2019-2020学年高中物理 模块综合检测课件 粤教版选修3-2

模块综合检测一、单项选择题(本大题共7小题，每小题4分，共28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)1．如图甲、乙所示，从某一装置中输出的电流既有交流成分，又有直流成分，现要把交流成分输送给下一级，有关甲、乙图的说法正确的是()A．应选用甲图电路，其中C的电容要大B．应选用甲图电路，其中C的电容要小C．应选用乙图电路，其中C的电容要大D．应选用乙图电路，其中C的电容要小解析：选C.电容器在电路中要起到“隔直流、通交流”的作用，应选乙图电路．要使交流成分都顺利通过电容器而输送到下一级，则电容器的容抗要小，容抗与电容成反比，故C的电容要大．2．用遥控器调换电视机频道的过程，实际上是电视机中的传感器把光信号转化为电信号的过程．下列属于这类传感器的是()A．红外报警装置B．走廊照明灯的声控开关C．自动洗衣机中的压力传感装置D．电饭锅中控制加热和保温的温控器解析：选A.红外报警装置是传感器将光信号(红外线)转化成电信号；走廊照明灯的声控装置是传感器把声音信号转化为电信号；自动洗衣机中的压力传感器装置是把压力信号转化成电信号；电饭锅中控制加热和保温的温控器是把温度信号转化为电信号．3.如图为无线充电技术中使用的受电线圈示意图，线圈匝数为n，面积为S.若在t1到t2时间内，匀强磁场平行于线圈轴线向右穿过线圈，其磁感应强度大小由B1均匀增加到B2，则该段时间线圈两端a和b之间的电势差φa－φb()A．恒为nS（B2－B1）t2－t1B．从0均匀变化到nS（B2－B1）t2－t1C．恒为－nS（B2－B1）t2－t1D．从0均匀变化到－nS（B2－B1）t2－t1解析：选C.根据法拉第电磁感应定律得，感应电动势E＝nΔΦΔt＝n（B2－B1）St2－t1，由楞次定律和右手螺旋定则可判断b点电势高于a点电势，因磁场均匀变化，所以感应电动势恒定，因此a、b两点电势差恒为φa－φb＝－n（B2－B1）St2－t1，选项C正确．4．如图所示，甲中有两条不平行轨道而乙中的两条轨道是平行的，其余物理条件都相同．金属棒MN都正在轨道上向右匀速平动，在棒运动的过程中，将观察到()A．L1，L2小电珠都发光，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：选D.图甲中MN向右匀速运动过程中，在n1中产生正比增大的感应电流，从而使得穿过n2的磁通量在正比增加，故在n2产生恒定的感应电动势，使得L1发光，而在乙图中，在MN向右匀速运动的过程中，线圈n1中得到的是恒定不变的电流，从而使得穿过n2的磁通量保持不变，故n2中不产生感应电动势，L2不发光，由此可知，只有选项D正确．5．如图所示，四根等长的铝管和铁管(其中C中铝管不闭合，其他两根铝管和铁管均闭合)竖直放置在同一竖直平面内，分别将磁铁和铁块沿管的中心轴线从管的上端由静止释放，忽略空气阻力，则下列关于磁铁和铁块穿过管的运动时间的说法正确的是()A．tAtB＝tC＝tDB．tC＝tA＝tB＝tDC．tCtA＝tB＝tDD．tC＝tAtB＝tD解析：选A.A中闭合铝管不会被磁铁磁化，但当磁铁穿过铝管的过程中，铝管可看成很多圈水平放置的铝圈，据楞次定律知，铝圈将发生电磁感应现象，阻碍磁铁的相对运动；因C中铝管不闭合，所以磁铁穿过铝管的过程不发生电磁感应现象，磁铁做自由落体运动；铁块在B中铝管和D中铁管中均做自由落体运动，所以磁铁和铁块在管中运动时间满足tAtB＝tC＝tD，A正确．6．一理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝11∶5.原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u如图所示．副线圈仅接入一个10Ω的电阻．则()A．流过电阻的电流是20AB．与电阻并联的电压表的示数是1002VC．经过1分钟电阻发出的热量是6×103JD．变压器的输入功率是1×103W解析：选D.由于原线圈的电压有效值为220V，原、副线圈匝数比n1∶n2＝11∶5，故副线圈的电压有效值为U2＝U1n2n1＝220V×511＝100V，所以通过电阻的电流为I＝U2R＝100V10Ω＝10A，故A不对；与电阻并联的电压表的示数就是副线圈上电压的有效值，为100V，故B也不对；经过1分钟电阻发出的热量Q＝I2Rt＝(10A)2×10Ω×60s＝6×104J，故C不对；变压器的输入功率也就是电阻消耗的电功率P＝U2I＝100V×10A＝1000W，故D是正确的．7．铁路上使用一种电磁装置向控制中心传输信号，以确定火车的位置．有一种磁铁能产生匀强磁场，被安装在火车首节车厢下面，如图所示(俯视图)，当它经过安装在两铁轨之间的线圈时，便会产生一种电信号被控制中心接收到．当火车以恒定的速度v通过线圈时，下面四个选项中的图象能正确表示线圈两端的电压随时间变化的关系的是()解析：选C.当火车下面的磁场刚接触线圈时，线圈中有一边切割磁感线，产生的感应电动势为E＝BLv；当磁场完全进入时，穿过线圈的磁通量不发生变化，无感应电动势；当磁场要离开线圈时，线圈中又有另一边在切割磁感线，产生感应电动势E＝BLv.根据右手定则判断知，两段时间内产生的感应电动势方向相反．故选项C正确．二、多项选择题(本大题共5小题，每小题6分，共30分．在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选或不答的得0分)8.如图所示，水平面内有两条相互垂直且彼此绝缘的通电长直导线，以它们为坐标轴构成一个平面直角坐标系．四个相同的圆形闭合线圈在四个象限内完全对称放置，两直导线中的电流大小与变化情况完全相同，电流方向如图中所示，当两直导线中的电流都增大时，四个线圈a、b、c、d中感应电流的情况是()A．线圈a中有感应电流B．线圈b中有感应电流C．线圈c中有感应电流D．线圈d中无感应电流解析：选ACD.根据安培定则可判断出电流产生的磁场方向，线圈a中的磁场方向均垂直于纸面向里，线圈c中的磁场方向均垂直于纸面向外，线圈b、d中的合磁通量始终为零，故增大两直导线中的电流时，线圈a、c中的磁通量发生变化，有感应电流产生，而线圈b、d中无感应电流产生．选项A、C、D正确，B错误．9．如图甲所示，圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方悬挂一相同的线圈Q，P和Q共轴，Q中通有变化的电流，电流变化的规律如图乙所示，P所受的重力为G，桌面对P的支持力为FN，则()A．t1时刻，FNGB．t2时刻，FNGC．t3时刻，FNGD．t4时刻，FNG解析：选AD.t1时刻电流增大，其磁场增大，则穿过P的磁通量变大，由楞次定律可知P将阻碍磁通量的变大，则P有向下运动的趋势，对桌面的压力增大，故FNG，故A正确；t2时刻电流减小，则磁场减小，则穿过P的磁通量变小，由楞次定律可知P将阻碍磁通量的变小，则P有向上运动的趋势，对桌面的压力减小，故FNG，故B错误；t3时刻电流增大，故同A，FNG，故C错误；t4时刻电流减小，故同B，FNG，故D正确．10．如图所示，一单匝闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动，转动过程中线框中产生的感应电动势的瞬时值为e＝0.5sin(20t)V，由该表达式可推知以下哪些物理量()A．匀强磁场的磁感应强度B．线框的面积C．穿过线框的磁通量的最大值D．线框转动的角速度解析：选CD.根据正弦式交变电流的表达式：e＝BSω·sinωt，可得ω＝20rad/s，而磁通量的最大值的大小的表达式为Φ＝BS，所以可以根据BSω＝0.5求出磁通量的最大值．11.如图所示是霓虹灯的供电电路，变压器可视为理想变压器．已知变压器原线圈与副线圈匝数比n1n2＝120，加在原线圈的电压为u1＝311sin100πtV．霓虹灯正常工作的电阻R＝440kΩ，I1、I2表示原、副线圈中的电流．下列判断正确的是()A．副线圈两端电压为6220V，副线圈中的电流14.1mAB．副线圈两端电压为4400V，副线圈中的电流10.0mAC．I1I2D．I1I2解析：选BD.原线圈电压的有效值U1＝Um2＝3112V＝220V，由变压比U1U2＝n1n2知，U2＝U1n2n1＝4400V，副线圈的电流I2＝U2R＝4400440×103A＝0.01A＝10mA，原、副线圈电流跟匝数成反比，故I1I2.12．某农村水力发电站的发电机的输出电压稳定，它发出的电先通过电站附近的升压变压器升压，然后用输电线路把电能输送到远处村寨附近的降压变压器，经变压器降压后，再用线路接到各用户，设两变压器都是理想变压器，那么在用电高峰期，白炽灯不够亮，但用电总功率增加，这时()A．升压变压器的副线圈的电压变大B．高压输电线路的电压损失变大C．降压变压器的副线圈上的电压变小D．降压变压器到各用户的输电线上的电压损失变大解析：选BCD.用电高峰期，用户端总电阻由于并联白炽灯增多而减小，从而电流增大，又由U损＝IR线可知，输电导线上的电压损失变大，升压变压器副线圈的电压不变，降压变压器原、副线圈上的电压变小，而降压变压器到各用户的输电线上的电压损失变大，故正确答案为B、C、D.三、非选择题(本大题共4小题，共42分．按题目要求解答．解答题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)13．(8分)某实验小组探究一种热敏电阻的温度特性，现有器材：直流恒流电源(在正常工作状态下输出的电流恒定)、电压表、待测热敏电阻、保温容器、温度计、开关和导线等．(1)若用上述器材测量热敏电阻的阻值随温度变化的特性，请你在如图甲所示的实物图上连线．(2)实验的主要步骤：①正确连接电路，在保温容器中注入适量冷水，接通电源，调节并记录电源输出的电流值；②在保温容器中添加少量热水，待温度稳定后，闭合开关，________，________，断开开关；③重复第②步操作若干次，测得多组数据．(3)实验小组算得该热敏电阻在不同温度下的阻值，并据此绘得如图乙所示的R－t关系图线，请根据图线写出该热敏电阻的R－t关系式：R＝_______＋_______t(Ω)(保留3位有效数字)．甲乙解析：(1)连接实物图时导线不能交叉，电压表应并联在电阻两端，电流由电压表的正接线柱流入．(2)因本实验是探究热敏电阻的阻值随温度变化的特性，所以实验需测出热敏电阻的阻值及相应的温度，热敏电阻的阻值用R＝UI间接测量，故需记录的数据是温度计的示数和电压表的示数．(3)设热敏电阻R＝R0＋kt，k＝108－10420－10＝0.400.温度为10℃时，热敏电阻R＝104Ω，则R0＝R－kt＝(104－0.400×10)Ω＝100Ω，所以R＝(100＋0.400t)Ω.答案：(1)如下图所示(2)记录温度计的示数记录电压表的示数(3)1000.40014．(10分)有条河流，流量Q＝2m3/s，落差h＝5m，现利用其发电，若发电机总效率为50%，输出电压为240V，输电线总电阻R＝30Ω，允许损失功率为输出功率的6%，为满足用电的需求，则该输电线路所使用的理想的升压、降压变压器的匝数比各是多少？能使多少盏“220V，100W”的电灯正常发光？(g取10m/s2)解析：设ρ为水的密度电源端：P输出＝mght×50%＝Qρgh×0.5＝2×1×103×10×5×0.5W＝5×104W输出电压U0＝240V，输送电路如图所示．为满足输电要求，据ΔP损＝I2送R，有：I送＝ΔP损/R＝P输出×6%R＝5×104×0.0630A＝10A则送电电压为U送＝P输送I送＝5×10410V＝5×103V所以升压变压器的变压比为n1∶n2＝U0∶U送＝240∶(5×103)＝6∶125输电线电压损失ΔU损＝I送R＝10×30V＝300V用户端：U1＝U送－ΔU损＝5×103V－300V＝4700V据题意可知U2＝220V，所以降压变压器的匝数比为n′1∶n′2＝U1∶U2＝4700∶220＝235∶11.因为理想变压器没有能量损失，所以可正常发光的电灯盏数为N＝P输－ΔP损P灯＝5×104－5×104×0.06100盏＝470