2019高中物理 模块综合检测(一)粤教版选修3-2.doc

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1、1模块综合检测模块综合检测( (一一) )(时间：90 分钟 分值：100 分)一、单项选择题(本大题共 10 小题，每小题 3 分，共 30 分在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，选对的得 3 分，选错或不答的得 0 分)1成功属于坚持不懈的有心人，电磁感应现象的发现充分说明了这一点，有一位物理学家在科学发现的道路上经过了多次的失败，寻找了 10 年之久，终于在 1831 年 8 月 29 日发现了电磁感应现象这位物理学家是( )A奥斯特 B麦克斯韦C法拉第 D楞次解析：电磁感应现象是英国物理学家法拉第发现的，他通过奥斯特电流的磁效应得到了启发，从而开始研究磁和电的关系，经历

2、十年的实验，最终发现了电磁感应现象，故 C正确，A、B、D 错误答案：C2电子秤使用的是( )A超声波传感器 B温度传感器C压力传感器 D红外线传感器解析：根据电子秤的工作原理，可知当电子秤受到压力的作用时，会显示相应的大小，使用的是压力传感器，故 C 正确答案：C3某交流发电机给灯泡供电，产生正弦式交变电流的图象如图所示，下列说法中正确的是( )A交变电流的频率为 0.02 HzB交变电流的瞬时表达式为i5cos 50t (A)C在t0.01 s 时，交流发电机线圈位于中性面D在t0.015 s 时，电流改变方向解析：由图象可知，交流电的周期为 20103 s0.02 s，频率为f 50 H

3、z，故1 TA 错误；交流电的角频率为：10 rad/s，根据图象可得，交变电流的瞬时表达2 T式为iAcos t5cos 100t (A)，故 B 错误；在t0.01 s 时，感应电流最大，所以2此时穿过交流发电机线圈的磁通量的变化率最大，所以交流发电机线圈垂直于中性面，故C 错误；在t0.015 s 时，电流改变方向，故 D 正确答案：D4汽油机做功冲程开始时，汽缸中的汽油空气混合气要靠火花塞点燃，但是汽车蓄电池的电压只有 12 V，不能在火花塞中产生火花，为此设计了如图所示的点火装置，这个装置的核心是一个变压器，它的初级线圈通过断续开关连到蓄电池上，次级线圈接到火花塞的两端，开关由机械进

4、行自动控制，做功冲程开始时，开关由闭合变为断开，这样就能在火花塞中产生火花，下列说法正确的是( )A该设计方案不可行，因为蓄电池提供的是直流电，变压器不能改变直流电压B该设计方案可行，因为变压器能将直流电改变为交流电C该设计方案可行，因为通过变压器初级线圈的是变化的电流，可以通过变压器在副线圈上产生高电压D该变压器可以是升压变压器，也可以是降压变压器解析：虽然变压器不能对直流电进行变压，但是本设计方案在做功冲程开始时，开关由闭合变为断开，通过变压器初级线圈的是变化的电流，在变压器铁芯中的磁通量是变化的，能在副线圈中产生瞬时高电压，就能在火花塞中产生了火花，故选 C.答案：C5图 1 和图 2

5、是演示自感现象的两个电路图，L1和L2为电感线圈实验时，断开开关 S1瞬间，灯 A1突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关 S2，灯 A2逐渐变亮，而另一个相同的灯 A3立即变亮，最终 A2与 A3的亮度相同下列说法正确的是( )图 1 图 2A图 1 中，A1与L1的电阻值相同B图 1 中，闭合 S1，电路稳定后，A1中电流大于L1中电流C图 2 中，变阻器R与L2的电阻值相同D图 2 中，闭合 S2瞬间，L2中电流与变阻器R中电流相等3解析：断开开关 S1瞬间，灯 A1突然闪亮，由于线圈L1的自感，通过L1的电流逐渐减小，且通过 A1，即自感电流会大于原来通过 A1的电流，说明闭合S1，电路稳定

6、时，通过A1的电流小于通过L1的电流，L1的电阻小于A1的电阻，AB 错误；闭合 S2，电路稳定时，A2与 A3的亮度相同，说明两支路的电流相同，因此变阻器R与L2的电阻值相同，C 正确；闭合开关 S2，A2逐渐变亮，而 A3立即变亮，说明L2中电流与变阻器R中电流不相等，D 错误答案：C6如图所示，R1为定值电阻，R2为负温度系数的热敏电阻，L 为小灯泡，当温度降低时( )AR1两端的电压增大 B电流表的示数增大C小灯泡的亮度变强 D小灯泡的亮度变弱解析：R2与灯泡 L 并联后与R1串联，与电源构成闭合电路，当热敏电阻温度降低时，电阻R2增大，外电路电阻增大，电流表读数减小，灯泡 L 电压增

7、大，灯泡亮度变强，R1两端电压减小，故 C 项正确，其余各项均错答案：C7如图所示，在长载流直导线近旁固定有两平行光滑导轨A、B，导轨与直导线平行且在同一水平面内，在导轨上有两可自由滑动的导体ab和cd.当载流直导线中的电流逐渐增强时，导体ab和cd的运动情况是( )A一起向左运动B一起向右运动Cab和cd相向运动，相互靠近Dab和cd相背运动，相互远离解析：当载流直导线中的电流逐渐增强时，穿过闭合回路abcd的磁通量增加，根据楞次定律，感应电流的磁场要阻碍磁通量的增加，故使得ab和cd相向运动，相互靠近，故选 C.答案：C8如图所示，一个水平放置的矩形闭合线框abcd，在水平放置的细长磁铁

8、S 极中心4附近落下，下落过程中线框保持水平且bc边在纸外，ad边在纸内它由位置甲经乙到丙，且甲、丙都靠近乙在这下落过程中，线框中感应电流的方向为( )AabcdaBadcbaC从位置甲到乙时，abcda，从位置乙到丙时adcbaD从位置甲到乙时，adcba，从位置乙到丙时abcda解析：从甲到乙，原磁场方向竖直向下，磁通量减小，感应电流的磁场竖直向下，由右手定则可知感应电流为adcba，同理由乙到丙，原磁场方向竖直向上，磁通量增大，感应电流的磁场竖直向下，方向为adcba，B 对答案：B9如图所示，A、B 是两个完全相同的灯泡，D 是理想二极管，L是带铁芯的线圈，其自感系数很大，直流电阻忽略

9、不计下列说法正确的是( )AS 闭合瞬间，A 先亮BS 闭合瞬间，A、B 同时亮CS 断开瞬间，B 逐渐熄灭DS 断开瞬间，A 闪亮一下，然后逐渐熄灭解析：闭合瞬间线圈相当于断路，二极管为反向电压，故电流不走 A 灯泡，A、B 都不亮，故 A 错误，B 错误；开关 S 断开瞬间 B 立刻熄灭，由于二极管正向导通，故自感线圈与 A 形成回路，A 闪亮一下，然后逐渐熄灭，故 C 错误，D 正确答案：D10如图 a，理想变压器原、副线圈的匝数比为 21，与副线圈相连的两个灯泡完全相同，闭合电键 K 后，正确的是( )图 a 图 b A电流表示数变小5B电压表示数增大C变压器的输入功率增大D如 b 图

10、所示的交流电每秒钟方向改变 50 次解析：原线圈输入电压不变，线圈匝数不变，则副线圈电压不变，即电压表示数不变，灯泡电阻不变，则电流表示数不变，故 AB 错误；当 K 接通后，两个灯泡并联，增加一个负载，则副线圈功率增大，所以变压器的输入功率增大，故 C 正确；根据 b 图可知，周期T0.02 s，则频率f50 Hz，交流电每个周期方向改变两次，每秒钟方向改变 100 次，故 D 错误答案：C二、多项选择题(本大题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错或不选的得 0 分)11.一个称为“千

11、人震”的趣味物理小实验是用一节电动势为 1.5 V 的新干电池、几根导线、开关和一个用于日光灯上的镇流器，几位做实验的同学手拉手成一排，另一位同学将电池、镇流器、开关用导线将它们和首、尾两位同学两个空着的手相连，如图所示在开关闭合后再断开时就会使连成一排的同学有触电感觉，则( )A该实验的原理是镇流器的自感现象B该实验的原理是 1.5 V 的电压让人感到触电C人有触电感觉是在开关断开瞬间D有触电的感觉是在开关闭合的瞬间解析：当开关闭合后，镇流器与同学们并联，由于电源为 1.5 V 的新干电池，所以电流很小当开关断开时，镇流器电流发生变小，从而产生很高的瞬间电压，通过同学们身体有触电的感觉，故

12、AC 正确，BD 错误答案：AC12如图所示的电路中，当半导体材料做成的热敏电阻浸泡到热水中时，电流表示数增大，则说明( )6A在温度越高时，热敏电阻阻值越小B在温度越高时，热敏电阻阻值越大C半导体材料温度升高时，导电性能变差D半导体材料温度升高时，导电性能变好解析：由电流表的变化判断半导体的电阻的变化，温度升高时，由闭合电路欧姆定律可知电路中总电流增大，热敏电阻阻值减小，则总电阻减小，故 A、D 正确答案：AD13.如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比是 101，原线圈输入交变电压u100sin 50t (V)，在副线圈中串接有理想电流表和定值电阻R，电容器并联在电阻R两端，2电阻阻值R1

13、0 ，关于电路分析，下列说法中正确的是( )A电流表示数是 1 AB电流表示数是 A2C电阻R消耗的电功率为 10 WD电容器的耐压值至少是 10 V2解析：由题意知原线圈输入电压有效值为 100 V，所以副线圈电压为 10 V，由于电容器通交流，所以电流表示数大于 1 A，故 A、B 错误；电阻R消耗的电功率为P U2 R102 10W10 W，故 C 正确，副线圈电压最大值为 10 V，电容器的耐压值至少是 10 V，所以22D 正确；故选 C、D.答案：CD14.如图所示，垂直纸面的正方形匀强磁场区域内，有一材料相同、粗细均匀的正方形导体框abcd.现将导体框先后朝两个方向以v、3v速度

14、匀速拉出磁场，则导体框在上述两过程中，下列说法正确的是( )A导体框中产生的感应电流方向相同B通过导体框截面的电量相同C导体框中产生的焦耳热相同D导体框cd边两端电势差大小相同解析：在两次线框离开磁场的过程中，磁通量都减少，由楞次定律知，感应电流的方7向都为逆时针方向，A 正确；两次离开的过程磁通量的变化量相同，根据qn知通过 R导体框截面的电量相同，B 正确；产生的焦耳热Qt，由于两次的速度不同，故E2 RB2L3v R产生的热量不同，C 错误；以速度v匀速拉出磁场时，cd切割磁感线，相当于电源，所以导体框cd边两端电势差大小等于BLv，以速度 3v匀速拉出磁场时，导体框cd边两端电3 4势

15、差大小等于BLv，D 正确3 4答案：ABD三、非选择题(本题共 4 小题，共 54 分解答题应写出必要的文字说明、方程和重要演算步骤，答案中必须明确写出数值和单位)15.(12 分)如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一矩形线框abcd，线框的匝数为N，电阻为R，abcdL1，adbcL2.线框绕垂直于磁感线的轴OO以角速度做匀速转动求：(1)线框中感应电动势的最大值；(2)线框中感应电流的有效值解析：(1)线框中感应电动势的最大值：Em2NBL1NBL1L2.L2 2(2)感应电动势的有效值：E，Em2感应电流的有效值：I .E RNBL1L22R答案：(1)NBL1L2 (2) N

16、BL1L2 2R16(12 分)如图所示，交流发电机电动势的有效值E20 V，内阻不计，它通过一个R6 的指示灯 L1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：8(1)降压变压器初级、次级线圈匝数比；(2)发电机的输出功率解析：(1)彩色小灯泡额定电流IL A A，次级线圈总电流I224IL1 P U0.25 61 24A变压器输入功率等于I1U1I2U26 W，变压器原线圈电路中，利用欧姆定律可得EU1I1R6I1，代入E值解得I1 A (I13 A 应舍去，据题意是降压变压器，应6 I11 3I1I21 A)，所

17、以n1 n2I2 I13 1(2)发电机输出功率PI1E6.67 W.答案：(1)31 (2)6.67 W17(12 分)小明设计的电磁健身器的简化装置如图所示，两根平行金属导轨相距l0.50 m，倾角53，导轨上端串接一个 0.05 的电阻在导轨间长d0.56 m的区域内，存在方向垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度B2.0 T质量m4.0 kg 的金属棒CD水平置于导轨上，用绝缘绳索通过定滑轮与拉杆GH相连CD棒的初始位置与磁场区域的下边界相距s0.24 m一位健身者用恒力F80 N 拉动GH杆，CD棒由静止开始运动，上升过程中CD棒始终保持与导轨垂直当CD棒到达磁场上边界时健身者松手，

18、触发恢复装置使CD棒回到初始位置(重力加速度g10 m/s2，sin 530.8，不计其他电阻、摩擦力以及拉杆和绳索的质量)求：(1)CD棒进入磁场时速度v的大小；(2)CD棒进入磁场时所受的安培力FA的大小；(3)在拉升CD棒的过程中，健身者所做的功W和电阻产生的焦耳热Q.解析：(1)CD棒进入磁场前，由牛顿第二定律，得a12 m/s2Fmgsin m进入磁场时CD棒的速度为：v m/s2.4 m/s2as2 12 0.24(2)CD棒进入磁场时产生的感应电动势为：EBlv，感应电流为：I，Blv R9所以CD棒所受安培力FABIl48 N.B2l2v R(3)在拉升CD棒的过程中，健身者所

19、做的功为：WF(sd)64 J，由于 Fmgsin FA0，所以CD棒进入磁场后做匀速运动，在磁场中的运动时间为：t ，d v则电阻产生的焦耳热为：QI2Rt26.88 J.答案：(1)2.4 m/s (2)48 N (3)64 J 26.88 J18(18 分) 如图(a)所示，间距为l、电阻不计的光滑导轨固定在倾角为的斜面上在区域内有方向垂直于斜面的匀强磁场，磁感应强度为B；在区域内有垂直于斜面向下的匀强磁场，其磁感应强度Bt的大小随时间t变化的规律如图(b)所示t0 时刻在轨道上端的金属细棒ab从如图位置由静止开始沿导轨下滑，同时下端的另一金属细棒cd在位于区域 I 内的导轨上由静止释放

20、在ab棒运动到区域的下边界EF处之前，cd棒始终静止不动，两棒均与导轨接触良好已知cd棒的质量为m、电阻为R，ab棒的质量、阻值均未知，区域沿斜面的长度为 2l，在ttx时刻(tx未知)ab棒恰进入区域，重力加速度为g.求：图(a) 图(b)(1)通过cd棒电流的方向和区域内磁场的方向；(2)当ab棒在区域内运动时，cd棒消耗的电功率；(3)ab棒开始下滑的位置离EF的距离；(4)ab棒开始下滑至EF的过程中回路中产生的热量解析：(1)由右手定则可知通过cd棒电流的方向为d到c；再由左手定则可判断区域内磁场垂直于斜面向上(2)cd棒平衡，BIlmgsin ，得I.mgsin Blcd棒消耗的电

21、功率PI2R，得P.m2g2Rsin2 B2l210(3)ab棒在到达区域前做匀加速直线运动，agsin .F合 mcd棒始终静止不动，ab棒在到达区域前、后，回路中产生的感应电动势不变，则ab棒在区域中一定做匀速直线运动，可得Blvt，Blgsin tx. tBl2l tx所以tx .2l gsin ab棒在区域中做匀速直线运动的速度vt，2glsin 则ab棒开始下滑的位置离EF的距离hat2l3l.1 22x(4)ab棒在区域中运动的时间t2 ，2l vt2l gsin ab棒从开始下滑至EF的总时间：t总txt22 .2l gsin ab棒从开始下滑至EF的过程中闭合回路中产生的热量：QEIt总BlvtIt总4mglsin .答案：(1)电流方向由d到c，区域内的磁场方向为垂直于斜面向上(2) (3)3l (4)4mglsin m2g2Rsin2 B2l2