高中物理教科版2本冊總復(fù)習(xí)總復(fù)習(xí)（區(qū)一等獎）

模塊綜合測評(時間：60分鐘滿分：100分)一、選擇題(本題共8小題，每小題6分，共48分．在每小題給出的4個選項中，第1～5題只有一項符合題目要求，第6～8題有多項符合題目要求．全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分．)圖11．如圖1所示，把一條長約10m的電線的兩端連接在一個靈敏電流表的兩個接線柱上，形成閉合回路，讓兩個同學(xué)迅速搖動電線．當(dāng)他們搖動的電線沿哪個方向時，靈敏電流表的示數(shù)最大()A．東西方向 B．東偏北45°C．南北方向 D．南偏東45°【解析】地磁場的方向是由南指向北，當(dāng)電線垂直磁場方向運動，即當(dāng)電線沿東西方向放置時，感應(yīng)電流最大，靈敏電流表的示數(shù)最大，本題應(yīng)選A.【答案】A2．如圖2所示，在圓形空間區(qū)域內(nèi)存在關(guān)于直徑ab對稱、方向相反的兩個勻強磁場，兩磁場的磁感應(yīng)強度大小相等，一金屬導(dǎo)線制成的圓環(huán)剛好與磁場邊界重合，下列說法中正確的是()【導(dǎo)學(xué)號：46042191】圖2A．若使圓環(huán)向右平動，感應(yīng)電流先沿逆時針方向后沿順時針方向B．若使圓環(huán)豎直向上平動，感應(yīng)電流始終沿逆時針方向C．若圓環(huán)以ab為軸轉(zhuǎn)動，a點的電勢高于b點的電勢D．若圓環(huán)以ab為軸轉(zhuǎn)動，b點的電勢高于a點的電勢【解析】若圓環(huán)向右平動，由楞次定律知感應(yīng)電流先沿逆時針方向后沿順時針方向，A選項正確；若圓環(huán)豎直向上平動，由于穿過圓環(huán)的磁通量未發(fā)生變化，所以圓環(huán)中無感應(yīng)電流產(chǎn)生，B選項錯誤；若圓環(huán)以ab為軸轉(zhuǎn)動，在0～90°內(nèi)，由右手定則知b點的電勢高于a點的電勢，在90°～180°內(nèi)，由右手定則知a點的電勢高于b點的電勢，以后a、b兩點電勢按此規(guī)律周期性變化，C、D選項錯誤．【答案】A3．用電流傳感器可以清楚地演示一些電學(xué)元件對電路中電流的影響，如圖3所示，在A、B間分別接入電容器、電感線圈、定值電阻．閉合開關(guān)時，計算機顯示的電流隨時間變化的圖像分別如圖中a、b、c所示，則下列判斷中正確的是()【導(dǎo)學(xué)號：46042192】圖3A．A、B間接入定值電阻顯示圖像aB．A、B間接入電容器顯示圖像bC．A、B間接入電感線圈顯示圖像cD．A、B間接入電感線圈顯示圖像b【解析】a圖像電流瞬間增大后恢復(fù)為零，這是接入了電容器，充電時有瞬間電流而后不再通電，故A錯誤；b圖電流逐漸增大到某一數(shù)值，這是接入了電感線圈，閉合開關(guān)時對電流增大有阻礙作用但電流還是增大，只是時間上被延緩了，故B錯誤，D正確；c圖電流瞬間增大后保持不變，這是接入了定值電阻，故C錯誤；所以正確答案為D.【答案】D4．如圖4所示為一正弦交變電壓隨時間變化的圖像，由圖可知()【導(dǎo)學(xué)號：46042193】圖4A．交流電的周期為2sB．用電壓表測量該交流電壓時，讀數(shù)為311VC．交變電壓的有效值為220VD．將它加在電容器上時，電容器的耐壓值必須等于311V【解析】交流電的周期為2×10－2s，即s，選項A錯誤；電壓表測量的是有效值，該正弦交流電的有效值為eq\f(311,\r(2))V＝220V，選項B錯誤，C正確；電容器接在交流電路中，則交變電壓的最大值不能超過電容器的耐壓值，或者說電容器的耐壓值必須大于或等于所加交流電壓的最大值，選項D錯誤．【答案】C5．在如圖5所示的電路中，兩個相同的電流表，零刻點在刻度盤的中央．當(dāng)電流從“＋”接線柱流入時，指針向右擺；當(dāng)電流從“－”接線柱流入時，指針向左擺．在電路接通且穩(wěn)定時再斷開開關(guān)的瞬間，下列說法正確的是()圖5A．G1指針向右擺，G2指針向左擺B．G1指針向左擺，G2指針向右擺C．兩指針都向右擺D．兩指針都向左擺【解析】電路穩(wěn)定后斷開，通過電阻這一支路的電流立即消失，由于電感器對電流的變化有阻礙作用，會阻礙其減小，通過電感器的電流，會流過電阻．所以含有電感器的支路的電流從“＋”接線柱流入，G1指針向右擺．含有電阻的支路電流從“－”接線柱流入，G2指針向左擺．故A正確，B、C、D錯誤．【答案】A6．如圖6所示，abcd是由粗細(xì)均勻的電阻絲制成的長方形線框，導(dǎo)體棒MN有電阻，可在ad邊與bc邊上無摩擦滑動，且接觸良好，線框處于垂直紙面向里的勻強磁場中，當(dāng)MN棒由靠ab邊處向cd邊勻速移動的過程中，下列說法中正確的是()【導(dǎo)學(xué)號：46042194】圖6A．MN棒中電流先減小后增大B．MN棒兩端電壓先增大后減小C．MN棒上拉力的功率先增大后減小D．矩形線框中消耗的電功率先減小后增大【解析】設(shè)MN左、右兩側(cè)電阻絲的并聯(lián)阻值為R并，導(dǎo)體棒MN的電阻為r，則MN棒中的電流I＝eq\f(BLv,R并＋r)，MN棒兩端電壓UMN＝BLv－I·r，因當(dāng)導(dǎo)體棒MN在線框中點時R并最大，故MN棒運動過程中，電流I先減小后增大，而UMN先增大后減小，A、B均正確；MN棒上拉力的功率PF＝BIL·v＝eq\f(B2L2v2,R并＋r)，在MN棒運動過程中，PF先減小后增大，C錯誤；因不知R并與r的大小關(guān)系，矩形線框中消耗的電功率大小變化情況無法確定，D錯誤．【答案】AB7．某物理興趣小組設(shè)計了如圖7所示的火情報警系統(tǒng)，其中M是理想變壓器，將a，b接在恒定電壓的正弦交流電源上，RT為用半導(dǎo)體熱敏材料制成的傳感器(其電阻率隨溫度升高而減小)，電流表A2為值班室的顯示器，顯示通過R1的電流，電壓表V2顯示加在報警器上的電壓(報警器未畫出)，R2為定值電阻．若傳感器RT所在處出現(xiàn)火警時，以下說法中正確的是()圖7A．電流表A1的示數(shù)不變，電流表A2的示數(shù)增大B．電流表A1的示數(shù)增大，電流表A2的示數(shù)減小C．電壓表V1的示數(shù)增大，電壓表V2的示數(shù)增大D．電壓表V1的示數(shù)不變，電壓表V2的示數(shù)變小【解析】當(dāng)傳感器RT所在處出現(xiàn)火情時，RT的電阻減小，導(dǎo)致電路的總的電阻減小，所以電路中的總電流將會增加，A1測量的是原線圈中的總的電流，①由于副線圈的電流增大了，所以原線圈的電流A1示數(shù)也要增加；②由于電源的電壓不變，匝數(shù)比不變，原副線圈的電壓也不變，所以V1的示數(shù)不變；③由于副線圈中電流增大，R2兩端的電壓變大，所以V2的示數(shù)要減??；④R1兩端的電壓也要減小，所以A2的示數(shù)要減??；由①④可知A錯誤，B正確；由②③可知C錯誤，D正確．【答案】BD8.如圖8，M為半圓形導(dǎo)線框，圓心為OM；N是圓心角為直角的扇形導(dǎo)線框，圓心為ON；兩導(dǎo)線框在同一豎直面(紙面)內(nèi)；兩圓弧半徑相等；過直線OMON的水平面上方有一勻強磁場，磁場方向垂直于紙面．現(xiàn)使線框M、N在t＝0時從圖示位置開始，分別繞垂直于紙面、且過OM和ON的軸，以相同的周期T逆時針勻速轉(zhuǎn)動，則()【導(dǎo)學(xué)號：46042195】圖8A．兩導(dǎo)線框中均會產(chǎn)生正弦交流電B．兩導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的周期都等于TC．在t＝eq\f(T,8)時，兩導(dǎo)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢相等D．兩導(dǎo)線框的電阻相等時，兩導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的有效值也相等【解析】兩導(dǎo)線框勻速轉(zhuǎn)動切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的大小不變，選項A錯誤；導(dǎo)線框的轉(zhuǎn)動周期為T，則感應(yīng)電流的周期也為T，選項B正確；在t＝eq\f(T,8)時，切割磁感線的有效長度相同，兩導(dǎo)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢相等，選項C正確；M導(dǎo)線框中一直有感應(yīng)電流，N導(dǎo)線框中只有一半時間內(nèi)有感應(yīng)電流，所以兩導(dǎo)線框的電阻相等時，感應(yīng)電流的有效值不相等，選項D錯誤．【答案】BC二、非選擇題(本題共4小題，共52分．按題目要求作答．)9．(10分)(1)按如圖9所示連接好電路，合上S和S′，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，用電吹風(fēng)對熱敏電阻吹一會兒，會發(fā)現(xiàn)小燈泡發(fā)光了，原因是________________________________________________________________．圖9(2)若將熱敏電阻換成光敏電阻，合上S和S′，發(fā)現(xiàn)小燈泡發(fā)光，用黑紙包住光敏電阻后，小燈泡熄滅，其原因是__________________________________________________________________________________________________.【解析】(1)熱敏電阻阻值較大，左側(cè)電路電流較小，電磁鐵磁性較弱，吸不住銜鐵，小燈泡不亮；電吹風(fēng)對熱敏電阻加熱，使其阻值變小，電路中電流增大，電磁鐵磁性增強吸住銜鐵，使上、下觸點接觸，小燈泡發(fā)光．(2)用黑紙包住后，光敏電阻的阻值增大，左側(cè)電路電流減小，電磁繼電器觸點斷開，造成小燈泡熄滅．【答案】見解析10．(12分)如圖10所示，交流發(fā)電機電動勢的有效值E＝20V，內(nèi)阻不計，它通過一個R＝6Ω的指示燈連接變壓器．變壓器輸出端并聯(lián)24只彩色小燈泡，每只燈泡都是“6VW”，燈泡都正常發(fā)光，導(dǎo)線電阻不計．求：【導(dǎo)學(xué)號：46042196】圖10(1)降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比；(2)發(fā)電機的輸出功率．【解析】(1)彩色小燈泡額定電流IL＝eq\f(P,U)＝eq\f,6)A＝eq\f(1,24)A，副線圈總電流I2＝24IL＝1A．變壓器輸入功率等于P入＝I1U1＝I2U2＝6W，變壓器原線圈電路中，利用歐姆定律可得E＝U1＋I1R＝eq\f(P入,I1)＋I1R，代入數(shù)值解得I1＝eq\f(1,3)A．(I′1＝3A應(yīng)舍去，據(jù)題意是降壓變壓器，應(yīng)I1＜I2＝1A)，所以eq\f(n1,n2)＝eq\f(I2,I1)＝eq\f(3,1).(2)發(fā)電機輸出功率P＝I1E≈W.【答案】(1)3∶1(2)W11．(15分)輕質(zhì)細(xì)線吊著一質(zhì)量為m＝kg、邊長為l＝m、匝數(shù)n＝10的正方形線圈ABCD，線圈總電阻為R＝1Ω.邊長為l/2的正方形磁場區(qū)域?qū)ΨQ分布在線圈下邊的兩側(cè)，如圖11甲所示．磁場方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強度大小隨時間變化如圖乙所示，從t＝0開始經(jīng)t0時間細(xì)線開始松馳，g取10m/s2.求：甲乙圖11(1)在0～4s內(nèi)，穿過線圈ABCD磁通量的變化ΔΦ及線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E；(2)在前4s時間內(nèi)線圈ABCD的電功率；(3)求t0的值．【解析】(1)在0～4s內(nèi)，穿過線圈ABCD磁通量的變化量為ΔΦ＝ΔBS＝(B2－B1)·eq\f(1,2)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(l,2)))eq\s\up20(2)＝2×eq\f(1,2)×Wb＝Wb.由法拉第電磁感應(yīng)定律E＝neq\f(ΔΦ,Δt)得，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E＝V.(2)由閉合電路歐姆定律得I＝eq\f(E,R)，線圈ABCD的電功率為P＝I2R，代入數(shù)據(jù)得P＝W.(3)分析線圈受力可知，當(dāng)細(xì)線松弛時由共點力平衡可得FA＝nBt0Ieq\f(l,2)＝mg，Bt0＝eq\f(2mgR,nEl)＝4T，由題圖乙可得B＝1＋，當(dāng)Bt0＝4T，解得t0＝6s.【答案】(1)WbV(2)W(3)6s12．(15分)電磁緩速器是應(yīng)用于車輛上以提高運行安全性的輔助制動裝置，其工作原理是利用電磁阻尼作用減緩車輛的速度．電磁阻尼作用可以借助如下模型討論：如圖12所示，將形狀相同的兩根平行且足夠長的鋁條固定在光滑斜面上，斜面與水平方向夾角為θ，一質(zhì)量為m的條形磁鐵滑入兩鋁條間，恰好勻速穿過，穿過時磁鐵兩端面與兩鋁條的間距始終保持恒定，其引起電磁感應(yīng)的效果與磁鐵不動、鋁條相對磁鐵運動相同．磁鐵端面是邊長為d的正方形，由于磁鐵距離鋁條很近，磁鐵端面正對兩鋁條區(qū)域的磁場均可視為勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B，鋁條的高度大于d，電阻率為ρ.為研究問題方便，鋁條中只考慮與磁鐵正對部分的電阻和磁場，其他部分電阻和磁場可忽略不計，假設(shè)磁鐵進入鋁條間以后，減少的機械能完全轉(zhuǎn)化為鋁條的內(nèi)能，重力加速度為g.【導(dǎo)學(xué)號：46042197】圖12(1)求鋁條中與磁鐵正對部分的電流I；(2)若兩鋁條的寬度均為b，推導(dǎo)磁鐵勻速穿過鋁條間時速度v的表達(dá)式；(3)在其他條件不變的情況下，僅將兩鋁條更換為寬度b′>b的鋁條，磁鐵仍以速度v進入鋁條間，試簡要分析說明磁鐵在鋁條間運動時的加速度和速度如何變化．【解析】(1)磁鐵在鋁條間運動時，兩根鋁條受到的安培力大小相等均為F安，有F安＝IdB ①磁鐵受到沿斜面向上的作用力為F，其大小有F＝2F安 ②磁鐵勻速運動時受力平衡，則有F－mgsinθ＝0 ③聯(lián)立①②③式可得I＝eq\f(mgsinθ,2Bd). ④(2)磁鐵穿過鋁條間時，在鋁條中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E，有E＝Bdv ⑤鋁條與磁鐵正對部分的電阻為R，由電阻定律有R＝ρeq\f(d,db) ⑥由歐姆定律有I＝eq\f(E,R) ⑦聯(lián)立④⑤⑥⑦式可得v＝eq\f(ρmgsinθ,2B2d2b). ⑧(3)磁鐵以速度v進入鋁條間，恰好做勻速運動時，磁鐵受到沿斜面向上的作用為F，聯(lián)立①②⑤⑥⑦式可得F＝eq\f(2B2d2bv,ρ) ⑨當(dāng)鋁條的寬度b′>b，磁鐵以速度v進入鋁條間時，磁鐵受到的作用力變?yōu)镕′，有F′＝eq\f(2B2d2b′v,ρ) ⑩可見，F(xiàn)′>F＝