3＋R tR 3，解得R t ＝20 kΩ， 由图乙可知，当R t ＝20 kΩ时，t ＝35℃. 【正确答案】 35三、计算题( 本题有3小题，共37分，解答应写出必要的文字说明﹑方程式和重要的演算步骤，只写出最后正确答案的不能得分，有数值计算的题，正确答案中必须明确写出数值和单位 )15、( 10分 )如图所示，变压器原线圈输入电压为220 V ，副线圈输出电压为36 V ，两只灯泡的额定电压均为36 V ，L 1额定功率为12 W ，L 2额定功率为6 W 、试求:( 1 )该变压器的原、副线圈匝数比、( 2 )两灯均工作时原线圈的电流以及只有L 1工作时原线圈中的电流、 【详细解析】 ( 1 )由变压比公式得U 1/U 2＝n 1/n 2n 1/n 2＝220/36＝55/9.( 2 )两灯均工作时，由能量守恒得P 1＋P 2＝U 1I 1I 1＝( P 1＋P 2 )/U 1＝( 12＋6 )/220 A＝0.082 A只有L 1灯工作时，由能量守恒得P 1＝U 1I 2解得I 2＝P 1/U 1＝12/220 A ＝0.055 A.【正确答案】 ( 1 )55/9 ( 2 )0.082 A 0.055 A16、( 13分 )如图甲所示，两相互平行的光滑金属导轨水平放置，导轨间距L ＝0.5 m ，左端接有电阻R ＝3 Ω，竖直向下的磁场磁感应强度大小随坐标x 的变化关系如图乙所示、开始导体棒CD 静止在导轨上的x ＝0处，现给导体棒一水平向右的拉力，使导体棒1 m/s 2的加速度沿x 轴匀加速运动，已知导体棒质量为2 kg ，电阻为2 Ω，导体棒与导轨接触良好，其余电阻不计，求:( 1 )拉力随时间变化的关系式；( 2 )当导体棒运动到x ＝4.5 m 处时撤掉拉力，此时导体棒两端的电压，此后电阻R 上产生的热量、【详细解析】 ( 1 )经时间t 导体棒的速度v ＝at ，位移x ＝12at 2产生的感应电动势为E ＝BLv ，产生的感应电流为I ＝ER ＋r由图乙得B ＝2x对导体棒由牛顿第二定律有F －BIL ＝ma 联立以上各式，解之得F ＝t 520＋2( 2 )导体棒运动到x ＝4.5 m 处时，磁感应强度B ＝2x ＝9 T 感应电动势E ＝BLv ＝BL 2ax ＝13.5 V 导体棒两端的电压U ＝ER ＋r·R ＝8.1 V撤去拉力后动能全部转化为焦耳热、 则Q ＝12mv 2＝12m ·2ax ＝9 J电阻R 上产生的焦耳热Q R ＝QR ＋r·R ＝5.4 J.【正确答案】 ( 1 )F ＝t 520＋2 ( 2 )8.1 V 5.4 J17、( 14分 )如图所示，光滑平行金属导轨相距30 cm ，电阻不计、ab 是电阻为0.3 Ω的金属棒，可沿导轨滑动、与导轨相连的平行金属板A 、B 相距6 cm ，电阻R 为0.1 Ω.全部装置处于垂直纸面向里的匀强磁场中、当ab 以速度v 向右匀速运动时，一带电微粒在A 、B 板间做半径为2 cm 的匀速圆周运动，速率也是v .试求速率v 的大小、【详细解析】 设磁感应强度为B ，平行板AB 间距为d ，ab 杆的有效长度为L ，带电粒子质量为m ，带电荷量为q ，因为E ＝BLv 所以U ab ＝U AB ＝E ·R R 总＝BLv 0.1＋0.3×0.1＝14Blv 带电粒子在A 、B 板间能做匀速圆周运动，则mg ＝Eq ＝U ABdq 所以m ＝BLvq4dg带电粒子做圆周运动的半径r ＝mv Bq ＝BLv 2q 4dgBq ＝Lv 24dg所以v ＝4dgrL＝4×0.06×10×0.020.3m/s ＝0.4 m/s.【正确答案】 0.4 m/s。
高中物理 模块综合测评(一)新人教版选修32
模块综合测评（一）(时间：90分钟满分：100分)命题报告知识点简单中等较难电磁感应现象及应用2、3、5、10交变电流、变压器1、6、7、811、1415传感器及应用4、912、13综合应用16有的只有一个选项符合题目要求，有的有多个选项符合题目要求，全部选对的得5分．选不全的得3分，有选错或不答的不得分)1．(多选)如图所示的线圈中产生了交变电流的是( )【解析】线圈绕垂直于磁场的轴转动，磁通量发生变化，才能产生交变电流，选项B、C、D均符合要求，选项A中线圈绕平行于磁场方向的轴转动，磁通量恒为零不发生变化．故不产生交变电流．【答案】BCD2．电磁感应现象揭示了电和磁之间的内在联系，根据这一发现，发明了许多电器设备．下列用电器中，哪个没有利用电磁感应原理( )A．电磁炉B．白炽灯泡C．磁带录音机D．日光灯镇流器【解析】电磁炉是利用交变电流产生磁场，交变磁场在锅体内产生涡流，从而对食物加热；磁带录音机录音时，声音引起振动，产生感应电流，放音时，磁带上变化的磁场使放音磁头线圈中产生感应电流；日光灯是由于自感产生自感电动势．只有B选项中白炽灯泡没有利用电磁感应原理．【答案】 B3．如图1所示，竖直放置的螺线管与导线abcd构成回路．导线所围区域内有一垂直纸面向里的变化的匀强磁场，螺线管下方水平桌面上有一导体圆环，导线abcd所围区域内磁场的磁感应强度按下图中哪一图线所表示的方式随时间变化时，导体圆环将受到向上的磁场作用力( )图1【解析】圆环受到向上的磁场力，根据楞次定律，可知螺线管产生的磁场在减弱，则穿过圆环的磁通量在减少，故螺线管内的感应磁场在减弱，说明其中的感应电流在减小，由此可知穿过导线所围区域内的磁场的磁感应强度B随时间的变化越来越慢，反映在图象上就是图线的斜率越来越小，故正确的选项是A.【答案】 A4．电容式传感器是用来将各种非电信号转变为电信号的装置．由于电容器的电容C取决于极板正对面积S、极板间距离d以及极板间的电介质这几个因素，当某一物理量发生变化时就能引起上述某个因素的变化，从而又可推出另一个物理量的值，如图2所示是四种电容式传感器的示意图，关于这四种传感器的作用，下列说法不正确的是( )图2A．甲图的传感器可以用来测量角度B．乙图的传感器可以用来测量液面的高度C．丙图的传感器可以用来测量压力D．丁图的传感器可以用来测量速度【解析】甲图角度变化能导致极板正对面积变化；乙图高度变化能导致极板正对面积变化；丙图压力变化能导致极板间距变化；丁图物体位置变化导致电介质变化，所以，甲、乙、丙、丁分别是测角度、高度、压力、位移的传感器．【答案】 D图35．如图3所示，把一条长约10 m的电线的两端连接在一个灵敏电流表的两个接线柱上，形成闭合回路，让两个同学迅速摇动电线．当他们摇动的电线沿哪个方向时，灵敏电流表的读数最大( )A．东西方向B．东偏北45°C．南北方向D．南偏东45°【解析】地磁场的方向是由南指向北，当电线垂直磁场方向运动，即当电线沿东西方向放置时，感应电流最大，灵敏电流表的读数最大，本题答案为A.【答案】 A6．(多选)如图4所示为一理想变压器，在原线圈输入电压不变的条件下，要提高变压器的输入功率，可采用的方法是( )图4A ．只增加原线圈的匝数B ．只增加副线圈的匝数C ．只减小用电器R 1的电阻D ．断开开关S 【解析】 理想变压器的输入功率与输出功率相等．增加副线圈的匝数可提高副线圈两端的电压，在电阻不变时，副线圈中的电流也增大，输出功率增加．只减小用电器的电阻电压不变也能增大副线圈中的电流，增大输出功率．【答案】 BC7．(2014·运城高二检测)如图5所示是一交变电流的i t 图象，则该交变电流的有效值为 ( )图5A ．4 AB ．22A C.83AD.2303A【解析】 此交变电流的前T 3为正弦交变电流，有效值I 1＝42A ，后23 T 为恒定电流，有效值I 2＝4 A ，根据交变电流的有效值定义可得Q ＝I 2RT ＝I 21R T 3＋I 22R 23T ，代入数据I 2RT ＝13⎝ ⎛⎭⎪⎫422RT ＋23×42RT ，解得I ＝2303 A ，故D 正确． 【答案】 D8．(多选)日常生活中，我们常用微波炉来加热食品，它是利用微波来工作的．接通电源后，220 V 的交流经过变压器后，在次级产生2 000 V 高压交流，加到磁控管两极之间，使磁控管产生微波．下列说法中正确的是( )A ．微波炉的变压器原、副线圈的匝数之比为11∶100B ．微波炉的变压器原、副线圈的匝数之比为100∶11C ．微波炉的输出功率是由输入功率决定的D ．微波炉的输入功率是由输出功率决定的【解析】 根据理想变压器的电压和匝数成正比，所以原副线圈的匝数比为11∶100，对于变压器，输入功率是由输出功率决定的．【答案】 AD9．用图6甲所示电路测量电流表的内阻．闭合开关S ，当变阻器的滑片滑至c 处时，电流表和电压表的读数分别为40 mA 、9 V ，已知图6甲中热敏电阻的I U 关系图线如图6乙所示，则电流表的内阻为多少？( )图6A ．0.14 ΩB ．85 ΩC ．140 ΩD ．225 Ω【解析】 当电流表读数为40 mA 时，说明热敏电阻的电流为40 mA ，由图知热敏电阻两端电压U R ＝5.6 V ，则电流表两端电压U ＝9 V －5.6 V ＝3.4 V ，由欧姆定律得R mA ＝U I＝3.4 V40×10－3A＝85 Ω. 【答案】 B图710．如图7所示，两条平行虚线之间存在匀强磁场，虚线间的距离为l ，磁场方向垂直纸面向里，abcd 是位于纸面内的梯形线圈，ad 与bc 间的距离也为l ，t ＝0时刻，bc 边与磁场区域左边界重合．现令线圈以向右的恒定速度v 沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域，取沿a →b →c →d →a 方向的感应电流为正，则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流I 随时间t 变化的图线是( )【解析】 0～l v段，穿过梯形线圈的磁通量增大，由楞次定律可得线圈中电流方向为a →d →c →b →a ，l v ～2lv 段，穿过梯形线圈的磁通量减少，由楞次定律可得，线圈中电流方向为a →b →c →d →a ，0～l v段，切割磁感线的有效长度逐渐增大，感应电流增大，l v～2lv段，切割磁感线的有效长度逐渐增大，感应电流增大，所以B 项正确．【答案】 B二、填空题(本题共3小题，共20分，把答案填在题中的横线上)图811．(6分)如图8所示，单匝矩形闭合导线框abcd 全部处于磁感应强度为B 的水平匀强磁场中，线框面积为S ，电阻为R .线框绕与cd 边重合的竖直固定转轴以角速度ω匀速转动，线框中感应电流的有效值I ＝________．线框从中性面开始转过π2的过程中，通过导线横截面的电荷量q ＝________．【解析】 电动势的最大值E m ＝BSω，电动势的有效值E ＝E m2，电流的有效值I ＝ER＝2BS ω2R ；q ＝I Δt ＝E R Δt ＝ΔΦR Δt Δt ＝ΔΦR ＝BSR . 【答案】2BS ω2R BSR12．(6分)(1)按图9所示连接好电路，合上S 和S ′，发现小灯泡不亮，用电吹风对热敏电阻吹一会儿，会发现小灯泡发光了，原因是_________________．图9(2)若将热敏电阻换成光敏电阻，合上S 和S ′，发现小灯泡发光，用黑纸包住光敏电阻后，小灯泡熄灭，其原因是_____________________________________________________________.【解析】 (1)热敏电阻阻值较大，左侧电路电流较小，电磁铁磁性较弱，吸不住衔铁，小灯泡不亮，电吹风对热敏电阻加热，使其阻值变小，电路中电流增大，电磁铁磁性增强吸住衔铁，使上、下触点接触，小灯泡发光；(2)用黑纸包住后，光敏电阻的阻值增大，左侧电路电流减小，继电器触点断开，造成小灯泡熄灭．【答案】 见解析13．(8分)根据图10中所提供的器材，请正确将A 、B 、C 、D 四个接线柱的接线接好，使其成为一个以热敏电阻为传感器的简易报警器(当温度过高时，电铃会响铃报警)．图10【答案】 如图所示．三、计算题(本题共3小题，共30分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)14．(8分)如图11所示，一交流发电机的线圈在匀强磁场中匀速转动，线圈匝数N ＝100，线圈电阻r ＝3 Ω，ab ＝cd ＝0.5 m ，bc ＝ad ＝0.4 m ，磁感应强度B ＝0.5 T ，电阻R ＝311 Ω，当线圈以n ＝300 r/min 的转速匀速转动时，求：图11(1)感应电动势的最大值；(2)t ＝0时线圈在图示位置，写出此交变电流电动势瞬时值表达式； (3)此电压表的示数是多少？ 【解析】 (1)电动势的最大值为E m ＝NBωS ＝NB ·(2πn )·(ab ·bc )＝314 V.(2)电动势瞬时值的表达式：e ＝E m sin ωt ＝314sin 10πt V. (3)U V ＝RR ＋r ×⎝⎛⎭⎪⎫22E m ＝220 V.【答案】 (1)314 V (2)e ＝314sin 10πt V (3)220 V15．(10分)如图12所示，交流发电机电动势的有效值E ＝20 V ，内阻不计，它通过一个R ＝6 Ω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“6 V 0.25 W ”，灯泡都正常发光，导线电阻不计．求：图12(1)降压变压器原、副线圈匝数比；(2)发电机的输出功率．【解析】 (1)彩色小灯泡额定电流I L ＝P U ＝0.256 A ＝124A ，副线圈总电流I 2＝24I L ＝1A ．变压器输入功率等于P λ＝I 1U 1＝I 2U 2＝6 W ，变压器原线圈电路中，利用欧姆定律可得E ＝U 1＋I 1R ＝P λI 1＋I 1R ，代入数值解得I 1＝13A ．(I 1＝3 A 应舍去，据题意是降压变压器，应I 1＜I 2＝1 A)，所以n 1n 2＝I 2I 1＝31.(2)发电机输出功率P ＝I 1E ≈6.67 W. 【答案】 (1)3∶1 (2)6.67 W图1316．(12分)(2014·兰州一中高二检测)如图13所示，一直导体棒质量为m 、长为l 、电阻为r ，其两端放在位于水平面内间距也为l 的光滑平行导轨上，并与之密接；棒左侧两导轨之间连接一可控制的负载电阻(图中未画出)；导轨置于匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B ，方向垂直于导轨所在平面．开始时，给导体棒一个平行于导轨的初速度v 0.在棒的运动速度由v 0减小至v 1的过程中，通过控制负载电阻的阻值使棒中的电流I 保持恒定．导体棒一直在磁场中运动．若不计导轨电阻，求此过程中导体棒上感应电动势的平均值和负载电阻上消耗的平均功率．【解析】 导体棒所受的安培力为F ＝IlB ①该力大小不变，棒做匀减速运动，因此在棒的速度从v 0减小到v 1的过程中，平均速度为v ＝12(v 0＋v 1)②当棒的速度为v 时，感应电动势的大小为E ＝Blv ③ 棒中的平均感应电动势为E ＝Blv ④ 由②④式得E ＝12l (v 0＋v 1)B ⑤导体棒中消耗的热功率为P 1＝I 2r ⑥负载电阻上消耗的平均功率为P 2＝EI －P 1⑦ 由⑤⑥⑦式得P 2＝12l (v 0＋v 1)BI －I 2r .【答案】 12l (v 0＋v 1)B 12l (v 0＋v 1)BI －I 2r附加题(本题供学生拓展学习，不计入试卷总分)17．如图14甲所示，两根足够长的直金属导轨MN 、PQ 平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为L .M 、P 两点间接有阻值为R 的电阻．一根质量为m 的均匀直金属杆ab 放在两导轨上，并与导轨垂直．整套装置处于磁感应强度为B 的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下．导轨和金属杆的电阻可忽略．让ab 杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦．图14(1)由b 向a 方向看到的装置如图14乙所示，请在此图中画出ab 杆下滑过程中某时刻的受力示意图；(2)在加速下滑过程中，当ab 杆的速度大小为v 时，求ab 杆中的电流及其加速度的大小；(3)求在下滑过程中，ab 杆可以达到的速度最大值．【解析】 (1)如图所示，重力mg ，竖直向下；支持力N ，垂直斜面向上；安培力F ，沿斜面向上．(2)当ab 杆速度为v 时，感应电动势E ＝BLv ，此时电路中电流I ＝E R ＝BLvR. ab 杆受到安培力F ＝BIL ＝B 2L 2vR，根据牛顿运动定律，有ma ＝mg sin θ－F ＝mg sin θ－B 2L 2v R ，a ＝g sin θ－B 2L 2vmR .(3)当B 2L 2vR ＝mg sin θ时，ab 杆达到最大速度v m ＝mgR sin θB 2L 2.【答案】 (1)见解析 (2)BLv R g sin θ－B 2L 2vmR(3)v m ＝mgR sin θB 2L 2。
人教版高中物理选修3-2模块综合检测.docx
高中物理学习材料唐玲收集整理模块综合检测(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分)1．如图1所示，电阻和面积一定的圆形线圈垂直放入匀强磁场中，磁场的方向垂直纸面向里，磁感应强度随时间的变化规律为B＝B0sin ωt.下列说法正确的是( )图1A．线圈中产生的是交流电B．当t＝π/2ω时，线圈中的感应电流最大C．若增大ω，则产生的感应电流的频率随之增大D．若增大ω，则产生的感应电流的功率随之增大2．两个完全相同的灵敏电流计A、B，按图2所示的连接方式，用导线连接起来，当把电流计A的指针向左边拨动的过程中，电流计B的指针将( )图2A．向左摆动B．向右摆动C．静止不动D．发生摆动，由于不知道电流计的内部结构情况，故无法确定摆动方向3．如图3甲所示，一矩形线圈放在随时间变化的匀强磁场内．以垂直线圈平面向里的磁场为正，磁场的变化情况如图乙所示，规定线圈中逆时针方向的感应电流为正，则线圈中感应电流的图象应为( )图34．如图4所示，在光滑绝缘水平面上，有一铝质圆形金属球以一定的初速度通过有界匀强磁场，则从球开始进入磁场到完全穿出磁场的过程中(磁场宽度大于金属球的直径)，则小球( )图4A．整个过程匀速运动B．进入磁场的过程中球做减速运动，穿出过程做加速运动C．整个过程都做匀减速运动D．穿出时的速度一定小于初速度5. 线框在匀强磁场中绕OO′轴匀速转动(由上向下看是逆时针方向)，当转到如图5所示位置时，磁通量和感应电动势大小的变化情况是( )图5A．磁通量和感应电动势都在变大B．磁通量和感应电动势都在变小C．磁通量在变小，感应电动势在变大D．磁通量在变大，感应电动势在变小6.如图6所示的电路中，变压器是理想变压器．原线圈匝数n1＝600匝，装有0.5 A的保险丝，副线圈的匝数n2＝120匝，要使整个电路正常工作，当原线圈接在180 V的正弦交变电源上时，下列判断正确的是( )A．副线圈可接耐压值为36 V的电容器B．副线圈可接“36 V,40 W”的安全灯两盏C．副线圈可接电阻为14 Ω的电烙铁D．副线圈可以串联一个量程为3 A的电流表，去测量电路中的总电流7．一交变电流的i－t图象如图7所示，由图可知( )A．用电流表测该电流示数为10 2 AB．该交变电流的频率为100 HzC．该交变电流通过10 Ω的电阻时，电阻消耗的电功率为2 000 WD．该交变电流的电流瞬时值表达式为i＝102sin 628t A8．图8是测定自感系数很大的线圈L直流电阻的电路，L两端并联一只电压表，用来测量自感线圈的直流电压，在测量完毕后，将电路解体时应( )A．先断开S1 B．先断开S2C．先拆除电流表D．先拆除电阻R9．如图9所示的电路中，L为自感系数很大的电感线圈，N为试电笔中的氖管(启辉电压约70 V)，电源电动势约为10 V．已知直流电使氖管启辉时辉光只产生在负极周围，则( ) A．S接通时，氖管不会亮B．S接通时启辉，辉光在a端C．S接通后迅速切断时启辉，辉光在a端D．条件同C，辉光在b端10．如图10所示是一种延时开关，当S1闭合时，电磁铁将衔铁吸下，将C线路接通，当S1断开时，由于电磁作用，D将延迟一段时间才被释放，则( )A．由于A线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D的作用B．由于B线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D的作用C．如果断开B线圈的开关S2，无延时作用D．如果断开B线圈的开关S2，延时将变长图6 图7图8 图9 图10题12345678910 号答案二、填空题(本题共2小题，共20分)11．(5分)如图11所示，是一交流电压随时间变化的图象，此交流电压的有效值等于________V.图1112．(15分)硅光电池是一种可将光能转换为电能的器件，某同学用图12所示的电路探究硅光电池的路端电压U与总电流I的关系，图中R0为定值电阻且阻值的大小已知，电压表视为理想电压表．(1)请根据图12，将图13中的实验器材连接成实验电路．图12 图13图14姓名：________班级：________学号：________得分：________(2)若电压表V2的读数为U0，则I＝________.(3)实验一：用一定强度的光照射硅光电池，调节滑动变阻器，通过测量得到该电池的U —I曲线a，见图14.由此可知电池内阻________(选填“是”或“不是”)常数，短路电流为______ mA，电动势为________ V.(4)实验二：减小实验一中光的强度，重复实验，测得U—I曲线b，见图14.当滑动变阻器的电阻为某值时，实验一中的路端电压为 1.5 V，则实验二中外电路消耗的电功率为________ mW(计算结果保留两位有效数字)三、计算题(本题共4小题，共40分)13．(8分)如图15所示，理想变压器原线圈Ⅰ接到220 V的交流电源上，副线圈Ⅱ的匝数为30，与一标有“12 V，12 W”的灯泡连接，灯泡正常发光．副线圈Ⅲ的输出电压为110 V，电流为0.4 A．求：图15(1)副线圈Ⅲ的匝数；(2)原线圈Ⅰ的匝数以及通过原线圈的电流．14．(10分)某发电站的输出功率为104 kW，输出电压为4 kV，通过理想变压器升压后向80 km远处的用户供电．已知输电线的电阻率为ρ＝2.4×10－8Ω·m，导线横截面积为1.5×10－4 m2，输电线路损失的功率为输出功率的4%.求：(1)升压变压器的输出电压；(2)输电线路上的电压损失．15．(8分)如图16所示，光滑导轨MN 、PQ 在同一水平面内平行固定放置，其间距d ＝1 m ，右端通过导线与阻值R L ＝8 Ω的小灯泡L 相连，CDEF 矩形区域内有方向竖直向下、磁感应强度B ＝1 T 的匀强磁场，一质量m ＝50 g 、阻值为R ＝2 Ω的金属棒在恒力F 作用下从静止开始运动s ＝2 m 后进入磁场恰好做匀速直线运动．(不考虑导轨的电阻，金属棒始终与导轨垂直并保持良好接触)．求：图16(1)恒力F 的大小；(2)小灯泡发光时的电功率．16．(14分)如图17所示，在坐标xOy 平面内存在B ＝2.0 T 的匀强磁场，OA 与OCA 为置于竖直平面内的光滑金属导轨，其中OCA 满足曲线方程x ＝0.50sin π5y m ，C 为导轨的最右端，导轨OA 与OCA 相交处的O 点和A 点分别接有体积可忽略的定值电阻R 1和R 2，其中R 1＝4.0 Ω、R 2＝12.0 Ω.现有一足够长、质量m ＝0.10 kg 的金属棒MN 在竖直向上的外力F 作用下，以v ＝3.0 m/s 的速度向上匀速运动，设棒与两导轨接触良好，除电阻R 1、R 2外其余电阻不计，g 取10 m/s 2，求：图17(1)金属棒MN 在导轨上运动时感应电流的最大值； (2)外力F 的最大值；(3)金属棒MN 滑过导轨OC 段，整个回路产生的热量．模块综合检测 答案1．ACD [线圈中产生的感应电流的规律和线圈在匀强磁场中匀速运动时一样，都是正(余)弦交变电流．由规律类比可知A 、C 、D 正确．]2．B [因两表的结构完全相同，对A 来说就是由于拨动指针带动线圈切割磁感线产生感应电流，电流方向应用右手定则判断；对B 表来说是线圈受安培力作用带动指针偏转，偏转方向应由左手定则判断，研究两表的接线可知，两表串联，故可判定电流计B 的指针向右摆动．]3．B [0～t 1时间内，磁场均匀增强，穿过线圈的磁通量均匀增大，产生的感应电流大小不变，由楞次定律知电流方向为逆时针；同理，t 1～t 2时间内无电流，t 2～t 4时间内有顺时针大小不变的电流．]4．D [小球进出磁场时，有涡流产生，要受到阻力，故穿出时的速度一定小于初速度．] 5．D [由题图可知，Φ＝Φm cos θ，e ＝E m sin θ，所以磁通量变大，感应电动势变小．]6．BD [根据输入电压与匝数关系，有U 1U 2＝n 1n 2，解得U 2＝n 2n 1U 1＝120600×180 V ＝36 V ．根据保险丝熔断电流，有P 2＝P 1＝I 1U 1＝0.5×180 W ＝90 W ．根据正弦交变电流有效值与最大值间的关系，有U 2m ＝2U 2＝36 2 V ．允许副线圈通过的最大电流有效值为I 2＝n 1n 2I 1＝600120×0.5 A ＝2.5 A ．负载电阻是最小值R ＝U 2I 2＝362.5Ω＝14.4 Ω.根据以上数据，得B 、D 正确．]7．BD8．B [S 1断开瞬间，L 中产生很大的自感电动势，若此时S 2闭合，则可能将电压表烧坏，故应先断开S 2.]9．AD [接通时电压不足以使氖管发光，迅速切断S 时，L 中产生很高的自感电动势，会使氖管发光，b 为负极，辉光在b 端．故A 、D 项正确．]10．BC [如果断开B 线圈的开关S 2，那么在S 1断开时，该线圈中会产生感应电动势，但没有感应电流，所以无延时作用．]11．50 2解析 题图中给出的是一方波交流电，周期T ＝0.3 s ，前T 3时间内U 1＝100 V ，后2T3时间内U 2＝－50 V ．设该交流电压的有效值为U ，根据有效值的定义，有U 2R T ＝U 21R ·⎝ ⎛⎭⎪⎫T 3＋U 22R ·⎝ ⎛⎭⎪⎫23T ，代入已知数据，解得U ＝50 2 V.12．(1)实验电路如下图所示(2)U 0R 0(3)不是 0.295(0.293～0.297) 2.67(2.64～2.70) (4)0.068(0.060～0.070)解析 (1)略．(2)根据欧姆定律可知I ＝U 0R 0(3)路端电压U ＝E －Ir ，若r 为常数，则U —I 图为一条不过原点的直线，由曲线a 可知电池内阻不是常数；当U ＝0时的电流为短路电流，约为295 μA ＝0.295 mA ；当电流I ＝0时路端电压等于电源电动势E 、约为2.67 V.(4)实验一中的路端电压为U 1＝1.5 V 时电路中电流为I 1＝0.21 mA ，连接a 中点(0.21mA,1.5 V)和坐标原点，此直线为此时对应滑动变阻器阻值的外电路电阻(定值电阻)的U —I 图，和图线b 的交点为实验二中的路端电压和电路电流，如下图，电流和电压分别为I ＝97 μA ，U ＝0.7 V ，则外电路消耗功率为P ＝UI ＝0.068 mW.13．(1)275匝 (2)550匝 0.25 A解析 理想变压器原线圈两端电压跟每个副线圈两端电压之比都等于原、副线圈匝数之比．由于有两个副线圈，原、副线圈中的电流跟它们的匝数并不成反比，但输入功率等于输出的总功率．(1)已知U 2＝12 V ，n 2＝30；U 3＝110 V由U 2U 3＝n 2n 3，得n 3＝U 3U 2n 2＝275匝；(2)由U 1＝220 V ，根据U 1U 2＝n 1n 2，得n 1＝U 1U 2n 2＝550匝由P 1＝P 2＋P 3＝P 2＋I 3U 3＝56 W ，得I 1＝P 1U 1＝0.25 A14．(1)8×104V (2)3.2×103V解析 (1)导线电阻r ＝ρ2l S ＝2.4×10－8×2×80×1031.5×10－4Ω＝25.6 Ω 输电线路上损失的功率为输出功率的4%，则4%P ＝I 2r 代入数据得I ＝125 A由理想变压器P 入＝P 出及P ＝UI 得输出电压U ＝P I ＝107125V ＝8×104V(2)输电线路上的电压损失U ′＝Ir ＝125×25.6 V ＝3.2×103 V 15．(1)0.8 N (2)5.12 W解析 (1)对导体棒由动能定理得Fs ＝12mv 2因为导体棒进入磁场时恰好做匀速直线运动 所以F ＝BId ＝BBdvR ＋R Ld 代入数据，根据以上两式方程可解得：F ＝0.8 N ，v ＝8 m/s (2)小灯泡发光时的功率P L ＝⎝⎛⎭⎪⎫Bdv R ＋R L 2·R L＝5.12 W16．(1)1.0 A (2)2.0 N (3)1.25 J解析 (1)金属棒MN 沿导轨竖直向上运动，进入磁场中切割磁感线产生感应电动势．当金属棒MN 匀速运动到C 点时，电路中感应电动势最大，产生的感应电流最大．金属棒MN 接入电路的有效长度为导轨OCA 形状满足的曲线方程中的x 值．因此接入电路的金属棒的有效长度为L ＝x ＝0.5sin π5y ，L m ＝x m ＝0.5 m ，由E m ＝BL m v ，得E m ＝3.0 V ，I m ＝E m R 并，且R 并＝R 1R 2R 1＋R 2，解得I m ＝1.0 A(2)金属棒MN 匀速运动的过程中受重力mg 、安培力F 安、外力F 外作用，金属棒MN 运动到C 点时，所受安培力有最大值，此时外力F 有最大值，则F 安m ＝I m L m B ，F 安m ＝1.0 N ， F 外m ＝F 安m ＋mg ，F 外m ＝2.0 N.(3)金属棒MN 在运动过程中，产生的感应电动势e ＝3.0sin π5y ，有效值为E 有＝E m2.金属棒MN 滑过导轨OC 段的时间为t t ＝y Oc v ，y ＝52 m ，t ＝56s滑过OC 段产生的热量：Q ＝E 2有R 并t ，Q ＝1.25 J.。
最新人教版高中物理选修3-2测试题及答案全套
最新人教版高中物理选修3-2测试题及答案全套单元测评(一)电磁感应(时间：90分钟满分：100分)第Ⅰ卷(选择题，共48分)一、选择题(本题有12小题，每小题4分，共48分．)1．下列现象中，属于电磁感应现象的是()A．小磁针在通电导线附近发生偏转B．通电线圈在磁场中转动C．因闭合线圈在磁场中运动而产生的电流D．磁铁吸引小磁针解析：电磁感应是指“磁生电”的现象，而小磁针和通电线圈在磁场中转动，反映了磁场力的性质，所以A、B、D项不是电磁感应现象，C项是电磁感应现象．答案：C如图所示，开始时矩形线框与匀强磁场的方向垂直，且一半在磁场内，一半在磁场外，若要使线框中产生感应电流，下列办法中不可行的是() A．将线框向左拉出磁场B．以ab边为轴转动(小于90°)C．以ad边为轴转动(小于60°)D．以bc边为轴转动(小于60°)解析：将线框向左拉出磁场的过程中，线框的bc部分做切割磁感线运动，或者说穿过线框的磁通量减少，所以线框中将产生感应电流．当线框以ab边为轴转动时，线框的cd边的右半段在做切割磁感线运动，或者说穿过线框的磁通量在发生变化，所以线框中将产生感应电流．当线框以ad边为轴转动(小于60°)时，穿过线框的磁通量在减小，所以在这个过程中线框中会产生感应电流．如果转过的角度超过60°(60°～300°)，bc 边将进入无磁场区，那么线框中将不产生感应电流．当线框以bc边为轴转动时，如果转动的角度小于60°，则穿过线框的磁通量始终保持不变(其值为磁感应强度与矩形线框面积的一半的乘积)．答案：D如图所示，通电螺线管水平固定，OO′为其轴线，a、b、c三点在该轴线上，在这三点处各放一个完全相同的小圆环，且各圆环平面垂直于OO′轴．则关于这三点的磁感应强度B a、B b、B c的大小关系及穿过三个小圆环的磁通量Φa、Φb、Φc的大小关系，下列判断正确的是()A．B a＝B b＝B c，Φa＝Φb＝ΦcB．B a＞B b＞B c，Φa＜Φb＜ΦcC．B a＞B b＞B c，Φa＞Φb＞ΦcD．B a＞B b＞B c，Φa＝Φb＝Φc解析：根据通电螺线管产生的磁场特点可知B a＞B b＞B c，由Φ＝BS可得Φa ＞Φb＞Φc，故C项正确．答案：C如图所示，一均匀的扁平条形磁铁的轴线与圆形线圈在同一平面内，磁铁中心与圆心重合，为了在磁铁开始运动时在线圈中得到逆时针方向的感应电流，磁铁的运动方式应是()A．N极向纸内，S极向纸外，使磁铁绕O点转动B．N极向纸外，S极向纸内，使磁铁绕O点转动C．磁铁在线圈平面内顺时针转动D．磁铁在线圈平面内逆时针转动解析：当N极向纸内、S极向纸外转动时，穿过线圈的磁场由无到有并向里，感应电流的磁场应向外，电流方向为逆时针，A选项正确；当N极向纸外、S极向纸内转动时，穿过线圈的磁场向外并增加，电流方向为顺时针，B选项错误；当磁铁在线圈平面内绕O点转动时，穿过线圈的磁通量始终为零，因而不产生感应电流，C、D选项错误．答案：A5．穿过闭合回路的磁通量Φ随时间t变化的图象分别如图所示，下列关于回路中产生的感应电动势的论述，正确的是()①②③④A．图①中回路产生的感应电动势恒定不变B．图②中回路产生的感应电动势一直在变大C．图③中回路在0～t1时间内产生的感应电动势小于在t1～t2时间内产生的感应电动势D．图④中回路产生的感应电动势先变小再变大解析：图④中磁通量的变化率先变小后变大，因此，回路产生的感应电动势先变小再变大．答案：D6．(多选题)变压器的铁芯是利用薄硅钢片叠压而成的，而不是采用一整块硅钢，这是因为()A．增大涡流，提高变压器的效率B．减小涡流，提高变压器的效率C．增大铁芯中的电阻，以产生更多的热量D．增大铁芯中的电阻，以减小发热量解析：不使用整块硅钢而是采用很薄的硅钢片，这样做的目的是增大铁芯中的电阻，阻断涡流回路，来减少电能转化成铁芯的内能，提高效率是防止涡流而采取的措施．本题正确选项是BD.答案：BD7．(多选题如图所示，电阻不计的平行金属导轨固定在一绝缘斜面上，两相同的金属导体棒a、b垂直于导轨静止放置，且与导轨接触良好，匀强磁场垂直穿过导轨平面．现用一平行于导轨的恒力F作用在a的中点，使其向上运动．若b始终保持静止，则它所受摩擦力可能()A．变为0B．先减小后不变C．等于F D．先增大再减小解析：导体棒a在恒力F作用下加速运动，最后匀速运动，闭合回路中产生感应电流，导体棒b受到安培力方向应沿斜面向上，且逐渐增大，最后不变．由力平衡可知，导体棒b受到的摩擦力先沿斜面向上逐渐减小，最后不变，所以选项A、B正确，选项C、D错误．答案：AB8．如图所示，两条平行虚线之间存在匀强磁场，虚线间的距离为l，磁场方向垂直纸面向里，abcd是位于纸面内的梯形线圈，ad与bc间的距离也为l，t＝0时刻，bc边与磁场区域左边界重合．现令线圈以向右的恒定速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域，取沿a→b→c→d→a方向的感应电流为正，则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流I随时间t的变化的图线是图中的()A BC D解析：0～lv段，由右手定则判断感应电流方向为a→d→c→b→a，大小逐渐增大；lv～2lv段，由右手定则判断感应电流方向为a→b→c→d→a，大小逐渐增大，故B选项正确．答案：B9．(多选题)如图所示，水平放置的平行金属导轨左边接有电阻R，轨道所在处有竖直向下的匀强磁场，金属棒ab横跨导轨，它在外力的作用下向右匀速运动，速度为v.若将金属棒的运动速度变为2v，(除R外，其余电阻不计，导轨光滑)则() A．作用在ab上的外力应增大到原来的2倍B．感应电动势将增大为原来的4倍C．感应电流的功率将增大为原来的2倍D．外力的功率将增大为原来的4倍解析：由平衡条件可知，F＝B2L2Rv，可见，将金属棒的运动速度变为2v时，作用在ab上的外力应增大到原来的2倍，外力的功率将增大为原来的4倍．答案：AD10．(多选题)如图所示，E为电池，L是电阻可忽略不计、自感系数足够大的线圈，D1、D2是两个规格相同且额定电压足够大的灯泡，S是控制电路的开关．对于这个电路，下列说法正确的是()A．刚闭合开关S的瞬间，通过D1、D2的电流大小相等B．刚闭合开关S的瞬间，通过D1、D2的电流大小不相等C．闭合开关S待电路达到稳定，D2熄灭，D1比原来更亮D．闭合开关S待电路达到稳定，再将S断开的瞬间，D2立即熄灭，D1闪亮一下再熄灭解析：由于线圈的电阻可忽略不计、自感系数足够大，在开关S闭合的瞬间线圈的阻碍作用很大，线圈中的电流为零，所以通过D1、D2的电流大小相等，A项正确、B项错误；闭合开关S待电路达到稳定时线圈短路，D1中电流为零，回路电阻减小，D2比原来更亮，C项错误；闭合开关S待电路达到稳定，再将S断开瞬间，D2立即熄灭，线圈和D1形成回路，D1闪亮一下再熄灭，D项正确．答案：AD如图所示，矩形线圈放置在水平薄木板上，有两块相同的蹄形磁铁，四个磁极之间的距离相等，当两块磁铁匀速向右通过线圈时，线圈仍静止不动，那么线圈受到木板的摩擦力方向是()A．先向左，后向右B．先向左、后向右、再向左C．一直向右D．一直向左解析：当两块磁铁匀速向右通过线圈时，线圈内产生感应电流，线圈受到的安培力阻碍线圈相对磁铁的向左运动，故线圈有相对木板向右运动的趋势，故受到的静摩擦力总是向左．选项D正确，A、B、C项错误．答案：D光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线，如图所示，抛物线的方程为y ＝x 2，其下半部处在一个水平方向的匀强磁场中，磁场的上边界是y ＝a 的直线(如图中的虚线所示)．一个小金属块从抛物线上y ＝b (b >a )处以速度v 沿抛物线下滑，假设曲面足够长，则金属块在曲面上滑动的过程中产生的焦耳热总量是( )A ．mgbB.12m v 2 C ．mg (b －a ) D ．mg (b －a )＋12m v 2 解析：金属块进出磁场时，会产生涡流，部分机械能转化成焦耳热，所能达到的最高位置越来越低，当最高位置y ＝a 时，由于金属块中的磁通量不再发生变化，金属块中不再产生涡流，机械能也不再损失，金属块会在磁场中往复运动，此时的机械能为mga ，整个过程中减少的机械能为mg (b －a )＋12m v 2，全部转化为内能，所以D 项正确．答案：D第Ⅱ卷(非选择题，共52分)二、实验题(本题有2小题，共14分．请按题目要求作答)13．(6分)如图所示，在一根较长的铁钉上，用漆包线绕两个线圈A 和B .将线圈B 的两端与漆包线CD 相连，使CD 平放在静止的小磁针的正上方，与小磁针平行．试判断合上开关的瞬间，小磁针N 极的偏转情况？线圈A 中电流稳定后，小磁针又怎样偏转？解析：在开关合上的瞬间，线圈A内有了由小变大的电流，根据安培定则可判断出此时线圈A在铁钉内产生了一个由小变大的向右的磁场．由楞次定律可知，线圈B内感应电流的磁场应该阻碍铁钉内的磁场在线圈B内的磁通量的增加，即线圈B内感应电流的磁场方向是向左的．由安培定则可判断出线圈B 内感应电流流经CD时的方向是由C到D.再由安培定则可以知道直导线CD内电流所产生的磁场在其正下方垂直于纸面向里，因此，小磁针N极应该向纸内偏转．线圈A内电流稳定后，CD内不再有感应电流，所以，小磁针又回到原来位置．答案：在开关合上的瞬间，小磁针的N极向纸内偏转．(3分)当线圈A内的电流稳定以后，小磁针又回到原来的位置(3分)14．(8分)如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置，部分导线已连接．(1)用笔画线代替导线将图中未完成的电路连接好．(2)如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么闭合电键后，将原线圈迅速插入副线圈的过程中，电流计指针将向________偏；原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向右移动时，电流计指针将向________偏．答案：(1)如图所示．(4分)(2)右(2分)左(2分)三、计算题(本题有3小题，共38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．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)15．(10分)匀强磁场的磁感应强度B＝0.8 T，矩形线圈abcd的面积S＝0.5 m2，共10匝，开始B与S垂直且线圈有一半在磁场中，如图所示．(1)当线圈绕ab边转过60°时，线圈的磁通量以及此过程中磁通量的改变量为多少？(2)当线圈绕dc边转过60°时，求线圈中的磁通量以及此过程中磁通量的改变量．解析：(1)当线圈绕ab转过60°时，Φ＝BS⊥＝BS cos 60°＝0.8×0.5×12Wb＝0.2 Wb(此时的S⊥正好全部处在磁场中)．在此过程中S⊥没变，穿过线圈的磁感线条数没变，故磁通量变化量ΔΦ＝0. (5分)(2)当线圈绕dc 边转过60°时，Φ＝BS ⊥， 此时没有磁场穿过S ⊥，所以Φ＝0； 不转时Φ1＝B ·S2＝0.2 Wb ，转动后Φ2＝0，ΔΦ＝Φ2－Φ1＝－0.2 Wb ， 故磁通量改变了0.2 Wb. (5分) 答案：(1)0 (2)0.2 Wb16．(14分)两根光滑的长直金属导轨MN 、M ′N ′平行置于同一水平面内，导轨间距为l ，电阻不计，M 、M ′处接有如图20所示的电路，电路中各电阻的阻值均为R ，电容器的电容为C .长度也为l 、阻值同为R 的金属棒ab 垂直于导轨放置，导轨处于磁感应强度为B 、方向竖直向下的匀强磁场中．ab 在外力作用下向右匀速运动且与导轨保持良好接触，在ab 运动距离为x 的过程中，整个回路中产生的焦耳热为Q .求：(1)ab 运动速度v 的大小； (2)电容器所带的电荷量q .解析 (1)设ab 上产生的感应电动势为E ，回路中的电流为I ，ab 运动距离为x ，所用时间为t ，则有E ＝Bl v (2分) I ＝E4R(2分) t ＝xv (2分) Q ＝I 2(4R )t (2分)由上述方程得v ＝4QRB 2l 2x (2分)(2)设电容器两极板间的电势差为U ，则有U ＝IR ，电容器所带电荷量q ＝CU ，(2分) 解得q ＝CQRBlx (2分) 答案：(1)4QR B 2l 2x(2)CQRBlx17．(14分)如图所示，两足够长的光滑金属导轨竖直放置，相距为L ，一理想电流表与两导轨相连，匀强磁场与导轨平面垂直．一质量为m 、有效电阻为R 的导体棒在距磁场上边界h 处静止释放．导体棒进入磁场后，流经电流表的电流逐渐减小，最终稳定为I .整个运动过程中，导体棒与导轨接触良好，且始终保持水平，不计导轨的电阻．求：(1)磁感应强度的大小B ；(2)电流稳定后，导体棒运动速度的大小v ； (3)流经电流表电流的最大值I m .解析：(1)电流稳定后，导体棒做匀速运动，受力平衡， 有F 安＝G ，即BIL ＝mg ①(2分)解得B ＝mgIL ②(2分)(2)由法拉第电磁感应定律得导体棒产生的感应电动势 E ＝BL v ③(1分)闭合电路中产生的感应电流I ＝ER ④(1分) 由②③④式解得v ＝I 2Rmg (2分)(3)由题意知，导体棒刚进入磁场时的速度最大，设为v m ， 由机械能守恒定律得12m v 2m ＝mgh (2分)感应电动势的最大值E m ＝Bl v m (1分) 感应电流的最大值I m ＝E mR (1分) 解得I m ＝mg 2ghIR .(2分)答案：(1)mgIL (2)I 2R mg (3)mg 2gh IR单元测评(二) 交变电流(时间：90分钟 满分：100分) 第Ⅰ卷(选择题，共48分)一、选择题(本题有12小题，每小题4分，共48分．) 1．在下图中，不能产生交变电流的是( )ABCD解析：矩形线圈绕着垂直于磁场方向的转轴做匀速圆周运动就产生交流电，而A图中的转轴与磁场方向平行，线圈中无电流产生，所以选A.答案：A2．闭合线圈在匀强磁场中匀速转动时，产生的正弦式交变电流i＝I m sin ωt.若保持其他条件不变，使线圈的匝数和转速各增加1倍，则电流的变化规律为()A．i′＝I m sin ωt B．i′＝I m sin 2ωtC．i′＝2I m sin ωt D．i′＝2I m sin 2ωt解析：由电动势的最大值知，最大电动势与角速度成正比，与匝数成正比，所以电动势最大值为4E m，匝数加倍后，其电阻也应该加倍，此时线圈的电阻为2R，根据欧姆定律可得电流的最大值为I m′＝4E m2R＝2I m，因此，电流的变化规律为i′＝2I m sin 2ωt.答案：D3.(多选题)如图是某种正弦式交变电压的波形图，由图可确定该电压的()A ．周期是0.01 sB ．最大值是311 VC ．有效值是220 VD ．表达式为u ＝220sin 100πt (V)解析：由波形图可知：周期T ＝0.02 s ，电压最大值U m ＝311 V ，所以有效值U ＝U m 2＝220 V ，表达式为u ＝U m sin 2πT t (V)＝311sin100πt (V)，故选项B 、C正确，选项A 、D 错误．答案：BC4.(多选题)如图所示，变频交变电源的频率可在20 Hz 到20 kHz 之间调节，在某一频率时，L 1、L 2两只灯泡的炽热程度相同．则下列说法中正确的是 ( )A ．如果将频率增大，L 1炽热程度减弱、L 2炽热程度加强B ．如果将频率增大，L 1炽热程度加强、L 2炽热程度减弱C ．如果将频率减小，L 1炽热程度减弱、L 2炽热程度加强D ．如果将频率减小，L 1炽热程度加强、L 2炽热程度减弱解析：某一频率时，两只灯泡炽热程度相同，应有两灯泡消耗的功率相同，频率增大时，感抗增大，而容抗减小，故通过A1的电流增大，通过A2的电流减小，故B项正确；同理可得C项正确，故选B、C.答案：BC5．(多选题)如图所示，在远距离输电过程中，若保持原线圈的输入功率不变，下列说法正确的是()A．升高U1会减小输电电流I2B．升高U1会增大线路的功率损耗C．升高U1会增大线路的电压损耗D．升高U1会提高电能的利用率解析：提高输电电压U1，由于输入功率不变，则I1将减小，又因为I2＝n1n2I1，所以I2将减小，故A项对；线路功率损耗P损＝I22R，因此功率损耗在减小，电压损失减小，故B项、C项错误；因线路损耗功率减小，因此利用率将升高，D项正确．答案：AD6．如图甲所示，a、b为两个并排放置的共轴线圈，a中通有如图乙所示的交变电流，则下列判断错误的是()甲乙A．在t1到t2时间内，a、b相吸B．在t2到t3时间内，a、b相斥C．t1时刻两线圈间作用力为零D．t2时刻两线圈间吸引力最大解析：t1到t2时间内，a中电流减小，a中的磁场穿过b且减小，因此b中产生与a同向的磁场，故a、b相吸，A选项正确；同理B选项正确；t1时刻a 中电流最大，但变化率为零，b中无感应电流，故两线圈的作用力为零，故C 选项正确；t2时刻a中电流为零，但此时电流的变化率最大，b中的感应电流最大，但相互作用力为零，故D选项错误．因此，错误的应是D.答案：D7．如图所示是四种亮度可调的台灯的电路示意图，它们所用的白炽灯泡相同，且都是“220 V40 W”，当灯泡所消耗的功率都调到20 W时，消耗功率最小的台灯是()ABCD解析：利用变阻器调节到20 W时，除电灯消耗电能外，变阻器由于热效应也要消耗一部分电能，使台灯消耗的功率大于20 W，利用变压器调节时，变压器的输入功率等于输出功率，本身不消耗电能，所以C中台灯消耗的功率最小．答案：C8．一电阻接一直流电源，通过4 A的电流时热功率为P，若换接一正弦交流电源，它的热功率变为P2，则该交流电电流的最大值为()A．4 A B．6 A C．2 A D．4 2 A解析：由P＝I2R得R＝PI2＝P16，接交流电时，P2＝I′2P16，2I′2＝16，I′＝42A，所以I m＝2I′＝4 A．应选A.答案：A9．(多选题)如图所示为两个互感器，在图中圆圈内a、b表示电表，已知电压比为100∶1，电流比为10∶1，电压表的示数为220 V，电流表的示数为10 A，则()A．a为电流表，b为电压表B．a为电压表，b为电流表C．线路输送电功率是2 200 WD．线路输送电功率是2.2×106 W解析：电压互感器应并联在电路中，并且是降压变压器，即图中a为电压互感器，由其读数知，输电线上的电压为22 000 V，同理可知输电线上的电流为100 A.答案：BD10．水电站向小山村输电，输送电功率为50 kW ，若以1 100 V 送电，则线路损失为10 kW ，若以3 300 V 送电，则线路损失可降为( )A ．3.3 kWB ．1.1 kWC ．30 kWD ．11 kW解析：由P ＝UI ，ΔP ＝I 2R 可得：ΔP ＝P2U2R ，所以当输送电压增大为原来3倍时，线路损失变为原来的19，即ΔP ＝1.1 kW.答案：B11．如图所示，理想变压器的原、副线圈的匝数比n 1∶n 2＝2∶1，原线圈接正弦式交流电，副线圈接电动机，电动机线圈电阻为R ，当输入端接通电源后，电流表读数为I ，电动机带动一质量为m 的重物以速度v 匀速上升，若电动机因摩擦造成的能量损失不计，则图中电压表的读数为( )A ．4IR ＋mg vI B.mg v I C ．4IRD.14IR ＋mg v I 解析：根据电流与匝数的关系知变压器的输出电流为2I ，电动机消耗的总功率为P 2＝mg v ＋4IR ，又变压器的输入功率P 1＝UI ＝P 2＝mg v ＋4I 2R ，则U ＝mg vI ＋4IR ，故A 项正确．答案：A12．(多选题)如图所示，M是一小型理想变压器，接线柱a、b接在电压u ＝311sin 314t (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是半导体热敏传感器(温度升高时R2的电阻减小)，电流表A2安装在值班室，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()A．A1的示数增大，A2的示数减小B．A1的示数不变，A2的示数增大C．V1的示数不变，V2的示数减小D．V1的示数增大，V2的示数增大解析：传感器R2所在处出现火警，温度升高，则R2电阻减小，副线圈负载电阻减小．因输出电压不变，所以副线圈电流增大，则电阻R3两端电压增大，电压表V2的示数减小，电流表A2的示数减小．副线圈电流增大，则原线圈电流增大，但输入电压不变，即电流表A1的示数增大，电压表V1的示数不变．答案：AC第Ⅱ卷(非选择题，共52分)二、计算题(本题有4小题，共52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．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13．(12分)一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场方向的固定轴转动，线圈匝数n＝100匝．穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间按正弦规律变化，如图甲所示．发电机内阻r＝5.0 Ω，外电路电阻R＝95 Ω.已知感应电动势的最大值E m＝nωΦm，其中Φm为穿过每匝线圈磁通量的最大值．求串联在外电路中的交流电流表(内阻不计)的读数．甲乙解析：从Φ－t图线看出Φm＝1.0×10－2Wb，T＝3.14×10－2s.(2分) 已知感应电动势的最大值E m＝nωΦm，又ω＝2πT.(3分)故电路中电流最大值I m＝E mR＋r＝n·2π·ΦmT(R＋r)＝100×2×3.14×1.0×10－23.14×(95＋5.0)×10－2A＝2 A(4分)交流电流表读数是交变电流的有效值，即I＝I m2＝1.4 A．(3分)答案：1.4 A14．(12分)有一个电子元件，当它两端的电压的瞬时值高于u＝110 2 V 时则导电，低于u＝110 2 V时不导电，若把这个电子元件接到220 V、50 Hz的正弦式交变电流的两端，则它在1 s 内导电多少次？每个周期内的导电时间为多少？解析：由题意知，加在电子元件两端电压随时间变化的图象如图所示，表达式为u ＝2202sin ωt V ．(2分)其中ω＝2πf ，f ＝50 Hz ，T ＝1f ＝0.02 s ，得u ＝2202sin100πt V ．(2分)把u ′＝110 2 V 代入上述表达式得到t 1＝1600 s ，t 2＝5600s(2分) 所以每个周期内的通电时间为Δt ＝2(t 2－t 1)＝4300 s ＝175s ．(3分) 由所画的u －t 图象知，一个周期内导电两次，所以1 s 内导电的次数为n ＝2t T ＝100.(3分)答案：100次 175s 15．(14分)如图所示，变压器原线圈输入电压为220 V ，副线圈输出电压为36 V ，两只灯泡的额定电压均为36 V ，L 1额定功率为12 W ，L 2额定功率为6 W ．求：(1)该变压器的原、副线圈匝数比．(2)两灯均工作时原线圈的电流以及只有L 1工作时原线圈中的电流．解析：(1)由变压比公式得U 1U 2＝n 1n 2(2分) n 1n 2＝22036＝559.(2分) (2)两灯均工作时，由能量守恒得P 1＋P 2＝U 1I 1(3分)I 1＝P 1＋P 2U 1＝12＋6220A ＝0.082 A(2分) 只有L 1灯工作时，由能量守恒得P 1＝U 1I ′1(3分)解得I ′1＝P 1U 1＝12220A ＝0.055 A ．(2分) 答案：(1)55∶9 (2)0.082 A 0.055 A16．(14分)某村在较远的地方建立了一座小型水电站，发电机的输出功率为100 kW ，输出电压为500 V ，输电导线的总电阻为10 Ω，导线上损耗的电功率为4 kW ，该村的用电电压是220 V .(1)输电电路如图所示，求升压、降压变压器的原、副线圈的匝数比；(2)如果该村某工厂用电功率为60 kW ，则该村还可以装“220 V ,40 W”的电灯多少盏？解析：(1)因为P损＝I22R线(2分)所以I2＝P损R线＝4×10310A＝20 A(1分)I1＝PU1＝100×103500A＝200 A(2分)则n1n2＝I2I1＝20200＝110(1分)U3＝U2－I2R线＝(500×10－20×10) V＝4 800 V(2分)则n3n4＝U3U4＝4 800220＝24011.(1分)(2)设还可装灯n盏，据功率相等有P3＝P4(1分)其中P4＝(n×40＋60×103) W(1分)P3＝(100－4) kW＝96 kW(1分)所以n＝900.(2分)答案：(1)1∶10240∶11(2)900盏单元测评(三)传感器(时间：90分钟满分：100分)第Ⅰ卷(选择题，共48分)一、选择题(本题有12小题，每小题4分，共48分．)1．关于干簧管，下列说法正确的是()A．干簧管接入电路中相当于电阻的作用B．干簧管是根据热胀冷缩的原理制成的C．干簧管接入电路中相当于开关的作用D．干簧管是作为电控元件以实现自动控制的答案：C2．(多选题)为了保护电脑元件不受损害，在电脑内部有很多传感器，其中最重要的就是温度传感器，常用的温度传感器有两种，一种是用金属做的热电阻，另一种是用半导体做的热敏电阻．关于这两种温度传感器的特点说法正确的是()A．金属做的热电阻随着温度的升高电阻变大B．金属做的热电阻随着温度的升高电阻变小C．用半导体做的热敏电阻随着温度的升高电阻变大D．用半导体做的热敏电阻随着温度的升高电阻变小解析：金属的电阻率随着温度的升高而变大，半导体在温度升高时电阻会变小．答案：AD3．街旁的路灯、江海里的航标都要求在夜晚亮、白天熄，利用半导体的电学特性制成了自动点亮、熄灭的装置，实现了自动控制，这是利用半导体的() A．压敏性B．光敏性C．热敏性D．三种特性都利用答案：B4．(多选题)有定值电阻、热敏电阻、光敏电阻三只元件，将这三只元件分别接入如图所示电路中的A、B两点后，用黑纸包住元件或者把元件置入热水中，观察欧姆表的示数，下列说法中正确的是()A．置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数变化较大，这只元件一定是热敏电阻B．置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数不变化，这只元件一定是定值电阻C．用黑纸包住元件与不用黑纸包住元件相比，欧姆表示数变化较大，这只元件一定是光敏电阻D．用黑纸包住元件与不用黑纸包住元件相比，欧姆表示数相同，这只元件一定是定值电阻解析：热敏电阻的阻值随温度变化而变化，定值电阻和光敏电阻不随温度变化；光敏电阻的阻值随光照变化而变化，定值电阻和热敏电阻不随之变化．答案：AC5.传感器是一种采集信息的重要器件，如图是由电容器作为传感器来测定压力变化的电路，当待测压力作用于膜片电极上时，下列说法中正确的是()①若F向下压膜片电极，电路中有从a到b的电流②若F向下压膜片电极，电路中有从b到a的电流③若F向下压膜片电极，电路中不会有电流产生④若电流表有示数，说明压力F发生变化⑤若电流表有示数，说明压力F不会发生变化A．②④B．①④C．③⑤D．①⑤解析：当下压时，因为C＝εr S4πkd，d减小，C增大，在U不变时，因为C＝QU，Q增大，从b向a有电流流过，②正确；当F变化时，电容器两板的间距变化，电容变化，电容器上的带电量发生变化，电路中有电流，④正确，故选A.答案：A6.如图所示，R1为定值电阻，R2为负温度系数的热敏电阻，当温度降低时，电阻变大，L为小灯泡，当温度降低时()。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
高中物理学习材料唐玲收集整理模块综合检测(一)(时间：90分钟分值：100分)一、单项选择题(本题共10小题，每小题3分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求)1．机器人装有作为眼睛的“传感器”，犹如大脑的“控制器”，以及可以行走的“执行器”，在它碰到障碍物前会自动避让并及时转弯．下列有关该机器人“眼睛”的说法中正确的是( )A．力传感器B．光传感器C．温度传感器D．声音传感器解析：遇到障碍物会绕开，说明它是光传感器，故选项B正确，选项A、C、D错误．答案：B2．有一种在光照或温度升高时排气扇都能启动的自动控制装置，下列说法正确的是( )A．两个传感器都是光电传感器B．两个传感器分别是光电传感器和温度传感器C．两个传感器可能分别是温度传感器、电容式传感器D．只有光照和温度都适合时排气扇才能工作解析：题中提到有光照或温度升高时排气扇都能自动控制，由此可见两个传感器一个是光电传感器，一个是温度传感器，而且排气扇自动工作只需光照或温度一个满足条件即可，A、C、D错，B对．答案：B3．对于如图所示的电流i随时间t做周期性变化的图象，下列说法中正确的是( )A．电流大小变化，方向不变，是直流电B．电流大小、方向都变化，是交流电C．电流的周期是0.02 s，最大值是0.2 AD．电流做周期性变化，是交流电解析：方向随时间做周期性变化是交变电流最重要的特征，因为在此坐标系中电流的方向用正负表示，所以此电流的方向没有改变，是直流电，A正确，B、D错误；由图象可以看出电流的周期是0.01 s, 而不是0.02 s，C错误．答案：A4．图甲、图乙分别表示两种电压的波形，其中图甲所示的电压按正弦规律变化，图乙所示的电压是正弦函数的一部分，下列说法错误的是( )A．图甲、图乙均表示交流电B．图甲所示电压的瞬时值表达式为u＝20sin 100πt VC．图乙所示电压的有效值为20 VD．图乙所示电压的有效值为10 V解析：根据交变电流定义，题目中的图甲、图乙均表示交流电，图甲所示电压的瞬时值表达式为u＝20sin 100πt V，选项A、B正确；由有效值定义，（102）2R×0.02＝0.04×U2R，解得题图乙所示电压的有效值为10 V，选项D正确，C错误．答案：C5．我国发射的“玉兔号”月球车成功着陆月球，不久的将来中国人将真正实现飞天梦，进入那神秘的广寒宫．假如有一宇航员登月后，想探测一下月球表面是否有磁场，他手边有一只灵敏电流表和一个小线圈，则下列推断正确的是( )A．直接将电流表放于月球表面，看是否有示数来判断磁场的有无B．将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈沿某一方向运动，如电流表无示数，则可判断月球表面无磁场C．将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈沿某一方向运动，如电流表有示数，则可判断月球表面有磁场D．将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈在某一平面内沿各个方向运动，如电流表无示数，则可判断月球表面无磁场解析：电磁感应现象产生的条件是：穿过闭合回路的磁通量发生改变时，回路中有感应电流产生．A中，如果月球上有一个恒定的磁场，那么电流表不会有示数，A错误；同理，将电流表与线圈组成回路，使线圈沿某一方向运动，如电流表无示数，也不能判断出没有磁场，因为磁通量可能是恒定的，B错误；电流表有示数则说明一定有磁场，C正确；将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈在某一个与磁场平行的平面内沿各个方向运动，也不会有示数，D错误．答案：C6.两根通电直导线M、N都垂直纸面固定放置，通过它们的电流方向如图所示，线圈L的平面跟纸面平行．现将线圈从位置A沿M、N连线中垂线迅速平移到B位置，则在平移过程中，线圈中的感应电流( )A．沿顺时针方向，且越来越小B．沿逆时针方向，且越来越大C．始终为零D．先顺时针，后逆时针解析：整个过程中，穿过线圈的磁通量为0.答案：C7．在光滑的桌面上放有一条形磁铁，条形磁铁的中央位置的正上方水平固定一铜质小圆环，如图所示．则以下关于铜质小圆环和条形磁铁的描述正确的是( )A．释放圆环，环下落时环的机械能守恒B．释放圆环，环下落时磁铁对桌面的压力比磁铁的重力大C．给磁铁水平向右的初速度，磁铁滑出时做匀速运动D．给磁铁水平向右的初速度，圆环产生向左的运动趋势解析：根据条形磁铁的电场线的分布，铜质小圆环在下落过程中，磁通量始终为零，无电磁感应现象，释放圆环，环下落时环的机械能守恒，磁铁对桌面的压力等于磁铁的重力，故A对，B错．当磁铁左右移动时，铜质小圆环的磁通量发生变化，产生电磁感应现象，根据楞次定律可以判断，电磁感应的机械效果是阻碍它们之间的相对运动，给磁铁水平向右的初速度，磁铁滑出时做减速运动，C错；线圈有向右运动的趋势，D错．答案：A8．如图，与直导线AB共面的轻质闭合金属圆环竖直放置，两者彼此绝缘，环心位于AB的上方．当AB中通有由A至B的电流且强度不断增大的过程中，关于圆环运动情况以下叙述正确的是( )A．向下平动B．向上平动C．转动：上半部向纸内，下半部向纸外D．转动：下半部向纸内，上半部向纸外解析：由题意可知，当AB 中通有由A 到B 电流且强度在增大时，根据楞次定律可知，圆环中产生顺时针感应电流；假设直导线固定不动，根据右手螺旋定则知，直导线上方的磁场垂直纸面向外，下方的磁场垂直纸面向里．在环形导线的上方和下方各取微小元电流，根据左手定则，上方的微元电流所受安培力向下，下方的微元电流所受安培力向下，则环形导线的运动情况是向下运动．故A 正确，B 、C 、D 错误．答案：A9．图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n 1∶n 2＝5∶1，电阻R ＝20Ω，L 1、L2为规格相同的两只小灯泡，S 1为单刀双掷开关．原线圈接正弦交变电流，输入电压u 随时间t 的变化关系如图乙所示．现将S 1接1，S 2闭合，此时L 2正常发光．下列说法正确的是( )A ．输入电压u 的表达式u ＝20 2 sin 50πt VB ．只断开S 2后，L 1、L 2均正常发光C ．只断开S 2后，原线圈的输入功率增大D ．若S 1换接到2后，R 消耗的电功率为0.8 W解析：由题图知，U m ＝20 2 V ，T ＝0.02 s ，则ω＝2πT＝100πrad/s，输入电压u＝202sin 100πt V，故A错误；由变压器的变压规律知：U1U2＝n1n2，故U2＝U1n2n1＝20×15V＝4 V，由题中将S1接1，S2闭合时，灯泡L2正常发光可得，灯泡L2的额定电压为4 V，当只断开S2后，副线圈两端电压不变，此时副线圈的负载为L1、L2串联，故L1、L2均不能正常发光，B错误；此时P出＝U22R总，副线圈负载R总增大，故P出减小，又P入＝P出，故原线圈的输入功率减小，C错误；当S1换接到2后，副线圈的负载仅是电阻R，故P＝U22R＝4220W＝0.8 W，D正确．答案：D10．医生做某些特殊手术时，利用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度．电磁血流计由一对电极a和b以及磁极N和S构成，磁极间的磁场是均匀的．使用时，两电极a、b均与血管壁接触，两触点的连线、磁场方向和血流速度方向两两垂直，如图所示．由于血液中的正负离子随血流一起在磁场中运动，电极a、b之间会有微小电势差．在达到平衡时，血管内部的电场可看做是匀强电场，血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零．在某次监测中，两触点的距离为3.0 mm, 血管壁的厚度可忽略，两触点间的电势差为160 μV，磁感应强度的大小为0.040 T．则血流速度的近似值和电极a、b的正负为( )A．1.3 m/s，a正、b负B．2.7 m/s，a正、b负C．1.3 m/s，a负、b正D．2.7 m/s，a负、b正解析：依据左手定则，正离子在磁场中受到洛伦兹力作用向上偏，负离子在磁场中受到洛伦兹力作用向下偏，因此电极a 、b 的正负为a 正、b 负；当稳定时，血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零，则qE ＝qvB ，可得v ＝E B ＝U Bd ＝160×10－60.040×3×10－3m/s ≈1.3 m/s ，A 正确．答案：A二、多项选择题(本题共4小题，每小题5分，共20分．在每小题给出的四个选项中有多项符合题目要求，全部选对得5分，漏选得3分，错选或不选得0分)11．为探究理想变压器原、副线圈电压、电流的关系，将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上，副线圈连接相同的灯泡L 1、L 2, 电路中分别接了理想交流电压表和理想交流电流表，导线电阻不计，如下图所示．当开关S 闭合后( )A ．示数变大，与示数的比值不变B ．示数变大，与示数的比值变大C ．示数变小，与示数的比值变大D ．示数不变，与示数的比值不变解析：因U 1U 2＝n 1n 2，所以都不变，D 对；当开关S 闭合后，负载总电阻减少，则由I 2＝U 2R可得I 2增大，由U 1I 1＝U 2I 1得I 1也增大，且I 1I 2＝n 2n 1，A 对． 答案：AD12．如图是远距离输电的示意图，则电压U 1、U 2、U 3、U 4之间的关系是( )A ．U 1<U 2B ．U 2>U 3C ．U 3>U 4D ．U 3＝U 1＋U 2解析：由图可知，左边是升压变压器，则U 1<U 2，由于输电线有电阻，导致U 3<U 2；右边则是降压变压器，所以U 3>U 4，故A 、B 、C 正确，D 错误．答案：ABC13．如图所示， 电路甲、乙中，电阻R 和自感线圈L 的电阻值都很小，接通S ，使电路达到稳定，灯泡D 发光，则( )图甲 图乙A ．在电路甲中，断开S ，D 将逐渐变暗B ．在电路甲中，断开S ，D 将先变得更亮，然后渐渐变暗C ．在电路乙中，断开S ，D 将渐渐变暗D ．在电路乙中，断开S ，D 将变得更亮，然后渐渐变暗解析：电感总是阻碍电流的变化，线圈中的电流增大时，产生自感电流的方向与原电流的方向相反，抵制增大；线圈中的电流减小时，产生自感电流的方向跟原电流的方向相同，抵制减小．在电路图甲中，断开S ，由于线圈阻碍电流变小，导致D 将逐渐变暗，故A 正确；在电路甲中，由于电阻R 和自感线圈L 的电阻值都很小，所以通过灯泡的电流比电阻的电流小，当断开S 时，D 将不会变得更亮，但会渐渐变暗．故B 错误；在电路图乙中，由于电阻R 和自感线圈L 的电阻值都很小，所以通过灯泡的电流比线圈的电流小，断开S 时，由于线圈阻碍电流变小，导致D 将变得更亮，然后逐渐变暗，故C 错误，D 正确．答案：AD14．在如图所示的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变，随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的有( )A ．升压变压器的输出电压增大B ．降压变压器的输出电压增大C ．输电线上损耗的功率增大D ．输电线上损耗的功率占总功率的比例增大解析：无论升压变压器还是降压变压器，它们的输出电压与原副线圈的匝数比有关，与输出功率无关，故A 、B 错误；；C 项中P 损＝⎝ ⎛⎭⎪⎫P U 2R ，因P 变大，所以P 损变大，C 正确；D 项中P 损P ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫P U 2R P ＝PR U 2，因P 变大，所以比值变大，D 正确。