模块综合试卷(二)-物理人教版选择性必修第二册

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