高中物理(鲁科版选修1-1)学业分层测评：第4章 第3节 电能的生产与利用 第4节 电和磁的完美统一
高中物理(鲁科版选修1-1)：第4章 章末综合测评
(分值：100分时间：60分钟)一、选择题(本题共8个小题，每小题6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6分，选不全的得3分，有选错或不答的得0分．)1．如图1所示，电流表与螺线管组成闭合电路，以下关于电流表指针偏转情况的陈述正确的是( )图1A．磁铁快速插入螺线管时比慢速插入螺线管时电流表指针偏转大B．磁铁快速插入螺线管和慢速插入螺线管，磁通量变化相同，故电流表指针偏转相同C．磁铁放在螺线管中不动时螺线管中的磁通量最大，所以电流表指针偏转最大D．将磁铁从螺线管中拉出时，磁通量减小，所以电流表指针偏转一定减小【解析】电流表指针的偏转角度是由螺线管产生的感应电动势大小决定的，而感应电动势的大小取决于磁通量的变化率，所以答案是A.【答案】A生变化，根据法拉第电磁感应定律，在副线圈上产生感应电动势，故C 正确；原线圈中的电能转化为磁场能又转化为副线圈中的电能，原、副线圈通过磁场联系在一起，故D错误．【答案】C5.如图2所示，半径为r的n匝线圈套在边长为L的正方形abcd 之外，匀强磁场局限在正方形区域内且垂直穿过正方形，当磁感应强度以的变化率均匀变化时，线圈中产生感应电动势大小为( ) 【导学号：18152098】图2A．πr2 B．L2ΔBΔtC．nπr2 D．nL2ΔBΔt【解析】根据法拉第电磁感应定律，线圈中产生的感应电动势的大小E＝n＝nL2.【答案】D6．用实验验证电磁波存在的科学家是( )A．法拉第B．奥斯特C．赫兹D．麦克斯韦【解析】麦克斯韦预言电磁波的存在，赫兹用实验验证电磁波的存在，故C正确．【答案】C二、非选择题(本题共4个小题，共52分，解答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得分．有数值计算的题，答案中应明确写出数值和单位．)9．(12分)如图3为穿过某线圈的磁通量随时间变化的Φt图象，已知线圈匝数为10匝，则0～2 s线圈中产生的感应电动势大小为________ V,2～6 s线圈中产生的感应电动势大小为________V,6～8 s线圈中产生的感应电动势大小为________ V. 【导学号：18152099】图3【解析】0～2 s，ΔΦ1＝2 Wb，E1＝n＝10× V＝10 V；2～6 s，ΔΦ2＝0，E2＝0；6～8 s，ΔΦ3＝－2 Wb－2 Wb＝－4 Wb，E3＝n ＝10× V＝20 V.【答案】10 0 2010．(10分)从发电厂输出的电功率为220 kW，输电线的总电阻为0.25 Ω.若输送电压为1.1 kV，输电线上损失的电功率为________W；保持输送功率不变，要使输电线上损失的电功率不超过100 W，输送电压至少为________V.【解析】由P损＝I2R P＝IU，得P损＝()2R＝1×104 W，由P损′＝()2R，得U′＝P＝1.1×104 V.【答案】1×104 1.1×10411．(14分)收音机中的变压器，原线圈有1 210匝，接在220 V 的交流电源上，要得到6 V、2.2 A的输出电压和电流．求：(1)副线圈的匝数；(2)变压器的输入功率．【解析】(1)由＝，得n2＝＝匝＝33 匝．(2)由P＝IU得P出＝2.2×6 W＝13.2 W根据P入＝P出，即P入＝13.2 W.【答案】(1)33匝(2)13.2 W12．(16分)如图4所示，水平U形光滑框架，宽度L＝1 m，电阻忽略不计，导体棒ab的质量m＝0.2 kg，电阻R＝0.5 Ω，匀强磁场的磁感应强度B＝0.2 T，方向垂直框架向上．现用F＝1 N的拉力由静止开始向右拉ab棒，当ab棒的速度达到2 m/s时，求：图4(1)ab棒产生的感应电动势的大小；(2)ab棒所受安培力的大小和方向；(3)ab棒的加速度的大小和方向．【导学号：18152100】【解析】(1)ab棒产生的感应电动势的大小E＝BLv＝0.2×1×2 V＝0.4 V.。
电能的生产与利用-鲁科版选修1-1教案
电能的生产与利用-鲁科版选修1-1教案一、教学目标1.了解电的概念及其生产方式；2.了解电能的特点和基本单位；3.掌握电能的转化、传输和利用方法；4.能够运用所学知识解释和说明电的应用；5.培养学生的实验探究能力和创新思维。
二、教学内容1. 电的概念1.1 定义电是指电荷在导体内的传导运动，与电相关的有电荷、电场、电势、电流、电压、电阻等概念。
1.2 电的生产电的生产主要有化石燃料发电、水力发电、核能发电和太阳能发电等方式。
2. 电能的特点电能具有易于传输、易于控制、功率密度高、使用灵活等特点。
3. 电能的基本单位电能的基本单位是焦耳，它表示1秒钟内功率为1瓦的能量。
4. 电能的转化电能可以转化为其他形式的能量，如机械能、热能等。
5. 电能的传输和利用电能的传输主要有直流输电、交流输电和蓄电池储存等方式。
电能的利用主要有照明、加热、动力、通讯、计算机等方面。
本节课的教学方法为“情境教学法”和“探究式学习法”。
在讲授和解释的基础上，通过实验和观察，引导学生自己分析和总结相关概念和原理。
四、教学过程1. 导入环节：电的概念教师通过简单的实验和图片引导学生了解电的概念。
2. 学习环节2.1 电能的特点和基本单位通过教师讲授和实验，让学生了解电能的特点和基本单位。
2.2 电能的转化教师通过电机和灯泡等实验器材，让学生了解电能转化为其他能量的原理。
2.3 电能的传输和利用教师通过图片和视频等多媒体资源，让学生了解电能的传输和利用方式，并探究电能在生活中的应用。
3. 结束环节教师回顾本节课的教学内容，提醒学生本节课需要掌握的知识点，引导学生思考和反思。
五、教学重点和难点教学重点1.电的概念、特点和基本单位；2.电能的转化和利用方式。
教学难点1.电的生产原理和过程；2.电能的传输方式和原理。
1. 课堂测试教师通过选择题、填空题等方式对学生进行测试，检查学生的掌握情况。
2. 学生实验报告通过学生实验报告的整理和分析，检查学生的实验探究能力和创新思维。
高中物理鲁科版选修3-1 学业分层测评：第4章 章末综合测评4 含解析
错；用欧姆表测电阻，指针越接近刻度盘中央，误差越小，所以C、D 错．【答案】A3．一块太阳能电池板，测得它的开路电压为800mV，短路电流为40 mA，若将该电池板与一阻值为20Ω的电阻构成一闭合电路，则它的路端电压是( )A．100 mV B．200 mVC．300 mV D．400 mV【解析】电源没有接入外电路时，路端电压值等于电动势，所以电动势E＝800 mV，由闭合电路欧姆定律得短路电流I短＝，所以电源内阻r＝＝Ω＝20 Ω.该电源与20 Ω的电阻连成闭合电路时，电路中电流I＝＝ mA＝20 mA，所以路端电压U＝IR＝400 mV.故正确答案为D.【答案】D4．如图1所示，直线A是电源的路端电压和电流的关系图线，直线B、C分别是电阻R1、R2的两端电压与电流的关系图线，若将这两个电阻分别接到该电源上，则( )图1A．R1接在电源上时，电源的效率高B．R2接在电源上时，电源的效率高C．R1接在电源上时，电源的输出功率大D．电源的输出功率一样大【解析】电源的效率η＝＝＝，由于UB＞UC，故R1接在电源上时，电源的效率高，A项正确，B项错误；电源的输出功率P＝I2R，则P1＝2R1＝，P2＝2R2＝，P1＜P2，故C、D错误．【答案】A5．某实验小组用三只相同的小灯泡连接成如图2所示的电路，研究串并联电路的特点．实验中观察到的现象是( )【导学号：34022146】图2A．S2断开，S1与a连接，三只灯泡都熄灭B．S2断开，S1与b连接，三只灯泡亮度相同C．S2闭合，S1与a连接，三只灯泡都发光，L1、L2亮度相同D．S2闭合，S1与b连接，三只灯泡都发光，L3的亮度小于L2的亮度【解析】S2断开，S1与a连接时，三只灯泡串联，三只灯泡都发光，且亮度相同，A错误；S2断开，S1与b连接时，L1、L2两只灯泡串联，L3被断开没有接入电路，B错误；S2闭合，S1与a连接时，只有L2亮，L1和L3被短路，C错误；S2闭合，S1与b连接时，L1和L3并联，然后与L2串联，此时三只灯泡都发光，L3的亮度与L1的亮度相同，都小于L2的亮度，D正确．【答案】D6．锂电池因能量高、环保无污染而广泛使用在手机等电子产品中．现用充电器为一手机锂电池充电，等效电路如图3所示，充电器电源的输出电压为U，输出电流为I，手机电池的内阻为r，下列说法正确的是( )【导学号：34022147】图3A．电能转化为化学能的功率为UI－I2rB．充电器输出的电功率为UI＋I2rC．电池产生的热功率为I2rD．充电器的充电效率为×100%【解析】电能转化为化学能的功率为UI－I2r，充电器输出的电功率为UI，选项A正确，选项B错误；电池产生的热功率为I2r，选项C正确；充电器的充电效率为×100%，选项D错误．【答案】AC7．一平行板电容器C，极板是水平放置的，它和三个电阻箱及电源连接成如图4所示的电路．今有一质量为m的带电油滴悬浮在两极板之间静止不动，要使油滴上升，可采用的办法是( )【导学号：34022148】图4A．增大R1 B．增大R2C．增大R3 D．减小R2【解析】带电油滴受到向上的静电力和向下的重力，若要使其上升，应增加静电力，也就是增加电容器两端电压，电容器两端电压与R3两端电压相等，R3与R2串联，所以增大R3或减小R2都行．【答案】CD8．在如图5所示的电路中，由于某一电阻发生短路或断路，使A 灯变暗，B灯变亮，则故障可能是( )图5A．R1短路B．R2断路C．R3断路D．R4短路【解析】由于A串联于干路中，且故障发生后，A灯变暗，故知电路中总电流变小，即电路总电阻变大，由此可排除选项A、D.假设R2断路，则其断路后，电路总电阻变大，总电流变小，A灯变暗，同时R2断路必引起与之并联的灯B中电流变大，使B灯变亮，推理结果与现象相符，故选项B正确．假设R3断路，则也引起总电阻变大，总电流变小，使A灯变暗，同时R3断路后也必引起与之并联的电路(即R1所在支路)的电压和电流增大，灯B中分得的电流也变大，B灯变亮，故选项C正确．【答案】BC二、非选择题(本题共4小题，共52分，按题目要求作答)9．(10分)用如图6所示电路测量电源的电动势和内阻．实验器材：待测电源(电动势约3 V，内阻约2 Ω)，保护电阻R1(阻值10 Ω)和R2(阻值5 Ω)，滑动变阻器R，电流表A，电压表V，开关S，导线若干．图6实验主要步骤：①将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大，闭合开关；②逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值，记下电压表的示数U和相应电流表的示数I；③以U为纵坐标，I为横坐标，作UI图线(U、I都用国际单位)；④求出UI图线斜率的绝对值k和在横轴上的截距a.回答下列问题：(1)电压表最好选用________；电流表最好选用________．A．电压表(0～3 V，内阻约15 kΩ)B．电压表(0～3 V，内阻约3 kΩ)【答案】(1)A C (2)C (3)ak k－R210．(12分)在练习使用多用电表的实验中：【导学号：34022150】(1)某同学连接的电路如图7所示．图7①若旋转选择开关，使其尖端对准直流电流挡，此时测得的是通过________的电流；②若断开电路中的开关，旋转选择开关使其尖端对准欧姆挡，此时测得的是________的电阻；③若旋转选择开关，使其尖端对准直流电压挡，闭合开关，并将滑动变阻器的滑片移至最左端，此时测得的是________两端的电压．(2)在使用多用电表的欧姆挡测量电阻时( )A．若双手捏住两表笔金属杆，则测量值将偏大B．若测量时发现指针偏离中央刻度过大，则必需减小倍率，重新调零后再进行测量C．若选择“×10”倍率测量时发现指针位于20与30正中间，则测量值小于25 Ω图8【解析】当S闭合时，R1、R2并联接入电路，由闭合电路欧姆定律得：U1＝E－I1r即E＝1.6＋0.4r，①当S断开时，只有R1接入电路，则外电路电阻变大，电压表示数变大，电流表示数变小，由闭合电路欧姆定律得：U2＝E－I2r即E＝(1.6＋0.1)＋(0.4－0.1)r，②由①②得：E＝2 V，r＝1 Ω.【答案】 2 V 1 Ω12．(18分)如图9所示，一电荷量q＝3×10－5 C带正电的小球，用绝缘细线悬于竖直放置足够大的平行金属板中的O点．开关S 合上后，当小球静止时，细线与竖直方向的夹角α＝37°.已知两板相距d＝0.1 m，电源电动势E＝15 V，内阻r＝0.5 Ω，电阻R1＝3 Ω，R2＝R3＝R4＝8 Ω.g取10 m/s2，已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.求：【导学号：34022151】。
高中物理(鲁科版选修3-2)学业分层测评：第4章 第3节 含答案
D．若要使输电线上损失的功率不变，可将输电线的直径减为原来的1400【解析】因U并非全部加到输电线的电阻上，所以不能用I＝计算输电线中的电流，所以A错误；输送功率和输电电流、输电电压的关系为P＝UI，在输送功率一定的条件下，U和I成反比，所以B正确；U是输电电压，它等于输电线上损失的电压和负载得到的电压之和，所以U并非是加到R上的电压，不能用P＝计算功率损失，C错误；线路上功率损失P损＝I2R线＝·ρ·＝.由于输送功率、导线材料、长度是不变的，在线路损失功率不变的条件下，送电电压的平方和导线横截面积成反比，所以电压由11 kV升高到220 kV，所需导线的横截面积减为原来的，导线直径减为原来的，D错误．【答案】B9．(多选)在如图4－3－9所示的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变，随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的有( )【导学号：05002105】图4－3－9A．升压变压器的输出电压增大B．降压变压器的输出电压增大C．输电线上损耗的功率增大D．输电线上损耗的功率占总功率的比例增大【解析】由题意可知升压变压器的输入电压不变，则输出电压不变，A错误；在电能输出过程中有：I＝，U线＝IR线，U3＝U2－U 线，因P变大，I变大，所以U线变大，所以降压变压器初级电压U3变小，则降压变压器的输出电压变小，B错误；由P线＝()2R线，因P 变大，所以P线变大，C正确；根据＝＝，因P变大，所以比值变大，D正确．【答案】CD10．如图4－3－10所示，图甲是远距离输电线路的示意图，图乙是发电机输出电压随时间变化的图象，则( )甲乙图4－3－10A．用户用电器上交流电的频率是100 HzB．发电机输出交流电的电压有效值是500 VC．输电线上的电流只由降压变压器原、副线圈的匝数比决定D．当用户用电器的总电阻增大时，输电线上损耗的功率减小【解析】由u－t图象可知，交流电的周期T＝0.02 s，故频率f＝＝50 Hz，选项A错误；交流电的电压最大值Um＝500 V，故有效值U＝＝250 V，选项B错误；输电线上的电流由降压变压器副线圈上的电阻和降压变压器原、副线圈的匝数比决定，选项C错误；当用户用(4)计算(3)中降压变压器的输出功率.【导学号：05002106】【解析】(1)(2)对升压变压器，据公式＝，有U2＝U1＝×250 V＝6 250 VI2＝＝＝ A＝16 A.(3)P损＝IR线，P损＝0.04P1所以R线＝＝Ω＝15.625 Ω因为U损＝U2－U3＝I2R线所以U3＝U2－I2R线＝(6 250－16×15.625) V＝6 000 V.(4)P4＝P1－P损＝0.96P1＝0.96×1×105 W＝9.6×104 W＝96 kW.【答案】(1)见解析图(2)6 250 V 16 A(3)15.625 Ω 6 000 V (4)96 kW。
鲁科版高中物理 选择性必修第一册 第4章 第3节 光的全反射 第4节 光导纤维及其应用学案(含练习)
第3节 光的全反射 第4节 光导纤维及其应用
核心素养
物理观念
科学探究
科学思维
科学态度与责任
1.知道光疏介质、光密介质、全反射、临界角的概念。
2.理解全反射的条件，能计算有关问题和解释相关现象。
3.了解光导纤维的工作原理和光导纤维在生产、生活中的应用。
4.知道全反射棱镜的原理。
探究发生全反射的条件。
将自然现象转化为物理模型，利用光路图等知识解决全反射问题。
通过光纤技术的应用，体会物理技术应用对人类生活与社会发展的影响。
知识点一 全反射及其产生条件
[观图助学]
如图所示，你知道在玻璃砖的下表面为什么没有出现入射到空气中的折射光线吗？钻石为什么看起来特别亮？
1.全反射：光从某种介质入射到空气中时，折射角大于入射角，入射角逐渐增大，反射光变强，折射光变弱，当入射角增大到一定程度时，折射光完全消失，全部光都被反射回原介质内。
这种现象称为全反射现象，简称全反射。
2.临界角：刚好发生全反射(即折射角等于90°)时的入射角。
公式：sin C ＝1
n 。
3.光疏介质和光密介质：对两种不同的介质，折射率较小的介质叫作光疏介质，。
物理选修1-1鲁科版4.3电能的生产与利用要点
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温馨提示 实际中为了减小输电线上电能的损失，两种途径都 加以综合利用．
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为什么高压输电 (1)由 P＝UI 知， 在输送功率不变的情况下， 减小电流就必须增 大电压 ． (2)由 P＝UI 和 P 热＝I2R 可知，在 P 不变的情况下，电压提高 1 一倍，热损失功率将会减少为原来的 . 4
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)
B．减小输电导线上的功率损失的惟一方法是要采用高压输电 C．减小输电导线上功率损失的惟一方法，是增大导体的横截 面积 D．实际输送电能时，要综合考虑各种因素，如：输送功率大 小、距离远近、技术和经济条件等 答案 AD
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图4-3-1
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能源
【典例 1】 能源按基本形态分类， 可分为一次能源和二次能源， 然气 B．风力 C．石油制品 D．太阳能
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解析 一次能源是指自然界天然存在的，二次能源是指由一次 能源进行加工转化而得到的能源产品．天然气、风力、太阳能 是自然界天然存在的，属于一次能源，而石油制品是一次能源 石油的加工产品，属于二次能源，故应选 C. 答案 C
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解析 由于电动机在转动过程中产生热能，因而室内温度会升 高． 答案 B
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【变式 2】 说一说电风扇转动过程中电能转化成了什么能． 答案 电风扇转动过程中电能向机械能转化，同时由于摩擦和 电流对电阻做功发热，还有一部分电能转化成内能．
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关于远距离输电
【典例 3】 在电能输送过程中，若输送电功率一定，则对在输 电线上的功率损失的说法错误的是( A．随输电线电阻的增大而增大 B．与输送电压的平方成正比 C．与输电线上电压损失的平方成正比 D．与输电电流的平方成正比 )
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可再生能源：水力、风力、太阳能 (2)按再生性分类 非可再生能源：煤炭、石油、天然气等
高中物理鲁科版选修3-1 学业分层测评：第1章 第4节 电场中的导体4 含解析
【答案】D3．(多选)关于静电平衡状态的导体，以下说法正确的是( )A．电荷只分布在导体的外表面上B．导体内部场强为零，表面场强不为零C．导体内部场强为零，表面场强也为零D．导体内部的电场只是感应电荷产生的附加电场【解析】根据静电平衡状态的特点知A、B正确．【答案】AB4．在具有一定厚度的空心金属球壳的球心位置处放一正电荷，图中的四个图画出了其空间电场的电场线情况，符合实际情况的是( )【解析】正电荷放在空心金属球球心，球壳由于静电感应带电，内表面带负电，外表面带正电，因为电场线从正电荷出发，到无穷远或到负电荷终止，球壳金属壳壁之间合场强处处为零，所以D正确．【答案】D5．如图149所示，一个方形的金属盒原来不带电，现将一个带电荷量为＋Q的点电荷放在盒左边附近，达到静电平衡后，盒上的感应电荷在盒子内部产生的电场分布情况正确的是( )【导学号：34022056】图149【解析】金属盒内部由于处于静电平衡状态，因此内部每点的合电场强度都为0，即金属盒内的每一点，感应电荷产生的电场的电场强度都与点电荷＋Q在那点产生的电场的电场强度大小相等、方向相反，即感应电荷的电场线与点电荷＋Q的电场线重合，但方向相反．【答案】C6．(多选)如图1410所示，在真空中把一绝缘导体AB向带负电的小球P缓慢地靠近(不接触，且未发生放电现象)，下列说法中正确的是( )图1410A．B端的感应电荷越来越多B．导体内部电场强度越来越大C．导体的感应电荷在M点产生的电场强度大于在N点产生的电场强度D．导体的感应电荷在M、N两点产生的电场强度相等【解析】由于导体AB缓慢移动，所以导体AB内部可以认为始终处于静电平衡状态，导体内部电场强度始终为零，选项B错误；由于AB距P越来越近，所以A、B两端积累的电荷会越来越多，选项A 正确；M点距小球P的距离比N点要近，带负电的小球P在M点产生的电场强度大于在N点产生的电场强度，而导体内部的合电场强度处处为零，那么导体上的感应电荷在M点产生的电场强度就大于在N点产生的电场强度，故选项C正确，选项D错误．【答案】AC7．如图1411所示，将悬挂在细线上的带正电荷的小球A放在不带电的金属空心球C内(不与内壁接触)，另有一个悬挂在细线上的带负电的小球B，向C球靠近，则( )【导学号：34660057】图1411A．A向左偏离竖直方向，B向右偏离竖直方向B．A的位置不变，B向右偏离竖直方向C．A向左偏离竖直方向，B的位置不变D．A、B的位置都不变【解析】金属球壳C能屏蔽外部的电场，因此小球A不会受到小球B的电场力的作用，不会发生偏转；金属球壳C处在电荷A的电场中，内壁是近端，感应异种电荷——负电，外壁是远端，感应同种电荷——正电，外壁的感应电荷在外部空间同样会激发电场，对小球B 有吸引作用，B向右偏，选项B正确．【答案】B8．如图1412所示，边长为L的正方形四个顶点A、B、C、D处依次放置有点电荷－2Q、＋2Q、－Q、＋2Q，试求正方形的中心O点处的场强.【导学号：34022058】图1412【解析】B、D两点处的点电荷在O点处产生的场强大小相等，方向相反．A点处的点电荷在O点处产生的场强为EA＝k＝＝k，方向沿OA连线指向AC点处的点电荷在O点处产生的场强为EC＝k＝＝k，方向沿OC连线指向CA、C两点处的点电荷在O点处产生的场强方向相反．综上所述，O点处的场强为E＝EA－EC＝k，方向沿OA连线指向A.【答案】k，方向沿OA连线指向A[能力提升]9．如图1413所示，空心导体上方有一靠近的带有正电的带电体．当一个重力不计的正电荷以速度v水平飞入空心导体内时，电荷将做( )【导学号：34022059】图1413A．向上偏转的类似平抛运动B．向下偏转的类似平抛运动C．匀速直线运动D．变速直线运动【解析】空心导体处在带正电的带电体的附近，根据电场中导体的特点，空心导体起到了静电屏蔽的作用，使得内部场强为零，电荷不受电场力的作用，所以做匀速直线运动，C选项正确．【答案】C10．如图1414所示，有一带电荷量为＋q的点电荷与均匀带电圆形薄板相距为2d，＋q到带电薄板的垂线通过板的圆心．若图中a 点处的电场强度为零，则图中b点处的电场强度大小是( )【导学号：34022060】图1414A．k＋k B．k－k qd2C．0 D．k qd2【解析】a点的场强为：Ea＝Eqa－E板a＝0，解得：E板a＝Eqa＝k，由对称性可知，带电薄板在b点产生的场强大小为：E板b＝E板a＝k，方向由薄板指向b点，点电荷q在b点产生的电场的场强为：Eqb＝k，方向由点电荷指向b点，则b点的电场强度大小为：Eb ＝Eqb＋E板b＝k＋k＝k＋k，B、C，D错误，A正确．【答案】A11．如图1415所示，在真空中有两个点电荷q1和q2，分别位于A和B点，A、B相距20 cm，q1为4×10－8 C，q2为－8×10－8 C.图1415(1)在A、B连线上A的外侧离A 20 cm处的D点场强大小、方向如何？(2)能否在D点处引入一个带负电的电荷－q，通过求出－q在D处受到的合电场力，然后根据E＝求出D处的场强大小和方向？【解析】(1)q1在D点产生的场强E1＝k＝9×109× N/C＝9×103 N/C，方向向左q2在D点产生的场强E2＝k＝9×109× N/C＝4.5×103 N/C，方向向右D点的合场强E＝E1－E2＝4.5×103 N/C，方向向左．(2)可以．因为电场中某点的场强由电场本身决定，与放入的电荷无关，不论放入电荷的电荷量是多少，也不论放入电荷的正、负，该点的场强大小、方向是确定的．【答案】(1)D点场强大小为4.5×103 N/C，方向向左(2)可以12．如图1416所示，A、B、C三点为一直角三角形的三个顶点，∠B＝30°.现在A、B两点放置两个点电荷qA、qB，测得C点电场强度方向与AB平行，问：qA带什么电？qA与qB的比是多少？图1416【解析】虽然本题两个电荷的电性都未知，但合电场强度在C 点的方向给出后，结合矢量运算法则可判断A、B所带电荷的电性．由A、B在C点产生的电场强度EC可作出矢量图(如图所示)，可知A一定带负电，且EA∶EB＝12又EA＝k，EB＝k qBBC2所以∶＝12即qA∶qB＝AC2∶(2BC2)＝1∶8.【答案】负电1∶8。
【测控设计】高二物理鲁科版选修1-1课件4.3 电能的生产与利用
探究
2.减小输电导线上功率损失的方法 交流电路和直流电路一样,输电线上的功率损失 ΔP=I2R,R 是输电线上 的电阻,I 是输电线上的电流,I=������,P 和 U 分别是输送的功率和电压. 要减少 ΔP,一种方法是减小 R,但有限且不经济,因为 R=ρ������,减小 R,必须 通过减小 ρ(有限)和增大 S(费用高)来实现;另一种是减小 I,比较有效且经济, 因为在输送功率 P 一定时,增大输送电压 U 就可以减小 I,若输送电压增大 n 倍,功率损失就减少为原来的 2,所以减少功率损失要提高输送电压.
2
������2
提高输送电压,减小导线电阻,故 A、B 错.由 ΔP=I2R 知,应减小输电电流或 减小导线电阻,故 C 正确. 答案:C
1 ������ ������ ������
探究
3.输电线路上的电压损失 交流线路上,不仅电阻造成电压损失(ΔU=IR),而且电抗(包括感抗和容 抗)也造成电压损失,当输电线路电压较高、导线截面积较大时,电抗造成的 电压损失常常比电阻造成的损失还要大. 减少输电线路上的电压损失也有两种:一种是增大导线的截面积,但效 果不佳;另一种是减小输电电流,在输送功率不变的情况下,必须提高输送电 压.
1
2
3
4
5
2.关于减小远距离输电线上的功率损耗,下列说法中正确的是( A.由功率
������2 P= ������ ,应降低输电电压,增大导线电阻
)
B.由 P=IU,应采取低电压、小电流输电 C.由 P=I2R,应减小导线电阻或减小输电电流 D.上述说法均不对 解析:由公式 ΔP=I R= 2R 可知,功率损失与 R 成正比,与 U2 成反比,因此应
一
二
三
高中物理(鲁科版选修1-1)学业分层测评：第1章 第4节 趋利避害静电的利用与防止
D．人造纤维的绝缘性好，容易积累静电，吸引灰尘【解析】人在工作和生活中，由于衣服的摩擦等原因要产生静电，带电物体能够吸引轻小物体，灰尘容易吸附到衣物上．人造纤维比棉纤维的绝缘性能强，更容易积累静电荷，因此更容易吸引灰尘．【答案】D6．如图144所示，空心导体上方有一靠近的带有正电的带电体．当一个重力不计的正电荷以速度v水平飞入空心导体内时，电荷将做( )【导学号：18152029】图144A．向上偏转的类平抛运动B．向下偏转的类平抛运动C．匀速直线运动D．变速直线运动【解析】电荷如何运动，由电荷的受力决定，而电荷的重力不计，则只需考虑电荷是否受电场力．根据电场中导体的特点，即可判断．空心导体处在带正电的带电体附近，根据电场中导体的特点，空心导体起到了静电屏蔽的作用，使得内部电场强度为零，电荷不受电场力的作用，所以做匀速直线运动，C选项正确．【答案】C7．(多选)滚筒式静电分选器由料斗A、导板B、导体滚筒C、刮板D、料槽E、F和放电针G等部件组成．C与G分别接于直流高压电源的正、负极，并令C接地．如图145所示，电源电压很高，足以使放电针G附近的空气发生电离而产生大量离子．现有导电性能不同的两种物质粉粒a、b的混合物从料斗A下落，沿导板B到达转动的滚筒C 上，粉粒a具有良好的导电性，粉粒b具有良好的绝缘性．下列说法正确的是( )图145A．粉粒a落入料槽F，粉粒b落入料槽EB．粉粒b落入料槽F，粉粒a落入料槽EC．若滚筒C不接地而放电针G接地，从工作原理上看，这是允许的D．若滚筒C不接地而放电针G接地，从工业实用角度看，这也是允许的【解析】因为C和G分别接在高压电源的正、负极上，放电针G 附近形成很强的电场，使放电针G附近的空气电离而产生大量离子，其中的负离子在奔向正极C的过程中被吸附到粉粒a、b上，a、b因吸附负离子而带负电，被吸引到带正电的滚筒C上，因a具有良好的导电性，a所带电荷被C上的正电荷中和并最终带上和C相同的电荷而被C排斥，落入料槽F；粉粒b因具有良好的绝缘性所带负电荷不会被中。
高中物理 学业分层测评13 第4章 核能 第3节 核聚变 第4节 核能的利用与环境保护 鲁科版选修3
2018版高中物理学业分层测评13 第4章核能第3节核聚变第4节核能的利用与环境保护鲁科版选修3-5编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（2018版高中物理学业分层测评13 第4章核能第3节核聚变第4节核能的利用与环境保护鲁科版选修3-5）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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第3节核聚变第4节核能的利用与环境保护（建议用时：45分钟)［学业达标］1．太阳每秒辐射出来的能量约为3.8×1026 J,这些能量是（）【导学号：64772109】①重核的裂变反应中产生的②轻核的聚变反应中产生的③原子核的衰变反应中产生的④热核反应中产生的A．①②B．②③C．③④ D．②④【解析】由于太阳的主要成分是氢,它释放出的巨大能量来源于氢核的聚变反应．这一反应又叫热核反应，故D正确．【答案】D2．关于核电站，以下说法正确的是( ）A．核电站中的核反应是无法控制的B．目前核电站主要原料是铀,能量主要来源于核聚变C．采用增殖反应堆可以使核原料充分利用D．核电站使用过的核燃料还可以在火力发电厂中二次利用【解析】目前核电站主要原料是铀，能量主要来源于核裂变，其反应是可以通过控制棒控制反应速度的快慢,A、B均错．采用增殖反应堆可以充分利用铀235之外的原料从而放出更多能量,C对．核废料具有放射性，不能再通过燃烧的方式二次发电，D错．【答案】C3．(多选）我国自行研制了可控热核反应实验装置“超导托卡马克”(英名称：EAST，俗称“人造太阳”）．设可控热核实验反应前氘核(错误!H)的质量为m1，氚核(错误!H)的质量为m2，反应后氦核（错误!He）的质量为m3，中子(错误!n）的质量为m4,光速为c，正确说法正确的是( ）【导学号:64772055】A．这种装置中发生的核反应方程式是错误!H＋错误!H―→错误!He＋错误!nB．由核反应过程质量守恒可知m1＋m2＝m3＋m4C．核反应放出的能量等于(m1＋m2－m3－m4)c2D．这种装置与我国大亚湾核电站所使用装置的核反应原理相同【解析】核反应方程为错误!H＋错误!H―→错误!He＋错误!n，选项A正确;反应过程中向外释放能量，故质量有亏损，且释放的能量ΔE＝Δmc2＝（m1＋m2－m3－m4)c2，选项B错误，C正确；可控热核反应为核聚变，大亚湾核电站所用核装置反应原理为核裂变,可控热核反应目前还不能用于核电站实现发电,故D错误．【答案】AC4．（多选)我国在极其困难的情况下,完成了“两弹一星",长了中国人的志气，打破了西方的讹诈,下列核反应方程中,属于研究两弹的基本核反应方程的是（)【导学号：64772110】A。
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所以输电线上的电流减为原来的；
输电线上的电压损失变为U线′＝I线′R线＝I线R线＝U线，所以输电线上的电压损失变为原来的；
输电线上的功率损失
P线′＝(I线′)2R线＝IR线＝P线，
所以输电线上的功率损失变为原来的，
由此可知选项C正确．
【答案】C
11．远距离输送一定功率的交变电流，若输电电压提高到原来的n倍，则输电导线的电功率损失是原来的________，输电导线的电压损失是原来的________．
【答案】B
10．在远距离输电，输送的电功率一定时，当输电电压升高为原来的10倍时，输电线上()
【导学号：18152094】
A．电流增大为原来的10倍
B．输电线上的电压变为原来的10倍
C．输电线上的电压损失变为原来的
D．功率损失变为原来的
【解析】 因为输送的电功率不变，输电电压升高为原来的10倍(U送′＝10U送)时，由I线′U送′＝I线U送可得，
【答案】A
6．下列关于电磁场的说法中不正确的是()
A．只要空间某处有变化的电场或磁场，就会在其周围产生电磁场，从而形成电磁波
B．任何变化的电场周围一定有磁场
C．振荡电场和振荡磁场交替产生，相互依存，形成不可分离的统一体，即电磁场
D．电磁波的理论在先，实践证明在后
【解析】 根据麦克斯韦的电磁场理论可知，若电场或磁场的变化是均匀的，则不能形成电磁场，只能形成稳定的磁场或电场，选项A错误，B正确；若电场的变化是非均匀的，则可形成电磁场，由电磁场的定义可知C正确；麦克斯韦从理论上预言了电磁波的存在，并指出电磁波的特点，后来赫兹用实验验证了电磁波的存在，所以D正确．
【解析】 设输送功率为P，输电线路电阻为R.
导线损失功率P损＝I2R＝R，可知在输送功率为P及输电线路一定的情况下，有
P损∝则有＝＝＝2.
所以输送电压U2＝2U1＝440 V.
【答案】440 V
A．U1B．U1－IR
C．IRD．U1－U2
【解析】U1为输出电压、U2为用户得到的电压，输电线上损耗的电压ΔU＝U1－U2＝IR，故选项C、D正确．
【答案】CD
3．(多选)关于输电技术，下列说法中正确的是()
【导学号：18152093】
A．减小输电导线的电阻可以减小损失的功率
B．提高输送电压从而减小输送电流，可以减小损失的功率
【解析】 设输送功率为P，输电线电阻为R
P损＝I2R＝()2R，P损′＝I′2R＝()2R
＝，U损＝IR＝R
U损′＝I′R＝R，＝.
【答案】
12．某变电站用220 V的电压送电，导线损失功率为输送功率的20%，若要使导线损失的电功率降为输送功率的5%，则输送电压应为多少？
【导学号：18152095】
A．火力发电站应建在水力资源丰富的地方，但为了减少远距离输电过程中的电能损耗，应尽量将火力发电站建在用电区附近
B．远距离输电时，为了增加抗拉强度，应选用机械强度较大的钢线做导线
C．为了减小远距离输电过程中在输电线上的电能损失，应尽量提高输电电压，输电电压越高越好
D．电网送电可以保证发电和供电系统的安全与可靠，保障供电的质量
——教学资料参考参考范本——
高中物理（鲁科版选修1-1）学业分层测评：第4章 第3节 电能的生产与利用 第4节 电和磁的完美统一
______年______月______日
____________________部门
(建议用时：45分钟)
[学业达标]
1．远距离输电时，为了减少输电线上电能损失，应()
A．提高输送电压，增大输送电流
【答案】D
[能力提升]
9．关于电磁场和电磁波，下列说法中正确的是()
A．电场和磁场总是相互联系的，它们统称为电磁波
B．电磁场由发生的区域向远处的传播就是电磁波
C．电磁波传播的速度总是3×108 m/s
D．电磁波是一种物质，因而只可以在物质中传播
【解析】 电场和磁场相互激发并向远处传播，形成电磁波，故A错，B对；电磁波是一种物质，因而也可在真空中传播，且在真空中传播的速度最大，为3×108 m/s，故C、D错．
【答案】A
8．根据麦克斯韦电磁理论，如下说法正确的是()
A．变化的电场一定产生变化的磁场
B．均匀变化的电场一定产生均匀变化的磁场
C．稳定的电场一定产生稳定的磁场
D．振荡交变的电场一定产生同频率的振荡交变磁场
【解析】 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ匀变化的电场产生恒定的磁场，不均匀变化的电场，会产生变化的磁场，振荡交变的电场一定产生同频率的振荡交变磁场，故选D.
【答案】A
7．关于机械波和电磁波，下列说法中错误的是()
A．机械波和电磁波都能在真空中传播
B．机械波和电磁波都可以传递能量
C．机械波在真空中无法传播
D．机械波和电磁波都能发生衍射和干涉现象
【解析】 机械波与电磁波都是波，都能传递能量，满足波的性质，具备波的一切特征，但机械波的传播需要介质，电磁波的传播不需要介质．
C．提高输送电压可减小损失的功率，因此可以无限提高输电电压
D．采用电网供电可减小损失的功率
【解析】 减小损失的功率可以通过减小输电线的电阻和输电电流来实现．减小输电电流即提高输电电压，但不能无限提高．采用电网供电可以减少重复建设，保障供电质量，合理调度电力．
【答案】AB
4．以下关于输电及发电的说法中正确的是()
【解析】 火力发电站应建在煤炭资源丰富的地方，A错；远距离输电时应选用电阻率相对较小的铝线做导线，B错；提高输电电压可减小电能损失，但并不是越高越好，C错误；只有D正确．
【答案】D
5．火星探测器从火星向地球发回成功着陆的信号，发回的信号属于()
A．电磁波B．声波
C．超声波D．次声波
【解析】 从火星到地球之间绝大部分空间是真空，没有传播声波的介质，而电磁波的传播不需要介质，所以选项A正确．
B．提高输送电压，减小输送电流
C．减小输送电压，增大输送电流
D．减小输送电压，减小输送电流
【解析】 输电线上损失的功率ΔP＝I2r，故为了减少输电线上电能损失应减小输送电流，在输送功率不变的条件下，由P＝UI得应提高输送电压．
【答案】B
2．(多选)发电厂发电机的输出电压为U1，发电厂至学校的输电导线的总电阻为R，通过导线的电流为I，学校得到的电压为U2，则输电线上损耗的电压可表示为()