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1、模块综合测评(二)(时间：60分钟满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题6分，共60分在每小题给出的四个选项中，第16题只有一项符合题目要求，第710题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1如图1甲所示，一闭合线圈置于磁场中，若磁感应强度B随时间变化的规律如图乙所示，线圈中感应电动势E随时间t变化的图象是() 【导学号：05002180】图1【解析】由ES可知，因磁感应强度B随时间变化的变化率是分段恒定的，因此电动势E随时间变化的规律也是分段恒定的，故D正确【答案】D2如图2所示电路中，线圈L与灯泡LA并联，当合上开关S后灯LA正常发光已知，线
2、圈L的电阻小于灯泡LA的电阻则下列现象可能发生的是()图2A当断开S时，灯泡LA立即熄灭B当断开S时，灯泡LA突然闪亮一下，然后逐渐熄灭C若把线圈L换成电阻，断开S时，灯泡LA逐渐熄灭D若把线圈L换成电阻，断开S时，灯泡LA突然闪亮一下，然后逐渐熄灭【解析】当断开S时，线圈L产生断电自感，灯泡LA突然闪亮一下，然后逐渐熄灭，B项正确，A项错误；若把线圈L换成电阻，断开S时，灯炮LA立即熄灭，C、D均错误【答案】B3通过理想变压器给用电器供电，电路如图3甲所示，变压器初级线圈匝数n11 000匝，两次级线圈的匝数分别为n250匝、n3100匝在初级线圈ab端接如图乙所示的交变电流，下列说法正确的
3、是() 【导学号：05002181】甲乙图3A交流电的频率为100 HzBU250 V，U3100 VCI1I2120D闭合开关S，则I1增大【解析】交流电的周期为0.02 s，频率为50 Hz，选项A错误；根据变压器的匝数与电压比可知，U2 V25 V；U3 V50 V，选项B错误；因电流与匝数之间满足：I1n1I2n2I3n3，故选项C错误；闭合开关S，则I3变大，根据I1n1I2n2I3n3可知I1增大，选项D正确【答案】D4如图4所示，接在家庭电路上的理想降压变压器给小灯泡L供电，如果将原、副线圈减少相同匝数，其他条件不变，则()图4A小灯泡变亮B小灯泡变暗C原、副线圈两端电压的比值不
4、变D通过原、副线圈电流的比值不变【解析】由于家庭电路上理想变压器为降压变压器，故n1n2，当原、副线圈减少相同的匝数时，其变压比变大，根据，U1一定，U2变小，故小灯泡变暗，选项A错误，选项B正确；由知，原、副线圈电压的比值变大，选项C错误；根据，则通过原、副线圈电流的比值变小，选项D错误【答案】B5为了能安全对某一高电压U、大电流I的线路进行测定，图中接法可行的是(绕组匝数n1n2)()【解析】电流互感器是将大电流变成便于测量的小电流，由知I2I1，副线圈的匝数应大于原线圈的匝数且测量时应串联在被测电路中，A、C错误；电压互感器是将高电压变成低电压，由知U2U1，n1应大于n2，且测量时应并
5、联在待测电路中，B正确，D错误【答案】B6如图5所示，A是长直密绕通电螺线管小线圈B与电流表连接，并沿A的轴线Ox从O点自左向右匀速穿过螺线管A.下面4个选项能正确反映通过电流表中电流I随x变化规律的是() 【导学号：05002182】图5【解析】通电螺线管产生稳定的磁场，磁场特征为：两极附近最强且不均匀，管内场强近似匀强当小线圈穿过两极时，因磁场不均匀，故穿过小线圈的磁通量发生变化，产生感应电流，且因磁场的变化不同，故在小线圈中感应出方向相反的电流，小线圈在螺线管内部运动时，因穿越区域的磁感应强度不变，小线圈中没有感应电流产生【答案】C7有人设计了一个汽车“再生能源装置”，原理简图如图6甲所
6、示当汽车减速时，线圈受到辐向磁场的阻尼作用帮助汽车减速，同时产生电能储存备用图甲中，线圈匝数为n，ab长度为L1，bc长度为L2.图乙是此装置的侧视图，切割处磁场的磁感应强度大小恒为B，有理想边界的两个扇形磁场区边线夹角都是90.某次测试时，外力使线圈以角速度逆时针匀速转动，线圈中电流i随时间t变化的图象如图丙所示(I为已知量)，取ab边刚开始进入右侧的扇形磁场时刻t0，不计线圈转轴处的摩擦，则()图6A线圈在图乙所示位置时，线圈中电流方向为abcdaB线圈在图乙所示位置时，线圈产生电动势的大小为nBL1L2C外力做功的平均功率为D闭合电路的总电阻为【解析】根据右手定则或者楞次定律和安培定则，
7、可以判定当线圈在图乙位置时，线圈中的电流方向为abcda，所以A正确当线圈在图乙位置时，ab边和cd边同时切割磁感线，产生的都是沿abcda方向的感应电流，所以线圈在此位置时产生的电动势为ab边产生的电动势的两倍，且线圈绕O1O2轴匀速转动，ab边的切割速度v，则En2BL1nBL1L2，总电阻R，所以B错误，D正确根据能量守恒定律，外力做功的平均功率等于电路中的电功率，取一个周期T，P，所以C正确【答案】ACD8电吉他中电拾音器的基本结构如图7所示，磁体附近的金属弦被磁化，因此弦振动时，在线圈中产生感应电流，电流经电路放大后传送到音箱发出声音下列说法正确的有() 【导学号：05002183】
8、图7A选用铜质弦，电吉他仍能正常工作B取走磁体，电吉他将不能正常工作C增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势D弦振动过程中，线圈中的电流方向不断变化【解析】铜不能被磁化，铜质弦不能使电吉他正常工作，选项A错误；取走磁体后，弦的振动无法通过电磁感应转化为电信号，音箱不能发声，选项B正确；增加线圈匝数，根据法拉第电磁感应定律EN知，线圈的感应电动势变大，选项C正确；弦振动过程中，线圈中感应电流的磁场方向发生变化，则感应电流的方向不断变化，选项D正确【答案】BCD9如图8所示，在同一水平面内有两根足够长的光滑水平金属导轨，间距为20 cm，电阻不计，其左端连接一阻值为10 的定值电阻两导轨之间存在着
9、磁感应强度为1 T的匀强磁场，磁场边界虚线由多个正弦曲线的半周期衔接而成，磁场方向如图一接入电阻阻值为10 的导体棒AB在外力作用下以10 m/s的速度匀速向右运动，交流电压表和交流电流表均为理想电表，则()图8A电流表的示数是 AB电压表的示数是1 VC导体棒运动到图示虚线CD位置时，电流表示数为零D导体棒上消耗的热功率为0.1 W【解析】当导体棒切割磁感线时，产生的感应电动势为EBLv，由于L按正弦规律变化，这个过程产生正弦式电流，磁场方向变化时，电流方向变化，所以回路中产生的是正弦式交变电流产生的感应电动势的最大值EmBLv12010210 V2 V，则电动势的有效值E2 V，电流表的示
10、数I A0.1 A；电压表测量R两端的电压，则UIR1 V，故A错误，B正确；电流表示数为有效值，一直为0.1 A，故C错误；导体棒上消耗的热功率P W0.1 W，故D正确【答案】BD10如图9甲所示，一光滑的平行金属导轨AB、CD竖直放置，AB、CD相距L，在A、C之间接一个阻值为R的电阻；在两导轨间的abdc矩形区域内有垂直导轨平面向里、高度为5h的有界匀强磁场，磁感应强度为B.一质量为m、电阻为r、长度也为L的导体棒放在磁场下边界ab上(与ab边重合)现用一个竖直向上的力F拉导体棒使它由静止开始向上运动，导体棒刚要离开磁场时恰好做匀速直线运动，导体棒与导轨始终垂直且保持良好接触，导轨电阻
11、不计F随导体棒与初始位置的距离x变化的情况如图乙所示，下列判断正确的是() 【导学号：05002184】甲乙图9A导体棒离开磁场时速度大小为B离开磁场时导体棒两端电压为C导体棒经过磁场的过程中，通过电阻R的电荷量为D导体棒经过磁场的过程中，电阻R产生焦耳热为【解析】导体棒刚要离开磁场时，做匀速直线运动，则3mgmgBL，可求得v，A错；由3mgmgBL知U，B对；导体棒经过磁场的过程中，通过电阻R的电荷量q，C错；导体棒经过磁场的过程中，产生的总热量为Q，由能量守恒得：2mgh3mg4hmg5hmv2Q总，知QRQ总，D对【答案】BD二、非选择题(本题3小题，共40分按题目要求作答)11(10
12、分)(1)按图10所示连接好电路，合上S和S，发现小灯泡不亮，用电吹风对热敏电阻吹一会儿，会发现小灯泡发光了，原因是_图10(2)若将热敏电阻换成光敏电阻，合上S和S，发现小灯泡发光，用黑纸包住光敏电阻后，小灯泡熄灭，其原因是_.【解析】(1)热敏电阻阻值较大，左侧电路电流较小，电磁铁磁性较弱，吸不住衔铁，小灯泡不亮，电吹风对热敏电阻加热，使其阻值变小，电路中电流增大，电磁铁磁性增强吸住衔铁，使上、下触点接触，小灯泡发光；(2)用黑纸包住去敏电阻后，光敏电阻的阻值增大，左侧电路电流减小，电磁铁磁性变弱，使上、下触点断开，造成小灯泡熄灭【答案】见解析12(15分)如图11甲所示，一固定的矩形导体
13、线圈水平放置，线圈的两端接一只小灯泡，在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场已知线圈的匝数n100匝，总电阻r1.0 ，所围成矩形的面积S0.040 m2，小灯泡的电阻R9.0 ，磁场的磁感应强度按如图乙所示的规律变化，线圈中产生的感应电动势瞬时值的表达式为enBmScos t，其中Bm为磁感应强度的最大值，T为磁场变化的周期，不计灯丝电阻随温度的变化，求： 【导学号：05002185】甲乙图11(1)线圈中产生感应电动势的最大值；(2)小灯泡消耗的电功率；(3)在磁感应强度变化的0的时间内，通过小灯泡的电荷量【解析】(1)由图象知，线圈中产生的交变电流的周期T102 s，所以E
14、mnBmS8.0 V.(2)电流的最大值Im0.80 A有效值I A小灯泡消耗的电功率PI2R2.88 W.(3)在0时间内，电动势的平均值平均电流流过灯泡的电荷量Qt103 C.【答案】103 C13(15分)如图12甲所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为的绝缘斜面上，两导轨间距为L.M、P两点间接有阻值为R的电阻一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下导轨和金属杆的电阻可忽略让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦图12(1)由b向a方向看到的装置如图乙所示，请在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图； (2)在加速下滑过程中，当ab杆的速度大小为v时，求ab杆中的电流及其加速度的大小；(3)求在下滑过程中，ab杆可以达到的速度最大值【解析】 (1
