福建省泉州市2018_2019学年高二物理上学期期末模块水平测试试题（含解析）.doc

福建省泉州市2018-2019学年高二物理上学期期末模块水平测试试题（含解析）一、单项选择题1.中央电视台焦点访谈多次报道某些边远落后农村电价过高，农民负担过重其中客观原因是电网陈旧老化，近年来进行了农村电网改造。为了减少远距离输电线路上的电能损耗而降低电费价格，以下措施中切实可行的是( )A. 提高输送功率 B. 应用超导材料做输电线C. 提高输电电压 D. 减小输电导线的横截面积【答案】C【解析】根据P=UI，知I=P/U，则P损I2RR，知可以提高输电电压来减小损失的功率，因为电阻R=知，可以减小电阻率或增大横截面积来减小电阻，从而减小损失的功率。应用超导材料做输电线虽然可减小导线的功率损失，但是不现实，故C正确，ABD错误。故选C。点睛：解决本题的关键知道P损I2R，知道可以通过增大输电电压，减小输电电流来减小损失功率，也可以通过减小输电线的电阻减小损失功率2.许多楼道照明灯具有这样的功能：天黑时，出现声音它就开启；而在白天，即使有声音它也没有反应，它的控制电路中可能接入的传感器是（ ）温度传感器 光传感器 声音传感器热传感器A. B. C. D. 【答案】B【解析】试题分析：根据题意，天黑时，出现声音它就开启；而白天，即使有声音它也没有反应，故电路中有光传感器，即使天黑，没声音灯也不亮，故用到了声音传感器即控制电路中接入了光传感器、声音传感器故选B考点：常见传感器的工作原理点评：考查了延时开关的工作原理，用到了光传感器、声音传感器视频3.闭合线圈的匝数为n，所围面积为S，总电阻为R，在时间内穿过每匝线圈的磁通量变化为，则通过导线横截面的电荷量为（ ）A. B. C. D. 【答案】A【解析】由法拉第电磁感应定律：E=N；再由欧姆定律：I=； 而电量公式：q=It；三式联立可得：q=n，故选A。4. 电磁感应现象揭示了电和磁之间的内在联系，根据这一发现，发明了许多电器设备。下列用电器中，没有利用电磁感应原理的是A. 动圈式话筒 B. 日光灯镇流器C. 磁带录音机 D. 白炽灯泡【答案】D【解析】白炽灯泡利用电流的热效应，其它均利用电磁感应原理，D正确。5.电感和电容对交流电的阻碍作用的大小不但跟电感、电容本身有关，还跟交流电的频率有关，下列说法中正确的是()A. 电感是通直流、阻交流，通高频、阻低频B. 电容是通直流、阻交流，通高频、阻低频C. 电感是通直流、阻交流，通低频、阻高频D. 电容是通交流、隔直流，通低频、阻高频【答案】C【解析】AC、电感的特性：通直流，阻交流。通低频，阻高频。故A错误，C正确；BD、电容器的特性：通交流，隔直流，通高频，阻低频。故BD错误。故选：C。6.飞机在一定高度水平飞行时，由于地磁场的存在，其机翼就会切割磁感线，两机翼的两端点之间会有一定的电势差。若飞机在北半球水平飞行，且地磁场的竖直分量方向竖直向下，则从飞行员的角度看()A. 机翼左端的电势比右端的电势低B. 机翼左端的电势比右端的电势高C. 机翼左端的电势与右端的电势相等D. 以上情况都有可能【答案】B【解析】试题分析：当飞机在北半球水平飞行时，由于地磁场的存在，且地磁场的竖直分量方向竖直向下，则由右手定则可判定机翼左端的电势比右端的电势高若构成闭合电路则电流方向由机翼的右端流向左端，而机翼切割磁感线相当于电源，所以电源内部电流由负极流向正极故选B。考点：右手定则、地磁场7.某一电热器接在的直流电源上，每秒产生的热量为Q；现把它改接到交流电源上，每秒产生的热量为2Q，则该交流电压的最大值是A. 110V B. C. 220V D. 【答案】C【解析】【分析】直流和交流求解焦耳热都可以运用焦耳定律，对于交流，要用有效值求解热量。采用比例法处理。根据有效值与最大值关系求出最大值【详解】设电热器的电阻为R当电热器接在的直流电源上时，当电热器改接到交流电源上时，两式一比，得，C正确【点睛】本题关键在于根据有效值求交流电产生的热量。另外，求解交流电的功率、电功等也用有效值8.如图所示，两条平行虚线之间存在匀强磁场，虚线间的距离为l，磁场方向垂直纸面向里，abcd是位于纸面内的梯形线圈，ad与bc间的距离也为l，t=0时刻，bc边与磁场区域左边界重合。现令线圈以向右的恒定速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域，取沿abcda方向的感应电流为正，则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流I随时间t变化的图线是（ ）A. B. C. D. 【答案】B【解析】A、D、开始时bc边进入磁场切割磁感线，根据右手定则可知，电流方向为逆时针，即为负方向，故A错误；当bc边开始出磁场时，回路中磁通量减小，产生的感应电流为顺时针，方向为正方向，故D错误，B、C、开始时bc边进入磁场切割磁感线，根据感应电动势大小公式：E=Blv可得，有效切割长度越来越长，感应电动势增大，故感应电流越来越大，且电流方向为负方向；当bc边开始出磁场时，根据感应电动势大小公式：E=Blv可得，切割长度越来越长，感应电动势增大，故感应电流越来越大，且电流方向为正方向故B正确，C错误故选B.【点评】对于图象问题可以通过排除法判断，本题关键要理解感应电动势公式E=Blv中，l是有效切割长度，并掌握右手定则或楞次定律视频二、不定项选择题9.如图所示的四个日光灯的接线图中，S1为启动器，S2、S3为电键，L为镇流器，能使日光灯正常发光的是A. B. C. D. 【答案】AC【解析】【详解】能使日光灯正常发光的是AC；当开关接通，通过线圈在灯管两端发热产生电子，当启动器温度降低，导致两极断开，从而使得镇流器产生很高电压，在加速运动的过程中，碰撞管内氩气分子，使之迅速电离。从而管壁内的荧光粉发出近乎白色的可见光；C图中的S3的开合能起到启辉器同样的效果。故选AC。【点睛】日光灯正常发光后由于交流电不断通过镇流器的线圈，线圈中产生自感电动势，自感电动势阻碍线圈中的电流变化，这时镇流器起降压限流的作用，使电流稳定在灯管的额定电流范围内，灯管两端电压也稳定在额定工作电压范围内由于这个电压低于启辉器的电离电压，所以并联在两端的启辉器也就不再起作用了10.如图所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L1和L2，输电线的等效电阻为R，开始时，开关S断开，当开关S接通时，下列说法中正确的是A. 副线圈两端M、N的输出电压减小B. 副线圈输电线等效电阻R上的电压降增大C. 通过灯泡L1的电流减小D. 原线圈上电流增大【答案】BCD【解析】【详解】当开关S接通时，相当于增加了负载，副线圈中电阻减小，电流增大（同时原线圈中的电流也增大），R上的分压增大，灯泡两端的电压减小，故通过灯泡L1的电流减小，副线圈两端M、N的输出电压有匝数和原线圈两端的电压有关，保持不变，故A错误，BCD正确；故选BCD。11.如图所示，带铁芯的电感线圈的电阻与电阻器R的阻值相同，A1和A2是两个完全相同的电流表，则下列说法中正确的是A. 闭合S瞬间，电流表A1示数小于A2示数B. 闭合S瞬间，电流表A1示数等于A2示数C. 断开S瞬间，电流表A1示数大于A2示数D. 断开S瞬间，电流表A1示数等于A2示数【答案】AD【解析】【详解】闭合S瞬间，由于线圈的电流变大，导致其产生电动势，从而阻碍电流的变大，所以电流表A1示数小于A2示数，故A正确，B错误；断开S瞬间，线圈电流变小，从而产生电动势，相当于电压会变小电源与电阻相串联，由于两电流表串联，所以电流表A1示数等于A2示数，故C错误，D正确；故选AD。【点睛】线圈电流增加，相当于一个电源接入电路，线圈左端是电源正极当电流减小时，相当于一个电源，线圈左端是电源负极12.将阻值为5的电阻接到内阻不计的交流电源上，电源电动势随时间变化的规律如图所示，下列说法中正确的是（）A. 电路中交变电流的频率为25HzB. 通过电阻的电流为AC. 用交流电压表测得电阻两端的电压为5VD. 电阻消耗的电功率为2.5W【答案】AD【解析】试题分析：由图可知：，故A正确；根据欧姆定律，故B错误；根据功率，故C正确该电源电动势的有效值为，电压表的示数为有效值，故D错误；故选AC考点：交流电的有效值；电功率【名师点睛】注意交流电有效值的求法，以及有效值的应用求电功率、电表示数等均指有效值。三、填空、实验题13.1992年7月，航天飞机“亚特兰蒂斯”号进行了一项卫星悬绳发电实验。航天飞机在赤道上空约300km处飞行，速度约为6.5103m/s，方向由西向东，地磁场在该处的磁感应强度B=410-5T，地球半径为6400km，从航天飞机上释放了一颗卫星，卫星所携带的一根长L=20km的金属悬绳能产生的感应电动势约为_V。【答案】5200【解析】【详解】由切割磁感线产生的电动势得：E=BLv=410-5201036.5103V=5200 V.14.汽油机做功冲程开始时，汽缸中的汽油空气混合气要靠火花塞点燃。但是汽车蓄电池的电压只有12V，不能在火花塞上产生火花，要产生电火花，电压要达到10000V，为此要使用如图所示的点火装置，则图中虚线框内所缺的部分是_，这一部分应该满足_，才能在火花塞中产生火花。【答案】 (1). 变压器； (2). 副线圈匝数大于原线圈匝数【解析】【详解】由于火花塞需要的电压为10000V，但是电源的电压为12V，所以必须要经过升压变压器才可以得到高的电压，所以虚线框内所缺的是变压器，并且需要的应该是升压变压器，所以变压器的副线圈匝数大于原线圈匝数【点睛】本题需要掌握变压器的电压之比和匝数比之间的关系，并且知道升压变压器的原线圈和副线圈的匝数之间的关系15.如图所示，一个称为“千人震”的趣味物理小实验所用器材是一节电动势为1.5V的新干电池、几根导线、开关和一个用于日光灯上的镇流器，几位同学手拉手连成一排，另一位同学将电池、镇流器、开关用导线连接起来，并将它们和首、尾两位同学两只空着的手相连，在开关_（填“闭合”或“断开”）时就会使连成一排的同学都有触电的感觉，该实验的原理是_。【答案】 (1). 断开， (2). 镇流器的自感现象【解析】当开关闭合后，镇流器与同学们并联，由于电源为1.5V的新干电池，所以电流很小。当断开时，镇流器电流发生变化，由于镇流器的自感现象，产生很高的瞬间电压，通过同学们身体时有触电的感觉。16. 在“探究变压器线圈两端电压与匝数的关系”的实验中，实验室中备有下列可供选择的器材A可拆变压器（铁芯、两个已知匝数的线圈）B条形磁铁C直流电源D多用电表E、开关、导线若干（1）上述器材在本实验中不必用到的是_（填器材前的序号）；（2）本实验中还需要用到的器材有_。【答案】BC；低压交流电源【解析】试题分析：本实验中不必用到的是条形磁铁和直流电源，本实验中还需用到的器材有低压交流电源。考点：探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系。17. 如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置。（1）将图中所缺的导线补接完整。（2）如果在闭合电键时发现灵敏电流的指针向右偏了一下，那么合上电键后进行下述A、B操作时可能出现的情况是：A将原线圈迅速插入副线圈时，灵敏电流计指针 （填“向左偏”、 “向右偏”、 “不偏”）B原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，灵敏电流计指针 （填“向左偏”、 “向右偏”、“不偏”）【答案】（1）连线：如图所示（2）A 向右偏 B 向左偏【解析】试题分析：（1）探究电磁感应现象实验电路分两部分，要使原线圈产生磁场必须对其通电，故电源、开关、滑动变阻器、原线圈组成闭合电路，灵敏电流计与副线圈组成另一个闭合电路，如图所示：（2）闭合开关，穿过副线圈的磁通量增大，灵敏电流表的指针向右偏；A将原线圈迅速插入副线圈时，磁场方向不变，穿过副线圈的磁通量增大，灵敏电流计指针将向右偏转一下；B原线圈插入副线圈后，由电路图可知，将滑动变阻器触头迅速向右移动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，原线圈电流变小，穿过副线圈的磁场方向不变，但磁通量变小，灵敏电流计指针将左偏转一下。考点：研究电磁感应现象【名师点睛】本题考查研究电磁感应现象及验证楞次定律的实验，对于该实验注意两个回路的不同知道磁场方向或磁通量变化情况相反时，感应电流反向是判断电流表指针偏转方向的关键。四、计算题18.如图所示,水平放置的平行金属导轨MN和PQ,相距L=0.50 m,导轨左端接一电阻R=0.20 ,磁感应强度B=0.40 T的匀强磁场方向垂直于导轨平面,导体棒ac垂直导轨放置,并能无摩擦地沿导轨滑动,导轨和导体棒的电阻均可忽略不计.当ac棒以v=4.0 m/s的速度水平向右匀速滑动时,求:(1)ac棒中感应电动势的大小;(2)回路中感应电流的大小和方向;(3)维持ac棒做匀速运动的水平外力F的大小和方向.【答案】(1)0.80V (2)4.0A 逆时针方向 （3）0.80N 方向水平向右【解析】试题分析：（1）根据法拉第电磁感应定律，ac棒中的感应电动势为E=BL=08005040V=16V（2）根据闭合电路欧姆定律，感应电流大小为由右手定则可知，回路中感应电流的方向为aMRPca（或逆时针方向）（3）当ac棒向右匀速运动时，ac棒中有由c向a的电流，根据左手定则可知ac棒所受的磁场力F安水平向左为维持ac棒做匀速运动，应施加一个与F安等值反向的水平外力F即F=F安=BIL=0802050N=080N ，方向水平向右考点：法拉第电磁感应定律；闭合电路欧姆定律；安培力19.如图所示，矩形线圈abcd的匝数为N=50匝，线圈ab的边长为L1=0.2m，bc的边长为L2=0.25m，在磁感应强度为B=0.4T的匀强磁场中，绕垂直于磁感线且通过线圈中线的OO轴匀速转动，转动的角速度=100rad/s，若线圈自身电阻为r=1，负载电阻R=9。试求：（1）穿过线圈平面的最大磁通量m；（2）线圈在图示位置（线圈平面与磁感线平行）时，感应电动势e的大小；（3）1min时间内电阻R上产生的焦耳热Q的大小。【答案】（1）0.02Wb （2）100A （3）5.4104 J【解析】（1）感应电动势的最大值：Em=NBS=NBl1l2=500.40.20.25100V=100V（2）线圈在图示位置时电动势达到最大值，此时感应电动势的值为：e=100cos(100t)V （3）电动势的有效值为E=100V 电流有效值为I=A=10A （4）电阻R上产生的热量为Q=I2Rt=102 960=5.4104 J 点睛：线框在匀强磁场中匀速转动，产生正弦式交变电流。而对于电表读数、求产生的热量均由交变电的有效值来确定，而涉及到耐压值时，则由最大值来确定。而通过某一电量时，则用平均值来求。20. 如图所示，电阻可忽略导线框abcd固定在竖直平面内，导线框ab和dc的宽度为l，在bc段接入阻值为R的电阻，ef是一电阻可忽略的水平放置的导电杆，杆的质量为m，杆的两端分别与ab和cd保持良好接触，且能沿导线框ab和dc无摩擦地滑动，磁感应强度为B的匀强磁场方向与框面垂直. 现用一恒力F竖直向上拉导体杆ef，当导体杆ef上升高度为h时，导体杆ef恰好匀速上升，求：（1）此时导体杆ef匀速上升的速度v的大小；（2）导体杆ef上升h的整个过程中产生的焦耳热Q的大小.【答案】（1）（2）(F-mg)h 【解析】根据平衡及法拉第电磁感应定律求出速度；再根据能量守恒求出焦耳热。（1）导电杆匀速上升时，