2010-2011学年高二（上）模块物理试卷（选修3-2）（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

中央电视台《焦点访谈》多次报道某些边远落后农村电价过高，农民负担过重．其中客观原因是电网陈旧老化，近年来进行了农村电网改造．为了减少远距离输电线路上的电能损耗而降低电费价格，以下措施中切实可行的是（ ）
A．提高输送功率
B．应用超导材料做输电线
C．提高输电电压
D．减小输电导线的横截面积

2. 难度：中等

许多楼道照明灯具有这样的功能：天黑时，出现声音它就开启；而在白天，即使有声音它也没有反应，它的控制电路中可能接入的传感器是
①温度传感器       ②光传感器       ③声音传感器       ④热传感器（ ）
A．①②
B．②③
C．③④
D．②④

3. 难度：中等

平行闭合线圈的匝数为n，所围面积为S，总电阻为R，在△t时间内穿过每匝线圈的磁通量变化为△Φ，则通过导线某一截面的电荷量为（ ）
A．
B．
C．
D．

4. 难度：中等

电磁感应现象揭示了电和磁之间的内在联系，根据这一发现，发明了许多电器设备．下列电器设备中，哪个没有利用电磁感应原理（ ）
A．动圈式话筒
B．白炽灯泡
C．磁带录音机
D．日光灯镇流器

5. 难度：中等

电感和电容对交流电的阻碍作用的大小不但跟电感、电容本身有关，还跟交流电的频率有关，下列说法中正确的是（ ）
A．电感是通直流、阻交流，通高频、阻低频
B．电容是通直流、阻交流，通高频、阻低频
C．电感是通直流、阻交流，通低频、阻高频
D．电容是通交流、隔直流，通低频、阻高频

6. 难度：中等

飞机在一定高度水平飞行时，由于地磁场的存在，其机翼就会切割磁感线，两机翼的两端点之间会有一定的电势差．若飞机在北半球水平飞行，且地磁场的竖直分量方向竖直向下，则从飞行员的角度看（ ）
A．机翼左端的电势比右端的电势低
B．机翼左端的电势比右端的电势高
C．机翼左端的电势与右端的电势相等
D．以上情况都有可能

7. 难度：中等

某一电热器接在U=110V的直流电源上，每秒产生的热量为Q；现把它改接到交流电源上，每秒产生的热量为2Q，则该交流电压的最大值U_m是（ ）
A．110V
B．110V
C．220V
D．220V

8. 难度：中等

如图所示，两条平行虚线之间存在匀强磁场，虚线间的距离为l，磁场方向垂直纸面向里，abcd是位于纸面内的梯形线圈，ad与bc间的距离也为l，t=0时刻，bc边与磁场区域左边界重合．现令线圈以向右的恒定速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域，取沿a→b→c→d→a方向的感应电流为正，则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流I随时间t变化的图线是（ ）

A．
B．
C．
D．

9. 难度：中等

如图所示的四个日光灯的接线图中，S₁为启动器，S₂、S₃为电键，L为镇流器，能使日光灯正常发光的是（ ）
A．
B．
C．
D．

10. 难度：中等

如图所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L₁和L₂，输电线的等效电阻为R，开始时，开关S断开．当S接通时，以下说法中正确的是（ ）
A．副线圈两端M、N的输出电压减小
B．副线圈输电线效电阻R上的电压增大
C．通过灯泡L₁的电流减小
D．原线圈中的电流增大

11. 难度：中等

如图所示，带铁芯的电感线圈的电阻与电阻器R的阻值相同，A₁和A₂是两个完全相同的电流表，则下列说法中正确的是（ ）

A．闭合S瞬间，电流表A₁示数小于A₂示数
B．闭合S瞬间，电流表A₁示数等于A₂示数
C．断开S瞬间，电流表A₁示数大于A₂示数
D．断开S瞬间，电流表A₁示数等于A₂示数

12. 难度：中等

将阻值为5Ω的电阻接到内阻不计的交流电源上，电源电动势随时间变化的规律如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A．电路中交变电流的频率为25Hz
B．通过电阻的电流为A
C．用交流电压表测得电阻两端的电压为5V
D．电阻消耗的电功率为2.5W

二、解答题

13. 难度：中等

1992年7月，航天飞机“亚特兰蒂斯”号进行了一项卫星悬绳发电实验．航天飞机在赤道上空约300km处飞行，速度约为6.5×10³m/s，方向由西向东，地磁场在该处的磁感应强度B=4×10^-5T，地球半径为6400km，从航天飞机上释放了一颗卫星，卫星所携带的一根长L=20km的金属悬绳能产生的感应电动势约为______V．

14. 难度：中等

汽油机做功冲程开始时，汽缸中的汽油空气混合气要靠火花塞点燃．但是汽车蓄电池的电压只有12V，不能在火花塞上产生火花，要产生电火花，电压要达到10000V，为此要使用如图所示的点火装置，则图中虚线框内所缺的部分是______，这一部分应该满足______，才能在火花塞中产生火花．

15. 难度：中等

如图所示，三相交流电的线电压为380V，三相负载为三个完全相同的灯泡，则图中a灯的电压为______V；当交流电源的A相断开时，图中b灯的电压为______V．

16. 难度：中等

如图所示，一个称为“千人震”的趣味物理小实验所用器材是一节电动势为1.5V的新干电池、几根导线、开关和一个用于日光灯上的镇流器，几位同学手拉手连成一排，另一位同学将电池、镇流器、开关用导线连接起来，并将它们和首、尾两位同学两只空着的手相连，在开关______（填“闭合”或“断开”）时就会使连成一排的同学都有触电的感觉，该实验的原理是______．

17. 难度：中等

在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验中，实验室中备有下列可供选择的器材：
A．可拆变压器（铁芯、两个已知匝数的线圈）
B．条形磁铁     C．直流电源       D．多用电表     E．开关、导线若干
上述器材在本实验中不必用到的是______（填器材前的序号），本实验中还需用到的器材有______．

18. 难度：中等

如图为“研究电磁感应现象”的实验装置．
（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，灵敏电流计指针将______．

19. 难度：中等

如图所示，水平放置的平行金属导轨MN和PQ，相距L=0.50m，导轨左端接一电阻 R=0.20Ω，磁感应强度B=0.40T的匀强磁场方向垂直于导轨平面，导体棒ac垂直导轨放在导轨上，并能无摩擦地沿导轨滑动，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计．当ac棒以v=4.0m/s的速度水平向右匀速滑动时，求：
（1）ac棒中感应电动势的大小；
（2）回路中感应电流的大小和方向；
（3）维持ac棒做匀速运动的水平外力F的大小和方向．

20. 难度：中等

如图所示，矩形线圈abcd的匝数为N=50匝，线圈ab的边长为l₁=0.2m，bc的边长为l₂=0.25m，在磁感应强度为B=0.4T的匀强磁场中，绕垂直于磁感线且通过线圈中线的OO′轴匀速转动，转动的角速度ω=100rad/s，若线圈自身电阻为r=1Ω，负载电阻R=9Ω．试求：
（1）穿过线圈平面的最大磁通量Φ_m；
（2）线圈在图示位置（线圈平面与磁感线平行）时，感应电动势e的大小；
（3）1min时间内电阻R上产生的焦耳热Q的大小．

21. 难度：中等

如图所示，导线框abcd固定在竖直平面内，导线框ab和dc的宽度为l，bc段的电阻为R，其它电阻均可忽略．ef是一电阻可忽略的水平放置的导电杆，杆的质量为m，杆的两端分别与ab和cd保持良好接触，且能沿导线框ab和dc无摩擦地滑动，磁感应强度为B的匀强磁场方向与框面垂直．现用一恒力F竖直向上拉导体杆ef，当导体杆ef上升高度为h时，导体杆ef恰好匀速上升，求：
（1）此时导体杆ef匀速上升的速度v的大小；
（2）导体杆ef上升h的整个过程中产生的焦耳热Q的大小．

22. 难度：中等

如图所示，学校有一台应急备用发电机，内阻为r=1Ω，升压变压器匝数比为n₁：n₂=1：4，降压变压器的匝数比为n₃：n₄=4：1，输电线总电阻为R_线=4Ω，全校有22间教室，每间教室安装“220V  40W”的电灯6盏，要求所有的电灯都正常发光，求：
（1）输电线上损耗的电功率P_损多大？
（2）发电机的电动势E多大？