人教版高中物理选修3-2模块测评卷

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高中物理学习材料

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模块测评卷

(时间:90分钟 满分:100分)

第Ⅰ卷(选择题,共48分)

一、选择题(本题有12小题,每小题4分,共48分.)

1.在电磁感应现象中,下列说法正确的是( )

A.导体相对磁场运动,导体内一定产生感应电流

B.导体做切割磁感线运动,导体内一定会产生感应电流

C.闭合电路在磁场内做切割磁感线运动,导体内一定会产生感应电流

D.穿过闭合电路的磁通量发生变化,在电路中一定会产生感应电流

解析:本题的关键是理解产生感应电流的条件.首先是“闭合电路”,A、B两项中电路是否闭合不确定,故A、B两项错误;其次当电路闭合时,只有一部分导体切割磁感线才产生感应电流,C项错误;当闭合电路中磁通量发生变化时,电路中产生感应电流,D项正确.

答案:D

2.下列说法中正确的是( )

A.电饭锅中的敏感元件是光敏电阻 B.测温仪中测温元件可以是热敏电阻

C.机械式鼠标中的传感器接收到连续的红外线,输出不连续的电脉冲

D.火灾报警器中的光传感器在没有烟雾时呈现低电阻状态,有烟雾时呈现出高电阻状态

解析:电饭锅中的敏感元件是感温铁氧体,A项错误;机械式鼠标中的传感器接收断续的红外线脉冲,输出相应的电脉冲信号,C项错误;火灾报警器中的光传感器在没有烟雾时呈现高电阻状态,有烟雾时呈现低电阻状态,D项错误.

答案:B

3. 如图所示,ab为一金属杆,它处在垂直于纸面向里的匀强磁场中,可绕a点在纸面内转动;S是以a为圆心位于纸面内的金属圆环.在杆转动过程中,杆的b端与金属环保持良好接触;A为电流表,其一端与金属环相连,一端与a点良好接触.当杆沿顺时针方向转动时,某时刻ab杆的位置如图所示,则此时刻(

)

A.有电流通过电流表,方向由c→d;作用于ab的安培力向右

B.有电流通过电流表,方向由c→d;作用于ab的安培力向左

C.有电流通过电流表,方向由d→c;作用于ab的安培力向右

D.无电流通过电流表,作用于ab的安培力为零

解析:金属杆顺时针转动切割磁感线,由右手定则可知产生a到b的感应电流,电流由c到d流过电流表,再由左手定则知此时ab杆受安培力向右,故A项正确.

答案:A

4. (多选题)矩形线圈的匝数为50匝,在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时,穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图所示.下列结论正确的是(

)

A.在t=0.1 s和t=0.3 s时,电动势最大

B.在t=0.2 s和t=0.4 s时,电动势改变方向

C.电动势的最大值是157 V

D.在t=0.4 s时,磁通量变化率最大,其值为3.14 Wb/s

解析:在t=0.1 s和t=0.3 s时,矩形线圈的磁通量最大,但磁通量的变化率为0,电动势为0,此时电动势改变方向,故A项、B项错误.由图象可知,周期为0.4 s,故角速度ω=2πT=5π,而最大电动势为Em=nBSω=157 V,C项正确.在t=0.4 s时,磁通量为0,磁通量变化率最大,其值为3.14 Wb/s,故D项正确.

答案:CD

5. (多选题)如图所示的电路中,当a、b端加直流电压时,L1灯发光,L2灯不亮,当加同样电压的交流电源时,L1发光但较暗,L2灯发光较亮,则以下各项正确的是( )

A.A中接的是电感线圈,B中接的是电容器

B.A中接的是电容器,B中接的是电感线圈

C.A中是电阻,B中接的是电容器

D.若加的交流电频率增大,电压不变,则L1灯变得更暗,L2灯变得更亮

解析:电感的特点是:“通直流、阻交流、通低频、阻高频”.电容的特点是:“通交流、阻直流、通高频、阻低频”.由题意:a、b两端加直流电压时,L2灯不亮;加交流电压时,L2灯较亮,可知B为电容器,而L1灯先是亮的,后又较暗,可知A为电感线圈.交流电频率越大时,线圈感抗越大,电容器容抗越小,故D项正确.

答案:AD

6. 很多同学家里都有调光电灯和调速风扇,过去是用变压器来实现的.缺点是成本高、体积大、效率低,且不能任意调节灯的亮度或电风扇的转速,现在的调光灯和调速电风扇是用可控硅电子元件来实现的.如图所示为经一双向可控硅调节后加在电灯上的电压,即在正弦式交变电流的每个二分之一周期内,前14周期被截去,调节台灯上旋钮可以控制截去的多少,从而改变电灯两端的电压,那么现在电灯两端的电压为 (

)

A.Umax2 B.Umax2

C.Umax22 D.2Umax

解析:每个二分之一周期被截去14周期,原电流为正弦交流电,一个周期可以看成只剩半个周期的电压,利用有效值的定义,得Um22×1R×12T=U2R×T,所以U=Um2,故A项正确.

答案:A

7.如图甲所示的电路中,光敏电阻R2加上图乙所示的光照时,R2两端的电压变化规律是下图中的(

)

A

B

C

D

解析:光敏电阻随光照的增强电阻减小,电路中电流增大,电阻R1两端电压增大,R2两端电压减小,但不能减小到零,故选项B正确.

答案:B

8. (多选题)在如图所示的远距离输电电路图中,升压变压器和降压变压器均为理想变压器,发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变,随着发电厂输出功率的增大,下列说法中正确的有(

)

A.升压变压器的输出电压增大

B.降压变压器的输出电压增大

C.输电线上损耗的功率增大

D.输电线上损耗的功率占总功率的比例增大

解析:对升压(或降压)变压器而言,由变压器电压比U1∶U2=n1∶n2知,输入电压不变,匝数不变,输出电压不变,故A选项不正确;由P=UI知,U不变,P增大,故I增大,使得输电线上的电压损耗ΔU=I2R线增大,功率损耗ΔP=I22R线增大,所以降压变压器上的输入电压减小,输出电压减小,所以B项不正确,C项正确;因为输电线上损耗的功率占总功率的比例为ΔPP1=I22R线P1=P1U1·n1n22R线P1=P1n21R线U21n22∝P1,所以随发电厂输出功率变大,该值变大,D项正确.

答案:CD

9. 如图所示,AOC是光滑的金属导轨,AO沿竖直方向,OC沿水平方向,ab是一根金属棒,立在导轨上,它从静止开始在重力作用下运动,运动过程中b端始终在OC上,a端始终在OA上,直到完全落在OC上,空间存在着匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,则ab棒在上述过程中(

)

A.感应电流方向是b→a

B.感应电流方向是a→b C.感应电流方向先是b→a,后是a→b

D.感应电流方向先是a→b,后是b→a

解析:由数学知识可知,金属棒下滑过程中,与坐标轴所围面积先增加后减小,穿过回路aOb的磁通量先增加后减小,根据楞次定律,感应电流方向先是b→a,后是a→b.

答案:C

10. (多选题)如图所示,垂直纸面向外的正方形匀强磁场区域内,有一位于纸面内、电阻均匀的正方形导体框abcd,现将导体框分别朝两个方向以v和3v的速度匀速拉出磁场,不计导体框重力的影响,则导体框分别从两个方向移出磁场的过程中(

)

A.导体框中产生的感应电流方向相同

B.导体框中产生的焦耳热相同

C.导体框ad边两端电势差相同

D.通过导体框截面的电量相同

解析:由楞次定律可知导体框中产生的感应电流方向相同,A项正确;由电磁感应定律可得Q=BLv′2L4Rv′=B2L3v′4R,因此导体框中产生的焦耳热不同,B项错误;两种情况下电源的电动势不相同,导体框ad边两端电势差不同,C项错误;由q=ΔΦ4R知,通过导体框截面的电量与速度无关,D项正确.

答案:AD

11. 如图所示,用恒定外力拉金属杆AB无摩擦匀速向右运动,若使滑动变阻器的滑片P向b端滑动,则(

)

A. 滑片P滑到b端前,AB杆一定做减速运动

B. 滑片P滑到b端前,AB杆一定仍做匀速运动

C. 滑片P向b端滑动过程中,AB杆将一定做匀加速运动

D. 滑片P向b端滑到某一位置,减小拉力可以使AB杆保持匀速运动

答案:D

12. 如图所示,两块水平放置的平行金属板间距为d,定值电阻的阻值为R,竖直放置的线圈匝数为n,绕制线圈导线的电阻为R,其他导线的电阻忽略不计,现有竖直向上的磁场B穿过线圈,在两极板中一个质量为m、电量为q、带正电的油滴恰好处于静止状态,则磁场B的变化情况是( )

A.均匀增大,磁通量变化率的大小为2mgdnq

B.均匀增大,磁通量变化率的大小为mgdnq

C.均匀减小,磁通量变化率的大小为2mgdnq

D.均匀减小,磁通量变化率的大小为mgdnq

解析:由带正电的油滴悬浮知下极板为高电势,可判断磁场均匀增大.

U=nΔφΔt·RR+R

qUd=mg

联立以上两式解ΔφΔt=2mgdnq.

答案:A

第Ⅱ卷(非选择题,共52分)

二、实验题(本题有2小题,共14分.请按题目要求作答)

13.(6分)在探究电磁感应现象的实验中,电流表刻度盘上的零刻度线在正中间,当电池的正极接电流表的右接线柱、负极与电流表的左接线柱相碰时,指针向右偏转.如图所示电路,原线圈A放在副线圈B中,在合上电键S的瞬间,电流表指针应向________偏转;将原线圈A从副线圈B中拔出时,电流表指针应向________偏转.

答案:左(3分) 右(3分)

14.(8分)传感器担负着信息采集任务,在自动控制中发挥着重要作用,传感器能够将感受到的物理量(如温度、光、声等)转换成便于测量的量(通常是电学量),例如热敏电阻传感器,主要是应用了半导体材料制成的热敏电阻,热敏电阻随温度变化的图线如图甲所示,图乙是由热敏电阻Rt作为传感器制作的简单自动报警器线路圈.

(1)为了使温度过高时报警器响铃,c应接在________(填“a”或