模块综合检测物理3-2

模块综合检测

(分值：100分时间：60分钟)

一、选择题(本大题共8个小题，每小题6分，共计48分，每小题至少一个答案正确．)

1．(2012·延安高二检测)如图1所示，螺线管与电流表组成闭合电路，条形磁铁位于螺线管上方，下端为N极，则当螺线管中产生的感应电流( )

图1

A．方向与图示方向相同时，磁铁靠近螺线管

B．方向与图示方向相反时，磁铁靠近螺线管

C．方向与图示方向相同时，磁铁远离螺线管

D．方向与图示方向相反时，磁铁远离螺线管

【解析】磁铁靠近螺线管时，根据楞次定律，螺线管中感应电流方向与图示方向相同，A对，B 错；磁铁远离螺线管时，根据楞次定律，螺线管中感应电流方向与图示方向相反，C错，D对．【答案】AD

2．(2013·银川一中检测)如图2所示，在条形磁铁的中央位置的正上方水平固定一铜质圆环．以下判断中正确的是( )

图2

A．释放圆环，环下落时环的机械能守恒

B．释放圆环，环下落时磁铁对桌面的压力比磁铁受的重力大

C．给磁铁水平向右的初速度，磁铁滑出时做减速运动

D．给磁铁水平向右的初速度，圆环产生向左运动的趋势

【解析】由条形磁铁磁场分布特点可知，穿过其中央位置正上方的圆环的合磁通量为零，所以在环下落的过程中，磁通量不变，没有感应电流，圆环只受重力，则环下落时机械能守恒，A对，B错；给磁铁水平向右的初速度，由楞次定律可知，圆环的运动总是阻碍自身磁通量的变化，所以环要受到向右的作用力，由牛顿第三定律可知，磁铁要受到向左的作用力而做减速运动(或据“总阻碍相对运动”的推论得出)，故C对，D错．

【答案】 AC

3．(2013·高新一中检测)

用一根横截面积为S 、电阻率为ρ的硬质导线做成一个半径为r 的圆环，ab 为圆环的一条直径．如图所示，在ab 的左侧存在一个均匀变化的匀强磁场，磁场垂直圆环所在平面，方向如图3，磁感应强度大小随时间的变化率ΔB

Δt

＝k(k<0)，则( )

图3

A ．圆环中产生逆时针方向的感应电流

B ．圆环具有扩张的趋势

C ．圆环中感应电流的大小为

krS 2ρ

D ．图中a 、b 两点间的电势差U ab ＝|14

k πr 2

|

【解析】 根据楞次定律可知，磁通量减小，产生顺时针方向的感应电流，A 选项不正确；圆环面积有扩张的趋势，B 选项正确；产生的感应电动势为ΔΦ/Δt ＝k πr 2

/2，则电流大小为|kSr 4ρ|，C 选项不正

确；U ab 等于14

k πr 2

的绝对值，D 选项正确．

【答案】 BD

4．(2013·北京高考)如图4所示，在磁感应强度为B 、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，金属杆MN 在平行金属导轨上以速度v 向右匀速滑动，MN 中产生的感应电动势为E 1；若磁感应强度增为2B ，其他条件不变，MN 中产生的感应电动势变为E 2.则通过电阻R 的电流方向及E 1与E 2之比E 1∶E 2分别为( )

图4

A ．c→a,2∶1

B ．a→c,2∶1

C ．a→c,1∶2

D ．c→a,1∶2

【解析】 金属杆垂直平动切割磁感线产生的感应电动势E ＝Blv ，判断金属杆切割磁感线产生的感应

电流方向可用右手定则．

由右手定则判断可得，电阻R上的电流方向为a→c，由E＝Blv知，E1＝Blv，E2＝2Blv，则E1∶E2＝1∶2，故选项C正确．

【答案】 C

5．下列四幅图是交流电的图象，其中能正确反映我国居民日常生活所用交流电的是( )

【解析】我国居民日常生活所用的是正弦式交流电，其电压的有效值是220 V，最大值为311 V，周期为0.02 s，所以只有C正确．

【答案】 C

6．如图5所示的交流电u＝311sin(314 t＋π/6) V，接在阻值220 Ω的电阻两端，则( )

图5

A．电压表的读数为311 V

B．电流表的读数为1.41 A

C．该交流电的频率为50 Hz

D．2 s内电阻产生的热量是440 J

【解析】本题考查交流电的瞬时表达式、最大值、有效值．由u＝U m sin(ωt＋φ)可知：最大值是311 V，频率是50 Hz，故有效值是220 V，电压表、电流表的读数、计算电功率，用的都是有效值，电压表的读数为220 V，电流表的读数为1 A，故A、B错误．

【答案】CD

7. (2013·新课标全国高考)如图6，在光滑水平桌面上有一边长为L、电阻为R的正方形导线框；在导线框右侧有一宽度为d(d>L)的条形匀强磁场区域，磁场的边界与导线框的一边平行，磁场方向竖直向下．导线框以某一初速度向右运动．t＝0时导线框的右边恰与磁场的左边界重合，随后导线框进入并通过磁场区域．下列v－t图象中，可能正确描述上述过程的是( )

图6

【解析】 导体切割磁感线时产生感应电流，同时产生安培力阻碍导体运动，利用法拉第电磁感应定律、安培力公式及牛顿第二定律可确定线框在磁场中的运动特点．

线框进入和离开磁场时，安培力的作用都是阻碍线框运动，使线框速度减小，由E ＝BLv 、I ＝E

R 及F ＝

BIL ＝ma 可知安培力减小，加速度减小，当线框完全进入磁场后穿过线框的磁通量不再变化，不产生感应电流，不再产生安培力，线框做匀速直线运动，故选项D 正确．

【答案】 D

8．(2013·济南一中检测)如图7所示的电路中，A 1、A 2为相同的电流表，电阻R 1、R 2的阻值相同，线圈L 的电阻不计．理想变压器原线圈接入u ＝U m sin 2πft 的交变电流后，电流表A 1、A 2的示数分别为I 1、I 2，则( )

图7

A ．U m 增大时，I 1增大

B ．f 不变，U m 增大时，I 2减小

C ．U m 不变，f 增大时，I 1增大

D ．U m 不变，f 增大时，I 2减小

【解析】 根据理想变压器的变压比U 1U 2＝n 1

n 2

，当U m 变大，则可知副线圈两端的电压也增大，根据欧姆

定律可知I 1增大，A 对，B 错；当交变电流的频率变大时，电感线圈的感抗增大，但是副线圈两端电压保持不变，故根据欧姆定律可判断I 1不变，I 2应变小，C 错，D 对．

【答案】 AD

二、非选择题(本大题共5个小题，共52分．计算题要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位．)

9．(6分)由于国际空间站的运行轨道上各处的地磁场强弱及方向均有所不同，所以在运行过程中，穿过其外壳的地磁场的磁通量将不断变化，这样将会导致____________现象发生，从而消耗国际空间站的能量．为了减少这类消耗，国际空间站的外壳材料的电阻率应尽可能______________(填“大”或“小”)一些．

【解析】 电阻率较大，电阻也较大，同样的电磁感应现象，产生的电动势一定，由P ＝U

2

R

可知，电