2018_2019学年高中物理模块综合测评教科版选修1
2018-2019物理新课堂同步选修1-1第四章 电磁波及其应用 模块综合测评

模块综合测评(教师用书独具)(45分钟分值:100分)一、选择题(本题包括10小题,每小题4分,共40分,第1~6题只有一项符合题目要求,第7~10题有多项符合题目要求,全都选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)1.下列设备工作时,没有利用电磁波的是()A.移动电话通话B.收音机接收广播电台信号C.电动机通电后正常运转D.雷达发现飞机C[移动电话是利用无线电波传递信号的,利用了电磁波,A不符合题意;收音机接收无线电波信号,利用了电磁波,故B不符合题意;电动机通电后正常运转利用电流在磁场中受力规律,没有应用电磁波,故C符合题意;雷达发现飞机利用了微波信号,故D利用了电磁波,不符合题意.]2.如图1所示,在通有恒定电流的螺线管内有一点P,过P点的磁感线方向一定是()图1A.从螺线管的N极指向S极B.放在P点的小磁针S极受力的方向C.静止在P点的小磁针N极指的方向D.与螺线管垂直C[由磁场方向的定义可知选项C正确,选项B错误;由右手螺旋定则和通电螺线管磁场的分布可知选项A、D错误.]3.随着科学技术的不断发展,使用“传感器”进行控制的家用电器日益普及,我们日常生活中的空调器和电冰箱都使用了()A.压力传感器B.红外线传感器C.生物传感器D.温度传感器D[空调器和电冰箱都是利用了温度传感器.]4.有一只小型直流电动机和一只白炽灯,它们的铭牌上都标有“220 V40 W”的字样,现将它们并联接在电源电压为220 V的直流电路中,当电路接通后() A.在相同的时间内它们发出的热量相同B.在相同的时间内它们消耗的电能相同C.对它们来说,IU=I2R都是成立的D.对电动机来说,IU=U2R成立B[铭牌上标出了用电器的额定电压和额定功率,是用电器正常工作时的电压值和消耗的电功率,所以它们相同的时间内消耗的电能相同,选项B正确;电动机是非纯电阻,白炽灯是纯电阻,对白炽灯,P=UI=I2R=U2R,对电动机,UI>I2R,欧姆定律是不适用的,选项A、C、D都错.]5.如果家里的微波炉(1000 W)、电视机(100 W)和洗衣机(400 W)平均每天都工作1 h,一个月(30天计)的用电量是()A.10 kW·h B.20 kW·hC.45 kW·h D.40 kW·hC[30天用电量为:W=(1000 W+100 W+400 W)×30×1 h=45 kW·h,故选项C正确.]6.在静电场中,下述说法正确的是()A.正电荷由高电势处运动到低电势处,电势能增加B.正电荷由高电势处运动到低电势处,电势能减小C.负电荷由低电势处运动到高电势处,电势能增加D.负电荷由高电势处运动到低电势处,电势能减小B[正电荷由高电势处运动到低电势处,由W=qU有电场力做正功,所以电势能减小;若由低电势处运动到高电势处,由W=qU有电场力做负功,所以电势能增加.负电荷由低电势处运动到高电势处,由W=qU有电场力做正功,所以电势能减少;若由高电势处运动到低电势处,由W=qU有电场力做负功,所以电势能增加.所以有:只有正电荷在电势高处电势能一定大,而负电荷在电势高处电势能一定小,B正确.]7.如图2所示,金属棒MN放置在处于匀强磁场中的两条平行金属导轨上,与金属导轨组成闭合回路.当回路通有电流(电流方向如图中所示)时,关于金属棒受到安培力F的方向和大小,下列说法中正确的有()【导学号:41942125】图2A.F方向向右B.F方向向左C.增大电流,F增大D.增大磁感应强度,F减小AC[由左手定则可知A正确、B错误;根据F=BIL可知C正确、D错误.] 8.下列关于磁感应强度方向的说法中正确的是()A.磁感线上某点的切线方向就是该点磁感应强度的方向B.某处磁感应强度的方向是一小段通电导线放在该处时所受磁场力的方向C.小磁针N极的受力方向就是该处磁感应强度的方向D.垂直于磁场放置的通电导线的受力方向就是磁感应强度的方向AC[磁感应强度B的方向就是磁场中某点的磁场方向,即磁感线上某点的切线方向、小磁针N极受力的方向、小磁针静止时N极所指的方向,故A、C项正确.] 9.在以下四幅演示实验图示中,通过实验现象能正确表述实验结论的是()A.小磁针发生偏转,反映了电流的磁效应B.闭合电键,检流计指针发生偏转,反映了在一定条件下机械能可以转变为电能C.闭合电键,金属棒在导轨上滚动,反映了磁场可以产生能量D.闭合电键,线框转动,说明改变穿过闭合电路的磁通量可以产生感应电流AB[图A是演示电流的磁效应实验装置,通过实验现象能正确表述实验结论,故A正确;图B是导体切割磁感线产生感应电流的实验装置,通过实验现象能正确表述实验结论,故B正确;图C是研究磁场对电流作用的实验装置,通过实验现象没有能够正确表述实验结论,故C错误;图D是电动机的工作原理的实验装置,没有能够正确表述实验结论,故D错误.]10.一理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2=11∶5.原线圈与正弦交变电源连接,输入电压u如图3所示.副线圈仅接入一个10 Ω的电阻.则()【导学号:41942126】图3A.该交变电压的周期是1×10-2 sB.副线圈输出电压的有效值为100 2 VC.输出交变电流的频率为50 HzD.流过电阻的最大电流为10 2 ACD[由图象知该交变电压的周期为T=2×10-2 s,所以频率为f=1T=12×10-2 s=50 Hz,所以A项错误,C项正确.由电压关系U1U2=n1n2得副线圈输出电压的最大值U2=n2n1·U1=511×220 2 V=100 2 V,所以有效值为U22=100 2 V2=100 V,因此B项错误.流过电阻的电流最大值I2m=U2R=100210A=10 2 A,故D项正确. ]二、填空题(本题共2小题,每空2分,共10分)11.如图4所示,在观察奥斯特实验时,小明注意到置于通电直导线下方小磁针的N极向纸内偏转.小明由此推测:若电子沿着水平方向平行地飞过磁针上方时,小磁针也将发生偏转.请你说出小明推测的依据是:________________________________________________________________________________________________________________________,你认为磁针的N极会向________(填“纸内”或”纸外”)偏转.图4[答案]电子的定向移动形成电流,电流周围存在磁场纸外12.(1)我们日常生活中照明用的交流电电压随时间变化的图象是________.(2)如图5,桌面上放一闭合金属线圈,把一竖立的条形磁铁从位置A快速移到桌面上的位置B,则此过程线圈中________(选填“有”或“无”)感应电流.若此实验做了两次,磁铁从位置A移到位置B的时间第一次比第二次长,则线圈中产生的感应电动势第一次比第二次________(选填“大”或“小”).图5[解析] (1)日常生活中照明用的是正弦式电流,选项B 正确.(2)由产生感应电流的条件知,线圈中有感应电流.两次移动磁铁过程ΔΦ1=ΔΦ2,Δt 1>Δt 2,由E =n ΔΦΔt 知,E 1<E 2.[答案] (1)B (2)有 小三、计算题(本题共4小题,共50分)13.(12分)如图6所示,水平放置的平行金属导轨,表面光滑,宽度L 为1 m ,在其上放一金属棒,棒与导轨垂直,且通有0.5 A 、方向由a 向b 的电流.整个装置放在竖直方向的匀强磁场中.在大小为2 N 、方向水平向右,且与棒垂直的外力F 作用下,金属棒处于静止状态.求:图6(1)所加磁场的方向;(2)磁感应强度的大小.[解析] (1)安培力方向水平向左,由左手定则判定磁场方向竖直向下.(2)F 安=BIL由平衡条件:F 安=F 得B =F IL =20.5×1T =4 T . [答案] (1)磁场方向竖直向下 (2)4 T14.(12分)质量为m 的带电小球用细绳系住悬挂于匀强电场中,如图7所示,静止时θ角为60°,取g =10 m/s 2.问:图7(1)小球带何种电?(2)若将线烧断,2 s 末小球的速度是多大?[解析] (1)由小球受到的电场力向左可判定:带负电.(2)线断后沿线的方向做初速为0的匀加速直线运动.由牛顿第二定律得:mg cos 60°=ma代入数据解得:a =2g v =at =40 m/s .[答案] (1)负电 (2)40 m/s15.(13分)有一个100匝的线圈,总电阻为10 Ω,在0.2 s 内垂直穿过线圈平面的磁通量从0.02 Wb 均匀增加到0.1 Wb .问:(1)这段时间内线圈中产生的平均感应电动势为多少伏?(2)通过线圈的平均感应电流为多少安?[解析] (1)由法拉第电磁感应定律可得E 感=n ΔΦΔt代入数据得E 感=40 V .(2)由欧姆定律可得I =E 感R代入数据得I =4 A .[答案] (1)40 V (2)4 A16.(13分)某电站输送的电功率是500 kW ,当采用6 kV 电压输电时,安装在输电线路起点的电度表和终点的电度表一昼夜读数相差4 800 kW·h(即4 800度),试求:(1)输电线的电阻;(2)若要使输电线上损失的功率降到输送功率的2.304%,应采用多高的电压向外输电?【导学号:41942127】[解析] (1)输电电流为:I =P /U =500 kW 6 000 V =2503A输电线路起点的电度表和终点的电度表一昼夜读数即为输电线损失的电能,根据W =Pt ,所以损失的电功率为P 损=W t =4 800 kW·h 24 h=200 kW ,输电线的电阻为:R =P 损I 2=28.8 Ω.(2)若要使输电线上损失的功率降到输送功率的2.304%,则输电电流为:I ′=P ′损R输电电压为:U =P I ′,代入数据,U =25 kV . [答案] 28.8 Ω 25 kV。
2018-2019学年高中物理 第五章 家用电器与家庭生活现代化章末综合测评 教科版选修1-1

第五章家用电器与家庭生活现代化章末综合测评(五)(时间:60分钟分值:100分)一、选择题(本题共10小题,每小题4分.在每小题给出的四个选项中第1~6题只有一项符合题目要求.第7~10题有多项符合题目要求.全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得零分.)1.下列说法不正确的是( )A.家庭生活用电需要注意家电故障的因素B.在安装家电时要考虑家庭电路的安全C.家用电器一般都是串联接入电路的D.电能表和电线应与所用的家电匹配C[家用电器都是并联接入电路的,这样才能保证用电器可以独立工作,故C错误,其他选项正确.]2.电熨斗通电一段时间后,熨斗面很烫,而连接电熨斗的导线却不怎么热,这是因为( )A.导线的电阻远小于熨斗的电阻,导线消耗的电能很少B.通过导线的电流远小于通过熨斗的电流C.导线的散热比熨斗快D.导线外有绝缘皮隔热A[导线与电熨斗是串联关系,电流相同由于导线电阻很小,由P=I2R知,所以消耗电能少.]3.下列说法正确的是( )【导学号:37032119】A.我国发明的指南针是电磁领域的第一个重大发明B.哥伦布发现美洲新大陆是在我国发明指南针之前C.古希腊是最早用文字记录电磁现象的国家D.电磁铁是根据电磁感应定律发明的A[指南针发明之后被广泛应用于航海指向,推动了世界航海事业的发展,哥伦布能够发现美洲新大陆得益于指南针的发明.中国是最早用文字记录电磁现象的国家,电磁铁是根据电流的磁效应发明的,故只有A正确.]4.关于保险丝,下列说法中正确的是( )A.电路中有了保险丝,就能起到保险作用B.选用额定电流越小的保险丝越好C.选择适当规格的保险丝,才能够既不妨碍供电,又能起到保险的作用D.以上说法都不对C[保险丝起到一定的保护作用,但也不是绝对的保险作用,故A错误;要根据家中电器的总电流选择保险丝,并不是电流越小越好,故B错误;只有选择适当规格的保险丝,才能够既不妨碍供电,又能起到保险的作用,故C正确,D错误.所以C正确,ABD错误.] 5.大量信息的存储和多用户的使用,对信息安全提出了严峻的挑战,下列四项中对计算机系统的信息危害最大的是( )A.内存大小B.计算机病毒C.电脑的存储速度D.电脑的计算速度B[由于网络的巨大开放性,信息安全将会受到严重危害,其中计算机病毒像“幽灵”一样笼罩在广大计算机用户心头,给人们造成巨大的心理压力,极大地影响了现代计算机的使用效率,由此带来的无形损失是难以估量的.]6.洗衣机、空调、电冰箱等家用电器的电源插头有三条线,其中一条接火线(通常标有L字样),一条接零线(通常标有N字样),第三条线接用电器的金属外壳(通常标有E字样),插座上对应插孔的导线应该与室外的大地相连.如果你家中插座上第三条线对应插孔的导线没有接地,将会发生的现象是( )A.家用电器消耗的电能会增加B.家用电器不能正常工作C.家用电器的使用寿命会缩短D.人接触家用电器外壳时有可能发生触电事故D[三条线有一根与大地相连,它的作用是把用电器外壳与大地相连,可以防止外壳因短路带电造成的人体触电事故,电源插座上的第三条线如果没有接地则起不到防止触电的作用,故D正确. ]7.下列说法不正确的是( )A.18世纪末,莫尔斯发明了电报,贝尔发明了电话B.麦克斯韦的电磁场理论预言了电磁波的存在C.马可尼发明了无线电通信D.互联网是电磁技术对人类的又一重大贡献BCD[电报和电话的发明都是在19世纪末,故A错误,其他几个选项均正确.]8.下列说法不正确的是( )A.法国的皮希克制成了第一台电动机B.德国的雅可比制成了第一台发电机C.爱迪生发明了电灯并建立了第一座交流发电站D.交流高压输电为电力的大规模推广打下了坚实的基础ABC[皮希克发明了发电机,雅可比发明了电动机,故A、B错误.爱迪生建成的是直流发电站,故C错误.D选项和叙述正确.故不正确的为ABC.]9.下列过程中,利用电磁波的是( )A.电视机接收卫星电视信号B.移动电话通话C.雷达发现飞机D.电风扇通电后正常运转ABC[A.电视机用电磁波传递图像信号和声音信号,故A正确;B.移动电话是利用电磁波传递信息的,故B正确.C.雷达是利用电磁波进行工作的,故C正确;D.电风扇是利用电动机把电能转化成机械能来工作,所以没有利用电磁波,故D错误.]10.下列关于无线电波的叙述正确的是( )A.无线电波是波长从几十千米到几毫米的电磁波B.无线电波在任何介质中传播速度均为3.0×108m/sC.无线电波不能产生干涉和衍射现象D.无线电波由真空进入介质传播时,波长变短AD[无线电波的波长是从几十千米到几毫米的电磁波,故选项A正确;干涉、衍射是一切波都具有的特性,故选项C错误;无线电波由真空进入介质时,波速变小,故选项B 错误;由v=λf知,频率不变,波速变小,波长变短,故选项D正确.]二、非选择题(本题共6小题,共60分)11.(6分)我们一定要注意用电安全,如遇家用电器起火应该先__________;发现有人触电不能直接接触__________,应用木棒或者其它绝缘物将电源线拔开,使触电者离开电源线;家庭电路里有________、________、________三种线,使用三脚插头的电器比两脚插头更安全,因为发生漏电事故时,可以通过________线把短路电流引向大地而不流向人体.【导学号:37032120】【解析】电器起火应先切断电源,再去救火,切不可带电用水去灭火.因为人是导体,有人触电不能直接接触触电者,否则接触的人也会触电,家庭电路有火线、零线和地线三种,地线与大地相通,漏电事故发生时可以通过地线把短路电流引向大地.【答案】切断电源触电者火线零线地线地12.(6分)用电器工作时,电压可能不等于额定电压,某同学借助电能表和手表可粗略测出用电器的实际电压;在电路中接入一个电热水壶(壶和电能表的铭牌如下),测得电能表转盘转过125 r的时间为121 s,此时加在电热水壶上的实际电压约为________(设电热水壶的电阻不变,1 kW·h=3.6×106 J).【解析】 消耗电能W =1253 000×3.6×106 J =1.5×105 J ;Pt =U 2R ·t =W ;R =22021 500Ω,联立三式解得U =200 V.【答案】 200 V13.(12分)列举哪些家庭用品会产生电磁辐射?【答案】 电视机和电脑能产生电磁辐射已是人所共知,其他电器均不同程度地产生电磁辐射,包括收音机、录音机、音响、手机、对讲机、微波炉、电磁炉、电热毯、电冰箱、洗衣机、消毒柜、吸尘器、割草机、吹风机、电烤箱、电熨斗等等.几乎所有的用电器都有一定的辐射,在使用时要保持距离,以策安全.14.(12分)家庭里怎样安全用电?【答案】 (1)要考虑电能表和低压线路的承受能力.(2)其次,要考虑一个插座允许插接几件电器,所有电器的最大功率之和不能超过插座的功率.(3)安装的刀闸必须使用相应标准的保险丝.不得用其他金属丝替代,否则容易造成火灾,毁坏电器.(4)带金属外壳的电器应使用三脚电源插头.(5)要使用漏电保护器.(6)发生电气火灾后,如因家用电器着火引起火灾,必须先切断电源,然后再进行救火,以免触电伤人.应使用盖土、盖沙或灭火器,但决不能使用泡沫灭火器.(7)发热电器不得直接搁在木板上,以免引起火灾.15.(12分)谈谈在电视机、电饭锅、电冰箱的使用中如何节约用电.【解析】 电视机:(1)电视机使用时,控制电视屏幕的亮度是节电的一个途径.(2)电子管电视不看时应拔掉电源插头,特别是遥控电视机关闭后,整机处在待用状态仍在用电.电饭锅:要充分利用电饭锅、电烤箱的余热.电饭锅用完后,一定要拔下电源插头,如不拔下则进入保温状态,既浪费电力又减少使用寿命.洗衣机:(1)洗涤物要相对集中.(2)洗衣机有强洗和弱洗的功能,选用哪种功能是根据织物的种类、清洁的程度等决定的,但实际上强洗比弱洗要省电,因为同样长的洗涤周期内,强洗不但省电,还可延长电机寿命.电冰箱:(1)开门次数尽量少而短.(2)箱内温度调节适宜.(3)贮存食物不宜过满过紧,食品之间与箱壁之间应留有10 mm 以上的空隙.(4)热的食品应自然冷却到室温,然后放入冰箱内.(5)及时除霜.如挂霜太厚会产生很大的热阻,影响冷热交换,制冷效果差,耗电量增多.【答案】 见解析16.(12分)某植物园的建筑层顶装有太阳能发电系统,用来满足园内用电需求.已知该发电系统输出功率为1.0×105 W、输出电压为220 V.求:(1)按平均每天太阳照射6小时计算,该发电系统一年(365天计)能输出多少电能?(2)该太阳能发电系统除了向10台1 000 W的动力系统正常供电外,还可以同时供园内多少盏功率为100 W、额定电压为220 V的照明灯正常工作?【导学号:37032121】【解析】(1)该发电系统一年输出的电能为W=Pt=1.0×105×365×6×3 600 J=7.884×1011 J.(2)设可供n盏100 W的电灯正常工作,则P=10×1 000 W+100 n代入数据解得n=900盏.【答案】(1)7.884×1011 J (2)900盏。
【高中物理】2018-2019版高中物理模块综合试卷一教科版选修3-3.doc

模块综合试卷(一)(时间:90分钟满分:100分)一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分)1.关于液体的表面张力,下面说法正确的是( )A.表面张力是液体内各部分间的相互作用B.表面张力的方向总是沿液体表面分布的C.表面张力的方向总是垂直液面,指向液体内部D.小昆虫能在水面上自由走动与表面张力无关答案 B解析表面张力是表面层分子间的相互作用,所以A错;表面张力的方向和液面相切,并和两部分的分界线垂直,所以B对,C错;小昆虫能在水面上自由走动是由于表面张力的存在,因此D错.2.下列说法正确的是( )A.布朗运动就是液体分子的热运动B.在实验室中可以得到-273.15℃的低温C.一定质量的气体被压缩时,气体压强不一定增大D.热量一定是从内能大的物体传送到内能小的物体答案 C解析布朗运动是液体分子对悬浮微粒的撞击形成的,则A选项错误;自然界的温度只能无限接近-273.15℃,但却不能达到这个温度,B选项错误;据pVT=C可知,一定质量的气体被压缩时,如果温度也降低,有可能使压强减小,C选项正确;热量可以从低温物体传到高温物体,但要引起外界做功,所以D选项错误.3.关于分子动理论和物体的内能,下列说法中正确的是( )A .液体分子的无规则运动称为布朗运动B .物体的温度升高,物体内大量分子热运动的平均动能增大C .物体从外界吸收热量,其内能一定增加D .气体的温度升高,气体的压强一定增大 答案 B解析 布朗运动是固体小颗粒在液体分子的无规则撞击下的无规则运动,并不是液体分子的运动,但是可以反映液体分子的无规则运动,选项A 错;温度是分子平均动能的标志,温度升高,分子热运动平均动能增大,选项B 对;改变内能的方式有两种,即做功和热传递,物体从外界吸收热量,无法判断内能变化,选项C 错;气体温度升高,根据pVT=C ,可知在不明确体积变化的情况下无法判断压强变化,选项D 错. 4.关于永动机和热力学定律的讨论,下列叙述正确的是( ) A .第二类永动机违背能量守恒定律B .如果物体从外界吸收了热量,则物体的内能一定增加C .保持气体的质量和体积不变,当温度升高时,每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多D .做功和热传递都可以改变物体的内能,但从能的转化或转移的观点来看这两种改变方式没有区别 答案 C解析 第二类永动机违背了热力学第二定律,但不违背能量守恒定律,所以A 错误;做功和热传递都可以改变物体的内能,物体从外界吸收了热量,同时也对外界做了功,则物体的内能有可能不变或减少,所以B 错误;保持气体的质量和体积不变,根据理想气体状态方程pV T=C 知,当温度升高时,气体的压强增大,故每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多,所以C 正确;做功和热传递都可以改变物体的内能,但从能的转化或转移的观点来看这两种改变方式是有区别的,D 错误. 5.下列说法正确的是( )A .液晶具有流动性,其光学性质具有各向同性B.气体的压强是由气体分子间斥力产生的C.液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离,所以液体表面存在表面张力D.气球等温膨胀,球内气体一定向外放热答案 C解析液晶具有流动性,其光学性质具有各向异性,选项A错误;气体的压强是由大量分子对容器壁的持续碰撞造成的,选项B错误;液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离,所以液体表面存在表面张力,选项C正确;根据ΔU=W+Q,气球等温膨胀时,ΔU =0,W<0,则Q>0,即气体吸热,选项D错误.6.一定质量的理想气体经历了A→B→C的三个变化过程,其压强随热力学温度变化的p -T图像如图1所示,A、B、C三个状态时气体的体积分别为V A、V B、V C,则通过图像可以判断它们的大小关系是( )图1A.V A=V B>V C B.V A=V B<V CC.V A<V B<V C D.V A>V B>V C答案 A解析由p-T图像可知,气体由A到B为等容变化,故V A=V B;气体由B到C为等温变化,压强增大,体积减小,故V B>V C;综上可知,选项A正确.7.(多选)如图2所示,内壁光滑、导热良好的汽缸中用活塞封闭有一定质量的理想气体.当环境温度升高时,缸内气体( )图2A.内能增加B.对外做功C.压强增大D.分子间的引力和斥力都增大答案AB解析缸内气体压强不变,由盖吕萨克定律VT=C知,温度升高,体积增大,气体对外做功.理想气体不计分子间的作用力,温度升高,内能增加.选项A、B正确.8.(多选)如图3所示,玻璃管A和B同样粗细,A的上端封闭,两管下端用橡皮管连通,两管中水银柱高度差为h,若将B管慢慢地提起,则( )图3A.A管内空气柱将变长B.A管内空气柱将变短C.两管内水银柱高度差将增大D.两管内水银柱高度差将减小答案BC9.(多选)关于晶体和非晶体,下列说法正确的是( )A.金刚石、食盐、玻璃和水晶都是晶体B.晶体的分子(或原子、离子)排列是有规则的C.单晶体和多晶体有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点D.单晶体和多晶体的物理性质是各向异性的,非晶体是各向同性的答案BC解析金刚石、食盐、水晶为晶体,玻璃是非晶体,A错误;晶体分子(或原子、离子)的排列是有规则的,且有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点,B、C正确;多晶体和非晶体的物理性质具有各向同性,D错误.10.(多选)以下说法中正确的是( )A.系统在吸收热量时内能一定增加B.悬浮在空气中做布朗运动的PM2.5微粒,气温越高,运动越剧烈C.封闭容器中的理想气体,若温度不变,体积减半,则单位时间内气体分子在容器壁单位面积上碰撞的次数加倍,气体的压强加倍D.用力拉铁棒的两端,铁棒没有断,说明此时分子间只存在引力而不存在斥力答案BC解析做功和热传递都可以改变内能,根据热力学第一定律ΔU=W+Q,若系统吸收热量Q>0,对外做功W<0,有可能ΔU小于零,即系统内能减小,故A错误;温度越高,布朗运动越剧烈,故B正确;根据理想气体状态方程pVT=C知,若温度不变,体积减半,则气体压强加倍,单位时间内气体分子在容器壁单位面积上碰撞的次数加倍,故C正确;用力拉铁棒的两端,铁棒没有断,分子间有引力,也有斥力,对外宏观表现的是分子间存在引力,故D错误.11.(多选)关于热现象和热学规律,以下说法正确的有( )A.随着分子间的距离增大,分子间的斥力减小,分子间的引力增大B.液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离,液体表面存在张力C.晶体熔化时吸收热量,分子平均动能不变D.自然界中的能量虽然是守恒的,但并非所有的能量都能利用E.气体的温度升高时,分子的热运动变得剧烈,分子的平均动能增大,撞击器壁时对器壁的作用力增大,从而气体的压强一定增大答案BCD解析随着分子间的距离增大,分子间的斥力和引力都减小,只是斥力减小得比引力快,选项A错误;液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离,因此液体表面存在张力,选项B正确;晶体熔化时虽吸收热量,但温度不变,因此分子平均动能不变,选项C正确;自然界中的能量虽然是守恒的,但有的能量不可利用,选项D正确;气体的温度升高时,分子的热运动变得剧烈,分子的平均动能增大,撞击器壁时对器壁的作用力增大,如果气体的体积增大,器壁表面单位面积上撞击的分子数减少,气体的压强不一定增大,选项E错误.12.(多选)将分子a固定在x轴上的O点,另一分子b由无穷远处只在分子间作用力作用下沿x轴的负方向运动,其分子势能随两分子的空间关系的变化规律如图4所示.则下列说法正确的是( )图4A.分子b在x=x2处时的速度最大B.分子b由x=x2处向x=x1处运动的过程中分子力减小C.分子b在x=x2处受到的分子力为零D.分子b由无穷远处向x=x2处运动的过程中,分子b的加速度先增大后减小E.分子b可能运动到x=x1的左侧答案ACD解析分子间存在相互作用的引力和斥力,当二者大小相等时两分子的势能最小,故分子b在x=x处受到的分子力为零,C正确;由能量守恒定律可知,由于分子b在x=x2处的2分子势能最小,则分子b在此处的动能最大,分子b在此处的速度最大,A正确;由于在x=x处b受到的分子力为零,当分子间距离小于x2时,分子力表现为斥力,且随分子间2距离的减小,分子力增大,B错误;分子间距离大于x2时,分子力表现为引力,分子b由无穷远处向x=x2处运动的过程中,分子力先由零增大后来又减小到零,因此分子b的加速度先增大后减小,D正确;因初始时分子b的分子势能及分子动能均为零,由能量守恒定律知,当分子b运动到x=x1处时,其分子势能为零,故其分子动能也为零,然后分子b向x轴正方向运动,两分子之间的距离增大,因此分子b不可能运动到x=x的左侧,E1错误.二、填空题(本题共2小题,共12分)13.(6分)一定质量的理想气体,从初始状态A经状态B、C又回到状态A,变化过程如图5所示,其中A 到B 曲线为双曲线.图中V 0和p 0均为已知量.图5(1)从状态A 到状态B ,气体经历的是________(选填“等温”“等容”或“等压”)过程; (2)从状态B 到状态C 的过程中,气体做功大小为______;(3)从状态A 经状态B 、C 再回到状态A 的过程中,气体吸放热情况为________(选填“吸热”“放热”或“无吸放热”). 答案 (1)等温 (2)32p 0V 0 (3)放热解析 (1)据题意知A 到B 曲线为双曲线,说明p 与V 成反比,即pV 为定值,由pVT=C 得知气体的温度不变,即从状态A 到状态B ,气体经历的是等温过程.(2)从状态B 到状态C 的过程中,气体做功大小等于BC 线与V 轴所围的“面积”大小,故有:W =12(p 0+2p 0)V 0=32p 0V 0.(3)气体从状态A 经状态B 再到状态C ,气体对外做功,从状态C 到状态A 外界对气体做功,根据p -V 图线与V 轴所围“面积”表示气体做功可知:整个过程气体对外做功小于外界对气体做功,而内能不变,根据热力学第一定律知气体要放热.14.(6分)某实验小组用油膜法估测油酸分子的大小,实验用油酸酒精溶液的浓度为每1000mL 溶液中含有纯油酸1mL ,1mL 上述溶液有50滴,实验中用滴管吸取该油酸酒精溶液,向浮有痱子粉的水面中央滴入一滴油酸酒精溶液.(1)实验描出油酸薄膜的轮廓如图6所示,已知每一个小正方形的边长为2cm ,则该油酸薄膜的面积为______m 2(结果保留两位有效数字).图6(2)经计算,油膜分子的直径为________m(结果保留一位有效数字)(3)实验时观察到,油膜的面积会先扩张后又收缩了一些,原因是__________________.答案(1)2.4×10-2(2)8×10-10(3)①水面受油酸液滴冲击凹陷后又恢复②油酸酒精溶液中的酒精挥发,使液面收缩解析(1)由于每一个小正方形的边长为2cm,则每一个小正方形的面积就是4cm2,估算油膜面积以“超过半个按一个计算,小于半个就舍去”的原则,估算出有60个小正方形,则油酸薄膜面积为:60×4cm2=240cm2=2.4×10-2m2.(2)1滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积:V=150×11000mL=2×10-5mL,油膜分子直径为:d=VS=2×10-112.4×10-2m≈8×10-10m.(3)实验时观察到,油膜的面积会先扩张后又收缩了一些,原因是:①水面受油酸液滴冲击凹陷后又恢复;②油酸酒精溶液中的酒精挥发,使液面收缩.三、计算题(本题共4小题,共40分)15.(8分)据统计“酒驾”是造成交通事故的主要原因之一,交警可以通过手持式酒精测试仪很方便地检测出驾驶员呼出气体中的酒精含量,以此判断司机是否饮用了含酒精的饮料.当司机呼出的气体中酒精含量达2.4×10-4g/L时,酒精测试仪开始报警.假设某司机呼出的气体刚好使仪器报警,并假设成人一次呼出的气体体积约为300mL,试求该司机一次呼出的气体中含有酒精分子的个数(已知酒精分子摩尔质量为46g·mol-1,N A=6.02×1023mol-1).答案9.42×1017个解析该司机一次呼出气体中酒精的质量为m=2.4×10-4×300×10-3g=7.2×10-5g一次呼出的气体中含有的酒精分子数目为N=mMNA=7.2×10-546×6.02×1023个≈9.42×1017个.16.(10分)如图7所示,两端封闭的玻璃管中间有一段长为h =16cm 的水银柱,在27℃的室内水平放置,水银柱把玻璃管中的气体分成长度都是L 0=40cm 的A 、B 两部分,两部分气体的压强均为p 0=30cmHg ,现将A 端抬起使玻璃管竖直.图7(1)求玻璃管竖直时两段气体的长度L A 和L B ;(2)在玻璃管竖直状态下,给B 部分气体加热(全过程中A 部分气体温度不变),需要加热到多少摄氏度才能使水银柱回到初始位置?(绝对零度为-273℃) 答案 (1)50cm 30cm (2)187℃解析 (1)玻璃管由水平放置转到竖直放置,两部分气体均为等温变化,设玻璃管的横截面积为S对A 部分气体有p 0L 0S =p A L A S 对B 部分气体有p 0L 0S =p B L B Sp B =p A +h ,L A +L B =2L 0 解得L A =50cm ,L B =30cm(2)给B 部分气体加热后,水银柱回到初始位置,A 部分气体状态参量与初始状态相同,B 部分气体体积与初始状态相同,此时B 部分气体的压强为p =p 0+h =46cmHg 对B 有:p 0T 0=p T解得T =460K故需将B 部分气体加热到187℃.17.(10分)一定质量的理想气体经历如图8所示的A →B 、B →C 、C →A 三个变化过程,T A =300K ,气体从C →A 的过程中对外做功为100J ,同时吸热250J ,已知气体的内能与温度成正比.求:图8(1)气体处于C 状态时的温度T C ; (2)气体处于C 状态时的内能ΔU C . 答案 (1)150K (2)150J解析 (1)由题图知C →A 是等压变化,根据盖吕萨克定律:V A T A =V C T C ,得:T C =V C V AT A =150K (2)根据热力学第一定律:ΔU A -ΔU C =Q -W =150J 且ΔU A ΔU C =T AT C,解得:ΔU C =150J 18.(12分)如图9所示,两个横截面积都为S 的圆柱形容器,右边容器高为H ,上端封闭,左边容器上端是一个可以在容器内无摩擦滑动的质量为M 的活塞.两容器由装有阀门的极细管道相连,容器、活塞和细管都是绝热的.开始时阀门关闭,左边容器中装有理想气体,平衡时活塞到容器底的距离为H ,右边容器内为真空.现将阀门缓慢打开,活塞便缓慢下降,直至系统达到新的平衡,此时理想气体的温度增加为原来的1.2倍,已知外界大气压强为p 0,求此过程中气体内能的增加量.图9答案 45(Mg +p 0S )H解析 理想气体发生等压变化.设达到新的平衡时气体压强为p ,活塞受力平衡pS =Mg +p 0S设气体初态的温度为T ,系统达到新平衡时活塞下降的高度为x ,由盖吕萨克定律得,HST=(H +H -x )S1.2T解得x =45H又系统绝热,即Q =0外界对气体做功为W=pSx根据热力学第一定律有ΔU=Q+W所以ΔU=45(Mg+p0S)H高中物理11。
2018-2019版高中物理教科版选修1-1文档:第1章 第3节

第3节电场[目标定位] 1.知道电荷间的相互作用是通过电场发生的.2.理解电场强度,会根据电场强度定义式进行有关计算.3.知道电场强度是矢量,方向就是电场的方向.4.知道电场线的特点和匀强电场的特点.一、电场概念的引入电荷周围存在着电场,电荷之间的相互作用是通过电场发生的.想一想:电场看不见、摸不着,我们如何确定电场的存在?答案若把电荷放在某处,电荷受到力的作用,说明该处有电场.二、电场强度1.电场的重要性质:对放入场中的电荷有力的作用.2.电场强度(1)定义:用检验电荷在电场中所受电场力与其电荷量的比值来描述该电场的力的性质,这个比值称为电场强度,简称场强,用符号E表示.(2)定义式:E=F q.(3)单位:牛顿/库仑,用符号表示为N/C.说明:电场中任一点电场强度的大小和方向与单位正电荷在该点所受电场力的大小和方向相同.想一想:有同学据电场强度的定义式E=Fq得出,“电场强度的大小与电场力成正比,与检验电荷的电荷量成反比”.这种说法正确吗?为什么?答案不正确.电场中某点的场强大小由电场本身决定,与检验电荷的电荷量q及其受力F大小无关.比值Fq只是电场强度的定义式,并不能由此式得出场强与检验电荷受到的电场力成正比或与电荷量成反比.三、电场线1.定义:在电场中作一系列曲线,使这些曲线上每一点的切线方向都和该点场强方向一致,这些曲线就叫做电场线.2.电场线的性质(1)电场线只是一种描述手段,实际上并不存在.(2)电场线从正电荷发出(或者来自无穷远处),终止于负电荷(或者无穷远处).(3)电场线不会相交.(4)电场线密的地方,场强大;电场线疏的地方,场强小.3.匀强电场(1)定义:如果在某区域中电场强度的大小和方向处处都相同,那么这个区域的电场叫做匀强电场.(2)特点:匀强电场的电场线是距离相等的平行直线.想一想:电场线密的地方,场强大;电场线疏的地方,场强小.那么没有画电场线的地方是不是场强为零?答案不是.电场线是人为引入的,电场线的疏密程度只是为了形象的描述场强的强弱,虽然某处没有画电场线,并不代表场强为零.一、对电场、电场强度、电场力的理解1.对电场的理解(1)电场是存在于电荷周围的一种特殊物质,并非由分子、原子组成,但客观存在.(2)电场的基本性质:是对放入其中的电荷有力的作用,电荷间的相互作用是通过电场发生的.(3)电场的方向:电场是有方向的,正电荷在电场中某点的受力方向为电场方向,负电荷在电场中某点的受力方向与电场方向相反.2.对电场强度的理解(1)电场强度E=Fq由电场本身决定,与放入其中的检验电荷无关.(2)电场强度是矢量,它遵循矢量的特点和运算法则.3.电荷受到的电场力:知道了电场强度,就可以求电荷在电场中受到的电场力F=qE.4.点电荷的电场强度(1)大小:E =k Q r 2,其中Q 为点电荷的电荷量,k 是静电力常量,r 是到点电荷Q的距离.(2)方向:正点电荷在P 点的场强方向背离正点电荷,负点电荷在P 点的场强方向指向负点电荷.如图1所示:图1【例1】 (单选)(2018·宿迁学业水平模拟)在电场中某点放一个检验电荷,电荷量为q ,检验电荷受到的电场力为F ,则该点电场强度为E =F q ,下列说法正确的是( )A.若移去检验电荷,该点的电场强度就变为零B.若在该点放一个电荷量为2q 的检验电荷,该点的场强就变为E 2C.若在该点放一个电荷量为-2q 的检验电荷,则该点电场强度大小仍为E ,但电场强度的方向与原来的方向相反D.若在该点放一个电荷量为2q 的检验电荷,则该点的电场强度大小仍为E ,电场强度的方向也还是原来的电场强度方向解析 因为电场中某点的电场强度的大小和方向由电场本身决定,跟检验电荷无关,所以,移去检验电荷或在该点放电量为2q 或-2q 的检验电荷,该点电场强度均不变.故D 正确,A 、B 、C 错误.答案 D[针对训练1] (多选)下列各图是电场中某点的电场强度E 与放在该点处检验电荷量q 及检验电荷所受静电力F 与电荷量q 之间的函数关系图像,其中正确的是( )解析 电场中某点的场强E 只取决于电场本身,比值法E =F q 定义E ,而大小与F、q无关,故A、D对,B、C错.答案AD二、对电场线的理解1.电场线:为形象地描述抽象的电场而引入的假想曲线.电场线上每一点的切线方向都跟该点的电场强度方向一致.2.电场线的特点(1)电场线从正电荷或无限远出发,终止于无限远或负电荷.(2)电场线在电场中不相交.(3)同一幅图中,电场线的疏密程度可定性地表示电场强度的大小.电场线越密的地方,场强越大;电场线越稀的地方,场强越小.(4) 电场线任一点顺着电场线的切线方向,就表示该点电场强度的方向,如图2所示.图2(5)电场线不是实际存在的曲线,是为了形象描述电场而假想的.3.几种常见的电场线(如图3所示)图3【例2】(多选)(2018·盐城学业水平模拟)如图所示电场可能存在并且属于匀强电场的是()解析 匀强电场中电场线是等间距的平行直线,A 选项尽管平行但不等间距,并且这样的电场不存在,所以A 项错误;C 选项尽管等间距,但不是平行的直线,所以C 错误;只有B 、D 符合题设条件.答案 BD[针对训练2] (单选)(2018·连云港学业水平模拟)下列电场中,A 、B 两点电场强度相同的是( )解析 电场强度是矢量,A 、B 两点电场强度相同,必须大小和方向都相同,故C 正确.答案 C对电场、电场强度的理解1.(单选)(2018·江苏扬州学业水平考试模拟)关于电场强度的定义式E =F q ,下列说法中正确的是( )A.E 和F 成正比,F 越大E 越大B.E 和q 成反比,q 越大E 越小C.E 的方向与F 的方向相同D.E 的大小可由F q 计算解析 E =F q 是电场强度的定义式.可以根据该式计算某点的电场强度的大小,但是电场强度的大小和方向由电场本身决定,跟检验电荷及其受力情况无关,选项A 、B 错误,D 正确;电场强度的方向可以与F 方向相同也可以与F 方向相反,选项C 错误.答案 D2.(单选)关于电场强度,下列说法正确的是( )A.以点电荷为球心、r 为半径的球面上,各点的场强相同B.正电荷周围的电场一定比负电荷周围的电场场强大C.若放入正电荷时,电场中某点的场强向右,则当放入负电荷时,该点的场强仍向右D.电荷所受到的电场力很大,即该点的电场强度很大解析 以点电荷为球心,r 为半径的球面上,各点的场强大小相等,方向不同,A 错误;由E =kQ r 2知,点电荷周围的场强大小仅与Q 及r 有关,与电荷的正、负无关,B 错误;电场中某点场强的方向为恒定的,不会随着放入的检验电荷的电性变化而变化,C 正确;由E =F q 知,电场力F 很大,场强不一定大,D 错误.答案 C对电场线的理解3.(单选)(2018·扬州学业水平模拟)某电场的电场线如图4所示,电场中M 、N 两点的场强大小分别为E M 和E N ,由图可知( )图4A.E M =E NB.E M >E NC.E M <E ND.无法比较E M 和E N 的大小解析 电场线的疏密程度表示场强的大小,电场线越密说明场强越大,所以 E M <E N ,选项C 正确.答案 C图54.(单选)(2018·江苏学业水平测试)如图5所示,为某一点电荷产生的电场线,A、B、C点的场强大小分别为2E、E、E,则()A.该点电荷在A点的左侧B.该点电荷为正电荷C.B、C两点场强相同D.负电荷在A点受到的电场力方向与该点的场强方向相同解析由点电荷的电场线分布情况可知,点电荷在A点的左侧,且为负电荷,选项A正确,B错误;场强是矢量,由题意可知B、C两点的场强大小相等,但是它们的方向不同,选项C错误;负电荷在A点受到的电场力方向与该点的场强方向相反,选项D错误.答案 A(时间:30分钟)题组一、对电场、电场强度的理解1.(多选)下列说法正确的是()A.电荷只有通过接触才能产生力的作用B.只要有电荷存在,电荷周围就一定存在电场C.电场是一种物质,它与其他物质一样,是不依赖我们的感觉而客观存在的D.电荷间的相互作用是通过电场产生的,电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用解析电荷间相互作用是通过电场相互作用的,所以不需要通过接触就能产生力的作用,故A错误;只要有电荷存在,电荷周围就一定存在电场,故B正确;电场是一种物质,看不见也摸不着,它与其他物质一样,是不依赖我们的感觉而客观存在的,故C正确;电荷间的相互作用是通过电场产生的,电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用,故D正确.答案BCD2.(多选)下列选项中属于物理学中的理想化模型的是()A.电场强度B.质点C.点电荷D.元电荷解析电场强度采用了比值定义法,质点和点电荷忽略了物体或带电体的形状和大小,属于理想化模型,元电荷是最小的电荷量,选项B、C正确,A、D错误. 答案BC3.(多选)电场中有一点P,下列说法正确的是()A.若放在P点的检验电荷的电荷量减半,则P点的场强减半B.若P点没有检验电荷,则P点的场强为零C.P点的场强越大,则同一电荷在P点受到的静电力越大D.P点的场强方向为正检验电荷在该点所受静电力的方向解析电场强度是源电荷(产生电场的电荷)电场的属性,与放入电场中的电荷无关,A、B错误;电场强度的定义式提供了通过检验电荷确定场强大小和方向的途径,如果已知E,则由E=Fq的变式F=qE,可以确定静电力的大小和方向.故C、D正确.答案CD4.(多选)真空中距点电荷(电荷量为Q)为r的A点处,放一个带电荷量为q(q≪Q)的点电荷,q受到的电场力大小为F,则A点的场强为()A.FQ B.F qC.k qr2 D.k Q r2解析由电场强度的定义式,可得场强E=Fq,选项A错误,B正确;由库仑定律可得F=k Qqr2,所以场强E=Fq=kQr2,选项C错误,D正确.答案BD题组二、对电场线的理解5.(单选)(2018·江苏省学业水平考试)下列各图中,正确描绘一个负电荷电场线的是()答案 A6.(单选)(2018·连云港学业水平模拟)在如图所示的四种电场中,分别标记有a、b 两点,其中a、b两点电场强度大小相等、方向相反的是()解析A图中与点电荷等距的a、b两点,场强大小相同,方向不同但不相反,A错误;对B图来说,根据电场线的疏密及对称性可判断,b点和a点场强大小、方向均相同,B错误;C图中两等量同种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b 两点,场强大小相同,方向相反,C正确;对D图来说,根据电场线的疏密可判断,b点的场强大于a点的场强,D错误.答案 C7.(多选)如图1所示,为某一电场中的一条电场线,a、b为线上的两点,则下列判断正确的是()图1A.这是一个匀强电场B.a点场强一定比b点场强大C.a点场强可能比b点场强小D.不知a、b附近电场线的分布情况,场强大小不能确定解析电场线的疏密表示电场的强弱,一条电场线无法判断疏密,当然也就无法判断强弱.答案CD8.(单选)一个正点电荷的电场线分布如图2所示,A、B是电场中的两点,E A和E B分别表示A、B两点电场强度的大小,关于E A和E B的大小关系,下列说法正确的是()图2A.E A>E BB.E A=E BC.E A<E BD.无法比较E A和E B的大小解析电场线的疏密表示场强的大小,电场线越密说明场强越大,所以E A>E B,选项A正确.答案 A9.(2018·连云港学业水平模拟)在场强为E、方向竖直向下的匀强电场中,有两个质量均为m的带电小球,电荷量分别为+2q和-q,用长为l的绝缘细线相连,另用绝缘细线系住带正电的小球悬挂于O处,处于平衡状态,如图3所示,重力加速度为g.则细线对O点的作用力等于________.图3解析两球均处于静止,用平衡条件求解.解法一:隔离法,分别对两球进行受力分析,列两个方程联立求解;解法二:整体法.进行受力分析,列方程联立求解.答案2mg+Eq10.(2018·镇江学业水平模拟)如图4所示的电场中,A点的电场强度E=2.0×118 N/C.将电荷量q=+2.0×10-8 C的点电荷放在A点.图4(1)求该点电荷在A点所受静电力F的大小;(2)在图中画出该点电荷在A点所受静电力F的方向.解析(1)电场力F=qE=2.0×10-8 C×2.0×118 N/C=4.0×10-4 N(2)正电荷在某点所受电场力的方向与该点的场强方向相同,所以该点电荷在A 点所受静电力F的方向如答案图所示.答案(1)4.0×10-4 N(2)点电荷在A点所受静电力的方向如图所示。
2018-2019学年高中物理 模块综合检测(一)粤教版选修3-2

模块综合检测(一)(时间:90分钟 分值:100分)一、单项选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求,选对的得3分,选错或不答的得0分)1.成功属于坚持不懈的有心人,电磁感应现象的发现充分说明了这一点,有一位物理学家在科学发现的道路上经过了多次的失败,寻找了10年之久,终于在1831年8月29日发现了电磁感应现象.这位物理学家是( )A .奥斯特B .麦克斯韦C .法拉第D .楞次解析:电磁感应现象是英国物理学家法拉第发现的,他通过奥斯特电流的磁效应得到了启发,从而开始研究磁和电的关系,经历十年的实验,最终发现了电磁感应现象,故C 正确,A 、B 、D 错误.答案:C2.电子秤使用的是( )A .超声波传感器B .温度传感器C .压力传感器D .红外线传感器解析:根据电子秤的工作原理,可知当电子秤受到压力的作用时,会显示相应的大小,使用的是压力传感器,故C 正确.答案:C3.某交流发电机给灯泡供电,产生正弦式交变电流的图象如图所示,下列说法中正确的是( )A .交变电流的频率为0.02 HzB .交变电流的瞬时表达式为i =5cos 50πt (A)C .在t =0.01 s 时,交流发电机线圈位于中性面D .在t =0.015 s 时,电流改变方向解析:由图象可知,交流电的周期为20×10-3 s =0.02 s ,频率为f =1T=50 Hz ,故A 错误;交流电的角频率为:ω=2πT=10π rad/s ,根据图象可得,交变电流的瞬时表达式为i =A cos ωt =5cos 100πt (A),故B 错误;在t =0.01 s 时,感应电流最大,所以此时穿过交流发电机线圈的磁通量的变化率最大,所以交流发电机线圈垂直于中性面,故C 错误;在t=0.015 s时,电流改变方向,故D正确.答案:D4.汽油机做功冲程开始时,汽缸中的汽油—空气混合气要靠火花塞点燃,但是汽车蓄电池的电压只有12 V,不能在火花塞中产生火花,为此设计了如图所示的点火装置,这个装置的核心是一个变压器,它的初级线圈通过断续开关连到蓄电池上,次级线圈接到火花塞的两端,开关由机械进行自动控制,做功冲程开始时,开关由闭合变为断开,这样就能在火花塞中产生火花,下列说法正确的是( )A.该设计方案不可行,因为蓄电池提供的是直流电,变压器不能改变直流电压B.该设计方案可行,因为变压器能将直流电改变为交流电C.该设计方案可行,因为通过变压器初级线圈的是变化的电流,可以通过变压器在副线圈上产生高电压D.该变压器可以是升压变压器,也可以是降压变压器解析:虽然变压器不能对直流电进行变压,但是本设计方案在做功冲程开始时,开关由闭合变为断开,通过变压器初级线圈的是变化的电流,在变压器铁芯中的磁通量是变化的,能在副线圈中产生瞬时高电压,就能在火花塞中产生了火花,故选C.答案:C5.图1和图2是演示自感现象的两个电路图,L1和L2为电感线圈.实验时,断开开关S1瞬间,灯A1突然闪亮,随后逐渐变暗;闭合开关S2,灯A2逐渐变亮,而另一个相同的灯A3立即变亮,最终A2与A3的亮度相同.下列说法正确的是( )图1 图2A.图1中,A1与L1的电阻值相同B.图1中,闭合S1,电路稳定后,A1中电流大于L1中电流C.图2中,变阻器R与L2的电阻值相同D.图2中,闭合S2瞬间,L2中电流与变阻器R中电流相等解析:断开开关S1瞬间,灯A1突然闪亮,由于线圈L1的自感,通过L1的电流逐渐减小,且通过A1,即自感电流会大于原来通过A1的电流,说明闭合S1,电路稳定时,通过A1的电流小于通过L1的电流,L1的电阻小于A1的电阻,AB错误;闭合S2,电路稳定时,A2与A3的亮度相同,说明两支路的电流相同,因此变阻器R与L2的电阻值相同,C正确;闭合开关S2,A2逐渐变亮,而A3立即变亮,说明L2中电流与变阻器R中电流不相等,D错误.答案:C6.如图所示,R1为定值电阻,R2为负温度系数的热敏电阻,L为小灯泡,当温度降低时( )A.R1两端的电压增大B.电流表的示数增大C.小灯泡的亮度变强D.小灯泡的亮度变弱解析:R2与灯泡L并联后与R1串联,与电源构成闭合电路,当热敏电阻温度降低时,电阻R2增大,外电路电阻增大,电流表读数减小,灯泡L电压增大,灯泡亮度变强,R1两端电压减小,故C项正确,其余各项均错.答案:C7.如图所示,在长载流直导线近旁固定有两平行光滑导轨A、B,导轨与直导线平行且在同一水平面内,在导轨上有两可自由滑动的导体ab和cd.当载流直导线中的电流逐渐增强时,导体ab和cd的运动情况是( )A.一起向左运动B.一起向右运动C.ab和cd相向运动,相互靠近D.ab和cd相背运动,相互远离解析:当载流直导线中的电流逐渐增强时,穿过闭合回路abcd的磁通量增加,根据楞次定律,感应电流的磁场要阻碍磁通量的增加,故使得ab和cd相向运动,相互靠近,故选C.答案:C8.如图所示,一个水平放置的矩形闭合线框abcd,在水平放置的细长磁铁S极中心附近落下,下落过程中线框保持水平且bc边在纸外,ad边在纸内.它由位置甲经乙到丙,且甲、丙都靠近乙.在这下落过程中,线框中感应电流的方向为( )A.abcdaB.adcbaC.从位置甲到乙时,abcda,从位置乙到丙时adcbaD.从位置甲到乙时,adcba,从位置乙到丙时abcda解析:从甲到乙,原磁场方向竖直向下,磁通量减小,感应电流的磁场竖直向下,由右手定则可知感应电流为adcba,同理由乙到丙,原磁场方向竖直向上,磁通量增大,感应电流的磁场竖直向下,方向为adcba,B对.答案:B9.如图所示,A、B是两个完全相同的灯泡,D是理想二极管,L是带铁芯的线圈,其自感系数很大,直流电阻忽略不计.下列说法正确的是( )A.S闭合瞬间,A先亮B.S闭合瞬间,A、B同时亮C.S断开瞬间,B逐渐熄灭D.S断开瞬间,A闪亮一下,然后逐渐熄灭解析:闭合瞬间线圈相当于断路,二极管为反向电压,故电流不走A灯泡,A、B都不亮,故A错误,B错误;开关S断开瞬间B立刻熄灭,由于二极管正向导通,故自感线圈与A形成回路,A闪亮一下,然后逐渐熄灭,故C错误,D正确.答案:D10.如图a,理想变压器原、副线圈的匝数比为2∶1,与副线圈相连的两个灯泡完全相同,闭合电键K后,正确的是( )图a 图bA.电流表示数变小B.电压表示数增大C.变压器的输入功率增大D.如b图所示的交流电每秒钟方向改变50次解析:原线圈输入电压不变,线圈匝数不变,则副线圈电压不变,即电压表示数不变,灯泡电阻不变,则电流表示数不变,故AB错误;当K接通后,两个灯泡并联,增加一个负载,则副线圈功率增大,所以变压器的输入功率增大,故C正确;根据b图可知,周期T=0.02 s,则频率f=50 Hz,交流电每个周期方向改变两次,每秒钟方向改变100次,故D 错误.答案:C二、多项选择题(本大题共4小题,每小题4分,共16分.在每小题给出的四个选项中,有多个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不选的得0分)11.一个称为“千人震”的趣味物理小实验是用一节电动势为1.5 V的新干电池、几根导线、开关和一个用于日光灯上的镇流器,几位做实验的同学手拉手成一排,另一位同学将电池、镇流器、开关用导线将它们和首、尾两位同学两个空着的手相连,如图所示.在开关闭合后再断开时就会使连成一排的同学有触电感觉,则( )A.该实验的原理是镇流器的自感现象B.该实验的原理是1.5 V的电压让人感到触电C.人有触电感觉是在开关断开瞬间D.有触电的感觉是在开关闭合的瞬间解析:当开关闭合后,镇流器与同学们并联,由于电源为1.5 V的新干电池,所以电流很小.当开关断开时,镇流器电流发生变小,从而产生很高的瞬间电压,通过同学们身体有触电的感觉,故AC正确,BD错误.答案:AC12.如图所示的电路中,当半导体材料做成的热敏电阻浸泡到热水中时,电流表示数增大,则说明( )A.在温度越高时,热敏电阻阻值越小B .在温度越高时,热敏电阻阻值越大C .半导体材料温度升高时,导电性能变差D .半导体材料温度升高时,导电性能变好解析:由电流表的变化判断半导体的电阻的变化,温度升高时,由闭合电路欧姆定律可知电路中总电流增大,热敏电阻阻值减小,则总电阻减小,故A 、D 正确.答案:AD13.如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比是10∶1,原线圈输入交变电压u =1002sin 50πt (V),在副线圈中串接有理想电流表和定值电阻R ,电容器并联在电阻R 两端,电阻阻值R =10 Ω,关于电路分析,下列说法中正确的是( )A .电流表示数是1 AB .电流表示数是 2 AC .电阻R 消耗的电功率为10 WD .电容器的耐压值至少是10 2 V解析:由题意知原线圈输入电压有效值为100 V ,所以副线圈电压为10 V ,由于电容器通交流,所以电流表示数大于1 A ,故A 、B 错误;电阻R 消耗的电功率为P =U 2R =10210W =10 W ,故C 正确,副线圈电压最大值为10 2 V ,电容器的耐压值至少是10 2 V ,所以D 正确;故选C 、D.答案:CD14.如图所示,垂直纸面的正方形匀强磁场区域内,有一材料相同、粗细均匀的正方形导体框abcd .现将导体框先后朝两个方向以v 、3v 速度匀速拉出磁场,则导体框在上述两过程中,下列说法正确的是( )A .导体框中产生的感应电流方向相同B .通过导体框截面的电量相同C .导体框中产生的焦耳热相同D .导体框cd 边两端电势差大小相同解析:在两次线框离开磁场的过程中,磁通量都减少,由楞次定律知,感应电流的方向都为逆时针方向,A 正确;两次离开的过程磁通量的变化量相同,根据q =n ΔΦR知通过导体框截面的电量相同,B 正确;产生的焦耳热Q =E 2R t =B 2L 3v R,由于两次的速度不同,故产生的热量不同,C 错误;以速度v 匀速拉出磁场时,cd 切割磁感线,相当于电源,所以导体框cd 边两端电势差大小等于34BLv ,以速度3v 匀速拉出磁场时,导体框cd 边两端电势差大小等于34BLv ,D 正确. 答案:ABD三、非选择题(本题共4小题,共54分.解答题应写出必要的文字说明、方程和重要演算步骤,答案中必须明确写出数值和单位)15.(12分)如图所示,在磁感应强度为B 的匀强磁场中,有一矩形线框abcd ,线框的匝数为N ,电阻为R ,ab =cd =L 1,ad =bc =L 2.线框绕垂直于磁感线的轴OO ′以角速度ω做匀速转动.求:(1)线框中感应电动势的最大值;(2)线框中感应电流的有效值.解析:(1)线框中感应电动势的最大值:E m =2NBL 1ωL 22=NBL 1L 2ω. (2)感应电动势的有效值:E =E m 2, 感应电流的有效值:I =E R =NBL 1L 2ω2R . 答案:(1)NBL 1L 2 ω (2) NBL 1L 2 ω2R16.(12分)如图所示,交流发电机电动势的有效值E =20 V ,内阻不计,它通过一个R =6 Ω的指示灯L 1连接变压器.变压器输出端并联24只彩色小灯泡,每只灯泡都是“6 V 0.25 W ”,灯泡都正常发光,导线电阻不计.求:(1)降压变压器初级、次级线圈匝数比;(2)发电机的输出功率.解析:(1)彩色小灯泡额定电流I L =P U =0.256 A =124A ,次级线圈总电流I 2=24I L =1 A .变压器输入功率等于I 1U 1=I 2U 2=6 W ,变压器原线圈电路中,利用欧姆定律可得E =U 1+I 1R =6I 1+6I 1,代入E 值解得I 1=13 A (I 1=3 A 应舍去,据题意是降压变压器,应I 1<I 2=1 A),所以n 1n 2=I 2I 1=31(2)发电机输出功率P =I 1E =6.67 W.答案:(1)3∶1 (2)6.67 W17.(12分)小明设计的电磁健身器的简化装置如图所示,两根平行金属导轨相距l =0.50 m ,倾角θ=53°,导轨上端串接一个0.05 Ω的电阻.在导轨间长d =0.56 m 的区域内,存在方向垂直导轨平面向下的匀强磁场,磁感应强度B =2.0 T .质量m =4.0 kg 的金属棒CD 水平置于导轨上,用绝缘绳索通过定滑轮与拉杆GH 相连.CD 棒的初始位置与磁场区域的下边界相距s =0.24 m .一位健身者用恒力F =80 N 拉动GH 杆,CD 棒由静止开始运动,上升过程中CD 棒始终保持与导轨垂直.当CD 棒到达磁场上边界时健身者松手,触发恢复装置使CD 棒回到初始位置(重力加速度g =10 m/s 2,sin 53°=0.8,不计其他电阻、摩擦力以及拉杆和绳索的质量).求:(1)CD 棒进入磁场时速度v 的大小;(2)CD 棒进入磁场时所受的安培力F A 的大小;(3)在拉升CD 棒的过程中,健身者所做的功W 和电阻产生的焦耳热Q .解析:(1)CD 棒进入磁场前,由牛顿第二定律,得a =F -mg sin θm=12 m/s 2 进入磁场时CD 棒的速度为:v =2as =2×12×0.24 m/s =2.4 m/s(2)CD 棒进入磁场时产生的感应电动势为:E =Blv ,感应电流为:I =Blv R,所以CD 棒所受安培力F A =BIl =B 2l 2v R=48 N. (3)在拉升CD 棒的过程中,健身者所做的功为:W =F (s +d )=64 J ,由于 F -mg sin θ-F A =0,所以CD 棒进入磁场后做匀速运动,在磁场中的运动时间为:t =d v,则电阻产生的焦耳热为:Q =I 2Rt =26.88 J.答案:(1)2.4 m/s (2)48 N (3)64 J 26.88 J18.(18分) 如图(a)所示,间距为l 、电阻不计的光滑导轨固定在倾角为θ的斜面上.在区域Ⅰ内有方向垂直于斜面的匀强磁场,磁感应强度为B ;在区域Ⅱ内有垂直于斜面向下的匀强磁场,其磁感应强度B t 的大小随时间t 变化的规律如图(b)所示.t =0时刻在轨道上端的金属细棒ab 从如图位置由静止开始沿导轨下滑,同时下端的另一金属细棒cd 在位于区域I 内的导轨上由静止释放.在ab 棒运动到区域Ⅱ的下边界EF 处之前,cd 棒始终静止不动,两棒均与导轨接触良好.已知cd 棒的质量为m 、电阻为R ,ab 棒的质量、阻值均未知,区域Ⅱ沿斜面的长度为2l ,在t =t x 时刻(t x 未知)ab 棒恰进入区域Ⅱ,重力加速度为g .求:图(a) 图(b)(1)通过cd 棒电流的方向和区域Ⅰ内磁场的方向;(2)当ab 棒在区域Ⅱ内运动时,cd 棒消耗的电功率;(3)ab 棒开始下滑的位置离EF 的距离;(4)ab 棒开始下滑至EF 的过程中回路中产生的热量.解析:(1)由右手定则可知通过cd 棒电流的方向为d 到c ;再由左手定则可判断区域Ⅰ内磁场垂直于斜面向上.(2)cd 棒平衡,BIl =mg sin θ,得I =mg sin θBl. cd 棒消耗的电功率P =I 2R ,得P =m 2g 2R sin 2 θB 2l 2. (3)ab 棒在到达区域Ⅱ前做匀加速直线运动,a =F 合m=g sin θ. cd 棒始终静止不动,ab 棒在到达区域Ⅱ前、后,回路中产生的感应电动势不变,则ab 棒在区域Ⅱ中一定做匀速直线运动,可得ΔΦΔt =Blv t ,Bl ·2lt x=Blg sin θ·t x .所以t x = 2lg sin θ. ab 棒在区域Ⅱ中做匀速直线运动的速度v t =2gl sin θ,则ab 棒开始下滑的位置离EF 的距离h =12at 2x +2l =3l .(4)ab 棒在区域Ⅱ中运动的时间t 2=2l v t =2lg sin θ,ab 棒从开始下滑至EF 的总时间:t 总=t x +t 2=2 2lg sin θ.ab 棒从开始下滑至EF 的过程中闭合回路中产生的热量:Q =EIt 总=Blv t It 总=4mgl sin θ.答案:(1)电流方向由d 到c ,区域Ⅰ内的磁场方向为垂直于斜面向上(2)m 2g 2R sin 2 θB 2l 2 (3)3l (4)4mgl sin θ。
2018-2019学年高中物理选修1-1:模块综合测评

2018-2019学年高中物理选修1-1:模块综合测评一、单选题1. 下列设备工作时,没有利用电磁波的是A.移动电话通话B.收音机接收广播电台信号C.电动机通电后正常运转D.雷达发现飞机2. 如图所示,在通有恒定电流的螺线管内有一点P,过P 点的磁感线方向一定是A.从螺线管的N极指向S极B.放在P点的小磁针S极受力的方向C.静止在P点的小磁针N极指的方向D.与螺线管垂直3. 随着科学技术的不断发展,使用“传感器”进行控制的家用电器日益普及,我们日常生活中的空调器和电冰箱都使用了A.压力传感器B.红外线传感器C.生物传感器D.温度传感器4.有一只小型直流电动机和一只白炽灯,它们的铭牌上都标有“220 V40 W”的字样,现将它们并联接在电源电压为220 V的直流电路中,当电路接通后()二、多选题A .在相同的时间内它们发出的热量相同B .在相同的时间内它们消耗的电能相同C .对它们来说,IU =I 2R 都是成立的D .对电动机来说,成立5. 如果家里的微波炉(1000 W)、 电视机(100 W)和洗衣机(400 W)平均每天都工作1 h ,一个月(30天计)的用电量是( )A .10 kW·hB .20 kW·hC .45 kW·hD .40 kW·h6. 在静电场中,下述说法正确的是( )A .正电荷由高电势处运动到低电势处,电势能增加B .正电荷由高电势处运动到低电势处,电势能减小C .负电荷由低电势处运动到高电势处,电势能增加D .负电荷由高电势处运动到低电势处,电势能减小7. 如图所示,金属棒MN 放置在处于匀强磁场中的两条平行金属导轨上,与金属导轨组成闭合回路.当回路通有电流(电流方向如图中所示)时,关于金属棒受到安培力F 的方向和大小,下列说法中正确的有()A .F 方向向右B .F 方向向左C .增大电流,F 增大D .增大磁感应强度,F 减小)下列关于磁感应强度方向的说法中正确的是(8.A.磁感线上某点的切线方向就是该点磁感应强度的方向B.某处磁感应强度的方向是一小段通电导线放在该处时所受磁场力的方向C.小磁针N极的受力方向就是该处磁感应强度的方向D.垂直于磁场放置的通电导线的受力方向就是磁感应强度的方向9. 在以下四幅演示实验图示中,通过实验现象能正确表述实验结论的是( )A.小磁针发生偏转,反映了电流的磁效应B.闭合电键,检流计指针发生偏转,反映了在一定条件下机械能可以转变为电能C.闭合电键,金属棒在导轨上滚动,反映了磁场可以产生能量D.闭合电键,线框转动,说明改变穿过闭合电路的磁通量可以产生感应电流10. 一理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2=11∶5.原线圈与正弦交变电源连接,输入电压u如图所示.副线圈仅接入一个10 Ω的电阻.则( )A.该交变电压的周期是1×10-2 sB.副线圈输出电压的有效值为 VC.输出交变电流的频率为50 HzD.流过电阻的最大电流为A三、填空题四、解答题11. 如图所示,在观察奥斯特实验时,小明注意到置于通电直导线下方小磁针的N 极向纸内偏转小明由此推测:若电子沿着水平方向平行地飞过磁针上方时,小磁针也将发生偏转请你说出小明推测的依据是:____________,你认为磁针的N 极会向______选填“纸内”或”纸外”偏转.12. (1)我们日常生活中照明用的交流电电压随时间变化的图象是________.(2)如图,桌面上放一闭合金属线圈,把一竖立的条形磁铁从位置A 快速移到桌面上的位置B ,则此过程线圈中________(选填“有”或“无”)感应电流.若此实验做了两次,磁铁从位置A 移到位置B 的时间第一次比第二次长,则线圈中产生的感应电动势第一次比第二次________(选填“大”或“小”).13. 如图所示,水平放置的平行金属导轨,表面光滑,宽度L 为1 m ,在其上放一金属棒,棒与导轨垂直,且通有0.5 A 、方向由a 向b 的电流.整个装置放在竖直方向的匀强磁场中.在大小为2 N 、方向水平向右,且与棒垂直的外力F 作用下,金属棒处于静止状态.求:(1)所加磁场的方向;(2)磁感应强度的大小.14. 质量为m的带电小球用细绳系住悬挂于匀强电场中,如图所示,静止时θ角为60°,取g=10 m/s2.问:(1)小球带何种电?(2)若将线烧断,2 s末小球的速度是多大?。
2018_2019学年高二物理模块综合测评选修14108

模块综合测评(时间:60分钟分值:100分)一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分.在每小题给出的四个选项中,第1~8小题只有一个选项正确,第9~12小题有多个选项正确.全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分.)1.关于点电荷,下列表述正确的是( )A.任何带电体都能看作点电荷B.点电荷是实际带电体的理想化模型C.只有带电量很小的带电体才能看作点电荷D.只有质量很小的带电体才能看作点电荷B2.下列措施不是为了防止静电危害的是( )A.油罐车上拖一条与地面接触的铁链B.飞机的机轮上装有搭地线或用导电橡胶做轮胎C.在地毯中夹杂不锈钢纤维D.静电除尘D3.关于电容器的电容,下列说法正确的是( )A.电容器带的电荷量越多,电容越大B.电容器两板间电压越低,其电容越小C.电容器不带电时,其电容为零D.电容器的电容只由它本身特性决定D[电容器的电容是由它本身特性决定的,与电容器的电荷量、两板间电压无关,所以A、B、C错,D项正确.]4.如图1所示,在通有恒定电流的螺线管内有一点P,过P点的磁感线方向一定是( )图1A.从螺线管的N极指向S极B.放在P点的小磁针S极受力的方向C.静止在P点的小磁针N极指的方向D.与螺线管垂直C[由磁场方向的定义可知C正确,B错误;由右手螺旋定则和通电螺线管磁场的分布可知A 、D 错误.]5.随着科学技术的不断发展,使用“传感器”进行控制的家用电器日益普及,我们日常生活中的空调器和电冰箱都使用了( )【导学号:37032122】A .压力传感器B .红外线传感器C .生物传感器D .温度传感器D [空调器和电冰箱都是利用了温度传感器.]6.在各图中,表示磁场B 方向、电流I 方向及电流受力F 方向三者关系正确的是( )A [根据左手定则可判断A 正确.]7.关于雷达的特点,下列说法正确的是( ) A .雷达所用无线电波的波长比长波的波长更长 B .雷达只有连续发射无线电波,才能发现目标 C .雷达的显示屏上可以直接读出障碍物的距离 D .雷达在能见度低的黑夜将无法使用C [雷达所用无线电波是微波波段,波长比短波波长短,A 错误,雷达发射脉冲信号测距离,其结果可从显示屏上直接读出,B 、D 错误,C 正确.]8.当电冰箱的电路接通或断开时,可从附近的收音机中听到“喀喀”的杂音,这是因为( )A .电路通、断时,发出的声音被收音机所接收B .电路通、断时,发出的电流被收音机所接收C .电路通、断时,发出的电磁波被收音机所接收D .电路通、断时,发出的振荡电流被收音机所接收C [当电冰箱的电路接通或断开时,会产生一定频率的电磁波,当被收音机接收到就会听到“喀喀”的杂音.]9.有一只小型直流电动机和一只白炽灯,它们的铭牌上都标有“220 V 40 W”的字样,现将它们并联接在电源电压为220 V 的直流电路中,当电路接通后( )A .在相同的时间内它们发出的热量不相同B .在相同的时间内它们消耗的电能相同C .对它们来说,IU =I 2R 都是成立的D .对电动机来说,IU =U 2R成立AB [铭牌上标出了用电器的额定电压和额定功率,是用电器正常工作时的电压值和消耗的电功率,所以它们相同的时间内消耗的电能相同,B 正确.电动机是非纯电阻,白炽灯是纯电阻,对白炽灯,P =UI =I 2R =U 2R,对电动机,UI >I 2R ,欧姆定律是不适用的,A 正确,C 、D 都错.]10.关于电磁场和电磁波,下列叙述中正确的是( )A .变化的电场能够产生磁场,变化的磁场也能够产生电场B .电磁波和机械波都只能在介质中传播C .电磁波在空间传播时,电磁能也随着一起传播D .电磁波穿过两种介质的分界面时频率会发生改变AC [据麦克斯韦电磁场理论,只要是变化的电场(或磁场)周围一定能产生磁场(或电场),故A 对;电磁波的传播不需要介质,故B 错;波传播的是振动形式和能量,故C 对;电磁波穿过两种介质的分界面时频率不会发生改变,故D 错.正确选项为A 、C.]11.在家庭电路中,下列接法正确的是( ) A .电冰箱使用两孔插座接入电路 B .家用电器采用并联连接 C .家庭电路接入220 V 交流电 D .电路接入漏电保护开关 BCD12.如图2所示是一种油箱内油面高度检测装置的示意图.图中油量表由电流表改装而成,金属杠杆的一端接浮标,另一端触点O 接滑动变阻器R .当油箱内油面下降时,下列分析正确的有( )图2A .触点O 向下滑动B .触点O 向上滑动C .电路中的电流增大了D .电路中的电流减小了BD [当滑箱内油面下降时,浮标下降,由杠杆可以看出触点O 向上滑动,变阻器R 的阻值变大,电流减小,所以选项BD 正确.]二、非选择题(本题共6小题,共52分)13.(6分)在电场中P 点放一个电荷量为4×10-9C 的点电荷,它受到的电场力为2×10-4N ,则P 点的场强为________N/C.把放在P 点的点电荷的电荷量减为2×10-9C ,则P 点的场强为________N/C.把该点的点电荷移走,P 点的场强又为________N/C.【导学号:37032123】【解析】 根据场强的定义式得E =F /q =5×104N/C ,电场中某点的电场强度与试探电荷的大小、有没有试探电荷没有关系,它是由电场本身决定的,所以该点的电场强度不变.【答案】 5×1045×1045×10414.(8分)(1)有一段长度为5 cm 的导线垂直放置在匀强磁场中,当导线通过的电流是1 A 时,受到的安培力为0.01 N ,则该磁场的磁感应强度B =________T ;若将该导线平行磁场放置,则导线所受的安培力F =________N.(2)汽车发动时需要用电动机启动,如果汽车发动时,蓄电池放电电流是15 A ,持续时间是3 s .汽车发动后,蓄电池充电的电流是0.45 A ,那么充电时间至少应该是________秒才能补偿放电的电荷量?【解析】 (1)B =FIL=0.2 T ,若I ∥B ,则F =0. (2)由Q =I 1t 1=I 2t 2解得:t 2=I 1t 1I 2=15×30.45s =100 s. 【答案】 (1)0.2 0 (2)100 s15.(8分)有一个100 匝的线圈,总电阻为10 Ω,在0.2 s 内垂直穿过线圈平面的磁通量从0.02 Wb 均匀增加到0.1 Wb.问:(1)这段时间内线圈中产生的平均感应电动势为多少伏? (2)通过线圈的平均感应电流为多少安? 【解析】 (1)由法拉第电磁感应定律可得E 感=n ΔΦ/Δt代入数据得E 感=40 V. (2)由欧姆定律可得I =E 感/R代入数据得I =4 A .【答案】 (1)40 V (2)4 A16.(10分)质量为m 的带电小球用细绳系住悬挂于匀强电场中,如图3所示,静止时θ角为60°,取g =10 m/s 2.求:图3(1)小球带何种电?(2)若将线烧断,2 s 末小球的速率是多大?【解析】 (1)由小球受到的电场力向左可判定:带负电.(2)线烧断前小球静止;线断后沿线的方向做初速为0的匀加速直线运动. 由牛顿第二定律得:mg /cos 60°=ma代入数据解得:a =2g v =at =40 m/s.【答案】 (1)负电 (2)40 m/s17.(10分)如图4所示,水平放置的平行金属导轨,表面光滑,宽度L 为1 m ,在其上放一金属棒,棒与导轨垂直,且通有0.5 A 、方向由a 向b 的电流.整个装置放在竖直方向的匀强磁场中.在大小为2 N 、方向水平向右且与棒垂直的外力F 作用下,金属棒处于静止状态.求:图4(1)所加磁场的方向; (2)磁感应强度的大小.【导学号:37032124】【解析】 (1)安培力方向水平向左,由左手定则判定磁场方向竖直向下. (2)F 安=BIL由平衡条件:F 安=F 得B =F IL =20.5×1T =4 T. 【答案】 (1)磁场方向竖直向下 (2)4 T18.(10分)如图5所示是一种触电保安器,变压器A 处用相线和零线双股平行绕制成线圈,然后接到用电器.B 处有一个输出线圈.一旦线圈中有电流,经放大后便能推动继电器J 切断电源.试说明:图5(1)为什么多开灯不会使保安器切断电源?(2)为什么有人“手—地”触电保安器会切断电源?(3)该保安器能不能为双手“相线—零线”触电保安?为什么?【答案】(1)变压器A线圈因双股并绕,正向电流与反向电流产生的磁性相互抵消,多开灯、少开灯都如此.所以线圈B中无感应电流,保安器的控制开关J不工作,不会自动切断电源.(2)当人“手—地”触电时,相线中电流有一部分直接通过人体流入大地,不从A线圈中回流,保安器铁芯中有磁通量变化,B线圈有电流输出,保安器开关J工作,自动切断电源.(3)“相线—零线”触电时,与多打开几盏电灯情况相似,A线圈中正、反向电流总是相等,不引起磁通量变化,保安器不能自动切断电源,不起保安作用.。
2018-2019学年高中物理模块综合试卷(一) ---精校 Word版含答案

模块综合试卷(一)(时间:90分钟 满分:100分)一、选择题(本题共12小题,共40分.1~8题为单选题,每小题3分,9~12题为多选题,全部选对得4分,有选对但不全的得2分,有选错的得0分)1.(2018·山东德州市高一下期末)比值定义法,就是在定义一个物理量的时候采取比值的形式定义.用比值法定义的物理概念在物理学中占有相当大的比例.下列不属于比值定义法的是( ) A.φ=E p qB.E =F qC.C =Q UD.I =U R答案 D2.点电荷A 和B ,分别带正电和负电,电荷量分别为+4Q 和-Q ,如图1所示,在AB 连线上,电场强度为零的地方在( )图1A.B 左侧B.A 右侧C.A 和B 之间D.A 的右侧及B 的左侧 答案 A解析 在B 点左侧有一点,+4Q 的电荷在该点产生的电场向左,-Q 的电荷在该点产生的电场向右,二者场强大小相等,合场强为零,故选A.3.A 、B 是某电场中一条电场线上的两点,一正电荷仅在静电力作用下,沿电场线从A 点运动到B 点,速度-时间图象如图2所示,则( )图2A.E A >E BB.E A <E BC.φA =φBD.φA >φB答案 A解析 根据v -t 图象,速度减小且加速度越来越小,说明正电荷逆着电场线运动,由电势低的点移向电势高的点,且静电力越来越小,即电场变弱,故选项A 正确,B 、C 、D 错误.4.(2018·山东济宁市高一下期末)如图3所示的电路中,U =90 V ,滑动变阻器R 2的最大值为200 Ω,R 1=100 Ω.当滑片P 滑至R 2的中点时,a 、b 两端的电压为( )图3A.30 VB.45 VC.60 VD.75 V 答案 A解析 P 位于中点时R 并=50 Ω,干路中电流I =U R 22+R 并=90100+50 A =0.6 A ,U ab =IR 并=0.6×50 V =30 V ,选项A 正确.5.(2018·山东菏泽市高一下期末)如图4所示为“探究影响平行板电容器电容的因素”的实验装置,下列说法正确的是( )图4A.保持开关S 闭合,将A 、B 两极板分开些,指针张角增大B.先闭合再断开开关S 后,将A 、B 两极板靠近些,指针张角减小C.先闭合再断开开关S 后,减小A 、B 两极板的正对面积,指针张角减小D.保持开关S 闭合,将变阻器滑动触头向右移动,指针张角增大 答案 B6.在温控电路中,通过热敏电阻阻值随温度的变化可实现对电路相关物理量的控制作用,如图5所示电路,R 1为定值电阻,R 2为半导体热敏电阻(温度越高电阻越小),C 为电容器,当环境温度降低时( )图5A.电压表的读数减小B.电容器C 的带电荷量增大C.电容器C 两板间的电场强度减小D.R 1消耗的功率增大 答案 B解析 当环境温度降低时,R 2的阻值增大,则总电阻增大,总电流减小,则内电压减小,路端电压变大,电压表的读数增大,选项A 错误;R 1两端的电压减小,R 2两端的电压增大,即电容器两端的电压增大,由Q =CU 知,电容器C 的带电荷量增大,选项B 正确;由E =Ud ,知电容器C 两板间的电场强度增大,选项C 错误;总电流减小,所以R 1消耗的功率减小,选项D 错误.7.如图6所示,从F 处释放一个无初速度的电子(重力不计)向B 板方向运动,下列说法错误的是(设电源电动势为U )( )图6A.电子到达B 板时的动能是UeB.电子从B 板到达C 板动能变化量为零C.电子到达D 板时动能是3UeD.电子在A 板和D 板之间做往复运动 答案 C解析 电子在AB 之间做匀加速运动,且eU =ΔE k ,选项A 正确;电子在BC 之间做匀速运动,选项B 正确;在CD 之间做匀减速运动,到达D 板时,速度减为零,然后电子反向运动,在A 板与D 板之间做往复运动,选项C 错误,选项D 正确.8.在光滑绝缘水平面的P 点正上方O 点固定了一电荷量为+Q 的正点电荷,在水平面上的N 点,由静止释放质量为m 、电荷量为-q 的负检验电荷,该检验电荷经过P 点时速度为v ,图7中θ=60°,规定电场中P 点的电势为零,则在+Q 形成的电场中( )图7A.N 点电势高于P 点电势B.P 点电场强度大小是N 点的2倍C.N 点电势为-m v 22qD.检验电荷在N 点具有的电势能为-12m v 2答案 C解析 根据顺着电场线方向电势降低可知,M 点的电势高于N 点的电势,而M 、P 两点的电势相等,则N 点电势低于P 点电势,故A 错误.P 点电场强度大小是E P =k Qr P 2,N 点电场强度大小是E N =k Qr N 2,则E P ∶E N =r N 2,∶r P 2,=(2r P )2∶r P 2=4∶1,故B 错误.根据动能定理得:检验电荷由N 到P 的过程:-q (φN -φP )=12m v 2,由题,P 点的电势为零,即φP =0,解得,N点的电势φN =-m v 22q ,故C 正确.检验电荷在N 点具有的电势能为E p =-qφN =12m v 2,故D 错误.9.如图8所示,真空中固定两个等量异号点电荷+Q 、-Q ,图中O 是两电荷连线的中点,a 、b 两点与+Q 的距离相等,c 、d 是两电荷连线垂直平分线上的两点,bcd 构成一个等腰三角形.则下列说法正确的是( )图8A.a 、b 两点的电场强度相同B.c 、d 两点的电势相同C.将电子由b 移到c 的过程中电场力做正功D.质子在b 点的电势能比在O 点的电势能大 答案 BD解析 根据等量异种点电荷的电场分布可知:c 、O 、d 三点等电势,故B 正确;a 、b 两点场强大小、方向均不同,故A 错误;由于φb >φc ,电子从b 到c 电场力做负功,故C 错误;φb >φO ,质子从b 到O 电场力做正功,电势能减小,故质子在b 点的电势能较大,故D 正确. 10.把一个电荷量为1 C 的正电荷从电势为零的O 点移到电场内的M 点,外力克服电场力做功5 J ,若把这个电荷从N 点移到O 点,电场力做功则为6 J ,那么( ) A.M 点的电势是-5 V B.N 点的电势是6 VC.M 、N 两点的电势差为+11 VD.M 、N 两点的电势差为-1 V 答案 BD解析 外力克服电场力做功5 J ,即电场力做功-5 J ,由公式U =W q ,求出U OM =-51 V =-5 V ,U OM =φO -φM ,则M 点的电势φM =5 V ,同理求出N 点电势φN =6 V ,M 、N 两点的电势差U MN =φM -φN =-1 V ,故B 、D 正确,A 、C 错误.11.(2018·山东德州市高一下期末)在如图9所示的电路中,E 为电源,其内阻为r ,R 1为定值电阻(R 1>r ),R 2为电阻箱,R 3为光敏电阻,其阻值大小随所受照射光强度的增大而减小,V 为理想电压表,A 为理想电流表,闭合开关后,下列说法正确的是( )图9A.用光照射R 3,电流表示数变大B.用光照射R 3,电压表示数变小C.将变阻箱R 2阻值变大,电流表示数变大D.将变阻箱R 2阻值变大,电压表示数变小 答案 ACD12.如图10所示,直线①表示某电源的路端电压与电流的关系图象,曲线②表示该电源的输出功率与电流的关系图象,则下列说法正确的是( )图10A.电源电动势约为50 VB.电源的内阻约为253ΩC.电流为2.5 A 时,外电路的电阻约为15 ΩD.输出功率为120 W 时,输出电压约为30 V 答案 ACD解析 根据闭合电路欧姆定律,电源的输出电压U =E -Ir ,对照U -I 图象,当I =0时,E =U =50 V ,故A 正确;U -I 图象斜率的绝对值表示内阻,故r =⎪⎪⎪⎪ΔU ΔI =50-206 Ω=5 Ω,故B 不正确;电流为2.5 A 时,外电阻R =EI -r =15 Ω,故C 正确;输出功率为120 W 时,对照P -I 图象,电流约为4 A ,再对照U -I 图象,输出电压约为30 V ,故D 正确.二、实验题(本题3小题,共18分)13.(4分)(2018·山东滨州市高一下期末)如图11所示为多用电表示意图,其中A、B、C为三个可调节的部件.该同学在实验室中用它测量一阻值约3 kΩ的电阻.他测量的操作步骤如下:图11(1)调节可调部件A,使电表指针指向(选填“电阻”或“电流”)为零的位置,此过程为机械调零.(2)调节可调部件B,使它的尖端指向倍率的欧姆挡.(3)将红、黑表笔分别插入正、负插孔中,两表笔短接,调节可动部件C,使电表指针指向欧姆零刻度位置,此过程为欧姆调零.(4)若电表读数如图所示,则该待测电阻的阻值是.答案(1)电流(2)×100(4)2 700 Ω或2.7 kΩ14.(6分)某同学测定一个圆柱体的电阻.(1)按如图12连接电路后,实验操作如下:a.将滑动变阻器R1的阻值置于最(填“大”或“小”);将S2拨向接点1,闭合S1,调节R1,使电流表示数为I0;b.将电阻箱R2的阻值调至最(填“大”或“小”),S2拨向接点2;保持R1不变,调节R2,使电流表示数仍为I0,此时R2阻值为1 280 Ω;(2)由此可知,圆柱体的电阻为Ω.图12答案(1)a.大 b.大(2)1 28015.(8分)某同学用如图13所示的电路测量欧姆表的内阻和电源电动势(把欧姆表看成一个电源,且已选定倍率并进行了欧姆调零).实验器材的规格如下: 电流表A 1(量程200 μA ,内阻R 1=300 Ω); 电流表A 2(量程30 mA ,内阻R 2=5 Ω); 定值电阻R 0=9 700 Ω;滑动变阻器R (阻值范围0~500 Ω).闭合开关S ,移动滑动变阻器的滑动触头至某一位置,读出电流表A 1和A 2的示数分别为I 1和I 2.多次改变滑动触头的位置,得到的数据见下表:图13(1)依据表中数据,作出I 1-I 2图线如图14所示;据图可得,欧姆表内电源的电动势为E = V ,欧姆表内阻为r = Ω.(结果保留3位有效数字)图14(2)若某次电流表A 1的示数是114 μA ,则此时欧姆表的示数约为 Ω.(结果保留3位有效数字)答案 (1)1.50(1.48~1.52) 15.2(15.0~15.4) (2)48.1(47.5~48.5)解析 (1)根据闭合电路欧姆定律有: E =I 1(R 1+R 0)+(I 1+I 2)r所以I 1=-r R 1+R 0+r I 2+ER 1+R 0+r由题图可知斜率k =ΔI 1ΔI 2=-1.52×10-3,截距b =1.5×10-4 A即r R 1+R 0+r=1.52×10-3,E R 1+R 0+r=1.5×10-4 A解得E ≈1.50 V ,r ≈15.2 Ω.(2)由题图可知当I 1=114 μA 时,I 2=23.7 mA 所以R 外=I 1(R 0+R 1)I 2≈48.1 Ω,则此时欧姆表示数约为48.1 Ω. 三、计算题(本题4小题,共42分)16.(8分)如图15所示,电源的电动势是6 V ,内阻是0.5 Ω,小电动机M 的线圈电阻为0.5 Ω,限流电阻R 0为3 Ω,若理想电压表的示数为3 V ,试求:图15(1)电源的功率和电源的输出功率;(2)电动机消耗的功率和电动机输出的机械功率. 答案 (1)6 W 5.5 W (2)2.5 W 2 W 解析 (1)电路中电流I =IR 0=UR 0R 0=1 A ; 电源的功率P E =IE =6 W ; 内电路消耗的功率P r =I 2r =0.5 W ; 电源的输出功率P 出=P E -P r =5.5 W. (2)电动机分压U M =E -Ir -UR 0=2.5 V ; 电动机消耗的功率P M =IU M =2.5 W ; 热功率P 热=I 2r M =0.5 W ;电动机输出的机械功率P 机=P M -P 热=2 W.17.(10分)(2018·山师附中高一下期末)如图16所示的电路中,两平行金属板A 、B 水平放置,两板间距离d =40 cm ,电源电动势E =10 V ,内电阻r =1 Ω,定值电阻R =8 Ω.闭合开关S ,待电路稳定后,将一带负电的小球从B 板小孔以初速度v 0=3 m /s 竖直向上射入板间.已知小球带电荷量q =1×10-2 C ,质量m =2×10-2 kg ,不考虑空气阻力.(g 取10 m/s 2)图16(1)要使小球在A 、B 板间向上匀速运动,则滑动变阻器接入电路的阻值为多大?(2)若小球带正电,只改变滑动变阻器滑片位置,其他量不变,那么,A 、B 板间电压为多大时,小球恰能到达A 板?此时电源输出功率是多大? 答案 (1)36 Ω (2)1 V 9 W 解析 (1)由平衡条件得mg =qU ABd解得:U AB =8 V U 滑=U AB =8 V I =E -U 滑R +r =29A滑动变阻器电阻:R 滑=U 滑I =36 Ω.(2)由动能定理:-mgd -qU AB ′=0-12m v 02得U AB ′=1 V I ′=E -U AB ′R +r=1 A电源输出功率:P =EI ′-I 2′r =9 W.18.(12分)(2018·山东淄博市高一下期末)如图17所示,一根光滑绝缘细杆与水平面成α=30°角倾斜固定.细杆的一部分处在场强方向水平向右的匀强电场中,场强E =2×104 N/C.在细杆上套有一个带电荷量为q =- 3×10-5 C 、质量为m =3×10-2 kg 的小球.现使小球从细杆的顶端A 由静止开始沿杆滑下,并从B 点进入电场,小球在电场中滑至最远处的C 点.已知AB 间距离x 1=0.4 m ,g =10 m/s 2.求:图17(1)小球在B 点的速度v B 的大小; (2)小球进入电场后滑行的最大距离x 2;(3)试画出小球从A 点运动到C 点过程的v -t 图象. 答案 (1)2 m/s (2)0.4 m (3)见解析解析 (1)小球在AB 段滑动过程中做匀加速运动.由机械能守恒得 mgx 1sin α=12m v B 2,可得v B =2 m/s.(2)小球进入匀强电场后,在电场力和重力的作用下做匀减速运动,由牛顿第二定律qE cos α-mg sin α=ma 2,得a 2=5 m/s 2,小球进入电场后还能滑行到最远处C 点,v B 2=2a 2x 2,得:x 2=0.4 m.(3)小球从A 到B 和从B 到C 的两段位移的平均速度分别为v AB =0+v B 2,v BC =v B +02,则小球从A 到C 的平均速度为v B2x 1+x 2=v B2t ,可得t =0.8 s ,v -t 图象如图所示,19.(12分)(2018·山东济南市高一下期末)如图18甲所示,在真空中足够大的绝缘水平地面上,一个质量为m =0.2 kg 、带电荷量为q =+2.0×10-6 C 的小物块处于静止状态,小物块与地面间的动摩擦因数μ=0.1.从 t =0时刻开始,空间加上一个如图乙所示的场强大小和方向呈周期性变化的电场(取水平向右为正方向,g 取10 m/s 2),求:图18(1)0~2 s 与2~4 s 内的加速度大小; (2)9 s 末小物块的速度大小; (3)9 s 内小物块的位移大小.答案 (1)2 m /s 2 2 m/s 2 (2)2 m/s (3)17 m 解析 (1)设0~2 s 内小物块的加速度为a 1 由牛顿第二定律得 E 1q -μmg =ma 1 即a 1=E 1q -μmg m=2 m/s 22~4 s 内小物块的加速度为a 2,由牛顿第二定律得 E 2q -μmg =ma 2即a 2=E 2q -μmg m=-2 m/s 2 (2)2 s 末的速度为v 2=a 1t 1=4 m/s4 s 末的速度为v 4=0小物块做周期为4 s 的加速和减速运动,第9 s 末的速度为v 9=2 m/s(3)0~2 s 内物块的位移x 1=12a 1t 12=4 m 2~4 s 内位移x 2=x 1=4 m9 s 内小物块的位移大小,可以看做是上述2个周期加上x ′=12a 1t ′2=1 m 所求位移为x =2(x 1+x 2)+x ′解得x =17 m.。
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模块综合测评
(时间:60分钟分值:100分)
一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分.在每小题给出的四个选项中,第1~8小题只有一个选项正确,第9~12小题有多个选项正确.全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分.)..
1.关于点电荷,下列表述正确的是( )
A.任何带电体都能看作点电荷
B.点电荷是实际带电体的理想化模型
C.只有带电量很小的带电体才能看作点电荷
D.只有质量很小的带电体才能看作点电荷
B
2.下列措施不是为了防止静电危害的是( )
A.油罐车上拖一条与地面接触的铁链
B.飞机的机轮上装有搭地线或用导电橡胶做轮胎
C.在地毯中夹杂不锈钢纤维
D.静电除尘
D
3.关于电容器的电容,下列说法正确的是( )
A.电容器带的电荷量越多,电容越大
B.电容器两板间电压越低,其电容越小
C.电容器不带电时,其电容为零
D.电容器的电容只由它本身特性决定
D[电容器的电容是由它本身特性决定的,与电容器的电荷量、两板间电压无关,所以A、B、C错,D项正确.]
4.如图1所示,在通有恒定电流的螺线管内有一点P,过P点的磁感线方向一定是( )
图1
A.从螺线管的N极指向S极
B.放在P点的小磁针S极受力的方向
C.静止在P点的小磁针N极指的方向
D.与螺线管垂直
C[由磁场方向的定义可知C正确,B错误;由右手螺旋定则和通电螺线管磁场的分布
可知A 、D 错误.]
5.随着科学技术的不断发展,使用“传感器”进行控制的家用电器日益普及,我们日常生活中的空调器和电冰箱都使用了( )
【导学号:37032122】
A .压力传感器
B .红外线传感器
C .生物传感器
D .温度传感器
D [空调器和电冰箱都是利用了温度传感器.]
6.在各图中,表示磁场B 方向、电流I 方向及电流受力F 方向三者关系正确的是( )
A [根据左手定则可判断A 正确.]
7.关于雷达的特点,下列说法正确的是( )
A .雷达所用无线电波的波长比长波的波长更长
B .雷达只有连续发射无线电波,才能发现目标
C .雷达的显示屏上可以直接读出障碍物的距离
D .雷达在能见度低的黑夜将无法使用
C [雷达所用无线电波是微波波段,波长比短波波长短,A 错误,雷达发射脉冲信号测距离,其结果可从显示屏上直接读出,B 、
D 错误,C 正确.]
8.当电冰箱的电路接通或断开时,可从附近的收音机中听到“喀喀”的杂音,这是因为( )
A .电路通、断时,发出的声音被收音机所接收
B .电路通、断时,发出的电流被收音机所接收
C .电路通、断时,发出的电磁波被收音机所接收
D .电路通、断时,发出的振荡电流被收音机所接收
C [当电冰箱的电路接通或断开时,会产生一定频率的电磁波,当被收音机接收到就会听到“喀喀”的杂音.]
9.有一只小型直流电动机和一只白炽灯,它们的铭牌上都标有“220 V 40 W”的字样,现将它们并联接在电源电压为220 V 的直流电路中,当电路接通后( )
A .在相同的时间内它们发出的热量不相同
B .在相同的时间内它们消耗的电能相同
C .对它们来说,IU =I 2
R 都是成立的 D .对电动机来说,IU =U 2R
成立
AB [铭牌上标出了用电器的额定电压和额定功率,是用电器正常工作时的电压值和消耗的电功率,所以它们相同的时间内消耗的电能相同,B 正确.电动机是非纯电阻,白炽灯
是纯电阻,对白炽灯,P =UI =I 2
R =U 2R ,对电动机,UI >I 2R ,欧姆定律是不适用的,A 正确,C 、D 都错.]10.关于电磁场和电磁波,下列叙述中正确的是( )
A .变化的电场能够产生磁场,变化的磁场也能够产生电场
B .电磁波和机械波都只能在介质中传播
C .电磁波在空间传播时,电磁能也随着一起传播
D .电磁波穿过两种介质的分界面时频率会发生改变
AC [据麦克斯韦电磁场理论,只要是变化的电场(或磁场)周围一定能产生磁场(或电场),故A 对;电磁波的传播不需要介质,故B 错;波传播的是振动形式和能量,故C 对;电磁波穿过两种介质的分界面时频率不会发生改变,故D 错.正确选项为A 、C.]
11.在家庭电路中,下列接法正确的是( )
A .电冰箱使用两孔插座接入电路
B .家用电器采用并联连接
C .家庭电路接入220 V 交流电
D .电路接入漏电保护开关
BCD
12.如图2所示是一种油箱内油面高度检测装置的示意图.图中油量表由电流表改装而成,金属杠杆的一端接浮标,另一端触点O 接滑动变阻器R .当油箱内油面下降时,下列分析正确的有( )
图2
A .触点O 向下滑动
B .触点O 向上滑动
C .电路中的电流增大了
D .电路中的电流减小了
BD [当滑箱内油面下降时,浮标下降,由杠杆可以看出触点O 向上滑动,变阻器R 的阻值变大,电流减小,所以选项BD 正确.]
二、非选择题(本题共6小题,共52分)
13.(6分)在电场中P 点放一个电荷量为4×10-9C 的点电荷,它受到的电场力为2×10-4N ,则P 点的场强为________N/C.把放在P 点的点电荷的电荷量减为2×10-9
C ,则P 点的
场强为________N/C.把该点的点电荷移走,P 点的场强又为________N/C.
【导学号:37032123】
【解析】 根据场强的定义式得E =F /q =5×104N/C ,电场中某点的电场强度与试探电荷的大小、有没有试探电荷没有关系,它是由电场本身决定的,所以该点的电场强度不变.
【答案】 5×104 5×104 5×104
14.(8分)(1)有一段长度为5 cm 的导线垂直放置在匀强磁场中,当导线通过的电流是1 A 时,受到的安培力为0.01 N ,则该磁场的磁感应强度B =________T ;若将该导线平行磁场放置,则导线所受的安培力F =________N.
(2)汽车发动时需要用电动机启动,如果汽车发动时,蓄电池放电电流是15 A ,持续时间是3 s .汽车发动后,蓄电池充电的电流是0.45 A ,那么充电时间至少应该是________秒才能补偿放电的电荷量?
【解析】 (1)B =F IL =0.2 T ,若I ∥B ,则F =0.
(2)由Q =I 1t 1=I 2t 2解得:t 2=I 1t 1I 2=15×30.45
s =100 s. 【答案】 (1)0.2 0 (2)100 s
15.(8分)有一个100 匝的线圈,总电阻为10 Ω,在0.2 s 内垂直穿过线圈平面的磁通量从0.02 Wb 均匀增加到0.1 Wb.问:
(1)这段时间内线圈中产生的平均感应电动势为多少伏?
(2)通过线圈的平均感应电流为多少安?
【解析】 (1)由法拉第电磁感应定律可得
E 感=n ΔΦ/Δt
代入数据得E 感=40 V.
(2)由欧姆定律可得
I =E 感/R
代入数据得
I =4 A .
【答案】 (1)40 V (2)4 A
16.(10分)质量为m 的带电小球用细绳系住悬挂于匀强电场中,如图3所示,静止时θ角为60°,取g =10 m/s 2
.求:
图3
(1)小球带何种电?
(2)若将线烧断,2 s 末小球的速率是多大?
【解析】 (1)由小球受到的电场力向左可判定:带负电.
(2)线烧断前小球静止;线断后沿线的方向做初速为0的匀加速直线运动.
由牛顿第二定律得:
mg /cos 60°=ma
代入数据解得:
a =2g v =at =40 m/s.
【答案】 (1)负电 (2)40 m/s
17.(10分)如图4所示,水平放置的平行金属导轨,表面光滑,宽度L 为1 m ,在其上放一金属棒,棒与导轨垂直,且通有0.5 A 、方向由a 向b 的电流.整个装置放在竖直方向的匀强磁场中.在大小为2 N 、方向水平向右且与棒垂直的外力F 作用下,金属棒处于静止状态.求:
图4
(1)所加磁场的方向;
(2)磁感应强度的大小.
【导学号:37032124】
【解析】 (1)安培力方向水平向左,由左手定则判定磁场方向竖直向下.
(2)F 安=BIL
由平衡条件:F 安=F 得
B =F IL =20.5×1
T =4 T. 【答案】 (1)磁场方向竖直向下 (2)4 T
18.(10分)如图5所示是一种触电保安器,变压器A 处用相线和零线双股平行绕制成线圈,然后接到用电器.B 处有一个输出线圈.一旦线圈中有电流,经放大后便能推动继电器J 切断电源.试说明:
图5
(1)为什么多开灯不会使保安器切断电源?
(2)为什么有人“手—地”触电保安器会切断电源?
(3)该保安器能不能为双手“相线—零线”触电保安?为什么?
【答案】(1)变压器A线圈因双股并绕,正向电流与反向电流产生的磁性相互抵消,多开灯、少开灯都如此.所以线圈B中无感应电流,保安器的控制开关J不工作,不会自动切断电源.
(2)当人“手—地”触电时,相线中电流有一部分直接通过人体流入大地,不从A线圈中回流,保安器铁芯中有磁通量变化,B线圈有电流输出,保安器开关J工作,自动切断电源.
(3)“相线—零线”触电时,与多打开几盏电灯情况相似,A线圈中正、反向电流总是相等,不引起磁通量变化,保安器不能自动切断电源,不起保安作用.。