2017人教版高中物理选修（3-2） 模块检测a word版含解析

模块检测A(时间：90分钟满分：100分)一、单项选择题(本大题共6小题，每小题4分，共24分，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，选对的得4分，选错或不答的得0分)1关于传感器，下列说法正确的是()A传感器能将非电学量按一定规律转换成电学量B金属热电阻是一种可以将电学量转换为热学量的传感器C干簧管是能够感知电场的传感器D半导体热敏电阻的阻值随温度的升高而增大答案A解析A项叙述符合传感器的定义，A正确金属热电阻是将热学量转换为电学量的一种传感器，B错误干簧管是把磁场的强弱转化为电路的通断的传感器，C错误半导体热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，D错误2如图1甲所示，圆形线圈垂直放在匀强磁场里，第1秒内磁场方向指向纸里若磁感应强度大小随时间变化的关系如图乙，那么，下面关于线圈中感应电流的说法正确的是()图1A在第1秒内感应电流增大，电流方向为逆时针B在第2秒内感应电流大小不变，电流方向为顺时针C在第3秒内感应电流减小，电流方向为顺时针D在第4秒内感应电流大小不变，电流方向为顺时针答案B3用相同导线绕制的边长为L或2L的四个闭合导线框，以相同的速度匀速进入右侧匀强磁场，如图2所示在每个线框进入磁场的过程中，M、N两点间的电压分别为Ua、Ub、Uc和Ud.下列判断正确的是()图2AUaUbUcUdBUaUbUdUcCUaUbUcUdDUbUaUdUc答案B解析线框进入磁场后切割磁感线，a、b产生的感应电动势是c、d电动势的一半，而不同的线框的电阻不同，设a线框电阻为4r，b、c、d线框的电阻分别为6r、8r、6r，则有：UaBLv，UbBLv，UcB2Lv，UdB2Lv，故A、C、D错误，B正确4如图3所示，A、B是两个完全相同的灯泡，B灯与电阻R串联，A灯与自感系数较大的线圈L串联，其直流电阻等于电阻R的阻值电源电压恒定不变，当电键K闭合时，下列说法正确的是()图3AA比B先亮，然后A熄灭BB比A先亮，最后A、B同样亮CA、B同时亮，然后A熄灭DA、B同时亮，然后A逐渐变亮，B的亮度不变答案B图45如图4所示，两条平行虚线之间存在匀强磁场，虚线间的距离为L，磁场方向垂直纸面向里，abcd是位于纸面内的梯形线圈，ad与bc间的距离也为L，t0时刻bc边与磁场区域边界重合现令线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域，取沿abcda方向为感应电流正方向，则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流I随时间t变化的图线可能是 ()答案B解析bc进入磁场时，根据右手定则判断出其感应电流的方向是沿adcba的方向，其方向与电流的正方向相反，故是负的，所以A、C错误；当逐渐向右移动时，切割磁感线的条数在增加，故感应电流在增大；当bc边穿出磁场区域时，线圈中的感应电流方向变为abcda，是正方向，故其图象在时间轴的上方，所以B正确，D错误6如图5所示，10匝矩形线框在磁感应强度BT的匀强磁场中，绕垂直磁场的轴OO以角速度100rad/s匀速转动，线框电阻不计，面积为S0.3m2，线框通过滑环与一理想变压器的原线圈相连，副线圈接有两只灯泡L1(规格为“0.3W,30”)和L2，开关闭合时两灯泡正常发光，且原线圈中电流表示数为0.04A，则下列判断不正确的是()图5A若从图示线框位置开始计时，线框中感应电动势的瞬时值为30cos (100t) VB理想变压器原、副线圈匝数比为101C灯泡L2的额定功率为0.9WD若开关S断开，电流表的示数将增大答案D解析变压器的输入电压的最大值为UmnBS100.3100 V30 V；从垂直中性面位置开始计时，故线框中感应电动势的瞬时值为uUmcos t30cos (100t) V，故A正确变压器输入电压的有效值为U130 V开关闭合时两灯泡均正常发光，所以U2 V3 V，所以，故B正确原线圈的输入功率为P1U1I1300.04 W1.2 W由于原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率，所以PL2P1PL11.2 W0.3 W0.9 W，故C正确若开关S断开，输出电压不变，输出端电阻增大，输出电流减小，故输入电流也减小，电流表的示数减小，D错误二、多项选择题(本大题共4小题，每小题5分，共20分在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分)7在电能输送过程中，若输送的电功率一定，则在输电线上损耗的功率()A随输电线电阻的增大而增大B和输送电压的平方成正比C和输送电压的平方成反比D和输电线上电流的平方成正比答案ACD8.如图6所示，半径为R的圆形线圈两端A、C接入一个平行板电容器，线圈放在随时间均匀变化的匀强磁场中，线圈所在平面与磁感线的方向垂直，要使电容器所带的电荷量增大，可采取的措施是()图6A电容器的两极板靠近些B增大磁感应强度的变化率C增大线圈的面积D使线圈平面与磁场方向成60角答案ABC9如图7所示，电路中的变压器为一理想变压器，S为单刀双掷开关，P是滑动变阻器的滑动触头，原线圈两端接电压恒定的交变电流，则能使原线圈的输入功率变大的是()图7A保持P的位置不变，S由b切换到aB保持P的位置不变，S由a切换到bCS掷于b位置不动，P向上滑动DS掷于b位置不动，P向下滑动答案AC10如图8甲所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速，绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图象如图乙中曲线a、b所示，则()图8A两次t0时刻线圈平面均与中性面重合B曲线a、b对应的线圈转速之比为23C曲线a表示的交变电动势频率为25HzD曲线b表示的交变电动势有效值为10V答案AC解析从图象可知，两次转动都是从中性面开始计时的，故A正确从图象可知，曲线a、b对应的线圈转动的周期之比为23，则转速之比为32，故B错误由图象可知曲线a的周期Ta4102s，则曲线a表示的交变电动势频率fa25Hz，故C正确交变电动势的最大值EmnBS，则曲线a、b表示的交变电动势的峰值之比为EmaEmbab32，即EmbEma10V，故曲线b表示的交变电动势的有效值为E有V5V，D错误三、填空题(共2小题，共10分)11(4分)两个电流随时间的变化关系如图9甲、乙所示，把它们通入相同的电阻中，则在1s内两电阻消耗的电能之比WaWb_.图9答案1212(6分)如图10所示，先后以速度v1和v2(v12v2)，匀速地把同一线圈从同一位置拉出有界匀强磁场的过程中，在先后两种情况下：图10(1)线圈中的感应电流之比I1I2_.(2)线圈中产生的热量之比Q1Q2_.(3)拉力做功的功率之比P1P2_.答案(1)21(2)21(3)41四、解答题(本题共4小题，共46分解答应写出必要的文字说明、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)13(10分)如图11所示，边长为L、匝数为n的正方形金属线框，它的质量为m，电阻为R，用细线把它悬挂于一个有界的匀强磁场边缘金属线框的上半部分处于磁场内，下半部分处于磁场外，磁场随时间的变化规律为Bkt.求：图11(1)线框中的电流强度为多大？(2)t时刻线框受到的安培力为多大？答案(1)(2)t解析(1)线框中的电动势EnnSnL2k，电流为I(2)安培力为FBILktLt14(10分)如图12所示，某电厂要将电能输送到较远的用户，输送的总功率为9.8104W，电厂输出电压仅350V，为了减少输送功率损失，先用一升压变压器将电压升高再输送，在输送途中，输电线路的总电阻为4，允许损失的功率为输送功率的5%，求用户所需电压为220V时，升压、降压变压器的原、副线圈的匝数比各是多少？图12答案1813311解析损失的电功率P9.81040.054900W输电线上的电流I35A输电线上的电压降UIR140V输电电压U22800V降压变压器的输入电压U3U2U2660V升压变压器：降压变压器：15(12分)发电机转子是边长为0.2m的正方形，线圈匝数为100匝，内阻为8，初始位置如图13所示，以ad、bc中点连线为轴以600r/min的转速在磁感应强度为T的匀强磁场中转动，灯泡电阻为24，则：图13(1)从图示位置开始计时，写出感应电动势的瞬时值表达式；(2)灯泡的实际消耗功率为多大？答案(1)e80sin (20t) V(2)75W解析(1)线圈转动的角速度20rad/s，感应电动势的最大值为EmnBS80V瞬时值表达式e80sin (20t) V(2)感应电动势的有效值EV40V，电流为IAA灯泡实际消耗的功率PI2R75W16(14分)如图14甲所示，两根光滑固定导轨相距0.4m竖直放置，导轨电阻不计，在导轨末端P、Q两点用两根等长的细导线悬挂金属棒cd.棒cd的质量为0.01kg，长为0.2m，处于磁感应强度为B00.5T的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向里相距0.2m的水平虚线MN和JK之间的区域内存在着垂直于导轨平面向里的匀强磁场，且磁感应强度B随时间变化的规律如图乙所示在t0时刻，质量为0.02kg、阻值为0.3的金属棒ab从虚线MN上方0.2m高度处，由静止开放释放，下落过程中保持水平，且与导轨接触良好，结果棒ab在t1时刻从上边界MN进入磁场，并在磁场中做匀速运动，在t2时刻从下边界JK离开磁场，g取10m/s2.求：图14(1)在0t1时间内，电路中感应电动势的大小；(2)在t1t2时间内，棒cd受到细导线的总拉力为多大；(3)棒cd在0t2时间内产生的焦耳热答案(1)0.2V(2)0.2N(3)0.015J解析(1)对棒ab自由下落过程，有t10.2 s磁感应强度的变化率为 T/s2.5 T/s由法拉第电磁感应定律得，0t1时间内感应电动势E1Labh联立以上各式并代入数据可得E10.2 V