【創(chuàng)新設(shè)計(jì)】2020-2021學(xué)年高中物理魯科版選修3-2：模塊檢測(cè)A

模塊檢測(cè)A(時(shí)間：90分鐘滿分：100分)一、單項(xiàng)選擇題(本大題共6小題，每小題5分，共30分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，選對(duì)的得5分，選錯(cuò)或不答的得0分)1．關(guān)于傳感器，下列說法正確的是()A．傳感器能將非電學(xué)量按肯定規(guī)律轉(zhuǎn)換成電學(xué)量B．金屬熱電阻是一種可以將電學(xué)量轉(zhuǎn)換為熱學(xué)量的傳感器C．干簧管是能夠感知電場(chǎng)的傳感器D．半導(dǎo)體熱敏電阻的阻值隨溫度的上升而增大答案A解析A項(xiàng)敘述符合傳感器的定義，A正確；B項(xiàng)敘述說反了，B錯(cuò)誤；干簧管是把磁場(chǎng)的強(qiáng)弱轉(zhuǎn)化為電路的通斷的傳感器，C錯(cuò)；D項(xiàng)敘述也說反了，D錯(cuò)誤．2．如圖1所示，圓形線圈垂直放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)里，第1秒內(nèi)磁場(chǎng)方向指向紙里，如圖乙．若磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖甲，那么，下面關(guān)于線圈中感應(yīng)電流的說法正確的是()圖1A．在第1秒內(nèi)感應(yīng)電流增大，電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針B．在第2秒內(nèi)感應(yīng)電流大小不變，電流方向?yàn)轫槙r(shí)針C．在第3秒內(nèi)感應(yīng)電流減小，電流方向?yàn)轫槙r(shí)針D．在第4秒內(nèi)感應(yīng)電流大小不變，電流方向?yàn)轫槙r(shí)針答案B3．用相同導(dǎo)線繞制的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)或2L的四個(gè)閉合導(dǎo)線框，以相同的速度勻速進(jìn)入右側(cè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)，如圖2所示．在每個(gè)線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中，M、N兩點(diǎn)間的電壓分別為Ua、Ub、Uc和Ud.下列推斷正確的是()圖2A．Ua＜Ub＜Uc＜UdB．Ua＜Ub＜Ud＜UcC．Ua＝Ub＜Uc＝UdD．Ub＜Ua＜Ud＜Uc答案B解析線框進(jìn)入磁場(chǎng)后切割磁感線，a、b產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是c、d電動(dòng)勢(shì)的一半，而不同的線框的電阻不同，設(shè)a線框電阻為4r，b、c、d線框的電阻分別為6r、8r、6r則有：Ua＝BLv·eq\f(3r,4r)＝eq\f(3BLv,4)，Ub＝BLv·eq\f(5r,6r)＝eq\f(5BLv,6)，Uc＝B2Lv·eq\f(6r,8r)＝eq\f(3BLv,2)，Ud＝B2Lv·eq\f(4r,6r)＝eq\f(4Blv,3)，故A、C、D錯(cuò)誤，B正確．4．如圖3所示，A、B是兩個(gè)完全相同的燈泡，B燈與電阻R串聯(lián)，A燈與自感系數(shù)較大的線圈L串聯(lián)，線圈L的直流電阻等于電阻R的阻值．電源電壓恒定不變，當(dāng)電鍵K閉合時(shí)，下列說法正確的是()圖3A．A比B先亮，然后A熄滅B．B比A先亮，最終A、B同樣亮C．A、B同時(shí)亮，然后A熄滅D．A、B同時(shí)亮，然后A漸漸變亮，B的亮度不變答案B5.圖4如圖4所示，一個(gè)由導(dǎo)體做成的矩形線圈，以恒定速率v運(yùn)動(dòng)，從無場(chǎng)區(qū)進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)(磁場(chǎng)寬度大于bc間距)，然后出來，若取逆時(shí)針方向?yàn)楦袘?yīng)電流的正方向，那么下圖中正確地表示回路中感應(yīng)電流隨時(shí)間變化關(guān)系的圖象是()答案C6．如圖5所示，把電阻R、電感線圈L、電容器C并聯(lián)接到一溝通電源上，三個(gè)燈泡的亮度相同，若保持電源電壓大小不變，而將頻率增大，則關(guān)于三個(gè)燈的亮度變化說法正確的是()圖5A．A燈亮度不變，B燈變暗，C燈變亮B．A燈亮度不變，B燈變亮，C燈變暗C．A燈變暗，B燈亮度不變，C燈變亮D．A燈變亮，B燈變暗，C燈亮度不變答案A二、多項(xiàng)選擇題(本大題共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，有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)或不答的得0分)7．在電能輸送過程中，若輸送的電功率肯定，則在輸電線上損耗的功率()A．隨輸電線電阻的增大而增大B．和輸送電壓的平方成正比C．和輸送電壓的平方成反比D．和輸電線上電流強(qiáng)度的平方成正比答案ACD8.圖6如圖6所示，半徑為R的圓形線圈兩端A、C接入一個(gè)平行板電容器，線圈放在隨時(shí)間均勻變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線圈所在平面與磁感線的方向垂直，要使電容器所帶的電量增大，可實(shí)行的措施是()A．電容器的兩極板靠近些B．增大磁感強(qiáng)度的變化率C．增大線圈的面積D．使線圈平面與磁場(chǎng)方向成60°角答案ABC9．一個(gè)按正弦規(guī)律變化的溝通電的圖象如圖7所示，依據(jù)圖象可以知道()圖7A．該溝通電流的頻率是0.02HzB．該溝通電流的有效值是14.14AC．該溝通電流的瞬時(shí)值表示式是i＝20sin0.02t(A)D．該溝通電流的周期是0.02s答案BD10．如圖8所示，電路中的變壓器為一抱負(fù)變壓器，S為單刀雙擲開關(guān)，P是滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭，原線圈兩端接電壓恒定的交變電流，則能使原線圈的輸入功率變大的是()圖8A．保持P的位置不變，S由b切換到aB．保持P的位置不變，S由a切換到bC．S擲于b位置不動(dòng)，P向上滑動(dòng)D．S擲于b位置不動(dòng)，P向下滑動(dòng)答案AC三、填空題(本題共12分)11．(4分)兩個(gè)電流隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖9甲、乙所示，把它們通入相同的電阻中，則在1s內(nèi)兩電阻消耗的電能之比Wa∶Wb＝________．圖9答案1∶212．(8分)如圖10所示，先后以速度v1和v2(v1＝2v2)，勻速地把同一線圈從同一位置拉出有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)的過程中，在先后兩種狀況下：圖10(1)線圈中的感應(yīng)電流之比I1∶I2＝________．(2)線圈中產(chǎn)生的熱量之比Q1∶Q2＝________．(3)拉力做功的功率之比P1∶P2＝________．答案(1)2∶1(2)2∶1(3)4∶1四、解答題(本題共4小題，共38分．解答應(yīng)寫出必要的文字說明、只寫出最終答案的不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必需明確寫出數(shù)值和單位)13．(8分)如圖11所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)、匝數(shù)為n的正方形金屬線框，它的質(zhì)量為m、電阻為R，用細(xì)線把它懸掛于一個(gè)有界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)邊緣．金屬框的上半部處于磁場(chǎng)內(nèi)，下半部處于磁場(chǎng)外，磁場(chǎng)隨時(shí)間的變化規(guī)律為B＝kt.求：圖11(1)線框中的電流強(qiáng)度為多大？(2)t時(shí)刻線框受的安培力多大？答案(1)eq\f(nkL2,2R)(2)eq\f(nk2L3,2R)t解析(1)線框中的電動(dòng)勢(shì)E＝neq\f(ΔΦ,Δt)＝nSeq\f(ΔB,Δt)＝eq\f(1,2)nL2k，電流為I＝eq\f(nkL2,2R)(2)安培力為F＝BIL＝kteq\f(nkL2,2R)L＝eq\f(nk2L3,2R)t14．(8分)如圖12所示某電廠要將電能輸送到較遠(yuǎn)的用戶，輸送的總功率為9.8×104W，電廠輸出電壓僅350V，為削減輸送功率損失，先用一升壓變壓器將電壓上升再輸送，在輸送途中，輸電線路的總電阻為4Ω，允許損失的功率為輸送功率的5%，求用戶所需電壓為220V時(shí)，升壓、降壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比各是多少？圖12答案1∶8133∶11解析損失的電功率ΔP＝9.8×104×0.05＝4900W輸電線上的電流I＝eq\r(\f(ΔP,R))＝35A輸電線上的電壓降ΔU＝IR＝140V輸電電壓U2＝eq\f(P,I)＝2800V降壓變壓器的輸入電壓U3＝U2－ΔU＝2660V升壓變壓器：eq\f(n1,n2)＝eq\f(U1,U2)＝eq\f(350,2800)＝eq\f(1,8)降壓變壓器：eq\f(n3,n4)＝eq\f(U3,U4)＝eq\f(2660,220)＝eq\f(133,11)15．(10分)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子是邊長(zhǎng)為0.2m的正方形，線圈匝數(shù)為100匝，內(nèi)阻8Ω，初始位置如圖13所示，以ad、bc中點(diǎn)連線為軸以600r/min的轉(zhuǎn)速在eq\f(1,π)T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)，燈泡電阻為24Ω，則：圖13(1)從圖示位置開頭計(jì)時(shí)，寫出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式；(2)燈泡的實(shí)際消耗功率為多大？答案(1)e＝80sin20πtV(2)75W解析(1)線圈運(yùn)動(dòng)的角速度ω＝20πrad/s，電動(dòng)勢(shì)最大值為Em＝nBSω＝80V瞬時(shí)值方程e＝80sin20πtV(2)電動(dòng)勢(shì)有效值E＝eq\f(80,\r(2))＝40eq\r(2)V，電流為I＝eq\f(E,R＋r)＝eq\f(40\r(2),32)A＝eq\f(5,4)eq\r(2)A電阻消耗的功率P＝I2R＝75W16．(12分)如圖14所示，ef、gh為水平放置的足夠長(zhǎng)的平行光滑導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)＝1m，導(dǎo)軌左端連接一個(gè)R＝3Ω的電阻，一根電阻為1Ω的金屬棒cd垂直地放置導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，整個(gè)裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B＝2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面對(duì)上．現(xiàn)對(duì)金屬棒施加4N的水平向右的拉力F，使棒從靜止開頭向右運(yùn)動(dòng)，試解答以下問題：圖1