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2019年高中物理 模塊綜合檢測卷（二） 粵教版選修3-2 一、單項選擇題(本大題共4小題，每小題4分，共16分．在每小題給出的四個選項中，只有一個選項正確．) 1．如圖所示 一個矩形線圈abcd放在垂直紙面向里的勻強磁場中，在進行下列操作時，整個線圈始終處于磁場之內(nèi)，線圈中能產(chǎn)生感應電流的是(　　) A．線圈沿紙面向右移動 B．線圈沿紙面向下移動 C．線圈垂直紙面向外移動 D．線圈以ab邊為軸轉(zhuǎn)動 解析：產(chǎn)生感應電流的條件是：穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化．因此無論線圈如何運動，關(guān)鍵是看其磁通量是否變化，從而判斷出是否有感應電流產(chǎn)生．A、B、C，由于磁場是勻強磁場，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，均無感應電流產(chǎn)生，故A、B、C錯誤；D.當線圈繞ab邊轉(zhuǎn)動時，其磁通量發(fā)生變化，故有感應電流產(chǎn)生，故D正確． 答案：D 2．如圖所示， 在能夠繞豎直軸自由轉(zhuǎn)動的橫桿兩端，固定著A、B兩個鋁環(huán)，其中鋁環(huán)A閉合，B不閉合，則(　　) A．當條形磁鐵插入A環(huán)時，A環(huán)中產(chǎn)生感應電流同時遠離磁鐵 B．當條形磁鐵插入A環(huán)時，A環(huán)中產(chǎn)生感應電流同時靠近磁鐵 C．當條形磁鐵插入B環(huán)時，B環(huán)中產(chǎn)生感應電流同時遠離磁鐵 D．當條形磁鐵插入B環(huán)時，B環(huán)中產(chǎn)生感應電流同時靠近磁鐵 解析：如果金屬環(huán)閉全，穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化，閉合回路中會產(chǎn)生感應電流，感應電流受到磁場力的作用，橫桿轉(zhuǎn)動；如果金屬環(huán)不閉合，穿過它的磁通量發(fā)生變化時，只產(chǎn)生感應電動勢，而不產(chǎn)生感應電流，環(huán)不受力的作用，桿不轉(zhuǎn)動． 由題意可知，A環(huán)閉合，B環(huán)不閉合；當條形磁鐵插入A環(huán)時，A環(huán)中產(chǎn)生感應電流，從而阻礙磁通量的增加，所以會遠離磁鐵，故A正確，B錯誤；當條形磁鐵插入B環(huán)時，B環(huán)中不會產(chǎn)生感應電流，則磁鐵不會轉(zhuǎn)動，故C、D錯誤． 答案：A 3．如圖所示， 理想變壓器的原線圈接u＝11 000 sin 100 πt(V)的交變電壓，副線圈通過電阻r＝6 Ω的導線對“220 V,880 W”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∶1 B．交變電壓的頻率為100 Hz C．副線圈中電流的有效值為4 A D．變壓器的輸入功率為880 W 解析：輸入電壓的有效值為11 000 V，用電器的額定電壓為220 V，所以變壓器的輸出電壓大于220 V，原、副線圈的匝數(shù)比小于50∶1，故A錯誤；B.由輸入電壓的表達式知，f ＝＝50 Hz，故B錯誤；C.副線圈中的電流與用電器中的電流相同，I＝4 A，故C正確；D.變壓器的輸出功率為用電器的功率和導線電阻損耗的功率之和，大于880 W，所以變壓器的輸入功率大于880 W，故D錯誤． 答案：C 4．如圖所示 的區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強磁場，磁感應強度為B、電阻為R、半徑為L、圓心角為45的扇形閉合導線框繞垂直于紙面的O軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(O軸位于磁場邊界)．則線框內(nèi)產(chǎn)生的感應電流的有效值為(　　) A. B. C. D. 解析：交流電流的有效值是根據(jù)電流的熱效應得出的，線框轉(zhuǎn)動周期為T，而線框轉(zhuǎn)動一周只有的時間內(nèi)有感應電流，則有2R＝I2RT，所以I＝，所以D正確． 答案：D 二、雙項選擇題(本題共5小題，每題6分，共30分．在每小題給出的四個選項中有兩個選項正確，全部選對得6分，漏選得3分，錯選或不選得0分．) 5．電流互感器和電壓互感器如圖所示.其中n1、n2、n3、n4分別為四組線圈的匝數(shù)，a、b為兩只交流電表，則(　　) A．A為電流互感器，且n1＜n2，a是電流表 B．A為電壓互感器，且n1＞n2，a是電壓表 C．B為電流互感器，且n3＜n4，b是電流表 D．B為電壓互感器，且n3＞n4，b是電壓表 解析：變壓器的匝數(shù)與電壓成正比，與電流成反比，安全起見，要求電壓表和電流表都不能超過最大量程．串聯(lián)在火線上的是電流互感器，因為電流與匝數(shù)成反比，為了安全，要求n1＜n2，a是電流表，A正確，C錯誤；并聯(lián)在輸電線上的是電壓互感器，因為電壓與匝數(shù)成正比，為了安全，要求n3＞n4，b是電壓表，B錯誤，D正確． 答案：AD 6．如圖是遠距離輸電的示意圖，則電壓U1、U2、U3、U4之間的關(guān)系是(　　) A．U1＞U2 B．U2＞U3 C．U3＞U4 D．U3＝U1＋U2 解析：由圖可知，左邊是升壓變壓器，則U1＜U2，由于輸電線電阻，導致U3＜U2；右邊則是降壓變壓器，所以U3＞U4, 故B、C正確，A、D錯誤． 答案：BC 7．如圖所示， 電路甲、乙中，電阻R和自感線圈L的電阻值都很小，接通S，使電路達到穩(wěn)定，燈泡D發(fā)光，則(　　) A．在電路甲中，斷開S，D將逐漸變暗 B．在電路甲中，斷開S，D將先變得更亮，然后漸漸變暗 C．在電路乙中，斷開S，D將漸漸變暗 D．在電路乙中，斷開S，D將變得更亮，然后漸漸變暗 解析：電感總是阻礙電流的變化．線圈中的電流增大時，產(chǎn)生自感電流的方向與原電流的方向相反，抑制增大；線圈中的電流減小時，產(chǎn)生自感電流的方向跟原電流的方向相同，抑制減?。? A．在電路甲中，斷開S，由于線圈阻礙電流變小，導致D將逐漸變暗．故A正確； B．在電路甲中，由于電阻R和自感線圈L的電阻值都很小，所以通過燈泡的電流比電阻的電流小，當斷開S時，D將不會變得更亮，但會漸漸變暗．故B錯誤； C．在電路乙中，由于電阻R和自感線圈L的電阻值都很小，所以通過燈泡的電流比線圈的電流小，斷開S時，由于線圈阻礙電流變小，導致D將變得更亮，然后逐漸變暗．故C錯誤； D．在電路乙中，由于電阻R和自感線圈L的電阻值都很小，所以通過燈泡的電流比線圈的電流小，斷開S時，由于線圈阻礙電流變小，導致D將變得更亮，然后逐漸變暗．故D正確． 答案：AD 8．某小型發(fā)電機產(chǎn)生的交變電動勢為e＝50sin 100 πt(V)，對此電動勢，下列表述正確的有(　　) A．最大值是50 V B．頻率是100 Hz C．有效值是25 V D．周期是0.02 s 9．如圖， 在水平光滑桌面上，兩相同的矩形剛性小線圈分別疊放在固定的絕緣矩形金屬框的左右兩邊上，且每個小線圈都各有一半面積在金屬框內(nèi)，在金屬框接通逆時針方向電流的瞬間(　　) A．兩小線圈會有相互靠攏的趨勢 B．兩小線圈會有相互遠離的趨勢 C．兩小線圈中感應電流都沿順時針方向 D．左邊小線圈中感應電流沿順時針方向，右邊小線圈中感應電流沿逆時針方向 解析：根據(jù)右手螺旋定則可知，導線通電瞬間，左、右線圈的磁通量均增大，根據(jù)楞次定律可知，線圈的感應電流方向都是順時針方向，再由同向電流相互吸引，異向電流相互排斥，知兩線圈的運動情況是相互遠離．故B、C正確，A、D錯誤． 答案：BC 三、非選擇題(本大題3小題，共54分．按題目要求作答．解答題應寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位．) 10．(12分)酒精測試儀用于機動車駕駛?cè)藛T是否酗酒及其他嚴禁酒后作業(yè)人員的現(xiàn)場檢測．它利用的是一種二氧化錫半導體型酒精氣體傳感器，酒精氣體傳感器的電阻隨酒精氣體濃度的變化而變化．在如圖所示 的電路中，不同的酒精氣體濃度對應著傳感器的不同電阻．這樣，電壓表的指針就與酒精氣體濃度有了對應關(guān)系．如果二氧化錫半導體型酒精氣體傳感器電阻的倒數(shù)與酒精氣體的濃度成正比，那么，電壓表示數(shù)U與酒精氣體濃度c之間的對應關(guān)系U越大，表示c ________(填“越大”或“越小”)，c與U ________(填“成正比例”或“不成正比例”)． 解析：酒精氣體傳感器和定值電阻串聯(lián)在電路中，電壓表測R0兩端的電壓，酒精氣體傳感器的電阻的倒數(shù)與酒精氣體的濃度成正比，測試到的酒精氣體濃度越大則傳感器的電阻的倒數(shù)越大，所以傳感器的電阻越小，根據(jù)歐姆定律可知通過傳感器的電流越大，R0和右邊定值電阻兩端的電壓越大，傳感器兩端的電壓越小，所以U越大．表示c越大，但是c與U不成正比 答案：越大　不成正比 11．(20分)半徑為r的光滑圓形軌道由金屬材料制成，電阻為R，軌道平面水平．空間有分布均勻且隨時間變化的勻強磁場，磁場方向豎直向上，如圖甲所示．磁感應強度B的變化規(guī)律如圖乙所示．求： (1)t＜T和t≥T時圓環(huán)上感應電動勢的大小及感應電流的方向． (2)在0到T時間內(nèi)，通過金屬環(huán)的電荷量是多少？ 解析：(1)由圖乙可知，在t＜T時，磁感應強度B隨時間t均勻增強，根據(jù)法拉第電磁感應定律，有：E＝，又圓的面積為：S＝πr2 ，＝ 解得：E＝πr2 根據(jù)楞次定律，感應電流的方向沿順時針方向；在t≥T時，磁場穩(wěn)定不變，通過圓環(huán)所圍面積內(nèi)的磁通量不再改變，＝0，因而感應電動勢E＝0 (2)通過金屬環(huán)的電荷量：q＝It＝t＝ 答案：(1)t＜T時圓環(huán)上感應電動勢的大小為E＝πr2，感應電流的方向沿順時針方向；t≥T時圓環(huán)上感應電動勢為零，沒有感應電流； (2)在0到T時間內(nèi)，通過金屬環(huán)的電荷量是 12.(24分)如圖所示， L1、L2為水平放置的光滑的平行導電導軌，間距L為0.50 m，其間接有電阻R阻值為5.0 Ω，處于豎直方向的勻強磁場中，磁感應強度B為0.50 T．一質(zhì)量m為0.10 kg的導體棒ab在大小為0.20 N的水平恒力F作用下，由靜止開始沿導軌滑動，導體棒與導軌的電阻均不計，求： (1)導體棒ab運動所能達到的最大速度vm； (2)導體棒ab達到最大速度后系統(tǒng)的發(fā)熱功率P； (3)導體棒ab由靜止開始運動2.0 m的過程中，流過電阻R的電荷量Q. 解析：(1)導體棒運動過程產(chǎn)生的最大電動勢： E＝BLvm；① 由歐姆定律：I＝；② 金屬桿所受安培力：F安＝BIL；③ 由于金屬桿勻速運動：F安＝F；④ 由①②③④式解得：vm＝＝16 m/s. (2)導體棒ab達到最大速度后系統(tǒng)的發(fā)熱功率P與牽引力的功率相等， 即：P＝Fvm＝0.216 W＝3.2 W. (3)導體棒ab由靜止開始運動2.0 m的過程中設(shè)平均電流為，時間為t，則：＝， 流過電阻R的電荷量Q： Q＝Δt＝Δt＝＝， 代入數(shù)據(jù)得：Q＝0.1 C. 答案：(1)導體棒ab運動所能達到的最大速度vm＝16 m/s； (2)導體棒ab達到最大速度后系統(tǒng)的發(fā)熱功率是3.2 W； (3)導體棒ab由靜止開始運動2.0 m的過程中，流過電阻R的電荷量為0.1 C.