2019年高中物理 模塊綜合檢測 新人教版選修3-2.doc

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2019年高中物理 模塊綜合檢測 新人教版選修3-2一、選擇題(本大題共12個小題，每小題5分，共計60分，每小題至少一個選項正確，把正確選項前的字母填在題后的括號內(nèi))圖11(xx云浮高二檢測)一個閉合線圈垂直置于勻強(qiáng)磁場中，若磁感應(yīng)強(qiáng)度如圖1所示，則線圈中的感應(yīng)電流隨時間變化的圖線是下圖中的()【解析】由法拉第電磁感應(yīng)定律得E，當(dāng)k時，EkS.在0時間內(nèi)，k為一常量，故感應(yīng)電動勢為一常量，相應(yīng)的感應(yīng)電流也為一常量；在T時間內(nèi)，k也為一常量，相應(yīng)的感應(yīng)電流也為一常量，前后兩個半周期內(nèi)電動勢和感應(yīng)電流僅僅是方向的不同，而數(shù)值相同比較圖中的四個圖線，只有A圖線是符合要求的【答案】A圖22如圖2所示，某人在自行車道上從東往西沿直線以速度v騎行，該處地磁場的水平分量大小為B1，方向由南向北，豎直分量大小為B2，方向豎直向下：自行車車把為直把、金屬材質(zhì)，兩把手間距為L，只考慮自行車在地磁場中的電磁感應(yīng)，下列結(jié)論正確的是()A圖示位置中輻條A點電勢比B點電勢低B圖示位置中輻條A點電勢比B點電勢高C自行車左車把的電勢比右車把的電勢高B2LvD自行車在十字路口左拐改為南北騎向，則自行車車把兩端電動勢要降低【解析】自行車車把切割磁感線，由右手定則知，自行車左車把的電勢比右車把的電勢高B2Lv；輻條旋轉(zhuǎn)切割磁感線，由右手定則知，圖示位置中輻條A點電勢比B點電勢低；自行車在十字路口左拐改為南北騎向，地磁場豎直分量始終垂直于自行車車把，則其兩端電動勢不變正確答案為A、C兩項【答案】AC3如圖3所示是一火警報警器的部分電路示意圖其中R2為用半導(dǎo)體熱敏材料(溫度上升時導(dǎo)電能力增強(qiáng))制成的傳感器，a、b之間接報警器；當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火情時，顯示器(圖中電流表)的電流I、報警器兩端的電壓U的變化情況是()圖3AI變大，U變大BI變大，U變小CI變小，U變大 DI變小，U變小【解析】當(dāng)R2所在處出現(xiàn)火情時，由于溫度升高，所以R2減小，電路中總電阻減小，總電流增大，故路端電壓變小，即a、b之間的電壓變?。籖3上電壓U3EI(R1r)，故R3上電壓減小，由歐姆定律知I變小選項D正確【答案】D4(xx太原五中高二檢測)兩金屬棒和三根電阻絲如圖4連接，虛線框內(nèi)存在均勻變化的勻強(qiáng)磁場，三根電阻絲的電阻大小之比R1R2R3123，金屬棒電阻不計當(dāng)S1、S2閉合，S3斷開時，閉合的回路中感應(yīng)電流為I，當(dāng)S2、S3閉合，S1斷開時，閉合的回路中感應(yīng)電流為5I；當(dāng)S1、S3閉合，S2斷開時，閉合的回路中感應(yīng)電流是()圖4A0 B3IC6I D7I【解析】本題為感應(yīng)電動勢、電流求解問題，S1、S2閉合時有E13IR；S2、S3閉合時有E225IR；則S1、S3閉合時有E1E24IxR，所以Ix7I.【答案】D5如圖5所示，勻強(qiáng)磁場的方向垂直于電路所在平面，導(dǎo)體棒ab與電路接觸良好當(dāng)導(dǎo)體棒ab在外力F作用下從左向右做勻加速直線運動時，若不計摩擦和導(dǎo)線的電阻，整個過程，燈泡L未被燒毀，電容器C未被擊穿，則該過程中()圖5A感應(yīng)電動勢將變大B燈泡L的亮度變大C電容器C的上極板帶負(fù)電D電容器兩極板間的電場強(qiáng)度將減小【解析】因為導(dǎo)體棒做勻加速直線運動，根據(jù)感應(yīng)電動勢EBLv，所以感應(yīng)電動勢增大，A正確；因為不計導(dǎo)線的電阻，導(dǎo)體棒可以等效為電源，電源電動勢增大，所以路端電壓增大，電燈泡功率增大，B正確；根據(jù)右手定則，可以確定導(dǎo)體棒a端為等效電源的正極，所以電容器上極板帶正電，C錯；電容器并聯(lián)在燈泡兩端，電壓增大，場強(qiáng)應(yīng)增大，D錯【答案】AB6如圖6甲所示，位于載流長直導(dǎo)線近旁的兩根平行導(dǎo)軌A和B，與長直導(dǎo)線平行且在同一水平面內(nèi)，在導(dǎo)軌A、B上套有兩段可以自由滑動的金屬棒CD和EF，當(dāng)長直導(dǎo)線中的電流按圖6乙所示的規(guī)律變化時(圖6甲中所示的電流方向為正方向)，則下面說法正確的是()圖6A在t2時刻，CDFE回路中沒有電流，CD、EF不受力Bt1到t2時間內(nèi)，回路中的電流方向為CEFDCt1到t2時間內(nèi)，EF向左，CD向右，都做勻減速直線運動Dt1到t2時間內(nèi)，EF向右，CD向左，都做勻加速直線運動【解析】在t2時刻長直導(dǎo)線中的電流方向由正向變?yōu)樨?fù)向，穿過回路CDFE的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，故A錯誤在t1到t2的時間內(nèi)，長直導(dǎo)線中的電流由大變小，產(chǎn)生的磁場由強(qiáng)變?nèi)?，穿過回路垂直于紙面向里的磁通量由大變小，由楞次定律得感應(yīng)電流的方向為CEFD，故B正確由左手定則可以判定出，EF受到水平向右的安培力而向右加速，CD受到水平向左的安培力而向左加速，由于直導(dǎo)線中的電流不是均勻變化，故穿過閉合回路的磁通量也不是均勻變化，回路中產(chǎn)生變化的感應(yīng)電流，EF、CD所受安培力不恒定，故EF、CD所做的運動是非勻變速運動，C、D錯誤【答案】B圖77(xx西安一中高二檢測)阻值為10 的電阻接到電壓波形如圖7所示的交流電源上，以下說法正確的是()A電壓的有效值為10 VB通過電阻的電流有效值為 AC電阻消耗電功率為5 WD電阻每秒鐘產(chǎn)生的熱量為10 J【解析】由Ut圖象，交流電壓的最大值為10 V，有效值為5 V，A錯誤根據(jù)I，B正確再根據(jù)PI2R，C正確電阻每秒產(chǎn)生熱量QPt5 J，故D錯誤【答案】BC圖88如圖8所示，兩條平行虛線之間存在勻強(qiáng)磁場，虛線間的距離為l，磁場方向垂直紙面向里，abcd是位于紙面內(nèi)的梯形線圈，ad與bc間的距離也為l，t0時刻，bc邊與磁場區(qū)域左邊界重合現(xiàn)令線圈以向右的恒定速度v沿垂直于磁場區(qū)域邊界的方向穿過磁場區(qū)域，取沿abcda方向的感應(yīng)電流為正，則在線圈穿越磁場區(qū)域的過程中，感應(yīng)電流I隨時間t變化的圖線是()【解析】0段，穿過梯形線圈的磁通量增大，由楞次定律可得線圈中電流方向為adcba，段，穿過梯形線圈的磁通量減少，由楞次定律可得，線圈中電流方向為abcda,0段，切割磁感線的有效長度逐漸增大，感應(yīng)電流增大，段，切割磁感線的有效長度逐漸增大，感應(yīng)電流增大，所以B項正確【答案】B9(xx北京海淀期末)如圖9是用電流傳感器(相當(dāng)于電流表，其電阻可以忽略不計)研究自感現(xiàn)象的實驗電路，圖中兩個電阻的阻值均為R，L是一個自感系數(shù)足夠大的自感線圈，其直流電阻值也為R.圖10是某同學(xué)畫出的在t0時刻開關(guān)S切換前后，通過傳感器的電流隨時間變化的圖象關(guān)于這些圖象，下列說法中正確的是()圖9 甲乙丙丁圖10A圖b中甲是開關(guān)S由斷開變?yōu)殚]合，通過傳感器1的電流隨時間變化的情況B圖b中乙是開關(guān)S由斷開變?yōu)殚]合，通過傳感器1的電流隨時間變化的情況C圖b中丙是開關(guān)S由閉合變?yōu)閿嚅_，通過傳感器2的電流隨時間變化的情況D圖b中丁是開關(guān)S由閉合變?yōu)閿嚅_，通過傳感器2的電流隨時間變化的情況【解析】開關(guān)S由斷開變?yōu)殚]合瞬間，流過自感線圈的電流為零，流過傳感器1、2的電流均為；閉合電路穩(wěn)定后，流過傳感器1的電流為，流過傳感器2的電流為.開關(guān)斷開后，流過傳感器1的電流立即變?yōu)榱悖鬟^傳感器2的電流方向相反，從逐漸變?yōu)榱恪敬鸢浮緽C10(xx四川高考)半徑為a右端開小口的導(dǎo)體圓環(huán)和長為2a的導(dǎo)體直桿，單位長度電阻均為R0.圓環(huán)水平固定放置，整個內(nèi)部區(qū)域分布著豎直向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.桿在圓環(huán)上以速度v平行于直徑CD向右做勻速直線運動，桿始終有兩點與圓環(huán)良好接觸從圓環(huán)中心O開始，桿的位置由確定如圖11所示則()圖11A0時，桿產(chǎn)生的電動勢為2BavB時，桿產(chǎn)生的電動勢為 BavC0時，桿受的安培力大小為D時，桿受的安培力大小為【解析】開始時刻，感應(yīng)電動勢E1BLv2Bav, 故A正確時，E2B2a cos vBav，故B項錯誤由L2a cos ，EBLv，I，RR02a cos (2)a，得在0時，F(xiàn)，故C項錯誤時F，故D項正確【答案】AD圖1211豎直放置的平行光滑導(dǎo)軌，其電阻不計，磁場方向如圖12所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.5 T，導(dǎo)體桿ab和cd的長均為0.2 m，電阻均為0.1 ，所受重力均為0.1 N，現(xiàn)在用力向上推導(dǎo)體桿ab，使之勻速上升(與導(dǎo)軌接觸始終良好)，此時cd恰好靜止不動，ab上升時下列說法正確的是()Aab受到的推力大小為2 NBab向上的速度為2 m/sC在2 s內(nèi)，推力做功轉(zhuǎn)化的電能是0.4 JD在2 s內(nèi)，推力做功為0.6 J【解析】以ab、cd為整體可知向上推力F2mg0.2 N，對cd可得BIlmg，所以I A1 A，設(shè)ab運動速度為v，則Blv2RI，所以v m/s2 m/s,2 s內(nèi)轉(zhuǎn)化的電能W電I22Rt0.4 J,2 s內(nèi)推力做的功WFFvt0.8 J.【答案】BC12(xx山東高考)將一段導(dǎo)線繞成圖13甲所示的閉合回路，并固定在水平面(紙面)內(nèi)回路的ab邊置于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中回路的圓環(huán)區(qū)域內(nèi)有垂直紙面的磁場，以向里為磁場的正方向，其磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t變化的圖像如圖乙所示用F表示ab邊受到的安培力，以水平向右為F的正方向，能正確反映F隨時間t變化的圖像是() 甲乙圖13【解析】從Bt圖像中獲取磁感應(yīng)強(qiáng)度B與時間t的關(guān)系，結(jié)合E及安培力FBIL得Ft關(guān)系由Bt圖像可知，在0時間內(nèi)，B均勻減小；時間內(nèi)，B反向均勻增大由楞次定律知，通過ab的電流方向向上，由左手定則可知ab邊受安培力的方向水平向左由于B均勻變化，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢ES不變，則安培力大小不變同理可得在T時間內(nèi)，ab邊受安培力的方向水平向右，故選項B正確【答案】B二、非選擇題(本題共4小題，共40分，解答時應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟，有數(shù)值計算的要注明單位)13(9分)(xx朝陽高二檢測)如圖14所示，光滑的平行金屬導(dǎo)軌相距30 cm，電阻不計ab是電阻為0.3 的金屬棒，可沿導(dǎo)軌滑動與導(dǎo)軌相連的平行金屬板A、B相距6 cm，電阻R為0.1 .全部裝置處于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中當(dāng)ab以速度v向右勻速運動時，一帶電粒子在A、B板間做半徑為2 cm的勻速圓周運動，速度也是v.試求速率v的大小圖14【解析】設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，平行板AB間距為d，ab桿的有效長度為L，帶電粒子質(zhì)量為m，帶電荷量為q，感應(yīng)電動勢為EBLv，所以UabUABBLv.帶電粒子在A、B板間能做勻速圓周運動，則mgqE，所以m.帶電粒子做圓周運動的半徑：r，所以v m/s0.4 m/s.【答案】0.4 m/s14(9分)一小型發(fā)電機(jī)的輸出電壓保持240 V不變，發(fā)電機(jī)輸出電壓先經(jīng)一升壓變壓器升壓后經(jīng)遠(yuǎn)距離輸送，到達(dá)用戶前又經(jīng)降壓變壓器降壓，降壓后直接向用戶供電已知用戶得到的電壓為220 V，用電總功率為220 kW.已知升壓變壓器與降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比分別為125和201.求此時發(fā)電機(jī)的輸出功率【解析】如圖：由PIU，I4P/U A103 A由n3n4U3U4，U3U4220 V4 400 V由n3n4I4I3，I3I4 A50 A由，U2U125240 V6 000 V電源輸出功率PI2U2506 000 W3.0105 W.【答案】3.0105 W15(10分)如圖15所示，一交流發(fā)電機(jī)的線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動，線圈匝數(shù)N100，線圈電阻r3 ，abcd0.5 m，bcad0.4 m，磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.5 T，電阻R311 ，當(dāng)線圈以n300 r/min的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動時，求：圖15(1)感應(yīng)電動勢的最大值；(2)t0時線圈在圖示位置，寫出此交變電流電動勢瞬時值表達(dá)式；(3)此電壓表的示數(shù)是多少？【解析】(1)電動勢的最大值為EmNBSNB(2n轉(zhuǎn))(abbc)314 V.(2)電動勢瞬時值的表達(dá)式：eEmsin t314sin(10t)V.(3)UV(Em)220 V.【答案】(1)314 V(2)e314sin(10t)V(3)220 V16(12分)(xx蘭州一中高二檢測)圖16如圖16所示，一直導(dǎo)體棒質(zhì)量為m、長為l、電阻為r，其兩端放在位于水平面內(nèi)間距也為l的光滑平行導(dǎo)軌上，并與之密接；棒左側(cè)兩導(dǎo)軌之間連接一可控制的負(fù)載電阻(圖中未畫出)；導(dǎo)軌置于勻強(qiáng)磁場中，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于導(dǎo)軌所在平面開始時，給導(dǎo)體棒一個平行于導(dǎo)軌的初速度v0.在棒的運動速度由v0減小至v1的過程中，通過控制負(fù)載電阻的阻值使棒中的電流I保持恒定導(dǎo)體棒一直在磁場中運動若不計導(dǎo)軌電阻，求此過程中導(dǎo)體棒上感應(yīng)電動勢的平均值和負(fù)載電阻上消耗的平均功率【解析】導(dǎo)體棒所受的安培力為FIlB該力大小不變，棒做勻減速運動，因此在棒的速度從v0減小到v1的過程中，平均速度為(v0v1)當(dāng)棒的速度為v時，感應(yīng)電動勢的大小為EBlv棒中的平均感應(yīng)電動勢為Bl由式得l(v0v1)B導(dǎo)體棒中消耗的熱功率為P1I2r負(fù)載電阻上消耗的平均功率為IP1由式得l(v0v1)BII2r.【答案】l(v0v1)Bl(v0v1)BII2r