人教版高中物理选修32模块检测.docx

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人教版高中物理选修32模块检测

模块检测A

（时间：

90分钟　满分：

100分）

一、单项选择题（本大题共6小题，每小题5分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，选对或不答的得0分）

1．关于传感器，下列说法正确的是（　　）

A．传感器能将非电学量按一定规律转换成电学量

B．金属热电阻是一种可以将电学量转换为热学量的传感器

C．干簧管是能够感知电场的传感器

D．半导体热敏电阻的阻值随温度的升高而增大

解析　A项叙述符合传感器的定义，A正确．B项叙述说反了，B错误．干簧管是把磁场的强弱转化为电路的通断的传感器，C错．D项叙述也说反了，D错误．

答案　A

2．如图1所示，圆形线圈垂直放在匀强磁场里，第1秒内磁场方向指向纸里，如图乙．若磁感应强度大小随时间变化的关系如图甲，那么，下面关于线圈中感应电流的说法正确的是（　　）

图1

A．在第1秒内感应电流增大，电流方向为逆时针

B．在第2秒内感应电流大小不变，电流方向为顺时针

C．在第3秒内感应电流减小，电流方向为顺时针

D．在第4秒内感应电流大小不变，电流方向为顺时针

答案　B

3．用相同导线绕制的边长为L或2L的四个闭合导线框，以相同的速度匀速进入右侧匀强磁场，如图2所示．在每个线框进入磁场的过程中，M、N两点间的电压分别为Ua、Ub、Uc和Ud.下列判断正确的是（　　）

图2

A．Ua＜Ub＜Uc＜Ud　　　　　B．Ua＜Ub＜Ud＜Uc

C．Ua＝Ub＜Uc＝UdD．Ub＜Ua＜Ud＜Uc

解析　线框进入磁场后切割磁感线，a、b产生的感应电动势是c、d电动势的一半，而不同的线框的电阻不同，设a线框电阻为4r，b、c、d线框的电阻分别为6r、8r、6r则有：

Ua＝BLv·

＝

，Ub＝BLv·

＝

，Uc＝B2Lv·

＝

，Ud＝B2Lv·

＝

，故ACD错误，B正确．

答案　B

4．如图3所示，A、B是两个完全相同的灯泡，B灯与电阻R串联，A灯与自感系数较大的线圈L串联，其直流电阻等于电阻R的阻值．电源电压恒定不变，当电键K闭合时，下列说法正确的是（　　）

图3

A．A比B先亮，然后A熄灭

B．B比A先亮，最后A、B同样亮

C．A、B同时亮，然后A熄灭

D．A、B同时亮，然后A逐渐变亮，B的亮度不变

答案　B

5.

图4

如图4所示，一个由导体做成的矩形线圈，以恒定速率v运动，从无场区进入匀强磁场区（磁场宽度大于bc间距），然后出来，若取逆时针方向为感应电流的正方向，那么下图中正确地表示回路中感应电流随时间变化关系的图象是（　　）

答案　C

6．如图5所示，把电阻R、电感线圈L、电容器C并联接到一交流电源上，三个灯泡的亮度相同，若保持电源电压大小不变，而将频率增大，则关于三个灯的亮度变化说法正确的是（　　）

图5

A．A灯亮度不变，B灯变暗，C灯变亮

B．A灯亮度不变，B灯变亮，C灯变暗

C．A灯变暗，B灯亮度不变，C灯变亮

D．A灯变亮，B灯变暗，C灯亮度不变

答案　A

二、多项选择题（本大题共4小题，每小题6分，共24分．在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分）

7．在电能输送过程中，若输送的电功率一定，则在输电线上损耗的功率（　　）

A．随输电线电阻的增大而增大

B．和输送电压的平方成正比

C．和输送电压的平方成反比

D．和输电线上电流强度的平方成正比

答案　ACD

8.

图6

如图6所示，半径为R的圆形线圈两端A、C接入一个平行板电容器，线圈放在随时间均匀变化的匀强磁场中，线圈所在平面与磁感线的方向垂直，要使电容器所带的电量增大，可采取的措施是（　　）

A．电容器的两极板靠近些

B．增大磁感强度的变化率

C．增大线圈的面积

D．使线圈平面与磁场方向成60°角

答案　ABC

9．一个按正弦规律变化的交流电的图象如图7所示，根据图象可以知道（　　）

图7

A．该交流电流的频率是0.02Hz

B．该交流电流的有效值是14.14A

C．该交流电流的瞬时值表示式是i＝20sin0.02t（A）

D．该交流电流的周期是0.02s

答案　BD

10．如图8所示，电路中的变压器为一理想变压器，S为单刀双掷开关，P是滑动变阻器的滑动触头，原线圈两端接电压恒定的交变电流，则能使原线圈的输入功率变大的是（　　）

图8

A．保持P的位置不变，S由b切换到a

B．保持P的位置不变，S由a切换到b

C．S掷于b位置不动，P向上滑动

D．S掷于b位置不动，P向下滑动

答案　AC

三、填空题（共2小题，每题5分，共10分）

11．（4分）两个电流随时间的变化关系如图9甲、乙所示，把它们通入相同的电阻中，则在1s内两电阻消耗的电能之比Wa∶Wb＝________.

图9

答案　1∶2

12．（6分）如图10所示，先后以速度v1和v2（v1＝2v2），匀速地把同一线圈从同一位置拉出有界匀强磁场的过程中，在先后两种情况下：

图10

（1）线圈中的感应电流之比I1∶I2＝________.

（2）线圈中产生的热量之比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、计算题（共4小题，共36分．并要求写出必要的演算过程和单位，只写出最后答案的不得分）

13．（8分）

图11

如图11所示，边长为L、匝数为n的正方形金属线框，它的质量为m、电阻为R，用细线把它悬挂于一个有界的匀强磁场边缘．金属框的上半部处于磁场内，下半部处于磁场外，磁场随时间的变化规律为B＝kt.求：

（1）线框中的电流强度为多大？

（2）t时刻线框受的安培力多大？

解析　

（1）线框中的电动势E＝n

＝nS

＝

nL2k，电流为I＝

（2）安培力为F＝BIL＝kt

L＝

t

答案　

（1）

（2）

t

14．（8分）如图12所示某电厂要将电能输送到较远的用户，输送的总功率为9.8×104W，电厂输出电压仅350V，为减少输送功率损失，先用一升压变压器将电压升高再输送，在输送途中，输电线路的总电阻为4Ω，允许损失的功率为输送功率的5%，求用户所需电压为220V时，升压、降压变压器的原、副线圈的匝数比各是多少？

图12

解析　损失的电功率ΔP＝9.8×104×0.05＝4900W

输电线上的电流I＝

＝35A

输电线上的电压降ΔU＝IR＝140V

输电电压U2＝

＝2800V

降压变压器的输入电压U3＝U2－ΔU＝2660V

升压变压器：

＝

＝

＝

降压变压器：

＝

＝

＝

答案　1∶8　133∶11

15．（10分）发电机转子是边长为0.2m的正方形，线圈匝数为100匝，内阻8Ω，初始位置如图13所示，以ad、bc中点连线为轴以600r/min的转速在

T的匀强磁场中转动，灯泡电阻为24Ω，则：

图13

（1）从图示位置开始计时，写出感应电动势的瞬时值方程；

（2）灯泡的实际消耗功率为多大？

解析　

（1）线圈运动的角速度ω＝20πrad/s，电动势最大值为Em＝nBSω＝80V

瞬时值方程e＝80sin20πt（V）

（2）电动势有效值E＝

＝40

V，电流为I＝

＝

A＝

A

电阻消耗的功率P＝I2R＝75W

答案　

（1）e＝80sin20πtV

（2）75W

16．（10分）如图14所示，ef、gh为水平放置的足够长的平行光滑导轨，导轨间距为L＝1m，导轨左端连接一个R＝3Ω的电阻，一根电阻为1Ω的金属棒cd垂直地放置导轨上，与导轨接触良好，导轨的电阻不计，整个装置放在磁感应强度为B＝2T的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向上．现对金属棒施加4N的水平向右的拉力F，使棒从静止开始向右运动，试解答以下问题：

图14

（1）金属棒达到的最大速度v是多少？

（2）金属棒达到最大速度后，R上的发热功率为多大？

解析　

（1）当金属棒速度最大时，拉力与安培力相等.

＝F，vm＝

＝4m/s

（2）回路中电流为I＝

＝2A，电阻上的发热功率为P＝I2R＝12W

答案　

（1）4m/s　

（2）12W

模块检测B

（时间：

90分钟　满分：

100分）

一、单项选择题（本大题共6小题，每小题5分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，选对或不答的得0分）

1．将一个闭合金属环用丝线悬于O点，如图1所示．虚线左边有垂直于纸面向外的匀强磁场，而右边没有磁场．下列的现象能够发生的是（　　）

图1

A．金属环的摆动不会停下来，一直做等幅摆动

B．金属环的摆动幅度越来越小，小到某一数值后做等幅摆动

C．金属环的摆动会很快停下来

D．金属环最后一次向左摆动时，最终停在平衡位置左侧某一点处

解析　此题考查电磁阻尼．左边有匀强磁场，金属环在穿越磁场边界时（无论是进入还是穿出），由于磁通量发生变化，环内一定有感应电流产生．根据楞次定律，感应电流将会阻碍相对运动，所以摆动会很快停下来，这就是电磁阻尼现象．若用能量守恒来解释：

有电流产生，就一定有机械能向电能转化，摆的机械能将不断减小．摆动就会很快停下来．

答案　C

2．在图2中，L为电阻很小的线圈，G1和G2为内阻可不计、零点在表盘中央的电流计．当开关K处于闭合状态时，两表的指针皆偏向右方．那么，当开关K断开时，将出现（　　）

图2

A．G1和G2的指针都立即回到零点

B．G1的指针立即回到零点，而G2的指针缓慢地回到零点

C．G1的指针缓慢地回到零点，而G2的指针先立即偏向左方，然后缓慢地回到零点

D．G1的指针先立即偏向左方，然后缓慢地回到零点，而G2的指针缓慢地回到零点

解析　K断开后，自感电流的方向与G1原电流方向相反，与G2原电流方向相同．答案为D.

答案　D

3．如图3所示的电路中，电源电压u＝311sin（100πt）V，A、B间接有“220V，440W”的电暖宝、“220V,220W”的抽油烟机、交流电压表及保险丝，下列说法正确的是（　　）

图3

A．交流电压表的示数为311V

B．电路要正常工作，保险丝的额定电流不能小于3

A

C．电暖宝发热的功率是抽油烟机发热功率的2倍

D．抽油烟机1min消耗的电能为1.32×104J

解析　本题考查欧姆定律和交变电流的规律，意在考查学生对欧姆定律和交变电流的理解．由交变电压的表达式可知，交变电压的有效值U＝

＝220V，所以交流电压表的示数为有效值220V，A错误；电路正常工作时，通过保险丝的电流为I＝

＋

＝3A<3

A，B错误；电暖宝的功率是抽油烟机功率的2倍，但抽油烟机消耗的电能主要转化为机械能，产生的热量很少，电暖宝的热功率大于抽油烟机热功率的2倍，C错误；抽油烟机1min消耗的电能为W＝P2t＝220×60J＝1.32×104J，D正确．

答案　D

4．一台发电机的结构示意图如图4所示，其中N、S是永久磁铁的两个磁极，它们的表面呈半圆柱面形状．M是圆柱形铁芯，铁芯外套有一矩形线圈，线圈绕铁芯M中心的固定转轴匀速转动．磁极与铁芯之间的缝隙中形成方向沿半径的辐向磁场．若从图示位置开始计时电动势为正值，下列图象中能正确反映线圈中感应电动势e随时间t变化规律的是（　　）

图4

解析　由于发电机内部相对两磁极为表面呈半圆柱面形状，磁极与铁芯之间的缝隙中形成方向沿半径的轴向磁场，所以距转轴距离相等的各点磁感应强度大