内容正文:
模块综合检测(一)
(本试卷满分100分,考试用时90分钟)
一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分,其中1~6题为单项选择题,7~10题为多项选择题)
1.如图1所示,在范围足够大的匀强磁场中有一三角形闭合导线环,环的平面垂直于磁场方向,当线圈在磁场中做下列运动时,线圈中能产生感应电流的是
图1
A.沿磁场方向加速运动
B.沿所在平面向右做加速运动
C.绕过B点且垂直于ABC平面的轴转动
D.以AC边为轴转动
解析 本题考查感应电流产生的条件。只有闭合电路中的磁通量发生变化,才会有感应电流产生,故只有D项正确。
答案 D
2.采用220 kV高压电向远方的城市输电,输送功率一定时,当输电电压变为110 kV,输电线上损耗的功率变为原来的
A. B.
C.2倍 D.4倍
解析 由P=UI可知,当输送功率一定,输电电压变为原来的一半时,输送电流变为原来的两倍,由P=I2R可知,输电线上损耗的功率变为原来的4倍,故D正确。
答案 D
3.穿过某一闭合线圈的磁通量随时间的变化规律如图2所示,则以下说法正确的是
图2
A.第0.2 s末和第0.4 s末,线圈中的感应电动势的方向相同
B.第0.6 s末,线圈中的感应电动势是4 V
C.线圈中第0.9 s末的感应电动势比0.2 s时的小
D.第1.0 s末,线圈中的感应电动势为零
解析 本题考查根据磁通量—时间图象确定感应电动势。由图象可知磁通量的变化规律,结合楞次定律可知,第0.2 s末和第0.4 s末线圈中的感应电动势的方向相反,A项错误;由法拉第电磁感应定律可知,第0.6 s末线圈中的感应电动势的绝对值E0.6= V=4 V,B项正确;第0.2 s末线圈中的感应电动势E0.2= V= V,第0.9 s末线圈中的感应电动势的绝对值E0.9= V=30 V,C项错误;第1.0 s末线圈中的磁通量为0,但磁通量的变化率不为0,故1.0 s末感应电动势不为零,D项错误。
答案 B
4.图3为无线充电技术中使用的受电线圈示意图,线圈匝数为n,面积为S。若在t1到t2时间内,匀强磁场平行于线圈轴线向右穿过线圈,其磁感应强度大小由B1均匀增加到B2,则该段时间线圈两端a和b之间的电势差φa-φb
图3[来源:学科网ZXXK]
A.恒为
B.从0均匀变化到
C.恒为-
D.从0均匀变化到-
解析 根据法拉第电磁感应定律,得感应电动势E=n=n,由楞次定律和右手螺旋定则可判断b点电势高于a点电势,因磁场均匀变化,所以感应电动势恒定,因此a、b两点电势差恒为φa-φb=-n,选项C正确。
答案 C
5.如图4所示为一火警报警系统简易电路图,M是一个小型理想变压器,原、副线圈的匝数比为11∶1,图中R1、R2为定值电阻,R为一热敏电阻,其阻值随温度的升高而减小;电压表和电流表均为理想交流电表,在原线圈两端加上交变电压,其瞬时值表达式为u1=220sin 100πt(V),则
图4
A.电压表的示数为20 V
B.副线圈中电流方向每秒改变50次
C.R所在处的环境温度升高时,电流表A1、A2的示数均变大
D.R所在处的环境温度升高时,定值电阻R1的功率变小
解析 变压器原线圈两端电压有效值为U1=V=220 V,根据线圈匝数比可得副线圈两端电压有效值为20 V,则电压表示数小于20 V,A错误;交流电的频率为f== Hz=50 Hz,可知副线圈中电流方向每秒改变100次,B错误;R所在处的环境温度升高时,电阻R减小,则总电阻减小,电流变大,则原线圈回路中电流也变大,电流表A1的示数变大;副线圈两端电压不变,而电流变大,R1两端电压变大,R1的功率变大,可知R2两端电压减小,通过R2的电流减小,则电流表A2示数变大,C正确,D错误。
答案 C
6.如图5所示,矩形线圈长为L,宽为h,电阻为R,质量为m,线圈在空气中竖直下落一段距离后(空气阻力不计),进入一宽度也为h、磁感应强度为B的匀强磁场中。线圈进入磁场时的动能为Ek1,线圈刚穿出磁场时的动能为Ek2,从线圈刚进入磁场到线圈刚穿出磁场的过程中产生的热量为Q,线圈克服安培力做的功为W1,重力做的功为W2,则以下关系中正确的是
图5
A.Q=Ek1-Ek2 B.Q=W2-W1
C.Q=W1 D.W2=Ek2-Kk1
解析 线圈进入磁场和离开磁场的过程中,产生的感应电流受到安培力的作用,线圈克服安培力所做的功等于产生的热量,故选项C正确。根据功能的转化关系得,线圈减少的机械能等于产生的热量,即Q=W2+Ek1-Ek2,故选项A、B错误。根据动能定理得W2-W1=Ek2-Ek1,故选项D错误。
答案 C
7.如图6所示,L1、L2是完全相同的灯泡,L是自感系数较大、直流电阻为R0的线圈,滑动变阻器的最大阻值为R(R>R0