【创新设计】高中物理 模块检测 粤教版选修32(1).doc

模块测试一、单项选择题(本大题共5小题，每小题4分，共20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6分，选错或不答的得0分)1(2011嘉兴模拟)某兴趣小组对一火灾报警装置的部分电路进行探究，其电路图如图1-甲所示，其中r2是半导体热敏电阻，它的电阻随温度变化关系如图1-乙所示当r2所在处出现火情时，通过电流表的电流i和a、b间端电压u与出现火情前相比()图1ai变大，u变小 bi变小，u变小ci变小，u变大 di变大，u变大解析出现火情时，温度升高，r2变小，a表示数变大，电路中总电流变大，由ueir知，u变小，故a正确答案a2目前金属探测器已经广泛应用于各种安检、高考及一些重要场所，关于金属探测器的下列有关论述正确的是()a金属探测器可用于月饼生产中，用来防止细小的金属颗粒混入月饼馅中b金属探测器能帮助医生探测儿童吞食或扎到手脚中的金属物，是因为探测器的线圈中能产生涡流c使用金属探测器的时候，应该让探测器静止不动，探测效果会更好d能利用金属探测器检测考生是否携带手机等违禁物品，是因为探测器的线圈中通有直流电解析金属探测器是通过其通有交流电的探测线圈，会在隐蔽金属中激起涡流，反射回探测线圈，从而改变原交流电的大小和相位，从而起到探测作用当探测器对于被测金属发生相对移动时，探测器中的线圈的交流电产生的磁场相对变化较快，在金属中产生的涡流会更强，检测效果更好正确选项为a.答案a3如图2所示，在pq、qr区域中存在着磁感应强度大小相等、方向相反的匀强磁场，磁场方向均垂直于纸面一导线框abcdefa位于纸面内，框的邻边都相互垂直，bc边与磁场的边界p重合导线框与磁场区域的尺寸如图所示从t0时刻开始，线框匀速横穿两个磁场区域以abcdef为线框中的电动势e的正方向，以下四个et关系示意图中正确的是()图2解析楞次定律或右手定则可判定线框刚开始进入磁场时，电流方向，即感应电动势的方向为顺时针方向，故d选项错误；1 s2 s内，磁通量不变化，感应电动势为0，a选项错误；2 s3 s内，产生感应电动势e2blvblv3blv，感应电动势的方向为逆时针方向(正方向)，故c选项正确答案c4如图3所示，两种情况下变压器灯泡l2、l3的功率均为p，且l1、l2、l3为相同的灯泡，匝数比为n1n231，则图(a)中l1的功率和图(b)中l1的功率分别为()图3ap、p b9p、pc.p、9p d.p、9p解析题图(a)中l2的功率为p，则l2上电压为u2，原线圈中电压u13u23，l1两端电压与u1相等，则l1所消耗功率pl19p.题图(b)中l2、l3功率相同，变压器的输出功率为2p，原线圈电压u13u23 ，原线圈中电流i1，灯l1上消耗功率为pl1i12rrp.答案b5(2010江苏高考改编)如图4所示的电路中，电源的电动势为e，内阻为r，电感l的电阻不计，电阻r的阻值大于灯泡d的阻值，在t0时刻闭合开关s，经过一段时间后，在tt1时刻断开s，下列表示a、b两点间电压uab随时间t变化的图象中，正确的是()图4解析开关闭合时，线圈的自感阻碍作用，可看做电阻，线圈电阻逐渐减小，并联电路电阻逐渐减小电压uab逐渐减小；开关闭合后再断开时，线圈的感应电流与原电流方向相同，形成回路，灯泡的电流与原来相反，并逐渐减小到0，所以本题选b.答案b二、双项选择题(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2个选项符合题目要求)6下列说法正确的是()a用交流电压表测量电压时，指针来回摆动b一周期内交流的方向改变两次c如果交流的最大值是5 a，则最小值为5 ad用电器上所标电压值是交流的有效值答案bd7(2011江苏高考理综卷)美国科学家willard sboyle与george esmi th 因电荷耦合器件(ccd)的重要发明荣获2009年度诺贝尔物理学奖ccd是将光学量转变成电学量的传感器下列器件可作为传感器的有()a发光二极管 b热敏电阻c霍尔元件 d干电池解析热敏电阻的阻值随温度的变化而变化，可以把温度转化为电学量，而霍尔元件可以把磁场的磁感应强度转化为电学量，热敏电阻和霍尔元件可作为传感器，b、c正确答案bc8.阻值为10 的电阻接到电压波形如图5所示的交流电源上以下说法中正确的是()图5a电压的有效值为10 vb通过电阻的电流有效值为 ac电阻消耗电功率为5 wd电阻每秒钟产生的热量为10 j解析根据图象可知电压最大值为um10 v，有效值为u v，电流有效值为ia，电阻消耗的电功率为pi2r2105 w.答案bc9.传感器是一种采集信息的重要器件，如图6所示是一种测定压力的电容式传感器，当待测压力f作用于可动膜片电极时，可使膜片发生形变，引起电容的变化将电容器、灵敏电流计和电源串联成闭合电路，那么()图6a当f向上压膜片电极时，电容将减小b当f向上压膜片电极时，电容将增大c若电流计有示数，则压力f发生变化d若电流计有示数，则压力f不发生变化解析由平板电容器电容公式c可知当f向上压膜片电极时，相当于板间距离d减小，电容增大，故b选项正确；若电流计有示数，则表明电路中有充放电现象发生，即电容式传感器电容发生了变化，进一步推出压力发生变化，故c选项正确答案bc10.振弦型频率传感器的结构如图7所示，它由钢弦和永磁铁两部分组成，钢弦上端用固定夹块夹紧，下端的夹块与一膜片相连接，当弦上的张力越大时，弦的固有频率越大这种装置可以从线圈输出电压的频率确定膜片处压力的变化下列说法正确的是()图7a当软铁块与磁铁靠近时，a端电势高b当软铁块与磁铁靠近时，b端电势高c膜上的压力较小时，线圈中感应电动势的频率高d膜上的压力较大时，线圈中感应电动势的频率高解析当铁块靠近磁铁时，线圈中的磁通量增加，根据楞次定律可得，b端电势比a端电势高，选项b正确；膜上压力越小时，钢弦上的张力越大，振动频率越高，线圈中感应电动势的频率越高，所以选项c正确答案bc三、填空题(本题共3小题，共20分)11(4分)如图8所示，单匝矩形闭合导线框abcd全部处于磁感应强度为b的水平匀强磁场中，线框面积为s，电阻为r.线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度匀速转动，线框中感应电流的有效值i_.线框从中性面开始转过的过程中，通过导线横截面的电荷量q_.图8解析电动势最大值embs.有效值ebs.由闭合电路欧姆定律可得i，电量qtt.答案12(10分)如图9所示为“研究电磁感应现象”的实验装置图9(1)将图中所缺的导线补接完整；(2)如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上电键后可能出现的情况有：a将原线圈迅速插入副线圈时，灵敏电流计指针将_b原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，灵敏电流计指针_解析(1)见下图(2)依照楞次定律及灵敏电流计的指针偏转方向与流过它的电流方向的关系来判定，则a.向右偏转一下；b.向左偏转一下答案(1)见解析图(2)向右偏转一下向左偏转一下13(6分)有一个称为“千人震”的趣味物理小实验，实验是用一节电动势为1.5 v的新干电池，几根导线、开关和一个用于日光灯上的镇流器，几位做这个实验的同学手拉手成一串，另一位同学将电池、镇流器、开关用导线将它们首、尾两位同学两个空着的手相连，如图10所示，在通或断时就会使连成一串的同学都有触电感觉，该实验原理是_；人有触电感觉时开关是通，还是断的瞬间_，因为_图10答案镇流器的自感现象断开瞬间只有在电路刚断开时才能产生很高的自感电动势使人产生触电的感觉四、解答题(本题共3小题，共30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)14(10分)(2012安徽理综，23)图11是交流发电机模型示意图在磁感应强度为b的匀强磁场中，有一矩形线圈abcd可绕线圈平面内垂直于磁感线的轴oo转动，由线圈引出的导线ae和df分别与两个跟线圈一起绕oo转动的金属圆环相连接，金属圆环又分别与两个固定的电刷保持滑动接触，这样矩形线圈在转动中就可以保持和外电路电阻r形成闭合电路图12是线圈的主视图，导线ab和cd分别用它们的横截面来表示已知ab长度为l1，bc长度为l2，线圈以恒定角速度逆时针转动(只考虑单匝线圈) 图11 图12 图13(1)线圈平面处于中性面位置时开始计时，试推导t时刻整个线圈中的感应电动势e1的表达式；(2)线圈平面处于与中性面成0夹角位置时开始计时，如图13所示，试写出t时刻整个线圈中的感应电动势e2的表达式；(3)若线圈电阻为r，求线圈每转动一周电阻r上产生的焦耳热(其它电阻均不计)解析(1)矩形线圈abcd转动过程中，只有ab和cd切割磁感线，设ab和cd的转动速度为v，则v在t时刻，导线ab和cd因切割磁感线而产生的感应电动势均为e1bl1vy由图可知vyvsin t则整个线圈的感应电动势为e12e1bl1l2sin t(2)当线圈由题图13位置开始运动时，在t时刻整个线圈的感应电动势为e2bl1l2sin(t0)(3)由闭合电路欧姆定律可知ie则线圈转动一周在r上产生的焦耳热为qri2rt其中t于是qrr2答案(1)e1bl1l2sin t(2)e2bl1l2sin(t0)(3)r215(10分)如图14所示，质量m10.1 kg，电阻r10.3 ，长度l0.4 m的导体棒ab横放在u型金属框架上框架质量m20.2 kg，放在绝缘水平面上，与水平面间的动摩擦因数u0.2，相距0.4 m的mm、nn相互平行，电阻不计且足够长电阻r20.1 的mn垂直于mm.整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度b0.5 t垂直于ab施加f2 n的水平恒力，ab从静止开始无摩擦地运动，始终与mm、nn保持良好接触，当ab运动到某处时，框架开始运动设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10 m/s2.图14(1)求框架开始运动时ab速度v的大小；(2)从ab开始运动到框架开始运动的过程中，mn上产生的热量q0.1 j，求该过程ab位移x的大小解析(1)ab对框架的压力f1m1g框架受水平面的支持力fnm2gf1依题意，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则框架受到最大静摩擦力f2fnab中的感应电动势eblvmn中电流imn受到的安培力f安bil框架开始运动时f安f2由上述各式代入数据解得v6 m/s(2)闭合回路中产生的总热量q总q由能量守恒定律，得fxm1v2q总代入数据解得x1.1 m.答案(1)6 m/s(2)1.1 m16(10分)如图15所示为检测某传感器的电路图，传感器上标有“3 v,0.9 w”的字样(传感器可看作一个纯电阻)，滑动变阻器r0上标有“10 ，1 a”的字样，电流表的量程为0.6 a，电压表的量程为3 v.图15(1)根据传感器上的标注，计算该传感器的电阻和额定电流；(2)若电路各元件均完好，检测时，为了确保电路各部分的安全，在a、b之间所加的电源电压的最大值是多少？(3)根据技术资料可知，如果传感器的电阻变化超过1 ，则该传感器就失去了作用实际检测时，将一个电压恒定的电压加在图中a、b之间(该电源电压小于上述所求电压的最大值)，闭合开关s，通过调节r0来改变电路中的电流和r0两端的电压检测记录如下：电压表示数u/v电流表示数i/a第一次1.480.16第二次0.910.22若不计检测电路对传感器电阻的影响，通过计算分析，你认为这个传感器是否仍可使用？此时a、b所加的电压是多少？解析(1)传感器的电阻r传 10 传感器的额定电流i传 a0.3 a(2)要求电路各部分安全，则要求电路的最大电流ii传0.3