高考物理大二輪總復(fù)習(xí) 模塊滾動檢測卷（四）

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模塊滾動檢測卷(四)(范圍：選修32滿分：100分)一、單項選擇題(本題共13小題，每小題3分，滿分39分每小題給出的四個選項中，只有一個選項正確選對的得3分，不選或錯選得0分)1(2016杭州市余杭區(qū)高二期末)電磁感應(yīng)是發(fā)電的基本原理之一，發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的科學(xué)家是()A安培 B赫茲C法拉第 D麥克斯韋答案C解析發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的科學(xué)家是法拉第，故選C.2隨著科技的不斷發(fā)展，無線充電已經(jīng)進入人們的生活某品牌手機的無線充電原理如圖1所示，下列哪種裝置的工作原理與其相同()圖1A電磁爐 B電動機C回旋加速器 D速度選擇器答案A解析手機無線充電及電磁爐均應(yīng)用了電磁感應(yīng)原理；而電動機是導(dǎo)線在磁場中受力；回旋加速器利用電場中的加速及磁場中的偏轉(zhuǎn)；速度選擇器采用的是復(fù)合場中的運動；故選A.3如圖2所示，水平放置的光滑桿上套有A、B、C三個金屬環(huán)，其中B接電源在接通電源的瞬間，A、C兩環(huán)()圖2A都被B吸引B都被B排斥CA被吸引，C被排斥DA被排斥，C被吸引答案B解析在接通電源的瞬間，通過B環(huán)的電流變大，電流產(chǎn)生的磁場增強，穿過A、C兩環(huán)的磁通量變大，A、C兩環(huán)產(chǎn)生感應(yīng)電流，由楞次定律可知，感應(yīng)電流的磁場總是阻礙原磁通量的變化，為了阻礙原磁通量的增加，A、C兩環(huán)都被B環(huán)排斥而遠離B環(huán)，以阻礙磁通量的增加，故A、C、D錯誤，B正確；故選B.4如圖3為安檢門原理圖，左邊門框中有一通電線圈，右邊門框中有一接收線圈工作過程中某段時間通電線圈中存在順時針方向均勻減小的電流，則()圖3A無金屬片通過時，接收線圈中的感應(yīng)電流方向為逆時針B無金屬片通過時，接收線圈中的感應(yīng)電流增大C有金屬片通過時，接收線圈中的感應(yīng)電流方向為逆時針D有金屬片通過時，接收線圈中的感應(yīng)電流大小發(fā)生變化答案D解析當(dāng)左側(cè)線圈中通有不斷減小的順時針方向的電流時，知穿過右側(cè)線圈的磁通量向右，且減小，根據(jù)楞次定律，右側(cè)線圈中產(chǎn)生順時針方向的電流；故A錯誤；無金屬片通過時，通電線圈中存在順時針方向均勻減小的電流，則通電線圈中的磁通量均勻減小，所以穿過右側(cè)線圈中的磁通量均勻減小，則磁通量的變化率是定值，由法拉第磁感應(yīng)定律可知，接收線圈中的感應(yīng)電流不變故B錯誤；有金屬片通過時，則穿過金屬片中的磁通量發(fā)生變化，金屬片中也會產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流的方向與接收線圈中的感應(yīng)電流的方向相同，所以也會將該空間中的磁場的變化削弱一些，引起接收線圈中的感應(yīng)電流大小發(fā)生變化但是電流的方向不會發(fā)生變化；故C錯誤，D正確；故選D.5(2016杭州月考)如圖4甲所示，矩形線圈abcd在勻強磁場中逆時針勻速轉(zhuǎn)動時，線圈中產(chǎn)生的交變電流如圖乙所示，設(shè)沿abcda方向為電流正方向，則下列說法正確的是()圖4A乙圖中ab時間段對應(yīng)甲圖中A至B圖的過程B乙圖中bc時間段對應(yīng)甲圖中C至D圖的過程C乙圖中d時刻對應(yīng)甲圖中的D圖D若乙圖中d處是0.02 s，則1 s內(nèi)感應(yīng)電流的方向改變50次答案B解析A圖中，穿過線圈的磁通量最大，但變化率為零，此時線圈產(chǎn)生的電動勢為零，故A錯；C圖中，穿過線圈的磁通量最大，變化率為零，此時產(chǎn)生的電動勢也為零，線圈沿軸逆時針轉(zhuǎn)動，由C轉(zhuǎn)到D的過程中，穿過線圈的磁通量減小，感應(yīng)電流形成的磁場與原磁場方向相同，故感應(yīng)電流的方向為adcba，與規(guī)定方向相反，電流為負，B對；乙圖中的d時刻感應(yīng)電流為零，線圈應(yīng)處于中性面位置，知C錯；若乙圖中d處是0.02 s，即周期為0.02 s，一個周期內(nèi)感應(yīng)電流方向改變兩次，故1 s改變100次，D錯6如圖5，有一臺使用交流電的電冰箱上標(biāo)有額定電壓為“220 V”的字樣，這“220 V”是指()圖5A交流電電壓的最大值B交流電電壓的瞬時值C交流電電壓的有效值D交流電電壓的平均值答案C解析平時所說、電表所測、銘牌所標(biāo)都是有效值，此題中的“220 V”是電冰箱銘牌所標(biāo)注的，是有效值，故選C.7(2015紹興模擬)如圖6所示，正方形線圈abcd位于紙面內(nèi)，邊長為L，匝數(shù)為N，過ab中點和cd中點的連線OO恰好位于垂直紙面向里的勻強磁場的右邊界上，磁感應(yīng)強度為B，則穿過線圈的磁通量為()圖6A. B. CBL2 DNBL2答案A解析在勻強磁場中，當(dāng)線圈與磁場垂直時，穿過線圈的磁通量為BS，圖中S為有磁感線穿過線圈的面積，即為有效面積，磁通量與線圈的匝數(shù)無關(guān)當(dāng)正方形線圈abcd有一半處在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中時，磁通量為：BL2，故選A.8如圖7甲所示，一個圓形線圈的匝數(shù)n100匝，線圈面積S200 cm2，線圈的電阻r1 ，線圈外接一個阻值R4 的電阻，把線圈放入一方向垂直線圈平面向里的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度隨時間變化規(guī)律如圖乙所示下列說法中正確的是()圖7A電阻R兩端的電壓均勻增大B初始時刻穿過線圈的磁通量為0.4 WbC電路中電流為0.025 AD電路中電流為0.02 A答案D解析根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，可知磁通量的變化率恒定，所以電動勢恒定，則電阻兩端的電壓恒定，故A錯誤；初始時刻穿過線圈的磁通量為BS0.2200104 Wb0.004 Wb，故B錯誤；由法拉第電磁感應(yīng)定律得：Enn 1000.02 V0.1 V，由閉合電路歐姆定律，可知電路中的電流為I A0.02 A, 故C錯誤，D正確9圖8中兩條平行虛線之間存在勻強磁場，虛線間的距離為l，磁場方向垂直紙面向里abc是位于紙面內(nèi)的等腰直角三角形線圈，ab邊平行于磁場的虛線邊界，bc邊長也為l.t0時刻，c點位于磁場區(qū)域的邊界上(如圖)現(xiàn)令線圈以恒定的速度v沿垂直于磁場區(qū)域邊界的方向穿過磁場區(qū)域取沿abc方向的感應(yīng)電流為正，則在線圈穿越磁場區(qū)域的過程中，感應(yīng)電流i隨時間t變化的圖線可能是()圖8答案A解析感應(yīng)電流i，在0時間內(nèi)，由右手定則及楞次定律判斷可知，感應(yīng)電流方向沿逆時針方向，是正的，線圈切割磁感線的有效長度l均勻增加，則電流i均勻增加；在時間內(nèi)，由右手定則及楞次定律判斷可知，感應(yīng)電流方向沿順時針方向，是負的，線圈切割磁感線的有效長度l均勻增加，則電流I均勻增加；由圖示圖象可知，B、C、D錯誤，A正確；故選：A.10如圖9所示，在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，有半徑為r的光滑半圓形導(dǎo)體框，OC為一能繞O在框架上滑動的導(dǎo)體棒，Oa之間連一電阻R，導(dǎo)體框架與導(dǎo)體棒的電阻均不計，若使OC以角速度逆時針勻速轉(zhuǎn)動，則()圖9A通過電阻R的電流方向由a經(jīng)R到OB導(dǎo)體棒O端電勢低于C端的電勢C外力做功的功率為D回路中的感應(yīng)電流大小為答案C解析根據(jù)右手定則得知，導(dǎo)體棒OC中的感應(yīng)電流方向為從C到O，則通過電阻R中的電流方向由O經(jīng)R到a，故A錯誤導(dǎo)體棒OC切割磁感線，相當(dāng)于電源，O是電源的正極，C是負極，則O端的電勢高于C端，故B錯誤導(dǎo)體棒OC產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為EBr2，則電流為I，故D錯誤外力做功的功率等于電路產(chǎn)生的電功率PEI，故C正確故選C.11(2016寧波模擬)一自耦變壓器如圖10所示，環(huán)形鐵芯上只繞有一個線圈，將其接在a、b間作為原線圈通過滑動觸頭取該線圈的一部分，接在c、d間作為副線圈在a、b間輸入電壓為U1的交變電流時，c、d間的輸出電壓為U2，在將滑動觸頭從M點順時針旋轉(zhuǎn)到N點的過程中()圖10AU2U1，U2降低 BU2U1，U2升高CU2U1，U2降低 DU2U1，U2升高答案C解析由題圖知自耦變壓器原線圈的匝數(shù)大于副線圈的匝數(shù)，根據(jù)變壓器的變壓規(guī)律可知，U2I2 BI3U2答案A解析由電廠向外輸送先經(jīng)升壓變壓器，再經(jīng)降壓變壓器到用戶，故U1U4，D錯；在輸電線上，U2I2RU3，故U2U3，C錯；變壓器為理想變壓器，故P1P2，P3P4，又由PUI知功率相等時，電壓越大，電流越小，A對，B錯13如圖12甲所示，矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動，輸出交流電的電動勢圖象如圖乙所示，經(jīng)原副線圈匝數(shù)比為110的理想變壓器給一燈泡供電如圖丙所示，燈泡的額定功率為22 W現(xiàn)閉合開關(guān)，燈泡正常發(fā)光則()圖12At0.01 s時刻穿過線框回路的磁通量為零B線框的轉(zhuǎn)速為100 r/sC變壓器原線圈中電流表示數(shù)為1 AD燈泡的額定電壓為220 V答案C解析由題圖乙可知，當(dāng)t0.01 s時，感應(yīng)電動勢為零，則此時穿過線框回路的磁通量最大，故A錯誤；由圖可知，交流電的周期為0.02 s，則轉(zhuǎn)速為：n50 r/s，故B錯誤；原線圈輸入電壓有效值為22 V，則副線圈的電壓為2210 V220 V；由PUI可知，副線圈電流I2 A0.1 A，則由，求得I11 A；故C正確；燈泡正常發(fā)光，故額定電壓為220 V，故D錯誤；故選C.二、不定項選擇題(本題共3小題，每小題3分，滿分9分在每小題給出的四個選項中，至少有一個選項符合題意，全部選對的得3分，選不全的得2分，有選錯或不答的得0分)14如圖13所示的電路中，A1和A2是完全相同的燈泡，線圈L的電阻可以忽略下列說法中正確的是()圖13A合上開關(guān)K接通電路時，A2先亮，A1后亮，最后一樣亮B合上開關(guān)K接通電路時，A1和A2始終一樣亮C斷開開關(guān)K切斷電路時，A2立刻熄滅，A1逐漸熄滅D斷開開關(guān)K切斷電路時，A1和A2都逐漸熄滅答案AD解析合上開關(guān)K接通電路時，A2立即正常發(fā)光，線圈中電流要增大，由于自感電動勢的阻礙，燈泡A1中電流只能逐漸增大，則A2先亮，A1后亮，最后一樣亮，故A正確，B錯誤；A2原來的電流立即減小為零，線圈中產(chǎn)生自感電動勢，兩燈泡串聯(lián)和線圈組成回路，回路中電流從原來值逐漸減小到零，則A1和A2要過一會兒才熄滅，故C錯誤，D正確15如圖14所示，矩形線圈面積為S，匝數(shù)為N，線圈電阻為r，在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中繞OO軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動，外電路電阻為R，當(dāng)線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過90的過程中，下列說法正確的是()圖14A磁通量的變化量NBSB電壓表的示數(shù)為C電阻R產(chǎn)生的焦耳熱QD通過電阻R的電量為q答案CD解析當(dāng)線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過90的過程中，磁通量的變化量BS，選項A錯誤；線圈在磁場中轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的電動勢的最大值為EmNBS，電動勢的有效值為E，電壓表測量的是電路的外電壓，所以電壓表的示數(shù)為U，所以B錯誤；電阻R產(chǎn)生的焦耳熱Q，選項C正確；通過電阻R的電量為qN，選項D正確；故選C、D.16(2016舟山調(diào)研)一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為101，原線圈輸入電壓的變化規(guī)律如圖15甲所示，副線圈所接電路如圖乙所示，P為滑動變阻器的觸頭則()圖15A副線圈輸出電壓的頻率為50 HzB副線圈輸出電壓的有效值約為31 VCP向右移動時，原線圈中的電流變小DP向右移動時，負載R上的功率變大答案AD解析理想變壓器原副線圈不會改變交流電的頻率，所以副線圈輸出電壓的頻率為f，由圖可知交流電的周期為0.02 s，故頻率為50 Hz，故A對變壓器原副線圈電壓之比為匝數(shù)比即101，副線圈輸出電壓最大值約為31 V，正弦交流電的最大值等于有效值的倍，故輸出有效值約為22 V，故B錯P向右移動時，電阻變小，輸出電流變大，輸入電流也變大，故C錯由C選項可知輸出電流增大，由電阻R消耗功率PI2R可知，負載R上的功率變大，故D對故選A、D.三、實驗題(本題共2小題，每空格2分，共10分)17(6分)在探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實驗中：(1)首先要確定電流表指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向間的關(guān)系實驗中所用電流表量程為100 A，電源電動勢為1.5 V，待選的保護電阻有三種R120 k，R21 k，R3100 ，應(yīng)選用_的電阻(2)已測得電流表指針向右偏時，電流是由正接線柱流入由于某種原因，螺線管線圈繞線標(biāo)識已沒有了，通過實驗查找繞線方向如圖16所示，當(dāng)磁鐵N極插入線圈時，電流表指針向左偏，如圖17所示線圈的繞線方向是_圖(填“左”或“右”)圖16圖17(3)若將條形磁鐵S極放在下端，從螺線管中拔出，這時電流表的指針應(yīng)向_偏(填“左”或“右”)答案(1)20 k(2)左(3)左解析(1)由閉合電路歐姆定律得：R 15103 ，R1R.不會使電流表超過量程，達到保護的作用，所以應(yīng)選20 k的電阻(2)當(dāng)磁鐵N極插入螺線管時，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的磁場阻礙原磁通量的增加，螺線管上端應(yīng)為N極，下端為S極，又電流表指針向左偏，可知電流方向是由電流表正接線柱流出至螺線管上端接線柱，由安培定則可判斷螺線管的繞線方向如左圖所示(3)若將條形磁鐵S極放在下端，從螺線管中拔出時，感應(yīng)電流的磁場為阻礙原磁通量的減少，螺線管上端應(yīng)為N極，下端為S極，由螺線管的繞線方向可以判定電流是從電流表的負接線柱流入，故指針向左偏18.(4分)在“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”實驗中，下列連線正確的是_，實驗時，若可拆變壓器的鐵芯固定得不是很緊時，變壓器會發(fā)出較響的“嗡嗡”聲，產(chǎn)生“嗡嗡”聲的原因是_答案B在交變電流產(chǎn)生的磁場作用下，發(fā)生電磁感應(yīng)，鐵芯受安培力作用產(chǎn)生振動，發(fā)出聲音解析A圖連接的是直流電，所以A錯；C圖只連接了原線圈，C錯；D圖原、副線圈都沒有連上，不能工作，D錯；正確的接法是原線圈接上交流電，副線圈接上用電器，所以B正確在交變電流產(chǎn)生的磁場作用下，發(fā)生電磁感應(yīng)，鐵芯受安培力作用產(chǎn)生振動，發(fā)出聲音四、計算題(本題共4小題，19題10分，20題10分，21題10分，22題12分，共42分要求每題寫出解題過程，只有答案沒有過程概不評分)19(10分)如圖18所示，一個小型應(yīng)急交流發(fā)電機內(nèi)部為n50匝邊長L20 cm的正方形線圈，總電阻為r1.0 .線圈在磁感應(yīng)強度為B0.1 T的勻強磁場中，繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動發(fā)電機對一電阻為R9.0 的電燈供電，線路中其它電阻不計，若發(fā)電機的轉(zhuǎn)動角速度為100 rad/s時，電燈正常發(fā)光求：圖18(1)交流發(fā)電機產(chǎn)生的電動勢的最大值；(2)電燈正常發(fā)光的功率；(3)從圖示位置開始，線圈轉(zhuǎn)過30的過程中，通過電燈的電量答案(1)20 V(2)18 W(3)0.01 C解析(1)電動勢的最大值為EmnBSnBL2500.10.04100 V20 V(2)電動勢的有效值為E10 V流過電燈的電流為I A A電燈正常發(fā)光的功率PI2R18 W(3)qtn0.01 C.20(10分)如圖19，水平面(紙面)內(nèi)間距為l的平行金屬導(dǎo)軌間接一電阻R1 ，質(zhì)量為m1 kg，長度為l1 m的金屬桿置于導(dǎo)軌上，t0時，金屬桿在水平向右、大小為F2 N的恒定拉力作用下由靜止開始運動，t04 s時刻，金屬桿進入磁感應(yīng)強度大小為B0.5 T、方向垂直于紙面向里的勻強磁場區(qū)域，且在磁場中恰好能保持勻速運動，桿與導(dǎo)軌的電阻忽略不計，兩者始終保持垂直且接觸良好，兩者之間的滑動摩擦力為Ff1 N，重力加速度大小為g10 m/s2.求：圖19(1)未進入磁場前，金屬桿做勻加速直線運動的加速度大??；(2)金屬桿在磁場中運動時產(chǎn)生的電動勢大??；(3)金屬桿進入磁場后所受安培力的大小答案(1)1 m/s2(2)2 V(3)1 N解析(1)未進入磁場前，受拉力和摩擦力作用，根據(jù)牛頓第二定律可得FFfma，解得a1 m/s2(2)剛進磁場時的速度：v0at0感應(yīng)電動勢為：EBlv0解得：EBlat02 V(3)根據(jù)共點力平衡條件可得F安FFf1 N.21(10分)如圖20所示為杭州某學(xué)校一套校內(nèi)備用供電系統(tǒng)，由一臺內(nèi)阻為1 的發(fā)電機向全校22個教室(每個教室有“220 V40 W”的白熾燈6盞)供電如果輸電線的總電阻R是4 ，升壓變壓器和降壓變壓器(都認(rèn)為是理想變壓器)的匝數(shù)比分別是14和41，那么：圖20(1)發(fā)電機的輸出功率應(yīng)是多大？(2)發(fā)電機的電動勢是多大？(3)輸電效率是多少？答案(1)5 424 W(2)250 V (3)97.3%解析(1)全校教室白熾燈消耗的功率P用22406 W5 280 W.設(shè)輸電線路電流為I線，輸電電壓為U2，降壓變壓器原線圈電壓為U3，而U4220 V，則U34220 V880 V，I線 A6 A線路損失功率P損I線2R線364 W144 W，所以P出P用P損5 424 W.(2)U損I線R線64 V24 V，U2U損U3904 V，由得：U1904 V226 V升壓變壓器原線圈電流I1 A24 A發(fā)電機的電動勢EI1rU1241 V226 V250 V.(3)100%100%97.3%.22(12分)(2016浙江溫州中學(xué)期末)如圖21所示，足夠長的兩光滑水平導(dǎo)軌間距L1.0 m，導(dǎo)軌間接有R2.5 的電阻和電壓傳感器電阻r0.5 、質(zhì)量m0.02 kg的金屬棒ab，在恒力F0.5 N的作用下沿導(dǎo)軌由靜止開始滑動，導(dǎo)軌的電阻忽略不計整個裝置處于豎直向下的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度的大小B1.0 T.圖21(1)請判別通過金屬棒ab的電流方向；(2)寫出電壓傳感器兩端的電壓U與金屬棒ab速度v的關(guān)系式；(3)若F作用2.0 m時，金屬棒ab已達到最大速度，求這一過程中拉力功率的最大值及金屬棒ab產(chǎn)生的焦耳熱答案(1)b到a(2)Uv(0v 1.5 m/s)(3)0.75 W0.16 J解析(1)由右手定則可得通過金屬棒ab的電流方向為b到a(2)金屬棒ab切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢EBLv根據(jù)閉合回路的歐姆定律：UEUBLvUv (0v 1.5 m/s)(3)當(dāng)導(dǎo)體棒達到最大速度時，金屬棒的合力為零：FF安 F安BILIEBLv最大可以求得v最大 1.5 m/sP輸入Fv最大P輸入0.75 W從靜止到最大速度的過程，由動能定理得：FxW安mv最大2W安Q焦耳0.977 5 J金屬棒ab產(chǎn)生的焦耳熱為QabQ焦耳Qab0.16 J.