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  • ID:6-8221294 人教版(2019)高中物理 选择性必修第二册 单元素养检测(三) 交变电流word含答案

    高中物理/人教版(2019)/选择性必修 第二册/第三章 交变电流 /本章综合与测试

    单元素养检测(三) 交变电流 时间:90分钟 满分:100分 一、单项选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分) 1.如图所示为演示交变电流产生的装置图,关于这个实验,正确的说法是(  ) A.线圈每转动一周,指针左右摆动两次 B.图示位置为中性面,线圈中无感应电流 C.图示位置ab边的感应电流方向为a→b D.线圈平面与磁场方向平行时,磁通量变化率为零 2. 如图所示,一单匝矩形线圈abcd,已知ab边长为l1,bc边长为l2,在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO′轴以角速度ω从图示位置开始匀速转动,则t时刻线圈中的感应电动势为(  ) A.0.5Bl1l2ωsin ωt B.0.5Bl1l2ωcos ωt C.Bl1l2ωsin ωt D.Bl1l2ωcos ωt 3.交变电压的瞬时值为u=Umsin 100πt(V),当t= s时,u=5 V,则从电压表上看到的读数为(  ) A. V B.5 V C.10 V D.10 V 4.水电站向小山村输电,输送电功率为50 kW.若以1 100 V送电,则线路损失为10 kW.若以3 300 V送电,则线路损失可降为(  ) A.3.3 kW B.1.1 kW C.30 kW D.11 kW 5. 电流互感器是一种测量电路中电流的变压器,工作原理如图所示.其原线圈匝数较少,串联在电路中,副线圈匝数较多,两端接在电流表上.则电流互感器(  ) A.是一种降压变压器 B.能测量直流电路的电流 C.原、副线圈电流的频率不同 D.副线圈的电流小于原线圈的电流 6. 如图所示,理想变压器原、副线圈匝数之比为20:1,原线圈接正弦交流电源,副线圈接入“220 V,60 W”灯泡一只,且灯泡正常发光,则(  ) A.电流表的示数为 A B.电源输出功率为1 200 W C.电流表的示数为 A D.原线圈端电压为11 V 7.如图,理想变压器原线圈输入电压U=Umsin ωt,副线圈电路中R0为定值电阻,R是滑动变阻器.V1和V2是理想交流电压表,示数分别用U1和U2表示;A1和A2是理想交流电流表,示数分别用I1和I2表示.下列说法正确的是(  ) A.I1和I2表示电流的瞬时值 B.U1和U2表示电压的最大值 C.滑片P向下滑动过程中,U2不变、I1变大 D.滑片P向下滑动过程中,U2变小、I1变小 8.某小型水电站的电能输送示意图如图所示,发电机通过升压变压器T1和降压变压器T2向用户供电.已知输电线的总电阻为R,降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为4:1,降压变压器副线圈两端交变电压u=220sin 100πt(V),降压变压器的副线圈与阻值R0=11 Ω的电阻组成闭合电路.若将变压器视为理想变压器,则下列说法不正确的是(  ) A.通过R0的电流的有效值是20 A B.降压变压器T2原、副线圈的电压之比为4:1 C.升压变压器T1的输出电压等于降压变压器T2的输入电压 D.升压变压器T1的输出功率大于降压变压器T2的输入功率 二、多项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分) 9.单匝矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动,穿过线圈的磁通量随时间变化的关系图像如图所示.则下列说法中正确的是(  ) A.t=0时刻,线圈平面与中性面垂直 B.t=0.01 s时刻,Φ的变化率最大 C.t=0.02 s时刻,感应电动势达到最大 D.从t=0.01 s时刻至t=0. 04 s时刻线圈转过的角度是π 10.图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图,其矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中,绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动,线圈的两端经集流环和电刷与电阻R=10 Ω连接,与电阻R并联的交流电压表为理想电压表,示数是10 V.图乙是矩形线圈磁通量Φ随时间t变化的图像.则(  ) A.电阻R上的热功率为10 W B.0.02 s时R两端的电压瞬时值为零 C.R两端的电压u随时间t变化的规律是u=14.1cos 100πt V D.通过R的电流i随时间t变化的规律是i=cos50πt A 11.如图所示,在某交流电路中,有一正在工作的变压器,原、副线圈匝数分别为n1=600,n2=120,交流电源电压U1=220 V,原线圈中串联一个0.2 A的保险丝,为保证保险丝不被烧断,则(  ) A.负载功率不能超过44 W B.副线圈电流最大值不能超过1 A C.副线圈电流有效值不能超过1 A D.副线圈电流有效值不能超过0.2 A 12.图甲为远距离输电示意图,变压器均为理想变压器,升压变压器原、副线圈匝数比为1:100,其输入电压如图乙所示,远距离输电线的总电阻为100 Ω.降压变压器右侧部分为一火警报警系统原理图,其中R1为一定值电阻,R2为热敏电阻,当温度升高时其阻值变小,电压表显示加在报警器上的电压(报警器未画出).未发生火情时,升压变压器的输入功率为750 kW.下列说法中正确的是(  ) A.降压变压器副线圈输出的交流电频率为50 Hz B.未发生火情时,远距离输电线路损耗功率为180 kW C.当R2所在处发生火情时,电压表V的示数变大 D.当R2所在处发生火情时,输电线上的电流变大 三、非选择题(本题共6小题,共60分) 13.(6分)某同学选用匝数可调的可拆变压器来做“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验,变压器原线圈两端所接的电源应是电压为12 V的低压________(选填“交流电源”或“直流电源”).先保持原线圈的匝数不变,增加副线圈的匝数,观察到副线圈两端的电压________(选填“增大”“减小”或“不变”);然后再保持副线圈的匝数不变,增加原线圈的匝数,观察到副线圈两端的电压________(选填“增大”“减小”或“不变”).上述探究副线圈两端的电压与匝数的关系中采用的实验方法是________________(选填“控制变量法”“转换法”或“类比法”). 14.(8分)在“探究变压器两个线圈的电压关系”的实验中,操作步骤如下: ①将两个线圈套到可拆变压器的铁芯上; ②闭合电源开关,用多用电表的交流电压挡分别测量原线圈和副线圈两端的电压; ③将匝数较多的一组线圈接到学生电源的交流电源输出端上,另一个作为副线圈,接上小灯泡; ④将原线圈与副线圈对调,重复以上步骤. (1)以上操作的合理顺序是________(填步骤前数字序号); (2)如图所示,在实验中,两线圈的匝数n1=1 600,n2=400,当将n1作原线圈时,原线圈两端电压为16 V,副线圈两端电压为4 V;n1与n2对调后,原线圈两端电压为8 V时,副线圈两端电压为32 V,那么可初步确定,变压器两个线圈的电压U1、U2与线圈匝数n1、n2的关系是________. 15.(7分)有一个交流发电机产生的正弦式交流电的电动势如图所示. (1)当t= s时,求该交流电动势的瞬时值; (2)当电动势的瞬时值为最大值的一半时,求发电机线圈平面与磁感线的夹角; (3)已知发电机线圈面积为16 cm2,共25匝,求匀强磁场的磁感应强度大小. 16.(9分) 如图所示,一半径为r的半圆形线圈,以直径ab为轴匀速转动,转速为n,ab的左侧有垂直于纸面向里(与ab垂直)的匀强磁场,磁感应强度为B.M和N是两个集流环,负载电阻为R,线圈、电流表和导线的电阻均不计,求: (1)从图示位置起转过圈的时间内负载电阻R上产生的热量; (2)从图示位置起转过圈的时间内通过负载电阻R的电荷量; (3)电流表的示数. 17.(14分)如图所示是交流发电机模型示意图,n=100匝的矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小为B= T的水平匀强磁场中,线框面积S=0.48 m2.线框绕垂直于磁场的轴OO′以角速度ω=100π rad/s匀速转动,并与理想升压变压器相连,升压变压器的原、副线圈匝数比为2:5,理想降压变压器副线圈接入一只“12 V 30 Ω”的灯泡,且灯泡正常发光,线框、输电线路的电阻都不计. (1)将图示时刻记为t=0,指出此刻线框中的电流方向,并写出该正弦式交流电电动势的瞬时值表达式; (2)求降压变压器的原、副线圈匝数比; (3)求灯泡正常发光时,电流表的读数. 18.(16分)如图甲所示,发电机的输出电压为220 V,输出功率为44 kW,每条输电线电阻为0.2 Ω,求用户得到的电压和电功率各是多少?如果如图乙所示,发电机先用变压比为1:10的升压变压器将电压升高,经同样的输电线且经变压比为10:1的降压变压器降压后再供给用户,则用户得到的电压和电功率各是多少? 单元素养检测(三) 交变电流 1.解析:线圈在磁场中匀速转动时,在电路中产生呈周期性变化的交变电流,线圈经过中性面时电流改变方向,线圈每转动一周,有两次通过中性面,电流方向改变两次,指针左右各摆动一次,A项错误;线圈处于题图所示位置时,ab边向右运动,由右手定则,ab边的感应电流方向为a→b,B项错误,C项正确;线圈平面与磁场方向平行时,ab、cd边垂直切割磁感线,线圈产生的电动势最大,也可以这样认为,线圈处于竖直位置时,磁通量为零,但磁通量的变化率最大,D项错误. 答案:C 2.解析:线圈从题图位置开始转动,感应电动势瞬时值表达式为e=Emcos ωt,由题意,Em=BSω=Bl1l2ω,所以e=Bl1l2ωcos ωt. 答案:D 3.解析:将t= s及u=5 V代入u=Umsin 100πt(V),可以求得最大值Um=10 V,有效值为10 V,电压表的读数为有效值,D正确. 答案:D 4.解析:由P=UI,ΔP=I2R可得:ΔP=R,所以当输送电压增大为原来的3倍时,线路损失变为原来的,即ΔP=1.1 kW. 答案:B 5.解析:变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置,不能改变交变电流的频率,B、C项均错误;根据变压器匝数与电压的关系=可得副线圈的电压U2=U1,由于原线圈匝数少而副线圈的匝数多,即n1U1,电流互感器是一种升压变压器,A项错误;根据变压器匝数与电流的关系=可得副线圈的电流I2=I1,由于n1

    • 2020-11-23
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  • ID:6-8221292 人教版(2019)高中物理 选择性必修第二册 单元素养检测(二) 电磁感应word含答案

    高中物理/人教版(2019)/选择性必修 第二册/第二章 电磁感应 /本章综合与测试

    单元素养检测(二) 电磁感应 时间:90分钟 满分:100分 一、单项选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分) 1. 一平面线圈用细杆悬于P点,开始时细杆处于水平位置,释放后让它在如图所示的匀强磁场中运动,已知线圈平面始终与纸面垂直,当线圈第一次通过位置Ⅰ和位置Ⅱ时,顺着磁场的方向看去,线圈中的感应电流的方向分别为(  ) A.逆时针方向 逆时针方向 B.逆时针方向 顺时针方向 C.顺时针方向 顺时针方向 D.顺时针方向 逆时针方向 2. 如图所示,在一蹄形磁铁下面放一个铜盘,铜盘和磁铁均可以自由绕OO′轴转动,两磁极靠近铜盘,但不接触.当磁铁绕轴转动时,铜盘将(  ) A.以相同的转速与磁铁同向转动 B.以较小的转速与磁铁同向转动 C.以相同的转速与磁铁反向转动 D.静止不动 3. 如图所示,空间有一垂直于纸面向里的匀强磁场,一长为L的直金属棒与磁感应强度方向垂直,当它以速度v沿与棒和磁感应强度都垂直的方向运动时,棒两端的感应电动势大小为E;将此棒弯成一半圆形置于与磁感应强度相垂直的平面内,当它沿垂直直径的方向以速度v运动时,棒两端的感应电动势大小为E′,则等于(  ) A. B. C.1 D. 4. 如图所示电路中,La、Lb两灯相同,闭合开关S电路达到稳定后两灯一样亮,则(  ) A.当S断开的瞬间,La、Lb两灯中电流立即变为零 B.当S断开的瞬间,La、Lb两灯中都有向右的电流,两灯不立即熄灭 C.当S闭合的瞬间,La比Lb先亮 D.当S闭合的瞬间,Lb比La先亮 5. 如图所示,条形磁铁从高h处自由下落,中途穿过一个固定的空心线圈.开关S断开,条形磁铁至落地用时t1,落地时速度为v1;S闭合,条形磁铁至落地用时t2落地时速度为v2,则它们的大小关系正确的是(  ) A.t1>t2,v1>v2 B.t1=t2,v1=v2 C.t1<t2,v1<v2 D.t1<t2,v1>v2 6.如图甲所示,面积S=1 m2的导体圆环内通有垂直于圆平面向里的磁场,磁场的磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示(B取向里为正),以下说法正确的是(  ) A.环中没有产生感应电流 B.环中产生顺时针方向的感应电流 C.环中产生的感应电动势大小为1 V D.环中产生的感应电动势大小为2 V 7.如图所示,将两块水平放置的金属板用导线与一线圈连接,线圈中存在方向竖直向上、大小变化的磁场,两板间有一带正电的油滴恰好处于静止状态,则磁场的磁感应强度B随时间t变化的图像是(  ) 8. 如图所示,A是一边长为L的正方形导线框.虚线框内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁场宽度为3L.线框的bc边与磁场左右边界平行且与磁场左边界的距离为L.现维持线框以恒定的速度v沿x轴正方向运动.规定磁场对线框作用力沿x轴正方向为正,且在图示位置时为计时起点,则在线框穿过磁场的过程中,磁场对线框的作用力随时间变化的图像正确的是(  ) 二、多项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分) 9.如图甲所示,10匝的线圈内有一垂直纸面向里的磁场,线圈的磁通量在按图乙所示规律变化,下列说法正确的是(  ) A.电压表读数为10 V B.电压表读数为15 V C.电压表“+”接线柱接A端 D.电压表“+”接线柱接B端 10.如图所示,纸面内有一矩形导体闭合线框abcd,ab边长大于bc边长,置于垂直纸面向里、边界为MN的匀强磁场外,线框两次匀速地完全进入磁场,两次速度大小相同,方向均垂直于MN.第一次ab边平行MN进入磁场,线框上产生的热量为Q1,通过线框导体横截面积的电荷量为q1;第二次bc边平行于MN进入磁场,线框上产生的热量为Q2,通过线框导体横截面的电荷量为q2,则(  ) A.Q1>Q2 B.q1>q2 C.q1=q2 D.Q1=Q2 11.如图甲为电动汽车无线充电原理图,M为受电线圈,N为送电线圈.图乙为受电线圈M的示意图,线圈匝数为n,电阻为r,横截面积为S,两端a、b连接车载变流装置,匀强磁场平行于线圈轴线向上穿过线圈.下列说法正确的是(  ) A.只要受电线圈两端有电压,送电线圈中的电流一定不是恒定电流 B.只要送电线圈N中有电流流入,受电线圈M两端一定可以获得电压 C.当线圈M中磁感应强度均匀增加时,M中有电流从a端流出 D.若Δt时间内,线圈M中磁感应强度均匀增加ΔB,则M两端的电压为 12.如图所示,在水平桌面上放置两条相距l的平行粗糙且无限长的金属导轨ab与cd,阻值为R的电阻与导轨的a、c端相连.金属滑杆MN垂直于导轨并可在导轨上滑动,且与导轨始终接触良好.整个装置放于匀强磁场中,磁场的方向竖直向上,磁感应强度的大小为B.滑杆与导轨电阻不计,滑杆的中点系一不可伸长的轻绳,绳绕过固定在桌边的光滑轻滑轮后,与一质量为m的物块相连,拉滑杆的绳处于水平拉直状态.现若由静止开始释放物块,用I表示稳定后回路中的感应电流,g表示重力加速度,设滑杆在运动中所受的摩擦阻力恒为Ff,则在物块下落过程中(  ) A.物块的最终速度为 B.物块的最终速度为 C.稳定后物块重力的功率为I2R D.物块重力的最大功率可能大于 三、非选择题(本题共6小题,共60分) 13.(6分)观察如图实验装置,实验操作中,当导体棒AB沿着磁感线方向上下运动时,电流计指针________(选填“偏转”或“不偏转”);当导体棒AB垂直磁感线方向左右运动时,电流计指针________(选填“偏转”或“不偏转”);若流入电流计的电流从右接线柱进入,指针就往右偏转,则为使图中电流计指针往左偏转,导体棒AB应往________(选填“上”“下”“左”“右”)运动. 14.(8分)我们可以通过实验探究电磁感应现象中感应电流方向的决定因素和其所遵循的物理规律.以下是实验探究过程的一部分. (1)如图甲所示的实验装置,当磁铁的N极向下运动时,发现电流表指针偏转,若要探究线圈中产生的感应电流的方向,必须知道________. (2)如图乙所示,实验中发现闭合开关时,电流表指针向右偏转.电路稳定后,若向左移动滑动变阻器的滑片,则电流表指针向________偏转;若将线圈A抽出,则电流表指针向________偏转.(填“左”或“右”) 15.(7分)如图所示,电阻为0.1 Ω的正方形单匝线圈abcd的边长为0.2 m,bc边与匀强磁场边缘重合.磁场的宽度等于线圈的边长,磁感应强度大小为0.5 T.在水平拉力作用下,线圈以8 m/s的速度向右穿过磁场区域.求线圈在上述过程中 (1)感应电动势的大小E; (2)所受拉力的大小F; (3)感应电流产生的热量Q. 16.(9分)如图甲所示,平行长直金属导轨水平放置,间距L=0.4 m.导轨右端接有阻值R=1 Ω的电阻.导体棒垂直放置在导轨上,且接触良好,导体棒及导轨的电阻均不计,导轨间正方形区域abcd内有方向竖直向下的匀强磁场,bd连线与导轨垂直,长度也为L.从0时刻开始,磁感应强度B的大小随时间t变化,规律如图乙所示;同一时刻,棒从导轨左端开始向右匀速运动,1 s后刚好进入磁场,若使棒在导轨上始终以速度v=1 m/s做直线运动,求: (1)棒进入磁场前,回路中的电动势E. (2)棒在运动过程中受到的最大安培力F. 17.(14分)如图所示,空间存在B=0.5 T、方向竖直向下的匀强磁场,MN、PQ是水平放置的平行长直导轨,其间距L=0.2 m,电阻R=0.3 Ω接在导轨一端,ab是跨接在导轨上质量m=0.1 kg、电阻r=0.1 Ω的导体棒,已知导体棒和导轨间的动摩擦因数为0.2.从零时刻开始,对ab棒施加一个大小为F=0.45 N、方向水平向左的恒定拉力,使其从静止开始沿导轨滑动,过程中棒始终保持与导轨垂直且接触良好,求: (1)导体棒所能达到的最大速度; (2)试定性画出导体棒运动的速度—时间图像. 18.(16分)如图所示,平行倾斜光滑导轨与足够长的平行水平光滑导轨平滑连接,导轨电阻不计.质量分别为m和m的金属棒b和c静止放在水平导轨上,b、c两棒均与导轨垂直.图中de虚线往右有范围足够大、方向竖直向上的匀强磁场.质量为m的绝缘棒a垂直于倾斜导轨静止释放,释放位置与水平导轨的高度差为h.已知绝缘棒a滑到水平导轨上与金属棒b发生弹性正碰,金属棒b进入磁场后始终未与金属棒c发生碰撞.重力加速度为g,求: (1)绝缘棒a与金属棒b发生弹性正碰后分离时两棒的速度大小; (2)金属棒b进入磁场后,其加速度为其最大加速度的一半时的速度大小; (3)两金属棒b、c上最终产生的总焦耳热. 单元素养检测(二) 电磁感应 1.解析:线圈第一次经过位置Ⅰ时,穿过线圈的磁通量增加,由楞次定律,线圈中感应电流的磁场方向向左,根据安培定则,顺着磁场看去,感应电流的方向为逆时针方向;当线圈第一次通过位置Ⅱ时,穿过线圈的磁通量减小,可判断出感应电流为顺时针方向,综上所述,选项B正确. 答案:B 2.解析:因磁铁的转动,引起铜盘中磁通量发生变化而产生感应电流,进而受安培力作用而发生转动,由楞次定律可知安培力的作用阻碍相对运动,所以铜盘与磁铁同向转动,又由产生电磁感应的条件可知,铜盘中能产生电流的条件必须是磁通量发生变化.故要求铜盘转动方向与磁铁相同而转速小,不能同步转动,所以正确选项是B. 答案:B 3.解析:设金属棒的长度为L,有效的切割长度为L,垂直切割磁感线,产生的感应电动势为E=Blv.弯成一半圆形后,有效的切割长度为,垂直切割磁感线,产生的感应电动势为E′=Bv;则=,选项B正确. 答案:B 4.解析:由于La与线圈L串联,Lb与滑动变阻器R串联,当S闭合的瞬间,通过线圈的电流突然增大,线圈产生自感电动势,阻碍电流的增加,所以Lb比La先亮,故C错误、D正确;当S断开的瞬间,线圈产生自感电动势,两灯组成的串联电路中,有顺时针方向的电流,故A、B错误. 答案:D 5.解析:开关S断开时,线圈中无感应电流,对条形磁铁无阻碍作用,条形磁铁自由下落,故a=g;当开关S闭合时,线圈中有感应电流,对条形磁铁的下落有阻碍作用,故av2,选项D正确. 答案:D 6.解析:根据感应电流的产生条件可分析是否存在感应电流,再由楞次定律可以判断出感应电流方向;由法拉第电磁感应定律可以求出感应电动势.磁场垂直于纸面向里,由图乙所示可知,磁感应强度增加,穿过圆环的磁通量增加,环中产生感应电流,由楞次定律可知,感应电流沿逆时针方向,故A、B项错误;感应电动势E==·S=×1 V=1 V,故C项正确,D项错误. 答案:C 7.解析:带正电油滴处于静止,说明感应电动势恒定,在正对金属板之间产生的电场为恒定的匀强电场,电场力与重力平衡.即电场力向上,说明上极板为感应电动势的负极,根据电流在电源内部从负极流向正极可以判断感应电流是自上而下的方向,利用右手定则判断感应电流的磁场是竖直向上的,根据楞次定律感应电流的磁场总是阻碍原磁场的变化,说明原磁场在减小,根据感应电动势恒定,判断原磁场在均匀减小,C对. 答案:C 8.解析:当bc边进入磁场切割磁感线时,产生感应电流,利用右手定则可判断感应电流的方向从c→b,再利用左手定则可判断安培力向左,与规定的安培力的正方向相反,A错误,结合I=,F=BIL,得安培力F是定值,C错误;当线框穿出磁场时,ad边切割磁感线,产生感应电流从d→a,利用左手定则可判断安培力向左,与规定的安培力的正方向相反,B正确,D错误. 答案:B 9.解析:根据法拉第电磁感应定律可得E=n=10× V=10 V,A正确、B错误;线圈中垂直纸面向里的磁通量在增大,所以根据楞次定律可得线圈中的电流方向是逆时针,所以A端是正极,B端是负极,故电压表“+”接线柱接A端,C正确、D错误. 答案:AC 10.解析:根据功能关系知,线框上产生的热量等于克服安培力做的功,即Q1=W1=F1lbc=lbc=lab 同理Q2=lbc,又lab>lbc,故Q1>Q2; 因q=t=t=, 故q1=q2.因此A、C正确. 答案:AC 11.解析:如果受电线圈两端有电压,说明穿过受电线圈的磁场变化,此时送电线圈中的电流一定不是恒定电流,故A正确;若送电线圈N中有恒定电流,则产生的磁场不变化,在受电线圈中不会产生感应电流,受电线圈两端也就不会获得电压,故B错误;穿过线圈M的磁感应强度均匀增加,根据楞次定律可知,感应电流的磁场向下,故感应电流方向从b向a,即电流从a端流出,故C正确;根据法拉第电磁感应定律,有E=n=nS,由闭合电路欧姆定律得M两端的电压U=R=,其中R为受电线圈M外接电路的电阻,故D错误. 答案:AC 12.解析:由题意分析可知,由静止释放物块,它将带动金属滑杆MN一起运动,它们最终将以某一速度做匀速运动而处于平衡状态.设MN的最终速度为v,对MN列平衡方程+Ff=mg,得v=,所以A项正确;从能量守恒角度进行分析,物块的重力的功率等于克服安培力做功产生的热功率和克服摩擦力做功产生的热功率之和,所以I2R+Ffv=mgv,得v=,故B选项正确,C选项错误;物块重力的最大功率为Pm=mgv=mg,故D选项错误. 答案:AB 13.解析:当导体棒AB沿着磁感线方向上下运动时,不切割磁感线,无感应电流产生,则电流计指针不偏转;当导体棒AB垂直磁感线方向左右运动时,切割磁感线,有感应电流产生,则电流计指针偏转;若流入电流计的电流从右接线柱进入,指针就往右偏转,则为使图中电流计指针往左偏转,即电流从左端流入,则根据右手定则可知,导体棒AB应往右运动. 答案:不偏转(2分) 偏转(2分) 右(2分) 14.解析:(1)电流表中没有电流通过时,指针在中央位置,要探究线圈中电流的方向,必须知道电流从正(负)接线柱流入时,电流表指针的偏转方向.(2)闭合开关时,线圈A中的磁场增强,线圈B中产生的感应电流使电流表指针向右偏转.当向左移动滑片时,会使线圈A中的磁场增强,电流表指针将向右偏转;当将线圈A抽出时,线圈A在线圈B处的磁场减弱,线圈B中产生的感应电流将使电流表指针向左偏转. 答案:(1)电流从正(负)接线柱流入时,电流表指针的偏转方向(4分) (2)右(2分) 左(2分) 15.解析:(1)感应电动势E=Blv代入数据得E=0.8 V.(1分) (2)感应电流I= 拉力的大小等于安培力F=BIl 解得F=(2分) 代入数据得F=0.8 N(1分) (3)运动时间t=(1分) 焦耳定律Q=I2Rt(1分) 解得Q=,代入数据得Q=0.32 J(1分) 答案:(1)0.8 V (2)0.8 N (3)0.32 J 16.解析:(1)正方形磁场的面积为S,则S==0.08 m2.(1分) 在棒进入磁场前,回路中的感应电动势是由于磁场的变化而产生的.由B?t图像可知=0.5 T/s,(1分) 根据E=n,得回路中的感应电动势E=S=0.5×0.08 V=0.04 V.(2分) (2)当导体棒通过bd位置时感应电动势、感应电流最大,导体棒受到的安培力最大.此时感应电动势 E′=BLv=0.5×0.4×1 V=0.2 V(2分) 回路中感应电流I′== A=0.2 A(1分) 导体棒受到的安培力 F=BI′L=0.5×0.2×0.4 N=0.04 N.(2分) 答案:(1)0.04 V (2)0.04 N 17.解析:ab棒在拉力F作用下运动,随着ab棒切割磁感线速度增大,棒中的感应电动势增大,棒中感应电流增大,棒受到的安培力也增大,最终达到匀速运动时棒的速度达到最大值.外力在克服安培力做功的过程中,消耗了其他形式的能,转化成了电能,最终转化成了焦耳热. (1)导体棒切割磁感线运动,产生的感应电动势: E=BLv①(1分) I=②(1分) 导体棒受到的安培力F安=BIL③(1分) 棒运动过程中受到拉力F、安培力F安和摩擦力Ff的作用,根据牛顿第二定律: F-μmg-F安=ma④(2分) 由①②③④得:F-μmg-=ma(2分) 由上式可以看出,随着速度的增大,安培力增大,加速度a减小,当加速度a减小到0时,速度达到最大. 此时有F-μmg-=0(2分) 可得:vm==10 m/s(2分) (2)棒的速度—时间图像如图所示. (3分) 答案:(1)10 m/s (2)见解析 18.解析:(1)设绝缘棒a滑上水平导轨时,速度为v0,下滑过程中绝缘棒a机械能守恒,有mv=mgh(1分) 绝缘棒a与金属棒b发生弹性碰撞,由动量守恒定律mv0=mv1+mv2(1分) 由机械能守恒定律有mv=mv+mv(1分) 解得绝缘棒a的速度大小v1=0,金属棒b的速度大小v2=v0=.(2分) (2)金属棒b刚进磁场时的加速度最大,设其加速度为其最大加速度的一半时,金属棒b速度为v′2,c棒速度为v′3.两金属棒b、c组成的系统所受合外力为零,系统动量守恒. 由动量守恒定律有mv2=mv′2+v′3.(1分) 设金属棒b进入磁场后任一时刻,金属棒b的速度为vb,金属棒c的速度为vc,则两金属棒b、c组成的回路中的感应电动势E=BL(vb-vc),(1分) 由闭合电路欧姆定律得I=,由安培力公式得金属棒b所受安培力F=BIL=ma,(1分) 联立得a=.(1分) 故当金属棒b加速度为最大值的一半时有v2=2(v′2-v′3) 联立得v′2=v2=.(2分) (3)最终两金属棒b、c以相同速度匀速运动.由动量守恒定律有mv2=v(1分) 由能量守恒定律有mv=v2+Q(2分) 解出Q=mgh.(2分) 答案:(1)绝缘棒a速度大小为0 金属棒b速度大小为 (2) (3)mgh

    • 2020-11-23
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  • ID:6-8221286 人教版(2019)高中物理 选择性必修第二册 单元素养检测(一) 安培力与洛伦兹力word含答案

    高中物理/人教版(2019)/选择性必修 第二册/第一章 安培力与洛伦兹力 /本章综合与测试

    单元素养检测(一) 安培力与洛伦兹力 时间:90分钟 满分:100分 一、单项选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分) 1.如图所示,一带负电的粒子(不计重力)进入磁场中,图中的磁场方向、速度方向及带电粒子所受的洛伦兹力方向标示正确的是(  ) 2.如图所示,一根导线位于磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中,其中AB=BC=CD=DE=l,且∠C=120°、∠B=∠D=150°.现给这根导线通入由A至E的恒定电流I,则导线受到磁场作用的合力大小为(  ) A.2BIl B.BIl C.(2+)BIl D.4BIl 3.在如图所示的匀强电场和匀强磁场共存的区域内,电子(重力不计)可能沿水平方向向右做直线运动的是(  ) 4. 电视显像管原理的示意图如图所示,当没有磁场时,电子束将打在荧光屏正中的O点,安装在管径上的偏转线圈可以产生磁场,使电子束发生偏转.设垂直纸面向里的磁场方向为正方向,若使电子打在荧光屏上的位置由a点逐渐移动到b点,下列变化的磁场能够使电子发生上述偏转的是 (  ) 5. 固定导线c垂直纸面,可动导线ab通以如图所示方向的电流,用测力计悬挂在导线c的上方,导线c中通以如图所示的电流时,以下判断正确的是(  ) A.导线a端转向纸外,同时测力计读数减小 B.导线a端转向纸外,同时测力计读数增大 C.导线a端转向纸里,同时测力计读数减小 D.导线a端转向纸里,同时测力计读数增大 6. 一直导线平行于通电螺线管的轴线放置在螺线管的上方,如图所示,如果直导线可以自由地运动且通以方向为由a到b的电流,则导线ab受到安培力的作用后的运动情况为(  ) A.从上向下看顺时针转动并靠近螺线管 B.从上向下看顺时针转动并远离螺线管 C.从上向下看逆时针转动并远离螺线管 D.从上向下看逆时针转动并靠近螺线管 7.1932年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器,其原理如图所示,这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成,其间留有空隙,下列说法正确的是(  ) A.离子从磁场中获得能量 B.电场的周期随离子速度增大而增大 C.离子由加速器的中心附近射入加速器 D.当磁场和电场确定时,这台加速器仅能加速电荷量q相同的离子 8.如图所示,将一束等离子体(即高温下电离的气体,含有大量带正电和负电的离子,从整体上来说呈电中性)喷射入磁感应强度为B的匀强磁场,磁场中有两块正对面积为S,相距为d的平行金属板,与外电阻R相连构成电路.设气流的速度为v,气体的电导率(电阻率的倒数)为g,则流过外电阻R的电流I及电流方向为(  ) A.,A→R→B B.,B→R→A C.,A→R→B D.,B→R→A 二、多项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分) 9.如图所示,虚线左侧的匀强磁场磁感应强度为B1,虚线右侧的匀强磁场磁感应强度为B2,且B1=2B2,当不计重力的带电粒子从B1磁场区域运动到B2磁场区域时,粒子的(  ) A.速率将加倍 B.轨迹半径将加倍 C.周期将加倍 D.做圆周运动的角速度将加倍 10.如图所示,质量为m的带电绝缘小球(可视为质点)用长为l的绝缘细线悬挂于O点,在悬点O下方有匀强磁场.现把小球拉离平衡位置后从A点由静止释放,则下列说法中正确的是(  ) A.小球从A至C和从D至C到达C点时,速度大小相等 B.小球从A至C和从D至C到达C点时,细线的拉力相等 C.小球从A至C和从D至C到达C点时,加速度相同 D.小球从A至C和从D至C过程中,运动快慢一样 11.一个用于加速质子的回旋加速器,其核心部分如图所示,D形盒半径为R,垂直D形盒底面的匀强磁场的磁感应强度为B,两盒分别与交流电源相连.设质子的质量为m、电荷量为q,则下列说法正确的是(  ) A.D形盒之间交变电场的周期为 B.质子被加速后的最大速度随B、R的增大而增大 C.质子被加速后的最大速度随加速电压的增大而增大 D.质子离开加速器时的最大动能与R成正比 12. 如图所示,左右边界分别为PP′、QQ′的匀强磁场的宽度为d,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向里,一个质量为m、电荷量为q的微观粒子,沿图示方向以速度v0垂直射入磁场,欲使粒子不能从边QQ′射出,粒子入射速度v0的最大值可能是(  ) A. B. C. D. 三、非选择题(本题共6小题,共60分) 13.(8分)如图所示,虚线框内存在一沿水平方向且与纸面垂直的匀强磁场.现通过测量通电导线在磁场所受的安培力,来测量磁场磁感应强度的大小并判定其方向.所用部分器材已在图中给出,其中D为位于纸面内的U形金属框,其底边水平,两侧边竖直且等长;E为直流电源;R为电阻箱;为电流表;S为开关.此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线. (1)在图中画线连接成实验电路图. (2)完成下列主要实验步骤中的填空: ①按图接线. ②保持开关S断开,在托盘内加入适量细沙,使D处于平衡状态,然后用天平称出细沙质量m1. ③闭合开关S,调节R的值使电流大小适当,在托盘内重新加入适量细沙,使D________________,然后读出________________,并用天平称出________________. ④用米尺侧量________. (3)用测得的物理量和重力加速度g表示磁感应强度的大小,可以得出B=________________. (4)判定磁感应强度方向的方法:若________,磁感应强度方向垂直纸面向外;反之,磁感应强度方向垂直纸面向里. 14.(8分) 如图所示,两平行金属导轨间的距离L=0.4 m,金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°,在导轨所在平面内,分布着磁感应强度B=0.5 T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场.金属导轨的一端接有电动势E=4.5 V、内阻r=0.5 Ω的直流电源.现把一个质量m=0.04 kg的导体棒ab放在金属导轨上,导体棒恰好静止.导体棒与金属导轨垂直且接触良好,导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0=2.5 Ω,金属导轨电阻不计,g取10 m/s2.已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,求: (1)通过导体棒的电流; (2)导体棒受到的安培力大小; (3)导体棒受到的摩擦力大小. 15.(8分) 在真空中,半径r=3×10-2 m的圆形区域内有匀强磁场,方向如图所示,磁感应强度B=0.2 T.一个带正电的粒子,以初速度v0=106 m/s,从直径ab的一端a射入磁场,已知该粒子的比荷=108 C/kg,不计粒子重力,求: (1)粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径是多少? (2)若要使粒子飞离磁场时有最大偏转角,求入射时v0方向与ab的夹角θ及粒子的最大偏转角β. 16.(10分)如图甲所示,M、N为竖直放置彼此平行的两块平板,板间距离为d,两板中央各有一个小孔O、O′正对,在两板间有垂直于纸面方向的磁场,磁感应强度随时间的变化如图乙所示,设垂直纸面向里的磁场方向为正方向.有一群正离子在t=0时垂直于M板从小孔O射入磁场.已知正离子质量为m、带电荷量为q,正离子在磁场中做匀速圆周运动的周期与磁感应强度变化的周期都为T0,不考虑由于磁场变化而产生的电场的影响,不计离子所受重力.求: (1)磁感应强度B0的大小; (2)要使正离子从O′孔垂直于N板射出磁场,正离子射入磁场时的速度v0的可能值. 17.(12分)如图所示,真空室内存在匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度的大小B=0.60 T,磁场内有一块足够长的平面感光板ab,板面与磁场方向平行,在距ab的距离l=16 cm处,有一个点状的α粒子放射源S,它向各个方向发射α粒子,α粒子的速率均为v=3.0×106 m/s,已知α粒子的比荷=5.0×107 C/kg,现只考虑在纸面内运动的α粒子,不计α粒子重力,求ab上被α粒子打中的区域的长度. 18.(14分)如图所示,平面直角坐标系xOy中,在第二象限内有一半径R=5 cm的圆,与y轴相切于点Q(0,5 cm),圆内有匀强磁场,方向垂直于xOy平面向外.在x=-10 cm处有一个比荷为=1.0×108 C/kg的带正电的粒子,正对该圆圆心方向发射,粒子的发射速率v0=4.0×106 m/s,粒子在Q点进入第一象限.在第一象限某处存在一个矩形匀强磁场区域,磁场方向垂直于xOy平面向外,磁感应强度B0=2 T.粒子经该磁场偏转后,在x轴M点(6 cm,0)沿y轴负方向进入第四象限(不考虑粒子的重力).求: (1)第二象限圆内磁场的磁感应强度B的大小. (2)第一象限内矩形磁场区域的最小面积. 单元素养检测(一) 安培力与洛伦兹力 1.解析:A图中带负电的粒子向右运动,掌心向外,四指所指的方向向左,大拇指所指的方向是向下,选项A错误;B图中带负电粒子的运动方向与磁感线平行,此时不受洛伦兹力的作用,选项B错误;C图中带负电的粒子向右运动,掌心向外,四指所指的方向向左,大拇指所指的方向是向下,选项C正确;D图中带负电的粒子向上运动,掌心向里,四指应向下,大拇指的方向向左,选项D错误. 答案:C 2.解析:据题图和几何关系求得A、E两点间的距离为: L等=(2+)l. 据安培力公式得F=BIL等=(2+)BIl,故A、B、D错误,C正确. 答案:C 3.解析:在A图中,电子向右运动,受力如图电子做曲线运动,A错误;在B图中,电子只受向左的电场力,不受洛伦兹力,只要电子v足够大,可以向右做匀减速直线运动,通过电磁场,B正确;在C图中,向右运动电子所受电场力,洛伦兹力均竖直向下,与v不共线,做曲线运动,C错误;在D图中,向右运动电子所受电场力,洛伦兹力均竖直向上,与v不共线,做曲线运动,D错误. 答案:B 4.解析:电子偏转到a点时,根据左手定则可知,磁场方向垂直纸面向外,对应的B ? t图的图线应在t轴下方,C、D错误;电子偏转到b点时,根据左手定则可知,磁场方向垂直纸面向里,对应的B ? t图的图线应在t轴上方,A正确、B错误. 答案:A 5.解析:导线c中电流产生的磁场在右边平行纸面斜向左上,在左边平行纸面斜向左下,在ab左右两边各取一小电流元,根据左手定则,左边的电流元所受的安培力方向向外,右边的电流元所受安培力方向向里,知ab导线逆时针方向(从上向下看)转动.当ab导线转过90°后,两导线电流为同向电流,相互吸引,导致测力计的读数变大,故B正确,A、C、D错误. 答案:B 6.解析:先由安培定则判断通电螺线管的南、北两极,找出导线左、右两端磁感应强度的方向,并用左手定则判断这两端受到的安培力的方向,如图甲所示.可以判断导线受到磁场力作用后从上向下看按逆时针方向转动,再分析导线转过90°时导线位置的磁场方向,再次用左手定则判断导线所受磁场力的方向,如图乙所示,可知导线还要靠近螺线管,所以D正确,A、B、C错误. 答案:D 7.解析:离子在电场力作用下,从电场中获得能量,而洛伦兹力始终与速度的方向垂直,所以洛伦兹力不做功,离子不能从磁场中获得能量,A错误;离子最终的速度与回旋半径成正比,要使半径最大,应使离子从中心附近射入加速器,C正确;加速离子时,交变电场的周期与离子在磁场中运动的周期相等,离子在磁场中运动的周期T=,与离子速度无关,与离子的比荷有关,当磁场和电场确定时,这台加速器仅能加速比荷相同的离子,B、D错误. 答案:C 8.解析:由左手定则知,正离子向上偏,负离子向下偏,故电流方向为A→R→B,设带电离子电荷量为q,由q=qvB,I=,r=ρ,ρ=,联立解得I=,故选C. 答案:C 9.解析:带电粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,轨迹半径R=,周期T=,角速度ω==,洛伦兹力不做功,B1=2B2,故由B1进入B2后v不变,R加倍,T加倍,ω减半,B、C正确. 答案:BC 10.解析:由题意可知,当进入磁场后,才受到洛伦兹力作用,且力的方向与速度垂直,所以只有重力做功,则小球从A至C和从D至C到达C点时,速度大小相等,加速度相同,从A至C和从D至C过程中,运动快慢也一样,A、C、D正确;由于进出磁场的方向不同,由左手定则可知,洛伦兹力方向不同,所以细线的拉力的大小不同,故B错误. 答案:ACD 11.解析:D形盒之间交变电场的周期等于质子在磁场中运动的周期,A项正确;由r=得:当r=R时,质子有最大速度vm=,即B、R越大,vm越大,vm与加速电压无关,B正确,C错误;质子离开加速器时的最大动能Ekm=mv=,故D错误. 答案:AB 12.解析:粒子射入磁场后做匀速圆周运动,由R=知,粒子的入射速度v0越大,R越大.当粒子的径迹和边界QQ′相切时,粒子刚好不从QQ′射出,此时其入射速度v0应为最大.若粒子带正电,其运动轨迹如图甲所示(此时圆心为O点),容易看出R1-R1sin (90°-45°)=d,将R1=代入得v0=,选项B正确;若粒子带负电,其运动轨迹如图乙所示(此时圆心为O′点),容易看出R2+R2cos 45°=d,将R2=代入得v0=,选项C正确. 答案:BC 13. 解析:(1)根据实验目的和电磁天平的原理,将电源、开关、电阻箱、电流表及U形金属框串联起来,连接成如答图所示的电路图. (2)设金属框质量为M,托盘质量为m0,第一次操作中未接通电源时由平衡条件得Mg=(m0+m1)g;第二次接通电源后,重新加入适量细沙,使D重新处于平衡状态,然后读出电流表的示数I,用天平称出此时细沙的质量m2,并测量出金属框底部的长度l. (3)若金属框受到的安培力竖直向下,由平衡条件得BIl+Mg=(m0+m2)g,两式联立解得B=.若金属框受到的安培力竖直向上,则B=.综上可得B=g. (4)若m2>m1,则由左手定则可知磁感应强度方向垂直纸面向外,反之,磁感应强度方向垂直纸面向里. 答案:(1)如解析图所示(1分) (2)③重新处于平衡状态(1分) 电流表的示数I(1分) 此时细沙的质量m2(1分) ④D的底边长度l(1分) (3)g(2分) (4)m2>m1(1分) 14.解析:(1)根据闭合电路欧姆定律I==1.5 A.(2分) (2)导体棒受到的安培力 F安=BIL=0.3 N.(2分) (3)导体棒受力分析如图,将重力正交分解 F1=mgsin 37°=0.24 N,(1分) F1l>R.(1分) 由于α粒子的速率一定,轨迹半径一定,则由定圆旋转法作出α粒子运动的临界轨迹如图所示,其中SP垂直于ab,在P1点α粒子的运动轨迹与ab板相切,即P1点为ab上被α粒子打中区域的左边界,由几何知识有 P1P= ,(2分) P2点为ab上被α粒子打中区域的右边界, SP2=2R,由几何关系得PP2= ,(2分) 所求长度为P1P2=P1P+PP2,(1分) 代入数据得P1P2=20 cm.(2分) 答案:20 cm 18.解析:(1)画出粒子的运动轨迹,如图所示 作O1P1垂直于PO,由几何关系知∠O1OP=60°(2分) 设粒子在第二象限圆内磁场做匀速圆周运动的半径为r1,由几何关系有tan 60°=(2分) 由洛伦兹力提供向心力得 qv0B=m(2分) 解得B=T.(2分) (2)粒子在第一象限内转过圆周, 设轨迹半径为r2,由洛伦兹力提供向心力得qv0B0=m(2分) 答图中的矩形面积即最小磁场区域面积,由几何关系得 Smin=r2(2分) 联立解得矩形磁场区域的最小面积为Smin=4(-1)cm2.(2分) 答案:(1)T (2)4(-1)cm2

    • 2020-11-23
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  • ID:6-8221284 人教版(2019)高中物理 选择性必修第二册 单元素养检测(五) 传感器word含答案

    高中物理/人教版(2019)/选择性必修 第二册/第五章 传感器 /本章综合与测试

    单元素养检测(五) 传感器 时间:90分钟 满分:100分 一、单项选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分) 1.传感器的种类多种多样,其性能也各不相同.空调机在室内温度达到设定值后,会自动停止工作,空调机内使用的传感器是(  ) A.生物传感器 B.红外传感器 C.温度传感器 D.压力传感器 2.每当地震发生后,各路救援人员及时深入灾区,与死神抢时间,争分夺秒抢救被埋人员,有些救援队借助“生命探测仪”可以发现深埋在废墟中的伤员,根据所学知识,你认为“生命探测仪”可能用到了(  ) A.红外线传感器 B.压力传感器 C.振动传感器 D.电容传感器 3.关于电子秤中应变式力传感器的说法正确的是(  ) A.应变片是由导体材料制成的 B.当应变片的表面拉伸时,其电阻变大;反之变小 C.传感器输出的是应变片电压 D.外力越大,输出的电压差值越小 4.如图所示是会议室和宾馆房间的天花板上装有的火灾报警器的结构原理图,罩内装有发光二极管(LED)、光电三极管和不透明的挡板.未发生火灾时,光电三极管接收不到LED发出的光,处于高电阻状态.发生火灾时,下列说法正确的是(  ) A.进入罩内的烟雾遮挡了光线,使光电三极管的电阻更大,检测电路检测出变化,发出警报 B.光电三极管的温度升高,电阻变小,检测电路检测出变化,发出警报 C.进入罩内的烟雾对光有散射作用,部分光线照射到光电三极管上,使其电阻变小,发出警报 D.以上说法均不正确 5.如图所示为用热敏电阻R和继电器L等组成的一个简单的恒温控制电路,其中热敏电阻的阻值会随温度的升高而减小。电源甲与继电器、热敏电阻等组成控制电路,电源乙与恒温箱加热器(图中未画出)相连接。则(  ) A.当温度降低到某一数值,衔铁P将会被吸下 B.当温度升高到某一数值,衔铁P将会被吸下 C.工作时,应该把恒温箱内的加热器接在C、D端 D.工作时,应该把恒温箱内的加热器接在A、C端 6. 如图所示是观察电阻R随温度变化情况的示意图.现在把杯中的水由冷水换为热水,关于欧姆表的读数变化情况正确的是(  ) A.如果R为金属热电阻,读数变大,且变化非常明显 B.如果R为金属热电阻,读数变小,且变化不明显 C.如果R为热敏电阻(用半导体材料制作),读数变化非常明显 D.如果R为热敏电阻(用半导体材料制作),读数变化不明显 7.压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小,在升降机中将重物放在压敏电阻上,压敏电阻接在如图甲所示的电路中,电流表示数变化如图乙所示,某同学根据电流表的示数变化情况推断升降机的运动状态,下列说法中正确的是(  ) A.0~t1时间内,升降机一定匀速运动 B.0~t1时间内,升降机可能减速上升 C.t1~t2时间内,升降机可能匀速上升 D.t1~t2时间内,升降机可能匀加速上升 8.在新型冠状病毒肺炎疫情防控期间,测量体温成为重要的防疫措施之一.如图所示,医学上常用的水银体温计可以在家庭中使用,红外测温枪在居民区、办公楼、商场等公共场所广泛应用.某同学查阅资料,获得以下信息:自然界中任何高于绝对零度的物体都在随时随地地向外辐射能量.单位时间内,物体表面单位面积上所发射的总辐射能叫辐射功率,辐射功率与该物体的温度有确定的关系,非接触式温度测量即测量辐射功率的大小,并由此得到一个与该物体温度成一定关系的信号.红外测温枪是能够测量物体辐射功率大小并转化为物体温度的仪器.根据以上信息和学过的知识,作出如下判断,其中正确的是(  ) A.水银体温计可以用来测量沸水的温度 B.水银体温计离开人体后,水银迅速流回水银泡 C.红外测温枪向人体发射红外线,从而测量人体温度 D.红外测温枪测量人体温度时,离人体越远,显示温度越低 二、多项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分) 9.下列说法中正确的是(  ) A.话筒是一种常用的声传感器,其作用是将电信号转换为声音信号 B.电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片 C.电子秤所使用的测力装置是力传感器 D.热敏电阻能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量 10.某磁敏电阻的阻值R随外加磁场的磁感应强度B变化的图线如图甲所示.学习小组使用该磁敏电阻设计了保护负载的电路如图乙所示,U为直流电压,下列说法正确的有(  ) A.增大电压U,负载电流不变 B.增大电压U,电路的总功率变大 C.抽去线圈铁芯,磁敏电阻的阻值变小 D.抽去线圈铁芯,负载两端电压变小 11.自动控制电路中常用到半导体材料,光敏电阻便是其中的一种.光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小.现将一只光敏电阻R连入电路,与定值电阻R1、小灯泡L(灯丝电阻RL视为不变)组成如图所示的电路,RL=r,光照强度为某一值时,R=RL+R1+r.若将照射R的光照强度减弱,则(  ) A.小灯泡变暗 B.光敏电阻R消耗的功率先增大后减小 C.电源输出功率一直减小 D.小灯泡与电阻R1消耗的总功率越小 12.如图甲所示,“火灾报警系统”电路中,理想变压器原、副线圈匝数之比为10?1,原线圈接入图乙所示的电压,电压表和电流表均为理想电表,R0为半导体热敏电阻,其阻值随温度的升高而减小,R1为变阻器,当通过报警器的电流超过某值时,报警器将报警.下列说法正确的是(  ) A.电压表V的示数为10 V B.R0处出现火情时,电流表A的示数减小 C.R0处出现火情时,变压器的输入功率增大 D.要使报警器报警的临界温度升高,可将R1的滑片P适当向下移动 三、非选择题(本题共6小题,共60分) 13.(6分)如图(a)所示是小球过桥时对不同类型的桥面压力的实验.采用DIS方法对模型进行测量,其结果如图(b)中电脑屏幕所示. (1)图(a)中的传感器为________传感器; (2)图(a)中甲、乙、丙分别为三种不同类型的桥面.对于凸形桥甲,其相对应的压力图线应是图(b)电脑屏幕上的________(填“a”“b”或“c”). 14.(8分)利用负温度系数热敏电阻制作的热传感器,一般体积很小,可以用来测量很小范围内的温度变化,不但反应快,而且精确度高. (1)如果将负温度系数热敏电阻与电源、电流表和其他元件串联成一个电路,只使热敏电阻所处区域的温度降低,电路中电流将变________(填“大”或“小”). (2)上述电路中.我们将电流表中的电流刻度换成相应的温度刻度,就能直接显示出热敏电阻附近的温度.如果刻度盘正中的温度为20 ℃(电流表表盘如图甲所示),则25 ℃刻度应在20 ℃刻度的________(填“左”或“右”)侧. (3)将该热敏电阻放置在某蔬菜大棚内检测大棚内温度的变化.请用图乙中的器材(可增加元件)设计一个电路. 15.(8分)电控调光玻璃能根据光照强度自动调节玻璃的透明度。将光敏电阻Rx和定值电阻R0接在9 V的电源上,电源内阻不计,光敏电阻阻值随光强变化的关系如表所示: 光强E/cd 1 2 3 4 5 电阻值/Ω 18 9 6 3.6 [“光强”是表示光强弱程度的物理量,符号为E,单位为坎德拉(cd)] (1)当光照强度为4坎德拉(cd)时,光敏电阻Rx的阻值大小为________Ω. (2)电控调光玻璃的原理是光照增强,光敏电阻Rx阻值变小,施加于玻璃两端的电压降低,玻璃透明度下降,反之则玻璃透明度上升.若电源电压不变,R0是定值电阻,则下列电路图中符合要求的是________(填序号). (3)现已知定值电阻R0为12 Ω,电压表测得光敏电阻两端的电压为3 V,则此时光照强度为多少? 16.(8分)如图所示,A是浮子,B是金属触头,C为住宅楼房顶上的蓄水池,M是带水泵的电动机,D是弹簧,E是衔铁,F是电磁铁,S1、S2分别为触头开关,S为开关,J为电池.请利用上述材料,设计一个住宅楼房顶上的自动注水装置. (1)连接电路图; (2)简述其工作原理.(涉及的元件可用字母代替) 17.(14分)有一种测量压力的电子秤,其原理如图所示,E是内阻不计、电动势为6 V的电源.R0是一个阻值为300 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是一个压敏电阻,其阻值可随压力大小的变化而改变,两者关系如下表所示.C是一个用来保护显示器的电容器.秤台的重力忽略不计,试分析: 压力F/N 0 50 100 150 200 250 300 … 电阻R/Ω 300 280 260 240 220 200 180 … (1)利用表中的数据,写出电阻R随压力F变化的数学关系式. (2)若电容器的耐压值为5 V,该电子秤的最大称量值为多少? (3)如果把电流表中电流的刻度变换成压力刻度,则该测力显示器的刻度是否均匀? 18.(16分)如图所示为检测某传感器的电路图.传感器上标有“3V 0.9 W”的字样(传感器可看作是一个纯电阻),滑动变阻器R0上标有“10 Ω 1 A”的字样,电流表的量程为0~0.6 A,电压表的量程为0~3 V. (1)求传感器的电阻和额定电流. (2)为了确保电路各部分的安全,在A、B之间所加的电源电压最大值是多少? (3)如果传感器的电阻变化超过1 Ω,则该传感器就失去作用.实际检测时,将一个恒压电源加在图中A、B之间,闭合开关S,通过调节R0来改变电路中的电流和R0两端的电压.检测记录如下: 电压表示数U/V 电流表示数I/A 第一次 1.48 0.16 第二次 0.91 0.22 若不计检测电路对传感器电阻的影响,你认为这个传感器是否仍可使用?此时A、B间所加的电压是多少? 单元素养检测(五) 传感器 1.解析:空调机根据温度调节工作状态,所以内部使用了温度传感器,C正确. 答案:C 2.解析:借助红外线传感器,可以感知伤员与周围环境的差别,从而发现深埋在废墟中的伤员. 答案:A 3.解析:应变片是由半导体材料制成的,A错误;应变片的表面拉伸时,R值变大,应变片压缩时,R值变小,B正确;传感器输出的是应变片两个电压的差值,外力越大,输出电压差值越大,C、D错误. 答案:B 4.解析:由火灾报警器的原理可知,发生火灾时烟雾进入罩内,使光发生散射,部分光线照在光电三极管上,使其电阻变小,与传感器相连的电路检测出这种变化,发出警报,选项C正确. 答案:C 5.解析:根据温度变化,分析R的变化,确定电路中电流的变化,电流增大时,继电器L对衔铁P吸引力增大,P将会被吸下.当温度降低到某一数值,热敏电阻R的阻值增大,电路中电流减小,继电器L对衔铁P吸引力减小,P将不会被吸下,故A错误。当温度升高到某一数值,热敏电阻R的阻值减小,电路中电流增大,继电器L对衔铁P吸引力增大,P将会被吸下,故B正确。恒温箱内温度高到一定数值后,应与电源断开停止加热,由以上分析可知,温度升高后,A、B端断开,所以工作时,应该把恒温箱内的加热器接在A、B端,故C、D错误.故选B. 答案:B 6.解析:若为金属热电阻,温度升高后,电阻变大,但由于金属热电阻灵敏度较差,故欧姆表读数变大且不明显,选项A、B错误;若为用半导体材料制作的热敏电阻,由于热敏电阻的灵敏度较高,读数变化明显,选项C正确,选项D错误. 答案:C 7.解析:在0~t1时间内,电流恒定,表明压敏电阻的阻值恒定,则重物对压敏电阻压力恒定,则升降机可能处于静止、匀速运动或匀变速直线运动,故A选项错误,B选项正确;t1~t2时间内,电流在增加,表明压敏电阻的阻值在减小,则重物对压敏电阻的压力在增大,故不可能做匀速运动或匀加速运动,C、D两项都错误. 答案:B 8.解析:水银体温计的测量范围一般为35 ℃~42 ℃,而沸水的温度为100 ℃,所以水银体温计不可以用来测量沸水的温度,故A错误;因为体温计玻璃泡的上方有一处细管叫缩口,缩口可以阻止水银流回到玻璃泡内,这样就可以离开人体读数而不用担心示数不准了,故B错误;红外测温枪是通过测量人体发射出的红外线,从而测量人体温度的,故C错误;单位时间内,物体表面单位面积上所发射的总辐射能叫辐射功率,辐射功率与该物体的温度有确定的关系,红外测温枪在测量人体温度时,离人体越远,红外测温枪接受到人体辐射的功率会越小,所以显示温度越低,故D正确. 答案:D 9.解析:话筒是声传感器,能将声音信号转换成电信号,故B、C、D均正确. 答案:BCD 10.解析:为保护负载,则磁敏电阻两端需要分压,增大电压U,则磁敏电阻的阻值增大,根据甲图可知磁感应强度增大,所以通过线圈的电流增大,根据P=UI可知电路的总功率P变大,故A错误,B正确;抽去线圈铁芯,线圈产生的磁感应强度减小,故磁敏电阻的阻值变小,则磁敏电阻两端的电压变小,而U不变,所以负载两端电压变大,故C正确,D错误. 答案:BC 11.解析:光照强度减弱,光敏电阻阻值增大,通过灯泡的电流变小,灯泡功率减小,灯泡变暗,故A正确;根据闭合电路欧姆定律可知,总电流为I=,光敏电阻R消耗的功率为PR=,将r+RL+R1看作内阻,当外电阻等于内阻时,等效电源输出功率最大,即R消耗功率最大,一开始R=RL+R1+r,则光照强度减弱的过程中,R消耗的功率-直减小,故B错误;同理可知光照强度减弱的过程中,电源的输出功率一直减小,故C正确;小灯泡与电阻R1为定值电阻,功率P=I2(RL+R1),R越小,电流I越大,小灯泡及电阻R1消耗功率越大,故D错误. 答案:AC 12.解析:若原线圈的输入电压为U,其有效值为U1,根据有效值的定义,有·=T,其中U=100 V,解得U1=100 V,由变压器原理可得副线圈输出电压即电压表示数U2=10 V,选项A正确.R0处出现火情时,热敏电阻的阻值减小,副线圈电流增大,根据变压器原理可知,电流表A的示数增大,变压器输入功率增大,选项B错误,C正确.将R1的滑片P向上移动,副线圈电路的总电阻变小,总电流增大,R0处电压变大,报警器的分压变小,电流也减小,报警器报警的临界温度升高,选项D错误. 答案:AC 13.解析:(1)该传感器把压力信号转化为电信号,属于压力传感器;(2)小球经过凸形桥甲的最高点时,对桥面的压力小于其自身重力,其相对应的压力图线应是电脑屏幕上的c. 答案:(1)压力(3分) (2)c(3分) 14.解析:(1)因为负温度系数热敏电阻温度降低时,电阻增大,故电路中电流会变小. (2)由(1)的分析知,温度越高,电流越大,25 ℃的刻度值应对应较大的电流,故在20 ℃刻度的右侧. (3)电路如图所示. 配有温度刻度的电流表 答案:(1)小(2分) (2)右(2分) (3)见解析图(4分) 15.解析:(1)由表格数据可知,光敏电阻Rx的电阻值与光强E的乘积均为18 Ω·cd不变,则当E=4 cd时,光敏电阻的阻值:Rx= Ω=4.5 Ω. (2)由题意可知,光敏电阻Rx与定值电阻R0串联连接,光照增强时,光敏电阻Rx阻值减小,电路中的总电阻减小,由I=可知,电路中的电流增大,由U=IR可知,R0两端的电压增大,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以Rx两端的电压减小;反之光照减弱时,光敏电阻Rx阻值增大,R0两端的电压减小,Rx两端的电压增大.则玻璃应并联在Rx两端,故C项正确. (3)因串联电路中总电压等于各分电压之和,R0两端的电压U0=U-Ux=9 V-3 V=6 V 因串联电路中各处的电流相等,所以电路中的电流I==,即=, 解得R′x=6 Ω,此时光照强度E′=3 cd. 答案:(1)4.5(2分) (2)C(3分) (3)3 cd(3分) 16.解析:(1)如图所示(3分). (2)按图连接好电路,合上开关S,水泵工作,水位升高,当浮子上升使B接触到S1时,左侧电路(控制电路)工作,电磁铁F产生磁力,吸下衔铁E,使S2断开,电动机M不工作,停止注水.当水位下降使B与S1脱离时,控制电路停止工作,F无磁性,D拉动E,使S2与电动机M接通,M工作(5分). 17.解析:(1)由表中数据可知,k==-=-0.4 Ω/N(2分) 所以电阻R随压力F变化的数学关系式为R=300-0.4F(Ω)(3分) (2)R上受到的压力越大,R的阻值越小,电容器两极板间电压越大,由题意知,电容器两极板间电压不能超过5 V,所以=,解得R=60 Ω(2分) 又因为R=300-0.4F(Ω),得Fmax=600 N(3分) (3)电流表中的电流I== (A)(2分) 电流I与压力F之间不是线性关系,该测力显示器的刻度不均匀(2分) 答案:(1)R=300-0.4F(Ω) (2)600 N (3)不均匀 18.解析:(1)传感器的电阻R传== Ω=10 Ω(3分) 额定电流I传== A=0.3 A(3分) (2)最大电流I=I传=0.3 A 电源电压最大值Umax=U传+U0max U传为传感器的额定电压,U0max为R0=10 Ω时R0两端的电压,即U0max=I传R0=0.3×10 V=3 V,此时刚好不超过电压表量程,故Umax=U传+U0max=3 V+3 V=6 V(4分) (3)实际检测时加在A、B间的电压记为U.传感器的实际电阻为R′传,根据第一次实验记录数据有U=I1R′传+U1 根据第二次实验记录数据有U=I2R′传+U2 代入数据解得R′传=9.5 Ω,U=3 V(3分) 传感器的电阻变化为ΔR=R传-R′传=10 Ω-9.5 Ω=0.5 Ω<1 Ω,所以此传感器仍可使用(3分) 答案:(1)10 Ω 0.3 A (2)6 V (3)仍可使用 3 V

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  • ID:6-8221283 人教版(2019)高中物理 选择性必修第二册 单元素养检测(四) 电磁振荡与电磁波word含答案

    高中物理/人教版(2019)/选择性必修 第二册/第四章 电磁振荡与电磁波 /本章综合与测试

    单元素养检测(四) 电磁振荡与电磁波 时间:90分钟 满分:100分 一、单项选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分) 1.关于电磁波的发射与接收,下列说法正确的是(  ) A.调频与调幅都是用载波发送信号,原理相同,无本质区别 B.解调是将低频信号加载到高频电磁波上进行发射传送的过程 C.调谐就是将接收电路的振幅调至与载波的振幅相同 D.由调谐电路接收的感应电流,再经过解调、放大,通过耳机才可以听到声音 2. LC振荡电路中,某时刻的磁场方向如图所示,则(  ) A.若磁场正在减弱,则电容器正在充电,电流由a向b B.若磁场正在减弱,则电场能正在增大,电容器上极板带负电 C.若磁场正在增强,则电场能正在减小,电容器上极板带负电 D.若磁场正在增强,则电容器正在充电,电流方向由a向b 3.无线电广播的中波段波长范围为187~560 m,为了避免邻近电台的干扰,两个电台的频率范围至少要相差104 Hz,则此波段中最多能容纳的电台数约为(  ) A.500个 B.187个 C.100个 D.20个 4.下列说法中正确的是(  ) A.遥控器发出的红外线波长和医院给病人做的脑部CT中的X射线波长相同 B.电磁波是由恒定不变的电场或磁场产生的 C.麦克斯韦预言了空间存在电磁波,赫兹用实验证实了电磁波的存在 D.红外线最显著的作用是荧光效应,紫外线最显著的作用是热效应 5.如图所示为手机信号屏蔽器.手机信号屏蔽器主要针对各类考场、加油站、军事重地等禁止使用手机的场所.手机工作时,是在一定频率范围内,手机和基站通过无线电波联系起来,完成数据的传输.针对这种通信原理,手机信号屏蔽器在工作过程中以一定的速度从手机通信所使用的频率的底端向高端扫描,在扫描过程中向手机发送一定频率的电磁波信号,使手机不能与基站建立正常的联系,从而对手机形成干扰.对于手机信号屏蔽器的工作过程,下列说法中正确的是(  ) A.手机信号屏蔽器是利用静电屏蔽的原理来工作的 B.手机信号屏蔽器是利用电磁感应的原理来工作的 C.手机信号屏蔽器工作时能阻止基站发出的电磁波传播到限制场所内 D.手机信号屏蔽器是通过发射电磁波干扰手机工作来达到目的 6.如图画出了一个LC振荡电路中的电流变化图线,根据图线可判断(  ) A.t1时刻电感线圈两端电压最大 B.t2时刻电容器两极板间电压为零 C.t1时刻电路中只有电场能 D.t1时刻电容器带电荷量为零 7. 如图所示,我国成功研发的反隐身先进米波雷达堪称隐身飞机的克星,它标志着我国雷达研究又创新的里程碑.米波雷达发射无线电波的波长在1~10 m范围内,则对该无线电波的判断正确的是(  ) A.米波的频率比厘米波频率高 B.和机械波一样须靠介质传播 C.同光波一样会发生反射现象 D.不可能产生干涉和衍射现象 8.利用所学物理知识,可以初步了解常用的公交一卡通(IC卡)的工作原理及相关问题.IC卡内部有一个由电感线圈L和电容器C构成的LC振荡电路,公交卡上的读卡机向外发射某一特定频率的电磁波.刷卡时,IC卡内的线圈L中产生感应电流,给电容器C充电,达到一定的电压后,驱动卡内芯片进行数据处理和传输.下列说法正确的是(  ) A.IC卡工作所需要的能量来源于卡内的电池 B.仅当读卡机发射该特定频率的电磁波时,IC卡才能有效工作 C.若读卡机发射的电磁波偏离该特定频率,则线圈L中不会产生感应电流 D.IC卡只能接收读卡机发射的电磁波,而不能向读卡机传输自身的数据信息 二、多项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分) 9.在运行的火车车厢里,你若打开收音机是不能听清声音的,你若打移动电话,是丝毫不受影响的,收音机、手机都是靠无线电传递信号的,所不同的是,收音机利用的无线电信号频率低,手机利用的无线电信号频率高,下列说法正确的是(  ) A.低频无线电信号传播的速度小,追不上火车 B.低频无线电信号传播的速度大,已经超过了火车 C.高频无线电信号衍射能力差,穿透能力强,可以进入火车车厢 D.低频无线电信号衍射能力强,穿透能力弱,不能进入火车车厢 10.为了方便交通出行出现了一种新型共享单车,如图甲所示,这种单车外观结构简单,没有链条,但单车质量比普通自行车大,达到了25 kg.如图乙所示,单车的车锁内集成了嵌入式芯片、GPS模块和SIM卡等,便于监控单车在路上的具体位置,实现防盗.同时手机app上有定位系统,也能随时了解单车的实时位置;手机还可以通过扫描二维码自动开锁,关锁后app就显示计时、计价等信息.此外,单车能够在骑行过程中为车内电池充电,满足定位和自动开锁等过程中的用电.根据以上信息可知下列说法正确的是(  ) A.该单车比普通自行车运动状态更容易改变 B.该单车某个时刻的准确位置信息是借助通信卫星定位的 C.该单车是利用电磁感应原理实现充电的 D.该单车和手机之间是利用电磁波传递信息的 11.在电磁波的发射过程中,用一平行板电容器C和一个线圈L组成LC振荡电路,要增大发射电磁波的波长,下列调节正确的是(  ) A.增大电容器两极板间的距离 B.增大线圈的匝数,在线圈中加铁芯 C.把电容器的动片适当旋出一些 D.把电容器的动片适当旋进一些 12.高精度全息穿透成像探测仪利用电磁波穿透非金属介质,探测内部微小隐蔽物体并对物体成像,具有分辨率高、体积小、辐射少等特点,应用领域比超声波更广.关于电磁波和超声波,下列说法正确的是(  ) A.电磁波和超声波均能发生偏振现象 B.电磁波和超声波均能传递能量和信息 C.电磁波和超声波均能发生干涉和衍射现象 D.电磁波和超声波均需依赖于介质才能传播 三、非选择题(本题共6小题,共60分) 13.(6分)某电台发射频率为500 kHz的无线电波,发射功率为10 kW.在距电台20 km的地方接收到该电波,该电波的波长为________,在此处,每平方米的面积上每秒钟可接收到该电波的能量为________. 14.(8分)目前电能都是通过电网采用有线方式传输的,人们一直梦想能无线传输电能,梦想在日常生活中实现无线充电,甚至不用电池.现在,一个科学研究小组在实验室中取得了可喜的进展,也许,人类的这一梦想不久就能实现. (1)实现无线传输能量,涉及能量的________、传播和接收. (2)科学家曾经设想通过高耸的天线塔,以无线电波的形式将电能输送到指定地点,但一直没有在应用层面上获得成功,其主要原因是这类无线电波________. A.在传输中很多能量被吸收 B.在传播中易受山脉阻隔 C.向各个方向传输能量 D.传输能量易造成电磁污染 (3)如果像无线广播那样通过天线塔输送电能,接收器获得的功率P和它到天线塔的距离R相关,实验测得P和R的部分数据如下表: R/m 1 2 4 5 x 10 P/W 1 600 400 100 y 25 16 ①上表中的x=________,y=________. ②根据表中的数据可归纳出P和R之间的数值关系式为________________. (4)为研究无线传输电能,某科研小组在实验室试制了无线电能传输装置,在短距离内点亮了灯泡.如图所示,实验测得,接在乙线圈上的用电器获得的电能为输入甲线圈电能的35%. ①若用该装置给充电功率为10 W的电池充电,则损失的功率为________ W. ②若把甲线圈接入电压为220 V的电源,测得该线圈中的电流为0.195 A.这时,接在乙线圈上的灯泡恰能正常发光,则此灯泡的功率为______ W. (5)由于在传输过程中能量利用率过低,无线传输电能还处于实验阶段,为早日告别电线,实现无线传输电能的工业化,还需要解决一系列问题,请提出至少两个问题. 15.(9分)电感线圈的电流在Δt=0.2 s内的变化为ΔI=1 A,线圈产生的感应电动势为E=18 mV,由该线圈和一电容器组成的振荡电路所辐射的无线电波的波长为36 km,求电容器的电容.(感应电动势E与电感L的关系式为E=) 16.(14分) 如图所示,线圈L的自感系数为25 mH,电阻为零,电容器C的电容为40 μF,灯泡D的规格是“4 V,2 W”.开关S闭合后,灯光正常发光,S断开后,LC振荡电路中产生振荡电流.若从S断开开始计时,求: (1)当t=×10-3 s时,电容器的右极板带何种电荷; (2)当t=π×10-3 s时,LC振荡电路中的电流是多少. 17.(14分) 实验室里有一水平放置的平行板电容器,其电容C=1 μF.在两极板带有一定电荷时,发现一带电粉尘恰好静止在两极板间.手头上还有一个自感系数L=0.1 mH的电感器,现连成如图所示电路,重力加速度为g,试分析以下两个问题. (1)从S闭合时开始计时,经过π×10-5 s时,电容器内粉尘的加速度大小是多少? (2)当粉尘的加速度为多大时,线圈中电流最大? 18.(9分)在电视节目中,我们经常看到主持人与派到热点地区的记者通过同步通信卫星通话,他们之间每一问一答总是迟“半拍”,这是为什么?如果两个手持卫星电话的人通过同步通信卫星通话,一方讲话,另一方至少要等多长时间才能听到对方的讲话?(已知地球的质量M为6.0×1024 kg,地球半径R为6.4×106 m,引力常量G为6.67×10-11 N·m2·kg-2) 单元素养检测(四) 电磁振荡与电磁波 1.解析:调频改变的是载波的频率,调幅改变的是载波的振幅,两者原理不同,选项A错误;解调是接收电磁波过程中的步骤,选项B错误;调谐是将接收电路的固有频率调至与载波的频率相同,选项C错误;由调谐电路接收的感应电流,要再经过解调(调制的逆过程)、放大,通过耳机才可以听到声音,选项D正确. 答案:D 2.解析:由安培定则可知,电流方向由b到a;若磁场正在减弱,可知电容器处于充电状态,电场能正在增大,电流方向由b到a,所以电容器下极板带正电,上极板带负电,故A错误,B正确;若磁场正在增强,可知电容器处于放电状态,电场能正在减小,电流方向由b到a,所以电容器上极板带正电,故C、D错误. 答案:B 3.解析:由公式λ=,知f=,其中c=3×108 m/s.当λ1=187 m时,f1=1.60×106 Hz;λ2=560 m时,f2=0.536×106 Hz.n==个=106个,比较一下选项,应选C选项. 答案:C 4.解析:红外线波长一定大于X射线波长,故A错误;电磁波是由周期性变化的电场或磁场产生的,故B错误;根据物理学史的内容可知,麦克斯韦预言了空间存在电磁波,赫兹用实验证实了电磁波的存在,故C正确;紫外线最显著的作用是荧光效应,红外线最显著的作用是热效应,故D错误. 答案:C 5.解析:手机信号屏蔽器是利用屏蔽器发出的信号去干扰手机接收从基站传过来的信号,从而起到屏蔽作用.因此手机信号屏蔽器通过发射电磁波干扰手机工作来达到目的,故A、B、C错误,D正确. 答案:D 6.解析:由图像分析可知,计时开始时,电容器两极板带电荷量最大,电流为零,电容器开始放电,根据电流随时间的变化规律,可以画出q ? t图像(在图中用虚线表示).由图像分析可知,t1时刻,电容器带电荷量为零,电压为零,电场能为零,故D项正确,A、C两项错误;t2时刻电容器带电荷量q最大,两极板间电压最大,B项错误. 答案:D 7.解析:从名称上可判断,米波的波长大于厘米波的波长,由波长与频率、波速关系式λ=可知,米波的频率小于厘米波的频率,选项A错误.无线电波是电磁波,可以在真空中传播,选项B错误.无线电波同光波一样会发生反射现象,可以产生干涉和衍射现象,选项C正确,D错误. 答案:C 8.解析:读卡机发射的电磁波,被IC卡内部的LC振荡电路接收,使IC卡充电,因此IC卡的能量源于读卡机发射的电磁波,故A项错误;仅当读卡机发射的电磁波频率与该IC卡内的LC振荡电路的固有频率相等时,才发生电谐振,IC卡才能有效工作,故B项正确;若读卡机发射的电磁波偏离该特定频率,根据法拉第电磁感应定律,线圈L中仍会产生感应电流,故C项错误;由题意知,IC卡内的线圈L中产生感应电流,给电容器C充电,达到一定电压后,驱动卡内芯片进行数据处理和传输,故D项错误. 答案:B 9.解析:无线电信号在空气中的波速约等于光速,它的波长越长,穿透能力越弱,衍射能力越强.C、D两项正确. 答案:CD 10.解析:物体的质量越大运动状态越难改变,故A错误;单车某个时刻的准确位置信息是借助通信卫星定位的,故B正确;单车在运动过程中通过电磁感应将机械能转化为电能从而实现充电,故C正确;单车和手机之间没有电路连接,是利用电磁波传递信息的,故D正确. 答案:BCD 11.解析:根据c=λf和f=可知,要增大发射电磁波的波长,就要增大L与C的乘积.根据C=可知,若要增大电容,可以减小极板间的距离、增加极板正对面积、插入电介质.若要增大自感系数,可以增大线圈的匝数,在线圈中加铁芯等,故A、C错误,BD正确. 答案:BD 12.解析:只有横波才能发生偏振现象,超声波的纵波部分不能发生偏振现象,故A错误;电磁波和超声波均能传递能量和信息,故B正确;电磁波和超声波均能发生干涉和衍射现象,故C正确;电磁波的传播不需要介质,可以在真空中传播,故D错误. 答案:BC 13.解析:由c=λf知,λ== m=600 m.设每秒钟每平方米上获得能量为E,则E·4πR2=Pt. 所以E== J=2×10-6 J. 答案:600 m(3分) 2×10-6 J(3分) 14.解析:(1)无线传输能量主要涉及能量的发射、传播和接收. (2)电磁波在传播过程中向各个方向传输的能量是均等的,因此在实际应用中受到限制,故C正确. (3)由表格中所提供数据可以判断出P和R之间的数值关系为PR2=1 600,所以当R=5时,求得P=64,因此表中y=64;当P=25时,R==8,即表中x=8. (4)①设输入甲线圈的功率为P甲,乙线圈中用电器获得的功率为P乙,由题意P乙=P甲×35%,则损失的功率ΔP=P甲-P乙=P乙×= W≈18.6 W. ②由P=IU可知,甲线圈的电功率P甲=IU,乙线圈中用电器获得的功率P乙=P甲×35%.因此灯泡的功率P乙=IU×35%=0.195×220×0.35 W≈15 W. (5)因为在无线传输过程中,电磁波向各个方向的传播是均等的,无法有效地控制方向,为了更多地接收到电磁波,就需要接收仪器和发射点相距不能太远,且接收器要有很大的体积.同时,向空间辐射较多的电磁波对人体有伤害. 答案:(1)发射(1分) (2)C(1分) (3)①8(1分) 64(1分) ②PR2=1 600(1分) (4)①18.6(1分) ②15(1分) (5)仪器体积过大、对人体有伤害、传输距离太短等(1分) 15.解析:由E=(2分) 可得L=3.6×10-3 H(2分) 而λ=cT=2cπ(2分) 解得C==10-7 F=0.1 μF(3分) 答案:0.1 μF 16.解析:(1)由T=2π知,T=2π× s=2π×10-3 s(2分) t=×10-3 s=T(2分) 断开开关S时,电流最大,经,电流最小,电容器两极板间电压最大.在此过程中线圈对电容器充电,右极板带正电荷(3分) (2)t=π×10-3 s=(2分) 此时电流最大,与没有断开开关时的电流大小相等(2分) 则I===0.5 A(3分) 答案:(1)正电荷 (2)0.5 A 17.解析:(1)开关断开时,电容器内带电粉尘恰好静止,说明电场力方向向上,且F电=mg(3分) 闭合S后,L、C构成LC振荡电路,T=2π=2π×10-5 s(3分) 经π×10-5 s=时,电容器两极板间的场强反向,电场力的大小不变,方向竖直向下,由牛顿第二定律得a==2g(3分) (2)线圈中电流最大时,电容器两极板间的场强为零(2分) 由牛顿第二定律可得a==g(2分) 方向竖直向下(1分) 答案:(1)2g (2)g 18.解析:主持人与记者之间通话的不合拍是因为电磁波是以有限的速度在空中传播的,利用电磁波传递信息是需要时间的(1分) 设同步卫星高度为H,由万有引力定律及卫星圆周运动规律可得 =m(R+H)(2分) H=-R≈3.6×107 m(2分) 则一方讲话,另一方听到对方讲话的最少时间 t==0.24 s(4分) 答案:0.24 s

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  • ID:9-8221117 人教版(2019)高中政治 选择性必修2 第5课 在和睦家庭中成长课件+学案+作业(6份打包)

    高中思想政治/人教统编版/选择性必修2 法律与生活/第二单元 家庭与婚姻 /第五课 在和睦家庭中成长 /本节综合与测试

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  • ID:9-8221115 人教版(2019)高中政治 选择性必修2 第4课 侵权责任与权利界限课件+学案+作业(6份打包)

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  • ID:9-8221110 人教版(2019)高中政治 选择性必修2 第3课 订约履约 诚信为本课件+学案+作业(6份打包)

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  • ID:9-8221109 人教版(2019)高中政治 选择性必修2 第2课 依法有效保护财产权课件+学案+作业(6份打包)

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  • ID:9-8221103 人教版(2019)高中政治 选择性必修2 第1课 在生活中学民法用民法课件+学案+作业(6份打包)

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  • ID:9-8221100 人教版(2019)高中政治 选择性必修2 第一单元 民事权利与义务课件+学案+作业(3份打包)

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  • ID:9-8221092 人教版(2019)高中政治 选择性必修2 第四单元 社会争议解决课件+学案+作业(3份打包)

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  • ID:9-8221088 人教版(2019)高中政治 选择性必修2 第三单元 就业与创业课件+学案+作业(3份打包)

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  • ID:9-8221085 人教版(2019)高中政治 选择性必修2 第二单元 家庭与婚姻课件+学案+作业(3份打包)

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  • ID:9-8221083 人教版(2019)高中政治 选择性必修2 第10课 诉讼实现公平正义课件+学案+作业(9份打包)

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  • ID:9-8221080 人教版(2019)高中政治 选择性必修2 第9课 纠纷的多元解决方式课件+学案+作业(6份打包)

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  • ID:9-8221078 人教版(2019)高中政治 选择性必修2 第8课 自主创业与诚信经营课件+学案+作业(6份打包)

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  • ID:9-8221076 人教版(2019)高中政治 选择性必修2 第7课 做个明白的劳动者课件+学案+作业(6份打包)

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  • ID:9-8221074 人教版(2019)高中政治 选择性必修2 第6课 珍惜婚姻关系课件+学案+作业(6份打包)

    高中思想政治/人教统编版/选择性必修2 法律与生活/第二单元 家庭与婚姻 /第六课 珍惜婚姻关系 /本节综合与测试

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  • ID:8-8207427 2021年历史总复习(遵义专版)世界近代史第一单元 走向近代 课件(45张PPT)

    初中历史/中考专区/一轮复习

    ★时空观念 第 * 页 ★主要点睛 一条主线:资本主义的产生、确立和巩固。 一个趋势:资本主义战胜封建主义,形成西方先进、东方落后,东方逐渐从属西方的局面。 三个历史潮流:资本主义的产生与发展;国际工人运动和社会主义运动的兴起与发展;被压迫民族和人民反抗侵略及殖民统治的民族解放运动的开展。 第 * 页 资本主义发展的四大条件:思想解放、殖民扩张、资本主义制度确立、工业革命。 资本主义的三大发展时期:早期资本主义、自由资本主义、垄断资本主义。 社会发展的四大矛盾:资本主义同封建主义的矛盾,无产阶级同资产阶级的矛盾,殖民地、半殖民地同殖民主义宗主国的矛盾,资本主义国家之间的矛盾。 第 * 页 第一单元 走向近代 第 * 页 第 * 页 知识网络 遵义中考考点透析 第 * 页 第 * 页 考点精析 第 * 页 第 * 页 第 * 页 第 * 页 第 * 页 第 * 页 ◇重要图片解读 第 * 页 1.图一名称:但丁(1265—1321) 考点链接:文艺复兴的先驱——《神曲》——“文学三杰”之一 2.图二名称:《蒙娜丽莎》 考点链接:文艺复兴运动——达·芬奇——人文主义 3.图三名称:莎士比亚(1564—1616) 考点链接:文艺复兴运动——《哈姆雷特》《罗密欧与朱丽叶》——人文主义 第 * 页 第 * 页 第 * 页 第 * 页 四、影响(意义) (一)积极性 1.欧洲大西洋沿岸工商业经济繁荣起来,促进了资本主义的发展,使世界的商贸中心由地中海沿岸转移到大西洋沿岸。 2.欧洲与亚洲、非洲、美洲之间建立起了直接的商业联系,往来日益密切。世界开始连为一个整体,世界的观念从此逐步确立。 (二)消极性:引发了欧洲殖民者海外扩张和殖民掠夺的狂潮,造成了亚、非、拉美的贫穷和落后。 第 * 页 【知识拓展】 对哥伦布发现美洲的评价 哥伦布发现美洲后开始的殖民掠夺给印第安人带来了巨大的灾难,加剧了当地的贫穷和落后;但同时在客观上,殖民掠夺来的财富成为推动欧洲资本主义发展的原始积累,也加强了世界各地区之间的联系,推动了资本主义发展和世界文明的进程,有其进步性。 第 * 页 第 * 页 第 * 页 第 * 页 第 * 页 第 * 页 突破点1 资本主义萌芽、文艺复兴和新航路开辟之间的关系 (1)资本主义萌芽是文艺复兴和新航路开辟的经济原因。新兴的资产阶级要求在思想领域摆脱封建思想的束缚,要求扩大海外市场,发展贸易,于是,文艺复兴兴起,新航路开辟。 (2)文艺复兴提倡人文主义,解放了人们的思想,进一步促进了资本主义的发展。同时,人性的解放,为新航路的开辟提供了精神动力,人们开始勇于探索发现,热衷于追求人生目标。 第 * 页 重难点突破 (3)新航路的开辟为资本主义的发展开拓了海外市场。伴随着新航路开辟过程中的海外殖民活动,资本家掠夺了大量财富,使资本主义的发展完成了原始积累。另外,人们眼界的开拓和新事物的不断发现,使封建神学受到质疑,加快了文艺复兴的传播和发展。 第 * 页 突破点2 比较新航路开辟与郑和下西洋 第 * 页 新航路开辟 郑和下西洋 相同点 都是人类航海史上的壮举,都在政府的支持下进行,都加强了同其他地区的联系 不同点 背景 处于西欧商品经济发展、资本主义兴起时期 处于明朝中央集权强化、封建制度衰落时期 规模 船队规模小,船少人少 船队庞大,船多人多 目的 出于经济目的,海外殖民掠夺财富,资本原始积累 出于政治目的,宣扬国威,加强与海外诸国联系,满足统治阶级对异域珍宝的需求 第 * 页 新航路开辟 郑和下西洋 不同点 性质 资本主义的海外殖民扩张活动,进行的是掠夺性的贸易 与各国友好往来的壮举,是一种封建国家朝贡性的贸易 影响和后果 促进了欧洲资本主义的成长和资本主义时代的到来,密切了世界各地的联系,促进了世界市场的初步形成,开始了世界一体化的进程 促进了明朝与亚非国家的经济文化交流,但其不计经济效益的做法违背了经济规律,对中国新的经济因素未产生直接作用,给明朝造成了巨大的经济负担,因此不可能持久 历史解释 文艺复兴首先兴起于意大利的原因 (1)意大利半岛最早萌发了资本主义经济:14、15世纪,意大利的城市工商业发达,出现了早期资产阶级,他们具有开拓创新精神,不满足于当时天主教会控制下的陈腐、呆板的生活。 (2)意大利有丰厚的文化遗产:意大利是古代希腊罗马文化的中心地带,留下了不少古代文化的遗迹,容易使当地的人们回忆起古代的辉煌。 第 * 页 核心素养 (3)意大利具有不可多得的人才优势:各城市共和国的统治者和富商巨贾竞相延揽才智之士,汇集了众多的博学才子。 (4)拜占庭帝国灭亡后,大批拜占庭学者携带众多的古希腊罗马文化典籍逃到意大利。 第 * 页 选择题 1.(2020·39题)近代欧洲贸易中心由地中海区域转移到大西洋沿岸的原因是(  ) A.殖民扩张   B.新航路开辟 C.工业革命   D.三角贸易 2.(2020·40题)莎士比亚是英国文艺复兴运动时期著名的诗人、剧作家。属于莎士比亚代表作的是(  ) A.《神曲》   B.《蒙娜丽莎》 C.《最后的晚餐》   D.《哈姆雷特》 第 * 页 B 遵义中考过关精练 D 3.(2019·36题)某历史公众号准备推送一期专题——文艺复兴时期的成就,下列选项不能放进专题资源包的是(   ) A.《神曲》   B.《最后的晚餐》 C.《哈姆雷特》   D.《命运交响曲》 4.(2017·22题)2008年北京奥运会主题曲《我和你》的歌词中写道:“我和你,心连心,同住地球村……”下列将世界各个地区连成一体,成为“地球村”的历史事件是(  ) A.文艺复兴运动   B.新航路开辟 C.三角贸易   D.巴黎公社运动 第 * 页 D B 命题点1 西欧经济和社会的发展 1.(2020·江苏淮安)中世纪晚期,欧洲社会处于转型时期,生产组织逐渐资本主义化,出现雇佣与被雇佣的生产关系。这一现象主要表现在 (  ) A.庄园经济和现代工厂制的形成 B.租地农场和手工工场的产生 C.种植园经济和工业革命的扩展 D.工业化和农业集体化的实行 第 * 页 2021年迎考特训 B 命题点2 文艺复兴运动 2.(2020·四川广安)14世纪中叶起源于意大利,15、16世纪开始向西欧其他国家和地区传播的文艺复兴运动的历史贡献是 (  ) A.为欧洲资本主义社会的产生和发展奠定了思想文化基础 B.使物理学成为一门独立的学科,打破了神创论 C.世界开始连为一个整体,世界的观念从此逐步确立起来 D.欧洲文化传到殖民地,对殖民地社会的发展产生了深远的影响 第 * 页 A 3.(2020·湖北鄂州)用关键词标志重大历史内容是学习历史的重要方法。以下历史内容与关键词对应正确的是 (  ) A.人文主义——自强求富——民主科学——三民主义 B.自强求富——人文主义——三民主义——民主科学 C.人文主义——三民主义——自强求富——民主科学 D.人文主义——自强求富——三民主义——民主科学 第 * 页 A 4.(2019·四川南充)文艺复兴时期,涌现出了许多杰出的人物,以下代表人物及其作品搭配正确的是 (  ) A.彼特拉克——《哈姆雷特》 B.达·芬奇——《神曲》 C.莎士比亚——《罗密欧与朱丽叶》 D.但丁——《最后的晚餐》 第 * 页 C 命题点3 探索新航路 5.(2020·四川南充)1565年开始,西班牙人把亚洲,尤其是中国的生丝等从马尼拉运往美洲换取金银,形成繁盛的“丝——银”对流,这被称为“马尼拉大帆船贸易”。该材料体现了 (  ) A.世界建立起了直接的商业联系 B.资本主义经济的产生和发展 C.大西洋沿岸工商业经济的繁荣 D.中国等国自由贸易开始兴起 第 * 页 A 6.(2020·四川自贡)(改编)十五世纪郑和下西洋和哥伦布发现新大陆的共同点是 (  ) ①增进了各地区的了解 ②有利于各地区的交流 ③都具有开拓冒险精神  ④确立了现代工厂制度 A.①②③ B.①③④ C.①②④ D.②③④ 第 * 页 A 7.(2019·浙江温州)历史学家吴于廑认为,近代世界由分散向整体发展,以1500年左右为世界近代史的开端。下列史实可以作为这种历史分期依据的是 (  ) A.文艺复兴 B.新航路开辟 C.启蒙运动 D.法国大革命 第 * 页 B 8.(2019·湖北宜昌)阅读材料,启迪智慧。 【了解新航路开辟的史实】 材料一 1492年,哥伦布获得西班牙国王的资助,率领船队横渡大西洋,到达了古巴、海地等地,见到了欧洲人此前不知道的新大陆——①……1519年,葡萄牙人②率船队由大西洋西行,历经艰险,实现了人类第一次环球航行。 ——摘自川教版《世界历史》九年级上册 第 * 页 (1)哥伦布见到的“欧洲人此前不知道的新大陆——①”是哪个洲?率船队“实现了人类第一次环球航行”的葡萄牙航海家②是谁? 美洲。麦哲伦。 【理解新航路开辟的影响】 材料二 (新航路的开辟)打破了以往人类文明区域性分割和孤立发展的局面,首次把全球人类联系起来,开始了人类文明一体化的进程……它大大扩展了人类活动的范围……世界的人种地理分布、宗教与文化格局开始发生重大变化……引发了欧洲近代几个世纪的大规模海外扩张,开始了欧洲对世界征服和侵略的历史。 ——摘自马世力主编:《世界史纲》(下册) 第 * 页 (2)结合材料二及所学知识,概括新航路开辟的影响。 世界开始连成一个整体;扩大了人类活动范围;促进了世界范围内的经济文化交流;为殖民掠夺开辟了道路;促进了资本主义的产生与发展等。(意思相近或相似即可) 【探寻航海家成功的秘诀】 材料三 哥伦布自小对航海有着浓厚的兴趣,受《马可·波罗行纪》的影响,特别向往到东方寻找财富。为了获得航海所需的财力支持,他曾向多国王室游说,后得到西班牙国王的支持。同时,在15世纪末,帆船的改进、罗盘针的运用和“地圆说”的传播,都为哥伦布远洋航行的成功创造了条件。 ——改编自百度百科 第 * 页 (3)从哥伦布的经历中,对于做一件事如何能够成功,你得到哪些启示? 示例:自身要有对事物的浓厚兴趣;要有执着追求的精神;要善于寻求外部或他人的支持;能借助已有的客观条件等。(言之成理即可) 命题点4 早期殖民掠夺 9.(2019·四川绵阳)下列为1700~1860年美国人口种族构成变化情况(单位:万人)。其中黑种人口变化的原因是 (  ) A.奴隶贸易 B.美国独立 C.美国南北战争 D.第二次工业革命 第 * 页 A 时间(年) 土著人口 白种人口 黑种人口 合计 1700 75.0 22.3 2.7 100.0 1860 16.0 2 724.0 400.0 3 140.0

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