1、模块综合检测(时间：90分钟满分：100分)一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)1关于电磁感应现象的有关说法中，正确的是()A穿过闭合电路中的磁通量变化越快，闭合电路中感应电动势越大B穿过闭合电路中的磁通量减小，则电路中感应电流就减小C穿过闭合电路中的磁通量越大，闭合电路中的感应电动势越大D只要穿过闭合电路中的磁通量不为零，闭合电路中就一定有感应电流产生解析：选A穿过闭合电路中的磁通量变化越快，闭合电路中感应电动势越大，选项A正确；穿过闭合电路中的磁通量减小，但如果磁通量均匀减小，即磁通量的变化率恒定，则电路中感应电流就不变，
2、选项B错误；磁通量很大，但变化较慢，则感应电动势也可能很小，故C错误；只有闭合回路中磁通量发生变化时，闭合回路中才会产生感应电流，故D错误。2.LC振荡电路中，某时刻磁场方向如图所示，则下列说法错误的是()A若磁场正在减弱，则电容器上极板带正电B若电容器正在放电，则电容器上极板带负电C若电容器上极板带正电，则线圈中电流正在增大D若电容器正在放电，则自感电动势正在阻碍电流增大解析：选C题图中标明了电流的磁场方向，由安培定则可判断出电流在线圈中为逆时针(俯视)流动。若该时刻电容器上极板带正电，则可知电容器处于充电阶段，电流正在减小，A选项正确，C选项错误；若该时刻电容器上极板带负电，则可知电容器正
3、在放电，电流正在增大，B选项正确；由楞次定律知，D选项正确。3.如图所示，AC是一个用长为L的导线弯成的以O为圆心的四分之一圆弧，将其放置在与平面AOC垂直的磁感应强度为B的匀强磁场中。当在该导线中通以由C到A、大小为I的恒定电流时，该导线受到的安培力的大小和方向是()ABIL，平行于OC向左B.，平行于OC向右C.，垂直A、C的连线指向左下方D2BIL，垂直A、C的连线指向左下方解析：选C由于四分之一圆弧的长度为L，所以L，即R，AC的有效长度为lR，安培力为FABIl，方向由左手定则判断，垂直A、C的连线指向左下方，因此C正确。4图甲和图乙是演示自感现象的两个电路图，L1和L2为电感线圈。
4、实验时，断开开关S1瞬间，灯A1突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关S2，灯A2逐渐变亮，而另一个相同的灯A3立即变亮，最终A2与A3的亮度相同。下列说法正确的是()A图甲中，A1与L1的电阻值相同B图甲中，闭合S1，电路稳定后，A1中电流大于L1中电流C图乙中，变阻器R与L2的电阻值相同D图乙中，闭合S2瞬间，L2中电流与变阻器R中电流相等解析：选C题图甲中，稳定时通过A1的电流记为I1，通过L1的电流记为IL。S1断开瞬间，A1突然变亮，可知ILI1，因此A1和L1电阻不相等，所以A、B错误；题图乙中，闭合S2时，由于自感作用，通过L2与A2的电流I2会逐渐增大，而通过R与A3的电流I3立即变
5、大，因此电流不相等，所以D错误；由于最终A2与A3亮度相同，所以两支路电流I相同，根据部分电路欧姆定律，两支路电压U与电流I均相同，所以两支路电阻相同。由于A2、A3完全相同，故变阻器R与L2的电阻值相同，所以C正确。5.如图所示，一质量为m的条形磁铁用细线悬挂在天花板上，细线从一水平金属圆环中穿过。现将环从位置释放，经过磁铁到达位置。设环经过磁铁上端和下端附近时细线的张力分别为FT1和FT2，重力加速度大小为g，则()AFT1mg，FT2mgBFT1mg，FT2mg，FT2mg DFT1mg解析：选A当圆环经过磁铁上端时，通过圆环的磁通量增大，根据楞次定律可知磁铁要把圆环向上推，又由牛顿第三
6、定律可知圆环给磁铁一个向下的磁场力，因此有FT1mg；当圆环经过磁铁下端时，通过圆环的磁通量减小，根据楞次定律可知磁铁要把圆环向上吸，同理圆环要给磁铁一个向下的磁场力，因此有FT2mg。6如图所示，理想变压器原线圈输入电压uUmsin t，副线圈电路中R0为定值电阻，R是滑动变阻器。和是理想交流电压表，示数分别用U1和U2表示；和是理想交流电流表，示数分别用I1和I2表示。下列说法正确的是()AI1和I2表示电流的瞬时值BU1和U2表示电压的最大值C滑片P向下滑动过程中，U2不变、I1变大D滑片P向下滑动过程中，U2变小、I1变小解析：选C电流表和电压表的示数表示有效值，故选项A、B错；滑片P
7、向下滑动时，R减小，因U1，所以U1不变，又由知，U2不变，由I2知，I2增大，又由I1U1I2U2知，I1变大，所以选项C对，D错。7.如图所示，单匝矩形闭合导线框abcd全部处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中，线框面积为S，电阻为R，线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度匀速转动，下列说法正确的是()A转过图示位置时，线框中的电流方向为abcdaB转动过程中线框产生感应电流的有效值为C线框转一周的过程中，产生的热量为D从图示位置开始转过的过程中，通过导线横截面的电荷量为解析：选B线框经过图示位置时，线框各边均不切割磁感线，线框中无感应电流，故A错误；线圈转动过程中产生电动势的有效值为E，
8、所以电流的有效值为I，故B正确；产生的热量QI2RT2R，故C错误；从图示位置开始转过的过程中，通过导线横截面的电荷量为qttt，故D错误。二、多项选择题(本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)8我国远距离输送交流电用的电压有110 kV、220 kV和330 kV，输电干线已经采用500 kV的超高压，西北电网的电压甚至达到750 kV。对高压输电下列说法正确的是()A采用高压输电是为了加快输电的速度B输电电压越高越好C采用高压输电能够降低输电线路上的能量损耗D实际输送电能时要综合考虑各种因素，依
9、照不同情况选择合适的输电电压解析：选CD远距离输电时，电压过高将会带来很多负面的影响，如对绝缘条件的要求增大，导线和大地组成电容也会引起能量损耗；输送的功率一定，根据PUI，知输电电压越高，输电电流越小，根据P损I2R，知输电线上损耗的能量就小，而不是为了加快输电速度，故A、B错误，C正确。实际输电时，要综合考虑各种因素，如输电功率的大小、距离远近、技术和经济条件等，故D正确。9一理想变压器原、副线圈的匝数比为101，原线圈输入电压的变化规律如图甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，P为滑动变阻器的触头。下列说法正确的是()A副线圈输出电压的频率为50 HzB副线圈输出电压的有效值为31 VCP向
10、右移动时，原、副线圈的电流比减小DP向右移动时，变压器的输出功率增加解析：选AD由图像可知原线圈输入电压的最大值Um311 V，T2102 s，则原线圈输入电压的有效值U1220 V，f50 Hz，选项A正确。由可得：U2U122 V，B错误。P向右移动时，副线圈的电阻减小，副线圈输出电压不变，所以副线圈的电流增大，原线圈的电流也增大，而匝数比不变，所以原、副线圈的电流比不变，C错误。P向右移动时，副线圈的电阻减小，副线圈输出电压不变，所以变压器的输出功率增加，D正确。10(2021辽宁高考)如图甲所示，两根间距为L、足够长的光滑平行金属导轨竖直放置并固定，顶端接有阻值为R的电阻，垂直导轨平面
11、存在变化规律如图乙所示的匀强磁场，t0时磁场方向垂直纸面向里。在t0到t2t0的时间内，金属棒水平固定在距导轨顶端L处；t2t0时，释放金属棒。整个过程中金属棒与导轨接触良好，导轨与金属棒的电阻不计，则()A在t时，金属棒受到安培力的大小为B在tt0时，金属棒中电流的大小为C在t时，金属棒受到安培力的方向竖直向上D在t3t0时，金属棒中电流的方向向右解析：选BC由题图可知在0t0时间段内产生的感应电动势为E，根据闭合电路欧姆定律可知此时间段的电流为I，在时磁感应强度为，此时安培力为FBIL，故A错误，B正确；由图可知在t时，磁场方向垂直纸面向外并逐渐增大，根据楞次定律可知产生顺时针方向的电流，
12、再由左手定则可知金属棒受到的安培力方向竖直向上，故C正确；由图可知在t3t0时，磁场方向垂直纸面向外，金属棒向下运动的过程中磁通量增加，根据楞次定律可知金属棒中的感应电流方向向左，故D错误。三、非选择题(本题共6小题，共54分)11(6分)如图所示是继电器的原理图，当在接线柱2、3间接入电源时，电磁铁便将衔铁P吸离A而与B接触，从而达到控制电路的目的，接线柱_与接有电源的负温度系数的热敏电阻串接，接线柱_与外电路串接，即可在温度过高时切断外电路，实现对外电路的自动控制。解析：A为常闭触点，正常情况下与衔铁P相吸；B为常开触点，正常情况下与衔铁P分离，因此，1、5与外电路相连，以便加热。当温度越
13、来越高时，电磁铁将衔铁P吸下，以切断电路。所以，2、3应与接有电源的热敏电阻相连。答案：2、31、512(8分)(1)如图甲所示为某宾馆的房卡，只有把房卡插入槽中，房间内的灯和插座才会有电。房卡的作用相当于一个_(填电路元件名称)接在干路上。(2)如图乙所示，当房客进门时，只要将带有磁铁的卡P插入盒子Q中，这时由于磁铁吸引簧片，开关B就接通，通过继电器J使整个房间的电器的总开关接通，房客便能使用室内各种用电器。当继电器工作时，cd相吸，ab便接通。请你将各接线端1、2、3、4、5、6、7、8、9、10适当地连接起来，构成正常的电门卡电路。解析：(1)房卡可以控制房间内的灯和插座，不插入槽中，所
14、有房间内的灯和插座都不工作，所以房卡相当于干路上的开关。(2)将开关B与电源E、线圈连成一个回路；将三个灯泡所在电路与交流电流接成回路，即按87,45,69,13,210连接起来，构成正常的电门卡电路，如图所示。答案：(1)开关(2)见解析图13(8分)有波长分别为290 m、397 m、566 m的无线电波同时传向收音机的接收天线，当把收音机的调谐电路的频率调到756 kHz时(光速c3108 m/s)，问：(1)哪种波长的无线电波在收音机中产生的振荡电流最强？(2)如果想接收到波长为290 m的无线电波，应该把调谐电路中可变电容器的动片旋进一些还是旋出一些？解析：(1)根据公式f，设波长分
15、别为290 m、397 m、566 m的无线电波的频率分别为f1、f2、f3，则有f1 Hz1 034 kHzf2 Hz756 kHzf3 Hz530 kHz所以波长为397 m的无线电波在收音机中产生的振荡电流最强。(2)要接收波长为290 m的无线电波，应增大调谐电路的固有频率，由f知，应减小可变电容器的电容，由C知，应把调谐电路中可变电容器的动片旋出一些。答案：(1)波长为397 m的无线电波(2)旋出一些14(8分)如图所示，一个质量为m、电荷量为q、不计重力的带电粒子从x轴上的P(a,0)点以速度v沿与x轴正方向成60的方向射入第一象限内的匀强磁场中，并恰好垂直于y轴射出第一象限。求
16、匀强磁场的磁感应强度B和穿过第一象限的时间。解析：根据题意知，带电粒子的运动轨迹垂直于y轴，必然有圆心在y轴上，根据半径垂直于速度方向，则可确定圆心O，如图所示。由几何关系知粒子运动的半径ra由qvB，得r由以上两式可得B由qvBmr2得T则tT。答案：15(12分)小华想利用山涧中的水来发电给果园的小屋照明，他设计了一台发电机如图所示，已知矩形线圈匝数N100 匝，面积S0.05 m2，匀强磁场的磁感应强度B T，线圈与输电线的总电阻 r2 ，当线圈以周期T0.05 s匀速旋转时，灯泡恰好正常发光。求：(1)线圈中感应电动势的峰值Em。(2)从图中位置转过90的过程中线圈的平均感应电动势。(
17、3)若灯泡的额定电流为I2 A，则灯泡的额定功率P。解析：(1)线圈转动的角速度为：感应电动势的峰值为EmNBS代入数据解得：Em40 V。(2)线圈的平均感应电动势为：N可得：N代入数据解得： V或36 V。(3)电动势的有效值为：E40 V根据欧姆定律可得：UEIr功率为：PUI代入数据解得：P72 W。答案：(1)40 V(2) V或36 V(3)72 W16(12分)如图所示，电源电动势为3 V，内阻不计，两个不计电阻的金属圆环表面光滑，竖直悬挂在等长的细线上，金属环面平行，相距1 m，两环分别与电源正负极相连。现将一质量为0.06 kg、电阻为1.5 的导体棒轻放在环上，导体棒与环有良好电接触。两环之间有方向竖直向上、磁感应强度为0.4 T的匀强磁场。当开关闭合后，导体棒上滑到某位置静止不动，试求在此位置上棒对每一个环的压力为多少？若已知环半径为0.5 m，此位置与环底的高度差是多少？解析：棒受的安培力FBIL，棒中电流为I，代入数据解得F0.8 N，对棒受力分析如图所示(从右向左看)，两环支持力的总和为2FN ，代入数据解得FN0.5 N。由牛顿第三定律知，棒对每一个环的压力为0.5 N，由图中几何关系有tan ，得53，棒距环底的高度为hR(1cos )0.2 m。答案：0.5 N0.2 m
