模块综合检测（Word练习）-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中物理选择性必修第二册（教科版2019）

模块综合检测(一) (本试卷满分：100分) 一、单项选择题(本题共8小题，每小题3分，共24分，每小题只有一个选项符合题意) 1.如图所示，蹄形磁铁和矩形线圈均可绕竖直轴OO′转动，当从上往下看磁铁做逆时针转动后，则(　 ) A．线圈将逆时针方向转动，转速与磁铁相同 B．线圈将逆时针方向转动，转速比磁铁小 C．线圈将逆时针方向转动，转速比磁铁大 D．线圈仍将静止 解析：选B　当转动磁铁时，导致线圈的磁通量发生变化，从而产生感应电流，产生安培力，导致线圈与磁铁转动方向相同，线圈的转速一定比磁铁转速小，B正确，A、C、D错误。 2.如图所示，轻质弹簧下面挂有边长为L、质量为m的正方形金属框，各边电阻相同，金属框放置在磁感应强度大小为B，方向垂直于金属框平面向里的匀强磁场中。若A、B两端与电源相连，通以如图所示方向的电流时，弹簧恰好处于原长状态，则通入正方形金属框AB边的电流大小为(　 ) A. B. C. D. 解析：选B　根据电流方向可知，AD边、DC边、CB边串联，再与AB边并联，设每边电阻为R，根据平衡条件可知mg＝BIABL＋BIDCL，根据并联电路的特点可知IAB＝3IDC，联立两式解得IAB＝，B正确。 3．如图所示，水平导线中有电流I通过，导线正下方电子的初速度方向与电流I的方向相同，均平行于纸面水平向左。选项四幅图是描述电子运动轨迹的示意图，正确的是(　 ) 解析：选A　由安培定则可知，在直导线下方的磁场方向垂直于纸面向外，根据左手定则可知，电子受到的洛伦兹力向下，电子向下偏转；通电直导线产生的磁场离导线越远，磁感应强度越小，由半径公式r＝知，电子运动的轨迹半径越来越大，A正确，B、C、D错误。 4.薄铝板将同一匀强磁场分成Ⅰ、Ⅱ两个区域，高速带电粒子可穿过铝板一次，在两个区域内运动的轨迹如图所示，半径R1＞R2。假定穿过铝板前后粒子电荷量保持不变，则该粒子(　 ) A．带正电 B．在Ⅰ、Ⅱ区域的运动速度大小相同 C．在Ⅰ、Ⅱ区域的运动时间相同 D．从Ⅱ区域穿过铝板运动到Ⅰ区域 解析：选C　粒子穿过铝板受到铝板的阻力，速度将减小。由r＝可得粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径将减小，故可得粒子是由Ⅰ区域运动到Ⅱ区域，结合左手定则可知粒子带负电，A、B、D错误；则T＝可知粒子运动的周期不变，粒子在Ⅰ区域和Ⅱ区域中运动的时间均为t＝T＝，C正确。 5.霍尔元件是实际生活中的重要元件之一，广泛应用于测量和自动化技术等领域。如图所示为一长度一定的霍尔元件，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于霍尔元件的工作面向下，在元件中通入图示从E到F方向的电流I，元件中的载流子带负电荷，下列说法中正确的是(　 ) A．该元件能把电学量转化为磁学量 B．该元件C面的电势高于D面的 C．如果用该元件测赤道处地磁场的磁感应强度，应保持C、D面水平 D．如果流过霍尔元件的电流大小不变，则元件C、D面的电势差与磁场的磁感应强度成正比 解析：选D　霍尔元件是能够把磁学量转换为电学量的传感器，A错误；根据左手定则可知，带负电荷的载流子向C面偏转，C面带负电荷，所以C面的电势低于D面的电势，B错误；在测定地球赤道处的地磁场的磁感应强度时，应将元件的C、D面保持竖直，让磁场垂直通过元件的工作面，C错误；运动电荷最终在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡状态，设霍尔元件的长、宽、高分别为a、b、d，则有q＝qvB，电流的微观表达式为I＝nqvS＝nqvbd，所以U＝，如果流过霍尔元件的电流大小不变，则元件C、D面的电势差与磁场的磁感应强度成正比，D正确。 6.如图所示，两个相邻的有界匀强磁场区，方向相反，且垂直纸面，磁感应强度的大小均为B，以磁场区左边界为y轴建立坐标系，磁场区在y轴方向足够长，在x轴方向宽度均为a。矩形导线框ABCD的CD边与y轴重合，AD边长为a。线框从图示位置水平向右匀速穿过两磁场区域，且线框平面始终保持与磁场垂直。以逆时针方向为电流的正方向，线框中感应电流i与线框移动距离x的关系图像正确的是(　 ) 解析：选C　线框进入磁场，在进入磁场0～a的过程中，E＝Bav，电流I0＝，方向为逆时针方向，为正；在进入磁场a～2a的过程中，电动势E＝2Bav，电流I1＝＝2I0，方向为顺时针方向，为负；在进入磁场2a～3a的过程中，E＝Bav，电流I2＝＝I0，方向为逆时针方向，为正，C正确，A、B、D错误。 7．如图甲所示，一圆形金属线圈放置于匀强磁场中，磁场方向与线圈平面垂直，磁感应强度为B0。现让线圈绕其一条直径以50 Hz的频率匀速转动，较长时间t内产生的热量为Q；若线圈不动，让磁场以图乙所示规律周期性变化，要在t时间内产生的热量也为Q，乙图中磁场变化的周期T以s为单位，T数值应为(