金版学案2022-2022学年物理(人教版)选修3-2试题模块综合检测

金版学案2022-2022学年物理（人教版）选修3-2试题
模块综合检测
模块综合检测(一)
(时间：90分钟分值：100分)
一、单项选择题(本题共10小题，每小题3分，共30分．在每小题
给出的四个选项中，只有一项符合题目要求)
1．机器人装有作为眼睛的“传感器”，犹如大脑的“控制器”，以
及可以行走的“执行器”，在它碰到障碍物前会自动避让并及时转弯．下
列有关该机器人“眼睛”的说法中正确的是()
A．力传感器C．温度传感器
B．光传感器D．声音传感器
解析：遇到障碍物会绕开，说明它是光传感器，故选项B正确，选项A、C、D错误．
答案：B
2．法拉第是英国物理学家、化学家，也是著名的自学成才的科学家，在物理学领域，法拉第有“电学之父”的美誉．下列陈述不符合历史事实
的是()
A．法拉第首先引入“场”的概念来研究电和磁的现象B．法拉第首
先引入电场线和磁感线来描述电场和磁场C．法拉第首先发现电磁感应现
象D．法拉第首先发现电流的磁效应
解析：奥斯特首先发现电流的磁效应，选项D错误；选项A、B、C正确．
答案：D
3．对于如图所示的电流i随时间t做周期性变化的图象，下列说法
中正确的是()
A．电流大小变化，方向不变，是直流电B．电流大小、方向都变化，是交流电C．电流的周期是0.02，最大值是0.2AD．电流做周期性变化，
是交流电
解析：方向随时间做周期性变化是交变电流最重要的特征，因为在此
坐标系中电流的方向用正负表示，所以此电流的方向没有改变，是直流电，A正确，B、D错误；由图象可以看出电流的周期是0.01,而不是0.02，C
错误．
答案：A
4．如图所示，北京某中学生在自行车道上从东往西沿直线以速度v
骑行，该处地磁场的水平分量大小为B1，方向由南向北，竖直分量大小
为B2，假设自行车的车把为长为L的金属平把，下列结论正确的是() A．图示位置中辐条上A点比B点电势低B．左车把的电势比右车把
的电势低
C．自行车左拐改为南北骑向，辐条A点比B点电势高D．自行车左
拐改为南北骑向，辐条A点比B点电势低
解析：自行车行驶时，辐条切割磁感线，从东往西沿直线以速度v骑行，根据右手定则判断可知，图示位置中辐条A点电势比B点电势低，故
A正确；在行驶过程中，车把与竖直分量的磁场切割，因此产生感应电流，根据右手定则可知，左车把的电势比右车把的电势高，故B错误．自行车
左拐改为南北骑向，自行车辐条没有切割磁感线，则没有电势的高低，故C、D错误；故选A.
答案：A
5．我国发射的“玉兔号”月球车成功着陆月球，不久的将来中国人将真正实现飞天梦，进入那神秘的广寒宫．假如有一宇航员登月后，想探测一下月球表面是否有磁场，他手边有一只灵敏电流表和一个小线圈，则下列推断正确的是()
A．直接将电流表放于月球表面，看是否有示数来判断磁场的有无
B．将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈沿某一方向运动，如电流表无示数，则可判断月球表面无磁场
C．将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈沿某一方向运动，如电流表有示数，则可判断月球表面有磁场
D．将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈在某一平面内沿各个方向运动，如电流表无示数，则可判断月球表面无磁场
解析：电磁感应现象产生的条件是：穿过闭合回路的磁通量发生改变时，回路中有感应电流产生．A中，如果月球上有一个恒定的磁场，那么电流表不会有示数，A错误；同理，将电流表与线圈组成回路，使线圈沿某一方向运动，如电流表无示数，也不能判断出没有磁场，因为磁通量可能是恒定的，B错误；电流表有示数则说明一定有磁场，C正确；将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈在某一个与磁
场平行的平面内沿各个方向运动，也不会有示数，D错误．
答案：C
6.两根通电直导线M、N都垂直纸面固定放置，通过它们的电流方向如图所示，线圈L的平面跟纸面平行．现将线圈从位置A沿M、N连线中垂线迅速平移到B位置，则在平移过程中，线圈中的感应电流() A．沿顺时针方向，且越来越小B．沿逆时针方向，且越来越大C．始终为零
D．先顺时针，后逆时针
解析：整个过程中，穿过线圈的磁通量为0.答案：C
7．在光滑的桌面上放有一条形磁铁，条形磁铁的中央位置的正上方水平固定一铜质小圆环，如图所示．则以下关于铜质小圆环和条形磁铁的描述正确的是()
A．释放圆环，环下落时环的机械能守恒
B．释放圆环，环下落时磁铁对桌面的压力比磁铁的重力大C．给磁铁水平向右的初速度，磁铁滑出时做匀速运动D．给磁铁水平向右的初速度，圆环产生向左的运动趋势解析：根据条形磁铁的电场线的分布，铜质小圆环在下落过程中，
磁通量始终为零，无电磁感应现象，释放圆环，环下落时环的机械能守恒，磁铁对桌面的压力等于磁铁的重力，故A对，B错．当磁铁左右移动时，铜质小圆环的磁通量发生变化，产生电磁感应现象，根据楞次定律可以判断，电磁感应的机械效果是阻碍它们之间的相对运动，给磁铁水平向右的初速度，磁铁滑出时做减速运动，C错；线圈有向右运动的趋势，D错．
答案：A
8．如图所示，电源的电动势为E，内阻r不能忽略．A、B是两个相同的小灯泡，L是一个自感系数相当大、电阻可忽略的线圈．关于这个电路的说法正确的是()
A．从开关闭合到电路中电流稳定的时间内，A灯立刻亮，而后逐渐变暗，最后亮度稳定
B．从开关闭合到电路中电流稳定的时间内，B灯立刻亮，而后逐渐变暗，最后亮度稳定
C．开关由闭合到断开瞬间，A灯闪亮一下再熄灭D．开关由闭合到断开瞬间，电流自左向右通过A灯
解析：开关闭合，由于L产生的自感电动势阻碍电流的增大，B灯将推迟一些时间才能正常发光，而A灯立刻亮，当L不起作用后，A灯亮度逐渐变暗，最后亮度稳定，选项A正确，B错误；开关断开的瞬间，L作为电源，通过L中的电流值是逐渐减小的，由于稳定时灯泡A、B中电流大小相等，故A灯不会闪亮，而是慢慢熄灭的，选项C错误；开关由闭合到断开瞬间，电流自右向左通过A灯，选项D错误．
图甲图乙
解析：(1)轻绳被拉断前，由法拉第电磁感应定律得感应电动势
EΔΦΔB＝＝·S，①ΔtΔt
ΔB
由图乙知＝1T/，②
Δt1
由题意知S＝L2＝1m2.③
2由①②③得E＝1V，
根据楞次定律，感应电流方向为逆时针．(2)由图知t＝0时，感应强
度B0＝1T，④感应电流I＝
E
＝2A，⑤R总
AB边受到的安培力F安＝B0IL＝22N．⑥(3)由题意知F拉ma某＝
16N，⑦
t1时刻轻绳受力为F拉ma某＝mg＋2B1IL，⑧由⑤⑦⑧得B1＝2T，
由图乙可查出B1对应的时刻t1＝1.
17．(15分)U形金属导轨abcd原来静止放在光滑绝缘的水平桌面上，范围足够大、方向竖直向上的匀强磁场穿过导轨平面，一根与bc等长的
金属棒PQ平行bc放在导轨上，棒左边靠着绝缘的固定竖直立柱e、f.已
知磁感应强度B＝0.8T，导轨质量M＝2kg，其中bc段长0.5m、电阻r＝0.4Ω，其余部分电阻不计，金属棒PQ质量m
＝0.6kg、电阻R＝0.2Ω、与导轨间的摩擦因数μ＝0.2.若向导轨施
加方向向左、大小为F＝2N的水平拉力，如图所示．求：导轨的最大加速度、最大电流和最大速度(设导轨足够长，g取10m/2)．
解析：导轨受到PQ棒水平向右的摩擦力Ff＝μmg，根据牛顿第二定
律并整理得F－μmg－F安＝Ma，
刚拉动导轨时，I感＝0，安培力为零，导轨有最大加速度：F－μmg2－
0.2某0.6某10
am＝＝m/2＝0.4m/2，
M2
随着导轨速度的增大，感应电流增大，加速度减小，当a＝0时，速度最大．设速度最大值为vm，电流最大值为Im，此时导轨受到向右的安培力F安＝BImL，
F－μmg－BImL＝0，F－μmg
Im＝，
BL代入数据得Im＝由I＝
2－0.2某0.6某10
A＝2A.
0.8某0.5
BLvmE
，Im＝得：R＋rR＋r
Im（R＋r）2某（0.2＋0.4）vm＝＝m/＝3m/.
BL0.8某0.5
18．(15分)如图甲所示，两根光滑固定导轨相距0.4m竖直放置，导轨电阻不计，在导轨末端P、Q两点用两根等长的细导线悬挂金属棒cd.棒cd的质量为0.01kg，长为0.2m，处于磁感应强度为B0＝0.5T的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向里．相距0.2m的水平
虚线MN和JK之间的区域内存在着垂直于导轨平面向里的匀强磁场，且磁感应强度B随时间变化的规律如图乙所示．在t＝0时刻，质量为0.02kg、阻值为0.3Ω的金属棒ab从虚线MN上方0.2m高度处，由静止开始释放，下落过程中保持水平，且与导轨接触良好，结果棒ab在t1时
刻从上边界MN进入磁场，并在磁场中做匀速运动，在t2时刻从下边界JK离开磁场，g取10m/2.求：
图甲图乙
(1)在0～t1时间内，电路中感应电动势的大小；(2)在t1～t2时间内，棒cd受到细导线的总拉力为多大；(3)棒cd在0～t2时间内产生的焦耳热．解析：(1)对棒ab自由下落过程，有t1＝
2h
＝0.2g
ΔB0.5
磁感应强度的变化率为＝T/＝2.5T/
Δt0.2
ΔΦ
由法拉第电磁感应定律得，0～t1时间内感应电动势E1＝＝
ΔtΔB
LhΔtab
联立以上各式并代入数据可得E1＝0.2V(2)由棒ab匀速进入磁场区域可知BI2Lab＝mabg代入数据，可解得I2＝1A
在t1～t2时间内，对棒cd受力分析，可得FT＝mcdg＋B0I2Lcd，代入数据，可解得FT＝0.2N
(3)棒ab刚进入磁场时的速度为v＝gt1＝2m/棒ab刚进入磁场时的感应电动势为E2＝BLabv＝0.4VE2则Rcd＝－Rab＝0.1Ω
I2
E1在0～t1时间内，感应电流为I1＝＝0.5A
Rab＋Rcd
h2
棒cd在0～t2时间内产生的焦耳热Qcd＝Q1＋Q2＝I1Rcdt1＋I2R2cd v＝0.015J.。