2019年高中物理 模塊綜合檢測 魯科版選修3-2.doc
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2019年高中物理 模塊綜合檢測 魯科版選修3-2 一、選擇題(本大題共8個小題,每小題6分,共計48分,每小題至少一個答案正確.) 1.(xx延安高二檢測)如圖1所示,螺線管與電流表組成閉合電路,條形磁鐵位于螺線管上方,下端為N極,則當螺線管中產生的感應電流( ) 圖1 A.方向與圖示方向相同時,磁鐵靠近螺線管 B.方向與圖示方向相反時,磁鐵靠近螺線管 C.方向與圖示方向相同時,磁鐵遠離螺線管 D.方向與圖示方向相反時,磁鐵遠離螺線管 【解析】 磁鐵靠近螺線管時,根據(jù)楞次定律,螺線管中感應電流方向與圖示方向相同,A對,B錯;磁鐵遠離螺線管時,根據(jù)楞次定律,螺線管中感應電流方向與圖示方向相反,C錯,D對. 【答案】 AD 2.(xx銀川一中檢測)如圖2所示,在條形磁鐵的中央位置的正上方水平固定一銅質圓環(huán).以下判斷中正確的是( ) 圖2 A.釋放圓環(huán),環(huán)下落時環(huán)的機械能守恒 B.釋放圓環(huán),環(huán)下落時磁鐵對桌面的壓力比磁鐵受的重力大 C.給磁鐵水平向右的初速度,磁鐵滑出時做減速運動 D.給磁鐵水平向右的初速度,圓環(huán)產生向左運動的趨勢 【解析】 由條形磁鐵磁場分布特點可知,穿過其中央位置正上方的圓環(huán)的合磁通量為零,所以在環(huán)下落的過程中,磁通量不變,沒有感應電流,圓環(huán)只受重力,則環(huán)下落時機械能守恒,A對,B錯;給磁鐵水平向右的初速度,由楞次定律可知,圓環(huán)的運動總是阻礙自身磁通量的變化,所以環(huán)要受到向右的作用力,由牛頓第三定律可知,磁鐵要受到向左的作用力而做減速運動(或據(jù)“總阻礙相對運動”的推論得出),故C對,D錯. 【答案】 AC 3.(xx高新一中檢測) 用一根橫截面積為S、電阻率為ρ的硬質導線做成一個半徑為r的圓環(huán),ab為圓環(huán)的一條直徑.如圖所示,在ab的左側存在一個均勻變化的勻強磁場,磁場垂直圓環(huán)所在平面,方向如圖3,磁感應強度大小隨時間的變化率=k(k<0),則( ) 圖3 A.圓環(huán)中產生逆時針方向的感應電流 B.圓環(huán)具有擴張的趨勢 C.圓環(huán)中感應電流的大小為 D.圖中a、b兩點間的電勢差Uab=|kπr2| 【解析】 根據(jù)楞次定律可知,磁通量減小,產生順時針方向的感應電流,A選項不正確;圓環(huán)面積有擴張的趨勢,B選項正確;產生的感應電動勢為ΔΦ/Δt=kπr2/2,則電流大小為||,C選項不正確;Uab等于kπr2的絕對值,D選項正確. 【答案】 BD 4.(xx北京高考)如圖4所示,在磁感應強度為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場中,金屬桿MN在平行金屬導軌上以速度v向右勻速滑動,MN中產生的感應電動勢為E1;若磁感應強度增為2B,其他條件不變,MN中產生的感應電動勢變?yōu)镋2.則通過電阻R的電流方向及E1與E2之比E1∶E2分別為( ) 圖4 A.c→a,2∶1 B.a→c,2∶1 C.a→c,1∶2 D.c→a,1∶2 【解析】 金屬桿垂直平動切割磁感線產生的感應電動勢E=Blv,判斷金屬桿切割磁感線產生的感應電流方向可用右手定則. 由右手定則判斷可得,電阻R上的電流方向為a→c,由E=Blv知,E1=Blv,E2=2Blv,則E1∶E2=1∶2,故選項C正確. 【答案】 C 5.下列四幅圖是交流電的圖象,其中能正確反映我國居民日常生活所用交流電的是( ) 【解析】 我國居民日常生活所用的是正弦式交流電,其電壓的有效值是220 V,最大值為311 V,周期為0.02 s,所以只有C正確. 【答案】 C 6.如圖5所示的交流電u=311sin(314 t+π/6) V,接在阻值220 Ω的電阻兩端,則( ) 圖5 A.電壓表的讀數(shù)為311 V B.電流表的讀數(shù)為1.41 A C.該交流電的頻率為50 Hz D.2 s內電阻產生的熱量是440 J 【解析】 本題考查交流電的瞬時表達式、最大值、有效值.由u=Umsin(ωt+φ)可知:最大值是311 V,頻率是50 Hz,故有效值是220 V,電壓表、電流表的讀數(shù)、計算電功率,用的都是有效值,電壓表的讀數(shù)為220 V,電流表的讀數(shù)為1 A,故A、B錯誤. 【答案】 CD 7. (xx新課標全國高考)如圖6,在光滑水平桌面上有一邊長為L、電阻為R的正方形導線框;在導線框右側有一寬度為d(d>L)的條形勻強磁場區(qū)域,磁場的邊界與導線框的一邊平行,磁場方向豎直向下.導線框以某一初速度向右運動.t=0時導線框的右邊恰與磁場的左邊界重合,隨后導線框進入并通過磁場區(qū)域.下列v-t圖象中,可能正確描述上述過程的是( ) 圖6 【解析】 導體切割磁感線時產生感應電流,同時產生安培力阻礙導體運動,利用法拉第電磁感應定律、安培力公式及牛頓第二定律可確定線框在磁場中的運動特點. 線框進入和離開磁場時,安培力的作用都是阻礙線框運動,使線框速度減小,由E=BLv、I=及F=BIL=ma可知安培力減小,加速度減小,當線框完全進入磁場后穿過線框的磁通量不再變化,不產生感應電流,不再產生安培力,線框做勻速直線運動,故選項D正確. 【答案】 D 8.(xx濟南一中檢測)如圖7所示的電路中,A1、A2為相同的電流表,電阻R1、R2的阻值相同,線圈L的電阻不計.理想變壓器原線圈接入u=Umsin 2πft的交變電流后,電流表A1、A2的示數(shù)分別為I1、I2,則( ) 圖7 A.Um增大時,I1增大 B.f不變,Um增大時,I2減小 C.Um不變,f增大時,I1增大 D.Um不變,f增大時,I2減小 【解析】 根據(jù)理想變壓器的變壓比=,當Um變大,則可知副線圈兩端的電壓也增大,根據(jù)歐姆定律可知I1增大,A對,B錯;當交變電流的頻率變大時,電感線圈的感抗增大,但是副線圈兩端電壓保持不變,故根據(jù)歐姆定律可判斷I1不變,I2應變小,C錯,D對. 【答案】 AD 二、非選擇題(本大題共5個小題,共52分.計算題要有必要的文字說明和解題步驟,有數(shù)值計算的要注明單位.) 9.(6分)由于國際空間站的運行軌道上各處的地磁場強弱及方向均有所不同,所以在運行過程中,穿過其外殼的地磁場的磁通量將不斷變化,這樣將會導致____________現(xiàn)象發(fā)生,從而消耗國際空間站的能量.為了減少這類消耗,國際空間站的外殼材料的電阻率應盡可能______________(填“大”或“小”)一些. 【解析】 電阻率較大,電阻也較大,同樣的電磁感應現(xiàn)象,產生的電動勢一定,由P=可知,電阻較大時,消耗的電功率較小,可以減少能量消耗. 【答案】 電磁感應 大 10.(6分)我國南方山區(qū)的小水庫有豐富的水力資源,有一個水力交流發(fā)電機在正常工作時,電動勢e=310sin 50πt V,由于洪澇,水庫水位暴漲,為加快泄洪,水輪帶動發(fā)電機的轉速增加0.4倍,若其他條件不變,則電動勢e′=__________. 【解析】 據(jù)Emax=nBSω,ω=2πn 當n增加0.4倍時,ω′=1.4ω 所以Emax′=1.4Emax=1.4310 V=434 V 故e′=434sin 70πt V. 【答案】 434sin 70πt V 11.(8分)我國的“嫦娥二號”探月衛(wèi)星在發(fā)射1 533秒后進入近地點高度為200 km的地月轉移軌道.假設衛(wèi)星中有一邊長為50 cm的正方形導線框,由于衛(wèi)星的調整由水平方向轉至豎直方向,此時地磁場磁感應強度B=410-5 T,方向如圖8所示. 圖8 (1)該過程中磁通量的改變量是多少? (2)該過程線框中有無感應電流?設線框電阻為R=0.1 Ω,若有電流則通過線框的電量是多少?(sin 37=0.6,cos 37=0.8) 【解析】 (1)設線框在水平位置時法線n方向豎直向上,穿過線框的磁通量Φ1=BScos 53=6.010-6 Wb. 當線框轉至豎直位置時,線框平面的法線方向水平向右,與磁感線夾角θ=143,穿過線框的磁通量Φ2=BScos 143=-8.010-6 Wb 該過程磁通量的改變量大小ΔΦ=Φ1-Φ2=1.410-5 Wb. (2)因為該過程穿過閉合線框的磁通量發(fā)生了變化, 所以一定有感應電流.根據(jù)電磁感應定律得, ==.通過的電量為q=Δt==1.410-4 C. 【答案】 (1)1.410-5 Wb (2)1.410-4 C 12.(12分)一臺理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為10∶1,原線圈接u=100 sin 100πt(V)的交變電壓、副線圈兩端用導線接規(guī)格為“6 V 12 W”的小燈.已知導線總電阻r=0.5 Ω,試求:副線圈應接幾盞小燈?這些小燈應如何連接才能使這些小燈都正常發(fā)光? 【解析】 由=,副線圈兩端電壓的有效值 U2=U1=100 V=10 V 導線上的電壓U線=10 V-6 V=4 V 副線圈中的輸出電流I2= A=8 A 每個小燈的額定電流I== A=2 A 應接小燈的盞數(shù):n==4(盞) 連接方式為并聯(lián). 【答案】 4盞 并聯(lián) 13.(12分)(xx鎮(zhèn)安中學檢測)交流發(fā)電機的原理如圖9甲所示,閉合的矩形線圈放在勻強磁場中,繞OO′軸勻速轉動,在線圈中產生的交變電流隨時間變化的圖象如圖9乙所示,已知線圈的電阻為R=2.0 Ω,求: 甲 乙 圖9 (1)通過線圈導線的任一個橫截面的電流的最大值是多少? (2)矩形線圈轉動的周期是多少? (3)線圈電阻上產生的電熱功率是多少? (4)保持線圈勻速運動,1 min內外界對線圈做的功是多少? 【解析】 (1)由i-t圖可知通過線圈導線的任一個橫截面的電流的最大值Im=2.0 A. (2)矩形線圈轉動的周期T=4.010-3 s. (3)由有效值I=,線圈電阻上產生的電熱功率為P=I2R= R=4 W. (4)外界對線圈做功轉化成電能再轉化成電熱,1 min內外界對線圈做的功W=Pt=240 J. 【答案】 (1)2.0 A (2)4.010-3 s (3)4 W (4)240 J- 配套講稿:
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