1、模块测试(时间：90分钟满分：100分)一、单项选择题(本大题共5小题，每小题6分，共30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6分，选错或不答的得0分)1某兴趣小组对一火灾报警装置的部分电路进行探究，其电路图如图1甲所示，其中R2是半导体热敏电阻，它的电阻随温度变化关系如图1乙所示当R2所在处出现火情时，通过电流表的电流I和a、b间端电压U与出现火情前相比()图1AI变大，U变小 BI变小，U变小CI变小，U变大 DI变大，U变大解析出现火情时，温度升高，R2变小，A表示数变大，电路中总电流变大，由UEIr知，U变小，故A正确答案A2目前金属探测器已经广泛应用于各种安
2、检、高考及一些重要场所，关于金属探测器的下列有关论述正确的是()A金属探测器可用于月饼生产中，用来防止细小的金属颗粒混入月饼馅中B金属探测器能帮助医生探测儿童吞食或扎到手脚中的金属物，是因为探测器的线圈中能产生涡流C使用金属探测器的时候，应该让探测器静止不动，探测效果会更好D能利用金属探测器检测考生是否携带手机等违禁物品，是因为探测器的线圈中通有直流电解析金属探测器是通过其通有交流电的探测线圈，会在隐蔽金属中激起涡流，反射回探测线圈，从而改变原交流电的大小和相位，从而起到探测作用当探测器对于被测金属发生相对移动时，探测器中的线圈的交流电产生的磁场相对变化较快，在金属中产生的涡流会更强，检测效果
3、更好正确选项为A.答案A3下列说法不正确的是()A热敏电阻能把温度这个热学量转换为电阻这个电学量B话筒是一种常用的声波传感器，其作用是将电信号转换为声信号C电子秤是把力转换为电压这个电学量D电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器，这种传感器的作用是控制电路的通断答案B4如图2所示，两种情况下变压器灯泡L2、L3的功率均为P，且L1、L2、L3为相同的灯泡，匝数比为n1n231，则图(a)中L1的功率和图(b)中L1的功率分别为()图2AP、P B9P、PC.P、9P D.P、9P解析图2(a)中L2的功率为P，则L2上电压为U2，原线圈中电压U13U23，L1两端电压与U1相等
4、，则L1所消耗功率PL19P.图2(b)中L2、L3功率相同，变压器的输出功率为2P，原线圈电压U13U23 ，原线圈中电流I1，灯L1上消耗功率为PL1I12RRP.答案B5如图3所示，EOF和EOF为空间一匀强磁场的边界，其中EOEO，FOFO，且EOOF；OO为EOF的角平分线，OO间的距离为l；磁场方向垂直于纸面向里一边长为l的正方形导线框沿OO方向匀速通过磁场，t0时刻恰好位于图示位置规定导线框中感应电流沿逆时针方向时为正，则感应电流i与时间t的关系图线可能正确的是()图3解析本题中四个选项都是it关系图线，故可用排除法因在第一个阶段内通过导线框的磁通量向里增大，由楞次定律可判定此过
5、程中电流沿逆时针方向，故C、D错误由于穿过整个磁场区域的磁通量变化量0，由q可知整个过程中通过导线框的总电荷量也应为零，而在it图象中图线与时间轴所围总面积为零，即时间轴的上下图形面积的绝对值应相等，故A错误B正确答案B二、多项选择题(本大题共5小题，每小题6分，共30分在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对得6分，不全得3分，有选错或不答的得0分)6下列说法正确的是()A用交流电压表测量电压时，指针来回摆动B一周期内交流的方向改变两次C如果交流的最大值是5 A，则最小值为5 AD用电器上所标电压值是交流的有效值答案BD7(2011江苏高考理综卷)美国科学家Willard
6、SBoyle与George ESmi th 因电荷耦合器件(CCD)的重要发明荣获2009年度诺贝尔物理学奖CCD是将光学量转变成电学量的传感器下列器件可作为传感器的有()A发光二极管 B热敏电阻C霍尔元件 D干电池解析热敏电阻的阻值随温度的变化而变化，可以把温度转化为电学量，而霍尔元件可以把磁场的磁感应强度转化为电学量，热敏电阻和霍尔元件可作为传感器，B、C正确答案BC8.图4阻值为10 的电阻接到电压波形如图4所示的交流电源上以下说法中正确的是()A电压的有效值为10 VB通过电阻的电流有效值为 AC电阻消耗电功率为5 WD电阻每秒钟产生的热量为10 J解析根据图象可知电压最大值为Um10
7、 V，有效值为U V，电流有效值为IA，电阻消耗的电功率为PI2R2105 W.答案BC9.图5如图5所示，P、Q是两个完全相同的灯泡，L是直流电阻为零的纯电感，且自感系数L很大C是电容较大且不漏电的电容器，下列判断正确的是()AS闭合时，P灯亮后逐渐熄灭，Q灯逐渐变亮BS闭合时，P灯、Q灯同时亮，然后P灯变暗，Q灯变得更亮CS闭合，电路稳定后，S断开时，P灯突然亮一下，然后熄灭，Q灯立即熄灭DS闭合，电路稳定后，S断开时，P灯突然亮一下，然后熄灭，Q灯逐渐熄灭解析当S闭合时，通过自感线圈的电流逐渐增大而产生自感电动势，L相当于断路，电容C较大，相当于短路，当电流稳定时，L相当于短路，电容C相
8、当于断路，故P灯先亮后灭，Q灯逐渐变亮；当S断开时，灯泡P与自感线圈L组成了闭合回路，灯泡P中的电流先增大后减小至零，故闪亮一下熄灭，电容器与灯泡Q组成闭合回路，电容器放电，故灯泡Q逐渐熄灭，选项A、D正确答案AD10.图6振弦型频率传感器的结构如图6所示，它由钢弦和永磁铁两部分组成，钢弦上端用固定夹块夹紧，下端的夹块与一膜片相连接，当弦上的张力越大时，弦的固有频率越大这种装置可以从线圈输出电压的频率确定膜片处压力的变化下列说法正确的是()A当软铁块与磁铁靠近时，a端电势高B当软铁块与磁铁靠近时，b端电势高C膜上的压力较小时，线圈中感应电动势的频率高D膜上的压力较大时，线圈中感应电动势的频率高
9、解析当铁块靠近磁铁时，线圈中的磁通量增加，根据楞次定律可得，b端电势比a端电势高，选项B正确；膜上压力越小时，钢弦上的张力越大，振动频率越高，线圈中感应电动势的频率越高，所以选项C正确答案BC三、填空题(本题共3小题，共10分)11(2分)图7如图7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，线框中感应电流的有效值I_.线框从中性面开始转过的过程中，通过导线横截面的电荷量q_.解析电动势最大值EmBS.有效值EBS.由闭合电路欧姆定律可得I，电量qtt.答案12(5分)如图8所示为“研究电磁感
10、应现象”的实验装置图8(1)将图中所缺的导线补接完整；(2)如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上电键后可能出现的情况有：A将原线圈迅速插入副线圈时，灵敏电流计指针将_B原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，灵敏电流计指针_解析(1)见下图(2)依照楞次定律及灵敏电流计的指针偏转方向与流过它的电流方向的关系来判定，则A.向右偏转一下；B.向左偏转一下答案(1)见解析图(2)向右偏转一下向左偏转一下图913(3分)有一个称为“千人震”的趣味物理小实验，实验是用一节电动势为1.5 V的新干电池，几根导线、开关和一个用于日光灯上的镇流器，几位做这个实验的同学手拉手成一
11、串，另一位同学将电池、镇流器、开关用导线将它们首、尾两位同学两个空着的手相连，如图9所示，在通或断时就会使连成一串的同学都有触电感觉，该实验原理是_；人有触电感觉时开关是通，还是断的瞬间_，因为_答案镇流器的自感现象断开瞬间只有在电路刚断开时才能产生很高的自感电动势使人产生触电的感觉四、解答题(本题共3小题，共30分解答应写出必要的文字说明、只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)14(10分)发电站通过升压变压器，输电导线和降压变压器把电能输送到用户(升压变压器和降压变压器都可视为理想变压器)(1)画出上述输电全过程的线路图；(2)若发电机的输出功率是100
12、kW，输出电压是250 V，升压变压器的原副线圈的匝数比为125，求升压变压器的输出电压和输电导线中的电流；(3)若输电导线中的电功率损失为输入功率的4%，求输电导线的总电阻和降压变压器原线圈两端的电压；(4)计算降压变压器的输出功率解析(1)(2)对升压变压器，据公式，有U2U1250 V6 250 VI2A16 A(3)P损IR线，P损0.04P1所以：R线15.6 因为UU2U3I2R线所以U3U2I2R线(6 2501615.6)V6 000 V(4)P4P1P损0.96P10.96100 000 W96 000 W96 kW.答案(1)见解析图(2)6 250 V,16 A(3)15
13、.6 6 000 V(4)96 kW15(10分)如图10所示，质量m10.1 kg，电阻R10.3 ，长度l0.4 m的导体棒ab横放在U型金属框架上框架质量m20.2 kg，放在绝缘水平面上，与水平面间的动摩擦因数0.2，相距0.4 m的MM、NN相互平行，电阻不计且足够长电阻R20.1 的MN垂直于MM.整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B0.5 T垂直于ab施加F2 N的水平恒力，ab从静止开始无摩擦地运动，始终与MM、NN保持良好接触，当ab运动到某处时，框架开始运动设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10 m/s2.图10(1)求框架开始运动时ab速度v的大小
14、；(2)从ab开始运动到框架开始运动的过程中，MN上产生的热量Q0.1 J，求该过程ab位移x的大小解析(1)ab对框架的压力F1m1g框架受水平面的支持力FNm2gF1依题意，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则框架受到最大静摩擦力F2FN，ab中的感应电动势EBlvMN中电流IMN受到的安培力F安BIl框架开始运动时F安F2由上述各式代入数据解得v6 m/s(2)闭合回路中产生的总热量Q总Q由能量守恒定律，得Fxm1v2Q总代入数据解得x1.1 m.答案(1)6 m/s(2)1.1 m16(10分)如图11所示为检测某传感器的电路图，传感器上标有“3 V,0.9 W”的字样(传感器可看作一个纯电
15、阻)，滑动变阻器R0上标有“10 ，1 A”的字样，电流表的量程为0.6 A，电压表的量程为3 V.图11(1)根据传感器上的标注，计算该传感器的电阻和额定电流；(2)若电路各元件均完好，检测时，为了确保电路各部分的安全，在a、b之间所加的电源电压的最大值是多少？(3)根据技术资料可知，如果传感器的电阻变化超过1 ，则该传感器就失去了作用实际检测时，将一个电压恒定的电压加在图中a、b之间(该电源电压小于上述所求电压的最大值)，闭合开关S，通过调节R0来改变电路中的电流和R0两端的电压检测记录如下：电压表示数U/V电流表示数I/A第一次1.480.16第二次0.910.22若不计检测电路对传感器
16、电阻的影响，通过计算分析，你认为这个传感器是否仍可使用？此时a、b所加的电压是多少？解析(1)传感器的电阻R传 10 传感器的额定电流I传 A0.3 A(2)要求电路各部分安全，则要求电路的最大电流II传0.3 A此时电源电压最大值UmU传U0，U传为传感器的额定电压，U0为R0调至最大值R0m10 时，R0两端的电压，即U0I传R0m0.310 V3 V，所以电源电压最大值UmU传U03 V3 V6 V.(3)设实际检测时加在a、b间的电压为U，传感器的实际电阻为R传，根据第一次实验记录数据有：U0.16R传1.48根据第二次记录数据有U0.22R传0.91解得，R传9.5 ，U3 V传感器的电阻变化为RR传R传0.5 1 所以此传感器仍可使用答案(1)10 0.3 A(2)6 V(3)可使用，3 V
