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

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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.

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