高中物理粵教版2本冊總復習總復習 模塊綜合檢測(一)

模塊綜合檢測(一)(時間：90分鐘分值：100分)一、單項選擇題(本大題共10小題，每小題3分，共30分．在每小題給出的四個選項中，只有一個選項符合題目要求，選對的得3分，選錯或不答的得0分)1．成功屬于堅持不懈的有心人，電磁感應現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)充分說明了這一點，有一位物理學家在科學發(fā)現(xiàn)的道路上經過了多次的失敗，尋找了10年之久，終于在1831年8月29日發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象．這位物理學家是()A．奧斯特 B．麥克斯韋C．法拉第 D．楞次解析：電磁感應現(xiàn)象是英國物理學家法拉第發(fā)現(xiàn)的，他通過奧斯特電流的磁效應得到了啟發(fā)，從而開始研究磁和電的關系，經歷十年的實驗，最終發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象，故C正確，A、B、D錯誤．答案：C2．下面說法正確是()A．感抗僅與電源頻率有關，與線圈自感系數(shù)無關B．容抗僅與電源頻率有關，與電容無關C．感抗、容抗和電阻等效，對不同交變電流都是一個定值D．感抗是由于電流變化時在線圈中產生了自感電動勢而對電流的變化產生的阻礙作用解析：由公式XL＝2πfL得感抗與線圈自感系數(shù)有關，A錯誤．根據公式XC＝eq\f(1,2πCf)，得容抗與電容也有關系，B錯誤．感抗、容抗和電阻等效，對不同交變電流由不同的值，所以C錯誤．感抗是由于電流變化時在線圈中產生了自感電動勢而對電流的變化產生的阻礙作用，D正確．答案：D3．某交流發(fā)電機給燈泡供電，產生正弦式交變電流的圖象如圖所示，下列說法中正確的是()A．交變電流的頻率為HzB．交變電流的瞬時表達式為i＝5cos50πt(A)C．在t＝s時，交流發(fā)電機線圈位于中性面D．在t＝s時，電流改變方向解析：由圖象可知，交流電的周期為20×10－3s＝s，頻率為f＝eq\f(1,T)＝50Hz，故A錯誤；交流電的角頻率為：ω＝eq\f(2π,T)＝10πrad/s，根據圖象可得，交變電流的瞬時表達式為i＝Acosωt＝5cos100πt(A)，故B錯誤；在t＝s時，感應電流最大，所以此時穿過交流發(fā)電機線圈的磁通量的變化率最大，所以交流發(fā)電機線圈垂直于中性面，故C錯誤；在t＝s時，電流改變方向，故D正確．答案：D4．汽油機做功沖程開始時，汽缸中的汽油—空氣混合氣要靠火花塞點燃，但是汽車蓄電池的電壓只有12V，不能在火花塞中產生火花，為此設計了如圖所示的點火裝置，這個裝置的核心是一個變壓器，它的初級線圈通過斷續(xù)開關連到蓄電池上，次級線圈接到火花塞的兩端，開關由機械進行自動控制，做功沖程開始時，開關由閉合變?yōu)閿嚅_，這樣就能在火花塞中產生火花，下列說法正確的是()A．該設計方案不可行，因為蓄電池提供的是直流電，變壓器不能改變直流電壓B．該設計方案可行，因為變壓器能將直流電改變?yōu)榻涣麟奀．該設計方案可行，因為通過變壓器初級線圈的是變化的電流，可以通過變壓器在副線圈上產生高電壓D．該變壓器可以是升壓變壓器，也可以是降壓變壓器解析：雖然變壓器不能對直流電進行變壓，但是本設計方案在做功沖程開始時，開關由閉合變?yōu)閿嚅_，通過變壓器初級線圈的是變化的電流，在變壓器鐵芯中的磁通量是變化的，能在副線圈中產生瞬時高電壓，就能在火花塞中產生了火花，故選C.答案：C5．如圖甲所示，電阻不計的“”形金屬框架abcd固定在傾角為θ的絕緣斜面上，空間有方向垂直于斜面的磁場，磁感應強度的變化規(guī)律如圖乙所示．將一電阻為R的金屬棒PQ垂直于ab放置在框架上，構成面積為S的矩形PbcQ，PQ與框架接觸良好且始終靜止，則圖甲圖乙A．t1時刻棒PQ中無感應電流B．t1時刻棒PQ受安培力C．在0～2t1內，通過棒PQ的電荷量為eq\f(2B0S,R)D．在0～2t1內，棒PQ所產生的焦耳熱為eq\f(Beq\o\al(2,0)S2,Rt1)解析：t1時刻穿過線圈的磁通量正發(fā)生變化，故棒PQ中有感應電流，選項A錯誤；根據F＝BIL，t1時刻磁感應強度B為零，故棒PQ不受安培力，選項B錯誤；根據q＝eq\f(ΔΦ,R)可知，在0～2t1內，通過棒PQ的電荷量為q＝eq\f(ΔΦ,R)＝eq\f(2B0S,R)，選項C正確；在0～2t1內，棒PQ所產生的感應電動勢為：E＝eq\f(ΔΦ,Δt)＝eq\f(B0S,t1)，產生的焦耳熱為Q＝eq\f(E2,R)·2t1＝eq\f(2Beq\o\al(2,0)S2,Rt1)，選項D錯誤．答案：C6．如圖所示，R1為定值電阻，R2為負溫度系數(shù)的熱敏電阻，L為小燈泡，當溫度降低時()A．R1兩端的電壓增大 B．電流表的示數(shù)增大C．小燈泡的亮度變強 D．小燈泡的亮度變弱解析：R2與燈泡L并聯(lián)后與R1串聯(lián)，與電源構成閉合電路，當熱敏電阻溫度降低時，電阻R2增大，外電路電阻增大，電流表讀數(shù)減小，燈泡L電壓增大，燈泡亮度變強，R1兩端電壓減小，故C項正確，其余各項均錯．答案：C7．如圖所示，在長載流直導線近旁固定有兩平行光滑導軌A、B，導軌與直導線平行且在同一水平面內，在導軌上有兩可自由滑動的導體ab和cd.當載流直導線中的電流逐漸增強時，導體ab和cd的運動情況是()A．一起向左運動B．一起向右運動C．ab和cd相向運動，相互靠近D．ab和cd相背運動，相互遠離解析：當載流直導線中的電流逐漸增強時，穿過閉合回路abcd的磁通量增加，根據楞次定律，感應電流的磁場要阻礙磁通量的增加，故使得ab和cd相向運動，相互靠近，故選C.答案：C8．如圖所示，一個水平放置的矩形閉合線框abcd，在水平放置的細長磁鐵S極中心附近落下，下落過程中線框保持水平且bc邊在紙外，ad邊在紙內．它由位置甲經乙到丙，且甲、丙都靠近乙．在這下落過程中，線框中感應電流的方向為()A．abcdaB．adcbaC．從位置甲到乙時，abcda，從位置乙到丙時adcbaD．從位置甲到乙時，adcba，從位置乙到丙時abcda解析：從甲到乙，原磁場方向豎直向下，磁通量減小，感應電流的磁場豎直向下，由右手定則可知感應電流為adcba，同理由乙到丙，原磁場方向豎直向上，磁通量增大，感應電流的磁場豎直向下，方向為adcba，B對．答案：B9．如圖所示，A、B是兩個完全相同的燈泡，D是理想二極管，L是帶鐵芯的線圈，其自感系數(shù)很大，直流電阻忽略不計．下列說法正確的是()A．S閉合瞬間，A先亮B．S閉合瞬間，A、B同時亮C．S斷開瞬間，B逐漸熄滅D．S斷開瞬間，A閃亮一下，然后逐漸熄滅解析：閉合瞬間線圈相當于斷路，二極管為反向電壓，故電流不走A燈泡，A、B都不亮，故A錯誤，B錯誤；開關S斷開瞬間B立刻熄滅，由于二極管正向導通，故自感線圈與A形成回路，A閃亮一下，然后逐漸熄滅，故C錯誤，D正確．答案：D10．如圖甲為電熱毯的電路示意圖．電熱毯接在u＝311sin100πt(V)的電源插座上．電熱毯被加熱到一定程度后，由于裝置P的作用，使加在電熱絲ab兩端的電壓變?yōu)槿鐖D乙所示的波形，從而進入保溫狀態(tài)．若電熱絲電阻保持不變，此時從圖甲中交流電壓表讀出交流電的有效值是()圖甲圖乙A．156V B．220VC．311V D．110V解析：加圖乙電壓時，電熱絲在一個周期T＝2×10－2s內產生的熱量Q＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(Um,\r(2))))eq\s\up12(2)eq\f(1,R)·eq\f(T,2)，若給電熱絲加直流電壓U，則T時間內產生相同的熱量Q＝eq\f(U2,R)·T.則由以上兩式可得U＝156V，A正確．答案：A二、多項選擇題(本大題共4小題，每小題4分，共16分．在每小題給出的四個選項中，有多個選項符合題目要求，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯或不選的得0分)11．如圖是創(chuàng)意物理實驗設計作品《小熊蕩秋千》．兩根彼此靠近且相互絕緣的金屬棒C、D固定在鐵架臺上，與兩個銅線圈P、Q組成一閉合回路，兩個磁性很強的條形磁鐵如圖所示放置，當用手左右擺動線圈P時，線圈Q也會跟著擺動，仿佛小熊在蕩秋千．以下說法正確的是()A．P向右擺動的過程中，P中的電流方向為順時針方向(從右向左看)B．P向右擺動的過程中，Q也會向右擺動C．P向右擺動的過程中，Q會向左擺動D．若用手左右擺動Q，P會始終保持靜止解析：P向右擺動的過程中，穿過P的磁通量減小，根據楞次定律，P中有順時針方向的電流(從右向左看)，故A正確；P向右擺的過程中，P中的電流方向為順時針方向，則Q下端的電流方向向外，根據左手定則知，下端所受的安培力向右，則Q向右擺動；同理，用手左右擺動Q，P會左右擺動，故B正確，C、D錯誤．答案：AB12．如圖所示的電路中，當半導體材料做成的熱敏電阻浸泡到熱水中時，電流表示數(shù)增大，則說明()A．在溫度越高時，熱敏電阻阻值越小B．在溫度越高時，熱敏電阻阻值越大C．半導體材料溫度升高時，導電性能變差D．半導體材料溫度升高時，導電性能變好解析：由電流表的變化判斷半導體的電阻的變化，溫度升高時，由閉合電路歐姆定律可知電路中總電流增大，熱敏電阻阻值減小，則總電阻減小，故A、D正確．答案：AD13.如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比是10∶1，原線圈輸入交變電壓u＝100eq\r(2)sin50πt(V)，在副線圈中串接有理想電流表和定值電阻R，電容器并聯(lián)在電阻R兩端，電阻阻值R＝10Ω，關于電路分析，下列說法中正確的是()A．電流表示數(shù)是1AB．電流表示數(shù)是eq\r(2)AC．電阻R消耗的電功率為10WD．電容器的耐壓值至少是10eq\r(2)V解析：由題意知原線圈輸入電壓有效值為100V，所以副線圈電壓為10V，由于電容器通交流，所以電流表示數(shù)大于1A，故A、B錯誤；電阻R消耗的電功率為P＝eq\f(U2,R)＝eq\f(102,10)W＝10W，故C正確，副線圈電壓最大值為10eq\r(2)V，電容器的耐壓值至少是10eq\r(2)V，所以D正確；故選C、D.答案：CD14.如圖所示，垂直紙面的正方形勻強磁場區(qū)域內，有一材料相同、粗細均勻的正方形導體框abcd.現(xiàn)將導體框先后朝兩個方向以v、3v速度勻速拉出磁場，則導體框在上述兩過程中，下列說法正確的是()A．導體框中產生的感應電流方向相同B．通過導體框截面的電量相同C．導體框中產生的焦耳熱相同D．導體框cd邊兩端電勢差大小相同解析：在兩次線框離開磁場的過程中，磁通量都減少，由楞次定律知，感應電流的方向都為逆時針方向，A正確；兩次離開的過程磁通量的變化量相同，根據q＝neq\f(ΔΦ,R)知通過導體框截面的電量相同，B正確；產生的焦耳熱Q＝eq\f(E2,R)t＝eq\f(B2L3v,R)，由于兩次的速度不同，故產生的熱量不同，C錯誤；以速度v勻速拉出磁場時，cd切割磁感線，相當于電源，所以導體框cd邊兩端電勢差大小等于eq\f(3,4)BLv，以速度3v勻速拉出磁場時，導體框cd邊兩端電勢差大小等于eq\f(3,4)BLv，D正確．答案：ABD三、非選擇題(本題共4小題，共54分．解答題應寫出必要的文字說明、方程和重要演算步驟，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)15.(12分)如圖所示，在磁感應強度為B的勻強磁場中，有一矩形線框abcd，線框的匝數(shù)為N，電阻為R，ab＝cd＝L1，ad＝bc＝L2.線框繞垂直于磁感線的軸OO′以角速度ω做勻速轉動．求：(1)線框中感應電動勢的最大值；(2)線框中感應電流的有效值．解析：(1)線框中感應電動勢的最大值：Em＝2NBL1ωeq\f(L2,2)＝NBL1L2ω.(2)感應電動勢的有效值：E＝eq\f(Em,\r(2))，感應電流的有效值：I＝eq\f(E,R)＝eq\f(NBL1L2ω,\r(2)R).答案：(1)NBL1L2ω(2)eq\f(NBL1L2ω,\r(2)R)16．(12分)某交流發(fā)電機輸出功率為5×105W，輸出電壓為×103V，已知輸電線的總電阻R＝40Ω，在輸電線上損失的電功率等于輸電功率的5%，用戶使用電壓U＝380V.輸電所使用的變壓器均為理想變壓器．求：(1)畫出輸電線路的示意圖(標明各部分的符號)．(2)求所用升壓和降壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比各是多少？解析：(1)輸電線路的示意圖如圖所示．(2)由功率的公式P＝UI可得，發(fā)電機的輸出電流為I1＝eq\f(P,U)＝500A.輸電線的損耗的功率為P損＝5%×P＝5%×5×105W＝×104W，由損失的功率P損＝Ieq\o\al(2,2)R可得輸電線的電流為I2＝I3＝eq\r(\f(P損,R))＝25A.I4＝eq\f(P用戶,U用戶)＝eq\f(P－P損,U用戶)＝×103A.所以升壓變壓器的匝數(shù)比為eq\f(n1,n2)＝eq\f(I2,I1)＝eq\f(25,500)＝eq\f(1,20)，降壓變壓器的匝數(shù)比為eq\f(n3,n4)＝eq\f(I4,I3)＝eq\f(50,1).答案：(1)見解析(2)eq\f(1,20)eq\f(50,1)17．(12分)小明設計的電磁健身器的簡化裝置如圖所示，兩根平行金屬導軌相距l(xiāng)＝0.50m，傾角θ＝53°，導軌上端串接一個Ω的電阻．在導軌間長d＝0.56m的區(qū)域內，存在方向垂直導軌平面向下的勻強磁場，磁感應強度B＝T．質量m＝4.0kg的金屬棒CD水平置于導軌上，用絕緣繩索通過定滑輪與拉桿GH相連．CD棒的初始位置與磁場區(qū)域的下邊界相距s＝0.24m．一位健身者用恒力F＝80N拉動GH桿，CD棒由靜止開始運動，上升過程中CD棒始終保持與導軌垂直．當CD棒到達磁場上邊界時健身者松手，觸發(fā)恢復裝置使CD棒回到初始位置(重力加速度g＝10m/s(1)CD棒進入磁場時速度v的大??；(2)CD棒進入磁場時所受的安培力FA的大??；(3)在拉升CD棒的過程中，健身者所做的功W和電阻產生的焦耳熱Q.解析：(1)CD棒進入磁場前，由牛頓第二定律，得a＝eq\f(F－mgsinθ,m)＝12m/s2進入磁場時CD棒的速度為：v＝eq\r(2as)＝eq\r(2×12×m/s＝2.4m/s(2)CD棒進入磁場時產生的感應電動勢為：E＝Blv，感應電流為：I＝eq\f(Blv,R)，所以CD棒所受安培力FA＝BIl＝eq\f(B2l2v,R)＝48N.(3)在拉升CD棒的過程中，健身者所做的功為：W＝F(s＋d)＝64J，由于F－mgsinθ－FA＝0，所以CD棒進入磁場后做勻速運動，在磁場中的運動時間為：t＝eq\f(d,v)，則電阻產生的焦耳熱為：Q＝I2Rt＝J.答案：(1)2.4m/s(2)48N(3)64J18．(18分)如圖(a)所示，間距為l、電阻不計的光滑導軌固定在傾角為θ的斜面上．在區(qū)域Ⅰ內有方向垂直于斜面的勻強磁場，磁感應強度為B；在區(qū)域Ⅱ內有垂直于斜面向下的勻強磁場，其磁感應強度Bt的大小隨時間t變化的規(guī)律如圖(b)所示．t＝0時刻在軌道上端的金屬細棒ab從如圖位置由靜止開始沿導軌下滑，同時下端的另一金屬細棒cd在位于區(qū)域I內的導軌上由靜止釋放．在ab棒運動到區(qū)域Ⅱ的下邊界EF處之前，cd棒始終靜止不動，兩棒均與導軌接觸良好．已知cd棒的質量為m、電阻為R，ab棒的質量、阻值均未知，區(qū)域Ⅱ沿斜面的長度為2l，在t＝tx時刻(tx未知)ab棒恰進入區(qū)域Ⅱ，重力加速度為g.圖(a)圖(b)(1)通過c