2024高中物理模塊綜合檢測(cè)一含解析新人教版選修3-2

PAGE9-模塊綜合檢測(cè)（一）（時(shí)間：90分鐘分值：100分）一、單項(xiàng)選擇題（本題共10小題，每小題3分，共30分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)符合題目要求）1.機(jī)器人裝有作為眼睛的“傳感器”，如同大腦的“限制器”，以及可以行走的“執(zhí)行器”，在它遇到障礙物前會(huì)自動(dòng)避讓并剛好轉(zhuǎn)彎.下列有關(guān)該機(jī)器人“眼睛”的說(shuō)法中正確的是（）A.力傳感器 B.光傳感器C.溫度傳感器 D.聲音傳感器解析：遇到障礙物會(huì)繞開(kāi)，說(shuō)明它是光傳感器，故選項(xiàng)B正確，選項(xiàng)A、C、D錯(cuò)誤.答案：B2.現(xiàn)用電壓為380V的正弦式交變電流給額定電壓為220V的電燈供電，以下電路中不行能使燈泡正常發(fā)光的有（）解析：由題圖可知，A、B中均有電阻分壓，可以使燈泡正常發(fā)光；C為降壓變壓器，通過(guò)變壓器降壓也可以使燈泡正常發(fā)光；D為升壓變壓器，燈泡兩端的電壓要大于380V，不行行.答案：D3.對(duì)于如圖所示的電流i隨時(shí)間t做周期性變更的圖象，下列說(shuō)法中正確的是（）A.電流大小變更，方向不變，是直流電流B.電流大小、方向都變更，是交變電流C.電流的周期是0.02s，最大值是0.2AD.電流做周期性變更，是交變電流解析：方向隨時(shí)間做周期性變更是交變電流最重要的特征，因?yàn)樵诖俗鴺?biāo)系中電流的方向用正負(fù)表示，所以此電流的方向沒(méi)有變更，是直流電流，A正確，B、D錯(cuò)誤；由題圖象可以看出電流的周期是0.01s，而不是0.02s，C錯(cuò)誤.答案：A4.如圖所示，北京某中學(xué)生在自行車(chē)道上從東往西沿直線以速度v騎行，該處地磁場(chǎng)的水平重量大小為B1，方向由南向北，豎直重量大小為B2，假設(shè)自行車(chē)的車(chē)把為長(zhǎng)為L(zhǎng)的金屬平把，下列結(jié)論正確的是（）A.圖示位置中輻條上A點(diǎn)比B點(diǎn)電勢(shì)低B.左車(chē)把的電勢(shì)比右車(chē)把的電勢(shì)低C.自行車(chē)左拐改為南北騎向，輻條上A點(diǎn)比B點(diǎn)電勢(shì)高D.自行車(chē)左拐改為南北騎向，輻條上A點(diǎn)比B點(diǎn)電勢(shì)低解析：自行車(chē)行駛時(shí)，輻條切割磁感線，從東往西沿直線以速度v騎行，依據(jù)右手定則推斷可知，圖示位置中輻條上A點(diǎn)電勢(shì)比B點(diǎn)電勢(shì)低，故A正確；在行駛過(guò)程中，車(chē)把與豎直重量的磁場(chǎng)切割，因此產(chǎn)生感應(yīng)電流，依據(jù)右手定則可知，左車(chē)把的電勢(shì)比右車(chē)把的電勢(shì)高，故B錯(cuò)誤；自行車(chē)左拐改為南北騎向，自行車(chē)輻條沒(méi)有切割磁感線，則沒(méi)有電勢(shì)的凹凸，故C、D錯(cuò)誤.故選A.答案：A5.如圖所示，在通電長(zhǎng)直導(dǎo)線的下方放置一閉合導(dǎo)線框abcd，不能使abcd中產(chǎn)生感應(yīng)電流的狀況是（）A.長(zhǎng)直導(dǎo)線中通以變更的電流B.長(zhǎng)直導(dǎo)線中通以恒定的電流，線圈左右平移C.長(zhǎng)直導(dǎo)線中通以恒定的電流，線圈上下平移D.長(zhǎng)直導(dǎo)線中通以恒定的電流，線圈繞ad邊轉(zhuǎn)動(dòng)解析：長(zhǎng)直導(dǎo)線中通以變更的電流時(shí)，產(chǎn)生的磁場(chǎng)變更，穿過(guò)線框的磁通量變更，將產(chǎn)生感應(yīng)電流；長(zhǎng)直導(dǎo)線中通以恒定的電流，四周產(chǎn)生恒定的磁場(chǎng)，導(dǎo)線框左右移動(dòng)時(shí)，雖然在切割磁感線，但磁通量沒(méi)有變更，因此也不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流；長(zhǎng)直導(dǎo)線中通以恒定的電流，四周產(chǎn)生恒定的磁場(chǎng)，線圈上下平移時(shí)，穿過(guò)線框的磁通量增加或減小，將產(chǎn)生感應(yīng)電流；長(zhǎng)直導(dǎo)線中通以恒定的電流，四周產(chǎn)生恒定的磁場(chǎng)，線圈繞ad邊轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，穿過(guò)線框的磁通量減小，將產(chǎn)生感應(yīng)電流.故選B.答案：B6.兩根通電直導(dǎo)線M、N都垂直紙面固定放置，通過(guò)它們的電流方向如圖所示，線圈L的平面跟紙面平行.現(xiàn)將線圈從位置A沿M、N連線中垂線快速平移到B位置，則在平移過(guò)程中，線圈中的感應(yīng)電流（）A.沿順時(shí)針?lè)较?，且越?lái)越小B.沿逆時(shí)針?lè)较?，且越?lái)越大C.始終為零D.先順時(shí)針，后逆時(shí)針解析：整個(gè)過(guò)程中，穿過(guò)線圈的磁通量為0.答案：C7.在光滑的桌面上放有一條形磁鐵，條形磁鐵的中心位置的正上方水平固定一銅質(zhì)小圓環(huán)，如圖所示.則以下關(guān)于銅質(zhì)小圓環(huán)和條形磁鐵的描述正確的是（）A.釋放圓環(huán)，環(huán)下落時(shí)環(huán)的機(jī)械能守恒B.釋放圓環(huán)，環(huán)下落時(shí)磁鐵對(duì)桌面的壓力比磁鐵的重力大C.給磁鐵水平向右的初速度，磁鐵滑出時(shí)做勻速運(yùn)動(dòng)D.給磁鐵水平向右的初速度，圓環(huán)產(chǎn)生向左的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)解析：依據(jù)條形磁鐵的電場(chǎng)線的分布，銅質(zhì)小圓環(huán)在下落過(guò)程中，磁通量始終為零，無(wú)電磁感應(yīng)現(xiàn)象，釋放圓環(huán)，環(huán)下落時(shí)環(huán)的機(jī)械能守恒，磁鐵對(duì)桌面的壓力等于磁鐵的重力，故A對(duì)，B錯(cuò).當(dāng)磁鐵左右移動(dòng)時(shí)，銅質(zhì)小圓環(huán)的磁通量發(fā)生變更，產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，依據(jù)楞次定律可以推斷，電磁感應(yīng)的機(jī)械效果是阻礙它們之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，給磁鐵水平向右的初速度，磁鐵滑出時(shí)做減速運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò).線圈有向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，D錯(cuò).答案：A8.如圖所示，電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻r不能忽視.A、B是兩個(gè)相同的小燈泡，L是一個(gè)自感系數(shù)相當(dāng)大、電阻可忽視的線圈.關(guān)于這個(gè)電路的說(shuō)法正確的是（）A.從開(kāi)關(guān)閉合到電路中電流穩(wěn)定的時(shí)間內(nèi)，A燈立即亮，而后漸漸變暗，最終亮度穩(wěn)定B.從開(kāi)關(guān)閉合到電路中電流穩(wěn)定的時(shí)間內(nèi)，B燈立即亮，而后漸漸變暗，最終亮度穩(wěn)定C.開(kāi)關(guān)由閉合到斷開(kāi)瞬間，A燈閃亮一下再熄滅D.開(kāi)關(guān)由閉合到斷開(kāi)瞬間，電流自左向右通過(guò)A燈解析：開(kāi)關(guān)閉合，由于L產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)阻礙電流的增大，B燈將推遲一些時(shí)間才能正常發(fā)光，而A燈立即亮，當(dāng)L不起作用后，A燈亮度漸漸變暗，最終亮度穩(wěn)定，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；開(kāi)關(guān)斷開(kāi)的瞬間，L作為電源，通過(guò)L中的電流值是漸漸減小的，由于穩(wěn)定時(shí)燈泡A、B中電流大小相等，故A燈不會(huì)閃亮，而是漸漸熄滅的，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；開(kāi)關(guān)由閉合到斷開(kāi)瞬間，電流自右向左通過(guò)A燈，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.答案：A9.如圖所示，空間某區(qū)域中有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向水平，且垂直于紙面對(duì)里，磁場(chǎng)上邊界b和下邊界d水平.在豎直面內(nèi)有一矩形金屬線圈，線圈上下邊的距離很短，下邊水平.線圈從水平面a起先下落.已知磁場(chǎng)上、下邊界之間的距離大于水平面a、b之間的距離.若線圈下邊剛通過(guò)水平面b、c（位于磁場(chǎng)中）和d時(shí)，線圈所受到的磁場(chǎng)力的大小分別為Fb、Fc和Fd，則（）A.Fd>Fc>Fb B.Fc<Fd<FbC.Fc>Fb>Fd D.Fc<Fb<Fd解析：線圈從a到b做自由落體運(yùn)動(dòng)，在b處起先進(jìn)入磁場(chǎng)切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電流，受到安培力作用，由于線圈的上下邊的距離很短，所以經(jīng)驗(yàn)很短的變速運(yùn)動(dòng)而完全進(jìn)入磁場(chǎng)，c處線圈中磁通量不變，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，不受安培力作用，但線圈在重力作用下依舊加速，因此線圈在d處離開(kāi)磁場(chǎng)切割磁感線時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電流較大，故該處所受安培力必定大于b處.綜合分析可知，選項(xiàng)D正確.答案：D10.如圖甲所示，導(dǎo)體棒MN置于水平導(dǎo)軌上，PQMN所圍的面積為S，PQ之間有阻值為R的電阻，不計(jì)導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻.導(dǎo)軌所在區(qū)域內(nèi)存在沿豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，規(guī)定磁場(chǎng)方向豎直向上為正，在0～2t0時(shí)間內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度的變更狀況如圖乙所示，導(dǎo)體棒MN始終處于靜止?fàn)顟B(tài).下列說(shuō)法正確的是（）A.在0～t0和t0～2t0時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)體棒受到的導(dǎo)軌的摩擦力方向相同B.在0～t0時(shí)間內(nèi)，通過(guò)導(dǎo)體棒的電流方向?yàn)镹到MC.在t0～2t0時(shí)間內(nèi)，通過(guò)電阻R的電流大小為eq\f(SB0,Rt0)D.在0～t0時(shí)間內(nèi)，通過(guò)電阻R的電荷量為eq\f(SB0,2R)解析：導(dǎo)體棒MN始終靜止，與導(dǎo)軌圍成的線框面積不變，依據(jù)電磁感應(yīng)可得感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝eq\f(ΔΦ,Δt)＝Seq\f(ΔB,Δt)，即感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與B-t圖象斜率成正比，0～t0時(shí)間內(nèi)的感應(yīng)電流I1＝eq\f(E,R)＝Seq\f(ΔB,ΔtR)＝Seq\f(B0,t0R)，t0～2t0時(shí)間內(nèi)的感應(yīng)電流I2＝eq\f(E,R)＝Seq\f(ΔB,ΔtR)＝Seq\f(2B0,t0R)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤.0～t0時(shí)間內(nèi)豎直向上的磁通量減小，依據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向豎直向上，感應(yīng)電流為N到M，選項(xiàng)B正確.0～t0時(shí)間內(nèi)磁通量在減小，依據(jù)楞次定律要阻礙磁通量的減小，導(dǎo)體棒有向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，摩擦力水平向左；t0～2t0時(shí)間內(nèi)磁通量增大，同理可推斷導(dǎo)體棒有向左運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，摩擦力水平向右，選項(xiàng)A錯(cuò)誤.在0～t0時(shí)間內(nèi)，通過(guò)電阻R的電荷量Q＝eq\o(I,\s\up6(－))×Δt＝eq\f(\o(E,\s\up6(－)),R)×Δt＝Seq\f(ΔB,ΔtR)×Δt＝eq\f(SΔB,R)＝eq\f(SB0,R)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.答案：B二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中有多項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)得5分，漏選得3分，錯(cuò)選或不選得0分）11.如圖所示，電阻為r的矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸以某一角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng).t＝0時(shí)，線圈平面與磁場(chǎng)垂直，各電表均為志向溝通電表，則（）A.1s內(nèi)電路中的電流方向變更了eq\f(ω,π)次B.滑片P向下滑動(dòng)時(shí)，電壓表的讀數(shù)不變C.線圈勻速運(yùn)動(dòng)的角速度ω變大時(shí)，電流表的讀數(shù)也變大D.t＝0時(shí)，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大解析：溝通電的頻率為f＝eq\f(ω,2π)，1s內(nèi)電流方向變更2f，即eq\f(ω,π)，故A正確；滑片P向下滑動(dòng)時(shí)，電阻增大，電流減小，電源內(nèi)阻分壓減小，所以電壓表讀數(shù)變大，故B錯(cuò)誤；線圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω變大時(shí)，電動(dòng)勢(shì)的最大值Em＝NBSω增大，電流表的讀數(shù)變大，故C正確；t＝0時(shí)，線圈位于中性面，此時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，故D錯(cuò)誤.答案：AC12.如圖是遠(yuǎn)距離輸電的示意圖，則電壓U1、U2、U3、U4之間的關(guān)系是（）A.U1<U2 B.U2>U3C.U3>U4 D.U3＝U1＋U2解析：由題圖可知，左邊是升壓變壓器，則U1<U2，由于輸電線有電阻，導(dǎo)致U3<U2；右邊則是降壓變壓器，所以U3>U4.故A、B、C正確，D錯(cuò)誤.答案：ABC13.如圖所示，M是一個(gè)小型志向變壓器，原、副線圈匝數(shù)比n1∶n2＝11∶1，a、b端接有正弦交變電流，電壓隨時(shí)間的變更規(guī)律如圖乙所示.變壓器右側(cè)部分為一火警報(bào)警電路原理圖，其中R2為用半導(dǎo)體熱敏材料（電阻隨溫度上升而減?。┲瞥傻膫鞲衅鳎琑1為肯定值電阻，電壓表和電流表可視為志向電表.下列說(shuō)法中正確的是（）A.變壓器副線圈的輸出電壓的表達(dá)式為u＝20eq\r(2)sin100πt（V）B.當(dāng)傳感器R2所在處未出現(xiàn)火警時(shí)，電壓表的示數(shù)為20VC.當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火警時(shí)，電壓表的示數(shù)減小D.當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火警時(shí)，電流表的示數(shù)減小解析：變壓器次級(jí)電壓最大值為U2m＝eq\f(n2,n1)U1m＝eq\f(1,11)×220eq\r(2)V＝20eq\r(2)V，溝通電ω＝eq\f(2π,T)＝100πrad/s，變壓器副線圈的輸出電壓的表達(dá)式為u＝20eq\r(2)sin100πt（V），選項(xiàng)A正確；變壓器次級(jí)電壓有效值為U2＝eq\f(U2m,\r(2))＝20V，故當(dāng)傳感器R2所在處未出現(xiàn)火警時(shí)，電壓表的示數(shù)小于20V，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火警時(shí)，R2阻值減小，次級(jí)電流增大，電阻R1的電壓增大，R2上的電壓減小，故電壓表的示數(shù)減小，選項(xiàng)C正確；由于次級(jí)電流增大，故初級(jí)電流增大，電流表的讀數(shù)增大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.答案：AC14.如圖所示，用兩根足夠長(zhǎng)的粗糙金屬條折成“┌”型導(dǎo)軌，右端水平，左端豎直，與導(dǎo)軌等寬的粗糙金屬細(xì)桿ab、cd與導(dǎo)軌垂直且接觸良好.已知ab、cd桿的質(zhì)量、電阻值均相等，導(dǎo)軌電阻不計(jì).整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.當(dāng)ab桿在水平向右的拉力F作用下沿導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，cb桿沿軌道向下運(yùn)動(dòng)，以下說(shuō)法正確的是（）A.cd桿肯定向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B.拉力F的大小肯定不變C.回路中的電流強(qiáng)度肯定不變D.拉力F的功率等于ab桿上的焦耳熱功率與摩擦熱功率之和解析：由題圖看出，ab勻速切割磁感線，產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，cd不切割磁感線，不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，回路中感應(yīng)電流恒定，C正確.cd桿豎直方向上受到向下的重力和向上的滑動(dòng)摩擦力f，水平方向受到軌道的支持力N和安培力FA，則f＝μN(yùn)＝μFA＝μBIL，可知f大小不變.若重力大于滑動(dòng)摩擦力，cd桿做勻加速運(yùn)動(dòng)，若重力等于滑動(dòng)摩擦力，cd桿做勻速運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤.對(duì)于ab桿：水平方向受到F、安培力和滑動(dòng)摩擦力f′＝μmg，安培力和滑動(dòng)摩擦力大小不變，則知F不變，故B正確.依據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律可知：拉力F的功率與cd桿重力功率之和等于兩桿上的焦耳熱功率與摩擦熱功率之和，故D錯(cuò)誤.答案：BC三、計(jì)算題（本題共4小題，共50分，解答時(shí)應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟，只寫(xiě)出最終答案的不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必需明確寫(xiě)出數(shù)值和單位）15.（10分）半徑為r、電阻為R的n匝圓形線圈在邊長(zhǎng)為l的正方形abcd外，勻強(qiáng)磁場(chǎng)充溢并垂直穿過(guò)該正方形區(qū)域，如圖甲所示.當(dāng)磁場(chǎng)隨時(shí)間的變更規(guī)律如圖乙所示時(shí)，則：（1）穿過(guò)圓形線圈磁通量的變更率為多少？（2）t0時(shí)刻線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流為多大？圖甲圖乙解析：（1）由題圖乙可知，磁通量的變更率為eq\f(ΔΦ,Δt)＝eq\f(ΔB,Δt)S＝eq\f(B0,t0)l2.（2）依據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E＝eq\f(nΔΦ,Δt)＝neq\f(B0,t0)l2，再依據(jù)閉合電路歐姆定律得感應(yīng)電流I＝eq\f(E,R)＝neq\f(B0l2,t0R).16.（10分）如圖所示，水平桌面上有兩個(gè)質(zhì)量為m＝5.0×10－3kg、邊長(zhǎng)均為L(zhǎng)＝0.2m的正方形線框A和B，電阻均為R＝0.5Ω，用絕緣細(xì)線相連靜止于寬為d＝0.8m的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的兩邊，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1.0T，現(xiàn)用水平恒力F＝0.8N拉線框B，不計(jì)摩擦，線框A的右邊離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)恰好做勻速運(yùn)動(dòng)，求：（1）線框勻速運(yùn)動(dòng)的速度；（2）線框產(chǎn)生的焦耳熱.解析：（1）線框A的右邊離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)E＝BLv，I＝eq\f(E,R).平衡條件為F＝BIL，所以v＝eq\f(FR,B2L2)＝10m/s.（2）由能量守恒定律Q＝Fd－eq\f(1,2)·2mv2，代入數(shù)據(jù)解得線框進(jìn)出磁場(chǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱Q＝0.14J.17.（15分）一個(gè)直流電動(dòng)機(jī)的內(nèi)電阻r＝2Ω，與R＝8Ω的電阻串聯(lián)后接在線圈上，如圖所示.已知線圈的面積為S＝eq\f(\r(2),20)m2，共100匝，線圈的電阻為r′＝2Ω，線圈在B＝eq\f(2,π)T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞OO′以轉(zhuǎn)速n＝600r/min勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，在合上開(kāi)關(guān)S后電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，電壓表的示數(shù)為U＝100V，求電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的輸出功率.解析：線圈的角速度ω＝2πn＝2π×eq\f(600,60)rad/s＝20πrad/s，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的最大值為Em＝NBSω＝200eq\r(2)V，有效值為E＝eq\f(Em,\r(2))＝200V，則電路中的電流為I＝eq\f(E－U,R＋r′)＝10A.故電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的輸出功率為P＝UI－I2r＝800W.18.（15分）如圖甲所示，兩根光滑固定導(dǎo)軌相距0.4m豎直放置，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，在導(dǎo)軌末端P、Q兩點(diǎn)處用兩根等長(zhǎng)的細(xì)導(dǎo)線懸掛金屬棒cd.棒cd的質(zhì)量為0.01kg，長(zhǎng)為0.2m，處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0＝0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面對(duì)里.相距0.2m的水平虛線MN和JK之間的區(qū)域內(nèi)存在著垂直于導(dǎo)軌平面對(duì)里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，且磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變更的規(guī)律