高中物理人教版2第六章傳感器 模塊綜合測(cè)評(píng)(二)

模塊綜合測(cè)評(píng)(二)(時(shí)間：60分鐘滿分：100分)一、選擇題(本題共10小題，每小題6分，共60分，在每小題給出的四選項(xiàng)中，第1～7題只有一項(xiàng)符合題目要求，第8～10題有多項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分)1．一閉合線圈置于磁場(chǎng)中，若磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖1乙所示，線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E隨時(shí)間t變化的圖象是()圖1【解析】由E＝eq\f(ΔΦ,Δt)＝eq\f(ΔB,Δt)·S可知，因磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的變化率eq\f(ΔB,Δt)是分段恒定的，因此電動(dòng)勢(shì)E隨時(shí)間變化的規(guī)律也是分段恒定的，故D正確．【答案】D2．如圖2所示電路中，線圈L與燈泡LA并聯(lián)，當(dāng)合上開(kāi)關(guān)S后燈LA正常發(fā)光．已知，線圈L的電阻小于燈泡LA的電阻．則下列現(xiàn)象可能發(fā)生的是()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：94530103】圖2A．當(dāng)斷開(kāi)S時(shí)，燈泡LA立即熄滅B．當(dāng)斷開(kāi)S時(shí)，燈泡LA突然閃亮一下，然后逐漸熄滅C．若把線圈L換成電阻，斷開(kāi)S時(shí)，燈泡LA逐漸熄滅D．若把線圈L換成電阻，斷開(kāi)S時(shí)，燈泡LA突然閃亮一下，然后逐漸熄滅【解析】當(dāng)斷開(kāi)S時(shí)，線圈L產(chǎn)生斷電自感，燈泡LA突然閃亮一下，然后逐漸熄滅，B項(xiàng)正確，A項(xiàng)錯(cuò)誤；若把線圈L換成電阻，斷開(kāi)S時(shí)，燈炮LA立即熄滅，C、D均錯(cuò)誤．【答案】B3．(2023·邵陽(yáng)高二檢測(cè))理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比n1∶n2＝2∶1，且在輸入、輸出回路中分別接有相同的純電阻，如圖3所示，原線圈接在電壓為U的交流電源上，則副線圈的輸出電壓為()圖3\f(U,2) B．eq\f(U,3)C．eq\f(2,5)U D．eq\f(3,4)U【解析】設(shè)原線圈中的電流為I，則副線圈中的電流為2I；設(shè)原線圈的輸入電壓為U1，則副線圈的輸出電壓為U2＝eq\f(U1,2)＝2IR，所以U1＝4IR，而U＝IR＋U1＝5IR，所以副線圈的輸出電壓為U2＝eq\f(2,5)U，故正確選項(xiàng)為C.【答案】C4.(2023·四川高考)如圖4所示，接在家庭電路上的理想降壓變壓器給小燈泡L供電，如果將原、副線圈減少相同匝數(shù)，其他條件不變，則()圖4A．小燈泡變亮B．小燈泡變暗C．原、副線圈兩端電壓的比值不變D．通過(guò)原、副線圈電流的比值不變【解析】由于家庭電路上理想變壓器為降壓變壓器，故n1>n2，當(dāng)原、副線圈減少相同的匝數(shù)時(shí)，其變壓比eq\f(n′1,n′2)變大，根據(jù)eq\f(U1,U2)＝eq\f(n′1,n′2)，U1一定，U2變小，故小燈泡變暗，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)B正確；由eq\f(U1,U2)＝eq\f(n′1,n′2)知，原、副線圈電壓的比值變大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；根據(jù)eq\f(I1,I2)＝eq\f(n′2,n′1)，則通過(guò)原、副線圈電流的比值變小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．【答案】B5．(2023·渭南高二檢測(cè))為了能安全對(duì)某一高電壓U、大電流I的線路進(jìn)行測(cè)定，圖中接法可行的是(繞組匝數(shù)n1>n2)()【解析】電流互感器是將大電流變成便于測(cè)量的小電流，由eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)知I2＝eq\f(n1,n2)I1，副線圈的匝數(shù)應(yīng)大于原線圈的匝數(shù)且測(cè)量時(shí)應(yīng)串聯(lián)在被測(cè)電路中，A、C錯(cuò)誤；電壓互感器是將高電壓變成低電壓，由eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)知U2＝eq\f(n2,n1)U1，n1應(yīng)大于n2，且測(cè)量時(shí)應(yīng)并聯(lián)在待測(cè)電路中，B正確，D錯(cuò)誤．【答案】B6．(2023·煙臺(tái)高二檢測(cè))兩金屬棒和三根電阻絲如圖5連接，虛線框內(nèi)存在均勻變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，三根電阻絲的電阻大小之比R1∶R2∶R3＝1∶2∶3，金屬棒電阻不計(jì)．當(dāng)S1、S2閉合，S3斷開(kāi)時(shí)，閉合的回路中感應(yīng)電流為I，當(dāng)S2、S3閉合，S1斷開(kāi)時(shí)，閉合的回路中感應(yīng)電流為5I；當(dāng)S1、S3閉合，S2斷開(kāi)時(shí)，閉合的回路中感應(yīng)電流是()圖5A．0 B．3IC．6I D．7I【解析】由R1∶R2∶R3＝1∶2∶3得令R1＝R，R2＝2R，R3＝、S2閉合時(shí)R1，R2組成閉合回路，有E1＝3IR；S2、S3閉合時(shí)R2，R3組成閉合回路，有E2＝25IR；則S1、S3閉合時(shí)R1，R3組成閉合回路，有E1＋E2＝4IxR，所以Ix＝7I.【答案】D7．如圖6所示，A是長(zhǎng)直密繞通電螺線管．小線圈B與電流表連接，并沿A的軸線Ox從O點(diǎn)自左向右勻速穿過(guò)螺線管A.下面4個(gè)選項(xiàng)能正確反映通過(guò)電流表中電流I隨x變化規(guī)律的是()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：94530104】圖6【解析】通電螺線管產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng)，磁場(chǎng)特征為：兩極附近最強(qiáng)且不均勻，管內(nèi)場(chǎng)強(qiáng)近似勻強(qiáng)．當(dāng)小線圈穿過(guò)兩極時(shí)，因磁場(chǎng)不均勻，故穿過(guò)小線圈的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，且因磁場(chǎng)的變化不同，故在小線圈中感應(yīng)出方向相反的電流，小線圈在螺線管內(nèi)部運(yùn)動(dòng)時(shí)，因穿越區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度不變，小線圈中沒(méi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生．【答案】C8．(2023·江蘇高考)電吉他中電拾音器的基本結(jié)構(gòu)如圖7所示，磁體附近的金屬弦被磁化，因此弦振動(dòng)時(shí)，在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流經(jīng)電路放大后傳送到音箱發(fā)出聲音．下列說(shuō)法正確的有()圖7A．選用銅質(zhì)弦，電吉他仍能正常工作B．取走磁體，電吉他將不能正常工作C．增加線圈匝數(shù)可以增大線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)D．弦振動(dòng)過(guò)程中，線圈中的電流方向不斷變化【解析】銅不能被磁化，銅質(zhì)弦不能使電吉他正常工作，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；取走磁體后，弦的振動(dòng)無(wú)法通過(guò)電磁感應(yīng)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，音箱不能發(fā)聲，選項(xiàng)B正確；增加線圈匝數(shù)，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E＝Neq\f(ΔΦ,Δt)知，線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)變大，選項(xiàng)C正確；弦振動(dòng)過(guò)程中，線圈中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向發(fā)生變化，則感應(yīng)電流的方向不斷變化，選項(xiàng)D正確．【答案】BCD9．照明供電線路的路端電壓基本上是保持不變的．可是我們?cè)谕砩掀摺它c(diǎn)鐘用電高峰時(shí)開(kāi)燈，電燈比深夜時(shí)要顯得暗些．這是因?yàn)橛秒姼叻鍟r(shí)()A．總電阻比深夜時(shí)大，供電線路上的電流小，每盞燈兩端的電壓較低B．總電阻比深夜時(shí)大，供電線路上的電流小，通過(guò)每盞燈的電流較小C．總電阻比深夜時(shí)小，供電線路上的電流大，輸電線上損失的電壓較大D．總電阻比深夜時(shí)小，供電線路上的電流大，每盞燈兩端的電壓較低【解析】在晚上七、八點(diǎn)鐘時(shí)，電路上并聯(lián)的燈較多，則根據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn)可知，此時(shí)總電阻比深夜時(shí)小，再由歐姆定律可知，供電線路上的電流大，輸電線上損失的電壓U損＝IR增大，每盞燈兩端的電壓也就較低．【答案】CD10．如圖8所示邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形閉合線圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，以一條邊為軸，以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸與B垂直，線圈總電阻為R，導(dǎo)線電阻不計(jì)，下列說(shuō)法正確的是()圖8A．電壓表示數(shù)為BL2ω/8B．電壓表示數(shù)為eq\r(2)BL2ω/8C．線圈轉(zhuǎn)一周產(chǎn)生熱量為πB2L4ω/D．線圈轉(zhuǎn)一周產(chǎn)生熱量為2πB2L4ω/【解析】由Em＝BL2ω，U有效＝eq\f(Em,\r(2))＝eq\f(\r(2)BL2ω,2)，電壓表測(cè)量的為eq\f(1,4)R上的電壓，則U＝eq\f(U有效,4)＝eq\f(\r(2)BL2W,8)，Q＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(BL2ω,\r(2)R)))2·R·T＝eq\f(πB2L4ω,R)，故B、C正確．【答案】BC二、非選擇題(本題3小題，共40分)11．(10分)(1)按圖9所示連接好電路，合上S和S′，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，用電吹風(fēng)對(duì)熱敏電阻吹一會(huì)兒，會(huì)發(fā)現(xiàn)小燈泡發(fā)光了，原因是________________________________________________________________．圖9(2)若將熱敏電阻換成光敏電阻，合上S和S′，發(fā)現(xiàn)小燈泡發(fā)光，用黑紙包住光敏電阻后，小燈泡熄滅，其原因是____________________________________________________________________________________________________.【解析】(1)熱敏電阻阻值較大，左側(cè)電路電流較小，電磁鐵磁性較弱，吸不住銜鐵，小燈泡不亮，電吹風(fēng)對(duì)熱敏電阻加熱，使其阻值變小，電路中電流增大，電磁鐵磁性增強(qiáng)吸住銜鐵，使上、下觸點(diǎn)接觸，小燈泡發(fā)光；(2)用黑紙包住后，光敏電阻的阻值增大，左側(cè)電路電流減小，繼電器觸點(diǎn)斷開(kāi)，造成小燈泡熄滅．【答案】見(jiàn)解析12．(15分)(2023·延安高二檢測(cè))如圖10甲所示，一固定的矩形導(dǎo)體線圈水平放置，線圈的兩端接一只小燈泡，在線圈所在空間內(nèi)存在著與線圈平面垂直的均勻分布的磁場(chǎng)．已知線圈的匝數(shù)n＝100匝，總電阻r＝Ω，所圍成矩形的面積S＝0.040m2，小燈泡的電阻R＝Ω，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度按如圖乙所示的規(guī)律變化，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值的表達(dá)式為e＝nBmSeq\f(2π,T)·coseq\f(2π,T)t，其中Bm為磁感應(yīng)強(qiáng)度的最大值，T為磁場(chǎng)變化的周期，不計(jì)燈絲電阻隨溫度的變化，求：【導(dǎo)學(xué)號(hào)：94530105】甲乙圖10(1)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值；(2)小燈泡消耗的電功率；(3)在磁感應(yīng)強(qiáng)度變化的0～eq\f(T,4)的時(shí)間內(nèi)，通過(guò)小燈泡的電荷量．【解析】(1)由圖象知，線圈中產(chǎn)生的交變電流的周期T＝×10－2s，所以Em＝nBmSω＝eq\f(2πnBmS,T)＝V.(2)電流的最大值Im＝eq\f(Em,R＋r)＝0.80A有效值I＝eq\f(Im,\r(2))＝eq\f(2\r(2),5)A小燈泡消耗的電功率P＝I2R＝W.(3)在0～eq\f(T,4)時(shí)間內(nèi)，電動(dòng)勢(shì)的平均值eq\o(E,\s\up6(－))＝eq\f(nSΔB,Δt)平均電流eq\o(I,\s\up6(－))＝eq\f(\o(E,\s\up6(－)),R＋r)＝eq\f(nSΔB,R＋rΔt)流過(guò)燈泡的電荷量Q＝eq\o(I,\s\up6(－))Δt＝eq\f(nSΔB,R＋r)＝×10－3C．【答案】(1)V(2)W(3)×10－3C13．(15分)如圖11甲所示，兩根足夠長(zhǎng)的直金屬導(dǎo)軌MN、PQ平行放置在傾角為θ的絕緣斜面上，兩導(dǎo)軌間距為、P兩點(diǎn)間接有阻值為R的電阻．一根質(zhì)量為m的均勻直金屬桿ab放在兩導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直．整套裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直斜面向下．導(dǎo)軌和金屬桿的電阻可忽略．讓ab桿沿導(dǎo)軌由靜止開(kāi)始下滑，導(dǎo)軌和金屬桿接觸良好，不計(jì)它們之間的摩擦．圖11(1)由b向a方向看到的裝置如圖14乙所示，請(qǐng)?jiān)诖藞D中畫(huà)出ab桿下滑過(guò)程中某時(shí)刻的受力示意圖；(2)在加速下滑過(guò)程中，當(dāng)ab桿的速度大小為v時(shí)，求ab桿中的電流及其加速度的大小；(3)求在下滑過(guò)程中，ab桿可以達(dá)到的速度最大值．【解析】(1)如圖所示，重力mg，豎直向下；支持力N，垂直斜面向上；安培力F，沿斜面向上．(2)當(dāng)ab桿速度為v時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝BLv，此時(shí)電路中電流I＝eq\f(E,R)＝eq\f(