2014-2015学年高中物理 模块综合检测卷(二) 粤教版选修

模块综合检测卷(二)(测试时间：50分钟评价分值：100分)一、单项选择题(本大题共4小题，每小题4分，共16分在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)1如图所示一个矩形线圈abcd放在垂直纸面向里的匀强磁场中，在进行下列操作时，整个线圈始终处于磁场之内，线圈中能产生感应电流的是()A线圈沿纸面向右移动B线圈沿纸面向下移动C线圈垂直纸面向外移动D线圈以ab边为轴转动解析：产生感应电流的条件是：穿过闭合回路的磁通量发生变化因此无论线圈如何运动，关键是看其磁通量是否变化，从而判断出是否有感应电流产生A、B、C，由于磁场是匀强磁场，把线圈向右拉动，或向上拉动，或垂直纸面向外运动，其磁通量均不变化，均无感应电流产生，故A、B、C错误；D.当线圈绕ab边转动时，其磁通量发生变化，故有感应电流产生，故D正确答案：D2如图所示，在能够绕竖直轴自由转动的横杆两端，固定着A、B两个铝环，其中铝环A闭合，B不闭合，则()A当条形磁铁插入A环时，A环中产生感应电流同时远离磁铁B当条形磁铁插入A环时，A环中产生感应电流同时靠近磁铁C当条形磁铁插入B环时，B环中产生感应电流同时远离磁铁D当条形磁铁插入B环时，B环中产生感应电流同时靠近磁铁解析：如果金属环闭全，穿过闭合回路的磁通量发生变化，闭合回路中会产生感应电流，感应电流受到磁场力的作用，横杆转动；如果金属环不闭合，穿过它的磁通量发生变化时，只产生感应电动势，而不产生感应电流，环不受力的作用，杆不转动由题意可知，A环闭合，B环不闭合；当条形磁铁插入A环时，A环中产生感应电流，从而阻碍磁通量的增加，所以会远离磁铁，故A正确，B错误；当条形磁铁插入B环时，B环中不会产生感应电流，则磁铁不会转动，故C、D错误答案：A3如图所示，理想变压器的原线圈接u11 000 sin 100 t(V)的交变电压，副线圈通过电阻r6 的导线对“220 V,880 W”的电器RL供电，该电器正常工作由此可知()A原、副线圈的匝数比为501 B交变电压的频率为100 HzC副线圈中电流的有效值为4 A D变压器的输入功率为880 W解析：输入电压的有效值为11 000 V，用电器的额定电压为220 V，所以变压器的输出电压大于220 V，原、副线圈的匝数比小于501，故A错误；B.由输入电压的表达式知，f 50 Hz，故B错误；C.副线圈中的电流与用电器中的电流相同，I4 A，故C正确；D.变压器的输出功率为用电器的功率和导线电阻损耗的功率之和，大于880 W，所以变压器的输入功率大于880 W，故D错误答案：C4如图所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度为B、电阻为R、半径为L、圆心角为45的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O轴以角速度匀速转动(O轴位于磁场边界)则线框内产生的感应电流的有效值为()A. B. C. D.解析：交流电流的有效值是根据电流的热效应得出的，线框转动周期为T，而线框转动一周只有的时间内有感应电流，则有2RI2RT，所以I，所以D正确答案：D二、双项选择题(本题共5小题，每题6分，共30分在每小题给出的四个选项中有两个选项正确，全部选对得6分，漏选得3分，错选或不选得0分)5电流互感器和电压互感器如图所示.其中n1、n2、n3、n4分别为四组线圈的匝数，a、b为两只交流电表，则()AA为电流互感器，且n1n2，a是电流表BA为电压互感器，且n1n2，a是电压表CB为电流互感器，且n3n4，b是电流表DB为电压互感器，且n3n4，b是电压表解析：变压器的匝数与电压成正比，与电流成反比，安全起见，要求电压表和电流表都不能超过最大量程串联在火线上的是电流互感器，因为电流与匝数成反比，为了安全，要求n1n2，a是电流表，A正确，C错误；并联在输电线上的是电压互感器，因为电压与匝数成正比，为了安全，要求n3n4，b是电压表，B错误，D正确答案：AD6如图是远距离输电的示意图，则电压U1、U2、U3、U4之间的关系是()AU1U2 BU2U3CU3U4 DU3U1U2解析：由图可知，左边是升压变压器，则U1U2，由于输电线电阻，导致U3U2；右边则是降压变压器，所以U3U4, 故B、C正确，A、D错误答案：BC7如图所示，电路甲、乙中，电阻R和自感线圈L的电阻值都很小，接通S，使电路达到稳定，灯泡D发光，则()A在电路甲中，断开S，D将逐渐变暗B在电路甲中，断开S，D将先变得更亮，然后渐渐变暗C在电路乙中，断开S，D将渐渐变暗D在电路乙中，断开S，D将变得更亮，然后渐渐变暗解析：电感总是阻碍电流的变化线圈中的电流增大时，产生自感电流的方向与原电流的方向相反，抑制增大；线圈中的电流减小时，产生自感电流的方向跟原电流的方向相同，抑制减小A在电路甲中，断开S，由于线圈阻碍电流变小，导致D将逐渐变暗故A正确；B在电路甲中，由于电阻R和自感线圈L的电阻值都很小，所以通过灯泡的电流比电阻的电流小，当断开S时，D将不会变得更亮，但会渐渐变暗故B错误；C在电路乙中，由于电阻R和自感线圈L的电阻值都很小，所以通过灯泡的电流比线圈的电流小，断开S时，由于线圈阻碍电流变小，导致D将变得更亮，然后逐渐变暗故C错误；D在电路乙中，由于电阻R和自感线圈L的电阻值都很小，所以通过灯泡的电流比线圈的电流小，断开S时，由于线圈阻碍电流变小，导致D将变得更亮，然后逐渐变暗故D正确答案：AD8某小型发电机产生的交变电动势为e50sin 100 t(V)，对此电动势，下列表述正确的有()A最大值是50 V B频率是100 HzC有效值是25 V D周期是0.02 s9如图，在水平光滑桌面上，两相同的矩形刚性小线圈分别叠放在固定的绝缘矩形金属框的左右两边上，且每个小线圈都各有一半面积在金属框内，在金属框接通逆时针方向电流的瞬间()A两小线圈会有相互靠拢的趋势B两小线圈会有相互远离的趋势C两小线圈中感应电流都沿顺时针方向D左边小线圈中感应电流沿顺时针方向，右边小线圈中感应电流沿逆时针方向解析：根据右手螺旋定则可知，导线通电瞬间，左、右线圈的磁通量均增大，根据楞次定律可知，线圈的感应电流方向都是顺时针方向，再由同向电流相互吸引，异向电流相互排斥，知两线圈的运动情况是相互远离故B、C正确，A、D错误答案：BC三、非选择题(本大题3小题，共54分按题目要求作答解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤只写出最后答案的不能得分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)10(12分)酒精测试仪用于机动车驾驶人员是否酗酒及其他严禁酒后作业人员的现场检测它利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器，酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度的变化而变化在如图所示的电路中，不同的酒精气体浓度对应着传感器的不同电阻这样，电压表的指针就与酒精气体浓度有了对应关系如果二氧化锡半导体型酒精气体传感器电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比，那么，电压表示数U与酒精气体浓度c之间的对应关系U越大，表示c _(填“越大”或“越小”)，c与U _(填“成正比例”或“不成正比例”)解析：酒精气体传感器和定值电阻串联在电路中，电压表测R0两端的电压，酒精气体传感器的电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比，测试到的酒精气体浓度越大则传感器的电阻的倒数越大，所以传感器的电阻越小，根据欧姆定律可知通过传感器的电流越大，R0和右边定值电阻两端的电压越大，传感器两端的电压越小，所以U越大表示c越大，但是c与U不成正比答案：越大不成正比11(20分)半径为r的光滑圆形轨道由金属材料制成，电阻为R，轨道平面水平空间有分布均匀且随时间变化的匀强磁场，磁场方向竖直向上，如图甲所示磁感应强度B的变化规律如图乙所示求：(1)tT和tT时圆环上感应电动势的大小及感应电流的方向(2)在0到T时间内，通过金属环的电荷量是多少？解析：(1)由图乙可知，在tT时，磁感应强度B随时间t均匀增强，根据法拉第电磁感应定律，有：E，又圆的面积为：Sr2 ， 解得：Er2根据楞次定律，感应电流的方向沿顺时针方向；在tT时，磁场稳定不变，通过圆环所围面积内的磁通量不再改变，0，因而感应电动势E0(2)通过金属环的电荷量：qItt答案：(1)tT时圆环上感应电动势的大小为Er2，感应电流的方向沿顺时针方向；tT时圆环上感应电动势为零，没有感应电流；(2)在0到T时间内，通过金属环的电荷量是12.(24分)如图所示，L1、L2为水平放置的光滑的平行导电导轨，间距L为0.50 m，其间接有电阻R阻值为5.0 ，处于竖直方向的匀强磁场中，磁感应强度B为0.50 T一质量m为0.10 kg的导体棒ab在大小为0.20 N的水平恒力F作用下，由静止开始沿导轨滑动，导体棒与导轨的电阻均不计，求：(1)导体棒ab运动所能达到的最大速度vm；(2)导体棒ab达到最大速度后系统的发热功率P；(3)导体棒ab由静止开始运动2.0 m的过程中，流过电阻R的电荷量Q.解析：(1)导体棒运动过程产生的最大电动势：EBLvm；由欧姆定律：I；金属杆所受安培力：F安BIL；由于金属杆匀速运动：F安F；由式解得：vm16 m/s.(2)导体棒ab达到最大速度后系统的发热功率P与牵引力的功率相等，即：PFvm0.216 W3.2 W.(3)导体棒ab由静止开始运动2.0 m的过程中设平均电流为，时间为t，则：，流过电阻R的电荷量Q：Qtt，代入数据得：Q0.1 C.答案：(1)导体棒ab运动所能达到的最大速度vm16 m/s；(2)导体棒ab达到最大速度后系统的发热功率是3.2 W；(3)导体棒ab由静止开始运动2.0 m的过程中，流过电阻R的电荷量为0.1 C.