高中物理 模塊綜合檢測二新人教版選修32

1、模塊綜合檢測(二)(時間：90分鐘分值：100分)一、單項選擇題(本大題共10小題，每小題3分，共30分在每小題給出的四個選項中，只有一項符合題目要求)1.如圖所示，一個矩形線圈abcd放在垂直紙面向里的勻強磁場中，在進行下列操作時，整個線圈始終處于磁場之內(nèi)，線圈中能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()a線圈沿紙面向右移動b線圈沿紙面向下移動c線圈垂直紙面向外移動d線圈以ab邊為軸轉(zhuǎn)動解析：產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是：穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化因此無論線圈如何運動，關(guān)鍵是看其磁通量是否變化，從而判斷出是否有感應(yīng)電流產(chǎn)生由于磁場是勻強磁場，把線圈向右拉動，或向上拉動，或垂直紙面向外運動，其磁通量均不變化，均無感應(yīng)電

2、流產(chǎn)生，故a、b、c錯誤；當(dāng)線圈繞ab邊轉(zhuǎn)動時，其磁通量發(fā)生變化，有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故d正確答案：d2一矩形線圈在勻強磁場中轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生交變電流的電動勢為e220sin 100t v，關(guān)于這個交變電流的說法正確的是()a交流電的頻率為100 hz，周期為0.01 sb此交變電流電動勢的有效值為220 vc此交變電流電動勢的峰值約為380 vdt0時，線圈平面與中性面垂直，此時磁通量為零解析：由交流電的瞬時值表達式知最大值為220 v，故c錯誤；角速度100 rad/s，由頻率f hz50 hz，故a錯誤；t0時瞬時值e0知此時線圈與中性面重合，磁通量最大，故d錯誤答案：b3如圖所示，理想變壓器的原

3、線圈接u11 000sin 100t(v)的交變電壓，副線圈通過電阻r6的導(dǎo)線對“220 v，880 w”的電器rl供電，該電器正常工作由此可知()a原、副線圈的匝數(shù)比為501b交變電壓的頻率為100 hzc副線圈中電流的有效值為4 a d變壓器的輸入功率為880 w解析：輸入電壓的有效值為11 000 v，用電器的額定電壓為220 v，所以變壓器的輸出電壓大于220 v，原、副線圈的匝數(shù)比小于501，故a錯誤；由輸入電壓的表達式知，f50 hz，故b錯誤；副線圈中的電流與用電器中的電流相同，i4 a，故c正確；變壓器的輸出功率為用電器的功率和導(dǎo)線電阻損耗的功率之和，大于880 w，所以變壓器

4、的輸入功率大于880 w，故d錯誤答案：c4如圖所示，甲是閉合銅線框，乙是有缺口的銅線框，丙是閉合的塑料線框，它們的正下方都放置一薄強磁鐵，現(xiàn)將甲、乙、丙拿至相同高度h處同時釋放(各線框下落過程中不翻轉(zhuǎn))，則以下說法正確的是()a三者同時落地b甲、乙同時落地，丙后落地c甲、丙同時落地，乙后落地d乙、丙同時落地，甲后落地解析：甲是閉合銅線框，在下落過程中產(chǎn)生感應(yīng)電流，所受的安培力阻礙它的下落，故所需的時間長；乙沒有閉合回路，丙是塑料線框，故都不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，它們做自由落體運動，故d正確答案：d5如圖所示，在鐵芯上、下分別繞有匝數(shù)n1800和n2200的兩個線圈，上線圈兩端與u51sin 314

5、t(v)的交流電源相連，將下線圈兩端接交流電壓表，則交流電壓表的讀數(shù)可能是()a2.0 vb9.0 vc12.7 v d144.0 v解析：根據(jù)u51sin 314t(v)可知交流電的最大值為um51 v，則其有效值u1 v v；由圖可知線圈n1是原線圈，線圈n2是副線圈，如果變壓器是理想變壓器，那么輸入電壓和輸出電壓的關(guān)系有可得u2u1× v v9 v，因為交流電壓表指示的是有效值，故如果是理想變壓器則b正確但實際變壓器存在漏磁現(xiàn)象，故通過原線圈的磁通量大于通過副線圈的磁通量，故實際副線圈的輸出電壓小于9 v，故a正確答案：a6如圖所示，金屬棒ab原來處于靜止?fàn)顟B(tài)(懸掛)由于cd棒

6、的運動，導(dǎo)致ab棒向右擺動，則cd棒()a向右平動 b向左平動c向里平動 d向外平動解析：ab棒向右擺動，說明它受到的安培力方向向右，根據(jù)左手定則判斷出ab中的電流方向為ba.這說明cd棒的電流方向為dc，再根據(jù)右手定則判斷出cd棒的切割方向是向外，選項d正確答案：d7如圖所示甲、乙兩電路中，當(dāng)a、b兩端與e、f兩端分別加上220 v的交流電壓時，測得c、d間與g、h間的電壓均為110 v若分別在c、d兩端與g、h兩端加上110 v的交流電壓，則a、b間與e、f間的電壓分別為()a220 v，220 v b220 v，110 vc110 v，110 v d220 v，0 v解析：首先要搞清楚變

7、壓器和分壓器在改變電壓原理上的本質(zhì)不同對于變壓器，a、b間與c、d間的電壓比總是等于它們間線圈的匝數(shù)比，與哪一個是原線圈無關(guān)，故a、b間接220 v的交流電壓，c、d間的電壓為110 v，c、d間改接110 v的交流電壓，則a、b間應(yīng)輸出電壓為220 v；而對于分壓器，當(dāng)e、f間接220 v的電壓時，電阻的e、g與f、g部分串聯(lián)，g、h間電壓僅是f、g部分電阻的電壓，當(dāng)g、h間接110 v的電壓時，由于e、g部分無電流，e、g兩點等電勢，故e、f間的電壓等于g、h間的電壓，故只有選項b正確答案：b8.交變電流電壓的有效值為6 v，它和電阻r1、r2及電容器c、電壓表一起連接成如圖所示的電路，圖

8、中電壓表的讀數(shù)為u1，為了保證電容器c不被擊穿，電容器的耐壓值為u2，電容器在電路中正常工作，則()au16 vu26 vbu16 vu23 vcu16 vu26 vdu16 vu26 v解析：電壓表讀數(shù)為交流電壓的有效值，所以電壓表讀數(shù)u16 v，電容器耐壓值應(yīng)大于交流電壓的最大值， u26 v.答案：d9如圖所示，垂直紙面向里的勻強磁場的區(qū)域?qū)挾葹?a，磁感應(yīng)強度的大小為b.一邊長為a、電阻為4r的正方形均勻?qū)Ь€框abcd從圖示位置開始沿水平向右方向以速度v勻速穿過磁場區(qū)域，在圖乙中線框a、b兩端電壓uab與線框移動距離的關(guān)系圖象正確的是()解析：進入磁場時，注意uab是路端電壓，應(yīng)該是電

9、動勢的四分之三，此時ebav，所以uab；完全進入后，沒有感應(yīng)電流，但有感應(yīng)電動勢，大小為bav，穿出磁場時電壓應(yīng)該是電動勢的四分之一，uab，電勢差方向始終相同，即a>b，由以上分析可知選d.答案：d10如圖所示，甲、乙兩圖是兩個與勻強磁場垂直放置的金屬框架，乙圖中除了一個電阻極小、自感系數(shù)為l的線圈外，兩圖其他條件均相同如果兩圖中ab桿均以相同初速度、相同加速度向右運動相同的距離，外力對ab桿做功的情況是()a甲圖中外力做功多 b兩圖中外力做功相等c乙圖中外力做功多 d無法比較解析：兩圖中ab桿均做加速運動，電流將增大，圖乙中由于線圈自感的阻礙作用，感應(yīng)電流較甲圖小，安培阻力也較小，

10、 又加速度相同，則外力較甲圖小， 甲圖中外力做功多，a正確答案：a二、多項選擇題(本題共4小題，每小題5分，共20分在每小題給出的四個選項中有多項符合題目要求，全部選對得5分，漏選得3分，錯選或不選得0分)11自然界的電、熱和磁等現(xiàn)象都是相互聯(lián)系的，很多物理學(xué)家為尋找它們之間的聯(lián)系做出了貢獻下列說法正確的是()a奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，揭示了電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象之間的聯(lián)系b歐姆發(fā)現(xiàn)了歐姆定律，說明了熱現(xiàn)象和電現(xiàn)象之間存在聯(lián)系c法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，揭示了磁現(xiàn)象和電現(xiàn)象之間的聯(lián)系d焦耳發(fā)現(xiàn)了電流的熱效應(yīng)，定量給出了電能和熱能之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系解析：奧斯特發(fā)現(xiàn)的電流的磁效應(yīng)表明了電能生磁，a正確歐姆定

11、律描述了電流與電阻、電壓與電動勢之間的關(guān)系，焦耳定律才揭示了熱現(xiàn)象與電現(xiàn)象間的聯(lián)系，b錯誤，d正確法拉第發(fā)現(xiàn)的電磁感應(yīng)現(xiàn)象表明了磁能生電，c正確答案：acd12如圖所示，光滑固定導(dǎo)軌m、n水平放置，兩根導(dǎo)體棒p、q平行放于導(dǎo)軌上，形成一個閉合回路當(dāng)一條形磁鐵從高處下落接近回路時()ap、q將互相靠攏 bp、q將互相遠離c磁鐵的加速度仍為gd磁鐵的加速度小于g解析：方法一設(shè)磁鐵下端為n極，如圖所示，根據(jù)楞次定律可判斷出p、q中的感應(yīng)電流方向，根據(jù)左手定則可判斷p、q所受安培力的方向可見，p、q將互相靠攏由于回路所受安培力的合力向下，由牛頓第三定律，磁鐵將受到向上的反作用力，從而加速度小于g.當(dāng)磁

12、鐵下端為s極時，根據(jù)類似的分析可得到相同的結(jié)果所以，本題應(yīng)選ad方法二根據(jù)楞次定律的另一表述感應(yīng)電流的效果，總要反抗產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因，本題中“原因”是回路中磁通量的增加，歸根結(jié)底是磁鐵靠近回路，“效果”便是阻礙磁通量的增加和磁鐵的靠近，所以，p、q將互相靠近且磁鐵的加速度小于g.答案：ad13圖甲是小型交流發(fā)電機的示意圖，兩磁極n、s間的磁場可視為水平方向的勻強磁場，a為交流電流表線圈繞垂直于磁場方向的水平軸oo沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動從圖示位置開始計時，產(chǎn)生的交變電流隨時間變化的圖象如圖乙所示以下判斷正確的是()a電流表的示數(shù)為10 ab線圈轉(zhuǎn)動的角速度為100 rad/sc0.01 s時線圈

13、平面與磁場方向平行d0.02 s時電阻r中電流的方向自右向左解析：由題圖乙可知交流電電流的最大值是im10 a，周期t0.02 s，由于電流表的示數(shù)為有效值，故示數(shù)i10 a，選項a正確；角速度100 rad/s，選項b正確；0.01 s時線圈中的感應(yīng)電流達到最大，感應(yīng)電動勢最大，則穿過線圈的磁通量變化最快，磁通量為0，故線圈平面與磁場方向平行，選項c正確；由楞次定律可判斷出0.02 s時流過電阻的電流方向自左向右，選項d錯誤答案：abc14.(多選)如圖所示，內(nèi)壁光滑、水平放置的玻璃圓環(huán)內(nèi)，有一直徑略小于圓環(huán)直徑的帶正電的小球，以速率v0沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動(俯視)，若在此空間突然加上方向豎

14、直向上、磁感應(yīng)強度b隨時間成正比例增加的變化磁場設(shè)運動過程中小球帶電荷量不變，那么()a小球?qū)ΣＡA環(huán)的壓力一定不斷增大b小球所受的磁場力一定不斷增大c小球先沿逆時針方向減速運動，過一段時間后沿順時針方向加速運動d磁場力對小球一直不做功解析：變化的磁場將產(chǎn)生感生電場，這種感生電場由于其電場線是閉合的，也稱為渦旋電場，其電場強度方向可借助電磁感應(yīng)現(xiàn)象中感應(yīng)電流方向的判定方法，使用楞次定律判斷當(dāng)磁場增強時，會產(chǎn)生順時針方向的渦旋電場，電場力先對小球做負功使其速度減為零，后對小球做正功使其沿順時針方向做加速運動，所以c正確；磁場力始終與小球運動方向垂直，因此始終對小球不做功，d正確；小球在水平面內(nèi)沿

15、半徑方向受兩個力作用：環(huán)的壓力fn和磁場的洛倫茲力f，這兩個力的合力充當(dāng)小球做圓周運動的向心力，其中fbqv，磁場在增強，球速先減小，后增大，所以洛倫茲力不一定總在增大；向心力f向m，其大小隨速度先減小后增大，因此壓力fn也不一定始終增大故正確答案為c、d.答案：cd三、實驗題(本題共2小題，共15分)15(6分)在探究產(chǎn)生感應(yīng)電流條件的實驗中，實驗室提供了下列器材：電源、開關(guān)、電流表、大小螺線管、鐵芯、滑動變阻器、導(dǎo)線若干，如圖所示請按照實驗的要求連好實驗電路解析：大螺線管和電流表組成閉合電路；帶鐵芯的小螺線管、滑動變阻器、電源、開關(guān)組成閉合回路如圖所示16(9分)如圖所示，先后以速度v1和

16、v2(v12v2)，勻速地把同一線圈從同一位置拉出有界勻強磁場的過程中，在先后兩種情況下：(1)線圈中的感應(yīng)電流之比i1i2_(2)線圈中產(chǎn)生的熱量之比q1q2_(3)拉力做功的功率之比p1p2_答案：(1)21(2)21(3)41四、計算題(本題共3小題，共35分，解答時應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)17(8分)如圖甲所示，在周期性變化的勻強磁場區(qū)域內(nèi)有垂直于磁場的半徑為r1 m、電阻為r3.14的金屬圓形線框，當(dāng)磁場按圖乙所示規(guī)律變化時，線框中有感應(yīng)電流產(chǎn)生(1)在圖丙中畫出感應(yīng)電流隨時間變化的it圖象

17、(以逆時針方向為正)；(2)求出線框中感應(yīng)電流的有效值解析：(1)如圖所示(2)設(shè)電流的有效值為i，則有：i2rtir·ir·，得i a.18(12分)如圖所示，一小型發(fā)電機內(nèi)有n100 匝的矩形線圈，線圈面積s0.10 m2，線圈電阻可忽略不計在外力作用下矩形線圈在b0.10 t的勻強磁場中，以恒定的角速度100 rad/s繞垂直于磁場方向的固定軸oo勻速轉(zhuǎn)動，發(fā)電機線圈兩端與r100 的電阻構(gòu)成閉合回路求：(1)線圈轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的最大值；(2)從線圈平面通過中性面時開始，線圈轉(zhuǎn)為90°角的過程中通過電阻r的電荷量；(3)線圈勻速轉(zhuǎn)動10 s，電流通過電

18、阻r產(chǎn)生的焦耳熱解析：(1)線圈中感應(yīng)電動勢的最大值emnbs3.14×102 v(314 v，100 v也同樣得分)(2)設(shè)從線圈平面通過中性面時開始，線圈轉(zhuǎn)過90°角所用時間為t，線圈中的平均感應(yīng)電動勢n，通過電阻r的平均電流，在t時間內(nèi)通過電阻的電荷量qt1.0×102 c.(3)矩形線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動產(chǎn)生正弦式交變電流，電阻兩端電壓的有效值uem，經(jīng)過t10 s，電流通過電阻產(chǎn)生的焦耳熱q熱t(yī)，解得q熱4.9×103 j.19(13分)如圖(a)所示，平行長直金屬導(dǎo)軌水平放置，間距l(xiāng)0.4 m導(dǎo)軌右端接有阻值r1 的電阻，導(dǎo)體棒垂直放置在導(dǎo)軌上，且接觸良好，導(dǎo)體棒及導(dǎo)軌的電阻均不計，導(dǎo)軌間正方形區(qū)域abcd內(nèi)有方向豎直向下的勻強磁場，bd連線與導(dǎo)軌垂直，長度也為l.從0時刻開始，磁感應(yīng)