高中物理人教版2第六章傳感器 模塊綜合檢測(cè)

模塊綜合檢測(cè)(時(shí)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．如圖1所示，電阻和面積一定的圓形線圈垂直放入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化規(guī)律為B＝B0sinωt.下列說法正確的是()圖1A．線圈中產(chǎn)生的是交流電B．當(dāng)t＝π/2ω時(shí)，線圈中的感應(yīng)電流最大C．若增大ω，則產(chǎn)生的感應(yīng)電流的頻率隨之增大D．若增大ω，則產(chǎn)生的感應(yīng)電流的功率隨之增大2．兩個(gè)完全相同的靈敏電流計(jì)A、B，按圖2所示的連接方式，用導(dǎo)線連接起來，當(dāng)把電流計(jì)A的指針向左邊撥動(dòng)的過程中，電流計(jì)B的指針將()圖2A．向左擺動(dòng)B．向右擺動(dòng)C．靜止不動(dòng)D．發(fā)生擺動(dòng)，由于不知道電流計(jì)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)情況，故無(wú)法確定擺動(dòng)方向3．如圖3甲所示，一矩形線圈放在隨時(shí)間變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)內(nèi)．以垂直線圈平面向里的磁場(chǎng)為正，磁場(chǎng)的變化情況如圖乙所示，規(guī)定線圈中逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流為正，則線圈中感應(yīng)電流的圖象應(yīng)為()圖34．如圖4所示，在光滑絕緣水平面上，有一鋁質(zhì)圓形金屬球以一定的初速度通過有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則從球開始進(jìn)入磁場(chǎng)到完全穿出磁場(chǎng)的過程中(磁場(chǎng)寬度大于金屬球的直徑)，則小球()圖4A．整個(gè)過程勻速運(yùn)動(dòng)B．進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中球做減速運(yùn)動(dòng)，穿出過程做加速運(yùn)動(dòng)C．整個(gè)過程都做勻減速運(yùn)動(dòng)D．穿出時(shí)的速度一定小于初速度5.線框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞OO′軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)(由上向下看是逆時(shí)針方向)，當(dāng)轉(zhuǎn)到如圖5所示位置時(shí)，磁通量和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小的變化情況是()圖5A．磁通量和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)都在變大B．磁通量和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)都在變小C．磁通量在變小，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)在變大D．磁通量在變大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)在變小6.如圖6所示的電路中，變壓器是理想變壓器．原線圈匝數(shù)n1＝600匝，裝有0.5A的保險(xiǎn)絲，副線圈的匝數(shù)n2＝120匝，要使整個(gè)電路正常工作，當(dāng)原線圈接在180V的正弦交變電源上時(shí)，下列判斷正確的是(A．副線圈可接耐壓值為36V的電容器B．副線圈可接“36V,40W”的安全燈兩盞C．副線圈可接電阻為14Ω的電烙鐵D．副線圈可以串聯(lián)一個(gè)量程為3A的電流表7．一交變電流的i－t圖象如圖7所示，由圖可知()A．用電流表測(cè)該電流示數(shù)為10eq\r(2)AB．該交變電流的頻率為100HzC．該交變電流通過10Ω的電阻時(shí)，電阻消耗的電功率為2000WD．該交變電流的電流瞬時(shí)值表達(dá)式為i＝10eq\r(2)sin628tA8．圖8是測(cè)定自感系數(shù)很大的線圈L直流電阻的電路，L兩端并聯(lián)一只電壓表，用來測(cè)量自感線圈的直流電壓，在測(cè)量完畢后，將電路解體時(shí)應(yīng)()A．先斷開S1B．先斷開S2C．先拆除電流表D．先拆除電阻R9．如圖9所示的電路中，L為自感系數(shù)很大的電感線圈，N為試電筆中的氖管(啟輝電壓約70V)，電源電動(dòng)勢(shì)約為10V．已知直流電使氖管啟輝時(shí)輝光只產(chǎn)生在負(fù)極周圍，則()A．S接通時(shí)，氖管不會(huì)亮B．S接通時(shí)啟輝，輝光在a端C．S接通后迅速切斷時(shí)啟輝，輝光在a端D．條件同C，輝光在b端10．如圖10所示是一種延時(shí)開關(guān)，當(dāng)S1閉合時(shí)，電磁鐵將銜鐵吸下，將C線路接通，當(dāng)S1斷開時(shí)，由于電磁作用，D將延遲一段時(shí)間才被釋放，則()A．由于A線圈的電磁感應(yīng)作用，才產(chǎn)生延時(shí)釋放D的作用B．由于B線圈的電磁感應(yīng)作用，才產(chǎn)生延時(shí)釋放D的作用C．如果斷開B線圈的開關(guān)S2，無(wú)延時(shí)作用D．如果斷開B線圈的開關(guān)S2，延時(shí)將變長(zhǎng)圖6圖7圖8圖9圖10題號(hào)12345678910答案二、填空題(本題共2小題，共20分)11．(5分)如圖11所示，是一交流電壓隨時(shí)間變化的圖象，此交流電壓的有效值等于________V.圖1112．(15分)硅光電池是一種可將光能轉(zhuǎn)換為電能的器件，某同學(xué)用圖12所示的電路探究硅光電池的路端電壓U與總電流I的關(guān)系，圖中R0為定值電阻且阻值的大小已知，電壓表視為理想電壓表．(1)請(qǐng)根據(jù)圖12，將圖13中的實(shí)驗(yàn)器材連接成實(shí)驗(yàn)電路．圖12圖13圖14姓名：________班級(jí)：________學(xué)號(hào)：________得分：________(2)若電壓表V2的讀數(shù)為U0，則I＝________.(3)實(shí)驗(yàn)一：用一定強(qiáng)度的光照射硅光電池，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，通過測(cè)量得到該電池的U—I曲線a，見圖14.由此可知電池內(nèi)阻________(選填“是”或“不是”)常數(shù)，短路電流為______mA，電動(dòng)勢(shì)為________V.(4)實(shí)驗(yàn)二：減小實(shí)驗(yàn)一中光的強(qiáng)度，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，測(cè)得U—I曲線b，見圖14.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的電阻為某值時(shí)，實(shí)驗(yàn)一中的路端電壓為V，則實(shí)驗(yàn)二中外電路消耗的電功率為________mW(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)三、計(jì)算題(本題共4小題，共40分)13．(8分)如圖15所示，理想變壓器原線圈Ⅰ接到220V的交流電源上，副線圈Ⅱ的匝數(shù)為30，與一標(biāo)有“12V，12W”的燈泡連接，燈泡正常發(fā)光．副線圈Ⅲ的輸出電壓為110V，電流為0.4A．圖15(1)副線圈Ⅲ的匝數(shù)；(2)原線圈Ⅰ的匝數(shù)以及通過原線圈的電流．14．(10分)某發(fā)電站的輸出功率為104kW，輸出電壓為4kV，通過理想變壓器升壓后向80km遠(yuǎn)處的用戶供電．已知輸電線的電阻率為ρ＝×10－8Ω·m，導(dǎo)線橫截面積為×10－4m2(1)升壓變壓器的輸出電壓；(2)輸電線路上的電壓損失．15．(8分)如圖16所示，光滑導(dǎo)軌MN、PQ在同一水平面內(nèi)平行固定放置，其間距d＝1m，右端通過導(dǎo)線與阻值RL＝8Ω的小燈泡L相連，CDEF矩形區(qū)域內(nèi)有方向豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一質(zhì)量m＝50g、阻值為R＝2Ω的金屬棒在恒力F作用下從靜止開始運(yùn)動(dòng)s＝2m后進(jìn)入磁場(chǎng)恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)．(不考慮導(dǎo)軌的電阻圖16(1)恒力F的大??；(2)小燈泡發(fā)光時(shí)的電功率．16．(14分)如圖17所示，在坐標(biāo)xOy平面內(nèi)存在B＝T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，OA與OCA為置于豎直平面內(nèi)的光滑金屬導(dǎo)軌，其中OCA滿足曲線方程x＝eq\f(π,5)ym，C為導(dǎo)軌的最右端，導(dǎo)軌OA與OCA相交處的O點(diǎn)和A點(diǎn)分別接有體積可忽略的定值電阻R1和R2，其中R1＝Ω、R2＝Ω.現(xiàn)有一足夠長(zhǎng)、質(zhì)量m＝0.10kg的金屬棒MN在豎直向上的外力F作用下，以v＝3.0m/s的速度向上勻速運(yùn)動(dòng)，設(shè)棒與兩導(dǎo)軌接觸良好，除電阻R1、R2外其余電阻不計(jì)，g取10m/s2，求圖17(1)金屬棒MN在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)時(shí)感應(yīng)電流的最大值；(2)外力F的最大值；(3)金屬棒MN滑過導(dǎo)軌OC段，整個(gè)回路產(chǎn)生的熱量．模塊綜合檢測(cè)答案1．ACD[線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的規(guī)律和線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)一樣，都是正(余)弦交變電流．由規(guī)律類比可知A、C、D正確．]2．B[因兩表的結(jié)構(gòu)完全相同，對(duì)A來說就是由于撥動(dòng)指針帶動(dòng)線圈切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流方向應(yīng)用右手定則判斷；對(duì)B表來說是線圈受安培力作用帶動(dòng)指針偏轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)方向應(yīng)由左手定則判斷，研究?jī)杀淼慕泳€可知，兩表串聯(lián)，故可判定電流計(jì)B的指針向右擺動(dòng)．]3．B[0～t1時(shí)間內(nèi)，磁場(chǎng)均勻增強(qiáng)，穿過線圈的磁通量均勻增大，產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小不變，由楞次定律知電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針；同理，t1～t2時(shí)間內(nèi)無(wú)電流，t2～t4時(shí)間內(nèi)有順時(shí)針大小不變的電流．]4．D[小球進(jìn)出磁場(chǎng)時(shí)，有渦流產(chǎn)生，要受到阻力，故穿出時(shí)的速度一定小于初速度．]5．D[由題圖可知，Φ＝Φmcosθ，e＝Emsinθ，所以磁通量變大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)變?。甝6．BD[根據(jù)輸入電壓與匝數(shù)關(guān)系，有eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)，解得U2＝eq\f(n2,n1)U1＝eq\f(120,600)×180V＝36V．根據(jù)保險(xiǎn)絲熔斷電流，有P2＝P1＝I1U1＝×180W＝90W．根據(jù)正弦交變電流有效值與最大值間的關(guān)系，有U2m＝eq\r(2)U2＝36eq\r(2)V．允許副線圈通過的最大電流有效值為I2＝eq\f(n1,n2)I1＝eq\f(600,120)×0.5A＝2.5A．負(fù)載電阻是最小值R＝eq\f(U2,I2)＝eq\f(36,Ω＝Ω.根據(jù)以上數(shù)據(jù)，得B、D正確．]7．BD8．B[S1斷開瞬間，L中產(chǎn)生很大的自感電動(dòng)勢(shì)，若此時(shí)S2閉合，則可能將電壓表燒壞，故應(yīng)先斷開S2.]9．AD[接通時(shí)電壓不足以使氖管發(fā)光，迅速切斷S時(shí)，L中產(chǎn)生很高的自感電動(dòng)勢(shì)，會(huì)使氖管發(fā)光，b為負(fù)極，輝光在b端．故A、D項(xiàng)正確．]10．BC[如果斷開B線圈的開關(guān)S2，那么在S1斷開時(shí)，該線圈中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，但沒有感應(yīng)電流，所以無(wú)延時(shí)作用．]11．50eq\r(2)解析題圖中給出的是一方波交流電，周期T＝s，前eq\f(T,3)時(shí)間內(nèi)U1＝100V，后eq\f(2T,3)時(shí)間內(nèi)U2＝－50V．設(shè)該交流電壓的有效值為U，根據(jù)有效值的定義，有eq\f(U2,R)T＝eq\f(U\o\al(2,1),R)·eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(T,3)))＋eq\f(U\o\al(2,2),R)·eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2,3)T))，代入已知數(shù)據(jù)，解得U＝50eq\r(2)V.12．(1)實(shí)驗(yàn)電路如下圖所示(2)eq\f(U0,R0)(3)不是～～(4)～解析(1)略．(2)根據(jù)歐姆定律可知I＝eq\f(U0,R0)(3)路端電壓U＝E－Ir，若r為常數(shù)，則U—I圖為一條不過原點(diǎn)的直線，由曲線a可知電池內(nèi)阻不是常數(shù)；當(dāng)U＝0時(shí)的電流為短路電流，約為295μA＝mA；當(dāng)電流I＝0時(shí)路端電壓等于電源電動(dòng)勢(shì)E、約為V.(4)實(shí)驗(yàn)一中的路端電壓為U1＝V時(shí)電路中電流為I1＝mA，連接a中點(diǎn)mA,V)和坐標(biāo)原點(diǎn)，此直線為此時(shí)對(duì)應(yīng)滑動(dòng)變阻器阻值的外電路電阻(定值電阻)的U—I圖，和圖線b的交點(diǎn)為實(shí)驗(yàn)二中的路端電壓和電路電流，如下圖，電流和電壓分別為I＝97μA，U＝V，則外電路消耗功率為P＝UI＝mW.13．(1)275匝(2)550匝0.25解析理想變壓器原線圈兩端電壓跟每個(gè)副線圈兩端電壓之比都等于原、副線圈匝數(shù)之比．由于有兩個(gè)副線圈，原、副線圈中的電流跟它們的匝數(shù)并不成反比，但輸入功率等于輸出的總功率．(1)已知U2＝12V，n2＝30；U3＝110V由eq\f(U2,U3)＝eq\f(n2,n3)，得n3＝eq\f(U3,U2)n2＝275匝；(2)由U1＝220V，根據(jù)eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)，得n1＝eq\f(U1,U2)n2＝550匝由P1＝P2＋P3＝P2＋I(xiàn)3U3＝56W，得I1＝eq\f(P1,U1)＝0.25A14．(1)8×104V(2)×103V解析(1)導(dǎo)線電阻r＝ρeq\f(2l,S)＝eq\f×10－8×2×80×103,×10－4)Ω＝Ω輸電線路上損失的功率為輸出功率的4%，則4%P＝I2r代入數(shù)據(jù)得I＝125由理想變壓器P入＝P出及P＝UI得輸出電壓U＝eq\f(P,I)＝eq\f(107,125)V＝8×104V(2)輸電線路上的電壓損失U′＝Ir＝125×V＝×103V15．(1)N(2)W解析(1)對(duì)導(dǎo)體棒由動(dòng)能定理得Fs＝eq\f(1,2)mv2因?yàn)閷?dǎo)體棒進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)所以F＝BId＝Beq\f(Bdv,R＋RL)d代入數(shù)據(jù)，根據(jù)以上兩式方程可解得：F＝N，v＝8(2)小燈泡發(fā)光時(shí)的功率PL＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(Bdv,R＋RL)))2·RL＝W16．(1)1.0A(2)N(3)解析(1)金屬棒MN沿導(dǎo)軌豎直向上運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入磁場(chǎng)中切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)．當(dāng)金屬棒MN勻速運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)，電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，產(chǎn)生的感應(yīng)電流最大．金屬棒MN接入電路的有效長(zhǎng)度為導(dǎo)軌OCA形狀滿足的曲線方程中的x值．因此接入電路的金屬棒的有效長(zhǎng)度為L(zhǎng)＝x＝eq\f(π,5)y，Lm＝xm＝0.5m，由Em＝BLmv，得Em＝V，Im＝eq\f(Em,R并)，且R并＝eq\f(R1R2,R1＋R2)，