2019學(xué)年高二物理選修3-2(人教版)練習(xí)：模塊綜合檢測(2)

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 abed 放在垂直紙面向里的勻強磁場中, 在實行下列操作時，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（）（）X X X X ( X X XA .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.所以無論線圈如何運動，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.因為磁場是

2、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 準(zhǔn)確.答案：D2.如圖所示，理想變壓器的 a、b 端加上一交流電壓（電壓有效值 保持不變），副線圈 e、d 端所接燈泡 L 恰好正常發(fā)光.此時滑動變阻器的滑片 P 位于圖示位置.現(xiàn)將滑片下移（導(dǎo)線電阻不計），則以下說 法中準(zhǔn)確的是（）（）A. 燈仍能正常發(fā)光，原線圈輸入電流變小B. 燈不能正常發(fā)光，原線圈輸入功率變大C .燈不能正常發(fā)光，原線圈輸入電壓變大D .燈仍能正常發(fā)光，原線圈輸入功率不變解析：變壓器

3、的原、副線圈的電壓比等于匝數(shù)比，與負(fù)載無關(guān)， 將滑片 P 下移，副線圈電壓不變，燈仍能正常發(fā)光，電阻增大，流經(jīng) 電阻的電流減小，副線圈的電流減小，原線圈的電流也變小.答案：A3.如圖所示，理想變壓器的原線圈接 u= 11 000 2sin 100n（V）的 交變電壓，副線圈通過電阻 r= 6Q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 50 : 1B.交變電壓的頻率為 100 HzC .副線圈中電流的有效值為 4AD .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,

4、 所以變壓器的輸出電壓大于 220 V,原、畐 I線圈的匝數(shù)比小于 50 : 1, 故A 錯誤；由輸入電壓的表達式知，f= 100 兀=50 Hz，故 B 錯誤；副2n線圈中的電流與用電器中的電流相同，1 = 4 A，故 C 準(zhǔn)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， 相同高度 H的是（）（）II :H :,:薄強磴鐵:練強磯啟777777777777777777777777777777777777777777777

5、777777777A .三者同時落地D .乙、丙同時落地，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 培力防礙它的下落，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 準(zhǔn)確.答案：D5 .如圖所示，在鐵芯上、下分別繞有匝數(shù)ni= 800 和 n2= 200 的兩個線圈，上線圈兩端與 u=51sin 314t（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（）（）它們的正下方都放置一薄強磁鐵，現(xiàn)將甲、乙、丙拿至 處同時釋放（各線框下落過程中不翻轉(zhuǎn)），則以下說法準(zhǔn)確B.甲、乙同時落地,丙后落地C .甲、丙同時

6、落地,乙后落地甲后落地C. 12.7 VD . 144.0 V解析：根據(jù) u = 51sin 314t(V)可知交流電的最大值為 Um= 51 V, 則其有效值 Ui= 52 V = 52/2 V;由圖可知線圈 ni是原線圈，線圈 n 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 U；=覽可得U2=瓷 Ui=器筆V=詡V-9 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 準(zhǔn)確.但實際變壓器存有漏磁現(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 準(zhǔn)確.答案：A6如圖，邊長為 d 的正方形線圈，從位置 A 開始向右

7、運動，并穿 過寬為 L(Ld)的勻強磁場區(qū)域到達位置 B，則()()A .整個過程，線圈中始終有感應(yīng)電流B. 整個過程，線圈中始終沒有感應(yīng)電流C. 線圈進入磁場和離開磁場的過程中， 線圈中有感應(yīng)電流，方向 都是逆時針方向D. 線圈進入磁場過程中，感應(yīng)電流的方向為逆時針方向； 穿出磁 場AmrAmr nlnl一pxmH-8一陰0 0IfIf00 09 9的過程中，感應(yīng)電流的方向為順時針方向解析：在線圈進入或離開磁場的過程中，穿過線圈的磁通量發(fā)生 變化，有感應(yīng)電流產(chǎn)生，線圈完全在磁場中時，穿過線圈的磁通量不 變，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生；由右手定則可知，線圈進入磁場過程中，線 圈中感應(yīng)電流沿逆時針方向，線

8、圈離開磁場時，電流沿順時針方向， 由以上分析可知，D 準(zhǔn)確，A、B、C 錯誤.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（）（）圖甲圖乙A.220 V, 220 VB. 220 V, 110 VC. 110 V, 110 VD . 220 V, 0 V解析：首先要搞清楚變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

9、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 110V, 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，因為 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 準(zhǔn)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，圖中電壓表的

10、讀數(shù)為Ui，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（）（）A.Ui= 6 2 V U2= 6 VB.Ui= 6 V U2= 3 2 VC.U1= 6 2 V U26 VD.U1= 6 V U2 6 2 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) Ui= 6 V, 電容器耐壓值應(yīng)大于交流電壓的最大值，U2 6 2 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?2a,磁感應(yīng) 強度的大小為 B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

11、兩端電壓UAB與線框移動距離的關(guān)系圖象準(zhǔn)確的是（）（）解析：進入磁場時，注意UAB是路端電壓，應(yīng)該是電動勢的四分但有感應(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= B4V，電勢差方向始終相同，即 AB，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

12、 桿均做加速運動，電流將增大，圖乙中因為線 圈自感的防礙作用，感應(yīng)電流較甲圖小，安培阻力也較小，又加速度相同，則外力較甲圖小，甲圖中外力做功多，A 準(zhǔn)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如圖所示，將條形磁鐵插入閉合線圈，第一次用0.2 s,第二次之三，此時 E = Bav，所以UAB=3Bav4 ； 完全陽甲圖&用 0.4 s 并且兩次插入過程中磁鐵相對于線圈的起始和終止位置相同，則（）irNA .第一次穿過線圈的磁通量的最大值比第二次的

13、大B. 第一次穿過線圈的磁通量的變化比第二次的快C .第一次線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流比第二次的大D .第一次線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流比第二次的小解析：磁通量變化相同，第一次時間短，則第一次線圈中磁通量 變化較快，而不是大.故 A 錯誤，B 準(zhǔn)確；感應(yīng)電動勢的大小與磁通 量的變化率成正比，磁通量的變化率大，感應(yīng)電動勢大，產(chǎn)生的感應(yīng) 電流大，故 C 準(zhǔn)確，D 錯誤.答案：BC12.如圖所示，在水平面上有一固定的 U 形光滑金屬框架，框架 上放置一金屬桿 ah 在垂直紙面方向有一勻強磁場，下列情況中可能的 是（）A .若磁場方向垂直紙面向外，并且磁感應(yīng)強度增大時，桿ab 將向右移動B.若磁場方向垂直紙面向外

14、，并且磁感應(yīng)強度減小時，桿ab 將向右移動C .若磁場方向垂直紙面向里，并且磁感應(yīng)強度減小時，桿ab 將向右移動D .若磁場方向垂直紙面向里，并且磁感應(yīng)強度增大時，桿ab 將向右移動解析：若磁場方向垂直紙面向外，并且磁感應(yīng)強度增大時，根據(jù) 楞次定律，感應(yīng)電流的方向為順時針方向，根據(jù)左手定則，桿所受的 安培力方向向左，將向左運動.故 A 錯誤；若磁場方向垂直紙面向外， 并且磁感應(yīng)強度減小時，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的方向為逆時針方 向，根據(jù)左手定則，桿所受的安培力方向向右，將向右運動.故B 準(zhǔn)確；若磁場方向垂直紙面向里，并且磁感應(yīng)強度減小時，根據(jù)楞次定 律，感應(yīng)電流的方向為順時針方向，根據(jù)左手定則

15、，桿所受的安培力 方向向右，將向右運動，故 C 準(zhǔn)確；若磁場方向垂直紙面向里，并且 磁感應(yīng)強度增大時，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的方向為逆時針方向， 根據(jù)左手定則，桿所受的安培力方向向左，將向左運動，故D 錯誤.答案：BC13.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 00 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.以下判斷準(zhǔn)確的是（）（）圖乙A .電流表的示數(shù)為 10 A當(dāng)于正對面積變化，根據(jù)電容的決定式C=析電容的變化，當(dāng)B. 線圈轉(zhuǎn)動的角速度為 100 兀 r

16、ad/sC. 0.01 s 時線圈平面與磁場方向平行D. 0.02 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 Im= 10 2 A，周期 T =0 02s,因為電流表的示數(shù)為有效值，故示數(shù) I =Im= 10 A，選項 A22n準(zhǔn)確；角速度w=T= 100nrad/s，選項 B 準(zhǔn)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 準(zhǔn)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.傳感器是能將感受到的物理量（如力、熱、光

17、、聲等）轉(zhuǎn)換成便 于測量量（一般是電學(xué)量）的一種元件，在自動控制中有相當(dāng)廣泛的應(yīng) 用，如圖所示的裝置是一種測定液面高度的電容式傳感器，金屬芯線 與導(dǎo)電液體構(gòu)成一個電容器，從電容C 大小的變化情況就能反映出液面高度 h 的高低情況，則二者的關(guān)系是（）（）A. C 增大表示 h 增大 B. C 增大表示 h 減小C. C 減小表示 h 減小 D. C 減小表示 h 增大解析：金屬芯線與導(dǎo)電液體形成一個電容器，液面高度h 變化相 電容C增大時，根據(jù)電容的決定式C=4nkd 分析正對面積應(yīng)增大，則 知，液面高度 h 增大，當(dāng)電容 C 減小時，則液面高度減小，故 A、C 準(zhǔn)確，B、D錯誤.答案：AC三、

18、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， 上海某校操場上， 兩同學(xué)相距 L 為 10 m 左 右，在東偏北、西偏南 11。的沿垂直于地磁場方向的兩個位置上，面 對面將一并聯(lián)銅芯雙絞線，像甩跳繩一樣搖動，并將線的兩端分別接 在靈敏電流計上，雙絞線并聯(lián)后的電阻 R 約為 2Q,繩搖動的頻率配

19、 合節(jié)拍器的節(jié)奏，保持頻率在 2 Hz 左右.如果同學(xué)搖動繩子的最大圓 半徑 h 約為 1 m,電流計讀數(shù)的最大值 I 約為 3 mA.(1) 試估算地磁場的磁感應(yīng)強度的數(shù)值約為 _ 數(shù)學(xué)表達式B=_(由 R, I, L, f, h 等已知量表示) ).(2) 將兩人站立的位置，改為與剛才方向垂直的兩點上，那么電流計計數(shù)約為_.解析：( (1)搖動繩子的過程中，繩切割地磁場，當(dāng)擺動速度與地磁場垂直時，感應(yīng)電動勢最大，電流最大，由 E = BLv, v =wh,3=2fIRE = IR，得 B=2nLh 代入題目中已知數(shù)據(jù)，得 B 5X10-5T.(2)繩與磁均平行，不切割磁感線，電統(tǒng)計讀數(shù)為0

20、.IR答案:(1)5X10-5T2開開Lh(2)0四、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 r = 1 m、電阻為 R= 3.14Q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.3 4679能圖乙在圖丙中畫出感應(yīng)電流隨時間變化的i t 圖象（以逆時針方向為正）;求出線框中感應(yīng)電流的有效值.解析：（1）如圖所示.9I/R設(shè)電流的有效值為 I，則有:I1 2RT

21、=I：R3 + 係得 I = 2 A.18. （12 分）在航天事業(yè)中要用角速度計測量航天器的自轉(zhuǎn)角速度3,結(jié)構(gòu)如圖所示，當(dāng)系統(tǒng)繞軸 00轉(zhuǎn)動時，元件 A 在光滑桿上發(fā)生滑動，并輸出電信號成為航天器的制導(dǎo)信號源，已知A 質(zhì)量為 m,彈簧的勁度系數(shù)為 k,原長為 I。，電源電動勢為 E,內(nèi)阻不計，滑動變阻器總長為 I，電阻分布均勻，系統(tǒng)靜止時滑動變阻器觸頭 P 在中點，與固定接頭 Q 正對，當(dāng)系統(tǒng)以角速度3轉(zhuǎn)動時，求:01 彈簧形變量 x 與3的關(guān)系式；2電壓表示數(shù) U 與角速度3的關(guān)系式.解析：（1）由圓周運動規(guī)律知：i/AL.1 .32T3，kx=mW2R=m2(lo+x),即 kxmw2x=mw2l0,(2)由串聯(lián)電路的規(guī)律知： xmJ2IOEU = E =2、1l (k mJ)19. (15 分)如圖所示，a、b 是兩根平行直導(dǎo)軌，MN 和 OP 是垂 直跨在 a、b 上并可左右滑動的兩根平行直導(dǎo)線，每根長為I，導(dǎo)軌上接入阻值分別為 R 和 2R 的兩個電阻和一個板長為 L ，間距為 d 的平