河北省灤縣實(shí)驗(yàn)中學(xué)2023年高中物理選修3-2模塊檢測(cè)

第頁(yè)河北省灤縣實(shí)驗(yàn)中學(xué)高中物理選修3-2模塊檢測(cè)學(xué)校：____________姓名：____________班級(jí)：____________考號(hào)：____________一、選擇題1．如下圖，半徑為r的金屬圓盤(pán)在垂直于盤(pán)面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中，繞O軸以角速度ω沿逆時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)，那么通過(guò)電阻R的電流的方向和大小是(金屬圓盤(pán)的電阻不計(jì))()A.由c到d，I＝eq\f(Br2ω,R) B.由d到c，I＝eq\f(Br2ω,R)C.由c到d，I＝eq\f(Br2ω,2R) D.由d到c，I＝eq\f(Br2ω,2R)2．如下圖，導(dǎo)體桿OP在作用于OP中點(diǎn)且垂直于OP的力作用下，繞O軸沿半徑為r的光滑半圓形框架在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以一定的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，AO間接有電阻R，桿和框架電阻不計(jì)，回路中的總電功率為P，那么A．外力的大小為2BrB．外力的大小為2BrC．導(dǎo)體桿旋轉(zhuǎn)的角速度為D．導(dǎo)體桿旋轉(zhuǎn)的角速度為3．在如下圖的豎直平面內(nèi)，一個(gè)直角三角形金屬線(xiàn)框頂點(diǎn)C與MN重合，在水平線(xiàn)MN的下方有足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，線(xiàn)框由靜止釋放，沿軸線(xiàn)BC方向豎直落入磁場(chǎng)中。忽略空氣阻力，從釋放到線(xiàn)框完全進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中，關(guān)于線(xiàn)框運(yùn)動(dòng)的v-t圖，可能正確的選項(xiàng)是4．豎直放置的條形磁鐵中央，有一閉合金屬?gòu)椥詧A環(huán)，條形磁鐵中心線(xiàn)與彈性環(huán)軸線(xiàn)重合，現(xiàn)將彈性圓環(huán)均勻向外擴(kuò)大，以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是〔

〕A．穿過(guò)彈性圓環(huán)的磁通量增大B．從上往下看，彈性圓環(huán)中有順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流C．彈性圓環(huán)中無(wú)感應(yīng)電流D．彈性圓環(huán)受到的安培力方向沿半徑向外5．有一臺(tái)內(nèi)阻為1Ω的發(fā)電機(jī)，供應(yīng)一個(gè)學(xué)校照明用電，如下圖，升壓變壓器匝數(shù)比為1∶4，降壓變壓器匝數(shù)比為4∶1，輸電線(xiàn)的總電阻R=4Ω，全校共有22個(gè)班，每班有“220V

40W的電燈6盞，假設(shè)保證電燈全部正常發(fā)光，那么不正確的有〔〕A．發(fā)電機(jī)輸出功率為5280WB．發(fā)電機(jī)電動(dòng)勢(shì)250VC．輸電效率是97%D．假設(shè)想提高輸電效率，那么可以提高升壓變壓器匝數(shù)比，且同時(shí)降低降壓變壓器匝數(shù)比6．某小型水電站的電能輸送示意圖如下圖，發(fā)電機(jī)通過(guò)升壓變壓器T1和降壓變壓器T2向R0＝11Ω的純電阻用電器供電。輸電線(xiàn)的總電阻R＝10Ω，T2的原、副線(xiàn)圈匝數(shù)比為4∶1，用電器兩端的電壓為u＝220eq\r(2)sin100πt(V)，將T1、T2均視為理想變壓器。以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A．降壓變壓器的輸入功率為4400WB．升壓變壓器中電流的頻率為100HzC．輸電線(xiàn)消耗的功率為500WD．當(dāng)用電器的電阻減小時(shí)，輸電線(xiàn)消耗的功率減小7．圖〔a〕所示，理想變壓器的原、副線(xiàn)圈的匝數(shù)比為4∶1，RT為阻值隨溫度升高而減小的熱敏電阻，R1為定值電阻，電壓表和電流表均為理想交流電表。原線(xiàn)圈所接電壓u隨時(shí)間t按正弦規(guī)律變化，如圖〔b〕所示。以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是A．變壓器輸入、輸出功率之比為4∶1B．變壓器原、副線(xiàn)圈中的電流強(qiáng)度之比為1∶4C．u隨t變化的規(guī)律為u=51sin(50πt)〔國(guó)際單位制〕D．假設(shè)熱敏電阻RT的溫度升高，那么電壓表的示數(shù)不變，電流表的示數(shù)變大8．如圖甲所示，理想變壓器原、副線(xiàn)圈的匝數(shù)比n1∶n2=3∶1，L1、L2為兩只相同的燈泡，R、L、D和C分別為定值電阻、理想線(xiàn)圈、理想二極管和電容器，其中C=10μF。當(dāng)原線(xiàn)圈兩端接如圖乙所示的正弦交流電時(shí)，以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是〔〕A．燈泡L1一定比L2暗B．副線(xiàn)圈兩端的電壓有效值為12VC．因電容器所在支路處于斷路狀態(tài)，故無(wú)電流通過(guò)二極管D．二極管D兩端反向電壓最大值是12V9．如圖甲所示，理想變壓器原、副線(xiàn)圈的匝數(shù)比為4∶1，電壓表、電流表為理想電表。L1、L2、L3、L4為四只規(guī)格均為“220V，60W〞的相同燈泡。如果副線(xiàn)圈電壓按圖乙所示規(guī)律變化，那么以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是：()A.電壓表的示數(shù)為660VB.電流表的示數(shù)為0.82AC.ab兩點(diǎn)的電壓是1045VD.ab兩點(diǎn)的電壓是1100V10．如圖，理想變壓器原、副線(xiàn)圈分別接有額定電壓相同的燈泡a和b。當(dāng)輸入電壓U為燈泡額定電壓的10倍時(shí)，兩燈泡均能正常發(fā)光。以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是A.原、副線(xiàn)圈匝數(shù)之比為9:1B.原、副線(xiàn)圈匝數(shù)之比為1:9C.此時(shí)a和b的電功率之比為9:1D.此時(shí)a和b的電功率之比為1:911．如下圖，虛線(xiàn)MN表示甲、乙、丙三個(gè)相同正方形金屬框的一條對(duì)稱(chēng)軸，金屬框內(nèi)均勻分布有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化規(guī)律都滿(mǎn)足B＝kt，金屬框按照?qǐng)D示方式處在磁場(chǎng)中，測(cè)得金屬框甲、乙、丙中的感應(yīng)電流分別為I甲、I乙、I丙，那么以下判斷正確的選項(xiàng)是()A．I乙＝2I甲，I丙＝2I甲 B．I乙＝2I甲，I丙＝0C．I乙＝0，I丙＝0 D．I乙＝I甲，I丙＝I甲12．如下圖，x軸上方第一象限和第二象限分別有垂直紙面向里和垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，且磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同，現(xiàn)有四分之一圓形線(xiàn)框OMN繞O點(diǎn)逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，假設(shè)規(guī)定線(xiàn)框中感應(yīng)電流I順時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎较颍瑥膱D示時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)，那么感應(yīng)電流I及ON邊所受的安培力大小F隨時(shí)間t的變化示意圖正確的選項(xiàng)是二、計(jì)算題13．如下圖，寬L=2m、足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌MN和M′N(xiāo)′放在傾角為θ=30°的斜面上，在N和N′之間連接一個(gè)R=2.0Ω的定值電阻，在A(yíng)A′處放置一根與導(dǎo)軌垂直、質(zhì)量m=0.8kg、電阻r=2.0Ω的金屬桿，桿和導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0T、方向垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。用輕繩通過(guò)定滑輪將電動(dòng)小車(chē)與桿的中點(diǎn)相連，滑輪與桿之間的連線(xiàn)平行于斜面，開(kāi)始時(shí)小車(chē)位于滑輪正下方水平面上的P處〔小車(chē)可視為質(zhì)點(diǎn)〕，滑輪離小車(chē)的高度H=4.0m。啟動(dòng)電動(dòng)小車(chē)，使之沿PS方向以v=5.0m/s的速度勻速前進(jìn)，當(dāng)桿滑到OO′位置時(shí)的加速度a=3.2m/s2，AA′與OO′之間的距離d=1m，求：〔1〕該過(guò)程中，通過(guò)電阻R的電量q；〔2〕桿通過(guò)OO′時(shí)的速度大小；〔3〕桿在OO′時(shí)，輕繩的拉力大小；〔4〕上述過(guò)程中，假設(shè)拉力對(duì)桿所做的功為13J，求電阻R上的平均電功率。14．如下圖，理想變壓器有兩個(gè)副線(xiàn)圈，L1、L2是兩盞規(guī)格為“8V10W〞的燈泡，L3、L4是兩盞規(guī)格為“6V12W〞的燈泡，當(dāng)變壓器的輸入電壓為U1＝220V時(shí)，四盞燈泡恰好都能正常發(fā)光．如果原線(xiàn)圈的匝數(shù)n1＝1100匝，求：(1)副線(xiàn)圈n2、n3的匝數(shù)；(2)電流表的讀數(shù)．15．如下圖，一個(gè)半徑為r的半圓形線(xiàn)圈，以直徑ab為軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速為n，ab的左側(cè)有垂直于紙面向里(與ab垂直)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。M和N是兩個(gè)集流環(huán)，負(fù)載電阻為R，線(xiàn)圈、電流表和連接導(dǎo)線(xiàn)的電阻不計(jì)，求：(1)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值。(2)從圖示位置起轉(zhuǎn)過(guò)eq\f(1,4)轉(zhuǎn)的時(shí)間內(nèi)負(fù)載電阻R上產(chǎn)生的熱量。(3)從圖示位置起轉(zhuǎn)過(guò)eq\f(1,4)轉(zhuǎn)的時(shí)間內(nèi)通過(guò)負(fù)載電阻R的電荷量。(4)求出電流表的示數(shù)。16．如下圖，長(zhǎng)為L(zhǎng)的金屬導(dǎo)線(xiàn)下懸掛一質(zhì)量為m的小球，在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做圓錐擺運(yùn)動(dòng)，圓錐的偏角為θ，，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，求：〔1〕擺球轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω；〔2〕金屬導(dǎo)線(xiàn)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小?！緟⒖即鸢浮恳弧⑦x擇題題號(hào)123456789101112答案DCCBACDABDBBCADBAD二、計(jì)算題13．〔1〕0.5C〔2〕3m/s〔3〕12.56N〔4〕2.0W〔3〕桿受的摩擦力桿受的安培力代入數(shù)據(jù)，可得根據(jù)牛頓第二定律：解得:〔4〕根據(jù)動(dòng)能定理：解出,電路產(chǎn)生總的電熱那么,R上的電熱此過(guò)程所用的時(shí)間R上的平均電功率考點(diǎn)：法拉第電磁感應(yīng)定律；牛頓第二定律；動(dòng)能定理14．(1)40匝60匝(2)0.2A(2)由輸入功率等于輸出功率知I1U1＝P1＋P2＋P3＋P4得I1＝eq\f(2P2＋2P3,U1)＝eq\f(2×10＋2×12,220)A＝0.2A15．(1)π2Bnr2(2)eq\f(π4B2nr4,8R)(3)eq\f(πBr2,2R)(4)eq\f(π2r2nB,2