2019年高中物理 模塊綜合檢測(cè) 教科版選修3-2.doc

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2019年高中物理 模塊綜合檢測(cè) 教科版選修3-2一、選擇題(本大題共8個(gè)小題，每小題6分共48分每小題至少有一個(gè)選項(xiàng)正確)1(xx資陽(yáng)高二期中)下列說(shuō)法正確的是()A只要閉合回路的磁通量足夠大，就一定有感應(yīng)電流產(chǎn)生B只要閉合回路的導(dǎo)體棒在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，就一定有感應(yīng)電流產(chǎn)生C感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻止感應(yīng)電流的磁通量的變化D感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向也可能與引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向一致【解析】產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件有兩個(gè)：一是閉合回路，二是磁通量發(fā)生變化，A、B中穿過(guò)閉合回路的磁通量不一定變化，所以A、B錯(cuò)；根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化，阻礙并非阻止，C錯(cuò)，D對(duì)【答案】D2.如圖1所示，截面為矩形的金屬導(dǎo)體，放在磁場(chǎng)中，當(dāng)導(dǎo)體中通有電流時(shí)，導(dǎo)體的上下表面的電勢(shì)有什么關(guān)系()圖1AUMUNBUMUNCUMUN.【答案】A3.圖2為某種交變電流的波形圖，每半個(gè)周期按各自的正弦規(guī)律變化，其有效值為()圖2A7 A B5 AC3 A D4 A【解析】根據(jù)電流有效值的定義得()2R()2RI2RT，解得I5 A，故B正確【答案】B4. (xx成都實(shí)驗(yàn)中學(xué)高二檢測(cè))一矩形金屬線圈，繞垂直磁場(chǎng)方向的轉(zhuǎn)軸在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)e隨時(shí)間t變化的情況如圖3所示下列說(shuō)法正確的是()圖3A此交流電的頻率為0.5 HzB此交流電的電動(dòng)勢(shì)有效值為2 VCt0.01 s時(shí)，線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直Dt0.02 s時(shí)，線圈磁通量變化率為零【解析】由圖像可以看出，此交變電流是正弦式電流，最大值為2 V，周期T0.02 s，所以頻率f1/T50 Hz；電動(dòng)勢(shì)的有效值EEm/ V V，所以選項(xiàng)A、B錯(cuò)；在t0.01 s和t0.02 s時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，線圈沒(méi)有切割磁感線的邊，線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直，線圈磁通量變化率為零，C、D選項(xiàng)正確【答案】CD5(xx綿陽(yáng)中學(xué)高二檢測(cè))如圖4所示，理想變壓器給負(fù)載供電，變壓器輸入電壓不變?nèi)绻?fù)載電阻的滑片向上移動(dòng)，則圖中所有交流電表的讀數(shù)及輸入功率變化情況正確的是()圖4AV1、V2不變，A1增大，A2減小，P增大BV1、V2不變，A1、A2增大，P增大CV1、V2不變，A1、A2減小，P減小DV1不變，V2增大，A1減小，A2增大，P減小【解析】在匝數(shù)比一定的情況下，輸出電壓決定于輸入電壓，輸入電壓U1不變，則輸出電壓U2不變；在匝數(shù)比一定，輸入電壓不變的情況下，輸入電流I1決定于輸出電流I2，故應(yīng)先分析輸出電流I2，而I2U2/R，滑片上移R變大，I2變小，又I1I2，I1變?。惠斎牍β蔖決定于輸出功率，PU1I1U2I2，U2不變、I2變小，所以P變小C對(duì)【答案】C6阿慈同學(xué)做了個(gè)有趣的實(shí)驗(yàn)，如圖5所示，水平面內(nèi)有兩根光滑平行金屬導(dǎo)軌，上面放著兩根金屬棒a、b(a、b與導(dǎo)軌接觸良好，且不會(huì)離開(kāi)導(dǎo)軌)其上方附近有一條形磁鐵，下列對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述正確的是()圖5A當(dāng)條形磁鐵N極朝下，向下運(yùn)動(dòng)時(shí)(未到達(dá)導(dǎo)軌平面)，a、b將靠攏B當(dāng)條形磁鐵N極朝下，向下運(yùn)動(dòng)時(shí)(未到達(dá)導(dǎo)軌平面)，a、b將分開(kāi)C當(dāng)條形磁鐵N極朝下，向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，a、b將遠(yuǎn)離D當(dāng)條形磁鐵N極朝下，向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，a、b將靠攏【解析】四根導(dǎo)體棒組成閉合回路，當(dāng)磁鐵迅速接近回路時(shí)，不管是N極還是S極向下，穿過(guò)回路的磁通量都增大，閉合回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流將“阻礙”原磁通量的增大a、b相互靠近，反之兩者會(huì)遠(yuǎn)離，選項(xiàng)A、C正確【答案】AC7(xx宜賓高二期末)利用超導(dǎo)材料零電阻的性質(zhì)，可實(shí)現(xiàn)無(wú)損耗輸電現(xiàn)有一直流電路，輸電線的總電阻為0.4 ，它提供給用電器的電功率為40 kW，電壓為800 V如果用臨界溫度以下的超導(dǎo)電纜替代原來(lái)的輸電線，保持供給用電器的功率和電壓不變，那么節(jié)約的電功率為()A1 kW B1.6103 kWC1.6 kW D10 kW【解析】用電器的額定電流為：IA50 A，輸電線上消耗功率P線I2R5020.4 W1000 W1 kW.所以若采用超導(dǎo)材料則線路上的損耗將被節(jié)約【答案】A8. (xx福建高考)如圖6，一圓形閉合銅環(huán)由高處從靜止開(kāi)始下落，穿過(guò)一根豎直懸掛的條形磁鐵，銅環(huán)的中心軸線與條形磁鐵的中軸線始終保持重合若取磁鐵中心O為坐標(biāo)原點(diǎn)，建立豎直向下為正方向的x軸，則圖中最能正確反映環(huán)中感應(yīng)電流i隨環(huán)心位置坐標(biāo)x變化的關(guān)系圖像是()圖6【解析】閉合銅環(huán)在下落過(guò)程中穿過(guò)銅環(huán)的磁場(chǎng)方向始終向上，磁通量先增加后減少，由楞次定律可判斷感應(yīng)電流的方向要發(fā)生變化，D項(xiàng)錯(cuò)誤；因穿過(guò)閉合銅環(huán)的磁通量的變化率不是均勻變化，所以感應(yīng)電流隨x的變化關(guān)系不可能是線性關(guān)系，A項(xiàng)錯(cuò)誤；銅環(huán)由靜止開(kāi)始下落，速度較小，所以穿過(guò)銅環(huán)的磁通量的變化率較小，產(chǎn)生的感應(yīng)電流的最大值較小，過(guò)O點(diǎn)后，銅環(huán)的速度增大，磁通量的變化率較大，所以感應(yīng)電流的反向最大值大于正向最大值，故B項(xiàng)正確，C項(xiàng)錯(cuò)誤【答案】B二、非選擇題(本大題共5小題，共52分按題目要求作答，解答題應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要演算步驟，只寫(xiě)出最后答案的不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題目，答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位)9(10分)一個(gè)邊長(zhǎng)為a1 m的正方形線圈，總電阻為R2 ，當(dāng)線圈以v2 m/s的速度通過(guò)磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.5 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)，線圈平面總保持與磁場(chǎng)垂直若磁場(chǎng)的寬度b1 m，如圖7所示，求：(1)線圈進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中感應(yīng)電流的大??；(2)線圈在穿過(guò)整個(gè)磁場(chǎng)過(guò)程中釋放的焦耳熱圖7【解析】(1)根據(jù)EBlv，I，知I A0.5 A.(2)線圈穿過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程中，由于b1 m，故線圈只在進(jìn)入和穿出時(shí)有感應(yīng)電流，故Q2I2Rt2I2R20.522 J0.5 J.【答案】(1)0.5 A(2)0.5 J10(10分)一矩形線圈，面積為S，匝數(shù)為N，在場(chǎng)強(qiáng)為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞著軸OO做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度為，磁場(chǎng)方向與轉(zhuǎn)軸垂直，當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到中性面位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，(1)寫(xiě)出線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的表達(dá)式(2)若線圈的電阻為r，與一個(gè)阻值為R的電阻組成閉合電路時(shí)，寫(xiě)出線圈中的電流瞬時(shí)值的表達(dá)式【解析】(1)EmNBS，其感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式由eEmsint得eNBSsint(2)根據(jù)閉合電路的歐姆定律ie/(Rr)sint【答案】(1)eNBSsint(2)isint11(10分)(xx廣元高二期末)如圖8所示，一半徑為r10 cm的圓形線圈共100匝，在磁感應(yīng)強(qiáng)度B T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，繞垂直于磁場(chǎng)方向的中心軸線OO以n600 r/min的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)線圈轉(zhuǎn)至中性面位置(圖中位置)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)圖8(1)寫(xiě)出線圈內(nèi)所產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式；(2)求線圈從圖示位置開(kāi)始在1/60 s時(shí)的電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值【解析】線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸線勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線圈內(nèi)產(chǎn)生正弦交變電動(dòng)勢(shì)，當(dāng)線圈平面在中性面時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，其表達(dá)式為eEmsin t.(1)eEmsin t，EmNBS(與線圈形狀無(wú)關(guān))，20 rad/s，故e100sin 20t(V)(2)當(dāng)t s時(shí)，e100sin(20) V50 V86.6 V.【答案】(1)e100sin 20t(V)(2)86.6 V12(10分)(xx石室中學(xué)高二檢測(cè))10匝線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生交變電動(dòng)勢(shì)e10sin20t(V)，求：(1)t0時(shí)線圈的磁通量和磁通量的變化率；(2)線圈從中性面開(kāi)始轉(zhuǎn)過(guò)180過(guò)程中，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值和最大值之比【解析】線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，根據(jù)線圈的磁通量的變化和電動(dòng)勢(shì)的變化關(guān)系，有：(1)因?yàn)镋mnBSnm，所以m Wb Wbt0時(shí)，電動(dòng)勢(shì)e0，磁通量為最大，磁通量的變化率為0.(2)線圈從中性面開(kāi)始轉(zhuǎn)過(guò)180過(guò)程的時(shí)間t s0.05 s感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)平均值和最大值及二者比值為n10 V.Em10 V，【答案】(1) Wb0(2)13(10分)(xx內(nèi)江高二期末)如圖9所示，固定在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的水平導(dǎo)軌abcd的間距L10.5 m，金屬棒ad與導(dǎo)軌左端bc的距離L20.8 m，整個(gè)閉合回路的電阻為R0.2 ，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B01 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)豎直向下穿過(guò)整個(gè)回路ad桿通過(guò)滑輪和細(xì)繩接一個(gè)質(zhì)量m0.04 kg的物體，不計(jì)一切摩擦現(xiàn)使磁場(chǎng)以0.2 T/s的變化率均勻地增大，求經(jīng)過(guò)多少時(shí)間物體剛好離開(kāi)地面？(g取10 m/s2)圖9【解析】物體剛要離開(kāi)地面時(shí)，其受到的拉力F等于它的重力mg，而拉力F等于棒所受的安培力，即：mg(B0t)IL1其中(B0)為t時(shí)刻的磁感應(yīng)強(qiáng)度，I為感應(yīng)電流感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)EL1L2感應(yīng)電流I解得：t(B0)5 s.【答案】5 s