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模块综合检测(一)(时间:90分钟满分:100分)一、单项选择题(本小题共10小题,每小题4分,共40分。每小题只有一个选项正确)1目前金属探测器已经广泛应用于安检、高考及一些重要场所,关于金属探测器的下列有关论述正确的是()A金属探测器可用于月饼生产中,用来防止细小的金属颗粒混入月饼馅中B金属探测器能帮助医生探测儿童吞食或扎到手脚中的金属物,是因为探测器的线圈中能产生涡流C使用金属探测器的时候,应该让探测器静止不动,探测效果会更好D能利用金属探测器检测考生是否携带手机等违禁物品,是因为探测器的线圈中通有直流电解析:选A金属探测器是通过其通有交流电的探测线圈,能在隐藏金属中激起涡流,反射回探测线圈,改变原交流电的大小和相位,从而起到探测作用。当探测器与被测金属发生相对移动时,探测器中的线圈的交流电产生的磁场相对变化较快,在金属中产生的涡流会更强,检测效果更好,综上所述,正确选项为A。2.如图所示,电感L的电感很大,电源内阻不可忽略,A、B是完全相同的两只灯泡,当开关S闭合时,下列判断正确的是()A灯A比灯B先亮,然后灯A熄灭B灯B比灯A先亮,然后灯B逐渐变暗C灯A与灯B一起亮,而后灯A熄灭D灯A与灯B一起亮,而后灯B熄灭解析:选B开关S闭合时,B灯立即亮,A灯由于电感L的自感作用,将逐渐变亮,由于总电流逐渐变大,路端电压变小,B灯逐渐变暗,选项B正确。3法拉第通过精心设计的一系列实验,发现了电磁感应定律,将历史上认为各自独立的学科“电学”与“磁学”联系起来。在下面几个典型的实验设计思想中,所作的推论后来被实验否定的是()A既然磁铁可使近旁的铁块带磁,静电荷可使近旁的导体表面感应出电荷,那么静止导线上的稳恒电流也可在近旁静止的线圈中感应出电流B既然磁铁可在近旁运动的导体中感应出电动势,那么稳恒电流也可在近旁运动的线圈中感应出电流C既然运动的磁铁可在近旁静止的线圈中感应出电流,那么静止的磁铁也可在近旁运动的导体中感应出电动势D既然运动的磁铁可在近旁的导体中感应出电动势,那么运动导线上的稳恒电流也可在近旁的线圈中感应出电流解析:选A静止的线圈放于通有稳恒电流的静止导线附近,线圈中的磁通量不变,故不会感应出电流,故A错误;通有恒定电流的导线只要与闭合线圈有相对运动,线圈中就会感应出电流,B、D正确;运动的导体在磁铁附近做切割磁感线运动时,会产生感应电动势,C正确。4(2017浙江台州检测)图甲、图乙分别表示两种电压的波形,其中图甲所示电压按正弦规律变化,下列说法正确的是()A图甲表示交流电,图乙表示直流电B电压的有效值是311 VC电压的有效值图甲大于图乙D图甲所示电压的瞬时值表达式为u220sin 100t V解析:选C由于题图中表示的电流方向都随时间变化,因此都为交流电,故A错误;两种电压的最大值是311 V,有效值要小于311 V,故B错误;由于对应相同时刻,题图甲电压比题图乙电压大,根据有效值的定义可知,题图甲有效值要比题图乙有效值大,故C正确;从题图甲可知,Em311 V,100 rad/s,所以题图甲电压的瞬时值表达式为u311sin 100t V,故D错误。5.如图所示,三只完全相同的灯泡a、b、c分别与盒子、中的三种元件串联,再将三者并联,接在正弦交变电路中,三只灯泡亮度相同。若保持电路两端电压有效值不变,将交变电流的频率增大,观察到灯a变暗、灯b变亮、灯c亮度不变。则三个盒子中的元件可能是()A为电阻,为电容器,为电感器B为电感器,为电阻,为电容器C为电感器,为电容器,为电阻D为电容器,为电感器,为电阻解析:选C当交变电流的电压不变,频率增大时,线圈的感抗变大,电容器的容抗变小,由灯a变暗,灯b变亮可知,为电容器,为电感线圈,而电阻与交变电流的频率无关,故为电阻。C正确。6.(2016浙师大二附中月考)如图所示,电源电压u311sin 100t V,A、B间接有“220 V440 W”的电暖宝、“220 V220 W”的抽油烟机、交流电压表及保险丝。下列说法正确的是()A交流电压表的示数为311 VB电路要正常工作,保险丝的额定电流不能小于3 AC电暖宝发热功率是抽油烟机发热功率的2倍D1 min内抽油烟机消耗的电能为1.32104 J解析:选D由u311sin 100t V可知,交变电压的有效值为220 V,故交流电压表的示数为220 V,选项A错误;由两用电器总的额定功率为660 W,根据PUI可知,保险丝的额定电流应不小于3 A,选项B错误;因抽油烟机220 W的功率包括热功率及机械功率,故电暖宝发热功率是抽油烟机发热功率的2倍还要多,选项C错误;根据WPt可得1 min内抽油烟机消耗的电能为1.32104 J,选项D正确。7如图所示,水平桌面上一个面积为S的圆形金属框置于匀强磁场中,金属框平面与磁场垂直,磁感应强度B1 随时间t的变化关系如图(1)所示。0到1 s内磁场方向垂直线框平面向下。圆形金属框与一个水平的平行金属导轨相连接,导轨上放置一根导体棒,导体棒的长为L,电阻为R,且与导轨接触良好,导体棒处于另一匀强磁场中,其磁感应强度恒为B2,方向垂直导轨平面向下,如图(2)所示。若导体棒始终保持静止,则其所受的静摩擦力Ff随时间变化的图象是选项图中的(设向右为静摩擦力的正方向)哪一个()解析:选A根据楞次定律、左手定则和平衡条件可知A项正确。8.北半球地磁场的竖直分量方向向下。如图所示,在某中学实验室的水平桌面上,放置边长为L的正方形闭合导体线圈abcd,线圈的ab边沿南北方向,ad边沿东西方向。下列说法中正确的是()A若使线圈向东平动,则a点的电势比b点的电势低B若使线圈向北平动,则a点的电势比b点的电势低C若以cd为轴将线圈向上翻转,则开始一段时间内线圈中感应电流方向为adcbaD若以ab为轴将线圈向上翻转,则开始一段时间内线圈中感应电流方向为adcba解析:选A线圈向东平动时,ba和cd两边切割磁感线,且两边切割磁感线产生的感应电动势大小相同,根据右手定则知,a点的电势比b点的电势低,故A正确;向北平动时,bc和ad两边切割磁感线,且两边切割磁感线产生的感应电动势大小相同,a、b两点的电势相等,故B错误;若以cd为轴线将线圈向上翻转,向下的磁通量减小,感应电流的磁场方向应该向下,则感应电流的方向为abcda,故C错误;若以ab为轴将线圈向上翻转,向下的磁通量减小,感应电流的磁场方向应该向下,则感应电流的方向为abcda,故D错误。9图甲所示电路中,A1、A2、A3为相同的电流表,C为电容器,电阻R1、R2、R3的阻值相同,线圈L的电阻不计。在某段时间内理想变压器原线圈内磁场的变化如图乙所示,则在t1t2时间内()A电流表A1的示数比A2的小B电流表A2的示数比A3的小C电流表A1和A2的示数相同D电流表的示数都不为零解析:选C磁场均匀变化,线圈中产生的感应电动势恒定,所以A1、A2、A3的示数都为零。C正确。10为了减少输电线路中电能损失,发电厂发出的电通常是经过变电所升压后通过远距离输送,再经变电所将高压变为低压。某变电所将电压u011 000sin 100t V的交流电降为220 V供居民小区用电,则变电所变压器()A原、副线圈匝数比为501B副线圈中电流的频率是100 HzC原线圈的导线比副线圈的要粗D输入原线圈的电流等于居民小区各用电器电流的总和解析:选Au011 000sin 100t V中的11 000 V指的是电压的峰值,有效值为11 000 V,则原、副线圈之间的匝数之比等于两线圈的电压之比,即501,A正确;由100 rad/s可得频率为50 Hz,变压器不改变电流的频率,因此,副线圈的频率也是50 Hz,B错误;电流与匝数成反比,即原线圈的电流比副线圈电流要小,因此,副线圈的导线要比原线圈粗,C错误;居民小区各个用电器都是并联的,它们的电流总和等于副线圈中的电流,故D错误。二、多项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分。选对但不全的得2分,错选不得分)11.如图所示,边长为l的正方形闭合导线框置于磁感应强度为B的匀强磁场中,线框平面与磁感线的方向垂直。用力将线框分别以速度v1和v2匀速拉出磁场,比较这两个过程,以下判断正确的是()A若v1v2,通过线框导线的电荷量q1q2B若v1v2,拉力F1F2C若v12v2,拉力的功率P12P2D若v12v2,拉力所做的功W12W2解析:选BD由于,qt,所以q,由于及R一定,故q1q2,所以A错误;由于FF安,而F安BIl,I,EBlv,所以FF安。由此可看出,若v1v2,则F1F2,B正确;由PFv,FF安,所以P。由于v12v2,则P14P2,故C错误;由拉力做功WFlF安ll,又因v12v2,故W12W2,故D正确。12如图所示,通过水平绝缘传送带输送完全相同的铜线圈,线圈等距离排列,且与传送带以相同的速度匀速运动。为了检测出个别未闭合的不合格线圈,让传送带通过一固定匀强磁场区域,磁场方向垂直于传送带,根据穿过磁场后线圈间的距离,就能够检测出不合格线圈,通过观察图形,判断下列说法正确的是( )A若线圈闭合,进入磁场时,线圈相对传送带向后滑动B若线圈不闭合,进入磁场时,线圈相对传送带向后滑动C从图中可以看出,第3个线圈是不合格线圈D从图中可以看出,第4个线圈是不合格线圈解析:选AC若线圈闭合进入磁场时,由于产生电磁感应现象,根据楞次定律可判断线圈相对传送带向后滑动,故A正确;若线圈不闭合,进入磁场时,不会产生感应电流,故线圈相对传送带不发生滑动,故B错误;从图中可以看出,第3个线圈是不合格线圈,第4个线圈是合格线圈,C正确,D错误。13图甲为某燃气炉点火装置的原理图。转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交变电压,并加在一理想变压器的原线圈上,变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2。V为交流电压表。当变压器副线圈电压的瞬时值大于5 000 V时,就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体。以下判断正确的是()A电压表的示数等于5 VB电压表的示数等于 VC实现点火的条件是1 000D实现点火的条件是5 000 V,所以1 000,选项C正确,D错误。14.实验室里的交流发电机可简化为如图所示的模型,正方形线圈(电阻不计)在水平匀强磁场中,绕垂直于磁感线的OO轴匀速转动。今在发电机的输出端接一个电阻R和一理想电压表,并让线圈每秒转25圈,读出电压表的示数为10 V。已知R10 ,下列说法正确的是()A线圈位于图中位置时,线圈中的瞬时电流为零B从线圈经过中性面开始计时,线圈中电压瞬时值表达式为U10sin 50t VC流过电阻R的电流的方向每秒改变50次D电阻R上的热功率等于10 W解析:选CD题图所示位置线圈与中性面垂直,此时产生的感应电流最大,故A错;产生的最大电压Um U10 V,225 rad/s50 rad/s,从中性面开始计时的瞬时值表达式是UUmsin t10sin 50t V,故B错;交变电流在一个
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