模塊綜合測評一、單項選擇題1．用遙控器調(diào)換電視頻道的過程，事實上就是傳感器把光信號轉(zhuǎn)化成電信號的過程，下列屬于這類傳感器的是()A．紅外報警裝置B．走廊照明燈的聲控裝置C．自動洗衣機中的壓力傳感裝置D．電飯煲中限制加熱和保溫的溫控器A[紅外報警裝置是傳感器把光信號(紅外線)轉(zhuǎn)化成電信號；走廊照明燈的聲控裝置是傳感器把聲音信號轉(zhuǎn)化成電信號；自動洗衣機中的壓力傳感裝置是把位移信號轉(zhuǎn)化成電信號；電飯煲中限制加熱和保溫的溫控器是把溫度信號轉(zhuǎn)化成電信號。]2．如圖甲所示，有一個面積為100cm2的金屬圓環(huán)，電阻為0.1Ω，圓環(huán)中磁感應強度的變更規(guī)律如圖乙所示，且磁場方向與圓環(huán)所在平面相垂直，在A→B過程中，圓環(huán)中感應電流I的方向和流過它的電荷量q為()A．逆時針，q＝0.01CB．逆時針，q＝0.02CC．順時針，q＝0.02CD．逆時針，q＝0.03CA[由楞次定律可知，感應電流為逆時針方向；再由題圖乙可知ΔB＝(0.2－0.1)T＝0.1T，所以q＝IΔt＝ΔΦR＝SΔ3．三角形導線框abc固定在勻強磁場中，磁感線的方向與導線框所在平面垂直，規(guī)定磁場的正方向垂直紙面對里，磁感應強度B隨時間t變更的規(guī)律如圖乙所示。規(guī)定線框中感應電流i沿順時針方向為正方向，下列i-t圖像中正確的是()ABCDB[磁通量勻稱變更，所以產(chǎn)生恒定的感應電流，因為第1s內(nèi)向里的磁通量增加，由楞次定律可推斷感應電流方向為逆時針方向，即規(guī)定的負方向，1～3s時間內(nèi)感應電流方向為順時針方向，即規(guī)定的正方向，選項B正確。]4．如圖所示，L為電阻很小的線圈，G1和G2為內(nèi)阻可不計、零點在表盤中心的電流計。當開關(guān)K處于閉合狀態(tài)時，兩表的指針皆偏向右方。那么，當開關(guān)K斷開時，將出現(xiàn)()A．G1和G2的指針都馬上回到零點B．G1的指針馬上回到零點，而G2的指針緩慢地回到零點C．G1的指針緩慢地回到零點，而G2的指針先馬上偏向左方，然后緩慢地回到零點D．G1的指針先馬上偏向左方，然后緩慢地回到零點，而G2的指針緩慢地回到零點D[K斷開后，自感電流的方向與G1原電流方向相反，與G2原電流方向相同。故選D。]5．為了能平安對某一高電壓U、大電流I的線路進行測定，圖中接法可行的是(繞組匝數(shù)n1>n2)()ABCDB[電流互感器是將大電流變成便于測量的小電流，由I1I2＝n2n1知I2＝n1n2I1，副線圈的匝數(shù)應大于原線圈的匝數(shù)且測量時應串聯(lián)在被測電路中，A、C錯誤；電壓互感器是將高電壓變成低電壓，由U1U2＝n1n6．圖甲為志向變壓器，其原、副線圈的匝數(shù)比為4∶1，原線圈接圖乙所示的正弦溝通電。圖甲中Rt為阻值隨溫度上升而減小的熱敏電阻，R1為定值電阻，電壓表和電流表均為志向電表。則下列說法正確的是()A．圖乙所示電壓的瞬時值表達式為u＝51sin50πt(V)B．變壓器原、副線圈中的電流之比為1∶4C．變壓器輸入、輸出功率之比為1∶4D．Rt處溫度上升時，電壓表和電流表的示數(shù)均變大B[題圖乙所示電壓的瞬時值表達式為u＝51sin100πt(V)，A錯誤；依據(jù)n1n2＝I2I1可知原、副線圈中的電流之比與匝數(shù)成反比，志向變壓器的輸入、輸出功率相等，B正確，C錯誤；7．如圖所示，閉合金屬線框從肯定高度自由下落進入勻強磁場中，磁場足夠大，從ab邊起先進入磁場到cd邊剛進入磁場的這段時間內(nèi)，線框運動的v-t圖像不行能的是()ABCDB[當ab邊剛進入磁場時，若線框所受安培力等于重力，則線框在從ab邊起先進入磁場到cd邊剛進入磁場前做勻速運動，故A是可能的；當ab邊剛進入磁場時，若線框所受安培力小于重力，則線框做加速度漸漸減小的加速運動，最終可能做勻速運動，故C狀況也可能；當ab邊剛進入磁場時，若線框所受安培力大于重力，則線框做加速度漸漸減小的減速運動，最終可能做勻速運動，故D可能；線框在磁場中不行能做勻變速運動，故B項是不行能的。]二、多項選擇題8．(2024·全國甲卷)由相同材料的導線繞成邊長相同的甲、乙兩個正方形閉合線圈，兩線圈的質(zhì)量相等，但所用導線的橫截面積不同，甲線圈的匝數(shù)是乙的2倍?，F(xiàn)兩線圈在豎直平面內(nèi)從同一高度同時由靜止起先下落，一段時間后進入一方向垂直于紙面的勻強磁場區(qū)域，磁場的上邊界水平，如圖所示。不計空氣阻力，已知下落過程中線圈始終平行于紙面，上、下邊保持水平。在線圈下邊進入磁場后且上邊進入磁場前，可能出現(xiàn)的是()A．甲和乙都加速運動B．甲和乙都減速運動C．甲加速運動，乙減速運動D．甲減速運動，乙加速運動AB[兩線圈的質(zhì)量相等，線圈所用材料相同，則體積相同，甲線圈的匝數(shù)是乙的2倍，則甲的橫截面積是乙的一半，長度是乙的2倍，由電阻定律可知，甲的電阻是乙的4倍；兩線圈從同一高度同時由靜止起先下落，則到達磁場上邊界時兩線圈的速度相同，設(shè)乙線圈的匝數(shù)為n，兩線圈的邊長均為l，兩線圈進入磁場后，乙受到的安培力F乙＝nBIl＝n2B2l2vR，甲受到的安培力9．如圖，混合正離子束先后通過正交電場磁場區(qū)域Ⅰ和勻強磁場區(qū)域Ⅱ，假如這束正離子束在區(qū)域Ⅰ中不偏轉(zhuǎn)，進入?yún)^(qū)域Ⅱ后偏轉(zhuǎn)半徑又相同，不計離子重力，則說明這些正離子具有相同的()A．速度 B．質(zhì)量C．電荷 D．比荷AD[在正交的電磁場區(qū)域中，正離子不偏轉(zhuǎn)，說明離子受力平衡，在區(qū)域Ⅰ中，離子受電場力和洛倫茲力，由qvB＝qE，得v＝EB，可知這些正離子具有相同的速度；進入只有勻強磁場的區(qū)域Ⅱ時，偏轉(zhuǎn)半徑相同，由R＝mvqB2和v＝EB10．在如圖甲所示的電路中，電阻R的阻值為50Ω，在ab間加上如圖乙所示的正弦溝通電，則下面說法中正確的是(π＝3.14)()A．溝通電壓的有效值為100VB．電流表示數(shù)為22AC．產(chǎn)生該溝通電的線圈在磁場中轉(zhuǎn)動的角速度為3.14rad/sD．在1min內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量為1.2×104JAD[從題圖乙中可以看出，溝通電壓的峰值為1002V，所以有效值U＝100V，A項正確；通過電阻的電流I＝UR＝2A，B錯誤；溝通電的周期為T＝0.02s，ω＝2πT＝314rad/s，C錯誤；1min內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量Q＝I2Rt＝1.2三、非選擇題11．如圖為“探討電磁感應現(xiàn)象”試驗中所用器材的示意圖。試回答下列問題。(1)在該試驗中電流計G的作用是檢測感應電流的________和________。(2)請按試驗要求在實物上連線。(3)在試驗出現(xiàn)的電磁感應現(xiàn)象中，A、B線圈哪個相當于電源？________(選填“A”或“B”)。[解析](1)電流計G的零刻度在表盤中心，電流流過時，指針偏轉(zhuǎn)，既顯示了電流的大小，也顯示了電流的方向。(2)電源、開關(guān)、滑動變阻器和小線圈構(gòu)成一閉合回路；大線圈和電流計構(gòu)成閉合電路。電路如圖所示。(3)B線圈與電流計相連，顯示回路中的感應電流，即B線圈相當于電源。[答案](1)大小方向(2)見解析(3)B12．(2024·廣東卷)某小組探討熱敏電阻阻值隨溫度的變更規(guī)律。依據(jù)試驗須要已選用了規(guī)格和量程合適的器材。(1)先用多用電表預判熱敏電阻阻值隨溫度的變更趨勢。選擇適當倍率的歐姆擋，將兩表筆_______________，調(diào)整歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指向右邊“0Ω”處。測量時視察到熱敏電阻溫度越高，相同倍率下多用電表指針向右偏轉(zhuǎn)角度越大，由此可推斷熱敏電阻阻值隨溫度的上升而________。(2)再按圖連接好電路進行測量。①閉合開關(guān)S前，將滑動變阻器R1的滑片滑到________端(選填“a”或“b”)。將溫控室的溫度設(shè)置為T，電阻箱R0調(diào)為某一阻值R01。閉合開關(guān)S，調(diào)整滑動變阻器R1，使電壓表和電流表的指針偏轉(zhuǎn)到某一位置。記錄此時電壓表和電流表的示數(shù)、T和R01。斷開開關(guān)S。再將電壓表與熱敏電阻C端間的導線改接到D端，閉合開關(guān)S。反復調(diào)整R0和R1，使電壓表和電流表的示數(shù)與上述記錄的示數(shù)相同。記錄此時電阻箱的阻值R02。斷開開關(guān)S。②試驗中記錄的阻值R01________R02(選填“大于”“小于”或“等于”)。此時熱敏電阻阻值RT＝________。(3)變更溫控室的溫度，測量不同溫度時的熱敏電阻阻值，可以得到熱敏電阻阻值隨溫度的變更規(guī)律。[解析](1)運用多用電表的歐姆擋前應先歐姆調(diào)零，即將兩表筆短接。溫度越高，相同倍率下多用電表的指針向右偏轉(zhuǎn)的角度越大，則電阻阻值越小，故熱敏電阻的阻值隨溫度的上升而減小。(2)①閉合開關(guān)前，為了愛護電路，應當將滑動變阻器的滑片移到b端。②將電壓表與熱敏電阻C端間的導線改接到D端，調(diào)整滑動變阻器和電阻箱，使電壓表和電流表的示數(shù)與改接前一樣，則R01＝R02＋RT，故R01>R02，RT＝R01－R02。[答案](1)短接減小(2)①b②大于R13．如圖所示，水平桌面上有兩個質(zhì)量為m＝5.0×10-3kg、邊長均為L＝0.2m的正方形線框A和B，電阻均為R＝0.5Ω，用絕緣細線相連，靜止于寬為d＝0.8m的勻強磁場的兩邊，磁感應強度B＝1.0T，垂直桌面對下，現(xiàn)用大小F＝0.8N的水平恒力拉線框B，不計摩擦，線框A的右邊離開磁場時恰好做勻速運動，求：(1)線框勻速運動的速度；(2)線框產(chǎn)生的焦耳熱。[解析](1)線框A的右邊離開磁場時E＝BLv，I＝E平衡條件為F＝BIL，所以v＝FRB(2)由能量守恒定律得Q＝F(d＋L)－12·2mv代入數(shù)據(jù)解得線框進出磁場過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q＝0.3J。[答案](1)10m/s(2)0.3J14．質(zhì)譜儀原理如圖所示，a為粒子加速器，電壓為U1；b為速度選擇器，磁場與電場正交，磁感應強度為B1，板間距離為d；c為偏轉(zhuǎn)分別器，磁感應強度為B2。今有一質(zhì)量為m、電荷量為e的正粒子(不計重力)，經(jīng)加速后，該粒子恰能通過速度選擇器。粒子進入分別器后做半徑為R的勻速圓周運動，求：(1)粒子的速度v為多少？(2)速度選擇器的電壓U2為多少？(3)粒子在B2磁場中做勻速圓周運動的半徑R為多大？[解析](1)在a中，e被加速電場U1加速，由動能定理有eU1＝12mv2得v＝2e(2)在b中，e受的電場力和洛倫茲力大小相等，即eU2d＝代入v值得U2＝B1d2eU(3)在c中，e受洛倫茲力作用而做勻速圓周運動做勻速圓周運動的半徑R＝mv代入v值得R＝1B[答案](1)2eU1m(2)B1d15．溝通發(fā)電機轉(zhuǎn)子有n匝線圈，每匝線圈所圍面積為S，勻強磁場的磁感應強度為B，勻速轉(zhuǎn)動的角速度為ω，線圈電阻為r，外電路電阻為R，當線圈處于中性面時起先計時，線圈逆時針勻速轉(zhuǎn)動180°的過程中，求：(1)寫出R兩端電壓的瞬時值表達式；(2)R上產(chǎn)生的電熱Q；(3)通過R的電荷量q。[解析]依據(jù)電流的定義式I＝qt計算電量q時應當用電流的平均值，不能用有效值、最大值或瞬時值。電熱應當用有效值，先求總電熱Q，再依據(jù)內(nèi)外電阻之比求R上產(chǎn)生的電熱QR。這里的電流必須要用有效值，不能用平均值、最大值或瞬時值。依據(jù)能量守恒，外力做功的過程是(1)線圈由中性面起先轉(zhuǎn)動，感應電動勢的瞬時值表達式為e＝nBSωsi