人教版高中物理選修3-2模塊綜合測試卷【解析版】

1、人教版高中物理選修3-2模塊綜合測試卷總分值：100分90分鐘一、選擇題每題 4分，共40分1. 單匝閉合線框在勻強(qiáng)磁場中，繞垂直于磁場方向的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動。在轉(zhuǎn)動的過程中，線框中的最大磁通 量為0叫 最大感應(yīng)電動勢為 Em，以下說法中正確的選項(xiàng)是A .當(dāng)穿過線框的磁通量為零時(shí)，線框中感應(yīng)電動勢也為零B .當(dāng)穿過線框的磁通量減小時(shí)，線框中感應(yīng)電動勢也減小C.當(dāng)穿過線框的磁通量等于0.5 Qni時(shí)，線框中感應(yīng)電動勢不等于0.5EmD .線框轉(zhuǎn)動的角速度等于Em /2. 目前中國南極考察隊(duì)隊(duì)員正在地球南極考察，設(shè)想考察隊(duì)隊(duì)員在地球南極附近水平面上駕駛一輛冰車向前行進(jìn)時(shí)，由于地磁場作用，冰車兩端會有電

2、勢差，設(shè)駕駛員左方電勢為U1，右方電勢為 U2，那么以下說確的是A .向著南極點(diǎn)行進(jìn)時(shí)，U1比U2高B .背著南極點(diǎn)行進(jìn)時(shí)，U1比U2低C.在水平冰面上轉(zhuǎn)圈時(shí)，U1比U2高D .無論怎樣在水平冰面上行進(jìn)，U1總是低于U23. 將一個(gè)閉合金屬環(huán)用絲線懸于0點(diǎn)，如圖1所示。虛線左邊有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場，而右邊沒有 磁場。以下的現(xiàn)象能夠發(fā)生的是圖1A .金屬環(huán)的擺動不會停下來，一直做等幅擺動B .金屬環(huán)的擺動幅度越來越小，小到某一數(shù)值后做等幅擺動C.金屬環(huán)的擺動會很快停下來D .金屬環(huán)最后一次向左擺動時(shí)，最終停在平衡位置左側(cè)某一點(diǎn)處4. 如圖2所示，光滑無電阻的金屬框架 MON豎直放置，水平方

3、向的勻強(qiáng)磁場垂直MON平面，質(zhì)量為 m的金屬棒ab從/ abO=60。的位置由靜止釋放，兩端沿框架在重力作用下滑動。在棒由圖示的位置滑動到處于水平位置的過程中，ab中感應(yīng)電流的方向是A .由a到bB.由b到aC.先由a到b,再由b到a D .先由b到a,再由a到b5. 在圖3中，L為電阻很小的線圈，G1和G2為阻可不計(jì)、零點(diǎn)在表盤中央的電流計(jì)。當(dāng)開關(guān)K處于閉合狀態(tài)時(shí)，兩表的指針皆偏向右方。那么，當(dāng)開關(guān)K斷開時(shí)，將出現(xiàn)A . G1和G2的指針都立即回到零點(diǎn)B. G1的指針立即回到零點(diǎn)，而 G2的指針緩慢地回到零點(diǎn)C. G1的指針緩慢地回到零點(diǎn)，而G2的指針先立即偏向左方，然后緩慢地回到零點(diǎn)D.

4、G1的指針先立即偏向左方，然后緩慢地回到零點(diǎn)，而G2的指針緩慢地回到零點(diǎn) 6傳感器是把非電學(xué)量如速度、溫度、壓力等的變化轉(zhuǎn)化成電學(xué)量變化的一種元件，在自動控制中有著 相當(dāng)廣泛的應(yīng)用，如圖 4所示，是一種測定液面高度的電容式傳感器示意圖，金屬芯線與導(dǎo)電的液體形成一個(gè)電容器，從電容 C的大小變化就能反映導(dǎo)電液面的升降情況，兩者的關(guān)系是A . C增大表示h增大B. C增大表示D .C減小表示h增大7如圖5所示為一正弦式電流通過一電子元件后的波形圖，那么以下說確的是1/Ap A 30/01 0.02 0,03 Q04 尸圖5A 這也是一種交變電流B .電流的變化周期是 0.02sC.電流的變化周期是

5、0.01sD .電流通過100 Q的電阻時(shí)，1s產(chǎn)生熱量為100J&如圖6所示是一種熱敏電阻PTC元件的電阻R隨溫度t變化的關(guān)系圖線，這種元件具有發(fā)熱、控溫 雙重功能常見的電熱滅蚊器中就使用這種元件來加溫并控制溫度如果將該元件接到220V恒定電壓下,那么A 通電后，其電功率先增大后減小B .通電后，其電功率先減小后增大C.當(dāng)其發(fā)熱功率等于散熱功率時(shí)，溫度保持在t1不變D 當(dāng)其發(fā)熱功率等于散熱功率時(shí)，溫度保持在t1到t2之間的某一值不變A 這種電流表能測直流電流,圖b的讀數(shù)為2.4AB 這種電流表能測交流電流，圖b的讀數(shù)為0.4AC.這種電流表能測交流電流，圖b的讀數(shù)為3.6AD 這種電

6、流表既能測直流電流，又能測交流電流，圖b的讀數(shù)為3.6A9鉗形電流表的外形和結(jié)構(gòu)如圖 繞了 3匝，那么 7a所示。圖a中電流表的讀數(shù)為1.2A。圖b中用同一電纜線10如圖8所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10： 1, b是原線圈的中心抽頭，電壓表 V和電流表A均為理想電表，除滑動變阻器電阻R以外，其余電阻均不計(jì)，從某時(shí)刻開始在原線圈c、d兩端加上交變電壓，其瞬時(shí)值表達(dá)式為：U1220 2 sin100t(V)。以下說法中正確的選項(xiàng)是：(圖8A 當(dāng)單刀雙擲開關(guān)與 a連接時(shí)，電壓表的示數(shù)為 22V1t sB 600時(shí)，c、d兩點(diǎn)間的電壓瞬時(shí)值為 110VC.單刀雙擲開關(guān)與 a連接，滑動變阻器觸

7、頭向上移動的過程中，電壓表和電流表的示數(shù)均變小D 當(dāng)單刀雙擲開關(guān)由 a扳向b時(shí)，電壓表和電流表的示數(shù)均變小二、填空題每題 6分，共24分11 將金屬熱敏電阻、數(shù)字電流表、電源按圖9連接成電路將燒杯裝入 2/3的水，并用鐵架臺固定在加熱器上閉合開關(guān)S,當(dāng)熱敏電阻未放入熱水中時(shí)，電流表示數(shù)為I1 ;將熱敏電阻放入溫水中，電流表示數(shù)為I2 ;將熱敏電阻放入熱水中，電流表示數(shù)為13 那么I1、12、13的大小關(guān)系為12. 如圖10所示，邊長為0.5m和0.4m的矩形線圈，在斜向上B=0.1T的勻強(qiáng)磁場中從水平方向轉(zhuǎn)到豎直方向，假設(shè)B與水平方向間的夾角為 30°線圈電阻為0.01 Q，那么此過

8、程過線圈的電荷量為13如圖11所示，理想變壓器的初級線圈接在220V的正弦交流電源上，R 10 ，次級線圈、間匝數(shù)為10匝，當(dāng)把電鍵 K由擲向時(shí)，通過上的電流增加°.2A，那么通過變壓器鐵芯的最大磁通量變化率為14. 如圖12所示，變壓器的原線圈與兩個(gè)副線圈的匝數(shù)比為n1 ： n2 : n3=4 : 2 : 1,所連接的三個(gè)燈消耗的電功率一樣.那么通過每個(gè)燈的電流之比I1 : I2 : 13= 每個(gè)燈的電阻之比為R1 : R2 :R3= 三、計(jì)算題每題 9分，共36分15. 如圖13所示，有的計(jì)算機(jī)鍵盤的每一個(gè)鍵下面都連一小塊金屬片，與該金屬片隔有一定空氣隙的是另一塊小的固定金屬片，

9、這兩塊金屬片組成一個(gè)小電容器該電容器的電容CC可用公式S ed計(jì)算，式中常量e=9 X 10-12 F m-1 , S表示金屬片的正對面積，d表示兩金屬片間的距離.當(dāng)鍵被按下時(shí)，此小電容器的電容發(fā)生變化，與之相連的電子線路就能檢測出哪個(gè)鍵被按下了，從而給出相應(yīng)的信號.設(shè)每個(gè)金屬 片的正對面積為 50 mm2，鍵未按下時(shí)兩金屬片的距離為0.6 mm .如果電容變化了 0.25 pF，電子線路恰能檢測出必要的信號，求鍵至少要被按下多少mm ?圖1316. 如圖14所示，在絕緣光滑水平面上，有一個(gè)邊長為L的單匝正方形線框 abed，在外力的作用下以恒定的速率v向右運(yùn)動進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的有界勻強(qiáng)磁場

10、區(qū)域。線框被全部拉入磁場的過程中線框平面保持與磁場方向垂直，線框的ab邊始終平行于磁場的邊界。線框的四個(gè)邊的電阻值相等，均為R。求：在ab邊剛進(jìn)入磁場區(qū)域時(shí)，線框的電流大小。在ab邊剛進(jìn)入磁場區(qū)域時(shí)，ab邊兩端的電壓。在線框被拉入磁場的整個(gè)過程中，線框產(chǎn)生的熱量。eb*圖1417. 圖15甲所示，光滑且足夠長的金屬導(dǎo)軌 MN、PQ平行地固定在同一水平面上，兩導(dǎo)軌間距L=0.20m ,電阻R=0.40Q，導(dǎo)軌上停放一質(zhì)量 m=0.10kg的金屬桿ab，位于兩導(dǎo)軌之間的金屬桿的電阻 r=0.10 0,導(dǎo)軌的電阻可忽略不計(jì)。整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50T的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向豎直向下。現(xiàn)用一水

11、平外力F水平向右拉金屬桿，使之由靜止開始運(yùn)動，在整個(gè)運(yùn)動過程中金屬桿始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，假t=5.0s時(shí)，求：通過金屬設(shè)理想電壓表的示數(shù) U隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖乙所示。從金屬桿開始運(yùn)動經(jīng)桿的感應(yīng)電流的大小和方向；金屬桿的速度大??；外力F的瞬時(shí)功率。圖15其矩形線圈的長度 ab=0.25m,寬度bc=0.20m ,00轉(zhuǎn)動。線圈處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.40T的18. 如圖16所示為一個(gè)小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機(jī)的原理圖， 共有n=100匝，總電阻r=1.0 ，可繞與磁場方向垂直的對稱軸勻強(qiáng)磁場中，與線圈兩端相連的金屬滑環(huán)上接一個(gè)“3.0V, 1.8W"的燈泡，當(dāng)線圈以角速度3勻速轉(zhuǎn)

12、動時(shí),小燈泡消耗的功率恰好為 1.8W。不計(jì)轉(zhuǎn)動軸與電刷的摩擦1推導(dǎo)發(fā)電機(jī)線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的最大值的表達(dá)式Em=nB3 其中S表示線圈的面積2求線圈轉(zhuǎn)動的角速度3；3線圈以上述角速度轉(zhuǎn)動 100周過程中發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能。 O'圖16人教版高中物理選修3-2模塊綜合測試卷參考答案1. BCD 解析：線框在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生交變電流，磁通量最大時(shí)，電動勢最小，磁通量最小時(shí)，電動勢最大；當(dāng)磁通量等于0.5 ©m時(shí)，線框與磁場方向成 600角，那么電動勢應(yīng)為 2 Em；由Em=NBS=h m, 可知D正確，應(yīng)選BCD。2. BD 解析：在南極附近，地磁場磁感線的方向都是向上的

13、，向著南極點(diǎn)行進(jìn)或者背著南極點(diǎn)行進(jìn)時(shí)，冰車切割磁感線，由右手定那么可知，駕駛員右方電勢高于左方電勢；不管冰車怎樣在水平冰面上行進(jìn)，依 據(jù)右手定那么可判定，駕駛員右方電勢總是高于左方電勢。故BD正確。3. C解析：此題考查電磁阻尼。左邊有勻強(qiáng)磁場，金屬環(huán)在穿越磁場邊界時(shí)無論是進(jìn)入還是穿出，由 于磁通量發(fā)生變化，環(huán)一定有感應(yīng)電流產(chǎn)生。根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流將會阻礙相對運(yùn)動，所以擺動會很快停下來，這就是電磁阻尼現(xiàn)象。假設(shè)用能量守恒來解釋：有電流產(chǎn)生，就一定有機(jī)械能向電能轉(zhuǎn)化，擺 的機(jī)械能將不斷減小。擺動就會很快停下來。4. D 解析：回路面積先增加后減小，根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流先由b到a,再由a到

14、b。5. D 解析：K斷開后，自感電流的方向與G1原電流方向相反，與 G2原電流方向一樣.答案為 D .6. AC解析：電容器的電容 C決定于極板正對面積 S、極板間距離d以與極板間的電介質(zhì)這幾個(gè)因素如果某 一物理量的變化能引起上述某個(gè)因素的變化，從而引起電容的變化，那么，通過測定電容器的電容就可以確定上述物理量的變化在此題中，當(dāng)液面高度 h發(fā)生變化時(shí)，將導(dǎo)致接觸面積的變化，液面上升，接觸面 積增大，電容增大；液面下降，接觸面積減小，電容減小7. BD .解析：此電子元件為二極管由于電流方向不變，此電流為直流電，根據(jù)電流有效值得定義由公式l12Rt1+0= I2RT,其中 11=2 , t1=

15、0.01,T=0.02,解得 I =1A,1s 產(chǎn)生的熱量為 Q=50l2RT=100JU28 AD解析：由于電阻 R在通電后先減小后增加，又由R可知,p先增大后減小，故A正確，B錯(cuò)誤；9. D 解析：當(dāng)用同一電纜線繞了 3匝，加在電表上電壓為原來的 3倍，電流也為原來的 3倍。10. A解析：因?yàn)閁 2門2U2ni5，當(dāng)單刀雙擲開關(guān)與a 連接時(shí),U1=220V,ni:n2=10 : 1,解得：U2=22V,A 選項(xiàng)正確；ui220叫2 sin100 t, U1對B選項(xiàng)：因?yàn)?20 2 sin 100丄600110、2(V)B選項(xiàng)錯(cuò)誤;I2U2對C選項(xiàng)：滑動變阻器觸頭向上移動時(shí)，其電阻R變大，

16、由歐姆定律得R ,I2變小，電流表示數(shù)變小，而電壓表示數(shù)不變，因?yàn)樗氖緮?shù) U2是由U1和匝數(shù)比決定的，而這些量沒有變化，因此C錯(cuò)誤;U2 匹 U1對D選項(xiàng)：當(dāng)單刀雙擲開關(guān)由 a扳向b時(shí)，匝數(shù)n1變小，匝數(shù)n2和輸入電壓U1不變，由門1，得，U2變大,I2變大，因此電壓表和電流表示數(shù)均變大此題正確答案為 A.11.11 v 12 v 13 解析：由于熱敏電阻的阻值隨著溫度的升高而降低，故由UR可知,11 v I2 v I312.(、3+1)C解析：據(jù)法拉第電磁感應(yīng)率，可知線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為-BS 3 BS_ 22(1 J§)bsE= t =t=2 t(1. 3) BS而電荷量Q

17、=l t= 2 t ? R(1 3)BS 1,C2R213. 5 Wb/s.解析：由 U1/ n1 = U2/n2 = U 3 /n 3 得 U1/ n1 = U 3 U2/ (n 3 n2)可得 U1/ n1 =0 . 2V/匝，即每匝線 圈假設(shè)接一個(gè)伏特表其示數(shù)為0. 2V,所以結(jié)合法拉第電磁感應(yīng)定律可知那么通過變壓器鐵芯的最大磁通量變化率為 5 Wb/s .14. 1 : 1 : 2; 4 : 4 : 1解析：理想變壓器每個(gè)線圈的電壓之比等于它們的匝數(shù)比，理想變壓器的輸入功率等于輸出功率，那么有I1U1=I2U2+I3U3 ,U32U2I2U2=I3U3 , I2= U2 |3=I3;I

18、1U1=2I2U2 , I1= U1 12=12=13，那么：I1 : I2 : I3=1 : 1 : 2.三個(gè)燈泡消耗的功率相等，有I12R1=I22R2=I32R3得：R1 : R2 : R3=4 : 4 : 1.15. 0.15mm。解析：計(jì)算機(jī)鍵盤是一個(gè)電容傳感器，由題意知是改變兩極板間距改變電容，得到相應(yīng)的電信號。又因兩 極板間距減小，電容變大，設(shè)原間距為dO,至少要按下距離為 d,電子線路恰能檢測出必要的信號，那么C eSeScQC d0 eS9 10 12 50 10 6 0.6 10 30.25 10 12 0.6 10 39 10 12 50 106 m 0.15 103m，即 d=0.15mm。BLvB2L3v16.14R 23BLv/4 3 4R解析：1ab邊切割磁感線產(chǎn)生的電動勢為E=BLv所以通過線框的電流為E BLvI= 4R 4R2ab邊兩端電壓為路端電壓Uab=l 3R所以 Uab= 3BLv/43線框被拉入磁場的整個(gè)過程所用時(shí)間t=L/v2 3B L v線框中電流產(chǎn)生的熱量 Q=I2 4R t 4R17.解析：1由圖象可知，t=5.0s時(shí)的U=0.40V此時(shí)電路中的電流即通過金屬桿的電流l=U/R=1.0A用右手那么定