高二人教版物理选修32练习册模块终结测评一含.docx
《高二人教版物理选修32练习册模块终结测评一含.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高二人教版物理选修32练习册模块终结测评一含.docx（8页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
高二人教版物理选修32练习册模块终结测评一含
2019-2021年高二人教版物理选修3-2练习册：
模块终结测评
（一）含
2019-2021年高二人教版物理选修3-2练习册：
模块终结测评
（一）含答案
一、选择题（本题共9小题，每小题4分，共36分．在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项符合题意，有的有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，选错或不答的得0分）
1．（多选）下列应用中与涡流有关的是（）A．高频感应冶炼炉B．金属探测器C．电磁灶
D．闭合线圈在匀强磁场中转动，切割磁感线产生电流2．一只“220V100W”的灯泡接在u＝311sin314t（V）的交变电源上，则下列判断错误的是（）
A．在1min内，灯泡上产生的热量是22000JB．与灯泡串联的电流表的示数为0.45AC．与灯泡并联的电压表的示数为220V
D．通过灯泡的电流的表达式为i＝0.64sin314t（A）
3．唱卡拉OK用的话筒内有传感器，其中有一种是用动圈式的，它的工作原理是在弹性膜片后面粘接一个轻小的闭合线圈，线圈处于永磁体的磁场中，当声波使膜片前后振动时，就将声音信号转变为电信号，下列说法正确的是（）
A．该传感器是根据电流的磁效应工作的B．该传感器是根据电磁感应原理工作的
C．膜片振动时，穿过金属线圈的磁通量不变
D．膜片振动时，金属线圈中不会产生感应电动势
4．长为4L的粗细均匀的金属杆围成一个正方形闭合框架，框架放在光滑的水平桌面上，另一根长为L的同种材料、同样粗细的金属杆ab搁在其上，如图M-1-1所示．匀强磁
场垂直穿过框架平面，不计一切摩擦．当金属杆ab获得一个初速度沿框架从左向右运动的过程中（）
图M-1-1
A．任一时刻ab杆的加速度大小均是框架加速度大小的4倍B．任一时刻ab杆的加速度方向均和框架的加速度方向相同C．ab杆对地做匀减速运动，框架对地做匀加速运动1
D．任一时刻ab杆的发热功率均是框架发热功率的4
5．（多选）在如图M-1-2（a）所示的虚线框内有匀强磁场，设图示磁场方向为正，磁感应
强度随时间变化规律如图（b）所示．边长为l，电阻为R的正方形均匀线框abcd有一半处在磁场中，磁场方向垂直于线框平面，此时线框ab边的发热功率为P，则下列说法正确的是（）
图M-1-2
T
A．磁感应强度B0＝2PRB．线框中感应电流为I＝22l
PR
C．线框cd边的发热功率为PD．a端电势高于b端电势
6．（多选）半导体中参与导电的电流载体称为载流子．N型半导体的载流子是带负电的电子，P型半导体的载流子是带正电的“空穴”．一块厚度为d、底面边长为l的长方体半导体样品，置于方向如图M-1-3所示、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，当半导体样品中
通以图示方向、大小为I的恒定电流时，样品的上、下底面出现恒定电势差U，且上表面带正电、下表面带负电．设半导体样品中每个载流子带电荷量为q，半导体样品中载流子的密度（单位体积内载流子的个数）用n表示，则下列关于样品材料类型的判断和其中载流子密度n的大小，正确的是（）
图M-1-3
A．是N型半导体B．是P型半导体BIBI
C．n＝D．n＝qdUqlU
7．如图M-1-4所示，交流电流表A1、A2、A3分别与电阻R1、电容器C和电感线圈L
串联后接在正弦式交流电源上，交流电流表A4与电阻R2串联后接在理想变压器副线圈的两端．如果保持供电电压的最大值不变，而增大供电电压的频率，电流表示数不变的是（）
图M-1-4
A．电流表A1和A2B．电流表A1和A4C．电流表A3和A2D．电流表A3和A48．（多选）利用如图M-1-5所示的电流互感器可以测量被测电路中的大电流，若互感器
原、副线圈的匝数比n1∶n2＝1∶100，交流电流表A的示数是50mA，则（）
图M-1-5
A．被测电路的电流的有效值为5AB．被测电路的电流的平均值为0.5A
C．被测电路的电流的最大值为52AD．原、副线圈中的电流同时达到最大值
9．随着社会经济的发展，人们对能源的需求日益扩大，节能变得越来越重要．某发电厂采用升压变压器向某一特定用户供电，用户通过降压变压器用电．若发电厂输出电压为U1，输电导线总电阻为R，在某一时段用户需求的电功率为P0，用户的用电器正常工作的电压为U2.在满足用户正常用电的情况下，下列说法正确的是（）
P20R
A．输电线上损耗的功率为2U2P20R
B．输电线上损耗的功率为2U1
C．若要减少输电线上损耗的功率可以采用更高的电压输电D．采用更高的电压输电会降低输电的效率
第Ⅱ卷（非选择题共64分）
二、实验题（本题共2小题，10题6分，11题9分，共15分）10．在研究光敏电阻的阻值与光照强弱的关系的实验时：
（1）应将多用电表的选择开关置于________挡；
（2）将红表笔插入________（选填“＋”或“－”）接线孔；
（3）将光敏电阻接在多用电表的两表笔上，用光照射光敏电阻时表针的偏角为θ，现用手掌挡住部分光线，表针的偏角变为θ′，则可判断θ________（选填“＞”“＜”或“＝”）θ′；
（4）测试后应将选择开关置于________________挡．11．图M-1-6是一位同学设计的防盗门报警器的简化电路示意图．门打开时，红外光敏
电阻R3受到红外线照射，电阻减小；门关闭时会遮蔽红外线源（红外线源没有画出）．经实际试验，灯的亮、灭能反映门的开、关状态．
图M-1-6
（1）门打开时R2两端的电压U2与门关闭时相比________（选填“增大”或“减小”）；
（2）门打开时________（选填“红”或“绿”）灯亮．
三、计算题（本题共4小题，12题11分，13题11分，14题13分，15题14分，共49分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分）
12．交流发电机的发电原理是矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动．一台小型发电机的线圈共220匝，线圈面积S＝0.05m2，线圈转动的频率为50Hz，线圈内阻不计，磁场的磁感应强度B＝
2
T．为了用此发电机产生的交变电流带动两个标有π
“220V11kW”字样的电动机正常工作，需在发电机的输出端a、b与电动机之间接一个理想变压器，电路如图M-1-7所示．求：
（1）发电机的输出电压；
（2）变压器原、副线圈的匝数比；
（3）与变压器原线圈串联的交流电流表的示数．
图M-1-7
13．均匀导线制成的单匝正方形闭合线框abcd的边长为L，总电阻为R，总质量为m.将其置于磁感应强度为B的水平匀强磁场的上方h处，如图M-1-8所示．线框由静止自由
下落，线框平面保持在竖直平面内，且cd边始终与磁场边界平行．当cd边刚进入磁场时，求：
（1）线框中产生的感应电动势大小；
（2）c、d两点间的电势差；
（3）若此时线框的加速度恰好为零，求线框下落的高度h.
图M-1-8
14．为了提高自行车夜间行驶的安全性，小明同学设计了一种“闪烁”装置，如图M-1-9
－2
所示，自行车的后轮由半径r1＝5.0×10m的金属内圈、半径r2＝0.40m的金属外圈和绝缘辐条构成．后轮的内、外圈之间等间隔地接有4根金属条，每根金属条的中间均串联一个阻值为R的小灯泡．在支架上装有磁铁，形成了磁感应强度B＝0.10T、方向垂直于纸面向外π
的“扇形”匀强磁场区域，其内半径为r1、外半径为r2、张角θ＝.后轮以ω＝2πrad/s的角速
6度相对于转轴转动．若不计其他电阻，忽略磁场的边缘效应．
（1）当金属条ab进入“扇形”磁场区域时，求感应电动势E，并指出ab上的电流方向．
（2）从金属条ab进入“扇形”磁场区域开始，经计算画出后轮转一圈的过程中，内圈与外
圈的之间电势差Uab随时间t变化的图像．
（3）若选择的是“1.5V0.3A”的小灯泡，该“闪烁”装置能否正常工作？
有同学提出，通过改变磁感应强度B、后轮外圈半径r2、角速度ω和张角θ等物理量的大小可以优化小明同学的设计方案，请给出你的评价．
图M-1-9
15．光滑的平行金属导轨长为L＝2m，两导轨间距d＝0.5m，轨道平面与水平面的夹角为θ＝30°，导轨上端接一个阻值为R＝0.6Ω的电阻，导轨所在空间有垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁场的磁感应强度B＝1T，如图M-1-10所示，一根质量m＝0.5kg、电阻r
＝0.4Ω的金属棒ab垂直于导轨放在导轨最上端，且与导轨接触良好，其余部分电阻不计．已知棒ab从导轨最上端由静止开始下滑到最底端脱离导轨的过程中，电阻R上产生的热量Q1＝0.6J，棒与导轨始终垂直，g取10m/s2，试求：
（1）当棒的速度v＝2m/s时，电阻R两端的电压；
（2）棒下滑到导轨最底端时速度的大小；（3）棒下滑到导轨最底端时加速度a的大小．
图M-1-10
模块终结测评
（一）
1．ABC[解析]真空冶炼炉，炉外线圈通入交变电流，炉内的金属中产生涡流；金属探测器和电磁灶是利用涡流工作的；闭合线圈在匀强磁场中转动产生感应电流，不同于涡流．故选项A、B、C正确，选项D错误．
2．A[解析]在1min内，灯泡上产生的热量是W＝Pt＝100×60J＝6000J，选项A错误；从电压瞬时值的表达式知，电压的有效值为220V，通过灯泡的电流I＝
100W
＝0.45A，220V
也是与灯泡串联的电流表的示数，故选项B正确；电压表与灯泡并联，测得的是灯泡电压的有效值，故示数为220V，所以选项C正确；通过灯泡的电流的有效值为0.45A，故其最大值Im＝2×0.45A＝0.64A，故选项D正确．
3．B[解析]当声波使膜片前后振动时，膜片后的金属线圈就跟着振动，从而使处于永磁体的磁场中的线圈切割磁感线，穿过线圈的磁通量发生改变，产生感应电流，从而将声音信号转变为电信号，可见这是利用电磁感应原理，故选项B正确．
4．A[解析]任一时刻ab杆和框架所受的安培力大小相等、方向相反，由于ab杆的1
质量只有框架质量的，故ab杆的加速度大小是框架加速度大小的4倍，选项A正确，选
4项B错误．由于安培力的大小在变化，故ab杆和框架的加速度是变化的，选项C错误．ab杆在框架上滑动时，框架的等效电阻不断变化，选项D错误．
5．BC[解析]由题图（b）可知，线框中产生的感应电动势恒定，线框ab边的发热功率E2ΔB2B0l2B0l22T1为P＝，感应电动势E＝S＝・＝，所以B0＝2PR，A错误；由P＝I2R可得
4RΔtT2Tl4线框中的感应电流I＝2P，B正确；cd边电阻等于ab边电阻，而两边流过的电流相等，R
因此发热功率相等，C正确；由楞次定律可判断，线框中感应电流方向为adcba方向，因此a端电势比b端低，D错误．
6．BD[解析]若载流子为电子，则可判断电子受洛伦兹力而向上表面运动，故上表面带负电，因此，此材料为P型半导体．根据I＝nqSv＝nqdlv，所受洛伦兹力与电场力平衡，UIBIq＝qB.解得n＝.综上所述，选项B、D正确．dnqdlqlU
7．B[解析]随着交变电流频率的增大，电阻原件的阻抗（电阻）不变，电感原件的感抗增大，电容器的容抗减小，根据欧姆定律可得：
通过电阻的电流不变，通过电容器的电流变大，通过电感线圈的电流变小，选项B正确．（由于供电电压的最大值不变，原、副线圈的匝数比不变，故电流表A4的示数也不变）
8．AC[解析]交流电流表的示数为副线圈中电流的有效值，即I2＝50mA＝0.05A，I1n2根据＝得，I1＝5A，选项A正确，选项B错误．原线圈（被测电路）中电流的最大值I1m
I2n1＝2I1＝52A，选项C正确．原、副线圈中的电流有相位差，故不能同时达到最大值，选项D错误．
U2
9．C[解析]在计算输电线上损耗的功率时，ΔP＝IR＝中I指的是通过输电线的电
R
2
流，U指的是输电线上损耗的电压，选项A、B错误；采用更高的电压输电，可以减小输电线上的电流，故可以减少输电线上损耗的功率，提高输电的效率，选项C正确，选项D错误．
10．
（1）欧姆
（2）＋（3）（4）OFF或交流电压最高
[解析]用手掌挡住部分光线，电阻变大，偏角变小．11．
（1）减小
（2）红
[解析]当门打开时，R3受红外线照射，电阻减小，从而使并联电路电阻减小，总电阻减小，总电流增大，R2两端的电压减小，通过R2的电流减小，故通过R3的电流增大，线圈产生的磁场增强，吸引衔铁，红灯亮．
12．
（1）1100V
（2）5∶1（3）20A
2[解析]
（1）感应电动势的最大值为Em＝nBSω＝2πnBSf＝2π×220××0.05×50V＝1100
π2V
发电机的输出电压U1＝
Em＝1100V.2
n1U*****V5
（2）变压器原、副线圈的匝数比为＝＝＝.
n2U2220V1
2P2×11×103
（3）由P＝UI得副线圈的总电流为I2＝＝A＝100A，
U2220I1n2n21
由＝得I1＝I2＝×100A＝20A.I2n1n153m2gR213．
（1）BL2gh
（2）BL2gh（3）4442BL
[解析]
（1）cd边刚进入磁场时，线框的速度v＝2gh，
线框中产生的感应电动势E＝BLv＝BL2gh.E
（2）此时线框中的电流I＝，
R
由右手定则可知，通过cd边的电流方向为d→c，故c点电势较高．
?
3R?
＝3BL2gh.c、d两点间的电势差U＝I・?
4?
4
B2L22gh
（3）安培力F＝BIL＝，
R
根据牛顿第二定律得mg－F＝ma，又a＝0，m2gR2
联立解得下落高度h＝44.
2BL
14．
（1）4.9×102V电流方向由b到a
（2）见解析（3）见解析
[解析]
（1）金属条ab在磁场中切割磁感线时，其所构成的回路的磁通量发生变化，有E
－
112＝Br2ω－Brω，2221
代入数据解得E＝4.9×102V，
根据右手定则可知电流方向由b到a.
－
14
（2）设电路中的总电阻为R总，根据如图所示的电路可知R总＝R＋R＝R，
33
1－
a、b两点间的电势差Uab＝E＝1.2×102V，
4
设ab离开磁场区域的时刻为t1，下一根金属条进入磁场区域的时刻为t2，则π21θ1
t1＝＝s，t2＝＝s，
ω12ω4
2π
设后轮转一圈的时间为T，则T＝＝1s，
ω
在T＝1s内，金属条有四次进出，后三次与第一次相同．可画出Uab-t图像如图所示．
（3）“闪烁”装置不能正常工作．（金属条产生的感应电势只有4.9×102V，远小于小灯泡的额定电压，因此无法正常工作）
B增大，E增大，但有限度；r2增大，E增大，但有限度；ω增大，E增大，但有限度；θ增大，E不变．
15．
（1）0.6V
（2）4m/s（3）3m/s2
[解析]
（1）当棒的速度v＝2m/s时，棒中产生的感应电动势E＝Bdv＝1V，
－
此时电路中的电流I＝
E
＝1A，R＋r
所以电阻R两端的电压U＝IR＝0.6V.
（2）根据Q＝I2Rt∝R可知，在棒下滑的整个过程中金属棒中产生的热量r
Q2＝Q1＝0.4J，
R
设棒到达导轨最底端时的速度为v2，根据能量守恒定律，有1
mgLsinθ＝mv2＋Q1＋Q2，
22解得v2＝4m/s.
（3）棒到达导轨最底端时回路中产生的感应电流I2＝根据牛顿第二定律有mgsinθ－BI2d＝ma，联立解得a＝3m/s2.
Bdv2＝2A，R＋r
升级会员 