河北省滦县实验中学2023年高中物理选修3-2模块检测

第页河北省滦县实验中学高中物理选修3-2模块检测学校：____________姓名：____________班级：____________考号：____________一、选择题1．如下图，半径为r的金属圆盘在垂直于盘面的匀强磁场B中，绕O轴以角速度ω沿逆时针方向匀速转动，那么通过电阻R的电流的方向和大小是(金属圆盘的电阻不计)()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．如下图，导体杆OP在作用于OP中点且垂直于OP的力作用下，绕O轴沿半径为r的光滑半圆形框架在匀强磁场中以一定的角速度转动，磁场的磁感应强度为B，AO间接有电阻R，杆和框架电阻不计，回路中的总电功率为P，那么A．外力的大小为2BrB．外力的大小为2BrC．导体杆旋转的角速度为D．导体杆旋转的角速度为3．在如下图的竖直平面内，一个直角三角形金属线框顶点C与MN重合，在水平线MN的下方有足够大的匀强磁场，线框由静止释放，沿轴线BC方向竖直落入磁场中。忽略空气阻力，从释放到线框完全进入磁场过程中，关于线框运动的v-t图，可能正确的选项是4．竖直放置的条形磁铁中央，有一闭合金属弹性圆环，条形磁铁中心线与弹性环轴线重合，现将弹性圆环均匀向外扩大，以下说法中正确的选项是〔

〕A．穿过弹性圆环的磁通量增大B．从上往下看，弹性圆环中有顺时针方向的感应电流C．弹性圆环中无感应电流D．弹性圆环受到的安培力方向沿半径向外5．有一台内阻为1Ω的发电机，供应一个学校照明用电，如下图，升压变压器匝数比为1∶4，降压变压器匝数比为4∶1，输电线的总电阻R=4Ω，全校共有22个班，每班有“220V

40W的电灯6盏，假设保证电灯全部正常发光，那么不正确的有〔〕A．发电机输出功率为5280WB．发电机电动势250VC．输电效率是97%D．假设想提高输电效率，那么可以提高升压变压器匝数比，且同时降低降压变压器匝数比6．某小型水电站的电能输送示意图如下图，发电机通过升压变压器T1和降压变压器T2向R0＝11Ω的纯电阻用电器供电。输电线的总电阻R＝10Ω，T2的原、副线圈匝数比为4∶1，用电器两端的电压为u＝220eq\r(2)sin100πt(V)，将T1、T2均视为理想变压器。以下说法正确的选项是()A．降压变压器的输入功率为4400WB．升压变压器中电流的频率为100HzC．输电线消耗的功率为500WD．当用电器的电阻减小时，输电线消耗的功率减小7．图〔a〕所示，理想变压器的原、副线圈的匝数比为4∶1，RT为阻值随温度升高而减小的热敏电阻，R1为定值电阻，电压表和电流表均为理想交流电表。原线圈所接电压u随时间t按正弦规律变化，如图〔b〕所示。以下说法正确的选项是A．变压器输入、输出功率之比为4∶1B．变压器原、副线圈中的电流强度之比为1∶4C．u随t变化的规律为u=51sin(50πt)〔国际单位制〕D．假设热敏电阻RT的温度升高，那么电压表的示数不变，电流表的示数变大8．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2=3∶1，L1、L2为两只相同的灯泡，R、L、D和C分别为定值电阻、理想线圈、理想二极管和电容器，其中C=10μF。当原线圈两端接如图乙所示的正弦交流电时，以下说法中正确的选项是〔〕A．灯泡L1一定比L2暗B．副线圈两端的电压有效值为12VC．因电容器所在支路处于断路状态，故无电流通过二极管D．二极管D两端反向电压最大值是12V9．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为4∶1，电压表、电流表为理想电表。L1、L2、L3、L4为四只规格均为“220V，60W〞的相同灯泡。如果副线圈电压按图乙所示规律变化，那么以下说法正确的选项是：()A.电压表的示数为660VB.电流表的示数为0.82AC.ab两点的电压是1045VD.ab两点的电压是1100V10．如图，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a和b。当输入电压U为灯泡额定电压的10倍时，两灯泡均能正常发光。以下说法正确的选项是A.原、副线圈匝数之比为9:1B.原、副线圈匝数之比为1:9C.此时a和b的电功率之比为9:1D.此时a和b的电功率之比为1:911．如下图，虚线MN表示甲、乙、丙三个相同正方形金属框的一条对称轴，金属框内均匀分布有界匀强磁场，磁感应强度随时间变化规律都满足B＝kt，金属框按照图示方式处在磁场中，测得金属框甲、乙、丙中的感应电流分别为I甲、I乙、I丙，那么以下判断正确的选项是()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．如下图，x轴上方第一象限和第二象限分别有垂直纸面向里和垂直纸面向外的匀强磁场，且磁感应强度大小相同，现有四分之一圆形线框OMN绕O点逆时针匀速转动，假设规定线框中感应电流I顺时针方向为正方向，从图示时刻开始计时，那么感应电流I及ON边所受的安培力大小F随时间t的变化示意图正确的选项是二、计算题13．如下图，宽L=2m、足够长的金属导轨MN和M′N′放在倾角为θ=30°的斜面上，在N和N′之间连接一个R=2.0Ω的定值电阻，在AA′处放置一根与导轨垂直、质量m=0.8kg、电阻r=2.0Ω的金属杆，杆和导轨间的动摩擦因数μ=，导轨电阻不计，导轨处于磁感应强度B=1.0T、方向垂直于导轨平面的匀强磁场中。用轻绳通过定滑轮将电动小车与杆的中点相连，滑轮与杆之间的连线平行于斜面，开始时小车位于滑轮正下方水平面上的P处〔小车可视为质点〕，滑轮离小车的高度H=4.0m。启动电动小车，使之沿PS方向以v=5.0m/s的速度匀速前进，当杆滑到OO′位置时的加速度a=3.2m/s2，AA′与OO′之间的距离d=1m，求：〔1〕该过程中，通过电阻R的电量q；〔2〕杆通过OO′时的速度大小；〔3〕杆在OO′时，轻绳的拉力大小；〔4〕上述过程中，假设拉力对杆所做的功为13J，求电阻R上的平均电功率。14．如下图，理想变压器有两个副线圈，L1、L2是两盏规格为“8V10W〞的灯泡，L3、L4是两盏规格为“6V12W〞的灯泡，当变压器的输入电压为U1＝220V时，四盏灯泡恰好都能正常发光．如果原线圈的匝数n1＝1100匝，求：(1)副线圈n2、n3的匝数；(2)电流表的读数．15．如下图，一个半径为r的半圆形线圈，以直径ab为轴匀速转动，转速为n，ab的左侧有垂直于纸面向里(与ab垂直)的匀强磁场，磁感应强度为B。M和N是两个集流环，负载电阻为R，线圈、电流表和连接导线的电阻不计，求：(1)感应电动势的最大值。(2)从图示位置起转过eq\f(1,4)转的时间内负载电阻R上产生的热量。(3)从图示位置起转过eq\f(1,4)转的时间内通过负载电阻R的电荷量。(4)求出电流表的示数。16．如下图，长为L的金属导线下悬挂一质量为m的小球，在竖直向上的匀强磁场中做圆锥摆运动，圆锥的偏角为θ，，磁感应强度为B，求：〔1〕摆球转动的角速度为ω；〔2〕金属导线中产生的感应电动势的大小。【参考答案】一、选择题题号123456789101112答案DCCBACDABDBBCADBAD二、计算题13．〔1〕0.5C〔2〕3m/s〔3〕12.56N〔4〕2.0W〔3〕杆受的摩擦力杆受的安培力代入数据，可得根据牛顿第二定律：解得:〔4〕根据动能定理：解出,电路产生总的电热那么,R上的电热此过程所用的时间R上的平均电功率考点：法拉第电磁感应定律；牛顿第二定律；动能定理14．(1)40匝60匝(2)0.2A(2)由输入功率等于输出功率知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