高中物理粤教版2本册总复习总复习 模块综合检测(二)

模块综合检测(二)(时间：90分钟分值：100分)一、单项选择题(本大题共10小题，每小题3分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，选对的得3分，选错或不答的得0分)1．如图所示，该图是一正弦式交流电的电压随时间变化的图象，下列说法中不正确的是()A．它的频率是50HzB．电压的有效值为311VC．电压的周期是sD．电压的瞬时表达式是u＝311sin314t(V)解析：从图象中可以知道电压最大值为311V，周期是s，所以有效值为220V，频率为50Hz，所以A、C、D对，答案为B.答案：B2．下述仪器或装置没有使用到传感器的有()A．自动报警器B．弹簧测力计C．电视遥控器D．红外线探测仪解析：自动报警器，通过光信号转换成电信号，因此使用传感器，故A不符合题意；弹簧测力计，也是运用受力平衡来测量力的大小，刻度尺是用来测量长度的工具，没有使用传感器，故B符合题意；电视遥控器是将红外线转换成电信号，因此C不符合题意，红外测温仪是通过将温度转换成电信号，从而显示温度的高低，因此D不符合题意；本题选择没有使用的，故选B.答案：B3．穿过一个单匝数线圈的磁通量，始终为每秒钟均匀地增加2Wb，则()A．线圈中的感应电动势每秒钟增大2VB．线圈中的感应电动势每秒钟减小2VC．线圈中的感应电动势始终为2VD．线圈中不产生感应电动势解析：根据法拉第电磁感应定律，有E＝eq\f(ΔΦ,Δt)＝2V，选项C正确．答案：C4.水平固定的大环中通过恒定的强电流I，从上向下看为逆时针方向，如图所示，有一小铜环，从上向下穿过大圆环，且保持环面与大环平行且共轴，下落过程小环中产生感应电流的过程是()A．只有小环在接近大环的过程中B．只有小环在远离大环的过程中C．只有小环在经过大环的过程中D．小环下落的整个过程解析：根据安培定则判断可知，大环产生的磁场方向向上，当小环靠近大环时，穿过小环的磁通量增加，当小环远离大环时，穿过小环的磁通量减小，根据感应电流产生的条件可知，整个过程一直有感应电流产生．答案：D5．如图是一种焊接方法的原理示意图．将圆形待焊接金属工件放在线圈中，然后在线圈中通以某种电流，待焊接工件中会产生感应电流，感应电流在焊缝处产生大量的热量将焊缝两边的金属熔化，待焊工件就焊接在一起．我国生产的自行车轮圈就是用这种办法焊接的．下列说法中正确的是()A．线圈中的电流是很强的恒定电流B．线圈中的电流是交变电流，且频率很高C．待焊工件焊缝处的接触电阻比非焊接部分电阻小D．焊接工件中的感应电流方向与线圈中的电流方向总是相反解析：恒定电流不能在工件中产生感应电流，A错误；线圈中的电流是交变电流，且频率很高，磁通量变化快，产生的感应电动势较大，B正确；待焊工件焊缝处的接触电阻比非焊接部分电阻大，产生的热量多，C错误；若磁通量减少时，焊接工件中的感应电流方向与线圈中的电流方向相同，D错误．答案：B6．在磁感应强度为B、方向如图所示的匀强磁场中，金属杆PQ在宽为L的平行金属导轨上以速度v向右匀速滑动，PQ中产生的感应电动势为E1；若磁感应强度增为3B，其他条件不变，所产生的感应电动势大小变为E2，则E1与E2之比及通过电阻R的感应电流方向为()A．1∶3，a→b B．3∶1，b→aC．3∶1，a→b D．1∶3，b→a解析：PQ中产生的感应电动势为E＝BLv，若磁感应强度增为2B，其他条件不变时，E与B成正比，则有E1∶E2＝1∶3；由右手定则知通过电阻R的感应电流方向为a→b.答案：A7.电阻R、电容器C与一个线圈连成闭合回路，条形磁铁静止在线圈的正上方，N极朝下，如图所示．现使磁铁开始自由下落，在N极接近线圈上端过程中，流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是()A．从a到b，上极板带正电B．从a到b，下极板带正电C．从b到a，上极板带正电D．从b到a，下极板带正电解析：当磁铁下落时，穿过线圈的磁通量向下增加，在线圈中产生的感应电流的磁场阻碍其增加，则方向向上，由右手定则可知产生的感应电流为从b到a；电容器下极板电势高，故带正电，选项D正确．答案：D8．如图所示，理想变压器的原线圈接入u＝11000eq\r(2)sin100πt(V)的交变电压，副线圈通过电阻r＝6Ω的导线对“220V，880W”的电器RL供电，该电器正常工作．由此可知()A．原、副线圈的匝数比为50∶1B．交变电压的频率为100HzC．副线圈中电流的有效值为4AD．变压器的输入功率为880W解析：由P＝UI可得I＝eq\f(PL,UL)＝4A，选项C正确；根据Ir＝24V得副线圈电压U2＝UL＋Ur＝244V，再由eq\f(n1,n2)＝eq\f(U1,U2)可得n1∶n2＝2750∶61≈45∶1，选项A错误；由u＝11000eq\r(2)sin100πt(V)及f＝eq\f(ω,2π)可得f＝50Hz，选项B错误；因导线电阻消耗电能，故变压器输入功率为P＝PL＋I2r＝976W，选项D错误．答案：C9．如图所示，一个边长为a、电阻为R的等边三角形线框，在外力作用下，以速度v匀速穿过宽均为a的两个匀强磁场区．这两个磁场的磁感应强度大小相等，方向相反．线框的运动方向与底边平行且与磁场边缘垂直，取逆时针方向的电流为正．若从图示位置开始计时，关于线框中产生的感应电流i与运动时间t之间的函数图象，正确的是()解析：线框向前移动eq\f(a,2)的过程中，由法拉第电磁感应定律有：E＝Blv，而l＝vttan60°＝eq\r(3)vt，可得E＝eq\r(3)Bv2t，可见E∝t，i＝eq\f(E,R)，由楞次定律可得电流为逆时针方向，即感应电流正向增大，当向右移动到eq\f(a,2)处时最大，后l减小，E减小，i减小，当向右移动到a处时最小，方向不变，即感应电流先正向增大，后正向减小；向右移动距离由a到2a的过程中电流仍是先增大后减小，因两区域磁场方向相反，磁通量的变化率是前一过程的2倍，则最大值是前一过程的2倍，由楞次定律可得电流为顺时针方向，即感应电流先反向增大，后反向减小；向右移动距离由2a到3a的过程中电流变化与方向与第一阶段相同，即感应电流先正向增大，后正向减小．故选A.答案：A10．如图，A为螺线管，B为铁芯，C为套在铁芯B上的绝缘磁环，现将A、B、C放置在天平的左盘上，当A中通有电流I时，C悬停在A的上方，天平保持平衡；当调节滑动变阻器，使A中的电流增大时，绝缘磁环C将向上运动，在绝缘磁环C上升到最高点的过程中，若不考虑摩擦及空气阻力的影响，下列说法中正确的是()A．天平仍然保持平衡B．天平左盘先下降后上升C．天平左盘先上升后下降D．绝缘磁环速度最大时，加速度也最大解析：开始时天平平衡说明天平两侧所受力相同，而要使磁环上升开始运动，磁环受到的向上的磁力应增大，而根据力的相互性可知，A所受磁力也应增大，故左侧力变大，天平左侧下降；由于磁环最终会停止，则磁环向上的力将减小，A所受力也将会减小，故左侧受力减小，天平左侧上升，故天平左侧应先下降后上升，最后又达到平衡，故A、C错误，B正确；绝缘磁环加速度为零时，即磁场力和重力相等时，速度最大，故D错误．答案：B二、多项选择题(本大题共4小题，每小题4分，共16分．在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分)11.如图所示，矩形线框置于磁场中，该磁场可视为匀强磁场．线框通过导线与电阻构成闭合电路，线框在磁场中绕垂直于磁场方向的转轴逆时针匀速转动，下列说法正确的是()A．线框通过图中位置瞬间，线框中的电流方向由B到AB．线框通过图中位置瞬间，穿过线框的磁通量最大C．线框通过图中位置瞬间，通过电阻的电流瞬时值最大D．若使线框转动的角速度增大一倍，那么通过电阻电流的有效值变为原来的eq\f(\r(2),2)解析：边AB和CD切割磁场产生电流，根据右手定则可知电流由B指向A，故A正确；线框通过图中位置瞬间，穿过线框的磁通量为零，感应电动势最大，所以感应电流也最大，通过电流表的电流瞬时值最大，故B错误，C正确；根据E＝NBSω可知，ω增大一倍，E也增大一倍，根据I＝eq\f(E,r)可知，通过电流表电流的有效值也增大一倍，故D错误．答案：AC12．远距离输电线路的示意图如图所示，若发电机的输出电压不变，那么当用户用电的总功率增大时()A．升压变压器的原线圈中的电流保持不变B．降压变压器的输出电压升高C．降压变压器的输出电压降低D．输电线上损失的功率增大解析：由题意知输出的总功率增大时，输入功率也增大，由于发电机的输出电压不变，根据P＝UI得升压变压器原线圈电流I1增大，副线圈电流I2也增大，A错误；输电线上的功率损失Ieq\o\al(2,2)R线增大，D正确；降压变压器原线圈两端电压U3＝U2－U线，因为升压变压器的输入电压U1不变，U2不变，U线＝I2R线，所以U3降低，降压变压器的输出电压也降低，B错误，C正确．答案：CD13．如图甲所示为理想调压变压器，原线圈A、B端的输入电压如图乙所示，则当此变压器工作时，以下说法正确的是()图甲图乙A．若滑动触头P处于某一确定位置，当变阻器R的滑动触头下滑时，电流表示数将变大B．若滑动触头P处于某一确定位置，当变阻器R的滑动触头上滑时，电压表示数增大C．若滑动触头P和变阻器R的滑动触头同时上移，则电流表示数一定变大D．若变阻器最大阻值为100Ω，且变阻器R的滑动触头置于最上端，则在滑动触头P滑动的过程中，电流表的电流变化范围为0～22A解析：若滑动触头P处于某一确定位置时，变压器的次级电压是一定的，即电压表的读数是一定的，当变阻器R的滑动触头下滑时，R阻值减小，则电流表示数将变大，选项A正确，B错误；若滑动触头P和变阻器R的滑动触头同时上移，次级电压变大，电阻R阻值也变大，则电流表示数不一定变大，选项C错误；若变阻器R的滑动触头置于最上端时，R＝100Ω，此时若P在最上端，则此时次级电压有效值U＝eq\f(Um,\r(2))＝220V，电流表的读数最大值：Im＝eq\f(U,R)＝eq\f(220,100)A＝2.2A；则在滑动触头P滑动的过程中，电流表的电流变化范围为0～22A，选项D正确．答案：AD14．如图所示，是某同学站在压力传感器上，做下蹲、起立的动作时记录的压力随时间变化的图线．由图线可知，该同学的体重约为650N，在2～8s时间内()A．该同学做了一次下蹲再起立的动作B．该同学做了两次下蹲再起立的动作C．下蹲过程中人一直处于失重状态D．下蹲过程中人先处于失重状态后处于超重状态解析：当物体对接触面的压力小于物体的真实重力时，物体处于失重状态，此时有向下的加速度；当物体对接触面的压力大于物体的真实重力时，物体处于超重状态，此时有向上的加速度．人下蹲动作分别有失重和超重两个过程，先是加速下降失重，到达一个最大速度后再减速下降超重对应先失重再超重，起立对应先超重再失重，对应图象可知，该同学做了一次下蹲起立的动作，故A正确，B错误；由图可知，下蹲过程既有失重又有超重，且先失重后超重，故C错误，D正确．答案：AD三、非选择题(本题共4小题，共54分．解答题应写出必要的文字说明、方程和重要演算步骤，答案中必须明确写出数值和单位)15．(12分)如图所示，面积为0.2m2的100匝线圈A处在磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，磁感强度随时间变化的规律是B＝(6－(T)．已知R1＝4Ω，R2＝6Ω，电容C＝30μF，线圈A的电阻不计．求(1)闭合S后，通过R2的电流强度大小和方向．(2)闭合S一段时间后再断开S，S断开后通过R2的电荷量是多少？解析：(1)由题意B＝(6－T得磁感应强度的变化率为：eq\f(ΔB,Δt)＝T/s.由法拉第电磁感应定律知：A线圈内产生的感应电动势：E＝eq\f(NΔΦ,Δt)＝Neq\f(ΔBS,Δt)＝100××V＝4V，S闭合后，电路中电流由闭合电路欧姆定律I＝eq\f(E,（R1＋R2）)＝eq\f(4,（4＋6）)A＝0.4A，方向由a→R2→b.(2)S闭合后R2的电压为U2＝IR2＝V，电容上充电电荷量为Q＝CU2＝CIR2＝×10－5C所以断开S后，电容器开始放电，通过R2的电荷量Q＝×10－5C答案：(1)0.4A，电流方向由a→R2→b(2)×10－516．(12分)如图所示，交流发电机的矩形金属线圈abcd的边长ab＝cd＝50cm，bc＝ad＝30cm，匝数n＝100，线圈的总电阻r＝10Ω，线圈位于磁感应强度B＝T的匀强磁场中，线圈平面与磁场方向平行．线圈的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环E、F(集流环)焊接在一起，并通过电刷与阻值R＝90Ω的定值电阻连接．现使线圈绕过bc和ad边中点、且垂直于磁场的转轴OO′以角速度ω＝400rad/s(1)线圈中感应电流的最大值；(2)线圈转动过程中电阻R的发热功率；(3)从线圈经过图示位置开始计时，经过eq\f(1,4)周期时间通过电阻R的电荷量．解析：(1)线圈产生感应电动势的最大值Em＝nBωab×bc＝300V，根据闭合电路欧姆定律可知，线圈中感应电流的最大值Im＝eq\f(Em,R＋r)，解得Im＝3.0A(2)通过电阻R的电流的有效值I＝eq\f(Im,\r(2))，线圈转动过程中电阻R的热功率P＝I2R，解得P＝405W.(3)根据法拉第电磁感应定律，有E＝neq\f(ΔΦ,Δt)＝neq\f(BΔS,Δt)，根据闭合电路欧姆定律，有I＝eq\f(E,R＋r)＝eq\f(nBΔS,（R＋r）Δt)，解得q＝IΔt＝×10－3C答案：(1)3.0A(2)405W(3)×10－17．(14分)发电机输出功率为100kW，输出电压是250V，用户需要的电压是220V，输电线电阻为10Ω.若输电线中因发热而损失的功率为输送功率的4%，试求：(1)在输电线路中设置的升、降压变压器的原、副线圈的匝数比分别为多少？(2)用户得到的电功率是多少？解析：(1)输电线损耗功率P线＝100×4%kW＝4kW，P线＝Ieq\o\al(2,2)R线，输电线电流I3＝I2＝20A.原线圈中输入电流：I1＝eq\f(P,U1)＝eq\f(100000,250)A＝400A，所以eq\f(n1,n2)＝eq\f(I2,I1)＝eq\f(1,20).U2＝eq\f(n2,n1)U1＝250×20V＝5000V，U3＝U2－U线＝5000V－20×10V＝4800V，所以eq\f(n3,n4)＝eq\f(U3,U4)＝eq\f(240,11).(2)用户得到的电功率P出＝100×96%kW＝96kW.答案：(1)1∶20240∶11(2)96kW18．(16分)如图所示，光滑的定滑轮上绕有轻质柔软细线，线的一端系一质量为3m的重物，另一端系一质量为m、电阻为r的金属杆．在竖直平面内有间距为L的足够长的平行金属导轨PQ、EF，在QF之间连接有阻值为R的电阻，其余电阻不计，磁感应强度为B0的匀强磁场与导轨平面垂直，开始时金属杆置于导轨下端QF处，将重物由静止释放，当重物下降h时恰好达到稳定速度而匀速下降．运动过程中金属杆始终与导轨垂直且接触良好(忽略所有摩