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模塊綜合測評 (滿分：100分　時間：90分鐘) 一、選擇題(本題共10個小題，每小題4分，共40分．在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確．全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯或不答的得0分．) 1．真空中有兩個靜止的點電荷，它們之間的作用力為F，若它們的帶電荷量都增大為原來的2倍，距離減小為原來的1/2，它們之間的相互作用力變?yōu)? (　　) A．F/2　　　　 B．F C．4F D．16F 【解析】　設(shè)兩點電荷的帶電荷量分別為Q1、Q2，距離為r，由庫侖定律可知F＝k，F(xiàn)′＝k ＝16k＝16F，故D選項正確． 【答案】　D 2．下列關(guān)于磁通量的說法正確的是(　　) A．放在勻強磁場中的平面垂直于磁場方向時，穿過平面的磁通量最大 B．放在勻強磁場中的平面平行于磁場方向時，穿過平面的磁通量最大 C．穿過線圈的磁通量為零，則該處的磁感應(yīng)強度一定為零 D．磁通量發(fā)生變化，一定是磁場發(fā)生變化引起的 【解析】　當(dāng)線圈平面與磁場方向平行時，穿過線圈的磁通量為零，但該處的磁感應(yīng)強度不為零，所以B、C錯誤；引起磁通量變化的可能是平面的面積變化，也可能是磁場或平面與磁場方向間的夾角變化，故D錯誤． 【答案】　A 3．(多選)帶電荷量為＋q的粒子在勻強磁場中運動，下列說法中正確的是 (　　) 【導(dǎo)學(xué)號：18152134】 A．只要速度大小相同，所受洛倫茲力就相同 B．如果把＋q改為－q，且速度反向、大小不變，則洛倫茲力的大小、方向均不變 C．洛倫茲力方向一定與電荷速度方向垂直，磁場方向一定與電荷速度方向垂直 D．粒子只受洛倫茲力的作用，其運動的動能不變 【解析】　粒子速度方向不同，洛倫茲力大小也不同．洛倫茲力不做功，粒子只受洛倫茲力作用時，動能不變． 【答案】　BD 4.(多選)如圖4所示，金屬導(dǎo)線框ABCD垂直于勻強磁場磁感線，磁感線垂直于紙平面，下列哪種情況下線框中有感應(yīng)電流(　　) 圖4 A．線框在圖示平面勻速運動 B．線框在圖示平面加速運動 C．繞線框AD邊轉(zhuǎn)動 D．線框繞AB邊轉(zhuǎn)動 【解析】　線框在紙面內(nèi)無論勻速還是加速運動，穿過線框的磁通量都不變，故A、B所述情況下均無感應(yīng)電流產(chǎn)生，線框繞AB或AD邊轉(zhuǎn)動時，磁通量不斷變化，有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故C、D選項正確． 【答案】　CD 5．有一電子線路中使用的小變壓器，變壓比為，由于使用時間長了分不清原、副線圈，其外形如圖1所示，現(xiàn)要作為降壓變壓器使用，則電源(220 V)應(yīng)接在(　　) 圖1 A．a(chǎn)b兩端　 B．cd兩端　 C．a(chǎn)c兩端　 D．bd兩端 【解析】　由變壓器結(jié)構(gòu)原理可知，線圈中的電流越大，應(yīng)當(dāng)用越粗的導(dǎo)線，在降壓變壓器中，原線圈的匝數(shù)多于副線圈的匝數(shù)，即n1>n2，又＝，所以I2>I1，說明通過電流大的(I2)線圈應(yīng)是副線圈，導(dǎo)線相應(yīng)要粗些，由圖知，ab線較粗，故輸入電壓(220 V)應(yīng)接cd兩端．故正確答案為B. 【答案】　B 6．下面列出了不同品牌的電視機、電風(fēng)扇、空調(diào)機和電冰箱銘牌上的主要項目，試判斷正常工作時，其中功率最大的是(　　) 　 A 　 　　　　B 　　　 C 　 　　　　D 【解析】　由題意可知，電視機正常工作時的功率為85 W，電冰箱正常工作時的功率為70 W，電風(fēng)扇正常工作時的額定功率為65 W．而空調(diào)機正常工作時的功率為P空調(diào)＝IU＝2206.2 W＝1 364 W，故功率最大的為空調(diào)機． 【答案】　D 7．(多選)關(guān)于電磁感應(yīng)，下列說法中正確的是(　　) A．導(dǎo)體相對磁場運動，導(dǎo)體內(nèi)一定會產(chǎn)生感應(yīng)電流 B．導(dǎo)體做切割磁感線的運動，導(dǎo)體內(nèi)一定會產(chǎn)生感應(yīng)電流 C．閉合電路在磁場中做切割磁感線的運動，電路中不一定會產(chǎn)生感應(yīng)電流 D．穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，電路中一定會產(chǎn)生感應(yīng)電流 【解析】　電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，故C、D正確． 【答案】　CD 8.如圖2所示，通電硬直導(dǎo)線ab平行條形磁鐵放置，導(dǎo)線可以在空中自由運動，其中的電流方向由a到b，則導(dǎo)線的運動情況為(　　) 【導(dǎo)學(xué)號：18152135】 圖2 A．a(chǎn)端轉(zhuǎn)向紙里，b端轉(zhuǎn)向紙外，且遠離磁鐵 B．a(chǎn)端轉(zhuǎn)向紙里，b端轉(zhuǎn)向紙外，且靠近磁鐵 C．a(chǎn)端轉(zhuǎn)向紙外，b端轉(zhuǎn)向紙里，且遠離磁鐵 D．a(chǎn)端轉(zhuǎn)向紙外，b端轉(zhuǎn)向紙里，且靠近磁鐵 【解析】　可用特殊位置法分析：在圖示位置時，由左手定則知a端受安培力向紙外，b端受安培力向紙內(nèi)；當(dāng)轉(zhuǎn)過90時，導(dǎo)線受力向下指向磁鐵． 【答案】　D 9．下面是某電熱水壺的銘牌，由此可知該電熱水壺正常加熱1 min產(chǎn)生的熱量為(　　) 電熱水壺 型號 SP－356A 額定電壓 220 V 額定功率 1 800 W 額定頻率 50 Hz 額定容量 1.5 L 廣州市兆利企業(yè)有限公司 A.1.80103 J B．1.10104 J C．1.32104 J D．1.08105 J 【解析】　由電熱水壺銘牌上的技術(shù)參數(shù)可知， 額定功率P＝1 800 W， 正常加熱1分鐘產(chǎn)生的熱量 Q＝Pt＝1 80060 J＝1.08105 J，故應(yīng)選D. 【答案】　D 10．“嫦娥一號”衛(wèi)星上裝有8種24件探測儀器，其中可能有(　　) A．味覺傳感器 B．氣體傳感器 C．聽覺傳感器 D．視覺傳感器 【解析】　“嫦娥一號”月球衛(wèi)星是為探測月球而發(fā)射的在軌衛(wèi)星，而月球上無氣體，所以不需要氣體傳感器和聽覺傳感器，當(dāng)然也用不到味覺傳感器，真正需要的是為月球“畫像”的視覺傳感器——立體相機． 【答案】　D 二、非選擇題(本題共6個小題，共60分，解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不得分．有數(shù)值計算的題，答案中應(yīng)明確寫出數(shù)值和單位．) 11．(8分)由于國際空間站的運行軌道上各處的地磁場強弱及方向均有所不同，所以在運行過程中，穿過其外殼地磁場的磁通量將不斷變化，這樣將會導(dǎo)致________現(xiàn)象發(fā)生，從而消耗空間站的能量．為了減少這類損耗，國際空間站的外殼材料應(yīng)盡可能選用電阻率________(填“大”或“小”)一些的． 【解析】　穿過空間站外殼的磁通量發(fā)生變化，金屬材料的外殼中將自成回路，產(chǎn)生感應(yīng)電流，為了降低這個損耗，應(yīng)讓產(chǎn)生的感應(yīng)電流越小越好，也就是說，材料的電阻率越大越好．第一個空可填寫“渦流”或“電磁感應(yīng)”；第二個空填“大”． 【答案】　電磁感應(yīng)或渦流　大 12．(8分)如圖3所示，可以自由轉(zhuǎn)動的小磁針靜止不動時，靠近螺線管的是小磁針________極，若將小磁針放到該通電螺線管內(nèi)部，小磁針指向與圖示位置時的指向相________(填“同”或“反”)． 圖3 【解析】　應(yīng)用安培定則可知，通電螺線管的左端是S極，又因同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引，所以小磁針靜止時N極靠近螺線管；螺線管內(nèi)部的磁感線跟螺線管的軸線平行，方向由南極指向北極，而小磁針放在該通電螺線管內(nèi)部靜止時N極所指的方向與該處磁感線的切線方向一致． 【答案】　N　同 13．(10分)離我們最近的一顆恒星是比鄰星，它距離我們是1018 m，從地球向比鄰星發(fā)射的電磁波，要經(jīng)過多長時間才能到達比鄰星？(電磁波的速度3.00108 m/s) 【解析】　電磁波到達比鄰星所需要的時間為： t＝＝ s＝3.3109 s. 【答案】　3.3109 s 14．(10分)某植物園的建筑層頂裝有太陽能發(fā)電系統(tǒng)，用來滿足園內(nèi)用電需求．已知該發(fā)電系統(tǒng)輸出功率為1.0105 W、輸出電壓為220 V．求： (1)按平均每天太陽照射6小時計算，該發(fā)電系統(tǒng)一年(365天計)能輸出多少電能？ (2)該太陽能發(fā)電系統(tǒng)除了向10臺1 000 W的動力系統(tǒng)正常供電外，還可以同時供園內(nèi)多少盞功率為100 W、額定電壓為220 V的照明燈正常工作？ 【導(dǎo)學(xué)號：18152136】 【解析】　(1)該發(fā)電系統(tǒng)一年輸出的電能為W＝Pt＝1.010536563 600 J＝7.8841011 J. (2)設(shè)可供n盞100 W的電燈正常工作， 則P＝101 000 W＋100 n 代入數(shù)據(jù)解得n＝900盞． 【答案】　(1)7.8841011 J　(2)900盞 15．(12分)一根長為0.20 m的直導(dǎo)線，垂直于某勻強磁場方向放置，當(dāng)導(dǎo)線中通有1 A的電流時，導(dǎo)線受到的安培力大小為0.08 N，則： (1)磁場的磁感應(yīng)強度為多大？ (2)當(dāng)導(dǎo)線中的電流增大為2 A時，導(dǎo)線受到的安培力為多大？ 【解析】　(1)磁場的磁感應(yīng)強度為：B＝＝ T＝0.4 T. (2)電流為2 A時，安培力為： F′＝BI′l＝0.420.2 N＝0.16 N. 【答案】　(1)0.4 T　(2)0.16 N 16.(12分)如圖4所示是一種觸電保安器，變壓器A處用相線和零線雙股平行繞制成線圈，然后接到用電器．B處有一個輸出線圈．一旦線圈中有電流，經(jīng)放大后便能推動繼電器J切斷電源．試說明：(1)為什么多開燈不會使保安器切斷電源？ 圖4 (2)為什么有人“手－地”觸電保安器會切斷電源？ (3)該保安器能不能為雙手“相線－零線”觸電保安？為什么？ 【答案】　(1)變壓器A線圈因雙股并繞，正向電流與反向電流產(chǎn)生的磁場相互抵消，多開燈、少開燈都如此．所以線圈B中無感應(yīng)電流，保安器的控制開關(guān)J不工作，不會自動切斷電源． (2)當(dāng)人“手－地”觸電時，相線中電流有一部分直接通過人體流入大地，不從A線圈中回流，保安器鐵芯中有磁通量變化，B線圈有電流輸出，保安器開關(guān)J工作，自動切斷電源． (3)“相線－零線”觸電時，與多打開幾盞電燈情況相似，A線圈中正、反向電流總是相等，不引起磁通量變化，保安器不能自動切斷電源，不起保安作用．