1、1模块终结测评(一)本试卷分第 卷(选择题)和第 卷(非选择题)两部分,共 100 分,考试时间 90 分钟 .第 卷(选择题 共 36 分)一、选择题(本题共 12 小题,每小题 3 分,共 36 分 .在每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项符合题意,有的有多个选项符合题意,全部选对的得 3 分,选对但不全的得 2 分,选错或不答的得 0 分)1.(多选)下列应用中与涡流有关的是 ( )A.高频感应冶炼炉B.金属探测器C.电磁灶D.闭合线圈在匀强磁场中转动,切割磁感线产生电流2.一只“220V 100W”的灯泡接在 u=311sin314t(V)的交变电源上,则下列判断错误的是( )A.
2、在 1min 内,灯泡上产生的热量是 22000JB.与灯泡串联的电流表的示数为 0.45AC.与灯泡并联的电压表的示数为 220VD.通过灯泡的电流的表达式为 i=0.64sin314t(A)3.唱卡拉 OK 用的话筒内有传感器,其中有一种是用动圈式的,它的工作原理是在弹性膜片后面粘接一个轻小的闭合线圈,线圈处于永磁体的磁场中,当声波使膜片前后振动时,就将声音信号转变为电信号 .下列说法正确的是 ( )A.该传感器是根据电流的磁效应原理工作的B.该传感器是根据电磁感应原理工作的C.膜片振动时,穿过金属线圈的磁通量不变D.膜片振动时,金属线圈中不会产生感应电动势4.如图 M-1-1 所示,两条
3、足够长的平行金属导轨水平放置,导轨的一端接有电阻和开关,导轨光滑且电阻不计,匀强磁场的方向与导轨平面垂直,金属杆 ab 置于导轨上 .当开关 S 断开时,在杆 ab 上作用一水平向右的恒力 F,使杆 ab 向右运动进入磁场 .一段时间后闭合开关并开始计时,金属杆在运动过程中始终与导轨垂直且接触良好 .金属杆 ab 的 v-t 图像不可能是图M-1-2 中的 ( )图 M-1-12图 M-1-25.(多选)在如图 M-1-3 甲所示的虚线框内有匀强磁场,设图示磁场方向为正,磁感应强度随时间变化规律如图乙所示 .边长为 l、电阻为 R 的正方形线框 abcd 有一半处在磁场中,磁场方向垂直于线框平
4、面,此时线框 ab 边的发热功率为 P,则下列说法正确的是 ( )图 M-1-3A.磁感应强度 B0=T2l2 PRB.线框中感应电流为 I=2PRC.线框 cd 边的发热功率为 PD.a 端电势高于 b 端电势6.(多选)2017山东淄博期中为了减少输电线路中的电力损失,发电厂发出的电通常是经过升压变电站升压后输送,再经过降压变电站将高压变为低压 .某降压变电站将电压U0=11000 sin100 t(V)的交流电降为 220V 供居民小区用电,则该变电站的变压器 ( )2A.原、副线圈匝数比为 50 1B.副线圈中电流的频率是 50HzC.原线圈的导线比副线圈的要粗D.原线圈中的电流等于居
5、民小区各用电器电流的总和7.(多选)如图 M-1-4 所示的电路中,电容器的电容为 C、带电荷量为 q,线圈匝数为 n、横截面积为 S、电阻为 r,线圈处于一个磁感应强度均匀减小的匀强磁场中,磁感应强度方向水平向右且与线圈平面垂直,电路中两个定值电阻的阻值分别为 r 和 2r.下列说法正确的是 ( )图 M-1-4A.电容器上极板带正电B.电容器下极板带正电C.磁感应强度随时间的变化率为qnSCD.磁感应强度随时间的变化率为2qnSC38.如图 M-1-5 所示,交流电流表 A1、A 2、A 3分别与电阻 R1、电容器 C 和电感线圈 L 串联后接在正弦式交流电源上,交流电流表 A4与电阻 R
6、2串联后接在理想变压器副线圈的两端 .如果保持供电电压的最大值不变,而增大供电电压的频率,则电流表示数不变的是 ( )图 M-1-5A.A1和 A2 B.A1和 A4C.A3和 A2 D.A3和 A49.2017福州三中检测如图 M-1-6 所示是一种理想自耦变压器示意图,线圈绕在一个圆环形的铁芯上, P 是可移动的滑动触头, A、 B 间接交流电压 U,输出端连接了两个相同的灯泡 L1和 L2,Q 为滑动变阻器的滑片 .当开关 S 闭合, P 处于如图所示的位置时,两灯均能发光 .下列说法正确的是 ( )图 M-1-6A.将 P 沿逆时针方向移动,两灯均变暗B.P 不动,将 Q 向左移动,两
7、灯均变亮C.P 不动,将 Q 向右移动,输入功率变大D.断开开关 S,L1将变暗10.(多选)由粗细相同、同种材料制成的 A、 B 两线圈分别按图 M-1-7 甲、乙两种方式放入匀强磁场中,甲、乙两图中的磁场方向均垂直于线圈平面, A、 B 线圈的匝数比为 2 1,半径之比为 2 3,当两图中的磁场都随时间均匀变化时 ( )图 M-1-7A.甲图中, A、 B 两线圈中电动势之比为 2 3B.甲图中, A、 B 两线圈中电流之比为 3 2C.乙图中, A、 B 两线圈中电动势之比为 8 94D.乙图中, A、 B 两线圈中电流之比为 2 311.如图 M-1-8 所示,除导体棒 ab 可动外,
8、其余部分均固定不动,甲图中的电容器 C 原来不带电 .设导体棒、导轨和直流电源的电阻均可忽略,导体棒和导轨间的摩擦也不计,图中装置均在水平面内,且都处于方向垂直于水平面(即纸面)向下的匀强磁场中,导轨足够长 .现给导体棒 ab 一个向右的初速度 v0,在甲、乙、丙三种情况下,导体棒 ab 的最终运动状态是 ( )图 M-1-8A.三种情形下导体棒 ab 最终都做匀速运动B.甲、丙中, ab 棒最终将以不同速度做匀速运动;乙中, ab 棒最终静止C.甲、丙中, ab 棒最终将以相同速度做匀速运动;乙中, ab 棒最终静止D.三种情形下导体棒 ab 最终都静止12.(多选)如图 M-1-9 甲所示
9、,一个半径为 r1、匝数为 n、电阻值为 R 的圆形金属线圈与阻值为 2R 的电阻 R1连接成闭合回路,导线的电阻不计 .在线圈中半径为 r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场(未画出),磁感应强度 B 随时间 t 变化的图线如图乙所示,图线在横、纵轴上的截距分别为 t0和 B0.在 0 到 t1时间内,下列说法正确的是 ( )图 M-1-9A.R1中电流的方向由 a 到 bB.电流的大小为n B0r223Rt0C.线圈两端的电压为n B0r223t0D.通过电阻 R1的电荷量为n B0r22t13Rt0请将选择题答案填入下表:题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1
10、2 总分答案第 卷(非选择题 共 64 分)二、实验题(本题共 2 小题,13 题 6 分,14 题 9 分,共 15 分)13.在研究光敏电阻的阻值与光照强弱的关系时:5(1)应将多用电表的选择开关置于 挡; (2)将红表笔插入 (选填“ +”或“ -”)接线孔; (3)将光敏电阻接在多用电表的两表笔上,用光照射光敏电阻时表针的偏角为 ,现用手掌挡住部分光线,表针的偏角变为 ,则可判断 (选填“ ”“ ,则杆先做加速度减小的加速运动后做匀速运动,选项 B 正确,只有选项B2L2vRD 不可能 .5.BC 解析由题图乙可知,线框中产生的感应电动势恒定,线框 ab 边的发热功率为 P= ,E24
11、R感应电动势 E= S= = ,所以 B0= ,A 错误;由 P= I2R 可得线框中的感应电流 I=2 B t 2B0T l22B0l2T 2Tl2 PR 14,B 正确; cd 边电阻等于 ab 边电阻,而两边流过的电流相等,因此发热功率相等,C 正确;PR由楞次定律可判断,线框中感应电流方向为 adcba 方向,因此 a 端电势比 b 端电势低,D 错误 .6.AB 解析原线圈电压的有效值为 U1=11000V,由 = 得, = ,选项 A 正确;变压器不改变U1U2n1n2 n1n2501交流电的频率,故选项 B 正确;由 = 得,副线圈的电流大,要想导线发热少,导线要粗一些n1n2I
12、2I1(使电阻较小),故选项 C 错误;居民小区各用电器电流的总和应该等于副线圈中的电流,选项D 错误 .7.BD 解析由图可知,向右的磁场均匀减小,根据楞次定律,电容器下极板带正电,选项 A错误,选项 B 正确;由 C= 得,电容器两端的电压即电源的路端电压,为 U= ,由闭合电路欧姆qU qC定律可知,感应电动势 E=2U= ,根据法拉第电磁感应定律有 E=n S,联立得 = ,选项 C 错2qC B t B t2qnSC误,选项 D 正确 .8.B 解析随着交变电流频率的增大,电阻元件的阻抗(电阻)不变,电感元件的感抗增大,电容器的容抗减小,根据欧姆定律可得:通过电阻的电流不变,通过电容
13、器的电流变大,通过电感线圈的电流变小,由于供电电压的最大值不变,原、副线圈的匝数比不变,故电流表 A4的示数也不变,选项 B 正确 .99.B 解析当 P 沿逆时针方向移动时,副线圈的匝数 n2增大,由 = 知, U2增大,L 1、L 2两灯U1U2n1n2均变亮,选项 A 错误;当 P 不动, Q 向左移动时, U2不变, R 减小,L 1、L 2两端的电压增大,两灯泡变亮,选项 B 正确;当 P 不动, Q 向右移动时, U2不变, R 增大, R 总 增大,变压器的输出功率P2= 减小,而 P1=P2,故 P1减小,选项 C 错误;断开开关 S,则负载电阻增大,通过 R 的电流减U22R
14、总小, R 两端的电压减小,故 L1两端的电压增大,L 1将变亮,选项 D 错误 .10.BCD 解析图甲中,设有界磁场的面积为 S,则线圈 A 产生的电动势 EA=n1 S,电阻 B tRA= ,B 产生的电动势 EB=n2 S,电阻 RB= ,因此 = = ,电流之比为 = = ,An12r1S B t n22r2S EAEBn1n221 IAIBEAEB RBRA32错误,B 正确;图乙中, A 产生的电动势 EA=n1 ,B 产生的电动势 EB=n2 ,因此 B t r21 B t r22= = ,电流之比 = = ,C、D 正确 .E AE Bn1n2 r21r2289 IAIBEA
15、EB RBRA2311.B 解析题图甲中 ab 棒运动后给电容器充电,当电容器极板间电压与导体棒产生的感应电动势相等时, ab 棒向右做匀速运动;题图乙中构成了回路,最终棒的动能完全转化为电热,棒停止运动;题图丙中棒先向右减速为零,然后反向加速至匀速,故选项 B 正确 .12.BD 解析由图像分析可知,0 到 t1时间内,由法拉第电磁感应定律有 E=n =n S,面 t B t积 S= ,由闭合电路欧姆定律有 I1= ,联立可得通过电阻 R1的电流大小为 I1= ,由r22E2R+R n B0r223Rt0楞次定律可判断通过电阻 R1的电流方向为从 b 到 a,选项 A 错误,选项 B 正确;
16、线圈两端的电压大小为 U=I12R= ,选项 C 错误;通过电阻 R1的电荷量为 q=I1t1= ,选项 D 正确 .2n B0r223t0 n B0r22t13Rt013.(1)欧姆 (2)+ (3) (4)OFF 或交流电压最高14.(1)减小 (2)红解析当门打开时, R3受红外线照射,电阻减小,从而使并联电路电阻减小,总电阻减小,总电流增大, R2两端的电压减小,通过 R2的电流减小,故通过 R3的电流增大,线圈产生的磁场增强,吸引衔铁,红灯亮 .15.(1)BL (2) BL (3)2gh34 2gh B2L22ghgR解析(1) cd 边刚进入磁场时,线框的速度 v= ,2gh线框
17、中产生的感应电动势 E=BLv=BL .2gh(2)此时线框中的电流 I= ,ER由右手定则可知,通过 cd 边的电流方向为 d c,故 c 点电势较高 .c、 d 两点间的电势差 U=I = BL .(34R)34 2gh(3)安培力 F=BIL= ,B2L22ghR10根据牛顿第二定律得 mg-F=ma,又 a=0,联立解得 m= .B2L22ghgR16.5 1解析把负载电阻接在 U=20V 的直流电源上,有 P=U2R将负载电阻接在理想变压器的次级电路中,有 =P2U22R变压器的输入电压 U1= V1002又 =n1n2U1U2联立解得变压器的原、副线圈的匝数之比 = .n1n251
18、17.(1)2NBl2 (2) (3)4N2B2l3r+R 4NBl23(r+R)解析(1) bc、 ad 边的运动速度 v= ,l2线圈切割磁感线时产生的感应电动势 Em=2NB2lv=4NBlv=2NBl2.(2)电流 Im= ,Emr+Rbc 边切割磁感线时所受安培力 F=2NBIml= .4N2B2l3r+R(3)一个周期内,通电时间 t= T49R 上消耗的电能 W= RtI2m根据有效值的定义 W=I2RT解得 I= .4NBl23(r+R)18.(1)0.6V (2)4m/s (3)3m/s 2解析(1)当棒的速度 v=2m/s 时,棒中产生的感应电动势 E=Bdv=1V,此时电路中的电流 I= =1A,ER+r所以电阻 R 两端的电压 U=IR=0.6V.(2)根据 Q=I2Rt R 可知,在棒下滑的整个过程中金属棒中产生的热量Q2= Q1=0.4J,rR设棒到达导轨最底端时的速度为 v2,根据能量守恒定律,有mgLsin= m +Q1+Q2,12v22解得 v2=4m/s.(3)棒到达导轨最底端时回路中产生的感应电流 I2= =2A,Bdv2R+r根据牛顿第二定律有 mgsin-BI 2d=ma,11联立解得 a=3m/s2.
