高中物理選修3-2模塊綜合檢測(2)

1、高中物理選修3-2模塊綜合檢測（2） (時間：90分鐘滿分：100分)一、 選擇題(本題共10小題，每小題4分，共40分)1銅質(zhì)金屬環(huán)從條形磁鐵的正上方由靜止開始下落，如圖1所示，在下落過程中，下列判斷中正確的是()圖1A金屬環(huán)機械能守恒B金屬環(huán)動能的增加量小于其重力勢能的減少量C金屬環(huán)的機械能先減小后增大D磁鐵對桌面的壓力始終大于其自身的重力2如圖2所示，一寬40 cm的勻強磁場區(qū)域，磁場方向垂直紙面向里一邊長為20 cm的正方形導(dǎo)線框位于紙面內(nèi)，以垂直于磁場邊界的恒定速度v20 cm/s通過磁場區(qū)域，在運動過程中，線框有一邊始終與磁場區(qū)域的邊界平行，取它剛進入磁場的時刻t0，在以下四個圖線

2、中，正確反映感應(yīng)電流隨時間變化規(guī)律的是()圖23如圖3所示，阻值為R的金屬棒從圖示位置ab分別以v1、v2的速度沿光滑導(dǎo)軌(電阻不計)勻速滑到ab位置，若v1v212，則在這兩次過程中()圖3A回路電流I1I212B產(chǎn)生的熱量Q1Q212C通過任一截面的電荷量q1q212D外力的功率P1P2124如圖4甲、乙所示的電路中，電阻R和自感線圈L的電阻值都很小，且小于燈泡S的電阻，接通K，使電路達到穩(wěn)定，燈泡S發(fā)光，則()圖4A在甲圖中，斷開K后，S將逐漸變暗B在甲圖中，斷開K后，S將先變得更亮，然后才變暗C在乙圖中，斷開K后，S將逐漸變暗D在乙圖中，斷開K后，S將先變得更亮，然后才變暗5電阻R1、

3、R2與交流電源按照圖5(a)方式連接，R110 ，R220 .合上開關(guān)S后，通過電阻R2的正弦交變電流i隨時間t變化的情況如圖(b)所示則()圖5A通過R1的電流有效值是1.2 A BR1兩端的電壓有效值是6 VC通過R2的電流最大值是1.2 A DR2兩端的電壓最大值是12 V6多數(shù)同學(xué)家里都有調(diào)光臺燈、調(diào)速電風(fēng)扇過去是用變壓器來實現(xiàn)上述調(diào)節(jié)的，缺點是成本高、體積大、效率低，且不能任意調(diào)節(jié)燈的亮度或電風(fēng)扇轉(zhuǎn)速現(xiàn)在的調(diào)光臺燈、調(diào)速電風(fēng)扇是用可控硅電子元件來實現(xiàn)調(diào)節(jié)的如圖6所示為一個經(jīng)過雙向可控硅電子元件調(diào)節(jié)后加在電燈上的電壓，即在正弦交流電的每一個周期中，前面的被截去，調(diào)節(jié)臺燈上旋鈕可以控制截

4、去多少，從而改變電燈上的電壓則現(xiàn)在電燈上的電壓為()圖6AUm B. C. D.7如圖7所示，一理想變壓器原線圈接入一交流電源，副線圈電路中R1、R2、R3和R4均為固定電阻，開關(guān)S是閉合的.和為理想電壓表，讀數(shù)分別為U1和U2；、和為理想電流表，讀數(shù)分別為I1、I2和I3.現(xiàn)斷開S，U1數(shù)值不變，下列推斷中正確的是()圖7AU2變小、I3變小 BU2不變、I3變大CI1變小、I2變小 DI1變大、I2變大8. 兩塊水平放置的金屬板間的距離為d，用導(dǎo)線與一個n匝線圈相連，線圈電阻為r，線圈中有豎直方向的磁場，電阻R與金屬板連接，如圖8所示，兩板間有一個質(zhì)量為m、電荷量為q的油滴恰好處于靜止則線

5、圈中的磁感應(yīng)強度B的變化情況和磁通量的變化率分別是()圖8A磁感應(yīng)強度B豎直向上且正增強，B磁感應(yīng)強度B豎直向下且正增強，C磁感應(yīng)強度B豎直向上且正減弱，D磁感應(yīng)強度B豎直向下且正減弱，9街旁的路燈，江海里的航標(biāo)都要求在夜晚亮，白天熄，利用半導(dǎo)體的電學(xué)特性制成了自動點亮、熄滅的裝置，實現(xiàn)了自動控制，這是利用半導(dǎo)體的()A壓敏性 B光敏性C熱敏性 D三種特性都利用10圖9為用電源、電磁繼電器、滑動變阻器、綠燈泡、小電鈴、半導(dǎo)體熱敏電阻、開關(guān)、導(dǎo)線等組成的一個高溫報警器電路圖，要求是：正常情況綠燈亮，有險情時電鈴報警，則圖中的甲、乙、丙分別是()圖9A小電鈴、半導(dǎo)體熱敏電阻、綠燈泡B半導(dǎo)體熱敏電阻

6、、小電鈴、綠燈泡C綠燈泡、小電鈴、半導(dǎo)體熱敏電阻D半導(dǎo)體熱敏電阻、綠燈泡、小電鈴題號12345678910答案二、填空題(本題共2小題，共20分)11(8分)如圖10所示，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)之比為n1n241，原線圈回路中的電阻A與副線圈回路中的負載電阻B的阻值相等a、b端加一定值交流電壓后，兩電阻消耗的電功率之比PAPB_.兩電阻兩端電壓之比UAUB_.圖1012(12分)某實驗小組探究一種熱敏電阻的溫度特性，現(xiàn)有器材：直流恒流電源(在正常工作狀態(tài)下輸出的電流恒定)、電壓表、待測熱敏電阻、保溫容器、溫度計、開關(guān)和導(dǎo)線等(1)若用上述器材測量熱敏電阻的阻值隨溫度變化的特性，請你在圖11

7、的實物圖上連線(2)實驗的主要步驟：正確連接電路，在保溫容器中注入適量冷水，接通電源，調(diào)節(jié)并記錄電源輸出的電流值；在保溫容器中添加少量熱水，待溫度穩(wěn)定后，閉合開關(guān)，_，_，斷開開關(guān)；重復(fù)第步操作若干次，測得多組數(shù)據(jù)(3)實驗小組算得該熱敏電阻在不同溫度下的阻值，并據(jù)此繪得圖12的Rt關(guān)系圖線，請根據(jù)圖線寫出該熱敏電阻的Rt關(guān)系式：R_t()(保留3位有效數(shù)字)圖11圖12三、計算題(本題共4小題，共40分)13(8分)有一正弦交流電，它的電壓隨時間變化的圖象如圖13所示，試寫出：(1)電壓的峰值；(2)交變電流的周期；(3)交變電流的頻率；(4)電壓的瞬時表達式圖13圖1414(10分)如圖1

8、4甲為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機的原理圖，其矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的固定軸OO勻速轉(zhuǎn)動，線圈的匝數(shù)n100、電阻r10 ，線圈的兩端經(jīng)集流環(huán)與電阻R連接，電阻R90 ，與R并聯(lián)的交流電壓表為理想電表在t0時刻，線圈平面與磁場方向平行，穿過每匝線圈的磁通量隨時間t按圖乙所示正弦規(guī)律變化求：(1)交流發(fā)電機產(chǎn)生的電動勢的最大值；(2)電路中交流電壓表的示數(shù)15.(6分)如圖15(a)為半導(dǎo)體材料做成的熱敏電阻的阻值隨溫度變化的曲線，圖(b)為用此熱敏電阻Rt和繼電器做成的溫控電路，設(shè)繼電器的線圈電阻為Rx50 ，當(dāng)繼電器線圈中的電流大于或等于Ic20 mA時，繼電器的銜鐵被吸合左側(cè)電源

9、電動勢為6 V，內(nèi)阻可不計，試問溫度滿足什么條件時，電路右側(cè)的小燈泡會發(fā)光？圖1516(16分)如圖16所示，豎直平面內(nèi)有一半徑為r、電阻為R1、粗細均勻的光滑半圓形金屬環(huán)，在M、N處與距離為2r、電阻不計的平行光滑金屬導(dǎo)軌ME、NF相接，E、F之間接有電阻R2，已知R112R，R24R.在MN上方及CD下方有水平方向的勻強磁場和，磁感應(yīng)強度大小均為B.現(xiàn)有質(zhì)量為m、電阻不計的導(dǎo)體棒ab，從半圓環(huán)的最高點A處由靜止下落，在下落過程中導(dǎo)體棒始終保持水平，與半圓形金屬環(huán)及軌道接觸良好，設(shè)平行導(dǎo)軌足夠長已知導(dǎo)體棒下落時的速度大小為v1，下落到MN處時的速度大小為v2.圖16(1)求導(dǎo)體棒ab從A處下

10、落時的加速度大小(2)若導(dǎo)體棒ab進入磁場后棒中電流大小始終不變，求磁場和之間的距離h和R2上的電功率P2.(3)若將磁場的CD邊界略微下移，導(dǎo)體棒ab剛進入磁場時的速度大小為v3，要使其在外力F作用下做勻加速直線運動，加速度大小為a，求所加外力F隨時間變化的關(guān)系式期末綜合檢測 答案1B2C3AB金屬棒切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為BLv，感應(yīng)電流I，其大小與速度成正比；產(chǎn)生的熱量QI2Rt·，B、L、L、R是一樣的，兩次產(chǎn)生的熱量比等于運動速度的比；通過任一截面的電荷量qI·t·與速度無關(guān)，所以這兩個過程中，通過任一截面的電荷量之比應(yīng)為11；金屬棒運動過程中受磁場

11、力的作用，為使棒勻速運動，外力大小要與磁場力相同則外力的功率PFvBIL·v，其中B、L、R相同，外力的功率與速度的平方成正比，所以外力的功率之比應(yīng)為14.4AD自感線圈的一個重要作用是使通過線圈中的電流不能突變，電流從一個值變到另一個值總需要時間，這是解決這類問題的關(guān)鍵在甲圖中，K閉合時，由電阻大小關(guān)系可推測流過S所在支路的電流等于流過L所在支路的電流，當(dāng)K斷開后，流過L所在支路的電流通過了S并逐漸減小，在此過程中，該電流始終不比S發(fā)光時的電流大，故S將逐漸變暗A(chǔ)選項正確同理，在乙圖中，K閉合時，由電阻大小關(guān)系可推測流過S所在支路的電流小于流過L所在支路的電流，當(dāng)K斷開后，流過L所

12、在支路的電流通過了S，并從大于S發(fā)光時的電流開始減小，故S將先變得更亮，然后才變暗D選項正確5BD從圖象可以看出，交變電流中電流最大值為0.6 A，電流有效值為：I0.6 A，R1兩端電壓為U1IR16 V，R2兩端電壓最大值為UmImR2×20 V12 V，綜上所述，正確選項為B、D.6C7BC由U2U1得U1不變，U2就不變；S斷開，R總增大，U2不變，則I2變小，由I1I2得I1也變??；I2變小，加在R1兩端的電壓變小，由UR3U2UR1，得UR3增大，所以I3變大8C油滴靜止說明電容器下極板帶正電，線圈中電流自上而下(電源內(nèi)部)，由楞次定律可以判斷，線圈中的磁感應(yīng)強度B為豎直

13、向上且正在減弱或豎直向下且正在增強又EnUR·Emg由以上各式可解得：9B街旁的路燈和江海里的航標(biāo)，都是利用了半導(dǎo)體的光敏性，夜晚電阻大，白天電阻小10B控制電路含電磁繼電器，甲的回路為控制電路，甲當(dāng)然是半導(dǎo)體熱敏電阻；熱敏電阻的特點是溫度高，電阻小，電流大，繼電器工作，觸頭被吸下，乙被接通應(yīng)報警，即乙是小電鈴；平常時，溫度低，電阻大，電流小，丙導(dǎo)通，應(yīng)是綠燈泡，即B正確1111614解析對理想變壓器，有又UAI1R，UBI2R所以PAIR，PBIR所以()212(1)如下圖所示(2)記錄溫度計的示數(shù)記錄電壓表的示數(shù)(3)1000.400解析(1)連接實物圖時導(dǎo)線不能交叉，電壓表應(yīng)并

14、聯(lián)在電阻兩端，電流由電壓表的正接線柱流入(2)因本實驗是探究熱敏電阻的阻值隨溫度變化的特性，所以實驗需測出熱敏電阻的阻值及相應(yīng)的溫度，熱敏電阻的阻值用R間接測量，故需記錄的數(shù)據(jù)是溫度計的示數(shù)和電壓表的示數(shù)(3)設(shè)熱敏電阻RR0kt，k0.400.溫度為10時，熱敏電阻R104 ，則R0Rkt(1040.400×10) 100 ，所以R(1000.400t) .13(1)539 V(2)2×102 s(3)50 Hz(4)u539sin 314t V14(1)200 V(2)127 V解析(1)交流發(fā)電機產(chǎn)生電動勢的最大值EmnBS而mBS、，所以Em由t圖線可知：m2.0&

15、#215;102 Wb，T6.28×102 s所以Em200 V(2)電動勢的有效值EEm100 V由閉合電路的歐姆定律，電路中電流的有效值為I A交流電壓表的示數(shù)為UIR90 V127 V15溫度等于或大于50 解析Ic，故Rt250 ，從圖線可知對應(yīng)的溫度是50，所以溫度等于或大于50時，電路右側(cè)的小燈泡會發(fā)光16(1)g(2)(3)Ftmamg解析(1)以導(dǎo)體棒為研究對象，棒在磁場中切割磁感線，棒中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，導(dǎo)體棒ab從A下落r/2時，導(dǎo)體棒在重力與安培力作用下做加速運動，由牛頓第二定律，得mgBILma式中Lr，I式中R總4R由以上各式可得到ag(2)當(dāng)導(dǎo)體棒ab通過磁場時，若安培力恰好等于重力，棒中電流大小始終不變即mg