模塊四綜合檢測

1、模塊四綜合檢測(時間：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選項中，有的只有一個選項正確，有的有多個選項正確，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得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)均比該電阻未斷時更大，則這個斷路的電阻可能是()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A正確；若R2斷路，電流表示數(shù)為零，則B錯；若R3斷路，電壓表示數(shù)為零，則C錯；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時刻平板之間中心有一重力不計、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)磁感應強度B大小均勻減小，方向向內(nèi)，第3 s內(nèi)磁感應強度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)的電流為順時針方向，所以下極板為負，上極板為正，A正確，B錯第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動，第2 s內(nèi)做勻減速直線運動，加速度大小不變，所以第2 s末微粒不會回到原來位置，C錯第2 s內(nèi)感應電動勢大小U|0.1r2，電場強度E的大小E，D錯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的電阻不計在某段時

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選項符合題意4(2010年合肥市質檢)圖4乙為一臺小型發(fā)電機構造示意圖，線圈逆時針轉動，產(chǎn)生的電動勢隨時間變化的正弦規(guī)律圖象如圖甲所示發(fā)電機線圈內(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時刻，穿過線圈磁通量為零C若線圈轉速改為25 r/s，則電動勢有效值為3 VD若線圈轉速改為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錯誤；在t1×102 s時由圖甲知電源的電動勢為0，則此時磁通量的變化率為0，而磁通量應是最大，B錯誤；線圈原來的轉速由圖甲可知為50 r/s，則由E知轉速變?yōu)樵瓉硪话霑r，有效值也變?yōu)樵瓉淼囊话耄珻正確；此時流過燈泡的電流應為0.3 A，故D錯誤5.圖5(2010年鄭

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

7、由q知線框通過磁場時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錯誤；進入磁場時對應時刻的速度相同，但兩線框的電阻不同則電流I不同，D錯誤；對應時刻的熱功率PI2R也不同，則整個過程中產(chǎn)生的熱量也不同，C錯誤6(2010年遼寧省大連市測試)如圖6所示，由導體棒ab和矩形線框cdef組成的“10”圖案在勻強磁場中一起向右勻速平動，勻強磁場的方向垂直線框平面向里，磁感應強度B隨時間均勻增大，則下列說法正確的是()圖6A導體棒的a端電勢比b端電勢高，電勢差Uab在逐漸增大B導體棒的a端電勢比b端電勢低，電勢差Uab在逐漸增大C線框cdef中有順時針方向的電流，電流大小在逐

8、漸增大D線框cdef中有逆時針方向的電流，電流大小在逐漸增大解析：選A.導體棒ab切割磁感線，由右手定則可判定a端相當于電源的正極，再由EBLv知當B增大時E增大，A正確B錯誤；線框運動中磁場均勻增大，通過線框的磁通量均勻增大，產(chǎn)生的感應電動勢恒定，線框中電流大小不變，方向由楞次定律可判定為逆時針方向，C、D錯誤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，變壓器右側部分為一火警報警系統(tǒng)原理圖，其中R2為用半導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顯示加在報警器上

9、的電壓(報警器未畫出)，R3為一定值電阻當報警系統(tǒng)出現(xiàn)火警時，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，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，用電器R2的電阻增大解析：選A.交流電的頻率為f50 Hz，B錯誤；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磁場中，金屬桿ab與金屬框架接觸良好在兩根導軌的端點d、e之間連接一電阻，其他部分電阻忽略不計現(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，運動中桿ab始終垂直于框架圖乙為一段時間內(nèi)金屬桿受到安培力f隨時間t的變化關系，則選項中可以表示此段時間內(nèi)外力F隨時間t變化關系的圖象是()圖8圖9解析：選B.由圖乙可以看出，金屬桿所受安培力fkt，金屬桿的速度隨時間均勻

11、變化，即金屬桿做勻加速運動，加速度a恒定且不為零再由牛頓第二定律有Ffma，即Fmakt是時間的一次函數(shù)，且k為正，t0時，F(xiàn)0，故B正確9(2009年高考廣東卷)如圖10所示，電動勢為E、內(nèi)阻不計的電源與三個燈泡和三個電阻相接只合上開關S1，三個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軌的間距為d，其右端有阻值為R的電阻，整個裝置處在豎直向上磁感應強度大小為B的勻強磁場中一質量為m(質量分布均勻)的導體桿ab垂直于導軌放置，且與兩導軌保持良好接觸，桿與導軌之間的動摩擦因數(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軌運動距離L時，速度恰好達到最大(運動過程中桿始終與導軌保持垂直)設桿接入電路的電阻為r，導軌電阻不計，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能的變化量解析：選BD.當桿達到最大速度vm時，有Fmg0得vm，A錯；由公式q知，B對；在棒從開始到達到最大速度的過程中由動能定理有：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能的變化量與回路產(chǎn)生的焦耳熱之和，C錯；恒力F做的功與安培力做的功之和等于桿動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形光滑導軌上，在ef右側存在

14、有界勻強磁場B，磁場方向垂直導軌平面向下，在ef左側的無磁場區(qū)域cdef內(nèi)有一半徑很小的金屬圓環(huán)L，圓環(huán)與導軌在同一平面內(nèi)當金屬棒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動后，圓環(huán)L有_(填收縮、擴張)趨勢，圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感應電流_(填變大、變小、不變)解析：由于金屬棒ab在恒力F的作用下向右運動，則abdc回路中產(chǎn)生逆時針方向的感應電流，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動，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動的加速度逐漸減小，單位時間內(nèi)磁通量的變化率減小，所以在圓環(huán)中產(chǎn)生的感應電流不斷減小答案

15、：收縮變小12.圖13某時刻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為逆時針方向，而上極板是正極板，所以這時電容器正在充電；因為充電過程電場能增大，所以磁場能減小，電流在減小答案：充電減小三、計算題(本題共4小題，共52分解答應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，質量m10.1 kg，電阻R10.3 ，長度l0.4 m的導體棒ab橫放

16、在U形金屬框架上框架質量m20.2 kg，放在絕緣水平面上，與水平面間的動摩擦因數(shù)0.2.相距0.4 m的MM、NN相互平行，電阻不計且足夠長電阻R20.1 的MN垂直于MM.整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中，磁感應強度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動，始終與MM、NN保持良好接觸當ab運動到某處時，框架開始運動設框架與水平面間最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g取10 m/s2.(1)求框架開始運動時ab速度v的大?。?2)從ab開始運動到框架開始運動的過程中，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摩擦力，則框架受到最大靜摩擦力FfFNab中的感應電動勢EBlvMN中電流IMN受到的安培力F安IlB框架開始運動時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磁場，磁感應強度B隨時間t變化的關系圖線如圖

18、乙所示圖線與橫、縱軸的截距分別為t0和B0.導線的電阻不計求0至t1時間內(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時間內(nèi)由法拉第電磁感應定律有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上的電流方向為從b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)方向為從b到a(2)15.圖16(14分)(2010年押題卷)如圖16所示，兩平行光滑金屬導軌處于豎直面內(nèi)，相距0.50 m，磁感

19、應強度為B1.0 T的勻強磁場垂直于導軌平面一長為0.60 m的金屬棒AC垂直于導軌放置，并與導軌始終保持良好接觸導軌的右端用導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沿導軌左右運動，速度的變化規(guī)律為v10sin(50t) m/s，此時小燈泡恰好正常發(fā)光，不計導軌、導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)生的感應電動勢隨時間變化關系為：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