高中物理傳感器 模塊綜合檢測一粵教版選修32

1、模塊綜合檢測(一)(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，只有一個選項符合題目要求，選對的得3分，選錯或不答的得0分)1在變化的磁場中，穿過一個5匝的閉合線圈的磁通量每秒鐘均勻地增加了4 Wb，則()A線圈中的感應電動勢每秒鐘增加20 VB線圈中的感應電動勢每秒鐘增加10 VC線圈中的感應電動勢為20 VD線圈中的感應電動勢為0解析：閉合線圈的磁通量每秒鐘均勻地增加，線圈中會形成穩(wěn)定的感應電動勢，其大小為En5× V20 V故選C.答案：C2下面說法正確是()A感抗僅與電源頻率有關，與線圈自感系數(shù)無關B容抗僅與電

2、源頻率有關，與電容無關C感抗、容抗和電阻等效，對不同交變電流都是一個定值D感抗是由于電流變化時在線圈中產(chǎn)生了自感電動勢而對電流的變化產(chǎn)生的阻礙作用解析：由公式XL2fL得感抗與線圈自感系數(shù)有關，A錯誤根據(jù)公式XC，得容抗與電容也有關系，B錯誤感抗、容抗和電阻等效，對不同交變電流由不同的值，所以C錯誤感抗是由于電流變化時在線圈中產(chǎn)生了自感電動勢而對電流的變化產(chǎn)生的阻礙作用，D正確答案：D3某交流發(fā)電機給燈泡供電，產(chǎn)生正弦式交變電流的圖象如圖所示，下列說法中正確的是()A交變電流的頻率為0.02 HzB交變電流的瞬時表達式為i5cos 50t (A)C在t0.01 s時，交流發(fā)電機線圈位于中性面D

3、在t0.015 s時，電流改變方向解析：由圖象可知，交流電的周期為20×103 s0.02 s，頻率為f50 Hz，故A錯誤；交流電的角頻率為：10 rad/s，根據(jù)圖象可得，交變電流的瞬時表達式為iAcos t5cos 100t (A)，故B錯誤；在t0.01 s時，感應電流最大，所以此時穿過交流發(fā)電機線圈的磁通量的變化率最大，所以交流發(fā)電機線圈垂直于中性面，故C錯誤；在t0.015 s時，電流改變方向，故D正確答案：D4汽油機做功沖程開始時，汽缸中的汽油空氣混合氣要靠火花塞點燃，但是汽車蓄電池的電壓只有12 V，不能在火花塞中產(chǎn)生火花，為此設計了如圖所示的點火裝置，這個裝置的核心

4、是一個變壓器，它的初級線圈通過斷續(xù)開關連到蓄電池上，次級線圈接到火花塞的兩端，開關由機械進行自動控制，做功沖程開始時，開關由閉合變?yōu)閿嚅_，這樣就能在火花塞中產(chǎn)生火花，下列說法正確的是()A該設計方案不可行，因為蓄電池提供的是直流電，變壓器不能改變直流電壓B該設計方案可行，因為變壓器能將直流電改變?yōu)榻涣麟奀該設計方案可行，因為通過變壓器初級線圈的是變化的電流，可以通過變壓器在副線圈上產(chǎn)生高電壓D該變壓器可以是升壓變壓器，也可以是降壓變壓器解析：雖然變壓器不能對直流電進行變壓，但是本設計方案在做功沖程開始時，開關由閉合變?yōu)閿嚅_，通過變壓器初級線圈的是變化的電流，在變壓器鐵芯中的磁通量是變化的，能在

5、副線圈中產(chǎn)生瞬時高電壓，就能在火花塞中產(chǎn)生了火花，故選C.答案：C5如圖甲所示，電阻不計的“”形金屬框架abcd固定在傾角為的絕緣斜面上，空間有方向垂直于斜面的磁場，磁感應強度的變化規(guī)律如圖乙所示將一電阻為R的金屬棒PQ垂直于ab放置在框架上，構成面積為S的矩形PbcQ，PQ與框架接觸良好且始終靜止，則圖甲圖乙At1時刻棒PQ中無感應電流Bt1時刻棒PQ受安培力C在02t1內(nèi)，通過棒PQ的電荷量為D在02t1內(nèi)，棒PQ所產(chǎn)生的焦耳熱為解析：t1時刻穿過線圈的磁通量正發(fā)生變化，故棒PQ中有感應電流，選項A錯誤；根據(jù)FBIL，t1時刻磁感應強度B為零，故棒PQ不受安培力，選項B錯誤；根據(jù)q可知，在

6、02t1內(nèi)，通過棒PQ的電荷量為q，選項C正確；在02t1內(nèi)，棒PQ所產(chǎn)生的感應電動勢為：E，產(chǎn)生的焦耳熱為Q·2t1，選項D錯誤答案：C6如圖所示，R1為定值電阻，R2為負溫度系數(shù)的熱敏電阻，L為小燈泡，當溫度降低時()AR1兩端的電壓增大B電流表的示數(shù)增大C小燈泡的亮度變強 D小燈泡的亮度變?nèi)踅馕觯篟2與燈泡L并聯(lián)后與R1串聯(lián)，與電源構成閉合電路，當熱敏電阻溫度降低時，電阻R2增大，外電路電阻增大，電流表讀數(shù)減小，燈泡L電壓增大，燈泡亮度變強，R1兩端電壓減小，故C項正確，其余各項均錯答案：C7如圖所示，在長載流直導線近旁固定有兩平行光滑導軌A、B，導軌與直導線平行且在同一水平面

7、內(nèi)，在導軌上有兩可自由滑動的導體ab和cd.當載流直導線中的電流逐漸增強時，導體ab和cd的運動情況是()A一起向左運動B一起向右運動Cab和cd相向運動，相互靠近Dab和cd相背運動，相互遠離解析：當載流直導線中的電流逐漸增強時，穿過閉合回路abcd的磁通量增加，根據(jù)楞次定律，感應電流的磁場要阻礙磁通量的增加，故使得ab和cd相向運動，相互靠近，故選C.答案：C8如圖所示，一個水平放置的矩形閉合線框abcd，在水平放置的細長磁鐵S極中心附近落下，下落過程中線框保持水平且bc邊在紙外，ad邊在紙內(nèi)它由位置甲經(jīng)乙到丙，且甲、丙都靠近乙在這下落過程中，線框中感應電流的方向為()AabcdaBadc

8、baC從位置甲到乙時，abcda，從位置乙到丙時adcbaD從位置甲到乙時，adcba，從位置乙到丙時abcda解析：從甲到乙，原磁場方向豎直向下，磁通量減小，感應電流的磁場豎直向下，由右手定則可知感應電流為adcba，同理由乙到丙，原磁場方向豎直向上，磁通量增大，感應電流的磁場豎直向下，方向為adcba，B對答案：B9. 如圖所示，圓形線圈垂直放在勻強磁場里，第1秒內(nèi)磁場方向指向紙里，如圖(b)若磁感應強度大小隨時間變化的關系如圖 (a)，那么，下面關于線圈中感應電流的說法正確是()圖(a)圖(b)A在第1秒內(nèi)感應電流增大，電流方向為逆時針B在第2秒內(nèi)感應電流大小不變，電流方向為順時針C在第

9、3秒內(nèi)感應電流減小，電流方向為順時針D在第4秒內(nèi)感應電流大小不變，方向為順時針解析：第1 s內(nèi)磁通量均勻變化，所以產(chǎn)生的感應電流大小不變，根據(jù)楞次定律可得方向為逆時針，A錯誤；在第2秒內(nèi)，垂直向里的磁通量均勻減小，產(chǎn)生的感應電流大小不變，電流方向為順時針，B正確；同理這個時間段內(nèi)產(chǎn)生的感應電流大小都恒定，所以C錯誤；第四秒內(nèi)感應電流方向為逆時針，D錯誤答案：B10如圖甲為電熱毯的電路示意圖電熱毯接在u311sin 100t (V)的電源插座上電熱毯被加熱到一定程度后，由于裝置P的作用，使加在電熱絲ab兩端的電壓變?yōu)槿鐖D乙所示的波形，從而進入保溫狀態(tài)若電熱絲電阻保持不變，此時從圖甲中交流電壓表讀

10、出交流電的有效值是()圖甲圖乙A156 VB220 VC311 V D110 V解析：加圖乙電壓時，電熱絲在一個周期T2×102 s內(nèi)產(chǎn)生的熱量Q·，若給電熱絲加直流電壓U，則T時間內(nèi)產(chǎn)生相同的熱量Q·T.則由以上兩式可得U156 V，A正確答案： A二、多項選擇題(本大題共4小題，每小題4分，共16分在每小題給出的四個選項中，有多個選項符合題目要求，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯或不選的得0分)11.根據(jù)磁場對電流會產(chǎn)生作用力的原理，人們研制出一種新型的炮彈發(fā)射裝置電磁炮，它的基本原理如圖所示，下列結(jié)論中正確的是()A要使炮彈沿導軌向右發(fā)射，必須通

11、以自N向M的電流B要想提高炮彈的發(fā)射速度，可適當增大電流C使電流和磁感應強度的方向同時反向，炮彈的發(fā)射方向不變D要想提高炮彈的發(fā)射速度，可適當減少磁感應強度解析：由左手定則知當通以自M向N的電流時，炮彈受力向右，A錯誤；根據(jù)公式FBIL，增大電流或磁感應強度，安培力增大，加速度增大，通過相同的位移獲得速度增大，B正確，D錯誤；使電流和磁感應強度的方向同時反向，由左手定則知受力方向不變，C正確答案：BC12如圖所示的電路中，當半導體材料做成的熱敏電阻浸泡到熱水中時，電流表示數(shù)增大，則說明()A在溫度越高時，熱敏電阻阻值越小B在溫度越高時，熱敏電阻阻值越大C半導體材料溫度升高時，導電性能變差D半導

12、體材料溫度升高時，導電性能變好解析：由電流表的變化判斷半導體的電阻的變化，溫度升高時，由閉合電路歐姆定律可知電路中總電流增大，熱敏電阻阻值減小，則總電阻減小，故A、D正確答案：AD13.如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比是101，原線圈輸入交變電壓u100sin 50t (V)，在副線圈中串接有理想電流表和定值電阻R，電容器并聯(lián)在電阻R兩端，電阻阻值R10 ，關于電路分析，下列說法中正確的是()A電流表示數(shù)是1 AB電流表示數(shù)是 AC電阻R消耗的電功率為10 WD電容器的耐壓值至少是10 V解析：由題意知原線圈輸入電壓有效值為100 V，所以副線圈電壓為10 V，由于電容器通交流，所以電流

13、表示數(shù)大于1 A，故A、B錯誤；電阻R消耗的電功率為P W10 W，故C正確，副線圈電壓最大值為10 V，電容器的耐壓值至少是10 V，所以D正確；故選C、D.答案：CD14.如圖所示，垂直紙面的正方形勻強磁場區(qū)域內(nèi)，有一材料相同、粗細均勻的正方形導體框abcd.現(xiàn)將導體框先后朝兩個方向以v、3v速度勻速拉出磁場，則導體框在上述兩過程中，下列說法正確的是()A導體框中產(chǎn)生的感應電流方向相同B通過導體框截面的電量相同C導體框中產(chǎn)生的焦耳熱相同D導體框cd邊兩端電勢差大小相同解析：在兩次線框離開磁場的過程中，磁通量都減少，由楞次定律知，感應電流的方向都為逆時針方向，A正確；兩次離開的過程磁通量的變

14、化量相同，根據(jù)qn知通過導體框截面的電量相同，B正確；產(chǎn)生的焦耳熱Qt，由于兩次的速度不同，故產(chǎn)生的熱量不同，C錯誤；以速度v勻速拉出磁場時，cd切割磁感線，相當于電源，所以導體框cd邊兩端電勢差大小等于BLv，以速度3v勻速拉出磁場時，導體框cd邊兩端電勢差大小等于BLv，D正確答案：ABD三、非選擇題(本題共4小題，共54分解答題應寫出必要的文字說明、方程和重要演算步驟，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)15.(12分)如圖所示，在磁感應強度為B的勻強磁場中，有一矩形線框abcd，線框的匝數(shù)為N，電阻為R，abcdL1，adbcL2.線框繞垂直于磁感線的軸OO以角速度做勻速轉(zhuǎn)動求：(1)線框中

15、感應電動勢的最大值；(2)線框中感應電流的有效值解析：(1)線框中感應電動勢的最大值：Em2NBL1NBL1L2.(2)感應電動勢的有效值：E，感應電流的有效值：I.答案：(1)NBL1L2 (2) 16(12分)某交流發(fā)電機輸出功率為5×105 W，輸出電壓為1.0×103 V，已知輸電線的總電阻R40 ，在輸電線上損失的電功率等于輸電功率的5%，用戶使用電壓U380 V. 輸電所使用的變壓器均為理想變壓器求：(1)畫出輸電線路的示意圖(標明各部分的符號)(2)求所用升壓和降壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比各是多少？解析：(1)輸電線路的示意圖如圖所示(2)由功率的公式PUI

16、可得，發(fā)電機的輸出電流為I1500 A.輸電線的損耗的功率為P損5%×P5%×5×105 W2.5×104 W，由損失的功率 P損IR可得輸電線的電流為I2I325 A.I41.25×103 A.所以升壓變壓器的匝數(shù)比為，降壓變壓器的匝數(shù)比為.答案：(1)見解析 (2)17(12分)如圖所示，兩足夠長平行光滑的金屬導軌MN、PQ相距為L，導軌平面與水平面夾角30°，導軌電阻不計磁感應強度為B2 T的勻強磁場垂直導軌平面向上，長為L0.5 m的金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導軌上，且始終與導軌電接觸良好，金屬棒ab的質(zhì)量m1 kg、電

17、阻r1 .兩金屬導軌的上端連接右端電路，燈泡電阻RL4 ，定值電阻R12 ，電阻箱電阻R212 ，重力加速度為g10 m/s2，現(xiàn)閉合開關，將金屬棒由靜止釋放，下滑距離為s050 m時速度恰達到最大試求：(1)金屬棒下滑的最大速度vm；(2)金屬棒由靜止開始下滑2s0的過程中整個電路產(chǎn)生的電熱Q.解析：(1)當金屬棒勻速下滑時速度最大，設最大速度為vm，達到最大時，則根據(jù)平衡條件有：mgsin F安，又 F安ILB，I，EBLvm；R總R1r6 ，聯(lián)立解得最大速度：vm30 m/s.(2)由能量守恒知，mg2s0sin 30°Qmv，解得：Q50 J.答案：(1)30 m/s(2)5

18、0 J18(18分) 如圖(a)所示，間距為l、電阻不計的光滑導軌固定在傾角為的斜面上在區(qū)域內(nèi)有方向垂直于斜面的勻強磁場，磁感應強度為B；在區(qū)域內(nèi)有垂直于斜面向下的勻強磁場，其磁感應強度Bt的大小隨時間t變化的規(guī)律如圖(b)所示t0時刻在軌道上端的金屬細棒ab從如圖位置由靜止開始沿導軌下滑，同時下端的另一金屬細棒cd在位于區(qū)域I內(nèi)的導軌上由靜止釋放在ab棒運動到區(qū)域的下邊界EF處之前，cd棒始終靜止不動，兩棒均與導軌接觸良好已知cd棒的質(zhì)量為m、電阻為R，ab棒的質(zhì)量、阻值均未知，區(qū)域沿斜面的長度為2l，在ttx時刻(tx未知)ab棒恰進入?yún)^(qū)域，重力加速度為g.求：圖(a)圖(b)(1)通過cd棒電流的方向和區(qū)域內(nèi)磁場的方向；(2)當ab棒在區(qū)域內(nèi)運動時，cd棒消耗的電功率；(3)ab棒開始下滑的位置離EF的距離；(4)ab棒開始下滑至EF的過程中回路中產(chǎn)生的熱量解析：(1)由右手定則可知通過cd棒電流的方向為d到c；再由左手定則可判斷區(qū)域內(nèi)磁場垂直于斜面向上(2)cd棒平衡，BIlmgsin ，得I.cd棒消耗的電功率PI2R，得P.(3)ab