2019秋 金版学案 物理·选修3-2（粤教版）练习：模块综合检测（二） Word版含解析.pdf

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1、模块综合检测模块综合检测(二二) (时间：时间：90 分钟 分值：分钟 分值：100 分分) 一、单项选择题一、单项选择题(本大题共本大题共 8 小题，每小题小题，每小题 4 分，共分，共 32 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 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 分， 选错或不答的得 0 分分) 1如图所示，该图是一正弦式交流电的电压随时间变化的图象， 下列说法中不正确的是 如图所示，该图是一正弦式交流电的电压随时间变化的图象， 下列说法中不正确的是( ) A它的频率是它的频率是 50 Hz B电压的有效

2、值为电压的有效值为 311 V C电压的周期是电压的周期是 0.02 s D电压的瞬时表达式是电压的瞬时表达式是 u311sin 314t (V) 解析：解析：从图象中可以知道电压最大值为从图象中可以知道电压最大值为 311 V，周期是，周期是 0.02 s，所 以有效值为 ，所 以有效值为 220 V，频率为，频率为 50 Hz，所以，所以 A、C、D 正确正确 答案：答案：B 2指纹识别器在下列哪些方面可以得到广泛应用指纹识别器在下列哪些方面可以得到广泛应用( ) A乘坐客车购票时 乘坐客车购票时 B过公路收费处时过公路收费处时 C放学出校门口时放学出校门口时 D开银行保险柜时开银行保险柜

3、时 解析：解析：指纹识别器是因为人的指纹各不相同且终生基本不变，才 成为识别身份的有效手段， 应用在个人信息有唯一性和稳定性的地方， 故 指纹识别器是因为人的指纹各不相同且终生基本不变，才 成为识别身份的有效手段， 应用在个人信息有唯一性和稳定性的地方， 故 D 项正确项正确 答案：答案：D 3一台家用电冰箱的铭牌上标有“一台家用电冰箱的铭牌上标有“220 V 100 W” ，这表明所用 交变电压的 ” ，这表明所用 交变电压的( ) A峰值是峰值是 380 V B峰值是峰值是 220 V C有效值是有效值是 220 V D有效值是有效值是 311 V 解析：解析：交流电表的示数，保险丝的熔断

4、电流，铭牌上标有“交流电表的示数，保险丝的熔断电流，铭牌上标有“220 V 100 W” ，都是有效值，故” ，都是有效值，故 C 正确，正确，A、B、D 错误错误 答案：答案：C 4英国物理学家麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发感生电 场如图所示，一个半径为 英国物理学家麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发感生电 场如图所示，一个半径为 r 的绝缘细圆环水平放置，环内存在竖直 向上的匀强磁场 的绝缘细圆环水平放置，环内存在竖直 向上的匀强磁场 B， 环上套一带电量为， 环上套一带电量为q 的小球 已知磁感应强度的小球 已知磁感应强度 B 随时间均匀增加，其变化率为随时间均匀增加，其变化率为

5、 k，若小球在环上运动一周，则感生电场 对小球的作用力所做功的大小是 ，若小球在环上运动一周，则感生电场 对小球的作用力所做功的大小是( ) A0 B. r2qk 1 2 C2r2qk Dr2qk 解析：解析：由法拉第电磁感应定律得感生电动势：由法拉第电磁感应定律得感生电动势：Er2 t B t kr2， 而电场力做功， 而电场力做功 WqU， 小球在环上运动一周， 小球在环上运动一周 UE， 故， 故 Wqkr2. 答案：答案：D 5.在磁感应强度为在磁感应强度为 B、方向如图所示的匀强磁场中，金属杆、方向如图所示的匀强磁场中，金属杆 PQ 在 宽为 在 宽为 L 的平行金属导轨上以速度的平

6、行金属导轨上以速度 v 向右匀速滑动，向右匀速滑动， PQ 中产生的感应电 动势为 中产生的感应电 动势为 E1； 若磁感应强度增为； 若磁感应强度增为 3B，其他条件不变，所产生的感应电动 势大小变为 ，其他条件不变，所产生的感应电动 势大小变为 E2， 则， 则 E1与与 E2之比及通过电阻之比及通过电阻 R 的感应电流方向为的感应电流方向为( ) A13，ab B31，ba C31，ab D13，ba 解析：解析：PQ 中产生的感应电动势中产生的感应电动势 EBLv，若磁感应强度增为，若磁感应强度增为 3B， 其他条件不变时， ， 其他条件不变时，E 与与 B 成正比，则有成正比，则有

7、E1E213，由右手定则知 通过电阻 ，由右手定则知 通过电阻 R 的感应电流方向为的感应电流方向为 ab. 答案：答案：A 6.如图所示， 理想变压器的原线圈接入如图所示， 理想变压器的原线圈接入 u11 000sin 100t (V)的的2 交变电压， 副线圈通过电阻交变电压， 副线圈通过电阻 r6 的导线对 “的导线对 “220 V， 880 W” 的电器” 的电器 RL 供电，该电器正常工作由此可知供电，该电器正常工作由此可知( ) A原、副线圈的匝数比为原、副线圈的匝数比为 501 B交变电压的频率为交变电压的频率为 100 Hz C副线圈中电流的有效值为副线圈中电流的有效值为 4

8、A D变压器的输入功率为变压器的输入功率为 880 W 解析：解析：由由 PUI 可得可得 I4 A，选项，选项 C 正确；根据正确；根据 UrIr24 PL UL V，得副线圈电压，得副线圈电压 U2ULUr244 V，再由，可得，再由，可得 n1n22 n1 n2 U1 U2 75061451，选项，选项 A 错误；由错误；由 u11 000sin 100 t (V)及及 f，2 2 可得可得 f50 Hz，选项，选项 B 错误；因导线电阻消耗电能，故变压器输入功 率为 错误；因导线电阻消耗电能，故变压器输入功 率为 PPLI2r976 W，选项，选项 D 错误错误 答案：答案：C 7 如

9、图， 在水平面 如图， 在水平面(纸面纸面)内有三根相同的均匀金属棒内有三根相同的均匀金属棒 ab、 ac 和和 MN， 其中 ， 其中 ab、ac 在在 a 点接触，构成点接触，构成“V”字型导轨空间存在垂直于纸面的 均匀磁场 用力使 字型导轨空间存在垂直于纸面的 均匀磁场 用力使 MN 向右匀速运动， 从图示位置开始计时， 运动中向右匀速运动， 从图示位置开始计时， 运动中 MN 始终与始终与bac 的平分线垂直且和导轨保持良好接触 下列关于回路中电 流 的平分线垂直且和导轨保持良好接触 下列关于回路中电 流 i 与时间与时间 t 的关系图线可能正确的是的关系图线可能正确的是( ) 解析：

10、解析：设设“V”字形导轨夹角为字形导轨夹角为 2，MN 向右匀速运动的速度为向右匀速运动的速度为 v， 根据法拉第电磁感应定律： ， 根据法拉第电磁感应定律：BLvB2vttan v，设回路中单位长 度的导线的电阻为 ，设回路中单位长 度的导线的电阻为 R0，R总 总 R0，根据欧姆定律：，根据欧姆定律：I (L 2 vt cos ) R总 总 常数，选项常数，选项 A 正确正确 B2vttan v R0(2vttan 2vt cos ) Bvtan R0(tan 1 cos ) 答案：答案：A 8传感器是一种采集信息的重要器件，如图所示是一种测定压力 的电容式传感器，当待测压力 传感器是一种

11、采集信息的重要器件，如图所示是一种测定压力 的电容式传感器，当待测压力 F 作用于可动膜片的电极上时，以下说 法中正确的是 作用于可动膜片的电极上时，以下说 法中正确的是( ) 若若 F 向上压膜片电极，电路中有从向上压膜片电极，电路中有从 a 到到 b 的电流的电流 若若 F 向上压膜片电极，电路中有从向上压膜片电极，电路中有从 b 到到 a 的电流的电流 若若 F 向上压膜片电极，电路中不会出现电流向上压膜片电极，电路中不会出现电流 若电流表有示数，则说明压力若电流表有示数，则说明压力 F 发生变化发生变化 若电流表有示数，则说明压力若电流表有示数，则说明压力 F 不发生变化不发生变化 A

12、 B C D 解析：解析：当当 F 向上压膜片电极时，板间距离减小，电容器的电容将 增大由于 向上压膜片电极时，板间距离减小，电容器的电容将 增大由于 U 不变，由不变，由 QCU 知知 Q 增大，电容器充电，中电流方 向为从 增大，电容器充电，中电流方 向为从 b 到到 a，故正确，、错误；当，故正确，、错误；当 F 变化时，电容变化，而 板间电压不变， 由 变化时，电容变化，而 板间电压不变， 由 QCU， 故带电荷量， 故带电荷量 Q 发生变化， 电容器将发生充、 放电现象，回路中有电流，电流计有示数反之，电流计有示数时， 压力 发生变化， 电容器将发生充、 放电现象，回路中有电流，电流

13、计有示数反之，电流计有示数时， 压力 F 必发生变化，故正确，错误必发生变化，故正确，错误 答案：答案：A 二、多项选择题二、多项选择题(本大题共本大题共 4 小题，每小题小题，每小题 4 分，共分，共 16 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 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 4 分，选对但不全的得分，选对但不全的得 2 分，有选错或不选的得分，有选错或不选的得 0 分分) 9. (多选多选)图示为某电容传声器结构示意图，当人对着传声器讲话， 膜片会振动若某次膜片振动时，膜片与极板间距离增大，则在此过 程中 图示为某电容传声器

14、结构示意图，当人对着传声器讲话， 膜片会振动若某次膜片振动时，膜片与极板间距离增大，则在此过 程中( ) A膜片与极板间的电容变小膜片与极板间的电容变小 B极板的带电量增大极板的带电量增大 C膜片与极板间的电场强度增大膜片与极板间的电场强度增大 D电阻电阻 R 中有电流通过中有电流通过 解析：解析：当膜片与极板间距增大时，膜片与极板间的电容变小，当膜片与极板间距增大时，膜片与极板间的电容变小，A 正确 ； 由正确 ； 由 E 可知， 膜片与极板间的电场强度减小， 可知， 膜片与极板间的电场强度减小， C 错误 ； 由错误 ； 由 QCU U d 可知， 极板所带电量减少， 电容器处于放电状态，

15、 有电流通过电阻可知， 极板所带电量减少， 电容器处于放电状态， 有电流通过电阻 R， B 错误，错误，D 正确正确 答案：答案：AD 10 某种角速度计， 其结构如图所示 当整个装置绕轴 某种角速度计， 其结构如图所示 当整个装置绕轴 OO转动时， 元件 转动时， 元件 A 相对于转轴发生位移并通过滑动变阻器输出电压，电压传感器相对于转轴发生位移并通过滑动变阻器输出电压，电压传感器 (传感器内阻无限大传感器内阻无限大)接收相应的电压信号已知接收相应的电压信号已知 A 的质量为的质量为 m，弹簧 的劲度系数为 ，弹簧 的劲度系数为 k，自然长度为，自然长度为 l，电源的电动势为，电源的电动势为

16、 E，内阻不计滑动 变阻器总长也为 ，内阻不计滑动 变阻器总长也为 l，电阻分布均匀，装置静止时滑片，电阻分布均匀，装置静止时滑片 P 在变阻器的最左 端 在变阻器的最左 端 B 端，当系统以角速度端，当系统以角速度 转动时，不计摩擦，则转动时，不计摩擦，则( ) A电路中电流随角速度的增大而增大电路中电流随角速度的增大而增大 B电路中电流随角速度的增大而减小电路中电流随角速度的增大而减小 C弹簧的伸长量为弹簧的伸长量为 x ml km2 D输出电压输出电压 U 与与 的函数式为的函数式为 U Em2 km2 解析：解析：系统在水平面内以角速度系统在水平面内以角速度 转动时，无论角速度增大还是

17、 减小， 转动时，无论角速度增大还是 减小，BC 的电阻不变，根据闭合电路欧姆定律得知，电路中电流保持 不变，与角速度无关，故 的电阻不变，根据闭合电路欧姆定律得知，电路中电流保持 不变，与角速度无关，故 A、B 错误；设系统在水平面内以角速度 转动时， 弹簧伸长的长度为 错误；设系统在水平面内以角速度 转动时， 弹簧伸长的长度为 x， 则对于元件， 则对于元件A， 根据牛顿第二定律得， 根据牛顿第二定律得kx m2(Lx)，解得，解得 x，又输出电压，又输出电压 UE E，联立两式，联立两式 m2l km2 RBP RBC x L 得得 U.故故 C 错误，错误，D 正确正确 Em2 km2

18、 答案：答案：D 11 如图所示， 电路中的变压器为理想变压器， 如图所示， 电路中的变压器为理想变压器， S 为单刀双掷开关，为单刀双掷开关， R 为定值电阻，为定值电阻，U1为加在原线圈两端的交变电压，为加在原线圈两端的交变电压，I1、I2分别为原线圈 和副线圈中的电流，下列说法正确的是 分别为原线圈 和副线圈中的电流，下列说法正确的是( ) A保持保持 U1不变，不变，S 由由 b 切换到切换到 a，则，则 R 上消耗的功率增大上消耗的功率增大 B保持保持 U1不变，不变，S 由由 b 切换到切换到 a，则，则 I1减小减小 C保持保持 U1不变，不变，S 由由 b 切换到切换到 a，则

19、，则 I1增大增大 D保持保持 U1不变，不变，S 由由 b 切换到切换到 a，则，则 I2减小减小 解析：解析：理想变压器输入功率等于输出功率，原副线圈电压与匝数 成正比 理想变压器输入功率等于输出功率，原副线圈电压与匝数 成正比S 由由 b 切换到切换到 a，副线圈匝数变多，所以副线圈电压变大，电 阻不变，副线圈中的电流 ，副线圈匝数变多，所以副线圈电压变大，电 阻不变，副线圈中的电流 I2增大，而根据增大，而根据 PI2R 知，知，R 上消耗的功率 变大，进一步推知原线圈的输入功率变大，根据 上消耗的功率 变大，进一步推知原线圈的输入功率变大，根据 PUI 可知可知 I1增大， 故 增大

20、， 故 A、C 正确，正确，B、D 错误错误 答案：答案：AC 12如图所示是某同学站在压力传感器上做下蹲、起立的动作时， 传感器所记录的压力随时间变化的图象由图象可知，该同学的体重 约为 如图所示是某同学站在压力传感器上做下蹲、起立的动作时， 传感器所记录的压力随时间变化的图象由图象可知，该同学的体重 约为 650 N，在，在 28 s 时间内时间内( ) A该同学做了一次下蹲再起立的动作该同学做了一次下蹲再起立的动作 B该同学做了两次下蹲再起立的动作该同学做了两次下蹲再起立的动作 C下蹲过程中人一直处于失重状态下蹲过程中人一直处于失重状态 D下蹲过程中人先处于失重状态后处于超重状态下蹲过程

21、中人先处于失重状态后处于超重状态 解析：解析：当物体对接触面的压力小于物体的真实重力时，物体处于 失重状态，此时有向下的加速度；当物体对接触面的压力大于物体的 真实重力时，物体处于超重状态，此时有向上的加速度人做下蹲动 作时分别有失重和超重两个过程，先是加速下降失重，到达一个最大 速度后再减速下降超重，对应先失重再超重，起立对应先超重再失重， 对应图象可知， 该同学做了一次下蹲、 起立的动作， 故 当物体对接触面的压力小于物体的真实重力时，物体处于 失重状态，此时有向下的加速度；当物体对接触面的压力大于物体的 真实重力时，物体处于超重状态，此时有向上的加速度人做下蹲动 作时分别有失重和超重两个

22、过程，先是加速下降失重，到达一个最大 速度后再减速下降超重，对应先失重再超重，起立对应先超重再失重， 对应图象可知， 该同学做了一次下蹲、 起立的动作， 故 A 正确，正确， B 错误 ； 由图象可知， 下蹲过程既有失重又有超重， 且先失重后超重， 故 错误 ； 由图象可知， 下蹲过程既有失重又有超重， 且先失重后超重， 故 C 错误，错误， D 正确正确 答案：答案：AD 三、非选择题三、非选择题(本题共本题共 4 小题，共小题，共 52 分解答题应写出必要的文 字说明、方程和重要演算步骤，答案中必须明确写出数值和单位 分解答题应写出必要的文 字说明、方程和重要演算步骤，答案中必须明确写出数

23、值和单位) 13(12 分分) 如图所示，匀强磁场中有一矩形闭合线圈如图所示，匀强磁场中有一矩形闭合线圈 abcd，线圈 平面与磁场垂直 ，线圈 平面与磁场垂直. 已知线圈的匝数已知线圈的匝数 n100，边长，边长 ab1.0 m，bc0.5 m，电阻，电阻 r2 . 磁感应强度磁感应强度 B 在在 0 1 s 内从零均匀变化到内从零均匀变化到 0.2 T, 在在 15 s 内从内从 0.2 T 均匀变化到均匀变化到0.2 T取垂直纸面向里为磁场的正 方向 取垂直纸面向里为磁场的正 方向. 求：求： (1)0.5 s 时线圈内感应电动势的大小时线圈内感应电动势的大小 E 和感应电流的方向；和感

24、应电流的方向； (2)在在 15 s 内通过线圈的电荷量内通过线圈的电荷量 q； (3)在在 05 s 内线圈产生的焦耳热内线圈产生的焦耳热 Q. 解析：解析：(1)感应电流感应电流 E1n，磁通量的变化，磁通量的变化 1B1S， 1 t1 得得 E1n， B1S t1 代入数据得代入数据得 E110 V，感应电流的方向为，感应电流的方向为 adcba； 同理可得同理可得 E2n，感应电流，感应电流 I2， B2S t2 E2 r 电量电量 qI2t2， 解得解得 qn，代入数据得，代入数据得 q10 C. B2S r (3)01 s 内的焦耳热内的焦耳热 Q1I rt1，且，且 I1， 2

25、1 E1 r 15 s 内的焦耳热内的焦耳热 Q2I rt2， 2 2 又又 QQ1Q2， 代入数据得代入数据得 Q100 J. 答案：答案：(1)10 V adcba (2)10 C (3)100 J 14.(12 分分)如图所示，线圈如图所示，线圈 abcd 的面积是的面积是 0.05 m2，共，共 100 匝，线 圈电阻为 匝，线 圈电阻为 1 ，外接电阻，外接电阻 R9 ，匀强磁场的磁感应强度为，匀强磁场的磁感应强度为 B 1 T当线圈以角速度当线圈以角速度 4 rad/s 的转速匀速转动时，求：的转速匀速转动时，求： (1) 电路中交流电压表的示数；电路中交流电压表的示数； (2)

26、线圈从图示位置转过线圈从图示位置转过 90的过程中通过电阻的过程中通过电阻 R 的电荷量；的电荷量； (3) 线圈从图示位置转过线圈从图示位置转过 360的过程中外力做的功的过程中外力做的功 解析 ：解析 ： (1)线圈转动产生的最大感应电动势线圈转动产生的最大感应电动势EmnBS， 代入数据得 ：， 代入数据得 ： Em20 V. 感应电动势有效值感应电动势有效值 E10 V，电路中电流有效值，电路中电流有效值 I Em 2 2 E rR A，交流电压表的示数，交流电压表的示数 UIR，2 解得解得 U9 V12.7 V.2 (2) 线圈从图示位置转过线圈从图示位置转过 90的过程中，磁通量

27、的变化的过程中，磁通量的变化BS， 所用时间 ， 所用时间 t T ，感应电动势的平均值 ，感应电动势的平均值 n，回路中感应电，回路中感应电 1 4 2 E t 流的平均值 ， 通过流的平均值 ， 通过 R 的电荷量的电荷量 q t， 联立解得 ：， 联立解得 ： q C I E R r I 1 2 0.16 C. (3) 线圈从图示位置转过线圈从图示位置转过 360的过程中，外力做的功的过程中，外力做的功 WQ ，回 路中产生电热 ，回 路中产生电热 QI2t ， 转过， 转过 360所需时间所需时间 t， 联立解得， 联立解得 W(Rr) 2 10 J. 答案：答案：(1) 9 V(或或

28、 12.7 V) (2) C(或或 0.16 C) (3)10 J2 1 2 15(12 分分)某发电站的输出功率为某发电站的输出功率为 104 kW，输出电压为，输出电压为 4 kV，通 过理想变压器升压后向远处供电已知输电导线的电阻为 ，通 过理想变压器升压后向远处供电已知输电导线的电阻为 25.6 ，输，输 电线路损失的功率为输出功率的电线路损失的功率为输出功率的 4%，求：，求： (1)输电线上的电流；输电线上的电流； (2)输电线路上的电压损失；输电线路上的电压损失； (3)升压变压器的原副线圈匝数比升压变压器的原副线圈匝数比 解析：解析：(1)输电线路损失的功率输电线路损失的功率

29、P损 损 P14%1074% W4.0105 W， 对输电线有对输电线有 P损 损 I R，解得，解得 I21.25102 A. 2 2 (2)U线 线 I2R3.2 kV. (3)P1P2U2I2104 kW， 代入数据得代入数据得 U280 kV， 升压变压器的原副线圈匝数比升压变压器的原副线圈匝数比 . n1 n2 U1 U2 1 20 答案：答案：(1)1.25102 A (2)3.2 kV (3) n1 n2 1 20 16(16 分分) 其同学设计一个发电测速装置，工作原理如图所 示一个半径为 其同学设计一个发电测速装置，工作原理如图所 示一个半径为 R0.1 m 的圆形金属导轨固

30、定在竖直平面上，一根长 为 的圆形金属导轨固定在竖直平面上，一根长 为 R 的金属棒的金属棒 OA，A 端与导轨接触良好，端与导轨接触良好，O 端固定在圆心处的转轴 上转轴的左端有一个半径为 端固定在圆心处的转轴 上转轴的左端有一个半径为 rR/3 的圆盘，圆盘和金属棒能随转轴 一起转动圆盘上绕有不可伸长的细线，下端挂着一个质量为 的圆盘，圆盘和金属棒能随转轴 一起转动圆盘上绕有不可伸长的细线，下端挂着一个质量为 m0.5 kg 的铝块在金属导轨区域内存在垂直于导轨平面向右的匀强磁场， 磁感应强度 的铝块在金属导轨区域内存在垂直于导轨平面向右的匀强磁场， 磁感应强度 B0.5 Ta 点与导轨相

31、连，点与导轨相连，b 点通过电刷与点通过电刷与 O 端相 连测量 端相 连测量 a、b 两点间的电势差两点间的电势差 U 可算得铝块速度铝块由静止释放， 下落 可算得铝块速度铝块由静止释放， 下落 h0.3 m 时， 测得时， 测得 U0.15 V (细线与圆盘间没有滑动， 金属棒、 导轨、导线及电刷的电阻均不计，重力加速度 细线与圆盘间没有滑动， 金属棒、 导轨、导线及电刷的电阻均不计，重力加速度 g 取取 10 m/s2) (1)测测 U 时，与时，与 a 点相接的是电压表的“正极”还是“负极”？点相接的是电压表的“正极”还是“负极”？ (2)求此时铝块的速度大小；求此时铝块的速度大小； (3)求此下落过程中铝块损失的机械能求此下落过程中铝块损失的机械能 解析 ：解析 ： (1)根据右手定则可判断根据右手定则可判断 a 点为电源的正极，故与点为电源的正极，故与 a 点相接 的是电压表的正极 点相接 的是电压表的正极 (2)由电磁感应定律得由电磁感应定律得 UE， t 又又 BR2， 1 2 得得 U BR2， 1 2 又又 vr R， 1 3 联立上式解得联立上式解得 v2 m/s. (3)下落过程中铝块损失的机械能下落过程中铝块损失的机械能 Emgh mv20.5 J. 1 2 答案：答案：见解析见解析