【金版學案】人教版物理選修32練習：模塊綜合檢測(二)【含解析】

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，每題3分，共30分．在每題給出的四個選項中，只有一項切合題目要求)1.如下圖，一個矩形線圈abcd放在垂直紙面向里的勻強磁場中，在進行以下操作時，整個線圈一直處于磁場以內(nèi)，線圈中能產(chǎn)生感覺電流的是()A．線圈沿紙面向右挪動B．線圈沿紙面向下挪動C．線圈垂直紙面向外挪動D．線圈以ab邊為軸轉(zhuǎn)動分析：產(chǎn)生感覺電流的條件是：穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化．所以不論線圈怎樣運動，重點是看其磁通量能否變化，進而判斷出能否有感覺電流產(chǎn)生．因為磁場是勻強磁場，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，均無感覺電流產(chǎn)生，故A、B、C錯誤；當線圈繞ab邊轉(zhuǎn)動時，其磁通量發(fā)生變化，有感覺電流產(chǎn)生，故

D正確．答案：

D2．如下圖，理想變壓器的a、b端加上一溝通電壓d端所接燈泡L恰巧正常發(fā)光．此時滑動變阻器的滑片

(電壓有效值保持不變)，副線圈P位于圖示地點．現(xiàn)將滑片下移

c、(導線電阻不計

)，則以下說法中正確的選項是

(

)A．燈還能正常發(fā)光，原線圈輸入電流變小B．燈不可以正常發(fā)光，原線圈輸入功率變大C．燈不可以正常發(fā)光，原線圈輸入電壓變大D．燈還能正常發(fā)光，原線圈輸入功率不變分析：變壓器的原、副線圈的電壓比等于匝數(shù)比，與負載沒關，將滑片P下移，副線圈電壓不變，燈還能正常發(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?。鸢福篈3．如下圖，理想變壓器的原線圈接u＝110002sin100πt(V)的交變電壓，副線圈通過電阻r＝6Ω的導線對“220V，880W”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．交變電壓的頻次為100HzC．副線圈中電流的有效值為4AD．變壓器的輸入功率為880W分析：輸入電壓的有效值為11000V，用電器的額定電壓為220V，所以變壓器的輸出電壓大于220V，原、副線圈的匝數(shù)比小于50∶1，故A錯誤；由輸入電壓的表達式知，f100π＝2π＝50Hz，故B錯誤；副線圈中的電流與用電器中的電流同樣，I＝4A，故C正確；變壓器的輸出功率為用電器的功率和導線電阻消耗的功率之和，大于

880W，所以變壓器的輸入功率大于880W，故D錯誤．答案：C4．如下圖，甲是閉合銅線框，乙是出缺口的銅線框，丙是閉合的塑料線框，它們的正下方都擱置一薄強磁鐵，現(xiàn)將甲、乙、丙拿至同樣高度

H處同時開釋

(各線框著落過程中不翻轉(zhuǎn)

)，則以下說法正確的選項是

(

)A．三者同時落地B．甲、乙同時落地，丙后落地C．甲、丙同時落地，乙后落地D．乙、丙同時落地，甲后落地分析：甲是閉合銅線框，在著落過程中產(chǎn)生感覺電流，所受的安培力阻擋它的著落，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)生感覺電流，它們做自由落體運動，故D正確．答案：D5．如下圖，在鐵芯上、下分別繞有匝數(shù)n1＝800和n2＝200的兩個線圈，上線圈兩端與u＝51sin314t(V)的溝通電源相連，將下線圈兩頭接溝通電壓表，則溝通電壓表的讀數(shù)可能是()A．2.0VB．9.0VC．12.7VD．144.0V分析：依據(jù)u＝51sin314t(V)可知溝通電的最大值為Um＝51V，則其有效值U1＝51V2＝512V；由圖可知線圈n1是原線圈，線圈n2是副線圈，假如變壓器是理想變壓器，那2么輸入電壓和輸出電壓的關系有U1＝n1可得U2＝n2200×51V＝512V≈9V，因為U2n2U1＝80028n1溝通電壓表指示的是有效值，故假如是理想變壓器則B正確．但實質(zhì)變壓器存在漏磁現(xiàn)象，故經(jīng)過原線圈的磁通量大于經(jīng)過副線圈的磁通量，故實質(zhì)副線圈的輸出電壓小于9V，故A正確．答案：A6.如圖，邊長為d的正方形線圈，從地點A開始向右運動，并穿過寬為L(L>d)的勻強磁場地區(qū)抵達地點B，則()A．整個過程，線圈中一直有感覺電流B．整個過程，線圈中一直沒有感覺電流C．線圈進入磁場和走開磁場的過程中，線圈中有感覺電流，方向都是逆時針方向D．線圈進入磁場過程中，感覺電流的方向為逆時針方向；穿出磁場的過程中，感覺電流的方向為順時針方向分析：在線圈進入或走開磁場的過程中，穿過線圈的磁通量發(fā)生變化，有感覺電流產(chǎn)生，線圈完整在磁場中時，穿過線圈的磁通量不變，沒有感覺電流產(chǎn)生；由右手定章可知，線圈進入磁場過程中，線圈中感覺電流沿逆時針方向，線圈走開磁場時，電流沿順時針方向，由以上剖析可知，D正確，A、B、C錯誤．答案：D7．如下圖甲、乙兩電路中，當a、b兩頭與e、f兩頭分別加上220V的溝通電壓時，測得c、d間與g、h間的電壓均為110V．若分別在c、d兩頭與g、h兩頭加上110V的交流電壓，則a、b間與e、f間的電壓分別為()A．220V，220V

B．220V，110VC．110V，110V

D．220V，0V分析：第一要搞清楚變壓器和分壓器在改變電壓原理上的實質(zhì)不一樣．關于變壓器，

a、b間與

c、d間的電壓比老是等于它們間線圈的匝數(shù)比，與哪一個是原線圈沒關，故

a、b間接220V的溝通電壓，c、d間的電壓為110V，c、d間改接110V的溝通電壓，則a、b間應輸出電壓為220V；而關于分壓器，當e、f間接220V的電壓時，電阻的e、g與f、g部分串連，g、h間電壓僅是f、g部分電阻的電壓，當g、h間接110V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正確．答案：

B8.交變電流電壓的有效值為6V，它和電阻R1、R2及電容器C、電壓表一同連結(jié)成如圖所示的電路，圖中電壓表的讀數(shù)為U1，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．U1＝62VU2＝6VB．U1＝6VU2＝32VC．U1＝62VU2≥6VD．U1＝6VU2≥62V分析：電壓表讀數(shù)為溝通電壓的有效值，所以電壓表讀數(shù)

U1＝6V，電容器耐壓值應大于溝通電壓的最大值，

U2≥62V.答案：

D9．如下圖，垂直紙面向里的勻強磁場的地區(qū)寬度為

2a，磁感覺強度的大小為

B.一邊長為

a、電阻為

4R的正方形平均導線框

ABCD

從圖示地點開始沿水平向右方向以速度

v勻速穿過磁場地區(qū)，在圖乙中線框

A、B

兩頭電壓

UAB與線框挪動距離的關系圖象正確的選項是()分析：進入磁場時，注意UAB是路端電壓，應當是電動勢的四分之三，此時E＝Bav，所以U＝3Bav；完整進入后，沒有感覺電流，但有感覺電動勢，大小為Bav，穿出磁場時AB4電壓應當是電動勢的四分之一，UAB＝Bav，電勢差方向一直同樣，即ΦA>ΦB，由以上剖析4可知選D.答案：D10．如下圖，甲、乙兩圖是兩個與勻強磁場垂直擱置的金屬框架，乙圖中除了一個電阻極小、自感系數(shù)為L的線圈外，兩圖其余條件均同樣．假如兩圖中AB桿均以同樣初速度、同樣加快度向右運動同樣的距離，外力對AB桿做功的狀況是()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．沒法比較分析：兩圖中AB桿均做加快運動，電流將增大，圖乙中因為線圈自感的阻擋作用，感應電流較甲圖小，安培阻力也較小，又加快度同樣，則外力較甲圖小，甲圖中外力做A答案：A二、多項選擇題(此題共4小題，每題5分，共20分．在每題給出的四個選項中有多項切合題目要求，所有選對得5分，漏選得3分，錯選或不選得0分)11.如下圖，將條形磁鐵插入閉合線圈，第一次用0.2s，第二次用0.4s，而且兩次插入過程中磁鐵相關于線圈的開端和停止地點同樣，則()A．第一次穿過線圈的磁通量的最大值比第二次的大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)生的感覺電流比第二次的大D．第一次線圈中產(chǎn)生的感覺電流比第二次的小分析：磁通量變化同樣，第一次時間短，則第一次線圈中磁通量變化較快，而不是大．故錯誤，B正確；感覺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，感覺電動勢大，產(chǎn)生的感覺電流大，故

C正確，

D錯誤．答案：

BC12．如下圖，在水平面上有一固定的

U形圓滑金屬框架，框架上擱置一金屬桿

ab.在垂直紙面方向有一勻強磁場，以下狀況中可能的是

(

)A．若磁場方向垂直紙面向外，而且磁感覺強度增大時，桿ab將向右挪動B．若磁場方向垂直紙面向外，而且磁感覺強度減小時，桿ab將向右挪動C．若磁場方向垂直紙面向里，而且磁感覺強度減小時，桿ab將向右挪動D．若磁場方向垂直紙面向里，而且磁感覺強度增大時，桿ab將向右挪動分析：若磁場方向垂直紙面向外，而且磁感覺強度增大時，依據(jù)楞次定律，感覺電流的方向為順時針方向，依據(jù)左手定章，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，而且磁感覺強度減小時，依據(jù)楞次定律，感覺電流的方向為逆時針方向，依據(jù)左手定章，桿所受的安培力方向向右，將向右運動．故

B正確；若磁場方向垂直紙面向里，而且磁感覺強度減小時，依據(jù)楞次定律，感覺電流的方向為順時針方向，依據(jù)左手定章，桿所受的安培力方向向右，將向右運動，故

C正確；若磁場方向垂直紙面向里，而且磁感覺強度增大時，依據(jù)楞次定律，感覺電流的方向為逆時針方向，依據(jù)左手定章，桿所受的安培力方向向左，將向左運動，故

D錯誤．答案：BC13．圖甲是小型溝通發(fā)電機的表示圖，兩磁極N、S間的磁場可視為水平方向的勻強磁場，A為溝通電流表．線圈繞垂直于磁場方向的水平軸OO′沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動．從圖示地點開始計時，產(chǎn)生的交變電流隨時間變化的圖象如圖乙所示．以下判斷正確的選項是(

)A．電流表的示數(shù)為10AB．線圈轉(zhuǎn)動的角速度為100πrad/sC．0.01s時線圈平面與磁場方向平行D．0.02s時電阻R中電流的方向自右向左分析：由題圖乙可知溝通電電流的最大值是Im＝102A，周期T＝0.02s，因為電流表的示數(shù)為有效值，故示數(shù)I＝Im＝10A，選項A正確；角速度ω＝2π＝100πrad/s，選項B2T正確；0.01s時線圈中的感覺電流達到最大，感覺電動勢最大，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正確；由楞次定律可判斷出0.02s時流過電阻的電流方向自左向右，選項D錯誤．答案：ABC14．傳感器是能將感覺到的物理量(如力、熱、光、聲等)變換成便于丈量量(一般是電學量)的一種元件，在自動控制中有相當寬泛的應用，如下圖的裝置是一種測定液面高度的電容式傳感器，金屬芯線與導電液體構(gòu)成一個電容器，從電容C大小的變化狀況就能反映出液面高度h的高低狀況，則二者的關系是()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增大分析：金屬芯線與導電液體形成一個電容器，液面高度h變化相當于正對面積變化，εrS剖析電容的變化，當電容C增大時，依據(jù)電容的決定式C＝εrS依據(jù)電容的決定式C＝4πkd4πkd剖析正對面積應增大，則知，液面高度h增大，當電容C減小時，則液面高度減小，故A、正確，B、D錯誤．答案：AC三、實驗題(此題共2小題，共15分)15．(6分)在研究產(chǎn)生感覺電流條件的實驗中，實驗室供給了以下器械：電源、開關、電流表、大小螺線管、鐵芯、滑動變阻器、導線若干，如下圖．請依據(jù)實驗的要求連好實驗電路．分析：大螺線管和電流表構(gòu)成閉合電路；帶鐵芯的小螺線管、滑動變阻器、電源、開關構(gòu)成閉合回路．如下圖．16．(9分)如下圖，上海某校操場上，兩同學相距L為10m左右，在東偏北、西偏南11°的沿垂直于地磁場方向的兩個地點上，當面將一并聯(lián)銅芯雙絞線，像甩跳繩同樣搖動，并將線的兩頭分別接在敏捷電流計上，雙絞線并聯(lián)后的電阻R約為2Ω，繩搖動的頻次配合節(jié)拍器的節(jié)奏，保持頻次在2Hz左右．假如同學搖動繩索的最大圓半徑h約為1m，電流計讀數(shù)的最大值I約為3mA.(1)試估量地磁場的磁感覺強度的數(shù)值約為________；數(shù)學表達式B＝________(由R，I，L，f，h等已知量表示)．(2)將兩人站立的地點，改為與方才方向垂直的兩點上，那么電流計計數(shù)約為________．分析：(1)搖動繩索的過程中，繩切割地磁場，當搖動速度與地磁場垂直時，感覺電動IR勢最大，電流最大，由E＝BLv，v＝ωh，ω＝2πf，E＝IR，得B＝2πfLh.代入題目中已知數(shù)－5據(jù)，得B≈5×10T.(2)繩與磁均平行，不切割磁感線，電統(tǒng)計讀數(shù)為0.答案：(1)5×105TIR(2)0－2πfLh四、計算題(此題共3小題，共35分，解答時應寫出必需的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不可以得分，有數(shù)值計算的題，答案中一定明確寫出數(shù)值和單位)17．(8分)如圖甲所示，在周期性變化的勻強磁場地區(qū)內(nèi)有垂直于磁場的半徑為r＝1m、電阻為R＝3.14Ω的金屬圓形線框，當磁場按圖乙所示規(guī)律變化時，線框中有感覺電流產(chǎn)生．(1)在圖丙中畫出感覺電流隨時間變化的i－t圖象(以逆時針方向為正)；(2)求出線框中感覺電流的有效值．分析：(1)如下圖．(2)設電流的有效值為I，則有：22T22T，IRT＝I1R·＋I2R·33得I＝2A.18．(12分)在航天事業(yè)中要用角速度計丈量航天器的自轉(zhuǎn)角速度ω，構(gòu)造如下圖，當系統(tǒng)繞軸OO′轉(zhuǎn)動時，元件A在圓滑桿上發(fā)生滑動，并輸出電信號成為航天器的制導信號源，已知A質(zhì)量為m，彈簧的勁度系數(shù)為k，原長為l0，電源電動勢為E，內(nèi)阻不計，滑動變阻器總長為

l，電阻散布平均，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，當系統(tǒng)以角速度

ω轉(zhuǎn)動時，求：(1)彈簧形變量x與ω的關系式；(2)電壓表示數(shù)U與角速度ω的關系式．分析：(1)由圓周運動規(guī)律知：kx＝mω2R＝mω2(l0＋x)，即kx－mω2x＝mω2l0，2mωl0所以x＝2.(2)由串連電路的規(guī)律知：xmω2l0EU＝lE＝l（k－mω2）.19．(15分)如下圖，a、b是兩根平行直導軌，MN和OP是垂直跨在a、b上并可左右滑動的兩根平行直導線，每根長為l，導軌上接入阻值分別為R和2R的兩個電阻和一個板