高中物理魯科版2本冊(cè)總復(fù)習(xí)總復(fù)習(xí)

模塊綜合測(cè)評(píng)(時(shí)間：60分鐘，滿分：100分)一、選擇題(本大題共10個(gè)小題，每小題6分，共60分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1～7題只有一項(xiàng)符合題目要求，第8～10題有多項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分．)1．物理課上，老師做了一個(gè)奇妙的“跳環(huán)實(shí)驗(yàn)”．如圖1，她把一個(gè)帶鐵芯的線圈L、開(kāi)關(guān)S和電源用導(dǎo)線連接起來(lái)后，將一金屬套環(huán)置于線圈L上，且使鐵芯穿過(guò)套環(huán)．閉合開(kāi)關(guān)S的瞬間，套環(huán)立刻跳起．圖1某同學(xué)另找來(lái)器材再探究此實(shí)驗(yàn)．他連接好電路，經(jīng)重復(fù)實(shí)驗(yàn)，線圈上的套環(huán)均未動(dòng)．對(duì)比老師演示的實(shí)驗(yàn)，下列四個(gè)選項(xiàng)中，導(dǎo)致套環(huán)未動(dòng)的原因可能是()A．線圈接在了直流電源上B．電源電壓過(guò)高C．所選線圈的匝數(shù)過(guò)多D．所用套環(huán)的材料與老師的不同【解析】金屬套環(huán)跳起的原因是開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，套環(huán)上產(chǎn)生感應(yīng)電流與通電螺線管上的電流相互作用而引起的．線圈接在直流電源上，S閉合時(shí)，金屬套環(huán)也會(huì)跳起．電壓越高，線圈匝數(shù)越多，S閉合時(shí)，金屬套環(huán)跳起越劇烈．若套環(huán)是非導(dǎo)體材料，則套環(huán)不會(huì)跳起．故選項(xiàng)A、B、C錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確．【答案】D2．(2023·北京高考)如圖2所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，金屬桿MN在平行金屬導(dǎo)軌上以速度v向右勻速滑動(dòng)，MN中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E1；若磁感應(yīng)強(qiáng)度增為2B，其他條件不變，MN中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)變?yōu)镋2.則通過(guò)電阻R的電流方向及E1與E2之比E1∶E2分別為()圖2A．c→a，2∶1 B．a(chǎn)→c，2∶1C．a(chǎn)→c，1∶2 D．c→a，1∶2【解析】金屬桿垂直平動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝Blv，判斷金屬桿切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向可用右手定則．由右手定則判斷可得，電阻R上的電流方向?yàn)閍→c，由E＝Blv知，E1＝Blv，E2＝2Blv，則E1∶E2＝1∶2，故選項(xiàng)C正確．【答案】C3．如圖3所示，一理想變壓器原線圈匝數(shù)n1＝1000匝，副線圈匝數(shù)n2＝200匝，交流電源的電動(dòng)勢(shì)e＝311sin(100πt)V，電阻R＝88Ω，電流表、電壓表對(duì)電路的影響可忽略不計(jì)，則()圖3A．A1的示數(shù)為AB．V1的示數(shù)為311VC．A2的示數(shù)為AD．V2的示數(shù)為44V【解析】V1的示數(shù)為U1＝eq\f(311,\r(2))V＝220V，U2＝eq\f(U1,n1)n2＝44V，I2＝eq\f(U2,R)＝A，I1＝eq\f(Ueq\o\al(2,2),R)·eq\f(1,U1)＝A.【答案】D4．如圖4所示，L為電阻很小的線圈，G1和G2為內(nèi)阻不計(jì)且零點(diǎn)在表盤(pán)中央的電流計(jì)．當(dāng)開(kāi)關(guān)S處于閉合狀態(tài)時(shí)，兩表的指針皆偏向右方．那么當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，將出現(xiàn)下面哪種現(xiàn)象()圖4A．G1和G2的指針都立即回到零點(diǎn)B．G1的指針立即回到零點(diǎn)，而G2的指針緩慢地回到零點(diǎn)C．G1的指針緩慢地回到零點(diǎn)，而G2的指針立即偏向左方后緩慢地回到零點(diǎn)D．G1的指針立即偏向左方，然后緩慢地回到零點(diǎn)，而G2的指針緩慢地回到零點(diǎn)【解析】斷開(kāi)電路的瞬間，G2中電源提供的電流瞬間消失，線圈由于自感的作用，產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，與G2構(gòu)成自感回路，自感電流將通過(guò)G2，該電流與原來(lái)的電流方向相反，所以G1指針緩慢地回到零點(diǎn)，G2的指針?biāo)查g回到左邊再緩慢地回到零點(diǎn)．【答案】C5．(2023·浙江高考)如圖5所示，a、b兩個(gè)閉合正方形線圈用同樣的導(dǎo)線制成，匝數(shù)均為10匝，邊長(zhǎng)la＝3lb，圖示區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，且磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增大，不考慮線圈之間的相互影響，則()圖5A．兩線圈內(nèi)產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流B．a(chǎn)、b線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之比為9∶1C．a(chǎn)、b線圈中感應(yīng)電流之比為3∶4D．a(chǎn)、b線圈中電功率之比為3∶1【解析】當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度變大時(shí)，由楞次定律知，線圈中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，由安培定則知，線圈內(nèi)產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由法拉第電磁感應(yīng)定律E＝Seq\f(ΔB,Δt)及Sa：Sb＝9∶1知，Ea＝9Eb，選項(xiàng)B正確；由R＝ρeq\f(L,S′)知兩線圈的電阻關(guān)系為Ra＝3Rb，其感應(yīng)電流之比為Ia∶Ib＝3∶1，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；兩線圈的電功率之比為Pa∶Pb＝EaIa∶EbIb＝27∶1，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．【答案】B6．(2023·天津高考)如圖6所示，理想變壓器原線圈接在交流電源上，圖中各電表均為理想電表．下列說(shuō)法正確的是()圖6A．當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí)，R1消耗的功率變大B．當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí)，電壓表V示數(shù)變大C．當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí)，電流表A1示數(shù)變大D．若閉合開(kāi)關(guān)S，則電流表A1示數(shù)變大，A2示數(shù)變大【解析】當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻R變大，則副線圈所在電路的總電阻R總變大，因原、副線圈兩端的電壓U1、U2不變，則通過(guò)R1的電流I2＝eq\f(U2,R總)變小，R1消耗的功率PR1＝Ieq\o\al(2,2)R1變小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；R1兩端的電壓UR1＝I2R1變小，則電壓表V的示數(shù)UV＝U2－UR1變大，選項(xiàng)B正確；因通過(guò)原、副線圈的電流關(guān)系eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)，I2變小，則I1變小，即電流表A1的示數(shù)變小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；若閉合開(kāi)關(guān)S，則副線圈所在電路的總電阻R′總變小，通過(guò)副線圈的電流I′2＝eq\f(U2,R′總)變大，則通過(guò)原線圈的電流I′1變大，電流表A1的示數(shù)變大，R1兩端的電壓U′R1＝I′2R1變大，則R2兩端的電壓U′R2＝U2－U′R1變小，電流表A2的示數(shù)變小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．【答案】B7．如圖7甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10∶1，R1＝20Ω，R2＝30Ω，C為電容器，已知通過(guò)R1的正弦交流電如圖乙所示，則()圖7A．交流電的頻率為HzB．原線圈輸入電壓的最大值為200eq\r(2)VC．電阻R2的電功率約為WD．通過(guò)R3的電流始終為零【解析】根據(jù)變壓器的原理可知原、副線圈中電流的周期、頻率相同，周期為s，頻率為50Hz，A錯(cuò)．由圖乙可知通過(guò)R1的電流最大值為Im＝1A，根據(jù)歐姆定律可知其最大電壓為Um＝20V，再根據(jù)原、副線圈的電壓之比等于匝數(shù)之比可知原線圈輸入電壓的最大值為200V，B錯(cuò)．因?yàn)殡娙萜饔型ń涣?、隔直流的作用，所以有電流通過(guò)R3和電容器，D錯(cuò)．根據(jù)正弦交流電的峰值和有效值關(guān)系及并聯(lián)電路特點(diǎn)可知通過(guò)電阻R2的電流有效值為I＝eq\f(ImR1,\r(2)R2)，電壓有效值為U＝eq\f(Um,\r(2))，電阻R2的電功率為P2＝UI＝eq\f(20,3)W＝W，C對(duì)．【答案】C8．(2023·山東高考)如圖8所示，將額定電壓為60V的用電器，通過(guò)一理想變壓器接在正弦交變電源上．閉合開(kāi)關(guān)S后，用電器正常工作，交流電壓表和交流電流表(均為理想電表)的示數(shù)分別為220V和A．以下判斷正確的是()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：78870101】圖8A．變壓器輸入功率為484WB．通過(guò)原線圈的電流的有效值為AC．通過(guò)副線圈的電流的最大值為AD．變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1∶n2＝11∶3【解析】根據(jù)變壓器的變壓規(guī)律eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)，變流規(guī)律eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)，正弦交變電流有效值和峰值的關(guān)系I＝eq\f(Im,\r(2))，功率公式P＝IU和理想變壓器的特點(diǎn)P1＝P2解決問(wèn)題．變壓器的輸入功率P1＝P2＝I2U2＝×60W＝132W，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)得eq\f(n1,n2)＝eq\f(U1,U2)＝eq\f(220,60)＝eq\f(11,3)，選項(xiàng)D正確；由eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)得I1＝eq\f(n2,n1)I2＝eq\f(3,11)×A＝A，選項(xiàng)B正確；根據(jù)I＝eq\f(Im,\r(2))得副線圈上的電流的最大值I2m＝eq\r(2)I2＝eq\r(2)A，選項(xiàng)C錯(cuò)誤．【答案】BD9．阻值為10Ω的電阻接到電壓波形如圖9所示的交流電源上，以下說(shuō)法正確的是()圖9A．電壓的有效值為10VB．通過(guò)電阻的電流有效值為eq\f(\r(2),2)AC．電阻消耗電功率為5WD．電阻每秒鐘產(chǎn)生的熱量為10J【解析】由u－t圖象，交流電壓最大值為10V，有效值為5eq\r(2)V，A錯(cuò)誤．根據(jù)I＝eq\f(U,R)，B正確．再根據(jù)P＝I2R，C正確．電阻每秒產(chǎn)生熱量Q＝Pt＝5J，故D錯(cuò)誤．【答案】BC10．豎直放置的平行光滑導(dǎo)軌，其電阻不計(jì)，磁場(chǎng)方向如圖10所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝T，導(dǎo)體桿ab和cd的長(zhǎng)均為m，電阻均為Ω，所受重力均為N，現(xiàn)在用力向上推導(dǎo)體桿ab，使之勻速上升(與導(dǎo)軌接觸始終良好)，此時(shí)cd恰好靜止不動(dòng)，ab上升時(shí)下列說(shuō)法正確的是()圖10A．a(chǎn)b受到的推力大小為2NB．a(chǎn)b向上的速度為2m/sC．在2s內(nèi)，推力做功轉(zhuǎn)化的電能是JD．在2s內(nèi)，推力做功為J【解析】以ab、cd為整體可知向上推力F＝2mg＝，對(duì)cd可得BIl＝mg，所以I＝eq\f(mg,Bl)＝eq\f,×A＝1A，設(shè)ab運(yùn)動(dòng)速度為v，則Blv＝I×2R，所以v＝eq\f(2RI,Bl)＝eq\f(2××1,×m/s＝2m/s，2s內(nèi)轉(zhuǎn)化的電能W電＝I2×2Rt＝J，2s內(nèi)推力做的功WF＝Fvt＝J.【答案】BC二、非選擇題(本題共3小題，共40分．計(jì)算題要有必要的文字說(shuō)明和解題步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位．)11．(10分)我國(guó)的“嫦娥二號(hào)”探月衛(wèi)星在發(fā)射1533秒后進(jìn)入近地點(diǎn)高度為200km的地月轉(zhuǎn)移軌道．假設(shè)衛(wèi)星中有一邊長(zhǎng)為50cm的正方形導(dǎo)線框，由于衛(wèi)星的調(diào)整由水平方向轉(zhuǎn)至豎直方向，此時(shí)地磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝4×10－5T，方向如圖11所示．圖11(1)該過(guò)程中磁通量的改變量是多少？(2)該過(guò)程線框中有無(wú)感應(yīng)電流？設(shè)線框電阻為R＝Ω，若有電流則通過(guò)線框的電量是多少？(sin37°＝，cos37°＝【導(dǎo)學(xué)號(hào)：78870102】【解析】(1)設(shè)線框在水平位置時(shí)法線n方向豎直向上，穿過(guò)線框的磁通量Φ1＝BScos53°＝×10－6Wb.當(dāng)線框轉(zhuǎn)至豎直位置時(shí)，線框平面的法線方向水平向右，與磁感線夾角θ＝143°，穿過(guò)線框的磁通量Φ2＝BScos143°＝－×10－6Wb該過(guò)程磁通量的改變量大小ΔΦ＝Φ1－Φ2＝×10－5Wb.(2)因?yàn)樵撨^(guò)程穿過(guò)閉合線框的磁通量發(fā)生了變化，所以一定有感應(yīng)電流．根據(jù)電磁感應(yīng)定律得，eq\o(\s\up10(-),I)＝eq\f(\o(\s\up10(—),E),R)＝eq\f(ΔΦ,RΔt).通過(guò)的電量為q＝eq\o(\s\up10(-),I)Δt＝eq\f(ΔΦ,R)＝×10－4C.【答案】(1)×10－5Wb(2)有感應(yīng)電流×10－4C12．(14分)一小型發(fā)電機(jī)的輸出電壓保持240V不變，發(fā)電機(jī)輸出電壓先經(jīng)一升壓變壓器升壓后經(jīng)遠(yuǎn)距離輸送，到達(dá)用戶前又經(jīng)降壓變壓器降壓，降壓后直接向用戶供電．已知用戶得到的電壓為220V，用電總功率為220kW.已知升壓變壓器與降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比分別為1∶25和20∶1.求此時(shí)發(fā)電機(jī)的輸出功率．【導(dǎo)學(xué)號(hào)：78870103】【解析】如圖：由P＝IU，I4＝eq\f(P,U)＝eq\f(220×103,220)A＝103A由n3∶n4＝U3∶U4U3＝eq\f(n3,n4)U4＝eq\f(20,1)×220V＝4400V由n3∶n4＝I4∶I3I3＝I4eq\f(n4,n3)＝eq\f(1000,20)A＝50A由eq\f(n1,n2)＝eq\f(U1,U2)U2＝eq\f(n2,n1)U1＝25×240V＝6000VI2＝I3＝50A電源輸出功率P＝I2U2＝50×6000W＝×105W.【答案】×105W13．(16分)(2023·鎮(zhèn)安中學(xué)檢測(cè))交流發(fā)電機(jī)的原理如圖12甲所示，閉合的矩形線圈放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，繞OO′軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，在線圈中產(chǎn)生的交變電流隨時(shí)間變化的圖象如圖12乙所示，已知線圈的電阻為R＝Ω，求：【導(dǎo)學(xué)號(hào)：78870104】甲乙圖12(1)通過(guò)線圈導(dǎo)線的任一個(gè)橫截面的電流的最大值是多少？(2)矩形線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的周期