模塊綜合檢測(A卷)基本能力評價(jià)(本試卷滿分：100分)一、單項(xiàng)選擇題(本題共8小題，每小題3分，共24分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求)1．通信技術(shù)的發(fā)展離不開電磁波。下列關(guān)于電磁波的說法正確的是()A．水波、聲波和電磁波的傳播都離不開介質(zhì)B．不同頻率的電磁波在真空中的傳播速度不同C．所有物體都在不斷發(fā)射出波長比可見光的波長更短的紅外線D．赫茲通過實(shí)驗(yàn)捕捉到了電磁波，證實(shí)了麥克斯韋的電磁場理論2．“中國天眼”位于貴州的大山深處，是500m口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡(FAST)。它通過接收來自宇宙深處的電磁波探索宇宙。下列關(guān)于電磁波的說法正確的是()A．電磁波在任何介質(zhì)中傳播速度均為3×108m/sB．麥克斯韋認(rèn)為均勻變化的電場能激發(fā)出變化的磁場，空間將產(chǎn)生電磁波C．在真空中，紫外線的波長比紅外線小D．電磁波只能沿直線傳播，不能發(fā)生干涉、衍射現(xiàn)象3．傳感器的功能與人的視覺、聽覺、觸覺、嗅覺等功能相似。不只在科研領(lǐng)域，在人們的日常生活中，也會用到傳感器以實(shí)現(xiàn)某種功能。如圖中關(guān)于傳感器的應(yīng)用，說法正確的是()A．圖甲中，干簧管是利用電磁感應(yīng)的原理控制電路的通斷的B．圖乙中，機(jī)器人“眼睛”利用了光傳感器C．圖丙中，紅外測溫儀向人體發(fā)射紅外線，從而測量人體溫度D．圖丁中，火災(zāi)報(bào)警器是通過感知溫度觸發(fā)報(bào)警的4．如圖，是一種電感式微小位移傳感器的原理圖。1是待測位移的物體，3是空心線圈，軟鐵芯2部分插在線圈3中，并且可以隨著物體1在線圈中左右平移。要能夠準(zhǔn)確反映出物體1的左右位置變化，那么應(yīng)該在a、b間連接的是()A．干電池和靈敏電流計(jì) B．靈敏電流計(jì)C．交流電源和靈敏電流計(jì) D．電壓表5.工業(yè)上常利用感應(yīng)電爐冶煉合金，裝置如圖所示。當(dāng)線圈中通有交變電流時(shí)，下列說法正確的是()A．金屬中產(chǎn)生恒定感應(yīng)電流B．金屬中產(chǎn)生交變感應(yīng)電流C．若線圈匝數(shù)增加，則金屬中感應(yīng)電流減小D．若線圈匝數(shù)增加，則金屬中感應(yīng)電流不變6．在如圖所示電路中接入正弦交流電，燈泡L1的電阻是燈泡L2的2倍。假設(shè)兩個(gè)二極管正向電阻為0、反向電阻無窮大。閉合開關(guān)S，燈泡L1、L2的電功率之比P1∶P2為()A．2∶1 B．1∶1C．1∶2 D．1∶47．電磁俘能器可在汽車發(fā)動機(jī)振動時(shí)利用電磁感應(yīng)發(fā)電實(shí)現(xiàn)能量回收，結(jié)構(gòu)如圖甲所示。兩對永磁鐵可隨發(fā)動機(jī)一起上下振動，每對永磁鐵間有水平方向的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B。磁場中，邊長為L的正方形線圈豎直固定在減震裝置上。某時(shí)刻磁場分布與線圈位置如圖乙所示，永磁鐵振動時(shí)磁場分界線不會離開線圈。關(guān)于圖乙中的線圈，下列說法正確的是()A．穿過線圈的磁通量為BL2B．永磁鐵相對線圈上升越高，線圈中感應(yīng)電動勢越大C．永磁鐵相對線圈上升越快，線圈中感應(yīng)電動勢越小D．永磁鐵相對線圈下降時(shí)，線圈中感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針方向8．手機(jī)無線充電技術(shù)越來越普及，圖(a)是某款手機(jī)無線充電裝置，其工作原理如圖(b)所示。送電線圈ab間接入如圖(c)所示的正弦交變電流。快充時(shí)，將S與1合上，送電線圈和受電線圈的匝數(shù)比n1∶n2＝4∶1，手機(jī)兩端的電壓為11V，充電功率為44W；慢充時(shí)，將S與2合上，送電線圈和受電線圈的匝數(shù)比n1∶n3＝5∶1，手機(jī)兩端的電壓為5V，充電功率為10W。裝置線圈視為理想變壓器，則下列說法正確的是()A．R1的阻值為10ΩB．R2的阻值為20ΩC．R1的阻值為11Ω D．R2的阻值為22Ω二、多項(xiàng)選擇題(本題共4小題，每小題4分，共16分。每小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分)9.LC振蕩電路既可產(chǎn)生特定頻率的信號，也可從復(fù)雜的信號中分離出特定頻率的信號，是許多電子設(shè)備中的關(guān)鍵部件。如圖所示，某時(shí)刻線圈中磁場方向向上，且電路中的電流正在增加，下列說法正確的是()A．電容器上極板帶負(fù)電B．電路中的電場能正在增大C．電路中的電流方向?yàn)橛蒩到bD．電容器兩極板間的電場強(qiáng)度正在減小10.如圖所示，D形盒半徑為R，垂直D形盒底面的勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，兩盒分別與交流電源相連。設(shè)質(zhì)子的質(zhì)量為m、電荷量為q，則下列說法正確的是()A．D形盒之間交變電場的周期為eq\f(2πm,qB)B．質(zhì)子被加速后的最大速度隨B、R的增大而增大C．質(zhì)子被加速后的最大速度隨加速電壓的增大而增大D．只要R足夠大，質(zhì)子的速度可以被加速到任意值11．如圖，兩條“”形的光滑平行金屬導(dǎo)軌固定在絕緣水平面上，間距為L，左、右兩導(dǎo)軌面與水平面夾角均為30°，均處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為2B和B。將有一定阻值的導(dǎo)體棒ab、cd放置在導(dǎo)軌上，同時(shí)由靜止釋放，兩棒在下滑過程中始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好。ab、cd的質(zhì)量分別為2m和m，長度均為L。導(dǎo)軌足夠長且電阻不計(jì)，重力加速度大小為g，兩棒在下滑過程中()A．回路中的電流方向?yàn)閍bcdaB．a(chǎn)b中電流趨于eq\f(\r(3)mg,3BL)C．a(chǎn)b與cd加速度大小之比始終為2∶1D．兩棒產(chǎn)生的電動勢始終相等12．漏電斷路器是家庭電路中必不可少的一種安全保護(hù)裝置，如圖為其基本原理圖。電源線的火線與零線并行繞在鐵芯上，當(dāng)與放大器相連的線圈有微小電流時(shí)，即刻會驅(qū)動電磁繼電器斷開電源，實(shí)現(xiàn)安全保護(hù)。下列相關(guān)說法正確的是()A．當(dāng)與地不絕緣的人不小心觸碰到火線時(shí)，漏電斷路器會即刻斷開電源B．當(dāng)與地絕緣的人不小心同時(shí)觸碰到火線與零線時(shí)，漏電斷路器會即刻斷開電源C．當(dāng)外接電網(wǎng)是恒定直流電源時(shí)，漏電斷路器不能正常工作D．在相同條件下，放大器繞在鐵芯上的線圈匝數(shù)越多，越能檢測到更微小的漏電三、非選擇題(本題共5小題，共60分)13．(6分)某物理小組欲探究變壓器線圈兩端電壓與匝數(shù)的關(guān)系，提供的實(shí)驗(yàn)器材有：學(xué)生電源、可拆變壓器、交流電壓表、若干導(dǎo)線。圖甲為實(shí)驗(yàn)原理圖，在原線圈A、B兩端加上電壓，用電壓表分別測量原、副線圈兩端的電壓，測量數(shù)據(jù)如表所示。實(shí)驗(yàn)序號原線圈匝數(shù)n1＝400原線圈兩端電壓U1/V副線圈匝數(shù)n2＝200副線圈兩端電壓U2/V副線圈匝數(shù)n3＝1400副線圈兩端電壓U3/V15.82.920.328.04.028.0312.66.244.0請回答下列問題：(1)在圖乙中，應(yīng)將A、B分別與________(填“a、b”或“c、d”)連接。(2)根據(jù)表中數(shù)據(jù)得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)，變壓器原、副線圈的電壓之比等于________________。(3)在實(shí)驗(yàn)序號為2的測量中，若把圖丙中的可移動鐵芯取走，副線圈匝數(shù)n2＝200，則副線圈兩端電壓________(填正確答案標(biāo)號)。A．一定小于4.0VB．一定等于4.0VC．一定大于4.0V14．(8分)某同學(xué)利用熱敏電阻的阻值隨溫度變化的特性，制作了一個(gè)簡易的汽車低油位報(bào)警裝置。(1)該同學(xué)首先利用多用電表電阻“×100”擋粗測該熱敏電阻在常溫下的阻值，示數(shù)如圖甲所示，則此時(shí)熱敏電阻的阻值為RT＝________Ω。(2)該同學(xué)為了進(jìn)一步探究該熱敏電阻阻值隨溫度變化的關(guān)系，設(shè)計(jì)了如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)電路，定值電阻R0＝2.0kΩ，則在閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片P應(yīng)置于最________(選填“左”或“右”)端；在某次測量中，若毫安表A1的示數(shù)為2.25mA，A2的示數(shù)為1.50mA，兩電表可視為理想電表，則熱敏電阻的阻值為________kΩ。(3)探究得到的該熱敏電阻的阻值隨溫度變化的圖像如圖丙所示，該同學(xué)利用此熱敏電阻設(shè)計(jì)的汽車低油位報(bào)警裝置如圖丁所示，其中電源電動勢E＝6.0V，定值電阻R＝1.8kΩ，長為l＝50cm的熱敏電阻下端緊靠在油箱底部，不計(jì)報(bào)警器和電源的內(nèi)阻。已知流過報(bào)警器的電流I≥2.4mA時(shí)報(bào)警器開始報(bào)警，若測得報(bào)警器報(bào)警時(shí)油液內(nèi)熱敏電阻的溫度為30℃，油液外熱敏電阻的溫度為70℃，由此可知油液的警戒液面到油箱底部的距離約為__________cm。15.(12分)如圖所示，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為4∶1，在原線圈回路中接阻值為100Ω的電阻R1，副線圈回路中接阻值為7.5Ω的電阻R2，原線圈輸入端與交流電源相連接，交流電源電壓u＝220eq\r(2)sin100πt(V)，電表均為理想電表，求：(1)電源輸出電壓的有效值；(2)電流表示數(shù)I1大小及電壓表示數(shù)U2的大小。16.(16分)如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電荷的粒子(不計(jì)重力)，從x軸上的P點(diǎn)以速度v射入第一象限內(nèi)的勻強(qiáng)磁場中，并恰好從y軸上的Q點(diǎn)垂直于y軸射出第一象限。已知v與x軸正方向成60°角，OQ＝a。(1)求勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。?2)若只改變勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小，求B滿足什么條件時(shí)，粒子不會從y軸射出第一象限。17．(18分)如圖甲所示，光滑的平行水平金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距L，在M點(diǎn)與P點(diǎn)間連接一個(gè)阻值為R的電阻，在兩導(dǎo)軌間cdfe矩形區(qū)域內(nèi)有垂直導(dǎo)軌平面豎直向上、寬為d0的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。一個(gè)質(zhì)量為m、電阻為r、長度剛好為L的導(dǎo)體棒ab垂直置于導(dǎo)軌上，與磁場左邊界相距d0。現(xiàn)用一個(gè)水平向右的力F拉棒ab，使它由靜止開始運(yùn)動，棒ab離開磁場前已做勻速直線運(yùn)動，棒ab與導(dǎo)軌始終保持良好接觸，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，F(xiàn)隨ab與初始位置的距離x變化情況如圖乙所示。求：(1)棒ab離開磁場右邊界時(shí)的速度；(2)棒ab通過磁場區(qū)域的過程中流過電阻R的電荷量；(3)棒ab通過磁場區(qū)域的過程中整個(gè)回路消耗的電能。模塊綜合檢測(A卷)1．選D水波、聲波屬于機(jī)械波，其傳播需要介質(zhì)，但電磁波的傳播不需要介質(zhì)，故A錯誤；不同頻率的電磁波在真空中的傳播速度均相同，故B錯誤；所有物體都在不斷發(fā)射出波長比可見光的波長更長的紅外線，故C錯誤；赫茲通過實(shí)驗(yàn)捕捉到了電磁波，證實(shí)了麥克斯韋的電磁場理論，故D正確。2．選C電磁波只有在真空中傳播時(shí)速度才為3×108m/s，在介質(zhì)中傳播時(shí)速度小于3×108m/s，故A錯誤；麥克斯韋認(rèn)為周期性變化的電場在周圍能夠激發(fā)出周期性變化的磁場，周期性變化的磁場又會在較遠(yuǎn)的空間激發(fā)出新的周期性變化的電場，這樣周期性變化的電場和磁場由近及遠(yuǎn)地向周圍傳播，形成了電磁波，而均勻變化的電場只能激發(fā)出恒定的磁場，不能產(chǎn)生電磁波，故B錯誤；在真空中，紫外線的波長比紅外線小，故C正確；電磁波在同種均勻介質(zhì)或真空中只能沿直線傳播，并且能夠發(fā)生干涉、衍射現(xiàn)象，故D錯誤。3．選B干簧管是利用磁場控制電路的通斷，不是利用電磁感應(yīng)原理工作的，A錯誤；機(jī)器人“眼睛”利用了光傳感器，B正確；人體向紅外測溫儀發(fā)射紅外線，從而測量人體溫度，C錯誤；火災(zāi)報(bào)警器是利用煙霧對光的反射工作的，利用的是光傳感器，D錯誤。4．選C根據(jù)題意可知，軟鐵芯2隨著物體1向左平移，可以使線圈3的自感系數(shù)增大，同理軟鐵芯2隨著物體1向右平移，可以使線圈3的自感系數(shù)減小，這一變化通過轉(zhuǎn)換電路和檢測電路輸出電流，就得到了被測物體位移的變化，則應(yīng)將線圈3與靈敏電流計(jì)串聯(lián)后與交流電源相連，線圈自感系數(shù)的變化將使它對交變電流的感抗發(fā)生變化，從而引起電路中電流的變化，再由靈敏電流計(jì)顯現(xiàn)出來。故選C。5．選B當(dāng)線圈中通有交變電流時(shí)，感應(yīng)電爐金屬內(nèi)的磁通量也不斷隨之變化，金屬中產(chǎn)生交變感應(yīng)電流，A錯誤，B正確；若線圈匝數(shù)增加，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，感應(yīng)電動勢增大，則金屬中感應(yīng)電流變大，C、D錯誤。6．選C兩個(gè)二極管正向電阻為0，反向電阻無窮大，二極管導(dǎo)通則與它并聯(lián)的燈泡短路，此時(shí)另一個(gè)燈泡與電源串聯(lián)，根據(jù)題示電路圖可知在一個(gè)完整的周期內(nèi)，兩個(gè)燈泡有電流通過的時(shí)間相等，都為半個(gè)周期，則電壓有效值相等，根據(jù)P＝eq\f(U2,R)，可知燈泡L1、L2的電功率之比P1∶P2＝RL2∶RL1＝1∶2，故選C。7．選D根據(jù)題圖乙可知，兩對永磁鐵穿過線圈的磁場方向相反，且磁場分界線不會離開線圈，故穿過線圈的磁通量不可能為BL2，故A錯誤；根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，永磁鐵相對線圈上升越快，穿過線圈的磁通量變化越快，線圈中感應(yīng)電動勢越大，故B、C錯誤；永磁鐵相對線圈下降時(shí)，根據(jù)楞次定律結(jié)合安培定則可知，線圈中感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針方向，故D正確。8．選C由題圖(c)可知，輸入交流電的有效值U1＝eq\f(220\r(2),\r(2))V＝220V，S與1接通，此時(shí)次級線圈電流I2＝eq\f(44,11)A＝4A，次級線圈電壓U2＝eq\f(n2,n1)U1＝55V，則R1＝eq\f(55－11,4)Ω＝11Ω，C正確，A錯誤；S與2接通，此時(shí)次級線圈電流I3＝eq\f(10,5)A＝2A，次級線圈電壓U3＝eq\f(n3,n1)U1＝44V，則R2＝eq\f(44－5,2)Ω＝19.5Ω，B、D錯誤。9．選AD根據(jù)安培定則可知，電流方向從b流向a，此時(shí)電流正在增加，表明電容器正在放電，所以上極板帶負(fù)電，下極板帶正電，故A正確，C錯誤；由于電容器正在放電，根據(jù)能量守恒定律分析，能量正在從電場能轉(zhuǎn)化為磁場能，電場能減小，磁場能增大，故B錯誤；電容器正在放電，電場能減小，兩極板間的電場強(qiáng)度正在減小，故D正確。10．選AB質(zhì)子每個(gè)運(yùn)動周期內(nèi)被加速兩次，交流電每個(gè)周期方向改變兩次，所以交流電的周期等于質(zhì)子的運(yùn)動周期T，根據(jù)牛頓第二定律有qvB＝mveq\f(2π,T)，解得T＝eq\f(2πm,Bq)，故A正確；設(shè)質(zhì)子獲得的最大速度為vm，根據(jù)牛頓第二定律有qvmB＝meq\f(vm2,R)，解得vm＝eq\f(BqR,m)，故質(zhì)子被加速后的最大速度隨B、R的增大而增大，與加速電壓無關(guān)，故B正確，C錯誤；任何物體的速度都不會超過光速，故并不是只要R足夠大，質(zhì)子的速度就可以被加速到任意值，故D錯誤。11．選AB由于ab和cd均沿導(dǎo)軌下滑，則通過abcd回路的磁通量向上增大，根據(jù)楞次定律結(jié)合安培定則可知，回路中的電流方向?yàn)閍bcda，A正確；對ab和cd分別受力分析，如圖所示，根據(jù)牛頓第二定律分別有2mgsin30°－2BILcos30°＝2ma1、mgsin30°－BILcos30°＝ma2，可得a1＝a2＝eq\f(g,2)－eq\f(\r(3)BIL,2m)，則ab與cd加速度大小之比始終為1∶1，C錯誤；當(dāng)加速度趨于零時(shí)，兩導(dǎo)體棒中的電流趨于穩(wěn)定，結(jié)合C項(xiàng)分析可知，ab中的電流趨于eq\f(\r(3)mg,3BL)，B正確；由于ab和cd加速度大小始終相等，則兩導(dǎo)體棒的速度大小始終相等，則由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，兩導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小之比始終為2∶1，D錯誤。12．選AD由于火線和零線并行繞制，所以在家庭電路正常工作時(shí)，火線和零線的電流大小相等、方向相反，因此合磁通量為0，線圈中的磁通量為0，而當(dāng)?shù)孛嫔系娜私佑|火線發(fā)生觸電時(shí)，火線的電流突然變大，即線圈中的磁場發(fā)生變化，導(dǎo)致線圈中的磁通量變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而使電磁繼電器工作，電磁鐵將開關(guān)吸起，斷開電源，A正確；當(dāng)與地絕緣的人不小心同時(shí)觸碰到火線與零線時(shí)，火線和零線的電流仍大小相等、方向相反，從而不會引起電磁感應(yīng)現(xiàn)象，故漏電斷路器不會斷開電源，B錯誤；當(dāng)外接電網(wǎng)是恒定直流電源時(shí)，如果有人觸電仍會產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，故能正常工作，C錯誤；在相同條件下，放大器繞在鐵芯上的線圈匝數(shù)越多，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢越大，越能檢測到更微小的漏電，D正確。13．解析：(1)在探究變壓器線圈兩端電壓與匝數(shù)的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，原線圈兩端應(yīng)接入交流電，故應(yīng)將A、B分別與c、d連接。(2)根據(jù)題表中數(shù)據(jù)可得，在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)，eq\f(U1,U3)＝eq\f(n1,n3)，得出結(jié)論：在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)，變壓器原、副線圈的電壓之比等于兩個(gè)線圈的匝數(shù)之比。(3)若把題圖丙中的可移動鐵芯取走，磁損耗變大，原線圈中磁通量變化率比副線圈磁通量變化率大，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律知，副線圈兩端電壓一定小于4.0V。故選A。答案：(1)c、d(2)兩個(gè)線圈的匝數(shù)之比(3)A14．解析：(1)由多用電表電阻擋的讀數(shù)規(guī)則可知，此時(shí)熱敏電阻的阻值為RT＝19×100Ω＝1.9×103Ω。(2)滑動變阻器采用分壓接法，為保護(hù)電路安全，在開關(guān)閉合前應(yīng)將滑動變阻器的滑片P置于最左端。由于RT和R0并聯(lián)，故有I1R0＝I2RT代入數(shù)據(jù)解得RT＝3.0kΩ。(3)設(shè)警戒液面到油箱底部的距離為x，由題圖丙可知，溫度為30℃時(shí)熱敏電阻的阻值為RT1＝1.5kΩ，則在油液內(nèi)的熱敏電阻的阻值為R1＝eq\f(x,50)RT1同理可得油液外的熱敏電阻的阻值為R2＝eq\f(50－x,50)RT2，其中RT2＝0.5kΩ，由閉合電路歐姆定律有E＝Ieq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(R＋R1＋R2))，將E＝6V、I＝2.4mA、R＝1.8kΩ代入解得x＝10cm。答案：(1)1.9×103(2)左3.0(或3)(3)1015．解析：(1)該交流電源電壓的表達(dá)式為u＝Umsinωt＝220eq\r(2)sin100πt(V)可得電源輸出電壓的有效值為U＝eq\f(Um,\r(2))＝eq\f(220\r(2),\r(2))V＝220V。(2)設(shè)變壓器輸入端電壓為U1，輸出端電流為I2，則輸出電壓為U2＝I2R2根據(jù)eq\f(I1,I2)＝eq\f