部編版2020版高中物理模塊綜合試卷新人教版選修3-2

1、模塊綜合試卷（時間：90分鐘滿分：100分）一、選擇題（本題共12小題，每小題4分，共計(jì)48分.17題為單選題，812題為多選題, 全部選又的得4分，選對但不全的得 2分，有選錯的得0分）1 .如圖1所示，線圈L的電感很大，電源內(nèi)阻不可忽略，A、B是完全相同的兩只燈泡，當(dāng)開關(guān)S閉合時，下列判斷正確的是 （）yH圖1A. A燈比B燈先亮，然后 A燈熄滅B. B燈比A燈先亮，然后B燈逐漸變暗C. A燈與B燈一起亮，而后 A燈熄滅D. A燈與B燈一起亮，而后 B燈熄滅答案 B2.如圖2所示，光滑水平面上存在有界勻強(qiáng)磁場，金屬圓環(huán)直徑與磁場寬度相同.若圓環(huán)以一定的初速度沿垂直于磁場邊界的水平虛線，從位

2、置 1到位置2勻速通過磁場，在必要的時 間段內(nèi)施加必要的水平拉力保證其勻速前進(jìn)，以下說法正確的是（）圖2A.金屬圓環(huán)內(nèi)感應(yīng)電流方向先順時針再逆時針B.金屬圓環(huán)內(nèi)感應(yīng)電流經(jīng)歷兩次先增大后減小C.水平拉力的方向先向右后向左D.金屬圓環(huán)受到的安培力的方向先向左后向右答案 B3.如圖3甲所示的電路中，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為10： 1, A V均為理想電表,為光敏電阻（其阻值隨光強(qiáng)增大而減?。琇1和L2是兩個完全相同的燈泡.原線圈接入如圖乙1所示的正弦交流電壓U,下列說法正確的是（）甲乙A.電壓u的頻率為100 HzB.電壓表V的示數(shù)為22 VC.當(dāng)光強(qiáng)增大時，變壓器的輸入功率變大D.當(dāng)Li的燈

3、絲燒斷后，V示數(shù)變小 答案 C4.如圖4甲所示，矩形線圈abcd固定于方向相反的兩個磁場中，兩磁場的分界線OO恰好把線圈分成對稱的左右兩部分，兩磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示，規(guī)定磁 場垂直紙面向內(nèi)為正，線圈中感應(yīng)電流逆時針方向?yàn)檎?則線圈感應(yīng)電流隨時間的變化圖象為（答案解析因磁場是均勻變化的，由法拉第電磁感應(yīng)定律和歐姆定律知，感應(yīng)電流的大小不變,D項(xiàng)錯誤；在開始階段OO左側(cè)磁場增強(qiáng)，OO右側(cè)磁場減弱，由楞次定律可知線圈中有逆時針方向的感應(yīng)電流,A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯誤.5.用相同導(dǎo)線繞制的邊長為L或2L的四個閉合導(dǎo)線框，以相同的速度勻速進(jìn)入右側(cè)勻強(qiáng)磁場，如圖5所示.在每個線框進(jìn)入磁場的

4、過程中，M N兩點(diǎn)間的電壓分別為 U、U、U和3卜列判斷正確的是（）a. uaubucudc. ua=ubuc=udb. ua ut ut ud. ut ua ut1 000nn、一,一 一 1 npD.實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火白條件是 -=1 000,故選項(xiàng)出一 VC正確,D錯誤.1310.兩條平行虛線間存在一勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與紙面垂直.邊長為0.1 m、總電阻10（a）所示.已為0.005 的正方形導(dǎo)線框 abcd位于紙面內(nèi)，cd邊與磁場邊界平行，如圖知導(dǎo)線框一直向右做勻速直線運(yùn)動，cd邊于t = 0時刻進(jìn)入磁場.線框中感應(yīng)電動勢隨時間變化的圖線如圖（b）所示（感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r針時，感應(yīng)電動勢

5、取正）.下列說法正確的是E/V-0.01W向圖10A.磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為0.5 TB.導(dǎo)線框運(yùn)動速度的大小為0.5 m/sC.磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直于紙面向外D.在t=0.4 s至t = 0.6 s這段時間內(nèi)，導(dǎo)線框所受的安培力大小為0.1 N答案 BC解析導(dǎo)線框運(yùn)動的速度丫 = !=瞿 m/s = 0.5 m/s ,根據(jù)E= BLv= 0.01 V可知，B= 0.2 T,11 0.2A錯誤，B正確；根據(jù)楞次定律可知，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直于紙面向外，C正確；在t =0.4s至t = 0.6 s這段時間內(nèi)，導(dǎo)線框中的感應(yīng)電流I=E=黑 A = 2 A,安培力大小為F=BIL R 0.005= 0.

6、04 N , D 錯誤.11. 一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為 n1 ： n2 = 55： 3,原線圈輸入電壓 u隨時間t的變化規(guī) 律為u=220，2sin （100 nt） V .理想交流電壓表 V、理想交流電流表 A按如圖11所示方式 連接，副線圈接入一個 R= 6 a的電阻，則（）A.經(jīng)過1分鐘電阻B.與電阻R并聯(lián)的電壓表的示數(shù)約為20 VC.電流表A的示數(shù)約為0.11 AD.當(dāng)再將一個電阻與電阻R并聯(lián)時，變壓器的輸出電壓減小答案 AC解析 變壓器原線圈電壓有效值為220 V,則副線圈電壓為 U2=n2Ui = 73X220 V= 12 V,則ni 55電壓表讀數(shù)為12 V,經(jīng)過1分鐘電

7、阻R產(chǎn)生的焦耳熱為：Q= %=12in 30 F安=ma ,金屬桿的加速度為零時，金屬桿運(yùn)動的速度最大，此時的感應(yīng)電動勢E= Bdv,感應(yīng)電流1 =另，金屬桿受到的安培力 F安= BId,則金屬桿運(yùn)動的最大速度mgRA項(xiàng)正確；金屬桿從靜止釋放到達(dá)到最大速度過程中，由法拉第電磁感應(yīng)定律得，通過電阻R的電荷量為q = *=Bdx, B項(xiàng)錯誤；金屬桿2R 2R,一、，一一1 2. - mgx從靜止釋放到達(dá)到最大速度過程中,由能重寸恒可得，mg)sin 30 =mv+2Q解得，Q=m3g2R4B4d4C項(xiàng)錯誤.二、非選擇題（本題共5小題，共計(jì)52分）13. （6分）在研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)中.（1）為

8、了能明顯地觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，請?jiān)谌鐖D 用實(shí)線連接成相應(yīng)的實(shí)物電路圖.13所示的實(shí)驗(yàn)器材中選擇必要的器材，在圖中20 kUI-u電源圖13（2）將原線圈插入副線圈中，閉合開關(guān)，副線圈中的感應(yīng)電流方向與原線圈中電流的繞行方向（填“相同”或“相反”）.（3）將原線圈拔出時，副線圈中的感應(yīng)電流與原線圈中電流的繞行方向 或“相反”）.答案（1）見解析圖（2）相反（3）相同解析（1）實(shí)物電路圖如圖所示.（填“相同”（2）因閉合開關(guān)時，穿過副線圈的磁通量增大，由楞次定律知，感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向相反，故電流繞行方向相反.（3）將原線圈拔出時，穿過副線圈的磁通量減小，由楞次定律知，感應(yīng)電流的磁場方向與原

9、磁場方向相同，故電流繞行方向相同.14. （10分）如圖14所示，質(zhì)量 m 0.1 kg ,電阻R=0.3 Q ,長度l = 0.4 m的導(dǎo)體棒ab 橫放在U形光滑金屬框架上. 框架固定在絕緣水平面上，相距0.4 m的MM、NN相互平行，電阻不計(jì)且足夠長.電阻 R=0.1 Q的MN垂直于 MM .整個裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場 中，磁感應(yīng)強(qiáng)度 B= 1.0 T.現(xiàn)垂直于ab施加F= 2 N的水平恒力，使棒 ab從靜止開始運(yùn)動， 棒始終與MM、NN保持良好接觸.(1)求棒ab能達(dá)到的最大速度的大??；(2)若棒ab從靜止到剛好達(dá)到最大速度的過程中，導(dǎo)體棒 ab上產(chǎn)生的熱量 Q=1.2 J,求該 過

10、程中棒ab的位移大小.答案 (1)5 m/s (2)1.425 m解析(1) ab棒做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動，當(dāng)a=0時，達(dá)到最大速度 VmF=F 安=811EI =R + RE= BlVm/口 FR+R得 Vm=、目 2 5 m/s.(2)棒ab從靜止到剛好達(dá)到 Vm的過程中，設(shè)閉合電路產(chǎn)生的總熱量為Q總，Q R+R R對整個電路由功能關(guān)系得L-12Fx= Q 總 + 2mw解得 x= 1.425 m.15. (10分)如圖15所示，某小型水電站發(fā)電機(jī)的輸出功率為距離較遠(yuǎn)的用戶供電，為了減少電能損失，使用2 kV高壓輸電, 的電力，變壓器可視為理想變壓器，求： 4b-r . 10 kW 輸

11、出電壓為 400 V,向最后用戶得到220 V、9.5 kW h 1用戶升壓變壓器降IE變壓器圖15升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比(2)輸電線路導(dǎo)線的總電阻R降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n3 - n4.答案 (1)1 ： 5(2)20 Q (3)95 ： 11ni Ui1解析(1)升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n=u=5.2(2)輸電線損失的功率 A P= 0.5 kW = 12 R又 R = P2 = Ud 2所以 I2= 5 A, R= 20 Q .(3)降壓變壓器原線圈電壓U3= 12- 12Rn3 U3降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比 一=百95n4 U4“，口小解得一=n416.(12分)如圖

12、16所示是一個交流發(fā)電機(jī)的示意圖，線圈abcd處于勻強(qiáng)磁場中，已知 ab、bc邊長都為l=20 cm,勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度 B= T,線圈的匝數(shù) N= 10,線圈的總電阻 r = 5 Q ,外電路負(fù)載電阻 R= 15 Q ,線圈以 3=100 rad/s 的角速度繞垂直磁場的軸勻速 轉(zhuǎn)動，電表是理想電表.求:PTa(Jr圖16兩個電表的示數(shù);(2)從圖示位置開始轉(zhuǎn)過 45。過程中通過 R的電荷量;線圈勻速轉(zhuǎn)動一周外力所做的功.答案(1)電壓表示數(shù)為30 V,電流表示數(shù)為2 A (2)0.02 C(3)5 J解析(1)設(shè)正弦交流電源的電壓峰值為Em,有效值為E有Em= NBSj = NBl2w

13、= 40 / VEmE 有=-= 40 V ,2由閉合電路歐姆定律得電流表示數(shù)電壓表示數(shù)為 U= IR=30 V.(2)設(shè)線圈在這一過程所用時間為At ,流過R的電荷量為qq= I A t一 AE = NA tA = 2 i = BSSin 450= Bl2sin 45由以上各式求得=0.02 CA Bl2sin 45q=N7 =N-m轉(zhuǎn)動一周所用時間為T=彳噎s 外力所做的功等于閉合電路一個周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量&2即 W= Q= T. R+ r解得W 5 J.17. (14分)如圖17所示，兩根足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌MN PQ間距為l =0.5 m,其電阻不計(jì)，兩導(dǎo)軌及其構(gòu)成的平面均與水平面成30

14、角.完全相同的兩金屬棒ab、cd分別垂直導(dǎo)軌放置，兩棒兩端都與導(dǎo)軌始終有良好接觸，已知兩棒的質(zhì)量均為 0.02 kg,電阻均為R= 0.1整個裝置處在垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B= 0.2 T ,棒ab在平行于導(dǎo)軌向上的力 F作用下，沿導(dǎo)軌向上勻速運(yùn)動，而棒 cd恰好能保持靜止.取 g=10 m/s之, 問：圖17(1)通過cd棒的電流I是多少，方向如何？(2)棒ab受到的力F多大？棒cd每產(chǎn)生Q= 0.1 J的熱量，力 F做的功W是多少?答案 (1)1 A 方向由 d到 c (2)0.2 N (3)0.4 J解析 (1)棒cd受到的安培力Fcd= IlB棒cd在共點(diǎn)力作用下平衡，則 Fcd= min 30 聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得I = 1 A ,