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文档简介
模块综合试卷(二)(满分:100分)一、单项选择题(本题共8小题,每小题4分,共32分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.如图所示,由均匀导线制成的半径为R的圆环,以速度v匀速进入一磁感应强度大小为B的匀强磁场.当圆环运动到图示位置(∠aOb=90°)时,a、b两点间的电势差为()A.eq\r(2)BRv B.eq\f(\r(2),2)BRvC.eq\f(\r(2),4)BRv D.eq\f(3\r(2),4)BRv2.如图所示,一理想变压器原、副线圈匝数比为3∶1,副线圈上并联三个相同的灯泡,均能正常发光,原线圈中串有一个相同的灯泡L,则()A.灯L也能正常发光B.灯L比另外三个灯都暗C.灯L将会被烧坏D.不能确定灯L能否正常发光3.如图,质量为m、长为3L的均匀直导线折成等边三角形线框LMN,竖直悬挂于两根绝缘细线上,并使边MN呈水平状态.现置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中,磁感应强度为B.当两根绝缘细线所受拉力为零时,通过导线MN的电流大小为(重力加速度为g)()A.eq\f(mg,2BL)B.eq\f(2mg,3BL)C.eq\f(mg,BL)D.eq\f(2mg,BL)4.半径为r的圆环电阻为R,ab为圆环的一条直径.如图所示,在ab的一侧存在一个均匀变化的匀强磁场,磁场垂直圆环所在平面,方向如图,磁感应强度大小随时间的变化关系为B=B0+kt(k>0),则()A.圆环中产生顺时针方向的感应电流B.圆环具有扩张的趋势C.圆环中感应电流的大小为eq\f(kπr2,2R)D.图中b、a两点间的电势差Uba=eq\f(1,2)kπr25.如图甲所示,一理想变压器原、副线圈匝数之比为55∶6,其原线圈两端接入如图乙所示的正弦交流电,副线圈通过电流表与负载电阻R相连.若交流电压表和交流电流表都是理想电表,则下列说法中正确的是()A.变压器输入电压的最大值是220VB.若电流表的示数为0.5A,则变压器的输入功率是12WC.原线圈输入的正弦交流电的频率是100HzD.电压表的示数是24eq\r(2)V6.一理想变压器原、副线圈的回路中分别接有阻值相等的电阻R,原线圈一侧接在电压为170V的正弦式交流电源上,如图所示.设副线圈回路中电阻两端的电压为U,原、副线圈的匝数比为n1∶n2,在原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为k=eq\f(1,16),则()A.U=66V,n1∶n2=3∶1B.U=34V,n1∶n2=4∶1C.U=40V,n1∶n2=4∶1D.U=22V,n1∶n2=3∶17.如图甲所示,矩形线圈abcd位于匀强磁场中,磁场方向垂直线圈所在平面,磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示.以图甲中箭头所示方向为线圈中感应电流i的正方向,以垂直于线圈所在平面向里为磁感应强度B的正方向,则下列图中能正确表示线圈中感应电流i随时间t变化规律的是()8.如图所示,PQ是匀强磁场中的一块金属板,其平面与磁场方向平行,一个粒子从某点以与PQ垂直的速度射出,动能是Ek1,该粒子在磁场中的运动轨迹如图所示.现测得它在金属板两边的轨道半径之比是10∶9,若在穿越金属板过程中粒子受到的阻力大小及电荷量恒定,则下列说法正确的是()A.该粒子的动能增加了eq\f(81,100)Ek1B.该粒子的动能减少了eq\f(19,100)Ek1C.该粒子做圆周运动的周期减小eq\f(9,10)D.该粒子最多能穿越金属板6次二、多项选择题(本题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,有选错的得0分)9.如图所示的电路中,电源两端的电压恒定,L为小灯泡,R为光敏电阻,R和L之间用挡板(未画出)隔开,LED为发光二极管(电流越大,发出的光越强),且R与LED间距不变,电源内阻忽略不计,下列说法中正确的是()A.当滑动触头P向左移动时,L消耗的功率增大B.当滑动触头P向左移动时,L消耗的功率减小C.当滑动触头P向右移动时,L消耗的功率减小D.无论怎样移动滑动触头P,L消耗的功率都不变10.如图甲,螺线管内有平行于轴线的外加匀强磁场,以图中箭头所示方向为其正方向.螺线管与导线框abcd相连,导线框内有一小金属圆环L,圆环与导线框在同一平面内.当螺线管内的磁感应强度B随时间t按图乙所示规律变化时()A.在t1~t2时间内,L有收缩趋势B.在t2~t3时间内,L有扩张趋势C.在t2~t3时间内,L内有逆时针方向的感应电流D.在t3~t4时间内,L内有顺时针方向的感应电流11.如图所示,在x轴上方第一象限内存在垂直纸面向里的匀强磁场,x轴下方存在沿y轴正方向的匀强电场.a、b两个重力不计的带电粒子分别从电场中的同一点P由静止释放后,经电场加速从M点射入磁场并在磁场中发生偏转.最后从y轴离开磁场时,速度大小分别为v1和v2,v1的方向与y轴垂直,v2的方向与y轴正方向成60°.a、b两粒子在磁场中运动的时间分别记为t1和t2,则以下比值正确的是()A.v1∶v2=2∶1 B.v1∶v2=1∶2C.t1∶t2=3∶2 D.t1∶t2=3∶812.(2021·怀化市高二期末)如图甲所示,在光滑水平面上用恒力F拉一质量为m、边长为a、电阻为R的单匝均匀正方形铜线框,在1位置以速度v0进入磁感应强度为B的匀强磁场并开始计时.若磁场的宽度为b(b>3a),在3t0时刻线框到达2位置速度又为v0,并开始离开匀强磁场.此过程中v-t图像如图乙所示,则()A.t0时刻线框的速度为v0-eq\f(Ft0,m)B.t=0时刻,线框右侧边MN两端电压为Bav0C.0~t0时间内,通过线框某一横截面的电荷量为eq\f(Ba2,R)D.线框从1位置运动到2位置的过程中,线框中产生的焦耳热为Fb三、非选择题(本题共6小题,共52分)13.(4分)有一个教学用的可拆变压器,如图甲所示,它有两个外观基本相同的线圈A、B,线圈外部还可以绕线.(1)某同学用一多用电表的同一欧姆挡先后测量了A、B线圈的电阻值,指针分别对应图乙中的a、b位置,由此可推断________(选填“A”或“B”)线圈的匝数较多.(2)该实验中输入端所接电源最适合的是________.A.220V交流电源 B.12V以内低压直流电源C.36V安全电压 D.12V以内低压交流电源14.(6分)如图所示,线圈L的电感为25mH,电阻为零,电容器C的电容为40μF,灯泡D的规格是“4V2W”.开关S闭合后,灯泡正常发光,S断开后,LC中产生振荡电流.若从S断开开始计时,求:(1)当t=eq\f(π,2)×10-3s时,电容器的右极板带何种电荷;(2)当t=π×10-3s时,LC回路中的电流大小.15.(9分)如图甲为手机无线充电工作原理示意图,它由送电线圈和受电线圈组成.已知受电线圈的匝数为N=50,电阻r=1.0Ω,在它的c、d两端接阻值R=9.0Ω的电阻.设受电线圈内存在与线圈平面垂直的磁场,其磁通量随时间的变化规律如图乙所示,可在受电线圈中产生正弦式交变电流.求:(1)在一个周期内,阻值为R的电阻上产生的焦耳热;(结果保留两位有效数字)(2)从t1到t2时间内,通过阻值为R的电阻的电荷量.16.(9分)如图所示,两根竖直固定的足够长的金属导轨ab和cd相距L=0.2m,另外两根水平金属杆MN和PQ的质量均为m=0.1kg,可沿导轨无摩擦地滑动,MN杆和PQ杆接入电路的电阻均为R=0.2Ω(竖直金属导轨电阻不计),PQ杆放置在水平绝缘平台上,整个装置处于垂直导轨平面向里的磁场中,g取10m/s2.(1)若将PQ杆固定,让MN杆在竖直向上的恒定拉力F=1.8N的作用下由静止开始向上运动,磁感应强度B0=1.0T,杆MN的最大速度为多少?(2)若将MN杆固定,MN和PQ的间距为d=0.4m,现使磁感应强度从零开始以eq\f(ΔB,Δt)=0.5T/s的变化率均匀地增大,经过多长时间,杆PQ对地面的压力为零?17.(11分)如图甲所示,在水平面上固定有长为L=2m、宽为d=0.5m的光滑金属“U”形导轨,导轨右端接有R=1Ω的电阻,在“U”形导轨右侧l=1m范围内存在垂直纸面向里的匀强磁场,且磁感应强度随时间变化规律如图乙所示.在t=0时刻,质量为m=0.1kg、内阻r=1Ω的导体棒ab以v0=1m/s的初速度从导轨的左端开始向右运动,导轨的电阻忽略不计,g取10m/s2.(1)求第一秒内流过ab的电流的大小及方向;(2)求ab棒进磁场瞬间的加速度大小;(3)导体棒最终停止在导轨上,求全过程回路中产生的焦耳热.18.(13分)(2021·苏州市高二期末)某空气净化设备装置可用于气体中有害离子的收集和分离,其简化原理如图甲所示,Ⅰ区为电场加速区,Ⅱ区为电场收集区.Ⅰ区和Ⅱ区之间是无场区.已知Ⅰ区中AB与CD两极的电势差为U,Ⅱ区中分布着竖直向下的匀强电场,且EG与FH间的距离为d,假设大量相同的正离子在AB极均匀分布,初速度为零开始加速,不考虑离子间的相互作用和重力影响.(1)若正离子的比荷为eq\f(q,m),求该离子到达CD极时的速度大小;(2)若正离子的比荷为eq\f(q,m),从EF边射入的正离子经电场偏转后恰好都射入FH边的收集槽内,收集槽的宽度FH=L,求Ⅱ区中匀强电场的电场强度E的大小;(3)将Ⅱ区的匀强电场换成如图
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