人教版高中物理選修3-2模塊綜合測(cè)試卷【解析版】

1、人教版高中物理選修3-2模塊綜合測(cè)試卷總分值：100分90分鐘一、選擇題每題 4分，共40分1. 單匝閉合線框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，繞垂直于磁場(chǎng)方向的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。在轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，線框中的最大磁通 量為0叫 最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為 Em，以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是A .當(dāng)穿過(guò)線框的磁通量為零時(shí)，線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也為零B .當(dāng)穿過(guò)線框的磁通量減小時(shí)，線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也減小C.當(dāng)穿過(guò)線框的磁通量等于0.5 Qni時(shí)，線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不等于0.5EmD .線框轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度等于Em /2. 目前中國(guó)南極考察隊(duì)隊(duì)員正在地球南極考察，設(shè)想考察隊(duì)隊(duì)員在地球南極附近水平面上駕駛一輛冰車向前行進(jìn)時(shí)，由于地磁場(chǎng)作用，冰車兩端會(huì)有電

2、勢(shì)差，設(shè)駕駛員左方電勢(shì)為U1，右方電勢(shì)為 U2，那么以下說(shuō)確的是A .向著南極點(diǎn)行進(jìn)時(shí)，U1比U2高B .背著南極點(diǎn)行進(jìn)時(shí)，U1比U2低C.在水平冰面上轉(zhuǎn)圈時(shí)，U1比U2高D .無(wú)論怎樣在水平冰面上行進(jìn)，U1總是低于U23. 將一個(gè)閉合金屬環(huán)用絲線懸于0點(diǎn)，如圖1所示。虛線左邊有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，而右邊沒(méi)有 磁場(chǎng)。以下的現(xiàn)象能夠發(fā)生的是圖1A .金屬環(huán)的擺動(dòng)不會(huì)停下來(lái)，一直做等幅擺動(dòng)B .金屬環(huán)的擺動(dòng)幅度越來(lái)越小，小到某一數(shù)值后做等幅擺動(dòng)C.金屬環(huán)的擺動(dòng)會(huì)很快停下來(lái)D .金屬環(huán)最后一次向左擺動(dòng)時(shí)，最終停在平衡位置左側(cè)某一點(diǎn)處4. 如圖2所示，光滑無(wú)電阻的金屬框架 MON豎直放置，水平方

3、向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直MON平面，質(zhì)量為 m的金屬棒ab從/ abO=60。的位置由靜止釋放，兩端沿框架在重力作用下滑動(dòng)。在棒由圖示的位置滑動(dòng)到處于水平位置的過(guò)程中，ab中感應(yīng)電流的方向是A .由a到bB.由b到aC.先由a到b,再由b到a D .先由b到a,再由a到b5. 在圖3中，L為電阻很小的線圈，G1和G2為阻可不計(jì)、零點(diǎn)在表盤中央的電流計(jì)。當(dāng)開(kāi)關(guān)K處于閉合狀態(tài)時(shí)，兩表的指針皆偏向右方。那么，當(dāng)開(kāi)關(guān)K斷開(kāi)時(shí)，將出現(xiàn)A . G1和G2的指針都立即回到零點(diǎn)B. G1的指針立即回到零點(diǎn)，而 G2的指針緩慢地回到零點(diǎn)C. G1的指針緩慢地回到零點(diǎn)，而G2的指針先立即偏向左方，然后緩慢地回到零點(diǎn)D.

4、G1的指針先立即偏向左方，然后緩慢地回到零點(diǎn)，而G2的指針緩慢地回到零點(diǎn) 6傳感器是把非電學(xué)量如速度、溫度、壓力等的變化轉(zhuǎn)化成電學(xué)量變化的一種元件，在自動(dòng)控制中有著 相當(dāng)廣泛的應(yīng)用，如圖 4所示，是一種測(cè)定液面高度的電容式傳感器示意圖，金屬芯線與導(dǎo)電的液體形成一個(gè)電容器，從電容 C的大小變化就能反映導(dǎo)電液面的升降情況，兩者的關(guān)系是A . C增大表示h增大B. C增大表示D .C減小表示h增大7如圖5所示為一正弦式電流通過(guò)一電子元件后的波形圖，那么以下說(shuō)確的是1/Ap A 30/01 0.02 0,03 Q04 尸圖5A 這也是一種交變電流B .電流的變化周期是 0.02sC.電流的變化周期是

5、0.01sD .電流通過(guò)100 Q的電阻時(shí)，1s產(chǎn)生熱量為100J&如圖6所示是一種熱敏電阻PTC元件的電阻R隨溫度t變化的關(guān)系圖線，這種元件具有發(fā)熱、控溫 雙重功能常見(jiàn)的電熱滅蚊器中就使用這種元件來(lái)加溫并控制溫度如果將該元件接到220V恒定電壓下,那么A 通電后，其電功率先增大后減小B .通電后，其電功率先減小后增大C.當(dāng)其發(fā)熱功率等于散熱功率時(shí)，溫度保持在t1不變D 當(dāng)其發(fā)熱功率等于散熱功率時(shí)，溫度保持在t1到t2之間的某一值不變A 這種電流表能測(cè)直流電流,圖b的讀數(shù)為2.4AB 這種電流表能測(cè)交流電流，圖b的讀數(shù)為0.4AC.這種電流表能測(cè)交流電流，圖b的讀數(shù)為3.6AD 這種電

6、流表既能測(cè)直流電流，又能測(cè)交流電流，圖b的讀數(shù)為3.6A9鉗形電流表的外形和結(jié)構(gòu)如圖 繞了 3匝，那么 7a所示。圖a中電流表的讀數(shù)為1.2A。圖b中用同一電纜線10如圖8所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10： 1, b是原線圈的中心抽頭，電壓表 V和電流表A均為理想電表，除滑動(dòng)變阻器電阻R以外，其余電阻均不計(jì)，從某時(shí)刻開(kāi)始在原線圈c、d兩端加上交變電壓，其瞬時(shí)值表達(dá)式為：U1220 2 sin100t(V)。以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是：(圖8A 當(dāng)單刀雙擲開(kāi)關(guān)與 a連接時(shí)，電壓表的示數(shù)為 22V1t sB 600時(shí)，c、d兩點(diǎn)間的電壓瞬時(shí)值為 110VC.單刀雙擲開(kāi)關(guān)與 a連接，滑動(dòng)變阻器觸

7、頭向上移動(dòng)的過(guò)程中，電壓表和電流表的示數(shù)均變小D 當(dāng)單刀雙擲開(kāi)關(guān)由 a扳向b時(shí)，電壓表和電流表的示數(shù)均變小二、填空題每題 6分，共24分11 將金屬熱敏電阻、數(shù)字電流表、電源按圖9連接成電路將燒杯裝入 2/3的水，并用鐵架臺(tái)固定在加熱器上閉合開(kāi)關(guān)S,當(dāng)熱敏電阻未放入熱水中時(shí)，電流表示數(shù)為I1 ;將熱敏電阻放入溫水中，電流表示數(shù)為I2 ;將熱敏電阻放入熱水中，電流表示數(shù)為13 那么I1、12、13的大小關(guān)系為12. 如圖10所示，邊長(zhǎng)為0.5m和0.4m的矩形線圈，在斜向上B=0.1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中從水平方向轉(zhuǎn)到豎直方向，假設(shè)B與水平方向間的夾角為 30°線圈電阻為0.01 Q，那么此過(guò)

8、程過(guò)線圈的電荷量為13如圖11所示，理想變壓器的初級(jí)線圈接在220V的正弦交流電源上，R 10 ，次級(jí)線圈、間匝數(shù)為10匝，當(dāng)把電鍵 K由擲向時(shí)，通過(guò)上的電流增加°.2A，那么通過(guò)變壓器鐵芯的最大磁通量變化率為14. 如圖12所示，變壓器的原線圈與兩個(gè)副線圈的匝數(shù)比為n1 ： n2 : n3=4 : 2 : 1,所連接的三個(gè)燈消耗的電功率一樣.那么通過(guò)每個(gè)燈的電流之比I1 : I2 : 13= 每個(gè)燈的電阻之比為R1 : R2 :R3= 三、計(jì)算題每題 9分，共36分15. 如圖13所示，有的計(jì)算機(jī)鍵盤的每一個(gè)鍵下面都連一小塊金屬片，與該金屬片隔有一定空氣隙的是另一塊小的固定金屬片，

9、這兩塊金屬片組成一個(gè)小電容器該電容器的電容CC可用公式S ed計(jì)算，式中常量e=9 X 10-12 F m-1 , S表示金屬片的正對(duì)面積，d表示兩金屬片間的距離.當(dāng)鍵被按下時(shí)，此小電容器的電容發(fā)生變化，與之相連的電子線路就能檢測(cè)出哪個(gè)鍵被按下了，從而給出相應(yīng)的信號(hào).設(shè)每個(gè)金屬 片的正對(duì)面積為 50 mm2，鍵未按下時(shí)兩金屬片的距離為0.6 mm .如果電容變化了 0.25 pF，電子線路恰能檢測(cè)出必要的信號(hào)，求鍵至少要被按下多少mm ?圖1316. 如圖14所示，在絕緣光滑水平面上，有一個(gè)邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的單匝正方形線框 abed，在外力的作用下以恒定的速率v向右運(yùn)動(dòng)進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)

10、區(qū)域。線框被全部拉入磁場(chǎng)的過(guò)程中線框平面保持與磁場(chǎng)方向垂直，線框的ab邊始終平行于磁場(chǎng)的邊界。線框的四個(gè)邊的電阻值相等，均為R。求：在ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)，線框的電流大小。在ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)，ab邊兩端的電壓。在線框被拉入磁場(chǎng)的整個(gè)過(guò)程中，線框產(chǎn)生的熱量。eb*圖1417. 圖15甲所示，光滑且足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌 MN、PQ平行地固定在同一水平面上，兩導(dǎo)軌間距L=0.20m ,電阻R=0.40Q，導(dǎo)軌上停放一質(zhì)量 m=0.10kg的金屬桿ab，位于兩導(dǎo)軌之間的金屬桿的電阻 r=0.10 0,導(dǎo)軌的電阻可忽略不計(jì)。整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向豎直向下。現(xiàn)用一水

11、平外力F水平向右拉金屬桿，使之由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中金屬桿始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，假t=5.0s時(shí)，求：通過(guò)金屬設(shè)理想電壓表的示數(shù) U隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖乙所示。從金屬桿開(kāi)始運(yùn)動(dòng)經(jīng)桿的感應(yīng)電流的大小和方向；金屬桿的速度大??；外力F的瞬時(shí)功率。圖15其矩形線圈的長(zhǎng)度 ab=0.25m,寬度bc=0.20m ,00轉(zhuǎn)動(dòng)。線圈處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.40T的18. 如圖16所示為一個(gè)小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機(jī)的原理圖， 共有n=100匝，總電阻r=1.0 ，可繞與磁場(chǎng)方向垂直的對(duì)稱軸勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，與線圈兩端相連的金屬滑環(huán)上接一個(gè)“3.0V, 1.8W"的燈泡，當(dāng)線圈以角速度3勻速轉(zhuǎn)

12、動(dòng)時(shí),小燈泡消耗的功率恰好為 1.8W。不計(jì)轉(zhuǎn)動(dòng)軸與電刷的摩擦1推導(dǎo)發(fā)電機(jī)線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值的表達(dá)式Em=nB3 其中S表示線圈的面積2求線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度3；3線圈以上述角速度轉(zhuǎn)動(dòng) 100周過(guò)程中發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能。 O'圖16人教版高中物理選修3-2模塊綜合測(cè)試卷參考答案1. BCD 解析：線框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生交變電流，磁通量最大時(shí)，電動(dòng)勢(shì)最小，磁通量最小時(shí)，電動(dòng)勢(shì)最大；當(dāng)磁通量等于0.5 ©m時(shí)，線框與磁場(chǎng)方向成 600角，那么電動(dòng)勢(shì)應(yīng)為 2 Em；由Em=NBS=h m, 可知D正確，應(yīng)選BCD。2. BD 解析：在南極附近，地磁場(chǎng)磁感線的方向都是向上的

13、，向著南極點(diǎn)行進(jìn)或者背著南極點(diǎn)行進(jìn)時(shí)，冰車切割磁感線，由右手定那么可知，駕駛員右方電勢(shì)高于左方電勢(shì)；不管冰車怎樣在水平冰面上行進(jìn)，依 據(jù)右手定那么可判定，駕駛員右方電勢(shì)總是高于左方電勢(shì)。故BD正確。3. C解析：此題考查電磁阻尼。左邊有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，金屬環(huán)在穿越磁場(chǎng)邊界時(shí)無(wú)論是進(jìn)入還是穿出，由 于磁通量發(fā)生變化，環(huán)一定有感應(yīng)電流產(chǎn)生。根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流將會(huì)阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)，所以擺動(dòng)會(huì)很快停下來(lái)，這就是電磁阻尼現(xiàn)象。假設(shè)用能量守恒來(lái)解釋：有電流產(chǎn)生，就一定有機(jī)械能向電能轉(zhuǎn)化，擺 的機(jī)械能將不斷減小。擺動(dòng)就會(huì)很快停下來(lái)。4. D 解析：回路面積先增加后減小，根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流先由b到a,再由a到

14、b。5. D 解析：K斷開(kāi)后，自感電流的方向與G1原電流方向相反，與 G2原電流方向一樣.答案為 D .6. AC解析：電容器的電容 C決定于極板正對(duì)面積 S、極板間距離d以與極板間的電介質(zhì)這幾個(gè)因素如果某 一物理量的變化能引起上述某個(gè)因素的變化，從而引起電容的變化，那么，通過(guò)測(cè)定電容器的電容就可以確定上述物理量的變化在此題中，當(dāng)液面高度 h發(fā)生變化時(shí)，將導(dǎo)致接觸面積的變化，液面上升，接觸面 積增大，電容增大；液面下降，接觸面積減小，電容減小7. BD .解析：此電子元件為二極管由于電流方向不變，此電流為直流電，根據(jù)電流有效值得定義由公式l12Rt1+0= I2RT,其中 11=2 , t1=

15、0.01,T=0.02,解得 I =1A,1s 產(chǎn)生的熱量為 Q=50l2RT=100JU28 AD解析：由于電阻 R在通電后先減小后增加，又由R可知,p先增大后減小，故A正確，B錯(cuò)誤；9. D 解析：當(dāng)用同一電纜線繞了 3匝，加在電表上電壓為原來(lái)的 3倍，電流也為原來(lái)的 3倍。10. A解析：因?yàn)閁 2門2U2ni5，當(dāng)單刀雙擲開(kāi)關(guān)與a 連接時(shí),U1=220V,ni:n2=10 : 1,解得：U2=22V,A 選項(xiàng)正確；ui220叫2 sin100 t, U1對(duì)B選項(xiàng)：因?yàn)?20 2 sin 100丄600110、2(V)B選項(xiàng)錯(cuò)誤;I2U2對(duì)C選項(xiàng)：滑動(dòng)變阻器觸頭向上移動(dòng)時(shí)，其電阻R變大，

16、由歐姆定律得R ,I2變小，電流表示數(shù)變小，而電壓表示數(shù)不變，因?yàn)樗氖緮?shù) U2是由U1和匝數(shù)比決定的，而這些量沒(méi)有變化，因此C錯(cuò)誤;U2 匹 U1對(duì)D選項(xiàng)：當(dāng)單刀雙擲開(kāi)關(guān)由 a扳向b時(shí)，匝數(shù)n1變小，匝數(shù)n2和輸入電壓U1不變，由門1，得，U2變大,I2變大，因此電壓表和電流表示數(shù)均變大此題正確答案為 A.11.11 v 12 v 13 解析：由于熱敏電阻的阻值隨著溫度的升高而降低，故由UR可知,11 v I2 v I312.(、3+1)C解析：據(jù)法拉第電磁感應(yīng)率，可知線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為-BS 3 BS_ 22(1 J§)bsE= t =t=2 t(1. 3) BS而電荷量Q

17、=l t= 2 t ? R(1 3)BS 1,C2R213. 5 Wb/s.解析：由 U1/ n1 = U2/n2 = U 3 /n 3 得 U1/ n1 = U 3 U2/ (n 3 n2)可得 U1/ n1 =0 . 2V/匝，即每匝線 圈假設(shè)接一個(gè)伏特表其示數(shù)為0. 2V,所以結(jié)合法拉第電磁感應(yīng)定律可知那么通過(guò)變壓器鐵芯的最大磁通量變化率為 5 Wb/s .14. 1 : 1 : 2; 4 : 4 : 1解析：理想變壓器每個(gè)線圈的電壓之比等于它們的匝數(shù)比，理想變壓器的輸入功率等于輸出功率，那么有I1U1=I2U2+I3U3 ,U32U2I2U2=I3U3 , I2= U2 |3=I3;I

18、1U1=2I2U2 , I1= U1 12=12=13，那么：I1 : I2 : I3=1 : 1 : 2.三個(gè)燈泡消耗的功率相等，有I12R1=I22R2=I32R3得：R1 : R2 : R3=4 : 4 : 1.15. 0.15mm。解析：計(jì)算機(jī)鍵盤是一個(gè)電容傳感器，由題意知是改變兩極板間距改變電容，得到相應(yīng)的電信號(hào)。又因兩 極板間距減小，電容變大，設(shè)原間距為dO,至少要按下距離為 d,電子線路恰能檢測(cè)出必要的信號(hào)，那么C eSeScQC d0 eS9 10 12 50 10 6 0.6 10 30.25 10 12 0.6 10 39 10 12 50 106 m 0.15 103m，即 d=0.15mm。BLvB2L3v16.14R 23BLv/4 3 4R解析：1ab邊切割磁感線產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為E=BLv所以通過(guò)線框的電流為E BLvI= 4R 4R2ab邊兩端電壓為路端電壓Uab=l 3R所以 Uab= 3BLv/43線框被拉入磁場(chǎng)的整個(gè)過(guò)程所用時(shí)間t=L/v2 3B L v線框中電流產(chǎn)生的熱量 Q=I2 4R t 4R17.解析：1由圖象可知，t=5.0s時(shí)的U=0.40V此時(shí)電路中的電流即通過(guò)金屬桿的電流l=U/R=1.0A用右手那么定