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1、模块综合试卷(一) (时间：90分钟 满分：100分),A.变压器不但可以改变交变电压，而且还能改变其频率 B.扼流圈对交流有阻碍作用是因为线圈存在电阻 C.真空冶炼炉的工作原理是炉体产生涡流使炉内金属熔化 D.磁电式仪表中用来做线圈骨架的铝框能起到电磁阻尼的作用,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,1.如图1所示，关于下列器材的原理和用途，正确的是,15,16,17,18,图1,解析 变压器可以改变交变电压但不能改变其频率，A项错误； 扼流圈对交流有阻碍作用不是因为线圈存在电阻，而是因为在扼流圈中产生的感应电动势阻碍电流的变化，B项错误； 真空冶炼炉是用涡流来熔
2、化金属对其进行冶炼的，炉内放入被冶炼的金属，线圈内通入高频交变电流，金属中产生涡流并熔化，C项错误； 磁电式仪表中的铝框能起到电磁阻尼的作用，线圈转动时会产生感应电流，使线圈受安培力的阻碍作用，从而使指针迅速稳定，D项正确.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,A.a元件是电阻 B.b元件是电容器 C.c元件是电感线圈 D.由于电源e2的电动势E2与E1的大小关系未知， 无法判断b、c各是什么元件,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,2.(2018福州市第八中学高二下学期期中)如图2所示
3、，A、B、C为三个相同的灯泡(设其电阻值保持不变)，a、b、c为与之串联的三个常用元件，如：电感线圈、电容器或电阻.E1为稳恒直流电源，e2为正弦交流电源.当开关S接“1”时，A、B两灯均正常发光，C灯不亮；当开关S接“2”时，A灯仍正常发光，B灯变暗，C灯正常发光.由此可知,图2,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,解析 由题意，当开关S接“1”(直流电源)时，A、B两灯均正常发光，C灯不亮说明c为电容器； 当接“2”(交流电源)时，A灯仍正常发光说明a对交流电和直流电的影响相同，则a为电阻； B灯变暗，说明b对交流电的阻碍作用比对直流电
4、的阻碍作用大，则b为电感线圈； 接交流电源C灯正常发光，则进一步说明c为电容器，A正确.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,3.一定值电阻接到方波交流电源上，在一个周期内产生的热量为Q方；若该电阻接到正弦交流电源上，在一个周期内产生的热量为Q正.该电阻上电压的峰值为u0，周期为T，如图3所示.则Q方Q正等于,图3,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,4.如图4所示，在匀强磁场中圆形线圈匀速转动的周期为T，匝数为10匝，转轴O1O2垂直于磁场方向，线圈总电阻为2 ，从线圈平面与磁场方向垂
5、直时开始计时，线圈转过30时的瞬时电流为1 A，下列说法中正确的是,图4,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,5.(2018阳泉市第十一中学高二下学期月考)如图5所示为远距离输电示意图，图中两变压器均为理想变压器，升压变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，降压变压器原、副线圈的匝数分别为n3、n4，输电线的总电阻为r.将原线圈接到uUmsin t的交流电源上，若输送的电功率为P，不考虑其他因素的影响，则,图5,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10
6、,11,12,13,14,15,16,17,18,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,6.(2018全国卷)如图6所示，在同一水平面内有两根平行长导轨，导轨间存在依次相邻的矩形匀强磁场区域，区域宽度均为l，磁感应强度大小相等、方向交替向上向下.一边长为 的正方形金属线框在导轨上向左匀速运动.线框中感应电流i随时间t变化的正确图线可能是,图6,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,解析 设线路中只有一边切割磁感线时产生的感应电流为I0.,分析知，只有选项D符合要求.,图7,A.P向下滑动时，
7、电压表读数变大 B.P向下滑动时，电流表读数变小 C.若环境温度升高，变压器的输入功率变大 D.若环境温度升高，灯泡消耗的功率变小,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,7.(2017苏北四市联考)如图7所示，理想变压器原线圈接入正弦交流电，副线圈的匝数可以通过滑动触头P调节.RT为热敏电阻，当环境温度升高时，RT的阻值变小.下列说法正确的有(电表均为理想电表),1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,解析 原线圈的电压不变，故当P向下滑时，副线圈的匝数变少，则副线圈两 端的电压变小，电压表的
8、示数变小，副线圈电流变小，由 知电流表示数 变小，A错误，B正确； 若环境的温度升高，则热敏电阻的阻值变小，副线圈的电流变大，灯泡消耗的功率变大，由P1P2U2I2知，变压器的输入功率变大，C正确，D错误.,A.开关闭合后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动 B.开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向里的方向 C.开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向外的方向 D.开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向外的 方向转动,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,8.(2018全国卷)如图8
9、，两个线圈绕在同一根铁芯上，其中一线圈通过开关与电源连接，另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路.将一小磁针悬挂在直导线正上方，开关未闭合时小磁针处于静止状态.下列说法正确的是,图8,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,解析 根据安培定则，开关闭合时铁芯中产生水平向右的磁场，开关闭合后的瞬间，根据楞次定律，直导线上将产生由南向北的电流，直导线上方的磁场垂直纸面向里，故小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动，A项正确； 开关闭合并保持一段时间后，直导线上没有感应电流，故小磁针的N极指北，B、C项错误； 开关闭合并保持一段时间
10、再断开后的瞬间，根据楞次定律，直导线上将产生由北向南的电流，这时直导线上方的磁场垂直纸面向外，故小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动，D项正确.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,9.(2018全国卷)如图9(a)，在同一平面内固定有一长直导线PQ和一导线框R，R在PQ的右侧.导线PQ中通有正弦交流电i，i的变化如图(b)所示，规定从Q到P为电流正方向.导线框R中的感应电动势,图9,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,10.如图10甲所示是某燃气炉点火装置的原理图.转换器将直流电压转换
11、为图乙所示的正弦交变电压，并加在一理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2， 为理想交流电压表.当变压器副线圈电压的瞬时值大于5 000 V时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体.以下判断正确的是,图10,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,A.磁感应强度的大小为0.5 T B.导线框运动速度的大小为0.5 m/s C.磁感应强度的方向垂直于纸面向外 D.在t0.4 s至t0.6 s这段时间内，导线框所受的安培力大小为0.1 N,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,1
12、1.两条平行虚线间存在一匀强磁场，磁感应强度方向与纸面垂直.边长为0.1 m、总电阻为0.005 的正方形导线框abcd位于纸面内，cd边与磁场边界平行，如图11(a)所示.已知导线框一直向右做匀速直线运动，cd边于t0时刻进入磁场.线框中感应电动势随时间变化的图线如图(b)所示(感应电流的方向为顺时针时，感应电动势取正).下列说法正确的是,图11,1,2,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,解析 导线框运动的速度 ，根据EBLv0.01 V可知， B0.2 T，A错误，B正确； 根据楞次定律可知，磁感应强度的方向垂直于纸面向外，C正确；
13、在t0.4 s至t0.6 s这段时间内，导线框中的感应电流 ， 安培力大小为FBIL0.04 N，D错误.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,12.如图12所示，两电阻可忽略不计的光滑平行长金属导轨相距为d，导轨与水平面的夹角为30，上端ab处接有阻值为R的定值电阻，磁感应强度为B的匀强磁场垂直轨道平面向上.现有质量为m、电阻为R的金属杆从轨道上端ab处由静止释放，向下运动的距离为x时达到最大速度，则下列说法正确的是,图12,13,14,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,15,16,17,18,13,14,1,2,3,
14、4,5,6,7,8,9,10,11,12,15,16,17,18,二、非选择题(本题共6小题，共计52分) 13.(6分)在研究电磁感应现象的实验中. (1)为了能观察到明显的实验现象，请在如图13所示的实验器材中选择必要的器材，在图中用实线连接成相应的实物电路图.,图13,答案 见解析图(2分),13,14,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,15,16,17,18,解析 实物电路图如图所示.,(2)将原线圈插入副线圈中，闭合开关瞬间，副线圈中的感应电流方向与原线圈中电流的绕行方向_(填“相同”或“相反”).,相反(2分),解析 因闭合开关瞬间，穿过副线圈的磁通量增大，由楞
15、次定律知，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，故电流绕行方向相反.,13,14,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,15,16,17,18,(3)将原线圈拔出时，副线圈中的感应电流与原线圈中电流的绕行方向_(填“相同”或“相反”).,相同(2分),解析 将原线圈拔出时，穿过副线圈的磁通量减小，由楞次定律知，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，故电流绕行方向相同.,13,14,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,15,16,17,18,13,14,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,15,16,17,18,14.(6分)(2018三明市高二下
16、学期期末)如图14甲所示为热敏电阻的Rt图象，图乙为用此热敏电阻和继电器组成的一个简单恒温箱温控电路，继电器的电阻为100 .当线圈的电流大于或等于20 mA时，继电器的衔铁被吸合.为继电器线圈供电的电池的电动势E9.0 V，内阻不计.图中的“电源”是恒温箱加热器的电源.,图14,(1)应该把恒温箱内的加热器接在_(填“A、B端”或“C、D端”)；,A、B端(2分),13,14,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,15,16,17,18,解析 由题图甲知，热敏电阻R的阻值随温度的升高而减小，由闭合电路欧姆定律得，干路电流增大，当增大到继电器的衔铁被吸合的电流时，恒温箱内的加热
17、器停止加热，故恒温箱内的加热器接在A、B端；,13,14,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,15,16,17,18,(2)若恒温箱系统要保持温度为50 ，则需把滑动变阻器调节到_；为了实现调节滑动变阻器到此阻值进行了下列步骤： 电路接通前，滑动变阻器阻值调节为最大，需将电阻箱调到一固定的阻值，根据实验要求，这一阻值应为_ ； 将单刀双掷开关向_(填“c”或“d”)端闭合，缓慢移动滑动变阻器的滑片，直至继电器的衔铁被吸合； 保持滑动变阻器的位置不变，将单刀双掷开关向另一端闭合，恒温箱系统即可正常使用.,260(2分),90(1分),c(1分),13,14,1,2,3,4,5,
18、6,7,8,9,10,11,12,15,16,17,18,解析 当恒温箱内的温度保持50 ，应调节滑动变阻器R的阻值使电流达 到20 mA，由闭合电路欧姆定律得rRR ，即R rR 100 90 260 ，即滑动变阻器R的阻值应调节为260 ； 电路接通前，滑动变阻器阻值调节为最大，需将电阻箱调到一固定的阻值，根据实验要求，电阻箱的阻值应等于50 时热敏电阻的电阻，应为90 ； 将单刀双掷开关向c端闭合，缓慢移动滑动变阻器的滑片，直至继电器的衔铁被吸合.,13,14,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,15,16,17,18,15.(9分)某兴趣小组设计了一种发电装置，如图1
19、5所示.在磁极和圆柱状铁芯之 间形成的两磁场区域的圆心角均为 ，磁场均沿半径方向.匝数为N的矩形 线圈abcd的边长abcdl、bcad2l.线圈以角速度绕中心轴匀速转动，bc和ad边同时进入磁场，在磁场中，两条边所经过处的磁感应强度大小均为B、方向始终与两边的运动方向垂直.线圈的总电阻为r，外接电阻为R.求：,图15,(1)线圈切割磁感线时产生的感应电动势的大小Em；,答案 2NBl2,线圈切割磁感线时产生的感应电动势 Em2NB2lv4NBlv2NBl2. (1分),13,14,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,15,16,17,18,(2)bc边切割磁感线时所受安培力
20、的大小F；,13,14,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,15,16,17,18,(3)外接电阻上电流的有效值I.,13,14,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,15,16,17,18,根据有效值的定义WI2RT (1分),13,14,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,15,16,17,18,16.(9分)(2017南京市学情调研卷)如图16甲所示，间距为L的足够长的光滑平行金属导轨MN和PQ放置在绝缘水平桌面上，M、P间接有电阻R0，导体棒ab垂直放置在导轨上，接触良好.导轨间直径为L的圆形区域内有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B的
21、大小随时间t变化的规律如图乙所示，导体棒和导轨的电阻不计，导体棒ab静止.求：,图16,(1)在0t0时间内，回路中的感应电动势E；,13,14,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,15,16,17,18,13,14,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,15,16,17,18,(2)在0t0时间内，电阻R0产生的热量Q；,13,14,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,15,16,17,18,(3)若从tt0时刻开始，导体棒始终以速度v向右匀速运动，则导体棒通过圆形区域过程中，导体棒所受安培力F的最大值.,13,14,1,2,3,4,5,6
22、,7,8,9,10,11,12,15,16,17,18,解析 导体棒进入圆形磁场区域，保持匀速直线运动状态，当有效切割长度为L时，所受安培力最大， 电动势EB0Lv， (1分),导体棒受到的安培力最大值FmB0IL， (1分),13,14,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,15,16,17,18,17.(10分)如图17所示，某小型水电站发电机的输出功率为10 kW，输出电压恒为400 V，向距离较远的用户供电，为了减少电能损失，使用2 kV高压输电，最后用户得到220 V、9.5 kW的电力，变压器可视为理想变压器，求：,图17,(1)升压变压器原、副线圈的匝数比n1n2
23、；,答案 15,13,14,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,15,16,17,18,(2)输电线路导线的总电阻R；,答案 20 ,又P1P2U2I2 (2分) 所以I25 A，R20 . (1分),13,14,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,15,16,17,18,(3)降压变压器原、副线圈的匝数比n3n4.,答案 9511,解析 降压变压器原线圈电压U3U2I2R (2分),13,14,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,15,16,17,18,18.(12分)如图18所示，两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ间距为l0.5 m
24、，其电阻不计，两导轨及其构成的平面均与水平面成30角.完全相同的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置，两棒两端都与导轨始终接触良好，已知两棒的质量均为0.02 kg，电阻均为R0.1 ，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度为B0.2 T，棒ab在平行于导轨向上的力F作用下，沿导轨向上匀速运动，而棒cd恰好能保持静止.g取10 m/s2，问：,图18,(1)通过cd棒的电流I是多少，方向如何？,答案 1 A 方向由d到c,解析 棒cd受到的安培力FcdIlB 棒cd受力平衡， 则Fcdmgsin 30 (1分) 联立并代入数据解得I1 A (1分) 电流方向由d到c. (1分),
25、13,14,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,15,16,17,18,13,14,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,15,16,17,18,(2)棒ab受到的力F多大？,答案 0.2 N,解析 棒ab与棒cd受到的安培力大小相等FabFcd (1分) 对棒ab由平衡条件有Fmgsin 30IlB (2分) 代入数据解得F0.2 N. (1分),13,14,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,15,16,17,18,(3)棒cd每产生Q0.1 J的热量，力F做的功W是多少？,答案 0.4 J,13,14,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,15,16,17,18,解析 设在时间t内棒cd产生Q0.1 J的热量， 由焦耳定律可知QI2Rt (1分) 设棒ab匀速运动的速度大小为v， 则产生的感应电动势EBlv (1分),由运动学公式知，在时间t内，棒ab沿导轨的位移 xvt 力F做的功WFx (1分) 综合上述各式，代入数据解得W0.4 J. (1分),