模块终结测评(二)
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，共100分，考试时间90分钟．
第Ⅰ卷(选择题 共36分)
一、选择题(本题共9小题，每小题4分，共36分．在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项符合题意，有的有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，选错或不答的得0分)
1．在一些星级宾馆的洗手间中经常装有自动干手机，洗手后将湿手靠近，机内的传感器就开通电热器加热，有热空气从机内喷出，将湿手烘干．手靠近干手机能使传感器工作，是因为( )
A．改变湿度 B．改变温度 C．改变磁场 D．改变电容
2．(多选)无线电力传输目前取得了重大突破，已有一种非接触式电源供应系统．这种系统基于电磁感应原理可无线传输电力．两个感应线圈可以放置在左右相邻或上下相对的位置，原理示意图如图M-2-1所示．下列说法正确的是( )
图M-2-1
A．只要A线圈中输入电流，B线圈中就会产生感应电动势
B．只有A线圈中输入变化的电流，B线圈中才会产生感应电动势 C．A线圈中电流越大，B线圈中感应电动势越大
D．A线圈中电流变化越快，B线圈中感应电动势越大
3．矩形金属线圈共10匝，绕垂直于磁场方向的转轴在匀强磁场中匀速转动，线圈中产生的交变电动势e随时间t变化的情况如图M-2-2所示．下列说法中正确的是( )
图M-2-2
A. 此交变电动势的频率为0.2 Hz B. 此交变电动势的有效值为1 V
C. t＝0.1 s时，线圈平面与磁场方向平行 D. t＝0.1 s时，通过线圈的磁通量最大 4．如图M-2-3所示，矩形线圈abcd的面积为S，匝数为N，线圈电阻为R，在匀强磁
场中可以分别绕垂直于磁场方向的轴P1和P2以相同的角速度ω匀速转动(P1与ab边重合，P2过ad边的中点)，从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈转过90°的过程中，绕P1及P2轴转动产生的交变电流的大小、通过线圈的电荷量及线圈中产生的热量分别为I1、q1、Q1及I2、q2、Q2，则下列判断正确的是( )
图M-2-3
A．线圈绕P1和P2轴转动时电流的方向相同，都是a→b→c→d B．q1>q2 C．I1＝I2 D．Q1 5．(多选)我国“西电东送”采用高压输电，继三峡至常州的500 kV直流输电工程后，又实现了三峡至广东的500 kV直流输电工程．采用高压直流输电有利于不同发电机为同一电网供电和不同电网的互联．关于高压直流输电，下列说法正确的是( ) A．高压输电可以减小输电电流，从而减少输电线上的能量损失 B．恒定的直流输电可以有效地消除交流高压输电中感抗和容抗的影响 C．可以加快输电的速度 D．为实现高压直流输电，可以用变压器直接改变恒定电流的电压 6．(多选)如图M-2-4所示，光滑水平面上存在垂直于水平面的有界匀强磁场，直径与 磁场宽度相同的圆形金属线框以一定的初速度斜向上匀速通过磁场．在必要的时间段内施加必要的水平拉力保证其匀速运动，则( ) 图M-2-4 A．线框内的感应电流先沿逆时针方向再沿顺时针方向 B．线框内的感应电流经历两次先增大后减小 C．水平拉力的方向与速度同向 D．水平拉力的方向与速度方向无关 7．如图M-2-5所示，用长度相同、粗细相同的铜导线绕成两个匝数不同、边长不同的 正方形闭合线圈A、B，其中A、B的边长分别为a、b，且a＝2b，现在拉力作用下将两个线圈从同一匀强磁场中以相同的速度匀速拉出，则( ) 图M-2-5 A．通过A、B两个线圈的电荷量之比为1∶2 B．A、B两个线圈受到的拉力之比为1∶1 C．A、B两个线圈所受的拉力的功率之比为1∶2 D．A、B两个线圈所受的拉力做功之比为1∶1 8．某同学学了电学以后，为了了解调光灯的调光原理，将调光灯拆卸开，发现并没有电阻的串、并联现象．实际调光灯是用可控硅电子元件来实现的．一般调光灯有四个挡，每个挡截去电流的四分之一周期．在第三挡时，即在正弦交流电的每一个二分之一周期中，前面四分之一周期被截去，从而改变电灯的功率．如果调光灯最亮时功率为Pm，那么在第三挡时电灯的功率为( ) A．Pm B. 2PmPmPm C. D. 224 9．(多选)如图M-2-6所示，电动机牵引一根原来静止的长为1 m、质量为0.1 kg的导体 棒MN上升，导体棒的电阻为1 Ω，架在竖直放置的金属框架上，它们处于磁感应强度为1 T的匀强磁场中，磁场方向与框架平面垂直．当导体棒上升3.8 m时，获得稳定的速度，导体棒上产生的热量为2 J，电动机牵引导体棒时，电压表、电流表的读数分别为7 V、1 A，电动机的内阻为1 Ω，不计框架电阻及一切摩擦，g取10 m/s2，则以下判断正确的是( ) 图M-2-6 A．导体棒向上做匀减速运动 B．电动机的输出功率为49 W C．导体棒达到的稳定速度为2 m/s D．导体棒从静止至达到稳定速度所需要的时间为1 s 二、实验题(本题共6分) 10．如图M-2-7所示，图甲为热敏电阻的R-t图像，图乙为用此热敏电阻R和继电器组 成的一个简单恒温箱温控电路，继电器线圈的电阻为100 Ω.当线圈的电流大于或等于20 mA时，继电器的衔铁被吸合．为继电器线圈供电的电池的电动势E＝9.0 V，内阻可以不计．图中的“电源”是恒温箱加热器的电源．则 甲 乙 图M-2-7 (1)应该把恒温箱内的加热器接在________(填“A、B端”或“C、D端”)． (2)如果要使恒温箱内的温度保持50 ℃，可变电阻R′的阻值应调节为________Ω. 三、计算题(本题共5小题，11题10分，12题10分，13题11分，14题13分，15题14分，共58分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分) 11．有一种测量压力的电子秤，其原理如图M-2-8甲所示．E是内阻不计、电动势为6 V的电源．R0是一个阻值为400 Ω的限流电阻．G是由理想电流表改装成的指针式测力显示器．R是压敏电阻，其阻值可随压力大小的变化而改变，其关系如下表所示．C是一个用来保护显示器的电容器．秤台所受的重力忽略不计. 压力F/N 电阻R/Ω 0 300 50 280 100 260 150 240 200 220 250 200 300 180 … … (1)在图乙所示的坐标系中画出电阻R随压力F变化的图线，并归纳出电值R随压力F变化的函数关系式． 图M-2-8 (2)写出压力与电流的关系式，说明该测力显示器的刻度是否均匀． (3)若电容器的耐压值为5 V，该电子秤的量程是多少？ 12．图M-2-9甲为一理想变压器，ab为原线圈，ce为副线圈，d为副线圈引出的一个 接头，原线圈输入正弦式交变电压的u-t图像如图乙所示．若只在c、e间接一只Rce＝400 Ω 的电阻，或只在d、e间接一只Rde＝225 Ω的电阻，两种情况下电阻消耗的功率均为80 W. (1)请写出原线圈输入电压瞬时值uab的表达式． (2)求只在c、e间接400 Ω的电阻时，原线圈中的电流I1. nce(3)求c、e和d、e间线圈的匝数比. nde 甲 乙 图M-2-9 13．如图M-2-10所示，PN与QM两平行金属导轨相距1 m，电阻不计，两端分别接有 电阻R1和R2，且R1＝6 Ω，导体棒ab的电阻为2 Ω，在导轨上可无摩擦地滑动且与导轨接触良好，垂直穿过导轨平面的匀强磁场的磁感应强度为1 T．现导体棒以恒定的速度v＝3 m/s向右移动，这时导体棒上消耗的电功率与R1、R2消耗的电功率之和相等． (1)求R2的阻值． (2)R1与R2消耗的电功率分别为多少？ 图M-2-10 14．如图M-2-11所示，P、Q为水平面内平行放置的光滑长直金属导轨，间距为L1， 处在竖直向下、磁感应强度大小为B1的匀强磁场中．一根导体杆ef垂直于导轨放置，在外力作用下向左做匀速直线运动且与导轨始终保持良好接触．质量为m、边长为L2、每边电阻均为r的正方形金属框abcd置于竖直平面内，两顶点a、b通过细导线与导轨相连，磁感应强度大小为B2的匀强磁场垂直于金属框向里，金属框恰好处于静止状态．不计其余电阻和细导线对a、b点的作用力． (1)通过ab边的电流Iab是多大？ (2)导体杆ef运动的速度v是多大？ 图M-2-11