2020年鲁科版高中物理选修3-2模块检测试卷(含答案)
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1、模块检测(时间:90分钟满分:100分)一、选择题(共10小题,每小题4分,共40分。16题为单项选择题,710题为多项选择题)1.一单匝闭合线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动。在转动过程中,线框中的最大磁通量为m,最大感应电动势为Em。下列说法正确的是()A.当磁通量为零时,感应电动势为零B.当磁通量减小时,感应电动势在减小C.当磁通量等于0.5m时,感应电动势等于0.5EmD.角速度等于解析根据正弦式交变电流的产生及其变化规律知(设从中性面开始),eEmsin tBSsin tmsin t可知选项D正确。答案D2.阻值不计的矩形导体线圈在匀强磁场中,绕垂直于磁感线的轴匀速转动,
2、线圈两端的电压随时间的变化规律如图1所示。则下列说法正确的是()图1A.线圈两端电压的平均值为10 VB.电压表连接在线圈两端时,其示数为20 VC.在0.01 s时,线圈平面与磁感线方向垂直D.当接外电路时,线圈内的电流方向在1 s内改变50次解析由于电压随时间按正弦规律变化,平均值不是10 V,选项A错误;电压表示数为有效值U14.14 V,选项B错误;0.01 s时,线圈两端电压为0,通过线圈的磁通量最大(线圈位于中性面位置),选项C正确;当连接外电路时,线圈内的电流方向在1 s内改变100次,选项D错误。答案C3.用柔软的细金属丝弯成一个矩形闭合线框,用绝缘细线将其悬挂起来,如图2所示
3、,若匀强磁场与线框平面垂直,开始时磁场很强,当磁场均匀减弱时,下列说法正确的是()图2A.细线可能断掉B.线框将会收缩C.线框可能变成圆形D.线框绕过a的竖直轴转动解析准确理解“阻碍”含义,当磁场减弱时,线框内产生感应电流,感应电流产生的磁场阻碍磁通量变化,线框面积将扩大,而最大即为圆形,故选项B错误,C正确;线框悬线拉力未变,选项A错误;线框绕过a的竖直轴转动时通过线框的磁通量减小,故选项D错误。答案C4.某仪器内部电路如图3所示,其中M是一个质量较大的金属块,左、右两端分别与金属丝制作的弹簧相连,并套在光滑水平细杆上,a、b、c三块金属片的间隙很小(b固定在金属块上)。当金属块处于平衡时两
4、根弹簧均处于原长状态。若将该仪器固定在一辆汽车上,则下列说法正确的是()图3A.当汽车加速前进时,甲灯亮B.当汽车加速前进时,乙灯亮C.当汽车刹车时,乙灯亮D.当汽车刹车时,甲、乙灯均不亮解析向右加速时,M向左移动,b与a接触,乙灯亮;当刹车时,M向右移动,b与c接触,甲灯亮,故选项B正确。答案B5.如图4所示,理想变压器原、副线圈的匝数之比为101,R120 ,R210 ,C为电容器,原线圈所加电压的瞬时值表达式为u220sin(100t)V。下列说法正确的是()图4A.通过电阻R3的电流始终为零B.副线圈两端交变电压的频率为5 HzC.电阻R2的电功率为48.4 WD.原、副线圈铁芯中磁通
5、量的变化率之比为101解析电容器能够通交流,选项A错误;变压器能够改变交流电的电压,但是不能改变交流电的频率,选项B错误;根据得U222 V,所以电阻R2的电功率为P248.4 W,选项C正确;原、副线圈绕在同一闭合铁芯上,所以磁通量的变化率之比为11,选项D错误。答案C6.如图5甲所示电路中,L1、L2、L3为三只“6 V3 W”的灯泡,变压器为理想变压器。各电表均为理想电表。当ab端接如图乙所示的交变电压时,三只灯泡均正常发光。下列说法正确的是()图5A.变压器原副线圈的匝数比为12B.副线圈两端输出的交变电流频率为50 HzC.电流表的示数为0.5 AD.电压表的示数为18 V解析灯泡正
6、常发光时的电流I0 A0.5 A,则副线圈中电流I22I0,而原线圈中电流I1I0,则变压器原、副线圈的匝数比n1n2I2I121,选项A错误;由乙图可知交变电流的周期T0.02 s,则频率f50 Hz,变压器不改变交变电流的频率,选项B正确;电流表的示数IAI22I01 A,选项C错误;因灯泡正常发光,则副线圈的两端电压U26 V,则原线圈两端电压U1U212 V,电压表示数为12 V,选项D错误。答案B7.如图6甲所示是一种手摇发电的手电筒,内部有一固定的线圈和可来回运动的条形磁铁,其原理图如图乙所示。当沿图中箭头方向来回摇动手电筒过程中,条形磁铁在线圈内来回运动,灯泡发光。在此过程中,下
7、列说法正确的是()图6A.增加摇动频率,灯光变亮B.线圈对磁铁的作用力方向不变C.磁铁从线圈一端进入与从该端穿出时,灯泡中电流方向相反D.磁铁从线圈一端进入再从另一端穿出过程,灯泡中电流方向不变解析增加摇动频率,磁通量变化率变大,根据法拉第电磁感应定律En可知,线圈产生的感应电动势增大,灯泡变亮,选项A正确;由于穿过线圈的磁通量大小和方向会发生变化,线圈产生的感应电流方向也会发生变化,则线圈对磁铁的作用力方向发生变化,选项B错误;磁铁从线圈一端进入时,磁通量增加,而从该端穿出时,磁通量减小,且磁场方向与进入时相同,由楞次定律可知,灯泡中电流方向相反,同理可以判断,磁铁从线圈一端进入再从另一端穿
8、出的过程,灯泡中电流方向也相反,选项C正确,D错误。答案AC8.手机充电器是先将市电通过变压器降压后,利用全波整流电路把正弦交变电流变成如图7所示的脉动直流电,则该脉动直流电的()图7A.瞬时值表达式为i8sin(t)AB.最大值为8 AC.有效值为4 AD.平均值可能为8 A解析在t的时间内,瞬时值表达式i8sin(t)A,而对整个脉动直流电,瞬时值表达式不能表示为i8sin(t)A,选项A错误;该脉动直流电的最大值为8 A,有效值为I A4 A,选项B、C正确;平均值等于图象与横轴所围面积除以时间,显然平均值一定小于8 A,选项D错误。答案BC9.如图8所示的电路中要使电流表读数变大,可采
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