2018_2019学年高中物理模块学业测评（一）新人教版.docx

模块学业测评(一)本试卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分.第卷40分,第卷60分,共100分,考试时间90分钟.第卷(选择题共40分)一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分.17小题只有一个选项符合题意,810小题有多个选项符合题意,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,选错或不答的得0分)在电磁学建立和发展的过程中,许多物理学家做出了重要贡献.下列说法符合史实的是()A.法拉第首先提出正电荷、负电荷的概念B.库仑首先提出电荷周围存在电场的观点C.奥斯特首先发现电流的磁效应D.洛伦兹提出了分子电流假说如图M1-1所示,甲、乙两个矩形线圈同处于纸面内,甲的ab边与乙的cd边平行且靠得较近,甲、乙两线圈分别处于垂直纸面方向的匀强磁场中,穿过甲的磁场的磁感应强度为B1,方向指向纸面内,穿过乙的磁场的磁感应强度为B2,方向指向纸面外,两个磁场可同时变化.当发现ab边和cd边之间有排斥力时,磁场的变化情况可能是()图M1-1A.B1变小,B2变大B.B1变大,B2变大C.B1变小,B2变小D.B1不变,B2变小唱卡拉OK用的话筒内有传感器,它的工作原理是在话筒内的弹性膜片后面粘接一个轻小线圈,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在如图M1-2所示的电路中,电源两端的电压恒定,L为小灯泡,R为光敏电阻,LED为发光二极管(电流越大,发出的光越强),且R与LED间距不变,下列说法中正确的是()图M1-2A.当滑动变阻器的滑片P向左移动时,L消耗的功率增大B.当滑动变阻器的滑片P向左移动时,L消耗的功率减小C.当滑动变阻器的滑片P向右移动时,L消耗的功率可能不变D.无论怎样移动滑动变阻器的滑片P,L消耗的功率都不变如图M1-3所示,选项A、B、C、D是四种亮度可调的台灯的电路示意图,它们所用的白炽灯泡相同,规格都为“220V40W”,当灯泡所消耗的功率都调到20W时,台灯消耗的功率最小的是()图M1-32017东北师大附中期末如图M1-4所示,两根足够长的光滑金属导轨MN、PQ平行放置,导轨平面与水平面的夹角为,导轨的下端接有电阻.当导轨所在空间没有磁场时,使导体棒ab以平行于导轨平面的初速度v0冲上导轨平面,ab上升的最大高度为H;当导轨所在空间存在方向与导轨平面垂直的匀强磁场时,再次使ab以相同的初速度从同一位置冲上导轨平面,ab上升的最大高度为h.两次运动中ab始终与两导轨垂直且接触良好.关于上述情景,下列说法中正确的是()图M1-4A.两次上升的最大高度比较,有H=hB.两次上升的最大高度比较,有HhC.无磁场时,导轨下端的电阻中有电热产生D.有磁场时,导轨下端的电阻中有电热产生2017河北邯郸高二质检如图M1-5所示,一正方形闭合线圈由静止开始下落一定高度后,穿越一个有界的匀强磁场区域,线圈上、下边始终与磁场边界平行.从线圈开始下落到完全穿越磁场区域的过程中,线圈中的感应电流I、受到的安培力F及速度v随时间t变化的关系可能正确的是图M1-6中的()图M1-5图M1-62017陕西汉中高二质检如图M1-7甲所示,左侧的调压装置可视为理想变压器,负载电路中R=50,A、V为理想电流表和电压表.若原线圈接入如图乙所示的正弦交变电压,电压表的示数为110V,则下列说法正确的是()图M1-7A.电流表的示数为2.2AB.原、副线圈匝数之比为12C.电压表的示数为电压的有效值D.原线圈中交变电压的频率为100Hz如图M1-8所示的电路中,匝数为n、横截面积为S、电阻为r的线圈处于一个均匀增强的匀强磁场中,磁场的磁感应强度随时间的变化率为k,磁场方向水平向右且与线圈平面垂直,电容器的电容为C,两个电阻的阻值分别为r和2r.由此可知,下列说法正确的是()图M1-8A.电容器所带的电荷量为2nSkC5B.电容器所带的电荷量为nSkC2C.电容器上极板带正电D.电容器下极板带正电半导体中参与导电的电流载体称为载流子.N型半导体的载流子是电子,P型半导体的载流子是带正电的“空穴”.一块厚度为d、底面边长为l的长方体半导体样品置于方向如图M1-9所示、磁感应强度大小为B的匀强磁场中,当半导体样品中通以方向如图所示、大小为I的恒定电流时,样品上、下表面出现恒定电势差U,且上表面带正电、下表面带负电.设半导体样品中每个载流子带电荷量为q,半导体样品中载流子的密度(单位体积内载流子的个数)用n表示,则下列关于样品材料类型和其中载流子密度n的大小的判断正确的是()图M1-9A.是N型半导体B.是P型半导体C.n=BIqdUD.n=BIqlU第卷(非选择题共60分)二、实验题(本题共2小题,11题6分,12题9分,共15分)图M1-10为利用光电脉冲测量实验小车的车速和行程的装置示意图,A为光源,B为光电接收器,A、B均固定在车身上,C为小车的车轮,D为与C同轴相连的齿轮,车轮转动时,A发出的光束通过旋转齿轮上齿的间隙后就变成脉冲光信号,被B接收并转换成电信号,再由电子电路记录和显示.若实验显示单位时间内的脉冲数为n,累计脉冲数为N,则要测出小车的速度和行程,还必须测量的物理量或数据是,小车速度v的表达式为,行程s的表达式为.图M1-10要研究光敏电阻的阻值与光照强弱的关系,需进行如下实验操作:(1)将多用电表的选择开关置于挡;(2)将红表笔插入(选填“+”或“-”)插孔;(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,指针的偏角为,现用手掌挡住部分光线,指针的偏角变为,则可判断(选填“”);(4)测量后应将选择开关置于挡.三、计算题(本题共4小题,13题10分,14题10分,15题12分,16题13分,共45分.解答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)交流发电机的原理是矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO匀速转动.一个小型发电机的线圈共220匝,线圈面积S=0.05m2,线圈转动的频率为50Hz,线圈内阻不计,磁场的磁感应强度B=2T.为了用此发电机发出的交流电带动两个标有“220V11kW”的电动机正常工作,需在发电机的输出端a、b与电动机之间接一个理想变压器,电路如图M1-11所示.求:(1)发电机的输出电压;(2)变压器原、副线圈的匝数之比;(3)与变压器原线圈串联的交流电流表的示数.图M1-112017河南周口高二期末如图M1-12所示,倾角=30的光滑倾斜导体轨道(足够长)与光滑水平导体轨道连接,两轨道宽度均为L=1m,电阻忽略不计.匀强磁场仅分布在水平轨道平面所在区域,方向水平向右,磁感应强度大小B1=1T;匀强磁场仅分布在倾斜轨道平面所在区域,方向垂直于倾斜轨道平面向下,磁感应强度大小B2=1T.现将两质量均为m=0.2kg、电阻均为R=0.5的相同导体棒ab和cd垂直于轨道分别置于水平轨道上和倾斜轨道上,并同时由静止释放.g取10m/s2.(1)求导体棒cd沿倾斜轨道下滑的最大速度的大小.(2)若已知从开始运动至cd棒达到最大速度的过程中,ab棒产生的焦耳热Q=0.45J,求该过程中通过cd棒横截面的电荷量.图M1-12如图M1-13所示,两条足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ相距为L,导轨平面与水平面的夹角=30,导轨电阻不计.磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向上,长为L的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上,且始终与导轨接触良好,金属棒的质量为m、电阻为R.金属导轨的上端连接右侧电路,灯泡的电阻RL=4R,定值电阻R1=2R,电阻箱的电阻调到R2=12R,重力加速度为g.现闭合开关S,将金属棒由静止释放.(1)金属棒下滑的最大速度为多大?(2)当金属棒下滑距离为x时,速度恰好达到最大,在金属棒由静止开始下滑距离2x的过程中,整个电路产生的热量为多少?图M1-13一个有界匀强磁场区域如图M1-14甲所示,有一个质量为m、电阻为R的矩形线圈abcd,线圈的ab、bc边的边长分别为L和2L,线圈一半在磁场内,一半在磁场外,开始时磁场的磁感应强度为B.t=0时刻磁场开始均匀减小,线圈中产生感应电流,线圈仅在安培力作用下运动,其v-t图像如图乙所示,图中斜向虚线为过O点的速度图像的切线,数据由图中给出,不考虑重力影响,求:(1)磁场的磁感应强度的变化率;(2)t2时刻回路的电功率.甲乙图M1-141.C解析富兰克林首先提出正电荷、负电荷的概念,法拉第首先提出电荷周围存在电场的观点,奥斯特首先发现电流的磁效应,安培提出了分子电流假说,选项C正确.2.A解析ab边与cd边之间有排斥力,则通过两边的电流方向一定相反.由楞次定律可知,当B1变小而B2变大时,ab边与cd边中的电流方向相反,选项A正确.3.B解析当声波使膜片前后振动时,膜片后的金属线圈就跟着振动,从而使处于永磁体的磁场中的线圈切割磁感线,穿过线圈的磁通量发生改变,产生感应电流,从而将声音信号转变为电信号.可见利用的是电磁感应原理,选项B正确.4.A解析根据电路图,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,滑动变阻器连入电路的阻值减小,流过LED的电流增大,LED发出的光增强,使得光敏电阻R的阻值减小,通过L的电流增大,L消耗的功率增大,选项A正确,选项B、D错误;同理,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,L消耗的功率减小,选项C错误.5.C解析利用变阻器调节到灯泡消耗功率为20W时,除灯泡消耗电能外,变阻器由于热效应也要消耗一部分电能,使台灯消耗的功率大于20W;利用理想变压器调节时,变压器的输入功率等于输出功率,变压器本身不消耗电能,所以选项C中台灯消耗的功率最小.6.D解析没有磁场时,只有重力做功,机械能守恒,没有电热产生,C错误.有磁场时,ab切割磁感线,重力和安培力均做负功,机械能减小,有电热产生,故ab上升的最大高度变小,A、B错误,D正确.7.A解析当线圈刚进入磁场时,若安培力等于重力,则做匀速直线运动,感应电流I恒定,全部进入磁场后做匀加速运动,出磁场时,安培力大于重力,做减速运动,感应电流减小,做加速度减小的减速运动,故A正确,D错误;线圈进、出磁场过程,受到的安培力始终向上,故B错误;当线圈进入磁场时,若安培力大于重力,则先做减速运动,加速度减小,完全进入磁场后做匀加速运动,出磁场时,安培力一定大于重力,仍然做减速运动,C错误.8.AC解析根据电路图可知,电阻R两端的电压为110V,所以通过电阻R的电流I=11050A=2.2A,故A正确;由图像可知,输入电压的有效值为220V,电压表的示数为110V,即输出电压为110V,根据电压与匝数成正比可得,原、副线圈匝数之比为21,故B错误;电压表、电流表的示数都是有效值,故C正确;根据图像可知,原线圈中交变电压的频率为f=10.02Hz=50Hz,故D错误.9.BC解析线圈与阻值为r的电阻形成闭合回路,线圈中产生的感应电动势为E=nSBt=nSk,电容器两端的电压U=E2=nSk2,电容器所带的电荷量为Q=CU=nSkC2,选项A错误,选项B正确;根据楞次定律可判断,感应电流从线圈的右端流到左端,线圈的左端电势高,故电容器上极板带正电,选项D错误,选项C正确.10.BD解析若载流子为电子,则可判断电子受向上的洛伦兹力而向上表面运动,故上表面带负电.现在上表面带正电,故此材料为P型半导体,选项B正确.根据I=nqSv=nqdlv,且载流子所受洛伦兹力与电场力平衡,即qUd=qInqdlB,解得n=BIqlU,选项D正确.11.D的齿数p和C的半径Rv=2nRps=2NRp解析D转动的角速度与单位时间内的脉冲数n及D的齿数有关,设D的齿数为p,则D的角速度=2np,小车速度v与C边缘的线速度相等,即v=R=2nRp;累计脉冲数N经历的时间t=Nn,小车的行程s=vt=2NRp.12.(1)欧姆(2)+(3)(4)OFF或交流电压最高解析用手掌挡住部分光线,电阻变大,多用电表的指针偏角变小.13.(1)1100V(2)51(3)20A解析(1)发电机产生的最大感应电动势Em=NBS=2NBSf=222020.0550V=11002V发电机的输出电压U1=Em2=1100V.(2)变压器原、副线圈的匝数之比n1n2=U1U2=1100V220V=51.(3)副线圈的总电流为I2=2PU2=211103220A=100A由I1I2=n2n1得,交流电流表的示数I1=n2n1I2=15100A=20A.14.(1)1m/s(2)1C解析(1)cd棒匀速运动时速度最大,设为vm,棒中感应电动势为E,电流为I,则E=B2Lvm,I=E2R由平衡条件得mgsin=B2IL解得vm=1m/s.(2)设cd棒从开始运动至达到最大速度的过程中经过的时间为t,通过的距离为x,cd棒中平均感应电动势为E1,平均电流为I1,通过cd棒横截面的电荷量为q.由能量守恒定律得mgxsin=12mvm2+2QE1=B2LxtI1=E12Rq=I1t解得q=1C.15.(1)3mgRB2L2(2)mgx-9m3g2R22B4L4解析(1)当金属棒匀速下滑时,速度最大,设最大速度为vm,由平衡条件有mgsin=F安其中F安=BIL,I=BLvmR总,R总=R+R1+R2RLR2+RL=6R解得vm=3mgRB2L2.(2)由能量守恒定律得,整个电路产生的热量Q=mg2xsin-12mvm2=mgx-9m3g2R2