2016-2017学年高中物理模块综合测评鲁科版选修.docx

模块综合测评(时间：60分钟，满分：100分)一、选择题(本大题共10个小题，每小题6分，共60分在每小题给出的四个选项中，第17题只有一项符合题目要求，第810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物理课上，老师做了一个奇妙的“跳环实验”如图1，她把一个带铁芯的线圈L、开关S和电源用导线连接起来后，将一金属套环置于线圈L上，且使铁芯穿过套环闭合开关S的瞬间，套环立刻跳起图1某同学另找来器材再探究此实验他连接好电路，经重复实验，线圈上的套环均未动对比老师演示的实验，下列四个选项中，导致套环未动的原因可能是()A线圈接在了直流电源上B电源电压过高C所选线圈的匝数过多D所用套环的材料与老师的不同【解析】金属套环跳起的原因是开关S闭合时，套环上产生感应电流与通电螺线管上的电流相互作用而引起的线圈接在直流电源上，S闭合时，金属套环也会跳起电压越高，线圈匝数越多，S闭合时，金属套环跳起越剧烈若套环是非导体材料，则套环不会跳起故选项A、B、C错误，选项D正确【答案】D2(2013北京高考)如图2所示，在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，金属杆MN在平行金属导轨上以速度v向右匀速滑动，MN中产生的感应电动势为E1；若磁感应强度增为2B，其他条件不变，MN中产生的感应电动势变为E2.则通过电阻R的电流方向及E1与E2之比E1E2分别为()图2Aca，21Bac，21Cac，12Dca，12【解析】金属杆垂直平动切割磁感线产生的感应电动势EBlv，判断金属杆切割磁感线产生的感应电流方向可用右手定则由右手定则判断可得，电阻R上的电流方向为ac，由EBlv知，E1Blv，E22Blv，则E1E212，故选项C正确【答案】C3如图3所示，一理想变压器原线圈匝数n11 000匝，副线圈匝数n2200匝，交流电源的电动势e311 sin(100t)V，电阻R88 ，电流表、电压表对电路的影响可忽略不计，则() 图3AA1的示数为0.20 ABV1的示数为311 VCA2的示数为0.75 ADV2的示数为44 V【解析】V1的示数为U1V220 V，U2n244 V，I20.5 A，I10.10 A.【答案】D4如图4所示，L为电阻很小的线圈，G1和G2为内阻不计且零点在表盘中央的电流计当开关S处于闭合状态时，两表的指针皆偏向右方那么当开关S断开时，将出现下面哪种现象()图4AG1和G2的指针都立即回到零点BG1的指针立即回到零点，而G2的指针缓慢地回到零点CG1的指针缓慢地回到零点，而G2的指针立即偏向左方后缓慢地回到零点DG1的指针立即偏向左方，然后缓慢地回到零点，而G2的指针缓慢地回到零点【解析】断开电路的瞬间，G2中电源提供的电流瞬间消失，线圈由于自感的作用，产生自感电动势，与G2构成自感回路，自感电流将通过G2，该电流与原来的电流方向相反，所以G1指针缓慢地回到零点，G2的指针瞬间回到左边再缓慢地回到零点【答案】C5(2016浙江高考)如图5所示，a、b两个闭合正方形线圈用同样的导线制成，匝数均为10匝，边长la3lb，图示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀增大，不考虑线圈之间的相互影响，则()图5A两线圈内产生顺时针方向的感应电流Ba、b线圈中感应电动势之比为91Ca、b线圈中感应电流之比为34Da、b线圈中电功率之比为31【解析】当磁感应强度变大时，由楞次定律知，线圈中感应电流的磁场方向垂直纸面向外，由安培定则知，线圈内产生逆时针方向的感应电流，选项A错误；由法拉第电磁感应定律ES及Sa：Sb91知，Ea9Eb，选项B正确；由R知两线圈的电阻关系为Ra3Rb，其感应电流之比为IaIb31，选项C错误；两线圈的电功率之比为PaPbEaIaEbIb271，选项D错误【答案】B6(2016天津高考)如图6所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，图中各电表均为理想电表下列说法正确的是()图6A当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，R1消耗的功率变大B当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电压表V示数变大C当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电流表A1示数变大 D若闭合开关S，则电流表A1示数变大，A2示数变大【解析】当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，滑动变阻器连入电路的电阻R变大，则副线圈所在电路的总电阻R总变大，因原、副线圈两端的电压U1、U2不变，则通过R1的电流I2变小，R1消耗的功率PR1IR1变小，选项A错误；R1两端的电压UR1I2R1变小，则电压表V的示数UVU2UR1变大，选项B正确；因通过原、副线圈的电流关系，I2变小，则I1变小，即电流表A1的示数变小，选项C错误；若闭合开关S，则副线圈所在电路的总电阻R总变小，通过副线圈的电流I2变大，则通过原线圈的电流I1变大，电流表A1的示数变大，R1两端的电压UR1I2R1变大，则R2 两端的电压UR2U2UR1变小，电流表A2的示数变小，选项D错误【答案】B7如图7甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为101，R120 ，R230 ，C为电容器，已知通过R1的正弦交流电如图乙所示，则()图7A交流电的频率为0.02 HzB原线圈输入电压的最大值为200 VC电阻R2的电功率约为6.67 WD通过R3的电流始终为零【解析】根据变压器的原理可知原、副线圈中电流的周期、频率相同，周期为0.02 s，频率为50 Hz，A错由图乙可知通过R1的电流最大值为Im1 A，根据欧姆定律可知其最大电压为Um20 V，再根据原、副线圈的电压之比等于匝数之比可知原线圈输入电压的最大值为200 V，B错因为电容器有通交流、隔直流的作用，所以有电流通过R3和电容器，D错根据正弦交流电的峰值和有效值关系及并联电路特点可知通过电阻R2的电流有效值为I，电压有效值为U，电阻R2的电功率为P2UI W6.67 W，C对【答案】C8(2014山东高考)如图8所示，将额定电压为60 V的用电器，通过一理想变压器接在正弦交变电源上闭合开关S后，用电器正常工作，交流电压表和交流电流表(均为理想电表)的示数分别为220 V和2.2 A以下判断正确的是() 【导学号：78870101】图8A变压器输入功率为484 WB通过原线圈的电流的有效值为0.6 AC通过副线圈的电流的最大值为2.2 AD变压器原、副线圈匝数比n1n2113【解析】根据变压器的变压规律，变流规律，正弦交变电流有效值和峰值的关系I，功率公式PIU和理想变压器的特点P1P2解决问题变压器的输入功率P1P2I2U22.260 W132 W，选项A错误；由得，选项D正确；由得I1I22.2 A0.6 A，选项B正确；根据I得副线圈上的电流的最大值I2mI22.2 A，选项C错误【答案】BD9阻值为10 的电阻接到电压波形如图9所示的交流电源上，以下说法正确的是()图9A电压的有效值为10 VB通过电阻的电流有效值为 AC电阻消耗电功率为5 WD电阻每秒钟产生的热量为10 J【解析】由ut图象，交流电压最大值为10 V，有效值为5V，A错误根据I，B正确再根据PI2R，C正确电阻每秒产生热量QPt5 J，故D错误【答案】BC10竖直放置的平行光滑导轨，其电阻不计，磁场方向如图10所示，磁感应强度B0.5 T，导体杆ab和cd的长均为0.2 m，电阻均为0.1 ，所受重力均为0.1 N，现在用力向上推导体杆ab，使之匀速上升(与导轨接触始终良好)，此时cd恰好静止不动，ab上升时下列说法正确的是()图10Aab受到的推力大小为2 NBab向上的速度为2 m/sC在2 s内，推力做功转化的电能是0.4 JD在2 s内，推力做功为0.6 J【解析】以ab、cd为整体可知向上推力F2mg0.2N，对cd可得BIlmg，所以I A1 A，设ab运动速度为v，则BlvI2R，所以vm/s2m/s，2 s内转化的电能W电I22Rt0.4 J，2 s内推力做的功WFFvt0.8 J.【答案】BC 二、非选择题(本题共3小题，共40分计算题要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)11(10分)我国的“嫦娥二号”探月卫星在发射1 533秒后进入近地点高度为200 km的地月转移轨道假设卫星中有一边长为50 cm的正方形导线框，由于卫星的调整由水平方向转至竖直方向，此时地磁场磁感应强度B4105 T，方向如图11所示图11(1)该过程中磁通量的改变量是多少？(2)该过程线框中有无感应电流？设线框电阻为R0.1 ，若有电流则通过线框的电量是多少？(sin 370.6，cos 370.8) 【导学号：78870102】【解析】 (1)设线框在水平位置时法线n方向竖直向上，穿过线框的磁通量1BScos 536.0106 Wb.当线框转至竖直位置时，线框平面的法线方向水平向右，与磁感线夹角143，穿过线框的磁通量2BScos 1438.0106 Wb该过程磁通量的改变量大小121.4105 Wb.(2)因为该过程穿过闭合线框的磁通量发生了变化， 所以一定有感应电流根据电磁感应定律得，.通过的电量为qt1.4104 C.【答案】(1)1.4105 Wb(2)有感应电流1.4104 C12(14分)一小型发电机的输出电压保持240 V不变，发电机输出电压先经一升压变压器升压后经远距离输送，到达用户前又经降压变压器降压，降压后直接向用户供电已知用户得到的电压为220 V，用电总功率为220 kW.已知升压变压器与降压变压器原、副线圈的匝数比分别为125和201.求此时发电机的输出功率 【导学号：78870103】【解析】如图：由PIU，I4 A103 A由n3n4U3U4U3U4220 V4 400 V由n3n4I4I3I3I4 A50 A由U2U125240 V6 000 VI2I350 A电源输出功率PI2U2506 000 W3.0105 W.【答案】3.0105 W13(16分)(2016镇安中学检测)交流发电机的原理如图12甲所示，闭合的矩形线圈放在匀强磁场中，绕OO轴匀速转动，在线圈中产生的交变电流随时间变化的图象如图12乙所示，已知线圈的电阻为R2.0 ，求： 【导学号：78870104】甲 乙图12(1)通过线圈导线的任一个横截面的电流的最大值是多少？(2)矩形线圈转动的周期是多少？(3