1、模块综合检测(二)(时间：90分钟分值：100分)一、单项选择题(本大题共8小题，每小题4分，共32分在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，选对的得4分，选错或不答的得0分)1如图所示，该图是一正弦式交流电的电压随时间变化的图象，下列说法中不正确的是()A它的频率是50 HzB电压的有效值为311 VC电压的周期是0.02 sD电压的瞬时表达式是u311sin 314t (V)解析：从图象中可以知道电压最大值为311 V，周期是0.02 s，所以有效值为220 V，频率为50 Hz，所以A、C、D正确答案：B2指纹识别器在下列哪些方面可以得到广泛应用()A乘坐客车购票时B过公路收
2、费处时C放学出校门口时 D开银行保险柜时解析：指纹识别器是因为人的指纹各不相同且终生基本不变，才成为识别身份的有效手段，应用在个人信息有唯一性和稳定性的地方，故D项正确答案：D3一台家用电冰箱的铭牌上标有“220 V100 W”，这表明所用交变电压的()A峰值是380 V B峰值是220 VC有效值是220 V D有效值是311 V解析：交流电表的示数，保险丝的熔断电流，铭牌上标有“220 V100 W”，都是有效值，故C正确，A、B、D错误答案：C4英国物理学家麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发感生电场如图所示，一个半径为r的绝缘细圆环水平放置，环内存在竖直向上的匀强磁场B，环上套一带电量
3、为q的小球已知磁感应强度B随时间均匀增加，其变化率为k，若小球在环上运动一周，则感生电场对小球的作用力所做功的大小是()A0 B.r2qkC2r2qk Dr2qk解析：由法拉第电磁感应定律得感生电动势：Er2kr2，而电场力做功WqU，小球在环上运动一周UE，故Wqkr2.答案：D5.在磁感应强度为B、方向如图所示的匀强磁场中，金属杆PQ在宽为L的平行金属导轨上以速度v向右匀速滑动，PQ中产生的感应电动势为E1；若磁感应强度增为3B，其他条件不变，所产生的感应电动势大小变为E2，则E1与E2之比及通过电阻R的感应电流方向为()A13，ab B31，baC31，ab D13，ba解析：PQ中产生
4、的感应电动势EBLv，若磁感应强度增为3B，其他条件不变时，E与B成正比，则有E1E213，由右手定则知通过电阻R的感应电流方向为ab.答案：A6.如图所示，理想变压器的原线圈接入u11 000sin 100t (V)的交变电压，副线圈通过电阻r6 的导线对“220 V，880 W”的电器RL供电，该电器正常工作由此可知()A原、副线圈的匝数比为501B交变电压的频率为100 HzC副线圈中电流的有效值为4 AD变压器的输入功率为880 W解析：由PUI可得I4 A，选项C正确；根据UrIr24 V，得副线圈电压U2ULUr244 V，再由，可得n1n22 75061451，选项A错误；由u1
5、1 000sin 100 t (V)及f，可得f50 Hz，选项B错误；因导线电阻消耗电能，故变压器输入功率为PPLI2r976 W，选项D错误答案：C7如图，在水平面(纸面)内有三根相同的均匀金属棒ab、ac和MN，其中ab、ac在a点接触，构成“V”字型导轨空间存在垂直于纸面的均匀磁场用力使MN向右匀速运动，从图示位置开始计时，运动中MN始终与bac的平分线垂直且和导轨保持良好接触下列关于回路中电流i与时间t的关系图线可能正确的是( )解析：设“V”字形导轨夹角为2，MN向右匀速运动的速度为v，根据法拉第电磁感应定律：BLvB2vttan v，设回路中单位长度的导线的电阻为R0，R总R0，
6、根据欧姆定律：I常数，选项A正确答案：A8传感器是一种采集信息的重要器件，如图所示是一种测定压力的电容式传感器，当待测压力F作用于可动膜片的电极上时，以下说法中正确的是() 若F向上压膜片电极，电路中有从a到b的电流若F向上压膜片电极，电路中有从b到a的电流若F向上压膜片电极，电路中不会出现电流若电流表有示数，则说明压力F发生变化若电流表有示数，则说明压力F不发生变化A BC D解析：当F向上压膜片电极时，板间距离减小，电容器的电容将增大由于U不变，由QCU知Q增大，电容器充电，中电流方向为从b到a，故正确，、错误；当F变化时，电容变化，而板间电压不变，由QCU，故带电荷量Q发生变化，电容器将
7、发生充、放电现象，回路中有电流，电流计有示数反之，电流计有示数时，压力F必发生变化，故正确，错误答案：A二、多项选择题(本大题共4小题，每小题4分，共16分在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分)9. (多选)图示为某电容传声器结构示意图，当人对着传声器讲话，膜片会振动若某次膜片振动时，膜片与极板间距离增大，则在此过程中()A膜片与极板间的电容变小B极板的带电量增大C膜片与极板间的电场强度增大D电阻R中有电流通过解析：当膜片与极板间距增大时，膜片与极板间的电容变小，A正确；由E可知，膜片与极板间的电场强度减小，C错误；由QC
8、U可知，极板所带电量减少，电容器处于放电状态，有电流通过电阻R，B错误，D正确答案：AD10某种角速度计，其结构如图所示当整个装置绕轴OO转动时，元件A相对于转轴发生位移并通过滑动变阻器输出电压，电压传感器(传感器内阻无限大)接收相应的电压信号已知A的质量为m，弹簧的劲度系数为k，自然长度为l，电源的电动势为E，内阻不计滑动变阻器总长也为l，电阻分布均匀，装置静止时滑片P在变阻器的最左端B端，当系统以角速度转动时，不计摩擦，则()A电路中电流随角速度的增大而增大B电路中电流随角速度的增大而减小C弹簧的伸长量为xD输出电压U与的函数式为U解析：系统在水平面内以角速度转动时，无论角速度增大还是减小
9、，BC的电阻不变，根据闭合电路欧姆定律得知，电路中电流保持不变，与角速度无关，故A、B错误；设系统在水平面内以角速度转动时，弹簧伸长的长度为x，则对于元件A，根据牛顿第二定律得kxm2(Lx)，解得x，又输出电压UEE，联立两式得U.故C错误，D正确答案：D11如图所示，电路中的变压器为理想变压器，S为单刀双掷开关，R为定值电阻，U1为加在原线圈两端的交变电压，I1、I2分别为原线圈和副线圈中的电流，下列说法正确的是()A保持U1不变，S由b切换到a，则R上消耗的功率增大B保持U1不变，S由b切换到a，则I1减小C保持U1不变，S由b切换到a，则I1增大D保持U1不变，S由b切换到a，则I2减
10、小解析：理想变压器输入功率等于输出功率，原副线圈电压与匝数成正比S由b切换到a，副线圈匝数变多，所以副线圈电压变大，电阻不变，副线圈中的电流I2增大，而根据PI2R知，R上消耗的功率变大，进一步推知原线圈的输入功率变大，根据PUI可知I1增大，故A、C正确，B、D错误答案：AC12如图所示是某同学站在压力传感器上做下蹲、起立的动作时，传感器所记录的压力随时间变化的图象由图象可知，该同学的体重约为650 N，在28 s时间内()A该同学做了一次下蹲再起立的动作B该同学做了两次下蹲再起立的动作C下蹲过程中人一直处于失重状态D下蹲过程中人先处于失重状态后处于超重状态解析：当物体对接触面的压力小于物体
11、的真实重力时，物体处于失重状态，此时有向下的加速度；当物体对接触面的压力大于物体的真实重力时，物体处于超重状态，此时有向上的加速度人做下蹲动作时分别有失重和超重两个过程，先是加速下降失重，到达一个最大速度后再减速下降超重，对应先失重再超重，起立对应先超重再失重，对应图象可知，该同学做了一次下蹲、起立的动作，故A正确，B错误；由图象可知，下蹲过程既有失重又有超重，且先失重后超重，故C错误，D正确答案：AD三、非选择题(本题共4小题，共52分解答题应写出必要的文字说明、方程和重要演算步骤，答案中必须明确写出数值和单位)13(12分) 如图所示，匀强磁场中有一矩形闭合线圈abcd，线圈平面与磁场垂直
12、. 已知线圈的匝数n100，边长ab1.0 m，bc0.5 m，电阻r2 . 磁感应强度B 在0 1 s 内从零均匀变化到0.2 T, 在15 s 内从0.2 T 均匀变化到0.2 T取垂直纸面向里为磁场的正方向. 求：(1)0.5 s 时线圈内感应电动势的大小E 和感应电流的方向；(2)在15 s内通过线圈的电荷量q；(3)在05 s 内线圈产生的焦耳热Q. 解析：(1)感应电流E1n，磁通量的变化1B1S，得E1n，代入数据得E110 V，感应电流的方向为adcba；同理可得E2n，感应电流I2，电量qI2t2，解得qn，代入数据得q10 C.(3)01 s内的焦耳热Q1Irt1，且I1，
13、15 s内的焦耳热Q2Irt2，又QQ1Q2，代入数据得Q100 J.答案：(1)10 Vadcba (2)10 C (3)100 J14.(12分)如图所示，线圈abcd的面积是0.05 m2，共100匝，线圈电阻为1 ，外接电阻R9 ，匀强磁场的磁感应强度为B T当线圈以角速度4 rad/s的转速匀速转动时，求：(1) 电路中交流电压表的示数；(2) 线圈从图示位置转过90的过程中通过电阻R的电荷量；(3) 线圈从图示位置转过360的过程中外力做的功解析：(1)线圈转动产生的最大感应电动势EmnBS，代入数据得： Em20 V.感应电动势有效值E10 V，电路中电流有效值I A，交流电压表
14、的示数UIR，解得U9 V12.7 V.(2) 线圈从图示位置转过90的过程中，磁通量的变化BS，所用时间tT ，感应电动势的平均值E()n，回路中感应电流的平均值I()，通过R的电荷量qI()t，联立解得： q C0.16 C.(3) 线圈从图示位置转过360的过程中，外力做的功WQ ，回路中产生电热QI2t ，转过360所需时间t，联立解得W10 J.答案：(1) 9 V(或12.7 V)(2) C(或0.16 C)(3)10 J15(12分)某发电站的输出功率为104 kW，输出电压为4 kV，通过理想变压器升压后向远处供电已知输电导线的电阻为25.6 ，输电线路损失的功率为输出功率的4
15、%，求：(1)输电线上的电流；(2)输电线路上的电压损失；(3)升压变压器的原副线圈匝数比解析：(1)输电线路损失的功率P损P14%1074% W4.0105 W，对输电线有P损IR，解得I21.25102 A.(2)U线I2R3.2 kV.(3)P1P2U2I2104 kW，代入数据得U280 kV，升压变压器的原副线圈匝数比 .答案：(1)1.25102 A(2)3.2 kV(3)16(16分) 其同学设计一个发电测速装置，工作原理如图所示一个半径为R0.1 m的圆形金属导轨固定在竖直平面上，一根长为R的金属棒OA，A端与导轨接触良好，O端固定在圆心处的转轴上转轴的左端有一个半径为rR/3
16、的圆盘，圆盘和金属棒能随转轴一起转动圆盘上绕有不可伸长的细线，下端挂着一个质量为m0.5 kg的铝块在金属导轨区域内存在垂直于导轨平面向右的匀强磁场，磁感应强度B0.5 Ta点与导轨相连，b点通过电刷与O端相连测量a、b两点间的电势差U可算得铝块速度铝块由静止释放，下落h0.3 m时，测得U0.15 V(细线与圆盘间没有滑动，金属棒、导轨、导线及电刷的电阻均不计，重力加速度g取10 m/s2)(1)测U时，与a点相接的是电压表的“正极”还是“负极”？(2)求此时铝块的速度大小；(3)求此下落过程中铝块损失的机械能解析： (1)根据右手定则可判断a点为电源的正极，故与a点相接的是电压表的正极(2)由电磁感应定律得UE，又BR2，得UBR2，又vrR，联立上式解得v2 m/s.(3)下落过程中铝块损失的机械能Emghmv20.5 J.答案：见解析