模塊綜合試卷(二)-物理人教版選擇性必修第二冊

模塊綜合試卷(二)(滿分：100分)一、單項選擇題(本題共8小題，每小題4分，共32分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的)1.如圖所示，由均勻?qū)Ь€制成的半徑為R的圓環(huán)，以速度v勻速進入一磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場．當圓環(huán)運動到圖示位置(∠aOb＝90°)時，a、b兩點間的電勢差為()A.eq\r(2)BRv B.eq\f(\r(2),2)BRvC.eq\f(\r(2),4)BRv D.eq\f(3\r(2),4)BRv2.如圖所示，一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為3∶1，副線圈上并聯(lián)三個相同的燈泡，均能正常發(fā)光，原線圈中串有一個相同的燈泡L，則()A．燈L也能正常發(fā)光B．燈L比另外三個燈都暗C．燈L將會被燒壞D．不能確定燈L能否正常發(fā)光3.如圖，質(zhì)量為m、長為3L的均勻直導(dǎo)線折成等邊三角形線框LMN，豎直懸掛于兩根絕緣細線上，并使邊MN呈水平狀態(tài)．現(xiàn)置于與其所在平面相垂直的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度為B.當兩根絕緣細線所受拉力為零時，通過導(dǎo)線MN的電流大小為(重力加速度為g)()A.eq\f(mg,2BL)B.eq\f(2mg,3BL)C.eq\f(mg,BL)D.eq\f(2mg,BL)4.半徑為r的圓環(huán)電阻為R，ab為圓環(huán)的一條直徑．如圖所示，在ab的一側(cè)存在一個均勻變化的勻強磁場，磁場垂直圓環(huán)所在平面，方向如圖，磁感應(yīng)強度大小隨時間的變化關(guān)系為B＝B0＋kt(k>0)，則()A．圓環(huán)中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流B．圓環(huán)具有擴張的趨勢C．圓環(huán)中感應(yīng)電流的大小為eq\f(kπr2,2R)D．圖中b、a兩點間的電勢差Uba＝eq\f(1,2)kπr25．如圖甲所示，一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為55∶6，其原線圈兩端接入如圖乙所示的正弦交流電，副線圈通過電流表與負載電阻R相連．若交流電壓表和交流電流表都是理想電表，則下列說法中正確的是()A．變壓器輸入電壓的最大值是220VB．若電流表的示數(shù)為0.5A，則變壓器的輸入功率是12WC．原線圈輸入的正弦交流電的頻率是100HzD．電壓表的示數(shù)是24eq\r(2)V6.一理想變壓器原、副線圈的回路中分別接有阻值相等的電阻R，原線圈一側(cè)接在電壓為170V的正弦式交流電源上，如圖所示．設(shè)副線圈回路中電阻兩端的電壓為U，原、副線圈的匝數(shù)比為n1∶n2，在原、副線圈回路中電阻消耗的功率的比值為k＝eq\f(1,16)，則()A．U＝66V，n1∶n2＝3∶1B．U＝34V，n1∶n2＝4∶1C．U＝40V，n1∶n2＝4∶1D．U＝22V，n1∶n2＝3∶17．如圖甲所示，矩形線圈abcd位于勻強磁場中，磁場方向垂直線圈所在平面，磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示．以圖甲中箭頭所示方向為線圈中感應(yīng)電流i的正方向，以垂直于線圈所在平面向里為磁感應(yīng)強度B的正方向，則下列圖中能正確表示線圈中感應(yīng)電流i隨時間t變化規(guī)律的是()8.如圖所示，PQ是勻強磁場中的一塊金屬板，其平面與磁場方向平行，一個粒子從某點以與PQ垂直的速度射出，動能是Ek1，該粒子在磁場中的運動軌跡如圖所示．現(xiàn)測得它在金屬板兩邊的軌道半徑之比是10∶9，若在穿越金屬板過程中粒子受到的阻力大小及電荷量恒定，則下列說法正確的是()A．該粒子的動能增加了eq\f(81,100)Ek1B．該粒子的動能減少了eq\f(19,100)Ek1C．該粒子做圓周運動的周期減小eq\f(9,10)D．該粒子最多能穿越金屬板6次二、多項選擇題(本題4小題，每小題4分，共16分．在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求．全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分)9.如圖所示的電路中，電源兩端的電壓恒定，L為小燈泡，R為光敏電阻，R和L之間用擋板(未畫出)隔開，LED為發(fā)光二極管(電流越大，發(fā)出的光越強)，且R與LED間距不變，電源內(nèi)阻忽略不計，下列說法中正確的是()A．當滑動觸頭P向左移動時，L消耗的功率增大B．當滑動觸頭P向左移動時，L消耗的功率減小C．當滑動觸頭P向右移動時，L消耗的功率減小D．無論怎樣移動滑動觸頭P，L消耗的功率都不變10．如圖甲，螺線管內(nèi)有平行于軸線的外加勻強磁場，以圖中箭頭所示方向為其正方向．螺線管與導(dǎo)線框abcd相連，導(dǎo)線框內(nèi)有一小金屬圓環(huán)L，圓環(huán)與導(dǎo)線框在同一平面內(nèi)．當螺線管內(nèi)的磁感應(yīng)強度B隨時間t按圖乙所示規(guī)律變化時()A．在t1～t2時間內(nèi)，L有收縮趨勢B．在t2～t3時間內(nèi)，L有擴張趨勢C．在t2～t3時間內(nèi)，L內(nèi)有逆時針方向的感應(yīng)電流D．在t3～t4時間內(nèi)，L內(nèi)有順時針方向的感應(yīng)電流11.如圖所示，在x軸上方第一象限內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強磁場，x軸下方存在沿y軸正方向的勻強電場．a(chǎn)、b兩個重力不計的帶電粒子分別從電場中的同一點P由靜止釋放后，經(jīng)電場加速從M點射入磁場并在磁場中發(fā)生偏轉(zhuǎn)．最后從y軸離開磁場時，速度大小分別為v1和v2，v1的方向與y軸垂直，v2的方向與y軸正方向成60°.a、b兩粒子在磁場中運動的時間分別記為t1和t2，則以下比值正確的是()A．v1∶v2＝2∶1 B．v1∶v2＝1∶2C．t1∶t2＝3∶2 D．t1∶t2＝3∶812．(2021·懷化市高二期末)如圖甲所示，在光滑水平面上用恒力F拉一質(zhì)量為m、邊長為a、電阻為R的單匝均勻正方形銅線框，在1位置以速度v0進入磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場并開始計時．若磁場的寬度為b(b>3a)，在3t0時刻線框到達2位置速度又為v0，并開始離開勻強磁場．此過程中v－t圖像如圖乙所示，則()A．t0時刻線框的速度為v0－eq\f(Ft0,m)B．t＝0時刻，線框右側(cè)邊MN兩端電壓為Bav0C．0～t0時間內(nèi)，通過線框某一橫截面的電荷量為eq\f(Ba2,R)D．線框從1位置運動到2位置的過程中，線框中產(chǎn)生的焦耳熱為Fb三、非選擇題(本題共6小題，共52分)13．(4分)有一個教學(xué)用的可拆變壓器，如圖甲所示，它有兩個外觀基本相同的線圈A、B，線圈外部還可以繞線．(1)某同學(xué)用一多用電表的同一歐姆擋先后測量了A、B線圈的電阻值，指針分別對應(yīng)圖乙中的a、b位置，由此可推斷________(選填“A”或“B”)線圈的匝數(shù)較多．(2)該實驗中輸入端所接電源最適合的是________．A．220V交流電源 B．12V以內(nèi)低壓直流電源C．36V安全電壓 D．12V以內(nèi)低壓交流電源14.(6分)如圖所示，線圈L的電感為25mH，電阻為零，電容器C的電容為40μF，燈泡D的規(guī)格是“4V2W”．開關(guān)S閉合后，燈泡正常發(fā)光，S斷開后，LC中產(chǎn)生振蕩電流．若從S斷開開始計時，求：(1)當t＝eq\f(π,2)×10－3s時，電容器的右極板帶何種電荷；(2)當t＝π×10－3s時，LC回路中的電流大?。?5．(9分)如圖甲為手機無線充電工作原理示意圖，它由送電線圈和受電線圈組成．已知受電線圈的匝數(shù)為N＝50，電阻r＝1.0Ω，在它的c、d兩端接阻值R＝9.0Ω的電阻．設(shè)受電線圈內(nèi)存在與線圈平面垂直的磁場，其磁通量隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示，可在受電線圈中產(chǎn)生正弦式交變電流．求：(1)在一個周期內(nèi)，阻值為R的電阻上產(chǎn)生的焦耳熱；(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(2)從t1到t2時間內(nèi)，通過阻值為R的電阻的電荷量．16.(9分)如圖所示，兩根豎直固定的足夠長的金屬導(dǎo)軌ab和cd相距L＝0.2m，另外兩根水平金屬桿MN和PQ的質(zhì)量均為m＝0.1kg，可沿導(dǎo)軌無摩擦地滑動，MN桿和PQ桿接入電路的電阻均為R＝0.2Ω(豎直金屬導(dǎo)軌電阻不計)，PQ桿放置在水平絕緣平臺上，整個裝置處于垂直導(dǎo)軌平面向里的磁場中，g取10m/s2.(1)若將PQ桿固定，讓MN桿在豎直向上的恒定拉力F＝1.8N的作用下由靜止開始向上運動，磁感應(yīng)強度B0＝1.0T，桿MN的最大速度為多少？(2)若將MN桿固定，MN和PQ的間距為d＝0.4m，現(xiàn)使磁感應(yīng)強度從零開始以eq\f(ΔB,Δt)＝0.5T/s的變化率均勻地增大，經(jīng)過多長時間，桿PQ對地面的壓力為零？17．(11分)如圖甲所示，在水平面上固定有長為L＝2m、寬為d＝0.5m的光滑金屬“U”形導(dǎo)軌，導(dǎo)軌右端接有R＝1Ω的電阻，在“U”形導(dǎo)軌右側(cè)l＝1m范圍內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強磁場，且磁感應(yīng)強度隨時間變化規(guī)律如圖乙所示．在t＝0時刻，質(zhì)量為m＝0.1kg、內(nèi)阻r＝1Ω的導(dǎo)體棒ab以v0＝1m/s的初速度從導(dǎo)軌的左端開始向右運動，導(dǎo)軌的電阻忽略不計，g取10m/s2.(1)求第一秒內(nèi)流過ab的電流的大小及方向；(2)求ab棒進磁場瞬間的加速度大?。?3)導(dǎo)體棒最終停止在導(dǎo)軌上，求全過程回路中產(chǎn)生的焦耳熱．18．(13分)(2021·蘇州市高二期末)某空氣凈化設(shè)備裝置可用于氣體中有害離子的收集和分離，其簡化原理如圖甲所示，Ⅰ區(qū)為電場加速區(qū)，Ⅱ區(qū)為電場收集區(qū)．Ⅰ區(qū)和Ⅱ區(qū)之間是無場區(qū)．已知Ⅰ區(qū)中AB與CD兩極的電勢差為U，Ⅱ區(qū)中分布著豎直向下的勻強電場，且EG與FH間的距離為d，假設(shè)大量相同的正離子在AB極均勻分布，初速度為零開始加速，不考慮離子間的相互作用和重力影響．(1)若正離子的比荷為eq\f(q,m)，求該離子到達CD極時的速度大?。?2)若正離子的比荷為eq\f(q,m)，從EF邊射入的正離子經(jīng)電場偏轉(zhuǎn)后恰好都射入FH邊的收集槽內(nèi)，收集槽的寬度FH＝L，求Ⅱ區(qū)中勻強電場的電場強度E的大?。?3)將Ⅱ區(qū)的勻強電場換成如圖