模块综合检测(二)（Word练习）-【新课程学案】2025-2026学年高中物理选择性必修第二册（鲁科版 福建专用）

模块综合检测(二) 一、单项选择题(本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题只有一个选项符合题目要求) 1．额温枪可用来检测人们的体温是否正常，你认为额温枪用到了(　　) A．红外线　　　　　　 B．紫外线 C．伦琴射线 D．超声波 2．利用电容式传感器可检测矿井渗水，及时发出安全警报。如图所示是一种通过电容式传感器检测矿井中液面高低的仪器原理图，矿井水中掺杂有杂质，可视为导电液体，根据该探究装置，下列说法正确的是(　　) A．水面升高，则电容器的介电常数变大 B．水面升高，则电容器的两极板之间的间距变大 C．若G中有从a到b的电流，说明矿井出现渗水(h增加) D．G的示数越小，说明矿井水位变低 3.如图所示的电路中，A、B、C三灯亮度相同，电源为220 V、50 Hz的交流电源，以下叙述中正确的是(　　) A．改接220 V、100 Hz的交流电源时，A灯变暗，B灯变亮，C灯亮度不变 B．改接220 V、100 Hz的交流电源时，A灯变亮，B灯变亮，C灯亮度不变 C．改接220 V的直流电源时，A灯熄灭，B灯变亮，C灯变暗 D．改接220 V的直流电源时，A灯熄灭，B灯变亮，C灯亮度不变 4.如图所示，边长为L、电阻值为R的正方形线圈abcd处于磁感应强度为B的匀强磁场中，将线圈以速度v匀速拉出磁场的过程中，下列结论不正确的是(　　) A．线圈中感应电流的大小为 B．线圈中产生的热量为 C．外力对线圈做的功为 D．移动线圈的外力的功率为 二、双项选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两个选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分) 5.圆形导体环用一根轻质细杆悬挂在O点，导体环可以在竖直平面里来回摆动，空气阻力和摩擦力均可不计。在如图所示的正方形区域里，有匀强磁场垂直于圆环的摆动面指向纸内。下列说法中正确的有(　　) A．导体环摆动过程中机械能守恒 B．导体环进入磁场和离开磁场时，环中电流的方向肯定相反 C．导体环通过最低点时，环中感应电流最大 D．最后导体环在匀强磁场中摆动时，机械能守恒 6．如图甲所示，为一台小型发电机构造示意图，当线圈逆时针转动，产生的电动势随时间变化的图像如图乙所示。发电机线圈的内阻为1 Ω，外接灯泡的电阻为9 Ω，则(　　) A．t＝1.0×10－2 s时，穿过线圈的磁通量最大 B．t＝2.0×10－2 s时，穿过线圈的磁通量变化率最小 C．t＝3.0×10－2 s时，小灯泡的功率为3.24 W D．t＝4.0×10－2 s时，电压表的示数为6.0 V 7．如图甲所示，光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成θ角，M、P两端间接有阻值为R的定值电阻。阻值为r的金属棒ab垂直导轨放置，其他部分电阻不计。整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向上。从t＝0时刻开始，棒受到一个平行于导轨向上的外力F作用，由静止开始沿导轨向上运动，运动过程中棒始终与导轨垂直，且接触良好，通过R的感应电流I随时间t变化的图像如图乙所示，下面分别给出了穿过回路abPM的磁通量Φ、磁通量的变化率、棒两端的电势差Uab和通过棒的电荷量q随时间t变化的图像，其中正确的是(　　) 8．如图甲所示，在xOy平面内存在均匀分布、大小随时间周期性变化的磁场和电场，变化规律分别如图乙、丙所示(规定垂直纸面向里为磁感应强度的正方向，y 轴正方向为电场强度的正方向)。在t＝0时刻由原点O发射初速度大小为v0、沿y轴正方向的带负电粒子(不计重力)。其中已知v0、t0、B0、E0，且E0＝，粒子的比荷＝，x轴上有一点A，坐标为，0，则下列选项正确的是(　　) A.时带电粒子的位置坐标为 B．带电粒子运动过程中偏离x轴的最大距离为v0t0＋ C．带电粒子运动过程中偏离y轴的最大距离为 D．粒子经过36t0经过A点 三、非选择题(共60分，其中9、10、11题为填空题，12、13题为实验题，14、15、16题为计算题) 9．(4分)家用电子调光灯的调光原理是用电子线路将输入的正弦式交流电压的波形截去一部分来实现调节电压，从而调节灯光的亮度。某电子调光灯经调整后的电压波形如图所示，则该交流电的电压有效值为______V。若将此电压加在阻值R＝11 Ω的电热丝两端，功率为______W。 10．(4分)1988年，德国物理学家赫兹对火花放电现象进行深入研究，第一次验证了电磁波的存在。一小组研究电磁振荡实验，图甲为t1时刻的电路状态，此时电容器正在________(选填“充电”或“放电”)；图乙为通过线圈的电流随时间变化的图像，t2时刻电场能正在________(选填“增大”“减小”或“不变”)；要增大振荡频率，可________(选填“增大”“减小”或“不变”)电容器的电容C。 11．(4分)如图，直角三角形OAC区域内有垂直于纸面向外、磁感应强度大小未知的匀强磁场，∠A＝30°，OC边长为L，在C点有放射源S，可以沿纸面向磁场内各个方向均匀发射速率为v0的同种带正电的粒子，粒子的比荷为k。S发射的粒子有可以穿过OA边界，OA含在磁场以内，不计重力及粒子之间的相互影响。则磁感应强度大小为______，OA上粒子出射区域长度为______。 12．(5分)如图所示，图(1)为指针在中央的灵敏电流计G连接在直流电路中时的偏转情况。现使它与一线圈串联进行电磁感应实验，则图(2)中的条形磁铁的运动方向是________；图(3)中电流计的指针将向________偏转；图(4)中的条形磁铁上端为________极。 13．(8分)常见的一种力传感器由弹簧钢和应变片组成，其结构示意图如图甲所示。弹簧钢右端固定，在其上、下表面各贴一个相同的应变片。若在弹簧钢的自由端施加向下的作用力F，则弹簧钢发生弯曲，上应变片被拉伸，下应变片被压缩。应变片采用半导体材料制成，其阻值与长度成正比。给上、下应变片提供相等且恒定不变的电流，上应变片两端电压为U1，下应变片两端电压为U2，传感器把这两个电压的差值U(U＝U1－U2)输出，用来反映力F的大小。半导体应变片的阻值随温度会发生变化，其变化情况如图乙所示。为消除气温变化对测量精度的影响，需分别给上、下应变片串联一合适的电阻，进行温度补偿。串联合适的电阻后，测量结果不再受温度影响。 (1)力F越大，弹簧钢的弯曲程度越________(选填“大”或“小”)，传感器输出的电压U越______(选填“大”或“小”)；(2分) (2)外力为F1时，上、下应变片的电阻分别是R1、R2；外力为F2时，上、下应变片的电阻分别是R1′、R2′。若F1＞F2，则R1、R2、R1′、R2′从大到小的排列是______；(2分) A．R1＞R2＞R1′＞R2′ B．R1＞R1′＞R2＞R2′ C．R1＞R2＞R2′＞R1′ D．R1＞R1′＞R2′＞R2 (3)如果未进行温度补偿，自由端受到相同的力F作用，该传感器下应变片两端的电压U2冬天比夏天________(选填“大”或“小”)；(2分) (4)进行温度补偿时，给下应变片串联的电阻最合适的是下列选项图中的________。(2分) 14．(9分)如图所示，导体AB质量为m，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面向外。AB平放在水平支架上成为电路的一部分，已知AB接入电路部分的长度为l。当接通电路瞬间，AB弹跳起来，则导体AB中电流方向如何？若已知通电瞬间通过导体横截面的电荷量为q，则在开关S闭合过程中，安培力对导体做的功至少应为多少？ 15.(12分)如图所示，间距为L＝1 m的光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨左端接有阻值为R＝5 Ω的定值电阻，质量为m＝1 kg 的金属棒放在导轨上，整个装置处在竖直向下的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度大小为1 T。t＝0时刻，给金属棒施加一个平行导轨向右的水平拉力F，使金属棒从静止开始做加速度大小为2 m/s2的匀加速直线运动，t＝4 s后保持拉力的功率不变，t＝10 s时金属棒刚好做匀速运动，金属棒运动过程中始终与两导轨垂直并接触良好，金属棒接入电路的电阻为r＝5 Ω，导轨足够长，求： (1)0～4 s内，通过电阻R的电荷量；(3分) (2)0～4 s内，拉力F的冲量；(4分) (3)4～10 s内，电阻R产生的焦耳热。(5分) 16．(14分)在光滑水平面上有如图所示电磁场分布，第一象限内有圆弧管道，半径为2 m，不计管道粗细，管道内有大小相等的辐向电场，电场强度大小为0.04 V/m；第二象限有匀强磁场，方向垂直纸面向外；第三、四象限有匀强电场，电场强度大小为 V/m，方向与x轴负方向成45°。一带正电小球从(0,2 m)处以某初速度向右进入管道内，小球比荷为200 C/kg，可视为质点，小球与管道间恰无相互作用力。求： (1)小球初速度v0；(3分) (2)小球第二次经过x轴时，小球的坐标；(4分) (3)若小球可运动回起始点，求磁感应强度。(7分) 模块综合检测(二) 1．选A　人们利用红外线来测温，是利用红外线的热效应，因为体温越高人体辐射的红外线越强，故A正确，B、C、D错误。 2．选C　电容器的介电常数由电介质材料决定，与液面高度无关，故A错误；水面升高，则电容器的两极板的正对面积增大，间距不变，故B错误；若G中有从a到b的电流，可知电容器在充电，电容器电容增大，两极板的正对面积增大，说明矿井出现渗水(h增加)，故C正确；当矿井水位不变时，G的示数为零，故G的示数越小不能说明矿井水位变低，故D错误。 3．选D　三个支路电压相同，当交流电源频率变大时，电感线圈的感抗增大，电容器的容抗减小，电阻所在支路对电流的阻碍作用不变，所以流过灯泡A所在支路的电流变大，流过灯泡B所在支路的电流变小，流过灯泡C所在支路的电流不变，故灯泡A变亮，灯泡B变暗，灯泡C亮度不变，A、B错误；改接220 V的直流电源时，电容器隔直流，电感线圈通直流，所以A灯熄灭，B灯变亮，C灯亮度不变，C错误，D正确。 4．选D　由题图可知，只有线圈的ab边切割磁感线，由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势为E＝BLv，由欧姆定律可知，感应电流为I＝，故A正确；线圈中产生的热量为Q＝I2Rt＝2R×＝，故B正确；依题意，可知外力对线圈所做的功等于线圈克服安培力做的功，即等于线圈中产生的焦耳热，故有W＝Q＝，故C正确；线圈匀速运动，可得移动线圈的外力的功率等于克服安培力做功的功率，即P＝＝＝，故D错误。 5．选BD　导体环在进、出磁场阶段有感应电流产生，机械能转化为电能，机械能不守恒，故A错误；导体环进入磁场时，环中磁通量增加，由楞次定律结合安培定则分析可知，感应电流为逆时针方向；离开磁场时，环中磁通量减少，由楞次定律结合安培定则分析可知，感应电流为顺时针方向，说明两过程电流的方向相反，故B正确；导体环通过最低点时，环中磁通量变化率为零，感应电流为零，故C错误；最后导体环在匀强磁场中摆动时，环中磁通量不变，没有感应电流产生，机械能守恒，故D正确。 6．选AC　t＝1.0×10－2s时，感应电动势为零，此时线圈平面与中性面平行，则穿过线圈的磁通量最大，选项A正确；t＝2.0×10－2s时，感应电动势最大，则穿过线圈的磁通量变化率最大，选项B错误；通过灯泡的电流有效值I＝＝0.6 A，小灯泡的功率为P＝I2R＝0.62×9 W＝3.24 W，选项C正确；电压表的示数为小灯泡两端电压的有效值，则U＝IR＝5.4 V，选项D错误。 7．选BC　由题图乙看出，通过R的感应电流随时间t增大，根据法拉第电磁感应定律得知，穿过回路的磁通量是非均匀变化的，Φ­t应是曲线，A错误；由电流图像得I＝kt，k是比例系数，I＝，E＝，则＝kt(R＋r)，B正确；a、b两端的电压Uab＝IR＝kRt，则Uab与t成正比，C正确；根据q＝It＝kt2，D错误。 8．选AB　在0～t0时间内，粒子做匀速圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力有qB0v0＝mr1＝m，得T＝＝2t0，r1＝＝，则在时间内转过的圆心角α＝，所以在t＝时，粒子的位置坐标为：，A正确；在t0～2t0时间内，粒子经电场加速后的速度为v，粒子的运动轨迹如图所示，v＝v0＋t0＝2v0，加速运动的位移x＝t0＝v0t0；在2t0～3t0时间内粒子做匀速圆周运动，半径r2＝2r1＝，故粒子偏离x轴的最大距离h＝x＋r2＝v0t0＋；在3t0～4t0时间内粒子做减速直线运动；之后粒子做周期性运动，重复上述运动，则粒子偏离y轴无最大值，B正确，C错误；粒子在xOy平面内做周期性运动的运动周期为4t0，一个周期内向右运动的距离d＝2r1＋2r2＝，AO间的距离为＝8d，所以粒子运动至A点的时间为t＝32t0，D错误。 9．解析：根据电流的热效应，可得·＝·T，解得U有效＝110 V。若将此电压加在阻值R＝11 Ω的电热丝两端，功率为P＝＝1 100 W。 答案：110　1 100 10．解析：根据电流的方向及电容器极板的电性可知，电容器正在充电；t2时刻电流减小，磁场能减小，电容器充电，则电场能增大；根据振荡频率公式f＝，可知要增大振荡频率，可减小电容器的电容C。 答案：充电　增大　减小 11．解析：S发射的粒子有可以穿过OA边界，根据左手定则可知，入射方向与OC夹角为30°的粒子刚好从O点射出，如图甲所示，根据几何关系可知，粒子运动半径为r＝L，根据洛伦兹力提供向心力，则有qv0B＝m，解得B＝；假设粒子打在OA上最右侧的点为D，此时粒子射入磁场的方向是沿CA方向，如图乙所示，由几何关系可得CD＝r＝L，由图可知OD＝L，即OD线段上所有点都有粒子射出，OA上粒子出射区域长度为L。 答案：　L 12．解析：由题图(1)可知，当电流从电流计的左接线柱流入时，电流计指针向左偏。题图(2)中电流计指针向左偏，可知感应电流的方向是顺时针，根据楞次定律可知，条形磁铁向下插入；题图(3)中当条形磁铁N极向下插入时，根据楞次定律结合安培定则可知，感应电流方向沿逆时针，则电流计指针向右偏；题图(4)中电流计指针向右偏，可知感应电流的方向为逆时针，由楞次定律可知，条形磁铁S极向上拔出，则上端为N极。 答案：向下插入　右　N 13．解析：(1)力F越大，弹簧钢的弯曲程度越大，上、下两应变片的长度差越大，则传感器输出的电压U越大。 (2)外力为F1时，上、下应变片的电阻分别是R1、R2，此时R1＞R2；外力为F2时，上、下应变片的电阻分别是R1′、R2′，此时R1′＞R2′。若F1＞F2，则R1、R2、R1′、R2′从大到小的排列是R1＞R1′＞R2′＞R2。 (3)施加相同的力时，下应变片的电阻冬天比夏天大，所以该传感器下应变片两端的电压U2冬天比夏天大。 (4)由题图乙知，原半导体应变片的阻值随温度升高而减小，且减小得越来越慢，所以补偿电阻的阻值应随温度升高而增大，且增大得越来越慢，故选B。 答案：(1)大　 大　(2) D　 (3)大　(4)B 14．解析：导体AB向上弹起，故导体AB受到的安培力方向向上，由左手定则可知导体AB中电流的方向由B到A。 导体AB受重力、弹力和安培力，由于接通电路瞬间，导体AB弹跳起来，安培力远大于重力，且作用时间极短，重力和弹力可忽略不计，根据动量定理得F安·Δt＝mv0，又F安＝Bl，q＝Δt 解得通电瞬间导体AB获得的速度v0＝ 设导体AB弹跳过程中安培力做的功为W，由动能定理得 W＝mv02＝。 答案：电流方向由B到A　 15．解析：(1)0～4 s内，金属棒运动的距离x＝at12＝16 m，回路产生的平均电动势＝＝，由闭合回路欧姆定律可知＝＝，则通过电阻R的电荷量q＝Δt＝＝1.6 C。 (2)根据牛顿第二定律F－BIL＝F－＝ma 解得F＝2＋0.2t 则在运动的前4 s内，拉力的冲量I＝t1＝9.6 N·s。 (3)t＝4 s时拉力的大小F＝2.8 N，金属棒的速度v1＝at1＝8 m/s 拉力的功率P＝Fv1＝22.4 W 设t＝10 s时金属棒的速度为v2，则v2＝P 解得v2＝ m/s 4～10 s时间内，设电阻R中产生的焦耳热为Q，根据功能关系 Pt2＝mv22－mv12＋2Q，解得Q＝27.2 J。 答案：(1)1.6 C　(2)9.6 N·s　(3)27.2 J 16．解析：(1)设小球质量为m，小球电荷量为q，管道半径为R，第一象限电场强度为E1，小球在第一象限内运动时，电场力提供向心力 m＝E1q，代入数据可得v0＝4 m/s。 (2)设第三、四象限电场强度为E2，小球出管道后，对小球受力分析可知，小球在第三、四象限做类抛体运动，设小球沿y轴的加速度为a1，则qE2＝ma1，小球沿y轴做匀减速运动，减速时间t1＝，故小球出管道后到经过x轴所用时间为t＝2t1＝ 设小球沿x轴的加速度为a2，则qE2＝ma2则小球沿x轴方向的位移为x＝－·t2，代入数据得x＝－4 m 设第二次经过x轴时，小球位于P′点，则 xP′＝－2 m，即P′(－2 m,0)。 (3)P′与P关于y＝－x对称，由对称性可得，小球在第二象限偏转圆心位于y＝－x轴上。 小球位于P′点时，小球沿x轴方向的分速度大小为vx＝t＝8 m/s 由对称性可得，小球沿y轴方向的分速度大小为vy＝4 m/s，合速度大小为v＝＝4 m/s 设小球在第二象限运动轨迹的圆心为O，半径为r，过圆心O作x轴的垂线，垂足为C，则|OC|＝|xC|，由几何知识可知，＝，＝＝，|P′C|＋|xC|＝|xP′|，即r＋r＝|xP′|＝2 m 解得r＝ m，又有r＝，即B＝ 代入数据可得B＝0.03 T。 答案：(1)4 m/s　(2)(－2 m,0)　(3)0.03 T 1 / 6 学科网（北京）股份有限公司 $