模塊四綜合檢測

1、模塊四綜合檢測(時(shí)間：90分鐘，滿分：100分)一、選擇題(本題共10小題，每小題4分，共40分在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的有多個(gè)選項(xiàng)正確，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分)1.圖1如圖1所示，由于某一電阻斷路，致使理想電壓表和理想電流表的示數(shù)均比該電阻未斷時(shí)更大，則這個(gè)斷路的電阻可能是()AR1 BR2CR3 DR4解析：選AD.若R1斷路R總變大I總變小U端變大I2變大，即電流表示數(shù)變大，U端變大I4變大U4變大，即電壓表示數(shù)變大，所以選項(xiàng)A正確；若R2斷路，電流表示數(shù)為零，則B錯(cuò)；若R3斷路，電壓表示數(shù)為零，則C錯(cuò)；若R4斷路R總變大I總變小U

2、端變大，即電流表和R2串聯(lián)后兩端電壓變大，則電流表示數(shù)變大；R4斷路后，R3所在支路為斷路，則電壓表示數(shù)此時(shí)也變大，即D正確所以答案為A、D.2(2010年高考浙江理綜卷)半徑為r帶缺口的剛性金屬圓環(huán)在紙面上固定放置，在圓環(huán)的缺口兩端引出兩根導(dǎo)線，分別與兩塊垂直于紙面固定放置的平行金屬板連接，兩板間距為d，如圖2甲所示有一變化的磁場垂直于紙面，規(guī)定向內(nèi)為正方向，變化規(guī)律如圖乙所示在t0時(shí)刻平板之間中心有一重力不計(jì)、電荷量為q的靜止微粒則以下說法正確的是()圖2A第2秒內(nèi)上極板為正極B第3秒內(nèi)上極板為負(fù)極C第2秒末微?；氐搅嗽瓉砦恢肈第2秒末兩極板之間的電場強(qiáng)度大小為0.2r2/d解析：選A.由

3、Bt圖象知第2 s內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小均勻減小，方向向內(nèi)，第3 s內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小均勻增大，方向向外，由楞次定律和安培定則知圓環(huán)內(nèi)的電流為順時(shí)針方向，所以下極板為負(fù)，上極板為正，A正確，B錯(cuò)第1 s內(nèi)B均勻增加，極板間電場方向與第2 s內(nèi)、第3 s內(nèi)電場方向相反，第1 s內(nèi)電荷q從靜止做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，第2 s內(nèi)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小不變，所以第2 s末微粒不會(huì)回到原來位置，C錯(cuò)第2 s內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢大小U|0.1r2，電場強(qiáng)度E的大小E，D錯(cuò)3(2010年高考四川理綜卷)圖3甲所示電路中，A1、A2、A3為相同的電流表，C為電容器，電阻R1、R2、R3的阻值相同，線圈L的電阻不計(jì)在某段時(shí)

4、間內(nèi)理想變壓器原線圈內(nèi)磁場的變化如圖乙所示，則在t1t2時(shí)間內(nèi)()圖3A電流表A1的示數(shù)比A2的小B電流表A2的示數(shù)比A3的小C電流表A1和A2的示數(shù)相同D電流表的示數(shù)都不為零解析：選C.理想變壓器原、副線圈的磁場變化情況相同，由圖乙知原線圈的磁場均勻變化，據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律Enn·S知副線圈中產(chǎn)生恒定電流，線圈對直流電無阻礙作用，直流電不能通過電容器，所以電流表A1、A2的示數(shù)相同，A3的示數(shù)為0，C選項(xiàng)符合題意4(2010年合肥市質(zhì)檢)圖4乙為一臺(tái)小型發(fā)電機(jī)構(gòu)造示意圖，線圈逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的電動(dòng)勢隨時(shí)間變化的正弦規(guī)律圖象如圖甲所示發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻為1.0 ，外接燈泡的電阻為9.0

5、 ，則()圖4A電壓表的示數(shù)為6 VB在t1×102 s時(shí)刻，穿過線圈磁通量為零C若線圈轉(zhuǎn)速改為25 r/s，則電動(dòng)勢有效值為3 VD若線圈轉(zhuǎn)速改為25 r/s，則通過電燈的電流為1.2 A解析：選C.電壓表的示數(shù)為路端電壓的有效值，由圖甲知電源電動(dòng)勢的有效值為6 V，再由歐姆定律知電壓表的示數(shù)為5.4 V，A錯(cuò)誤；在t1×102 s時(shí)由圖甲知電源的電動(dòng)勢為0，則此時(shí)磁通量的變化率為0，而磁通量應(yīng)是最大，B錯(cuò)誤；線圈原來的轉(zhuǎn)速由圖甲可知為50 r/s，則由E知轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉硪话霑r(shí)，有效值也變?yōu)樵瓉淼囊话?，C正確；此時(shí)流過燈泡的電流應(yīng)為0.3 A，故D錯(cuò)誤5.圖5(2010年鄭

6、州市預(yù)測)如圖5所示，真空中存在著水平方向的勻強(qiáng)磁場(在兩條虛線以內(nèi))，在離磁場上邊緣等高的位置，由靜止釋放兩個(gè)邊長相等的正方形線框，線框平面垂直于磁場，兩個(gè)線框由同種金屬材料做成，兩金屬線框的粗細(xì)不同(b線框較粗)，在線框下落過程中，下列說法正確的是()A兩個(gè)線框穿過磁場區(qū)域的時(shí)間相同B兩個(gè)線框穿過磁場區(qū)域過程中通過導(dǎo)線橫截面的電荷量相同C兩個(gè)線框穿過磁場區(qū)域過程中產(chǎn)生的熱量相同D在進(jìn)入磁場過程中兩個(gè)線框中對應(yīng)時(shí)刻的電流相同解析：選A.設(shè)線框材料的密度為0，電阻率為，導(dǎo)線的橫截面積為S，則兩線框進(jìn)入磁場時(shí)的加速度ag，而m40lS，R，有ag，與線框的粗細(xì)無關(guān)，故穿過磁場的時(shí)間相同，A正確；

7、由q知線框通過磁場時(shí)磁通量的變化量相同，但兩線框的電阻不同，則通過線框橫截面的電荷量不同，B錯(cuò)誤；進(jìn)入磁場時(shí)對應(yīng)時(shí)刻的速度相同，但兩線框的電阻不同則電流I不同，D錯(cuò)誤；對應(yīng)時(shí)刻的熱功率PI2R也不同，則整個(gè)過程中產(chǎn)生的熱量也不同，C錯(cuò)誤6(2010年遼寧省大連市測試)如圖6所示，由導(dǎo)體棒ab和矩形線框cdef組成的“10”圖案在勻強(qiáng)磁場中一起向右勻速平動(dòng)，勻強(qiáng)磁場的方向垂直線框平面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間均勻增大，則下列說法正確的是()圖6A導(dǎo)體棒的a端電勢比b端電勢高，電勢差Uab在逐漸增大B導(dǎo)體棒的a端電勢比b端電勢低，電勢差Uab在逐漸增大C線框cdef中有順時(shí)針方向的電流，電流大小在逐

8、漸增大D線框cdef中有逆時(shí)針方向的電流，電流大小在逐漸增大解析：選A.導(dǎo)體棒ab切割磁感線，由右手定則可判定a端相當(dāng)于電源的正極，再由EBLv知當(dāng)B增大時(shí)E增大，A正確B錯(cuò)誤；線框運(yùn)動(dòng)中磁場均勻增大，通過線框的磁通量均勻增大，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢恒定，線框中電流大小不變，方向由楞次定律可判定為逆時(shí)針方向，C、D錯(cuò)誤7(2010年福建檢測)如圖7所示，M是一小型理想變壓器，接線柱a、b接在電壓u311 sin314t(V)的正弦交流電源上，變壓器右側(cè)部分為一火警報(bào)警系統(tǒng)原理圖，其中R2為用半導(dǎo)體熱敏材料制成的用電器，電流表A2為值班室的顯示器，顯示通過定值電阻R1的電流，電壓表V2顯示加在報(bào)警器上

9、的電壓(報(bào)警器未畫出)，R3為一定值電阻當(dāng)報(bào)警系統(tǒng)出現(xiàn)火警時(shí)，電壓表V2的示數(shù)減小則下列說法中正確的是()圖7A出現(xiàn)火警時(shí)，A1的示數(shù)增大，A2的示數(shù)減小Ba、b間所加電壓的頻率為100 HzCV1的示數(shù)為311 VD出現(xiàn)火警時(shí)，用電器R2的電阻增大解析：選A.交流電的頻率為f50 Hz，B錯(cuò)誤；電表示數(shù)為有效值，由題意知變壓器原線圈兩端電壓也即電壓表V1的示數(shù)為U1 V220 V不變，C錯(cuò)誤；因變壓器匝數(shù)不變，可知副線圈兩端電壓也不變，而電壓表V2的示數(shù)減小，則定值電阻R3兩端電壓增大，副線圈中電流增大，原線圈中電流也就增大，電流表A1的示數(shù)增大，而定值電阻R1兩端電壓減小，電流表A2的示數(shù)

10、減小，A正確；因副線圈兩端電壓不變而電流增大，則副線圈所接電阻的總阻值減小，故用電器R2的阻值是減小的，D錯(cuò)誤8(2010年長春調(diào)研)如圖8甲所示，固定在水平面內(nèi)的光滑金屬框架cdef處于方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，金屬桿ab與金屬框架接觸良好在兩根導(dǎo)軌的端點(diǎn)d、e之間連接一電阻，其他部分電阻忽略不計(jì)現(xiàn)用一水平向右的外力F作用在金屬桿ab上，使金屬桿在框架上由靜止開始向右滑動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中桿ab始終垂直于框架圖乙為一段時(shí)間內(nèi)金屬桿受到安培力f隨時(shí)間t的變化關(guān)系，則選項(xiàng)中可以表示此段時(shí)間內(nèi)外力F隨時(shí)間t變化關(guān)系的圖象是()圖8圖9解析：選B.由圖乙可以看出，金屬桿所受安培力fkt，金屬桿的速度隨時(shí)間均勻

11、變化，即金屬桿做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度a恒定且不為零再由牛頓第二定律有Ffma，即Fmakt是時(shí)間的一次函數(shù)，且k為正，t0時(shí)，F(xiàn)0，故B正確9(2009年高考廣東卷)如圖10所示，電動(dòng)勢為E、內(nèi)阻不計(jì)的電源與三個(gè)燈泡和三個(gè)電阻相接只合上開關(guān)S1，三個(gè)燈泡都能正常工作如果再合上S2，則下列表述正確的是()圖10A電源輸出功率減小BL1上消耗的功率增大C通過R1上的電流增大D通過R3上的電流增大解析：選C.在合上S2之前，三燈泡都能正常工作，合上S2之后，電路中的總電阻R總減小，則I總增大，即流過R1的電流增大，C正確；由于不計(jì)內(nèi)阻，電源的輸出功率P出EI，可見電源的輸出功率增大，A錯(cuò)誤；R1兩端的

12、電壓增大，則并聯(lián)部分的電壓減小，I3減小，I2減小，I1減小，PL1減小，可見B、D錯(cuò)誤圖1110(2009年高考福建卷)如圖11所示，固定放置在同一水平面內(nèi)的兩根平行長直金屬導(dǎo)軌的間距為d，其右端有阻值為R的電阻，整個(gè)裝置處在豎直向上磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中一質(zhì)量為m(質(zhì)量分布均勻)的導(dǎo)體桿ab垂直于導(dǎo)軌放置，且與兩導(dǎo)軌保持良好接觸，桿與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為.現(xiàn)桿在水平向左、垂直于桿的恒力F作用下從靜止開始沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)距離L時(shí)，速度恰好達(dá)到最大(運(yùn)動(dòng)過程中桿始終與導(dǎo)軌保持垂直)設(shè)桿接入電路的電阻為r，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，重力加速度大小為g.則在此過程中()A桿的速度最大值為B流過電阻R的電量

13、為C恒力F做的功與摩擦力做的功之和等于桿動(dòng)能的變化量D恒力F做的功與安培力做的功之和大于桿動(dòng)能的變化量解析：選BD.當(dāng)桿達(dá)到最大速度vm時(shí)，有Fmg0得vm，A錯(cuò)；由公式q知，B對；在棒從開始到達(dá)到最大速度的過程中由動(dòng)能定理有：WFWFfW安Ek，其中WFfmgL，W安Q，恒力F做的功與摩擦力做的功之和等于桿動(dòng)能的變化量與回路產(chǎn)生的焦耳熱之和，C錯(cuò)；恒力F做的功與安培力做的功之和等于桿動(dòng)能的變化量與克服摩擦力做的功之和，D對二、填空題(本題共2小題，每小題4分，共8分，把答案填在題中橫線上)11.圖12(2009年高考上海卷)如圖12所示，金屬棒ab置于水平放置的U形光滑導(dǎo)軌上，在ef右側(cè)存在

14、有界勻強(qiáng)磁場B，磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向下，在ef左側(cè)的無磁場區(qū)域cdef內(nèi)有一半徑很小的金屬圓環(huán)L，圓環(huán)與導(dǎo)軌在同一平面內(nèi)當(dāng)金屬棒ab在水平恒力F作用下從磁場左邊界ef處由靜止開始向右運(yùn)動(dòng)后，圓環(huán)L有_(填收縮、擴(kuò)張)趨勢，圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流_(填變大、變小、不變)解析：由于金屬棒ab在恒力F的作用下向右運(yùn)動(dòng)，則abdc回路中產(chǎn)生逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流，則在圓環(huán)處產(chǎn)生垂直于紙面向外的磁場，隨著金屬棒向右加速運(yùn)動(dòng)，圓環(huán)的磁通量增大，依據(jù)楞次定律可知，圓環(huán)將有收縮的趨勢以阻礙圓環(huán)的磁通量增大；又由于金屬棒向右運(yùn)動(dòng)的加速度逐漸減小，單位時(shí)間內(nèi)磁通量的變化率減小，所以在圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流不斷減小答案

15、：收縮變小12.圖13某時(shí)刻LC回路中電容器中的電場方向和線圈中的磁場方向如圖13所示則這時(shí)電容器正在_(充電還是放電)，電流大小正在_(增大還是減小)解析：用安培定則可知回路中的電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向，而上極板是正極板，所以這時(shí)電容器正在充電；因?yàn)槌潆娺^程電場能增大，所以磁場能減小，電流在減小答案：充電減小三、計(jì)算題(本題共4小題，共52分解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)13.圖14(12分)(2010年高考天津理綜卷)如圖14所示，質(zhì)量m10.1 kg，電阻R10.3 ，長度l0.4 m的導(dǎo)體棒ab橫放

16、在U形金屬框架上框架質(zhì)量m20.2 kg，放在絕緣水平面上，與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.2.相距0.4 m的MM、NN相互平行，電阻不計(jì)且足夠長電阻R20.1 的MN垂直于MM.整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.5 T垂直于ab施加F2 N的水平恒力，ab從靜止開始無摩擦地運(yùn)動(dòng)，始終與MM、NN保持良好接觸當(dāng)ab運(yùn)動(dòng)到某處時(shí)，框架開始運(yùn)動(dòng)設(shè)框架與水平面間最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，g取10 m/s2.(1)求框架開始運(yùn)動(dòng)時(shí)ab速度v的大??；(2)從ab開始運(yùn)動(dòng)到框架開始運(yùn)動(dòng)的過程中，MN上產(chǎn)生的熱量Q0.1 J，求該過程ab位移s的大小解析：(1)ab對框架的壓力F1m1g框架受

17、水平面的支持力FNm2gF1依題意，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，則框架受到最大靜摩擦力FfFNab中的感應(yīng)電動(dòng)勢EBlvMN中電流IMN受到的安培力F安IlB框架開始運(yùn)動(dòng)時(shí)F安Ff由上述各式，代入數(shù)據(jù)解得v6 m/s.(2)閉合電路中產(chǎn)生的總熱量Q總Q由能量守恒定律，得Fsm1v2Q總代入數(shù)據(jù)解得s1.1 m.答案：(1)6 m/s(2)1.1 m14(12分)(2009年高考廣東物理卷)如圖15甲所示，一個(gè)電阻值為R，匝數(shù)為n的圓形金屬線圈與阻值為2R的電阻R1連結(jié)成閉合回路線圈的半徑為r1，在線圈中半徑為r2的圓形區(qū)域存在垂直于線圈平面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖線如圖

18、乙所示圖線與橫、縱軸的截距分別為t0和B0.導(dǎo)線的電阻不計(jì)求0至t1時(shí)間內(nèi)：(1)通過電阻R1上的電流大小和方向；(2)通過電阻R1上的電量q及電阻R1上產(chǎn)生的熱量圖15解析：(1)由圖象分析可知，0至t1時(shí)間內(nèi)由法拉第電磁感應(yīng)定律有Enn·S而Sr由閉合電路歐姆定律有I1聯(lián)立以上各式解得通過電阻R1上的電流大小為I1由楞次定律可判斷，通過電阻R1上的電流方向?yàn)閺腷到a.(2)通過電阻R1上的電量qI1t1通過電阻R1上產(chǎn)生的熱量QIR1t1.答案：(1)方向?yàn)閺腷到a(2)15.圖16(14分)(2010年押題卷)如圖16所示，兩平行光滑金屬導(dǎo)軌處于豎直面內(nèi)，相距0.50 m，磁感

19、應(yīng)強(qiáng)度為B1.0 T的勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌平面一長為0.60 m的金屬棒AC垂直于導(dǎo)軌放置，并與導(dǎo)軌始終保持良好接觸導(dǎo)軌的右端用導(dǎo)線與一理想變壓器的原線圈相連，變壓器的副線圈兩端接有一只“10 V、2.0 W”的小燈泡現(xiàn)用外力使金屬棒AC沿導(dǎo)軌左右運(yùn)動(dòng)，速度的變化規(guī)律為v10sin(50t) m/s，此時(shí)小燈泡恰好正常發(fā)光，不計(jì)導(dǎo)軌、導(dǎo)線及金屬棒的電阻試求：(1)變壓器的變壓比n1/n2；(2)金屬棒所受安培力的最大值解析：(1)由題意可知金屬棒AC切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢隨時(shí)間變化關(guān)系為：EBLv5sin(50t) V，則輸入變壓器原線圈的電壓有效值U1 V小燈泡此時(shí)正常發(fā)光，則變壓器輸出電壓U210 V根據(jù)變壓器匝數(shù)與電壓關(guān)系，可得變壓器的匝數(shù)比：.(2)由于小燈泡正常發(fā)光，故通過小燈泡的電流為I20.20 A由變壓器的電流比與匝數(shù)比關(guān)系可得：I1I2 A則通過金屬棒電流的最大值為I1m0.80 A，故安培力最大值F安mBLI1m0.40 N.答案：(1)(2