新教材2024高中物理模塊綜合檢測(cè)新人教版選擇性必修第二冊(cè)

模塊綜合檢測(cè)(時(shí)間:75分鐘滿分:100分)一、單項(xiàng)選擇題:本題共7小題,每小題4分,共28分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的.1.下圖為一正弦式溝通電壓隨時(shí)間變更的圖像,下列表達(dá)式正確的是()A.U=2sin0.2πt(V)B.U=2sin10πt(V)C.U=2sin10πt(V)D.U=2sin0.2πt(V)解析:由圖像知,溝通電壓最大值Um=2V,周期T=0.2s,則ω=2πT答案:C2.如圖甲所示,a、b、c三個(gè)金屬線圈放置在絕緣水平面上,b、c兩線圈用金屬導(dǎo)線相連,c線圈所在區(qū)域有垂直于線圈平面對(duì)里的磁場(chǎng)(圖乙),能使a線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的是 ()甲ABCD乙解析:要使a線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流,則穿過(guò)a線圈的磁通量要發(fā)生變更,所以b、c線圈中必需產(chǎn)生變更的感應(yīng)電流.選項(xiàng)A中,c線圈所在區(qū)域的磁場(chǎng)恒定,不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流.選項(xiàng)B、C中,c線圈所在區(qū)域的磁場(chǎng)勻稱變更,產(chǎn)生恒定感應(yīng)電流.選項(xiàng)D中,c線圈所在區(qū)域的磁場(chǎng)非勻稱變更,產(chǎn)生變更的感應(yīng)電流.答案:D3.關(guān)于電磁感應(yīng)現(xiàn)象,下列說(shuō)法正確的是 ()A.法拉第發(fā)覺(jué)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象,實(shí)現(xiàn)了磁生電的設(shè)想B.楞次定律表明,感應(yīng)電流的方向肯定與原來(lái)的電流方向相反C.磁與電緊密聯(lián)系,有磁必有電,有電必有磁D.電磁感應(yīng)現(xiàn)象中,感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)總是跟原來(lái)的磁場(chǎng)方向相反解析:法拉第發(fā)覺(jué)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象,實(shí)現(xiàn)了磁生電的設(shè)想,使人類社會(huì)進(jìn)入電氣時(shí)代,故選項(xiàng)A正確.由楞次定律的“增反減同”可知,感應(yīng)電流的方向可能與原來(lái)的電流方向相反,也可能與原來(lái)的電流方向相同,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤.磁與電緊密聯(lián)系,有磁不肯定有電,但有電必有磁,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤.電磁感應(yīng)現(xiàn)象中,由楞次定律的“增反減同”可知,感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)總是阻礙原來(lái)磁通量的變更,則感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)可能跟原來(lái)的磁場(chǎng)方向相反,也可能與原來(lái)的磁場(chǎng)方向相同,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤.答案:A4.為監(jiān)測(cè)某化工廠的污水排放量,技術(shù)人員在該廠的排污管末端安裝了如圖所示的長(zhǎng)方體流量計(jì).該裝置由絕緣材料制成,其長(zhǎng)、寬、高分別為a、b、c,左右兩端開口.在垂直于上下底面方向加一勻強(qiáng)磁場(chǎng),前后兩個(gè)內(nèi)側(cè)面分別固定有金屬板作為電極.污水充溢管口從左向右流經(jīng)該裝置時(shí),接在M、N兩端的電壓表將顯示兩個(gè)電極間的電壓U.若用Q表示污水流量(單位時(shí)間內(nèi)排出的污水體積),下列說(shuō)法正確的是 ()A.M端的電勢(shì)比N端的高B.電壓表的示數(shù)U與a和b均成正比,與c無(wú)關(guān)C.電壓表的示數(shù)U與污水的流量Q成正比D.若污水中正、負(fù)離子數(shù)相同,則電壓表的示數(shù)為0解析:依據(jù)左手定則知,正離子所受的洛倫茲力方向向里,則向里偏轉(zhuǎn),N端帶正電,同理可知,M端帶負(fù)電,則M端的電勢(shì)比N端電勢(shì)低,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤.最終離子在電場(chǎng)力和洛倫茲力作用下平衡,有qvB=qUb,解得U=vBb,電壓表的示數(shù)U與b成正比,與污水中正、負(fù)離子數(shù)無(wú)關(guān),故選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤.因?yàn)関=UBb,則流量Q=vbc=UcB,因此U=BQc,所以電壓表的示數(shù)U答案:C5.如圖所示的振蕩電路中,某時(shí)刻線圈中磁場(chǎng)方向向上,且電路的電流正在增加,則此時(shí) ()A.a點(diǎn)電勢(shì)比b點(diǎn)高B.電容器兩極板間電場(chǎng)強(qiáng)度正在減小C.電路中電場(chǎng)能正在增大D.線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)正在增大解析:結(jié)合圖中的磁場(chǎng)方向,依據(jù)安培定則可知,線圈中的電流從b到a,此時(shí)電流正在增加,表明電容器正在放電,所以下極板帶正電,上極板帶負(fù)電,a點(diǎn)電勢(shì)比b點(diǎn)電勢(shì)低,電容器兩極板間電場(chǎng)強(qiáng)度正在減小,電場(chǎng)能在減小,線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)變小,故選項(xiàng)B正確,選項(xiàng)A、C、D錯(cuò)誤.答案:B6.如圖甲所示,矩形導(dǎo)線框固定在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感線方向與導(dǎo)線框所在平面垂直.規(guī)定垂直紙面對(duì)里的方向?yàn)榇艌?chǎng)的正方向,磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變更的規(guī)律如圖乙所示,則 ()甲乙A.從0到t2時(shí)間內(nèi),導(dǎo)線框中電流的方向先為adcba再為abcdaB.從0到t2時(shí)間內(nèi),導(dǎo)線框中電流的方向始終為adcbaC.從0到t1時(shí)間內(nèi),導(dǎo)線框中電流越來(lái)越小D.從0到t1時(shí)間內(nèi),導(dǎo)線框ab邊受到的安培力不變解析:磁場(chǎng)先是垂直于紙面對(duì)里減小,后是垂直于紙面對(duì)外增大,依據(jù)楞次定律和安培定則可知,導(dǎo)線框中電流的方向不變,均為adcba,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,選項(xiàng)B正確.依據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知,E∝ΔBΔt,依據(jù)歐姆定律可知,I∝E,故I∝ΔBΔt,磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間勻稱變更,故導(dǎo)線框中電流恒定不變,選項(xiàng)C錯(cuò)誤.從0到答案:B7.如圖甲所示,志向變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為5∶1,R1=40Ω,R2=80Ω,L為電感線圈,通過(guò)電阻R1的正弦式電流如圖乙所示,燈泡L1正常發(fā)光,則 ()甲乙A.原線圈輸入電壓為200VB.原線圈電壓頻率為250HzC.電阻R2的電功率為10WD.若增大U的頻率,則燈泡L1將變亮解析:由題圖乙可知,通過(guò)R1的電流的有效值為I=22A,所以副線圈兩端的電壓為U2=IR1=202V,則原線圈兩端的電壓為U=5U2=1002V,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤.由題圖乙可知,交變電流的周期T=0.02s,所以頻率為f=1T=50Hz,變壓器只變更電壓,不變更頻率,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤.電阻R2消耗的電功率為P2=U22R2答案:C二、多項(xiàng)選擇題:本題共3小題,每小題6分,共18分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有多項(xiàng)符合題目要求.全部選對(duì)的得6分,選對(duì)但不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分.8.如圖甲所示,EF、GH是間距l(xiāng)=1m的足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌平面與水平面夾角為α,在虛線下方的導(dǎo)軌平面內(nèi)存在垂直于導(dǎo)軌平面對(duì)上的勻強(qiáng)磁場(chǎng),導(dǎo)軌電阻不計(jì),長(zhǎng)為1m的導(dǎo)體棒ab垂直EF、GH放置在導(dǎo)軌上,導(dǎo)體棒電阻R=2Ω;EF、GH右側(cè)連接一電路,已知燈泡L的規(guī)格是“3V1.5W”,定值電阻R1=3Ω、R2=6Ω,在t=0時(shí),將導(dǎo)體棒ab從某一高度由靜止釋放,導(dǎo)體棒的速度—時(shí)間圖像如圖乙所示,其中OP段是直線,PM段是曲線,M點(diǎn)后是水平直線.若導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌下滑12.5m時(shí),導(dǎo)體棒達(dá)到最大速度,并且此時(shí)燈泡L正常發(fā)光.假設(shè)燈泡的電阻恒定不變,g取10m/s2,則下列說(shuō)法正確的是()甲乙A.α=37°B.導(dǎo)體棒的質(zhì)量為0.05kgC.勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B為0.5TD.從導(dǎo)體棒由靜止釋放至速度達(dá)到最大的過(guò)程中,通過(guò)小燈泡的電荷量為1C解析:導(dǎo)體棒在磁場(chǎng)外運(yùn)動(dòng)時(shí),由題圖乙得a1=ΔvΔt=5m/s2,由牛頓其次定律知a1=gsinα,可知α=30°,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤.小燈泡正常發(fā)光時(shí),I=PU=0.5A,導(dǎo)體棒中的電流也為I=0.5A;導(dǎo)體棒達(dá)到最大速度時(shí),I=BlvmR12=R1R2R1+R2=2Ω,由圖乙知最大速度為vm=10m/s,解得B=0.5T,故選項(xiàng)C正確.導(dǎo)體棒達(dá)到最大速度時(shí),mgsinα=BIl,解得m=0.05kg,故選項(xiàng)B正確.導(dǎo)體棒在磁場(chǎng)中滑行的距離x=12.5m-12a10.5C,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤.答案:BC9.如圖所示,勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向豎直向下,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直于紙面對(duì)里,三個(gè)油滴a、b、c帶有等量同種電荷,其中a靜止,b向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),c以相同速度向左做勻速直線運(yùn)動(dòng),比較它們的重力Ga、Gb、Gc的大小,正確的是 ()A.Ga最大B.Gb最大C.Gc最大 D.Gb最小解析:設(shè)三個(gè)油滴的電荷量為q,電場(chǎng)強(qiáng)度為E,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,運(yùn)動(dòng)電荷的速度大小為v.三個(gè)油滴都處于平衡狀態(tài),合力為0.對(duì)a有Ga=Eq,受靜電力方向豎直向上,可知a帶負(fù)電,則b、c也帶負(fù)電.依據(jù)左手定則可推斷,b所受洛倫茲力方向豎直向下,c所受洛倫茲力方向豎直向上,對(duì)b有Gb=Eq-Bqv;對(duì)c有Gc=qE+qvB,所以有Gc>Ga>Gb.選項(xiàng)C、D正確.答案:CD10.下圖為圓柱形區(qū)域的橫截面,在該區(qū)域加沿圓柱軸線方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng).帶電粒子(不計(jì)重力)第一次以速度v1沿橫截面直徑入射,粒子飛出磁場(chǎng)區(qū)域時(shí),速度方向偏轉(zhuǎn)60°;該帶電粒子其次次以速度v2從同一點(diǎn)沿同一方向入射,粒子飛出磁場(chǎng)區(qū)域時(shí),速度方向偏轉(zhuǎn)90°.帶電粒子第一次和其次次在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的 ()A.半徑之比為3∶1B.速度之比為1∶3C.時(shí)間之比為2∶3D.時(shí)間之比為3∶2解析:設(shè)磁場(chǎng)半徑為R,當(dāng)粒子第一次以速度v1沿橫截面直徑入射時(shí),依據(jù)幾何學(xué)問(wèn)可得r1R=tan60°,即r1=3R.當(dāng)粒子其次次以速度v2沿截面直徑入射時(shí),依據(jù)幾何學(xué)問(wèn)可得r2=R,所以r1r2=3∶1,選項(xiàng)A正確.同一個(gè)帶電粒子在相同的磁場(chǎng)中以不同的速率運(yùn)動(dòng),依據(jù)公式r=mvBq,可得v1v2=r1r2=3∶1,選項(xiàng)B錯(cuò)誤.答案:AC三、非選擇題:共54分.11.(10分)按下圖連接好電路,閉合開關(guān)S,發(fā)覺(jué)小燈泡不亮,緣由是;用電吹風(fēng)對(duì)NTC熱敏電阻吹一會(huì),會(huì)發(fā)覺(jué)小燈泡,緣由是;停止吹風(fēng),會(huì)發(fā)覺(jué);把熱敏電阻放入冷水中會(huì)發(fā)覺(jué).

解析:分析電路可知,閉合開關(guān)S,電路被接通,電磁鐵產(chǎn)生磁性,吸引銜鐵,使觸點(diǎn)接觸,小燈泡發(fā)光.假如發(fā)覺(jué)小燈泡不亮,可能是熱敏電阻阻值太大,導(dǎo)致電路中的電流太小,電磁鐵的磁性較弱,無(wú)法吸住銜鐵.用電吹風(fēng)對(duì)NTC熱敏電阻吹一會(huì),熱敏電阻的溫度上升,電阻減小,流過(guò)電磁鐵的電流增大,電磁鐵的磁性增加,從而吸住銜鐵,小燈泡發(fā)光.當(dāng)停止吹風(fēng)時(shí),溫度漸漸下降,熱敏電阻阻值漸漸增大,流過(guò)電磁鐵的電流漸漸減小,燈泡不會(huì)馬上熄滅.若把熱敏電阻放入冷水中,溫度突然下降,熱敏電阻阻值突然增大,小燈泡馬上熄滅.答案: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發(fā)光電吹風(fēng)對(duì)熱敏電阻加熱使其阻值變小,電路中電流增大,電磁鐵磁性增加吸住銜鐵小燈泡不會(huì)馬上熄滅小燈泡馬上熄滅12.(8分)在探討電磁感應(yīng)現(xiàn)象、探究感應(yīng)電流方向的規(guī)律時(shí),(1)在給出的實(shí)物圖中,將試驗(yàn)儀器連成完整的試驗(yàn)電路.(2)在試驗(yàn)過(guò)程中,除了弄清流入靈敏電流表的電流方向與指針偏轉(zhuǎn)方向之間的關(guān)系外,還必需弄清(選填“A”“B”或“A和B”)的繞制方向.

(3)閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片置于(選填“左”或“右”)端.

(4)下列能引起靈敏電流表指針偏轉(zhuǎn)的操作是.

A.開關(guān)閉合和斷開的瞬間B.閉合開關(guān)后,線圈A在B中上下快速移動(dòng)C.開關(guān)保持閉合,不變更滑動(dòng)變阻器滑片的位置D.斷開開關(guān),將滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)解析:(1)探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的試驗(yàn)電路分兩部分,電源、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器、線圈A組成閉合電路,靈敏電流表與線圈B組成另一個(gè)閉合電路.(2)在試驗(yàn)過(guò)程中,除了弄清流入靈敏電流表的電流方向與指針偏轉(zhuǎn)方向之間的關(guān)系之外,還應(yīng)弄清線圈A與線圈B的繞制方向.(3)由電路圖可知,閉合開關(guān)之前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片置于左端,此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大.(4)依據(jù)感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件可知,若要引起靈敏電流表指針偏轉(zhuǎn),則穿過(guò)線圈B的磁通量必需發(fā)生變更,開關(guān)閉合和斷開的瞬間,磁通量變更,故選項(xiàng)A正確.閉合開關(guān)后,線圈A在B中上下快速移動(dòng),也會(huì)導(dǎo)致磁通量變更,故選項(xiàng)B正確.開關(guān)保持閉合,不變更滑動(dòng)變阻器滑片的位置,磁通量不會(huì)變更,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤.斷開開關(guān),即使將滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng),也不會(huì)導(dǎo)致磁通量變更,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤.答案:(1)如圖所示.(2)A和B(3)左(4)AB13.(10分)如圖所示,用一根橫截面積為S0、電阻率為ρ的硬質(zhì)導(dǎo)線做成一個(gè)半徑為r的圓環(huán),圓環(huán)固定在水平面上,AC為圓環(huán)的一條直徑.在AC的左側(cè)存在一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向豎直向下,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間的變更率ΔBΔt=k(k(1)圓環(huán)中通過(guò)的感應(yīng)電流I的大小;(2)圖中A、C兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAC.解析:(1)依據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知,電路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=ΔBSΔt=12|k|πr依據(jù)電阻的確定式,有R=2π感應(yīng)電流I=ER=|(2)A、C兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于路端電壓UAC=I·12R=12E=14|k|π答案:(1)|k|rS04ρ14.(12分)如圖所示,粒子源能釋放出初速度為0,比荷均為qm=1.6×104C/kg的帶負(fù)電的粒子,粒子進(jìn)入水平方向的加速電場(chǎng)中,加速后的粒子正好能沿半徑方向垂直進(jìn)入一個(gè)半徑為r=0.1m的圓形磁場(chǎng)區(qū)域,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T,在圓形磁場(chǎng)區(qū)域右邊有一豎直屏,屏的高度h=353m,屏到磁場(chǎng)右側(cè)的距離l=0.2m,且屏中心與圓形磁場(chǎng)圓心位于同一水平線上解析:粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示.依據(jù)幾何學(xué)問(wèn)及牛頓其次定律得tanθ2=rR=故磁感應(yīng)強(qiáng)度肯定時(shí),粒子進(jìn)入磁場(chǎng)的速度越大,在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)角越小.若粒子恰好不飛出屏外,則加速電壓有最小值,此時(shí)粒子剛好打在屏的最下端B點(diǎn),依據(jù)帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)可知,粒子偏離原方向角度的正切值為tanθ=h2r+l,代入數(shù)據(jù),解得tan粒子偏離水平方向的夾角θ=60°=π3由幾何關(guān)系可知,此時(shí)粒子在磁場(chǎng)中對(duì)應(yīng)的軌跡半徑R=rtanπ-θ2帶電粒子在電場(chǎng)中加速,由動(dòng)能定理得qU=12mv2帶電粒子在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)時(shí),洛倫茲力供應(yīng)向心力,由牛頓其次定律可得qvB=mv聯(lián)立公式解得U=qB故加速電壓的最