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模块综合检测一、单项选择题(本题共8小题，每小题5分，共40分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)1．用一带电体去靠近轻小物体时发现二者相互吸引，则轻小物体()A．一定带电B．一定不带电C．可能带异种电荷，也可能不带电D．以上说法都不对解析：选C.除了异种电荷相互吸引以外，带电物体还有吸引轻小物体的性质，故选项C正确．2．关于点电荷的说法，正确的是()A．像电子、质子这样小的粒子一定能看成点电荷B．元电荷就是标准的点电荷C．有时体积很小的电荷也不能看成点电荷D．两个带电的金属小球，一定能将它们作为电荷集中在球心的点电荷来处理解析：选C.点电荷模型，有点类似于“质点”的概念，只有当研究的问题中电荷的大小和形状不起主要作用而可以忽略时，带电体才能看成点电荷，A、D两项错误，C项正确；元电荷指的是电荷量的数值，B项错误．3．下列有关电磁波的说法正确的是()A．伽利略预言了电磁波的存在B．雷达利用电磁波只能测距不能定位C．移动电话利用电磁波传送信号D．电磁波不能在介质中传播解析：选C.麦克斯韦预言了电磁波的存在，A错；雷达利用电磁波既能测距也能定位，B错；电磁波在介质和真空中都能传播，D错．4．下列说法正确的是()A．一切电荷的周围都存在磁场B．磁铁吸引铁棒，说明磁铁周围的磁场对铁棒有力的作用，由于铁棒周围没有磁场，因而对磁铁无磁力作用C．铁棒内分子电流取向变得大致相同时，对外就显出磁性D．沿磁感线的方向，磁场逐渐减弱解析：选C.只有运动电荷周围才有磁场，故A错误；磁铁吸引铁棒，铁棒被磁化，其周围也有磁场，对磁铁有磁力的作用，故B错误；根据分子电流假说，当物体内分子电流取向大致相同时，对外就显出磁性，故C正确；磁感线的疏密程度表示磁场的强弱，故D错误．5．在下列四幅交变电流的图象中，能正确反映我国居民生活所用交变电流的是()解析：选C.我国日常生活所用交流电的峰值为311V，周期为0.02s，所以C项正确．6．19世纪20年代，以塞贝克为代表的科学家已经认识到：温度差会引起电流．安培考虑到地球自转造成了太阳照射后正面与背面的温度差，从而提出“地球磁场是绕地球的环形电流引起”的假设．已知磁子午线是地磁体N极与S极在地球表面的连线，则该假设中的电流方向是()A．由西向东垂直磁子午线B．由东向西垂直磁子午线C．由南向北沿磁子午线D．由赤道向两极沿磁子午线解析：选B.因为地磁场N极在地理南极附近，地磁场S极在地理北极附近，故由安培定则可得题中假设的电流方向是由东向西垂直磁子午线．7．如图所示，三个相同的金属圆环内存在着不同的有界匀强磁场，虚线表示环的某条直径，已知所有磁场的磁感应强度随时间变化关系都满足B＝kt，磁场方向如图所示．测得A环内感应电流为I，则B环和C环内感应电流分别为()A．IB＝I、IC＝0B．IB＝I、IC＝2IC．IB＝2I、IC＝2ID．IB＝2I、IC＝0解析：选D.由题意可知，环内的磁感应强度随时间发生变化，利用E＝nΔBSΔt求解感应电动势，故环内只有向里的磁场时，可直接利用面积比得出电流比，IB＝2I.由于C环中同时有向里和向外的磁场，而这两部分磁通量相互抵消，故C环中的磁通量一直为零，IC＝0，D正确．8．下面列出不同品牌的电视机、电风扇、空调机和电冰箱铭牌上的主要项目：54cm彩色电视机，工作电压：170V～240V，工作频率：50Hz，额定功率：85WKFR－33GW空调机，额定电压：220V，工作频率：50Hz，制冷/制热电流：6.2A/6.2ABC－65B电冰箱，额定电压：220V，工作频率：50Hz，额定功率：70W，耗电量：0.8kW·h/24hFS－69电风扇，规格：400mm，额定电压：220V，工作频率：50Hz，额定功率：65W根据铭牌上提供的信息，试判断下列说法不正确的是()A．正常工作时电风扇中流过的电流最小B．正常工作时电风扇消耗的电功率最小C．在24小时内正常使用的电冰箱比连续运转的电风扇耗电多D．在24小时内正常使用的电冰箱比连续运转的电风扇耗电少解析：选C.由P＝UI得空调机的额定功率P空＝1364W，所以正常工作时电风扇消耗的电功率最小，电流也最小，故A、B正确；由于在24小时内电冰箱的耗电量W＝0.8kW·h，而电风扇的耗电量W＝Pt＝65×24W·h＝1.56kW·h，所以C错误，D正确．二、多项选择题(本题共4小题，每小题5分，共20分．在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全选对的得5分，选对但不全的得3分，有错选或不答的得0分)9．下列有关磁场的说法中，正确的是()A．磁体周围的空间存在着看不见、摸不着的磁场B．磁极间的相互作用是通过磁场发生的C．磁场是有方向的，在磁场中的不同位置，其磁场方向一般不同D．在磁场中的某点，小磁针南极所受磁场力的方向与该点的磁场方向相同解析：选ABC.磁场虽然看不见、摸不到，但它是一种客观存在的物质，它的基本性质是对放入其中的磁体产生力的作用，磁极间的相互作用就是通过磁场发生的，磁场具有方向性，在磁场中某一点，小磁针北极所受磁场力的方向与该点的磁场方向一致，南极所受磁场力的方向与该点的磁场方向相反，D错，A、B、C正确．10．理想变压器的原、副线圈匝数比为10∶1，以下说法中正确的是()A．穿过原、副线圈每一匝磁通量之比是10∶1B．穿过原、副线圈每一匝磁通量的变化率相等C．原、副线圈每一匝产生的电动势瞬时值之比为10∶1D．正常工作时，原、副线圈的输入、输出功率之比为1∶1解析：选BD.对理想变压器，可以认为无磁通量损漏，因而穿过两个线圈的交变磁场相同，磁通量的变化率相同，因而每匝线圈产生的感应电动势相等，才导致电压与匝数成正比；理想变压器可以忽略热损耗，故输入功率等于输出功率．在本题中由于交变磁场变化在原、副线圈中相等，故电压比等于匝数比，用此规律可由电压比求匝数比．故选BD.11．如图所示，在等量异种电荷连线的中垂线上取A、B、C、D四点，B、D两点关于O点对称，则关于各点场强的关系，下列说法中正确的是()A．EAEB，EB＝EDB．EAEB，EAECC．EAEBEC，EB＝EDD．可能EA＝ECEB，EB＝ED答案：BC12．为了减少输电线路中的电能损失，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u0＝110002sin(100πt)V的交变电流降为220V供居民小区用电，则变电所变压器()A．原、副线圈匝数比为50∶1B．副线圈中电流的频率是50HzC．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AB.u0＝110002sin(100πt)V中的110002V指的是电压的最大值，有效值为11000V，则原、副线圈的匝数之比等于两线圈上的电压之比，即50∶1，A项正确；由ω＝100πrad/s可得频率为50Hz，变压器不改变电流的频率，因此，副线圈中电流的频率也是50Hz，B项正确；电流与匝数成反比，即原线圈中电流比副线圈中电流要小，因此，副线圈的导线要比原线圈粗，C项错误；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项错误．三、非选择题(本题共4小题，共40分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13．(8分)一台电动机，它的额定电压是220V，电阻是0.5Ω，正常工作时，通过这台电动机的电流是50A，求这台电动机：(1)在1s内消耗的电能是多少？(2)在1s内产生的热量是多大？解析：(1)W＝UIt＝220×50×1J＝11000J.(2)Q＝I2Rt＝502×0.5×1J＝1250J.答案：(1)11000J(2)1250J14．(8分)真空中有两个完全相同的金属小球，A球带qA＝6.4×10－16C的正电荷，B球带qB＝3.2×10－16C的负电荷，均可视为点电荷，求：(1)当它们相距为0.5m时，A、B间的库仑力为多大？(2)若将两球接触后再分别放回原处，A、B间的库仑力又为多大？解析：(1)A、B两球带异种电荷，因此，A、B间的库仑力是引力，由库仑定律可得它们间的库仑力大小为F＝kqAqBr2＝9×109×6.4×10－16×3.2×10－160.52N≈7.37×10－21N.(2)A、B两球接触时会发生电中和，使“净电荷”总量减小，剩下的“正”净电荷将重新分布．由于A、B两球是完全相同的导体球，剩余的净电荷将平均分配，A、B两球将带上同种电荷，故放回原处后，A、B间的库仑力变为斥力．两球接触后，它们的带电情况为q′A＝q′B＝qA＋qB2＝（6.4－3.2）×10－162C＝1.6×10－16C所以分别放回原处后，两球间的库仑力为F′＝kq′Aq′Br2＝9×109×1.6×10－16×1.6×10－160.52N≈9.22×10－22N.答案：(1)7.37×10－21N(2)9.22×10－22N15．(10分)有一个电阻，加在它两端的电压为U＝282sin(100πt)V，实际消耗电功率200W，求通过该电阻的交变电流的有效值和瞬时值．解析：交变电流通过纯电阻的功率是通过与直流电路发热进行比较而得出的，P＝UI，P＝I2R＝U2R，仍适用于纯电阻的交变电流电路，其中I、U为交变电流的有效值．从题意可知：Um＝282V，P＝200W交变电压有效值：U＝Um2通过电阻的交变电流有效值I＝PU＝2PUm＝1.41×200282A＝1AIm＝2I＝2A通过电阻的交变电流瞬时值i＝Imsin100πt＝2sin(100πt)A.答案：1A2sin(100πt)A16．(14分)在倾角为α的光滑斜轨上，放有一通有电流I、长为L、质量为m的导体棒，如图所示．(1)欲使导体棒静止在斜轨上，所加匀强磁场的磁感应强度B的最小值为多少？方向如何？(2)欲使导体棒静止在斜轨上，且对斜轨无压力，所加匀强磁场的磁感应强度B的大小是多少？方向如何？解析：(1)导体棒在光滑斜轨上除受重力和支持力外，还受安培力的作用．为使其静止在斜面上，最小安培力的方向应沿斜面向上，导体棒受力如图甲所示．由左手定则可知，磁场方向应垂直于斜面向上．甲由平衡条件可知，BIL＝mgsinα，所以磁感应强度的最小值为B＝mgILsinα.(2)通电导体棒静止在斜轨上，且对斜面无压力时，只受重力和安培力作用，故安培力应竖直向上，所加匀强磁场应水平向左，其受力情况如图乙所示．由平衡条件得，B′IL＝mg，所以磁感应强度的大小为B′＝mgIL.答案：(1)mgsinαIL，垂直斜面向上(2)mgIL，水平向左乙