2015-2016学年高中物理 模块综合测试卷 新人教版选修3-2.doc

模块综合测试卷时间：90分钟　分值：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．其中1～9题为单选题，10～12题为多选题)1．如下图所示，一条形磁铁从左向右匀速穿过线圈，当磁铁经过A、B两位置时，线圈中(　　)A．感应电流方向相同，感应电流所受作用力的方向相同B．感应电流方向相反，感应电流所受作用力的方向相反C．感应电流方向相反，感应电流所受作用力的方向相同D．感应电流方向相同，感应电流所受作用力的方向相反【解析】　当磁铁经过A位置时，线圈中磁通量增大，由楞次定律可知，线圈中感应电流从左向右看为顺时针方向；当磁铁经过B位置时，线圈中磁通量减小，由楞次定律可知，线圈中感应电流从左向右看为逆时针方向，感应电流所受作用力的方向相同，选项A、B、D错误，C正确．【答案】　C2．法拉第发明了世界上第一台发电机——法拉第圆盘发电机．如图所示，紫铜做的圆盘水平放置在竖直向下的匀强磁场中，圆盘圆心处固定一个摇柄，边缘和圆心处各与一个黄铜电刷紧贴，用导线将电刷与电流表连接起来形成回路．转动摇柄，使圆盘逆时针匀速转动，电流表的指针发生偏转．下列说法正确的是(　　)A．回路中电流大小变化，方向不变B．回路中电流大小不变，方向变化C．回路中电流的大小和方向都周期性变化D．回路中电流方向不变，从b导线流进电流表【解析】　圆盘在磁场中切割磁感线产生恒定的感应电动势E＝BωR2，由右手定则判断得a端为负极、b端为正极，所以只有D项正确．【答案】　D3．超导材料电阻降为零的温度称为临界温度，1993年我国科学家与国外科学家合作制成了临界温度为134 K的高温超导材料．利用超导材料零电阻的性质，可实现无损耗输电，现有一直流电路，输电线的总电阻为0.4 Ω，它提供给用电器的电功率为40 kW，电压为800 V．如果用临界温度以下的超导电缆替代原来的输电线，保持供给用电器的功率和电压不变，那么节约的电功率为(　　)A．1 kW B．1.6×103 kWC．1.6 kW D．10 kW【解析】　输电线中电流I＝P/U，输电线上损失功率P′＝I2R线＝P2R线/U2＝1 kW.选项A正确．【答案】　A4．压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，在升降机中将重物放在压敏电阻上，压敏电阻接在如图甲所示的电路中，电流表示数变化如图乙所示，某同学根据电流表的示数变化情况推断升降机的运动状态，下列说法中正确的是(　　)A．0～t1时间内，升降机一定匀速运动B．0～t1时间内，升降机可能减速上升C．t1～t2时间内，升降机可能匀速上升D．t1～t2时间内，升降机可能匀加速上升【解析】　在0～t1时间内，电流恒定，表明压敏电阻的阻值恒定，则重物对压敏电阻压力恒定，则升降机可能处于静止、匀速运动或匀变速直线运动，故A选项错误，B选项正确．t1～t2时间内，电流在增加，表明压敏电阻的阻值在减小，则重物对压敏电阻的压力在增大，故不可能做匀速运动或匀加速运动，C、D两项都错．【答案】　B5．在生产实际中，有些高压直流电路中含有自感系数很大的线圈，当电路中的开关S由闭合到断开时，线圈会产生很高的自感电动势，使开关S处产生电弧，危及操作人员的人身安全．为了避免电弧的产生，可圈处并联一个元件，在如图所示的方案中可行的是(　　)【答案】　B6．如图，A为螺线管，B为铁芯，C为套在铁芯B上的绝缘磁环．现将A、B、C放置在天平的左盘上，当A中通有电流I时，C悬停在A的上方，天平保持平衡；当调节滑动变阻器，使A中的电流增大时，绝缘磁环C将向上运动，在绝缘磁环C上升到最高点的过程中，若不考虑摩擦及空气阻力的影响，下列说法中正确的是(　　)A．天平仍然保持平衡B．天平左盘先下降后上升C．天平左盘先上升后下降D．绝缘磁环速度最大时，加速度也最大【答案】　B7．如图所示，一矩形线框以竖直向上的初速度进入只有一条水平边界的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，进入磁场后上升一段高度又落下离开磁场，运动过程中线框只受重力和安培力作用，线框在向上、向下经过图中1、2位置时的速率按时间顺序依次为v1、v2、v3和v4，则可以确定(　　)A．v1v2，A错误；线框离开磁场时受到的安培力方向竖直向上，重力方向竖直向下，二者大小关系不能确定，故v3、v4大小关系也不能确定，C错误．【答案】　D8.如图所示的电路中，电容C和电感L的值都很大，L的电阻不计，A、B是完全相同的灯泡，当电键K闭合时，下面所叙述的情况中正确的是(　　)A．A灯比B灯先亮，然后A灯熄灭B．B灯比A灯先亮，然后B灯熄灭C．A灯、B灯一起亮，然后A灯熄灭D．A灯、B灯一起亮，然后B灯熄灭【解析】　因A灯串接了一个电感L，由于电感阻碍电流的变化，故A灯后亮；而B灯串接了一个电容C，故B灯亮一下即熄灭，故B正确．【答案】　B9．如图所示，甲图中两导轨不平行，而乙图中两导轨平行，其余物理条件都相同，金属棒MN正在导轨上向右匀速运动，在金属棒运动过程中，将观察到(　　)A．L1、L2都发光，只是亮度不同B．L1、L2都不发光C．L2发光，L1不发光D．L1发光，L2不发光【解析】　甲图右侧线圈中感应电动势的大小时刻变化，乙图右侧线圈中感应电动势恒定．据变压器只能改变交变电压可知L1发光，L2不发光．【答案】　D10.如右图所示电路，L为自感系数很大的电感线圈，N为试电笔中的氖管(启辉电压约70 V)，电源电动势约为10 V．已知直流电使氖管启辉时辉光只产生在负极周围，则(　　)A．S接通时，氖管不会亮B．S接通时启辉，辉光在a端C．S接通后迅速切断时启辉，辉光在a端D．条件同C，辉光在b端【答案】　AD11．如图所示，一台理想变压器的原、副线圈的匝数比为n1：n2＝40：1，在副线圈两端接有“6 V　40 W”的电灯泡．若灯泡正常发光，则下列说法中正确的是(　　)A．在原、副线圈中，通过每匝线圈的磁通量时时刻刻都相同B．通过原、副线圈的交变电流的频率相同C．变压器输入电压的最大值为240 VD．变压器的输入功率为40 W【解析】　由变压器基本原理可知，理想变压器原、副线圈中通过每匝线圈的磁通量都相等，通过原、副线圈的交变电流的频率相同，所以选项A、B正确；因为灯泡正常发光，所以变压器输出电压的有效值为6 V，由电压关系可知，原线圈输入电压的有效值为240 V，不是最大值，所以选项C错误；理想变压器的输入功率与输出功率相等，所以变压器的输入功率为40 W，选项D正确．【答案】　ABD12．远距离输电装置如图所示，升压变压器和降压变压器均是理想变压器．当S由2改接为1时，下列说法正确的是(　　)A．电压表读数变大B．电流表读数变大C．电流表读数变小D．输电线损失的功率减小【解析】　改接为1时，升压变压器的原线圈匝数不变，副线圈匝数变大，所以输送电压变大，降压变压器的输入电压和输出电压均变大，电压表示数变大，A正确．降压变压器的输出电压变大时，流过灯泡的电流I灯也变大，输电线上的电流I线也随着I灯的变大而变大，所以电流表读数变大，B正确、C错误．I线变大时，输电线损失的功率P线＝IR变大，D错误．【答案】　AB第Ⅱ卷(非选择题　共52分)二、实验题(本题有2小题，共15分，请将答案写在题中的横线上)13．(6分)如图所示，理想变压器的原线圈接在220 V、50 Hz的正弦交流电源上，线圈接有一理想二极管(正向电阻为零，反向电阻为无穷大)和一阻值为10 Ω的电阻，已知原副线圈的匝数比为2：1.则二极管的耐压值至少为________V，电阻R上1 s内产生的焦耳热为________J，电阻R上电流的有效值为________A.【答案】　110　605　14．(9分)如图甲为在温度为10℃左右的环境中工作的某自动恒温箱原理简图，箱内的电阻R1＝20 kΩ，R2＝10 kΩ，R3＝40 kΩ，Rt为热敏电阻，它的电阻随温度变化的图线如图乙所示．当a、b端电压Uab＜0时，电压鉴别器会令开关S接通，恒温箱内的电热丝发热，使箱内温度提高；当Uab>0时，电压鉴别器使S断开，停止加热，恒温箱内的温度恒定在________℃.【解析】　设电路两端电压为U，当Uab＝0时，有R1＝R3，解得Rt＝20 kΩ，由图乙可知，当Rt＝20 kΩ时，t＝35℃.【答案】　35三、计算题(本题有3小题，共37分，解答应写出必要的文字说明﹑方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)15．(10分)如图所示，变压器原线圈输入电压为220 V，副线圈输出电压为36 V，两只灯泡的额定电压均为36 V，L1额定功率为12 W，L2额定功率为6 W．试求：(1)该变压器的原、副线圈匝数比．(2)两灯均工作时原线圈的电流以及只有L1工作时原线圈中的电流．【解析】　(1)由变压比公式得U1/U2＝n1/n2n1/n2＝220/36＝55/9.(2)两灯均工作时，由能量守恒得P1＋P2＝U1I1I1＝(P1＋P2)/U1＝(12＋6)/220 A＝0.082 A只有L1灯工作时，由能量守恒得P1＝U1I2解得I2＝P1/U1＝12/220 A＝0.055 A.【答案】　(1)55/9　(2)0.082 A　0.055 A16．(13分)如图甲所示，两相互平行的光滑金属导轨水平放置，导轨间距L＝0.5 m，左端接有电阻R＝3 Ω，竖直向下的磁场磁感应强度大小随坐标x的变化关系如图乙所示．开始导体棒CD静止在导轨上的x＝0处，现给导体棒一水平向右的拉力，使导体棒1 m/s2的加速度沿x轴匀加速运动，已知导体棒质量为2 kg，电阻为2 Ω，导体棒与导轨接触良好，其余电阻不计，求：(1)拉力随时间变化的关系式；(2)当导体棒运动到x＝4.5 m处时撤掉拉力，此时导体棒两端的电压，此后电阻R上产生的热量．【解析】　(1)经时间t导体棒的速度v＝at，位移x＝at2产生的感应电动势为E＝BLv，产生的感应电流为I＝由图乙得B＝2x对导体棒由牛顿第二定律有F－BIL＝ma联立以上各式，解之得F＝＋2(2)导体棒运动到x＝4.5 m处时，磁感应强度B＝2x＝9 T感应电动势E＝BLv＝BL＝13.5 V导体棒两端的电压U＝·R＝8.1 V撤去拉力后动能全部转化为焦耳热．则Q＝mv2＝m·2ax＝9 J电阻R上产生的焦耳热QR＝·R＝5.4 J.【答案】　(1)F＝＋2　(2)8.1 V　5.4 J17．(14分)如图所示，光滑平行金属导轨相距30 cm，电阻不计．ab是电阻为0.3 Ω的金属棒，可沿导轨滑动．与导轨相连的平行金属板A、B相距6 cm，电阻R为0.1 Ω.全部装置处于垂直纸面向里的匀强磁场中．当ab以速度v向右匀速运动时，一带电微粒在A、B板间做半径为2 cm的匀速圆周运动，速率也是v.试求速率v的大小．【解析】　设磁感应强度为B，平行板AB间距为d，ab杆的有效长度为L，。