模块综合检测(一)（课件PPT）-【新课程学案】2025-2026学年高中物理选择性必修第二册（人教版 江苏专用）

该高中物理课件聚焦电磁学模块，涵盖电磁波、电磁感应、LC振荡电路、变压器及磁场中运动等核心知识点，通过“中国天眼”接收电磁波、磁铁穿铝管等实际情境导入，串联麦克斯韦电磁场理论、楞次定律等前后知识，搭建递进式学习支架。 其特色在于以真实问题驱动学习，如用压敏电阻判断小车运动状态体现科学探究，通过LC振荡电路电流图像分析培养科学思维中的模型建构与科学推理，结合实验题提升学生物理观念应用能力。学生能深化知识理解，教师可依托实例增强教学直观性与针对性。

模块综合检测(一) 一、单项选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分。每小题只有一个选项符合题目要求) 1.“中国天眼”是世界最大的单口径射电望远镜，能接收来自宇宙深处的电磁波，帮助人类探索宇宙。下列关于电磁波的说法正确的是(　　) A.变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场 B.不同电磁波在真空中传播速度不同 C.电磁波不能在水中传播 D.微波炉加热食物是利用了红外线的热效应 √ 解析：根据麦克斯韦电磁场理论可知，变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，故A正确；电磁波在不同介质中的传播速度不同，但在真空中的传播速度均等于光速，故B错误；电磁波传播不需要介质，可以在水中传播，故C错误；微波炉加热食物是利用了微波的能量特征，食物中的水分子在微波的作用下热运动加剧，内能增加，温度升高，达到加热食物的目的，故D错误。 2.如图所示，方形铝管静置在足够大的绝缘水平面上，现使一条形磁铁(条形磁铁横截面比铝管管内横截面小)获得一定的水平初速度并自左向右穿过铝管，忽略一切摩擦。 则磁铁穿过铝管过程 (　　) A.铝管受到的安培力可能先水平向右后水平向左 B.铝管中没有感应电流 C.磁铁与铝管组成的系统动量守恒 D.磁铁与铝管组成的系统机械能守恒 √ 解析：根据“来拒去留”可知铝管受到的安培力一直水平向右，故A错误；磁铁穿过铝管过程，铝管中磁通量发生变化，有感应电流，故B错误；磁铁与铝管组成的系统所受合外力为零，动量守恒，故C正确；铝管中产生的感应电流会使铝管发热，机械能转化为电能再转化为内能，所以磁铁与铝管组成的系统机械能不守恒，故D错误。 3.如图所示为LC振荡电路的电流随时间变化的图像。在ab时间段，以下说法中正确的是 (　　) A.回路电流正在增大 B.电场能正在减小 C.电容器正在放电 D.磁场能正在减小 √ 解析：由题图可知，在ab时间段，回路电流正在减小，说明电容器正在充电，磁场能正在向电场能转化，所以磁场能正在减小，电场能正在增大，故选D。 4.压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小。某同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置，如图(a)。现将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上，中间放置一个绝缘重球。小车向右做直线运动过程中，电流表的示数如图(b)。下列说法正确的是 (　　) A.在t1至t2时间内，小车做匀速直线运动 B.在t1至t2时间内，小车做匀加速直线运动 C.在t2至t3时间内，小车做匀速直线运动 D.在t2至t3时间内，小车做匀加速直线运动 √ 解析：在t1至t2时间内，由I⁃t图像知电流均匀增大，说明压敏电阻的阻值逐渐变小，可知压敏电阻所受的压力逐渐变大，由牛顿第三定律知，绝缘重球受到向右的弹力逐渐变大，其在水平方向所受的合外力逐渐变大，小车向右做加速度逐渐变大的加速直线运动，故A、B错误；在t2至t3时间内，由I⁃t图像知电流不变，压敏电阻阻值不变，可知其所受压力不变，由牛顿第三定律知绝缘重球受到向右的弹力不变，小车向右做匀加速直线运动，故C错误，D正确。 5.在一阻值为R=10 Ω的定值电阻中通入如图所示的电流，则 (　　) A.此电流为直流电 B.此电流的频率为0.5 Hz C.此电流的有效值约为2.5 A D.在0~2 s内电阻产生的焦耳热为25 J √ 解析：由题图可知，此电流为交流电，周期为T=2 s，则此电流的频率为f==0.5 Hz，故A错误，B正确；设此电流的有效值为I，根据有效值定义可得I2RT=R·+R·，解得I= A，在0~2 s内电阻产生的焦耳热为Q=I2Rt=×10×2 J=250 J，故C、D错误。 6.如图所示，一理想变压器原、副线圈匝数之比为2∶1，原线圈两端加上交流电压，其瞬时值表达式为u=220sin(100πt)V，两个阻值均为110 Ω的电阻R串联后接在副线圈的两端。图中电流表、电压表均为理想交流电表，则(　　) A.电流表的示数为1 A B.副线圈内交流电的频率为25 Hz C.t=0.01 s时，电压表的示数为0 D.变压器原线圈的功率为55 W √ 解析：原线圈两端的电压有效值为U1==220 V，根据理想变压器原、副线圈电压与匝数的关系=，解得U2=110 V，副线圈中的电流为I2==0.5 A，根据理想变压器原、副线圈电流与匝数的关系=，解得电流表的示数为I1=0.25 A，故A错误；原线圈内交流电的频率为f==50 Hz，变压器不改变交流电的频率，副线圈内交流电的频率为50 Hz，故B错误；电压表的示数为电阻R两端电压的有效值，为U=I2R=55 V，故C错误；变压器原线圈的功率为P=U1I1=55 W，故D正确。 7.已知氚核的质量约为质子质量的3倍，带正电荷，电荷量为e； α粒子即氦原子核，质量约为质子质量的4倍，带正电荷，电荷量为e的2倍。现在质子、氚核和 α粒子由静止经过相同的加速电场加速后垂直进入同一匀强磁场中做匀速圆周运动，则它们的运动半径之比为 (　　) A.1∶1∶2 B.1∶3∶4 C.1∶1∶1 D.1∶∶ √ 解析：粒子在电场中加速过程，根据动能定理有qU=m0v2，粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动过程，由洛伦兹力提供向心力，则有qvB=m0，解得R=，根据题意，设质子质量为m、电荷量为e，则氚核质量为3m、电荷量为e，α粒子质量为4m、电荷量为2e，则可知它们的运动半径之比为1∶∶，故选D。 8.如图所示是我国500 m口径球面射电望远镜(FAST)，它可以通过接收来自宇宙深处的电磁波探索宇宙。下列关于电磁波的说法正确的是(　　) A.频率越高的电磁波，波长越长 B.电磁波在任何介质中的传播速度均为3×108 m/s C.安培通过实验捕捉到电磁波，证实了麦克斯韦的电磁场理论 D.周期性变化的电场激发变化的磁场，空间将产生电磁波 √ 解析：根据电磁波的波速公式c=λf可知，频率越高的电磁波，波长越短，故A错误；电磁波只有在真空中的传播速度才是3×108 m/s，故B错误；赫兹通过实验捕捉到电磁波，证实了麦克斯韦的电磁场理论，故C错误；根据麦克斯韦的电磁场理论可知，周期性变化的电场激发变化的磁场，空间将产生电磁波，故D正确。 9.图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕着垂直于磁场方向的轴匀速转动。线圈的匝数n=100匝、电阻r=10 Ω，线圈的两端与R=90 Ω的电阻连接，电流表为理想电表，熔断器电阻忽略不计。从t=0时刻开始计时，穿过线圈的磁通量Φ随时间t按如图乙所示的规律变化。下列说法正确的是 (　　) A.t=0.01 s时，电流表示数为零 B.t=0.01 s时，发电机线圈平面与磁场方向垂直 C.通过熔断器的电流约为3.14 A D.从t=0.01 s到t=0.02 s，通过R的电荷量为2 C √ 解析：电流表测的是电流的有效值，发电机工作过程中，任何时间内电流表的示数均为电流的有效值，故A错误；根据题图乙可知，t=0.01 s 时，Φ最大，即发电机线圈平面与磁场方向垂直，故B正确；根据题图乙可知，线圈转动过程中产生的是正弦式交流电，其 电动势的最大值为Em=nBSω=nΦm=100× V=100π V，电动势的有效值为E有==50π V，根据闭合电路的欧姆定律可知，电流的有效值为I==π A，即通过熔断器的电流为π A，故C错误；根据q=Δt=Δt=n·Δt=n，从t=0.01 s到t=0.02 s，其磁通量的变化量ΔΦ=2×10-2 Wb，则从t=0.01 s到t=0.02 s，通过R的电荷量为q=n=0.02 C，故D错误。 10.互感器又称仪用变压器，是电流互感器和电压互感器的统称，常用于测量或保护系统。如图所示，T1、T2是监测交流高压输电参数的互感器，a、b是交流电压表或交流电流表，若高压输电线间电压为220 kV，T1的原、副线圈匝数比为1∶20，交流电压表的示数为200 V，交流电流表的示数为2 A，则下列说法正确的是 (　　) A.a是交流电压表，b是交流电流表 B.T2的原、副线圈匝数比为1 100∶1 C.高压线路输送的电流为20 A D.高压线路输送的电功率为440 kW √ 解析：题图中T2的原线圈并联在高压输电线上，T1的原线圈串联在高压输电线上，可知T1为电流互感器，T2为电压互感器，即a是交流电流表，b是交流电压表，故A错误；T2为电压互感器，根据理想变压器电压与匝数的关系有===，故B正确；T1为电流互感器，根据理想变压器电流与匝数的关系有=，解得I1=40 A，故C错误；高压线路输送的电功率为P=U1I1=8.8×103 kW，故D错误。 二、非选择题(本题共5小题，共60分) 11.(15分)某实验小组想了解一气压传感器的电阻随所处环境气压变化的规律，他们在室温下利用实验室提供的以下器材进行探究。 A.气压传感器Rx(阻值变化范围从几十欧到几百欧) B.直流电源(电动势6 V，内阻不计) C.电压表V1(量程0~3 V，内阻为4 kΩ) D.电压表V2(量程0~15 V，内阻为20 kΩ) E.电流表A(量程0~150 mA，内阻不计) F.定值电阻R1(阻值为4 kΩ) G.定值电阻R2(阻值为20 kΩ) H.滑动变阻器R(最大阻值为50 Ω) I.开关S、导线若干 (1)该小组设计了如图甲所示的实验电路原理图，其中电压表应选择________，定值电阻应选择________。(填器材前的字母代号)(6分)  C F 解析：根据题意可知，电源电动势为6 V，电压表读数时要在表盘中间三分之一更准确，而且串联定值电阻相当于扩大电压表量程，扩大到6 V即可，电压表V1的量程为3 V，内阻为4 kΩ，根据串联分压原理，故需串联一个阻值为4 kΩ的定值电阻，故电压表选C，定值电阻选F。 (2)请按图甲所示的电路图，将图乙中的实物连线补充完整。(3分) 答案：见解析图 解析：按照题图甲所示的电路图，连接实物图如图所示。 (3)某次测量时，电压表、电流表的示数分别为U=2.40 V和I=24.0 mA，则气压传感器的阻值Rx=________ Ω，此时气压传感器所处环境的压强p=_________Pa。(6分)  200 1.1×105 解析：根据题意，由欧姆定律有Rx== Ω=200 Ω；由题图丙可知，当Rx=200 Ω时，气压传感器所处环境的压强为p=1.1×105 Pa。 12.(8分)如图甲所示为一台小型发电机的示意图，单匝线圈匀速转动，产生的电动势e随时间t的变化规律如图乙所示。已知发电机线圈内阻为0.2 Ω，小灯泡的电阻恒为0.8 Ω。求： (1)理想电压表的示数为多少?(2分) 解析：由题图乙可知，感应电动势的最大值Em=6 V，则其有效值为E==6 V， 理想电压表测的是小灯泡两端电压，由闭合电路欧姆定律可知，理想电压表的示数为U=E=4.8 V。 答案：4.8 V　 (2)线圈转动的角速度是多少?(2分) 解析：由题图乙可知交流电的周期为T=0.02 s，所以线圈转动的角速度为ω==100π rad/s。 答案： 100π rad/s　 (3)转动过程中穿过线圈的最大磁通量是多少?(2分) 答案： Wb　 解析：线圈转动时产生的感应电动势最大值为Em=NBSω=NΦmω 可得转动过程中穿过线圈的最大磁通量为 Φm= Wb。 (4)通过灯泡的电流的瞬时表达式。(2分) 答案： i=6sin 100πt(A) 解析：感应电动势的瞬时表达式为e=6sin 100πt 故通过灯泡的电流的瞬时表达式为i==6sin 100πt。 13.(8分)如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为4∶1，在原线圈回路中接阻值为100 Ω的电阻R1，副线圈回路中接阻值为7.5 Ω的电阻R2，原线圈输入端与交流电源相连接，交流电源电压u=220sin 100πt(V)，电表均为理想电表，求: (1)电源输出电压的有效值;(3分) 答案: 220 V　 解析:该交流电源电压的表达式为 u=Umsin ωt=220sin 100πt(V) 可得电源输出电压的有效值为U== V=220 V。 (2)电流表示数I1大小及电压表示数U2的大小。(5分) 答案:1 A　30 V 解析:设变压器输入端电压为U1，输出端电流为I2，则输出电压为U2=I2R2 根据==== 结合U=I1R1+U1 代入数据解得I1=1 A，U2=30 V 即电流表示数为1 A，电压表示数为30 V。 14.(13分)某离子束实验装置的基本原理如图所示，Ⅰ区宽度为L，左边界与x轴垂直交于坐标原点O，其内充满垂直于xOy平面向里的匀强磁场；Ⅱ区宽度为2L，左边界与x轴垂直交于O1点，右边界与x轴垂直交于O2点，其内充满沿y轴负方向的匀强电场。从离子源不断飘出电荷量为q、质量为m的正离子，加速后沿x轴正方向以大小为v0的速率通过O点，依次经过Ⅰ区、Ⅱ区，恰好到达O2点。已知离子刚进入Ⅱ区时的速度方向与x轴正方向的夹角θ=30°，不计离子的重力。求： (1)Ⅰ区匀强磁场的磁感应强度大小B0；(6分) 答案：　 解析：离子在匀强磁场中做匀速圆周运动，其轨迹如图所示， 根据洛伦兹力提供向心力有qv0B0=m 根据几何关系有Rsin θ =L 解得B0=。 (2)Ⅱ区匀强电场的电场强度大小E。(7分) 答案： 解析：将离子在匀强电场中的运动沿x轴方向和y轴方向分解，沿x轴方向上有2L=v0cos θ·t 沿y轴方向上有y=-v0sin θ·t+at2 根据牛顿第二定律有qE=ma 根据几何关系有y=R-Rcos θ 解得E=。 15.(16分)如图甲所示，光滑的平行水平金属导轨MN、PQ相距L，在M点与P点间连接一个阻值为R的电阻，在两导轨间cdfe矩形区域内有垂直导轨平面竖直向上、宽为d0的匀强磁场，磁感应强度为B。一个质量为m、电阻为r、长度刚好为L的导体棒ab垂直置于导轨上，与磁场左边界相距d0。现用一个水平向右的力F拉棒ab，使它由静止开始运动，棒ab离开磁场前已做匀速直线运动，棒ab与导轨始终保持良好接触，导轨电阻不计，F随ab与初始位置的距离x变化情况如图乙所示。求： (1)棒ab离开磁场右边界时的速度大小；(5分) 答案： 解析：棒ab离开磁场前已做匀速直线运动，根据平衡条件得2F0=BIL 又E=BLv，I= 联立解得v=。 (2)棒ab通过磁场区域的过程中流过电阻R的电荷量；(5分) 答案： 解析：流过电阻R的电荷量q=， 且ΔΦ=BLd0，解得q=。 (3)棒ab通过磁场区域的过程中整个回路消耗的电能。(6分) 解析：根据动能定理得F0d0+2F0d0+W安=mv2-0 根据功能关系可得E电=-W安 解得E电=3F0d0-。 答案：3F0d0- 本课结束 更多精彩内容请登录：www.zghkt.cn $