1、模块综合测评本试卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分，满分100分，考试时间90分钟。第卷(选择题，共48分)一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第18题只有一项符合题目要求，第912题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)1间谍卫星上装有某种遥感照相机，可用来探测军用和民用目标。这种照相机能拍到晚上关灯行驶的汽车。对这种遥感照相机敏感的电磁波属于()A可见光波段 B红外波段C紫外波段 DX射线波段答案B解析任何物体都在向外辐射红外线，温度越高辐射越强，导弹发射、汽车行驶时发动机温度很高，会辐射出强烈的红外线，遥
2、感照相机就是通过探测红外线来工作的，故B正确。2. 如图所示，匀强磁场分布在平面直角坐标系的整个第象限内，磁感应强度为B、方向垂直于纸面向里。一质量为m、电荷量绝对值为q、不计重力的粒子，以某速度从O点沿着与y轴夹角为30的方向垂直进入磁场，运动到A点时，粒子速度沿x轴正方向。下列判断正确的是()A粒子带正电B运动过程中，粒子的速度不变C粒子由O到A经历的时间为tD离开第一象限时，粒子的速度方向与x轴正方向的夹角为30答案C解析根据左手定则可判断出粒子带负电，故A错误；由于粒子的速度的方向在改变，而速度是矢量，所以速度改变了，故B错误；如图所示，粒子由O运动到A时速度方向改变了60角，所以粒子
3、轨迹对应的圆心角为60，所以粒子运动的时间为tT，故C正确；粒子沿着与y轴夹角为30的方向垂直进入磁场，由几何对称性可知，离开磁场时其方向与x轴正方向的夹角为60，故D错误。3. 如图所示，一条形磁体从左向右匀速穿过线圈，当磁体经过A、B两位置时，线圈中()A感应电流方向相同，感应电流所受作用力的方向相同B感应电流方向相反，感应电流所受作用力的方向相反C感应电流方向相反，感应电流所受作用力的方向相同D感应电流方向相同，感应电流所受作用力的方向相反答案C解析磁体从A到B时，穿过线圈的磁通量的方向不变。当磁体经过A位置时，穿过线圈的磁通量增大，由楞次定律可知，线圈中感应电流从左向右看为顺时针方向；
4、当磁体经过B位置时，穿过线圈的磁通量减小，由楞次定律可知，线圈中感应电流从左向右看为逆时针方向，且由楞次定律“来拒去留”的推论可知，磁体经过A、B两位置时，线圈中感应电流所受作用力的方向相同，A、B、D错误，C正确。4如图所示，真空中有正交的匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向下，磁场方向垂直纸面向里，三个带等量同种电荷的油滴A、B、C处于此区域中，A静止，B向右做匀速直线运动，C向左做匀速直线运动。则它们质量之间的关系是()AmAmBmC BmBmAmCCmCmBmA DmAmBmC答案B解析首先对A受力分析，可判定A、B、C均带负电，且mAgEq。对B、C分别受力分析，对B有：EqmBgF洛
5、B，对C有：qEF洛CmCg，由此可知mBmAmC，B正确。5手机充电器是先将市电(50 Hz)通过变压器降压后，利用全波整流电路把正弦交变电流变成如图所示的脉动直流电，则该脉动直流电的()A瞬时值表达式为i8sint(A)B频率为50 HzC有效值为4 AD平均值可能为8 A答案C解析在t的时间内，瞬时值表达式为i8sint(A)，而对整个脉动直流电，瞬时值表达式不能表示为i8sint(A)，A错误；该脉动直流电的频率为100 Hz，B错误；该脉动电流的有效值为I A4 A，C正确；该脉动直流电的平均值等于图像与横轴所围面积除以时间，显然平均值一定小于8 A，D错误。6如图所示，甲图中两导轨
6、不平行，而乙图中两导轨平行，其余物理条件都相同，金属棒MN正在导轨上向右匀速运动，在金属棒运动过程中，将观察到()AL1、L2都发光，只是亮度不同BL1、L2都不发光CL2发光，L1不发光DL1发光，L2不发光答案D解析甲图MN中感应电动势的大小时刻变化，其右侧线圈中会出现变化的电流；乙图MN中感应电动势恒定，其右侧线圈中出现恒定的电流。根据变压器原理可知，甲图左侧线圈产生感应电流，乙图左侧线圈没有感应电流产生，所以L1发光，L2不发光，D正确。7(2020江西高二期中)如图所示的火警报警装置，R1为热敏电阻，若温度升高，则R1的阻值会急剧减小，从而引起电铃两端电压的增加，当电铃两端电压达到一
7、定值时，电铃会响。下列说法正确的是()A要使报警的临界温度升高，可以适当增大电源的电动势B要使报警的临界温度升高，可以把R2的滑片P适当向下移C要使报警的临界温度降低，可以适当减小电源的电动势D要使报警的临界温度降低，可以把R2的滑片P适当向下移答案D解析要使报警的临界温度升高，则R1较小时电铃两端的电压处于临界电压U0，即R2两端此时的电压为U0，根据U0E，当R1减小时，要使R2两端的电压仍为U0，可以减小E，或者减小R2，故A、B错误；同理可知，要使报警的临界温度降低，即R1增大时，R2两端的电压仍为U0E，可以增大E或R2，故C错误，D正确。8如图所示，一矩形线框以竖直向上的初速度进入
8、只有一条水平边界的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，进入磁场后上升一段高度又落下离开磁场，运动过程中线框只受重力和安培力作用，线框在向上、向下经过图中1、2位置时的速率按时间顺序依次为v1、v2、v3和v4，则可以确定()Av1v2 Bv2v3Cv3v4 Dv4v1答案D解析由能量守恒定律可知，线框从进入磁场到离开磁场的过程中，有部分机械能转化为焦耳热，即机械能减小，则v4v2，A错误；线框离开磁场时受到的安培力方向竖直向上，重力方向竖直向下，二者大小关系不能确定，故v3、v4大小关系不能确定，C错误。9.不计重力的负粒子能够在如图所示的正交匀强电场和匀强磁场中沿直线匀速穿过。设产生匀强电场的两
9、极板间电压为U，距离为d，匀强磁场的磁感应强度为B，粒子电荷量为q，进入速度为v，以下说法正确的是()A若同时增大U和B，其他条件不变，则粒子一定能够沿直线穿过B若同时减小d和增大v，其他条件不变，则粒子可能沿直线穿过C若粒子向下偏转，能够飞出极板间，则粒子动能一定减小D若粒子向下偏转，能够飞出极板间，则粒子的动能有可能不变答案BC解析要使粒子能够沿直线穿过，则有qqvB，即v，若U、B增大的倍数不同，粒子不能沿直线穿过，A错误；同理B正确；带负电的粒子向下偏转，静电力做负功，又W洛0，所以Ek0，C正确，D错误。10. 在LC回路中，电容器两端的电压随时间t变化的关系如图所示，则()A在t1
10、时刻，电路中的电流最大B在t2时刻，电路中的磁场能最大C从t2时刻至t3时刻，电路中的电场能不断增大D从t3时刻至t4时刻，电容器的电荷量不断增大答案AD解析在t1时刻，电容器两端的电压为0，电容器放电完毕，电路中电流最大，故A正确；在t2时刻，电容器两端的反向电压最大，电容器反向充电完毕，电路中电流为零，电路中的磁场能最小，为零，B错误；从t2时刻至t3时刻，电路中反向放电，电路中电流不断增大，电容器两端电压不断减小，电路中电场能不断减小，C错误；从t3时刻至t4时刻，电容器正向充电，电容器的电荷量不断增大，D正确。11远距离输电装置如图所示，发电机电压不变，升压变压器和降压变压器均是理想变
11、压器。当S由2改接为1时，下列说法正确的是()A电压表读数变大B电流表读数变大C电流表读数变小D输电线损失的功率减小答案AB解析当S改接为1时，升压变压器的原线圈匝数不变，副线圈匝数变大，所以输送电压变大，降压变压器的输入电压和输出电压均变大，电压表示数变大，A正确；降压变压器的输出电压变大时，流过灯泡的电流I灯也变大，输电线上的电流I线也随着I灯的变大而变大，所以电流表读数变大，B正确，C错误；I线变大时，输电线损失的功率P线IR变大，D错误。12如图所示，已知甲空间中没有电场、磁场；乙空间中有竖直向上的匀强电场；丙空间中有竖直向下的匀强电场；丁空间中有垂直纸面向里的匀强磁场。四个图中的斜面
12、相同且绝缘，相同的带负电小球从斜面上的同一点O以相同初速度v0同时沿水平方向抛出，分别落在甲、乙、丙、丁图中斜面上A、B、C、D点(图中未画出)。小球受到的静电力、洛伦兹力都始终小于重力，不计空气阻力，则()AO、C之间距离大于O、B之间距离B小球从抛出到落在斜面上用时相等C小球落到B点与C点速度大小相等D从O到A与从O到D，合力对小球做功相同答案AC解析带电小球在乙图中受到重力与竖直向下的静电力，而在丙图中受到重力与竖直向上的静电力，根据类平抛运动规律，则有tan，可知，当加速度越大时，所用时间越短，又xv0tlcos，因此O、B间距小于O、C间距，故A正确，B错误；tan，那么vyat2v
13、0tan，则小球落到B点和C点时竖直方向的速度相等，根据矢量的合成法则，可得小球落到B点与C点速度大小相等，故C正确；丁图中，小球抛出后，洛伦兹力始终与小球速度方向垂直，洛伦兹力可分解为竖直向上和水平向左的两个分力，由于洛伦兹力作用，小球在竖直方向的加速度小于g，即比甲图中的小，又小球在水平方向向左加速，所以丁图中的小球落在斜面上的D点与抛出点的竖直距离大于甲图情形中A、O间的竖直距离，又都只有重力对小球做功，因此甲、丁图中合力对小球做功不同，故D错误。第卷(非选择题，共52分)二、实验题(本题共2小题，共10分)13(4分)如图甲为在温度为10 左右的环境中工作的某自动恒温箱原理简图，箱内的
14、电阻R120 k，R210 k，R340 k，Rt为热敏电阻，它的电阻随温度变化的图线如图乙所示。当a、b端电压Uab0时，电压鉴别器会令开关S接通，恒温箱内的电热丝发热，使箱内温度提高；当Uab0时，电压鉴别器使S断开，停止加热，恒温箱内的温度恒定在_ 。答案35解析设电路两端电压为U，当Uab0时，有R1R3，解得Rt20 k，由题图乙可知，当Rt20 k时，t35 。14(2020河北省尚义县第一中学高二月考)(6分)有一个教学用的可拆变压器，其铁芯粗细一致，如图所示，它有两个外观基本相同的线圈A、B(内部导线电阻率、横截面积相同)，线圈外部还可以再绕线圈。(1)某同学用多用电表的同一欧
15、姆挡先后测量了A、B线圈的电阻值，指针分别对应图中的a、b位置，则A线圈的电阻为_ ，由此可推断_(选填“A”或“B”)线圈的匝数较多。(2)如果把它看作理想变压器，现要测量A线圈的匝数，提供的器材有：一根足够长绝缘导线、一只多用电表和低压交流电源，请完成实验的步骤填空：用绝缘导线在线圈B上绕制n匝线圈；将A线圈与低压交流电源相连接；用多用电表的“交流电压”挡分别测量A线圈的输入电压UA和_(选填“绕制”或“B”)线圈的输出电压U；则A线圈的匝数为_。(用已知量和测量量的符号表示)答案(1)24A(2)绕制n解析(1)多用电表欧姆挡读数指针指示值倍率。指针在a位置时的读数为24，倍率为1，所以
16、电阻为24 ；根据R，导线越长，电阻越大，因为A的电阻比B大，所以A线圈的匝数较多。(2)因为要测量A线圈的匝数，根据，应选取匝数已知的绕制线圈，所以要用多用电表的“交流电压挡”测量绕制线圈的输出电压U。根据变压器电压比等于匝数比，有，所以nAn。三、计算题(本题共4小题，共42分。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)15(8分)如图所示，变压器原线圈输入电压为220 V，副线圈输出电压为36 V，两只灯泡的额定电压均为36 V，L1额定功率为12 W，L2额定功率为6 W。试求：(1)该变压器的原、副线圈匝数比；(2)两灯均工作时原线圈的电流以及只有L1工作时原线圈中的电流
17、。答案(1)(2)0.082 A0.055 A解析(1)由变压比公式得，。(2)两灯均工作时，由能量守恒定律得P1P2U1I1I1 A0.082 A只有L1灯工作时，由能量守恒定律得P1U1I2，解得I2 A0.055 A。16(10分)如图所示，光滑平行金属导轨相距30 cm，电阻不计，ab是电阻为0.3 的金属棒，可沿导轨滑动，与导轨相连的平行金属板A、B相距6 cm，电阻R为0.1 ，全部装置处于垂直纸面向里的匀强磁场中。当ab以速度v向右匀速运动时，一带电微粒在A、B板间做半径为2 cm的匀速圆周运动，速率也是v。试求速率v的大小。(g取10 m/s2)答案0.4 m/s解析设磁感应强
18、度为B，平行板A、B间距为d，ab杆的有效长度为l，带电微粒质量为m，电荷量为q，因为EBlv，所以UabUABBlv，带电微粒在A、B板间做匀速圆周运动，则mgEqq，所以m，带电微粒做圆周运动的半径r，所以v m/s0.4 m/s。17(10分)如图甲所示，两相互平行的光滑金属导轨水平放置，导轨间距L0.5 m，左端接有电阻R3 ，导轨间有竖直向下的磁场，磁感应强度大小随坐标x的变化关系如图乙所示。开始时导体棒CD静止在导轨上的x0处，现给导体棒一水平向右的拉力，使导体棒以a1 m/s2的加速度沿x轴匀加速运动，已知导体棒的质量为2 kg，电阻为2 ，导体棒与导轨接触良好，其余电阻不计，求
19、：(1)当拉力和时间均取国际单位时，拉力随时间变化的关系式数值；(2)当导体棒运动到x4.5 m处时撤掉拉力，此时导体棒两端的电压、此后电阻R上产生的热量。答案(1)F2(2)8.1 V5.4 J解析(1)经时间t导体棒的速度vat，位移xat2，产生的感应电动势为EBLv，产生的感应电流为I，由图乙得B2x，对导体棒，由牛顿第二定律有FBILma，联立以上各式，解得F2。(2)导体棒运动到x4.5 m处时，磁感应强度B2x9 T，感应电动势EBLvBL13.5 V，导体棒两端的电压UR8.1 V，撤去拉力后动能全部转化为焦耳热，则Qmv2m2ax9 J，电阻R上产生的焦耳热QRR5.4 J。
20、18(14分)如图所示，在坐标系xOy中，除第一象限外的其他象限都充满匀强磁场，磁感应强度都为B0.12 T，方向垂直纸面向内。P是y轴上的一点，它到坐标原点O的距离l0.40 m。一比荷5.0107 C/kg的带正电粒子从P点开始进入匀强磁场中运动，初速度v03.0106 m/s，与y轴正方向夹角53，并与磁场方向垂直。不计粒子的重力作用。已知sin530.8，cos530.6，求：(1)粒子在磁场中运动的轨道半径R；(2)在第一象限中与x轴平行的虚线上方的区域内充满沿x轴负方向的匀强电场(如图)，粒子在磁场中运动一段时间后进入第一象限，最后恰好从P点沿初速度的方向再次射入磁场。求匀强电场的
21、电场强度E和电场边界(虚线)与x轴之间的距离d。答案(1)0.50 m(2)8.0105 N/C0.10 m解析(1)粒子在磁场区域内运动，有qv0Bm，可得粒子运动的轨道半径R，代入数据解得R0.50 m。(2)作出粒子的运动轨迹如图。因为53，R0.50 m，l0.40 m，由几何关系知，粒子运动轨迹的圆心A恰好落在x轴上。由几何关系可知：粒子从C点进入第一象限时的位置坐标为xRRcos0.20 m，然后竖直向上运动，粒子进入匀强电场后做类平抛运动，设粒子在电场中运动时间为t，加速度为a，则ldv0t，qEma，xat2，vxat，粒子运动到P点时，有vxv0tan，由以上各式，代入数据解得电场强度E8.0105 N/C电场边界(虚线)与x轴之间的距离d0.10 m。