2018-2019学年物理同步人教版选修3-2模块综合检测

模块综合检测

(时间：90分钟 满分：110分)

一、选择题(本题共14小题，每小题4分，共56分，第1～8小题中只有一个选项符合题意，第9～14小题中有多个选项符合题意，全选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)

1．在物理学发展过程中，观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用。下列叙述不符合史实的是( )

A．奥斯特在实验中观察到电流的磁效应，该效应揭示了电和磁之间存在联系 B．安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子电流假说 C．法拉第在实验中观察到，在通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中，会出现感应电流

D．楞次在分析了许多实验事实后提出，感应电流应具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化

解析：选C 通有恒定电流的静止导线附近产生的磁场是不变的，在其附近的固定导线圈中没有磁通量的变化，因此，不会出现感应电流，选项C错误。

2.如图所示，螺线管CD的导线绕向不明，当磁铁AB插入螺线管时，电路中有图示方向的电流产生，下列关于螺线管极性的判断正确的是( )

A．C端一定是N极 B．C端一定是S极

C．C端的极性一定与磁铁B端的极性相同 D．无法判断极性，因螺线管的绕法不明

解析：选C AB的插入使螺线管磁通量增大而产生感应电流，根据楞次定律知，感应电流的磁场阻碍AB插入，因此，C端极性一定和B端极性相同。

3．如图甲所示，水平放置的平行金属导轨连接一个平行板电容器C和电阻R，导体棒MN放在导轨上且接触良好，整个装置放于垂直于导轨平面的磁场中，磁感应强度B的变化情况如图乙所示(如图甲所示磁感应强度方向为正)，MN始终保持静止，则0～t2时间内( )

A．电容器C所带的电荷量先减小后增加 B．电容器C的a板先带正电后带负电 C．MN所受安培力的大小始终没变 D．MN所受安培力的方向先向右后向左

解析：选D 磁感应强度均匀变化，产生恒定感应电动势，电容器的电荷量大小始终没变，选项A、B错误；由于磁感应强度变化，MN所受安培力的大小变化，由安培定则判断得知，MN中感应电流方向一直向上，由左手定则可知，MN所受安培力的方向先向右后向左，选项C错误，D正确。

4.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，如图所示，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ΔB

时＝k，k＜0，下列说法正确的是( ) Δt

A．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：选C 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，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D错误。

5.物理学家霍尔于1879年在实验中发现，当电流垂直于磁场通过导体或半导体材料左右两个侧面时，在材料的上下两个表面之间产生电势差。这一现象被称作霍尔效应，产生这种效应的元件叫霍尔元件，在现代

技术中被广泛应用。如图为霍尔元件的原理示意图，其霍尔电压U与电流I和磁感应强度BIB

的关系可用公式UH＝kH表示，其中kH叫该元件的霍尔系数。根据你所学过的物理知识，

d判断下列说法正确的是( )

A．霍尔元件上表面电势一定高于下表面电势 B．公式中的d指元件上下表面间的距离 C．霍尔系数kH是一个没有单位的常数 D．霍尔系数kH的单位是m3·s1·A1

－

－

解析：选D 由于通过侧面的载流子的电性是不确定的，无法判断上表面的电性故无法

UH比较上下表面的电势高低，A错误；对于载流子，静电力和洛伦兹力平衡，故qvB＝q，hhIB

其中h为上下两个表面的距离，电流微观表达式为I＝nqSv，则UH＝Bhv＝nSq，由于S＝IBIB

hd，故UH＝＝kH，公式中的d指元件前后侧面(磁场垂直穿过的表面)间的距离，B错

nqddIB

误；依据公式UH＝kHd中UH、I、B、d的单位，可知系数kH的单位是m3·s－1·A－1，故C错误，D正确。

6.如图所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度为B。电阻为R、半径为L、圆心角为45°的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O轴以角速度ω匀速转动(O轴位于磁场边界)。则线框内产生的感应电流的有效值为( )

BL2ω

A.

2R2BL2ωC.

4R

2BL2ωB.

2RBL2ωD.

4R

解析：选D 扇形闭合导线框切割磁感线的有效长度始终是半径L，各点的平均速度vLω

＝，导线框进磁场和出磁场时有感应电流产生，由法拉第电磁感应定律和有效值的定义2BL2ωE2T2BL2ω

有：E＝，R×＝IRT，可得I＝，故D正确，A、B、C错误。

244R

7.如图所示为含有理想变压器的电路，图中的三个灯泡L1、L2、L3都标有“5 V 5 W”字样，L4标有“5 V 10 W”字样，若它们都正常发光，不考虑导线的能耗，则该电路的输入功率Pab和输入电压Uab应为( )

A．20 W 25 V C．25 W 25 V

B．20 W 20 V D．25 W 20 V

解析：选C 该电路的输入功率为4盏灯的功率总和，即Pab＝5 W＋5 W＋5 W＋10 W＝25 W。通过L1的电流I1＝1 A，根据输入功率等于输出功率可得U1I1＝20 W，解得U1＝20 V，故电源输入电压Uab＝U1＋UL1＝25 V。本题选C。

8．如图甲所示是一小型交流发电机供电原理图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向匀强磁场，理想变压器原、副线圈分别与发电机和灯泡连接，灯泡标有“6 V 3 W”字样且正常发光。从某时刻开始计时，发电机输出端的电流随时间变化的图像如图乙所示，则以下说法正确的是( )

A．t＝0.04 s时发电机内线圈平面与磁场方向平行 B．电路中的电流方向每秒钟改变50次 C．变压器原、副线圈匝数之比为1∶4

D．交流发电机输出电流的函数表达式i＝2sin 50πt(A)

解析：选B t＝0.04 s时电流最小为零，产生的感应电动势最小，故发电机内线圈平面与磁场方向垂直，A错误；由题图乙可知，周期T＝0.04 s，一个周期内电流方向改变2次，P1

故1 s内改变的次数n＝×2＝50次，B正确；流过灯泡的电流为I＝＝0.5 A，最大值

U0.042n1Im′25222π

Im′＝2I＝A，故＝＝＝，C错误；交流电的角速度ω＝T＝50π rad/s，

2n2Im0.22交流发电机输出电流的函数表达式i＝0.2sin 50πt(A)，D错误。

9.如图所示的电路中，a、b、c为三个相同的灯泡，线圈L的自感系数很大，电阻不计，电源E内阻不计，下列判断正确的有( )

A．S闭合的瞬间，b、c两灯一样亮 B．S闭合的瞬间，b灯最亮

C．电路稳定后，将S断开的瞬间，a、c两灯立即熄灭 D．电路稳定后，将S断开，a、c两灯亮度相同且逐渐变暗

解析：选AD 由于通过线圈L的电流会缓慢变化，当开关S闭合的瞬间，L中的电流为零，电路的结构为b、c串联后与a并联，所以a支路的电阻值小，流过a的电流大，而流过b、c的电流相等，所以S闭合的瞬间，b、c两灯一样亮，a灯最亮，A正确，B错误；当电流逐渐稳定时，线圈不产生感应电动势，此时b被短路，a、c并联，电路稳定后，将S断开，此时线圈L产生感应电动势，相当于电源，电路的结构是a、c串联后与b并联，所以a、c两灯亮度相同且逐渐变暗，C错误，D正确。

10．漏电断路器是家庭电路中必不可少的一种安全保护装置，如图为其基本原理图。电源线的火线与零线并行绕在铁芯上，当与放大器相连的线圈有微小电流时，即刻会驱动