物理新课堂同步选修电磁波及其应用模块综合测评
2023-2024学年高中物理新人教版选修1-1第4章 电磁波及其应用单元测试(含答案解析)
2023-2024学年新人教版高中物理单元测试学校：__________ 班级：__________ 姓名：__________ 考号：__________注意事项：1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息;2．请将答案正确填写在答题卡上;一、选择题（本大题共计15小题，每题3分，共计45分）1.如图所示为一个小型电风扇的电路简图，其中理想变压器的原删线圈的匝数比为n:1，原线圈接电压为U的交流电源，输出端接有一只电阻为R的灯泡L和交流风电动机D，电动机线圈电阻为r，接通电源后，电风扇正常运转，测出通过副线圈的电流为I，则下列说法确的是（）A. 理想变压器的输入功率为dfracUInB. 风扇电动机\ D中的电流为dfracUnrC. 风扇电动机\ D输出的机械功率为dfracUn(I-dfracUnR)D. 若电风扇由于机械故障被卡住，则通过原线圈的电流为dfracU(R+ r)n^2Rr【答案】A, D【解析】解： A．原、副线圈的匝数比为n:1，可知原线圈中电流为I_1=\dfracIn，根据P=UI可知理想变压器的输入功率P_1=UI_1=\dfracUIn， A正确；B．副线圈两端电压U_2=\dfracUn，风扇电动机 D是非纯电阻元件，故风扇电动机中电流I_22=I-\dfracU_2R=I-\dfracUnR e \dfracUnr， B错误；C．风扇电动机输出的机械功率为P_22=U_2I_22-I_22^2r=(U_2-I_22r)(I-\dfracUnR)=(\dfracUn-I_22r)(I-\dfracUnR)， C错误；D．若电风扇由于机械故障被卡住可视为纯电阻，两电阻并联，则根据欧姆定律可知，通过原线圈的电流为\dfracU(R+ r)n^2Rr， D正确．故选 A D．2.如图所示，产生电磁振荡的电路中线圈的自感系数为L，电容器的电容为C，现在把原来接在1上的开关 S接到2上，下列说法正确的是（）A. 从此刻起至少历时pi sqrtLC，回路中的磁场能才能达到最大B. 从此刻起至少历时dfracpi 2sqrtLC，回路中的电场能才能达到最大C. 如果没有能量损失，电磁振荡可以永远持续下去D. 要有效地发射电磁波，振荡电路必须要有足够高的振荡频率【答案】C, D【解析】解： A．线圈的自感系数为L，电容器的电容为C，则周期：T=2\pi \sqrtL；把原来接在1上的开关 S接到2上后电容器开始放电，当t=\dfrac\pi 2\sqrtLC时刻，即\dfracT4，相当于电源的线圈给电容器放电刚好结束，电流达到最大，回路中的磁场能才能达到最大，故 A错误；B．当电容器开始放电后，t=\pi \sqrtLC时刻，即\dfracT2，此时电容器刚好充电刚好结束，极板之间的电势差最大，则回路中的电场能才能达到最大，故 B错误；C．如果没有能量损失，电磁振荡可以永远持续下去，故 C正确；D．根据电磁波发射的特点可知，要有效地发射电磁波，振荡电路必须要有足够高的振荡频率，故 D正确．故选 CD．3.变化的磁场在其周围空间激发的电场叫涡旋电场，即感生电场．图中虚线为一圆柱状均匀磁场区的横截面，其磁感应强度B随时间均匀变化，感生电场的电场线是涡旋状的同心圆，同一个圆上的各点电场强度大小相等，方向沿圆周的切向．图中实线为其中的一条电场线，半径为r，场强大小为E．若电荷量为+ q的粒子沿该电场线逆时针运动一周，电场力做的功为W，忽略粒子运动产生的磁场，则以下说法正确的是（）A. 磁感应强度均匀减小，W= 0B. 磁感应强度均匀增大，W= 0C. 磁感应强度均匀减小，W= 2pi qErD. 磁感应强度均匀增大，W= 2pi qEr【答案】D【解析】解：由题意可知，正电荷受到的电场力逆时针方向，则电场线方向也是逆时针方向，由楞次定律，当磁场的磁感应强度均匀增大，才会产生如图所示的电场线；由电场力做功则有：W= qEx= 2\pi qEr，故D正确，ABC错误；故选：D．4.无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、\gamma 射线合起来，形成了范围非常广阔的电磁波谱，不同的电磁波有不同的用途．下列应用中不符合实际的是（）A. 红外线易穿透云层，广泛应用于遥感技术领域B. 用紫外线照射时，大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光C. 雷达是用X光来测定物体位置的设备D. 用gamma 射线照射马铃薯，可防治其发芽，以便长期保存【答案】C【解析】解：A、由于各种物体都向外辐射红外线，而且红外线的波长比较长，易穿透云层，广泛应用于遥感技术领域．故A符合实际．故A错误；B、红外线最显著的作用是热作用，紫外线有显著的荧光效应．用紫外线照射时，大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光．故符合实际，故B错误．C 、雷达是利用无线电波波长短，衍射现象不明显，传播的直线性好，遇到障碍物要发生反射的微波来测定物体位置的无线电设备．故C不符合实际、故C正确；D、用\gamma 射线照射马铃薯，可防治其发芽，以便长期保存．故D符合实际．故D错误．本题选择不符合实际的，故选：C5.研究放射性元素射线性质的实验装置如图所示．两块平行放置的金属板A、B分别与电源的两极a、b连接，放射源发出的射线从其上方小孔向外射出．则（）A. a为电源正极，到达A板的为α射线B. a为电源正极，到达A板的为β射线C. a为电源负极，到达A板的为α射线D. a为电源负极，到达A板的为β射线【答案】B【解析】解：β射线为高速电子流，质量约为质子质量的\dfrac11800，速度接近光速；α射线为氦核流，速度约为光速的\dfrac110．在同一电场中，β射线偏转的轨迹曲率半径小于α射线的曲率半径，由图知，向左偏的为β射线，向右偏的为α射线，即到达A板的为β射线；因α粒子带正电，向右偏转，说明电场方向水平向右，那么 a为电源正极，故 B正确， A C D 错误．故选： B．6.电磁波包含了射线、红外线、紫外线、无线电波等，按波长由长到短的排列顺序是（）A. 无线电波、红外线、紫外线、射线B. 红外线、无线电波、射线、紫外线C. 射线、红外线、紫外线、无线电波D. 紫外线、无线电波、射线、红外线【答案】A【解析】7. 放射源衰变出的粒子束经过磁场后分成如图所示的三束，则图上从左向右粒子束为（）A. alpha 、gamma、beta 射线B. gamma、beta 、alpha 射线C. alpha 、beta 、gamma射线D. gamma、alpha 、beta 射线【答案】A【解析】8.以下关于电磁场或电磁波的说法，不正确的是（）A. 变化的磁场产生电场B. 变化的电场产生磁场C. 电磁波不能在真空中传播D. 电磁波能在真空中传播【答案】C【解析】解：A、变化的电场能产生磁场，变化的磁场能产电场，但非均匀变化电场能生非均匀变化磁场，若是均匀变化的电场，则产生恒定的磁场，故AB错误；C 、电磁波能在真空中传播，故C错误，D正确；本题选择错误的，故选：C．9.天然放射物质的射线包含三种成分，下列说法中不正确的是（）A. alpha 射线的本质是高速氦核流B. beta 射线是不带电的光子流C. 三种射线中电离作用最强的是alpha 射线D. 一张厚的黑纸可以挡住alpha 射线，但挡不住beta 射线和gamma 射线【答案】B【解析】AC、\alpha 射线是高速氦核流，电离作用最强，但贯穿本领很弱，故AC正确；B、\beta 射线是高速电子流，带负电，故B不正确；C 、\alpha 射线的穿透本领很弱，一张厚的黑纸可以挡住\alpha 射线，但挡不住\beta射线和\gamma 射线，故D正确。
物理新课堂同步沪科版选修1-1练习：章末综合测评4+Word版含解析
章末综合测评(四)(分值：100分时间：60分钟)一、选择题(本题共10个小题，每小题4分，共40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，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)1．电磁波最重要、最广泛的应用是信息传递，最先应用的是()A．电视B．雷达C．无线电广播D．无线电报【解析】最先应用电磁波进行信息传递的是无线电报，故D正确．【答案】 D2．(多选)下列对无线电广播要对电磁波进行调制的原因的说法正确的是()A．经过调制后的高频电磁波向外辐射能量的本领更强B．经过调制后的电磁波在空间传播得更快C．经过调制后的电磁波在空间传播波长才能不变D．经过调制后的高频电磁波才能把我们要告知对方的信号有效地传递出去【解析】调制是把要发射的信号“加”到高频等幅振荡上去，频率越高，传播信息能力越强，A、D对．【答案】AD3．主要用于测距和定位的电磁波技术是()A．无线电广播B．移动电话C．电视D．雷达【解析】雷达是利用电磁波发现目标和测定目标的位置的．【答案】 D4．在电磁波传播过程中，不变的物理量是()A．频率B．波长C．振幅D．波速【解析】电磁波从一种介质进入另一种介质，频率不变，波速和波长及振幅都会改变．【答案】 A5．汶川大地震发生后，在坍塌的废墟中有大量伤员，为了尽快救出他们，需要使用生命探测仪，这种探测仪器主要接收人体发出的()A．可见光B．红外线C．紫外线D．声音【解析】任何物体都能发射红外线，温度越高发射的红外线越强，人体比周围的物体温度高，发射的红外线较强．【答案】 B6．如图1所示，将一光敏电阻连入多用电表两表笔上，将多用电表的选择开关置于欧姆挡，用光照射光敏电阻时表针的偏角为θ，现用手掌挡住部分光线，表针的偏角变为θ′，则可判断()【导学号：17592053】图1A．θ′＝θB．θ′<θC．θ′>θD．不能确定θ和θ′的关系【解析】当用手挡住部分光线时光敏电阻阻值变大，由于多用电表Ω档的0刻线在右侧，随着电阻变大指针偏角变小，则有θ′<θ.【答案】 B7．真空中电磁波的波速是3.0×108m/s.已知某电磁波的频率是3.0×1010 Hz，那么该电磁波在真空中的波长为()A．1.0×102 m B．9.0×1018 mC．1.0×10－2 m D．10 m【解析】由v＝λf得λ＝vf＝3.0×1083.0×1010m＝1.0×10－2 m．故C正确．【答案】 C8．以下说法中不正确的是()A．无线电波的波长越长，越容易绕过障碍物B．无线电波的波长越长，地面的吸收就越小C．无线电波的波长越长，大气中的电离层越容易反射D．无线电波的波长越长，电离层的吸收作用越大【解析】电磁波具有波的一般性质，同样有干涉、衍射现象．当电磁波的波长大于或相当于障碍物的尺度时，可绕过障碍物，A正确．无线电波的波长越长，地面吸收越小，B正确．电离层的吸收作用随无线电波波长的增大而增大．故C错，D正确，所以应选C.【答案】 C9．(多选)数字跑道和数字跑鞋为运动健儿们在科学训练和比赛中发挥了积极作用．该跑道采用了大面积柔性压力阵列传感器、现场总线网络和分布式信息处理技术，可实时检测运动员步频、步距、足部触地时间、离地时间、速度、发力大小、发力角度等信息，在此基础上构建了训练信息采集和技术诊断分析系统，为田径项目提供了一种全新的科学化训练平台．下列关于数字跑道的说法正确的是()A．传感器需要有敏感元件和转换电路等组成B．压力阵列传感器应该是一种力电传感器C．奥运会中应用的传感器智能化程度很高，直接感应的是电学量，不需要力电转换D．奥运会中应用的传感器智能化程度尽管很高，但传感器都是将非电学量转换为电学量【解析】根据题目情景叙述，跑道上使用的是压力传感器，所有的传感器都要先通过敏感元件采集信息，然后再由转换电路将采集到的力、热、光等非电学量转换为便于测量的电压或电流等电学量．当转换电路采用计算机进行信息处理，并输出数字信息时，这种传感器就可以称得上是智能传感器了．【答案】ABD10．2007年度诺贝尔物理学奖授予了法国和德国的两位科学家，以表彰他们发现“巨磁电阻效应”．基于巨磁电阻效应开发的用于读取硬盘数据的技术，被认为是纳米技术的第一次真正应用．在下列有关其他电阻应用的说法中，错误的是()【导学号：17592054】A．热敏电阻可应用于温度测控装置中B．光敏电阻是光电传感器的一部分C．电阻丝可应用于电热设备中D．电阻在电路中主要起到通过直流、阻碍交流的作用【解析】热敏电阻用于温控，光敏电阻用于光电传感器中，电阻丝主要是热效应，故A、B、C说法正确，而电阻对交、直流作用等效，故D说法错误．【答案】 D二、填空题(本题共2个小题，共12分)11．(6分)当光照射到光敏电阻上时，光敏电阻的阻值________(填“变大”“不变”或“变小”)．半导体热敏电阻是利用半导体材料的电阻率随__________变化而改变的特性制成的．【解析】光敏电阻是感光元件，它的阻值随光照强度的增强而减小，常用以制造光控开关．热敏电阻对温度反应敏感，它的阻值随温度的升高而减小．【答案】变小温度12．(6分)物理学在国防科技中具有重要的意义．例如在导弹拦截试验中利用卫星把甲导弹发射的信息经过地面控制站传到指挥部，通信距离(往返)达16万千米，通信所用时间为________s．甲导弹飞行时间为7 min，而卫星把信息经过地面控制站传到指挥部，从指挥部发出指令到乙导弹雷达系统需要5 min，乙导弹从发射到击中甲导弹的过程必须在2 min内完成．乙的雷达有效距离为150 km，雷达从发出电磁波到接收到电磁波的最长时间为________s，从发现到击中目标有1 min就够了．从以上可看出，可以轻松进行拦截，这与通信时间极短有很大关系．【解析】因为电磁波传播的速度v＝3×108 m/s，故通信所用的时间t1＝sv＝1.6×1083×108s≈0.53 s，雷达从发出电磁波到接收到电磁波最长时间为t2＝1.5×105×23×108s＝10－3 s.【答案】0.5310－3三、计算题(本题共4个小题，共48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)13．(10分)从地球向月球发射电磁波，地球与月球的距离为3.83×105 km，求从发射到接收反向回来的电磁波共需要多长时间.【导学号：17592055】【解析】电磁波以光速传播．设时间为t，则：t＝2sc＝2×3.83×1083.0×108s＝2.55 s.【答案】 2.55 s14．(12分)已知某广播电台的频率是10 000 kHz，求此电台发出的电磁波的波长是多少？是属于中波还是短波？(国际规定：中波波长为3 000 m～200 m，短波波长为200 m～10 m)【解析】由c＝λf得λ＝cf＝3.0×1081.0×107m＝30 m，因200 m>λ>10 m, 所以属于短波．【答案】见解析15．(12分)要完成以下工作，你认为要用什么传感器？(1)电子秤称量物体的重力；(2)恒温孵化器要保持禽蛋的温度在一定范围内；(3)楼道自动开关的功能是：晚上，有人经过楼道，开关自动接通；白天，不管是否有人经过楼道，开关都是断开的．【解析】(1)电子秤称量物体的重力所用的传感器是压力传感器．(2)恒温孵化器要保持禽蛋的温度在一定范围内，所用的传感器是双金属温度传感器．(3)楼道自动开关所用的传感器是光敏声控传感器．【答案】见解析16．(14分)不同的电视台使用不同的射频范围进行广播，以避免互相干扰．下面的表格是我国电视频道的划分．第13频道至第68频道属于微波中的“分米波”，算出第68频道的波长范围，试猜想一下为什么第13频道至第68频道会称为微波中的“分米波”.【解析】根据λ＝c f 得λ1＝3×108950×106m≈0.316 m.λ2＝3×108958×106m≈0.313 m.由于波长为“分米”范围，所以称为分米波．【答案】见解析情感语录1.爱情合适就好，不要委屈将就，只要随意，彼此之间不要太大压力2.时间会把最正确的人带到你身边，在此之前，你要做的，是好好的照顾自己3.女人的眼泪是最无用的液体，但你让女人流泪说明你很无用4.总有一天，你会遇上那个人，陪你看日出，直到你的人生落幕5.最美的感动是我以为人去楼空的时候你依然在6.我莫名其妙的地笑了，原来只因为想到了你7.会离开的都是废品，能抢走的都是垃圾8.其实你不知道，如果可以，我愿意把整颗心都刻满你的名字9.女人谁不愿意青春永驻，但我愿意用来换一个疼我的你10.我们和好吧，我想和你拌嘴吵架，想闹小脾气，想为了你哭鼻子，我想你了11.如此情深，却难以启齿。
物理新课堂同步沪科版选修1-1练习：模块综合测评+Word版含解析
模块综合测评(满分：100分时间：90分钟)一、选择题(本题共10个小题，每小题4分，共40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，选不全的得2分，有选错或不答的得0分．)1．真空中有两个静止的点电荷，它们之间的作用力为F，若它们的带电荷量都增大为原来的2倍，距离减小为原来的1/2，它们之间的相互作用力变为()A．F/2B．FC．4F D．16F【解析】设两点电荷的带电荷量分别为Q1、Q2，距离为r，由库仑定律可知F＝k Q1Q2r2，F′＝k 2Q1·2Q2(r2)2＝16k Q1Q2r2＝16F，故D选项正确．【答案】 D2．电场中有一点P，下列说法中正确的有()【导学号：17592063】A．若放在P点的电荷的电荷量减半，则P点的场强减半B．若P点没有检验电荷，则P点场强为零C．P点的场强越大，则同一电荷在P点受到的电场力越大D．P点的场强方向与放在该点的电荷的受力方向相同【解析】该点的场强由电场本身决定，与检验电荷的带电荷量多少、正负、有无都无关系，所以选项A、B错误；选项C考查电场力公式F＝qE，当q一定时，E越大、F就越大，选项C正确；是因为没有明确是正电荷，若是负电荷，其受力方向与场强方向相反，选项D错误．【答案】 C3．下列关于磁通量的说法正确的是()A．放在匀强磁场中的平面垂直于磁场方向时，穿过平面的磁通量最大B．放在匀强磁场中的平面平行于磁场方向时，穿过平面的磁通量最大C．穿过线圈的磁通量为零，则该处的磁感应强度一定为零D．磁通量发生变化，一定是磁场发生变化引起的【解析】当线圈平面与磁场方向平行时，穿过线圈的磁通量为零，但该处的磁感应强度不为零，所以B、C错误；引起磁通量变化的可能是平面的面积变化，也可能是磁场或平面与磁场方向间的夹角变化，故D错误.【答案】 A4．如图1所示是某个磁场的磁感线分布，则A点和B点的磁感应强度的大小关系是()【导学号：17592064】图1A．A点的磁感应强度大B．B点的磁感应强度大C．A点的磁感应强度等于B点的磁感应强度D．无法确定【解析】磁感线分布的疏密反映了磁场的强弱，由题图可知，A点的磁感应强度较大，故A项正确．【答案】 A5．在如图所示各图中，表示磁场B的方向、电流I的方向及安培力F的方向三者关系正确的是()【解析】当电流与磁场方向平行时，不受安培力作用，故D不正确，再根据左手定则可判定A、B、C中，A正确、B、C均不正确．【答案】 A6．关于传感器，下列说法不正确的是()A．传感器是将非电学量转化为电学量的装置B．压力传感器是将力学量转化为电学量的装置C．光敏电阻在有光照射时，电阻会变大D．传感器广泛应用于信息采集系统【解析】光敏电阻在有光照射时电阻会变小，C选项错误．【答案】 C7．关于电磁感应，下列说法中正确的是()【导学号：17592065】A．导体相对磁场运动，导体内一定会产生感应电流B．导体做切割磁感线的运动，导体内一定会产生感应电流C．闭合电路在磁场中做切割磁感线的运动，电路中一定会产生感应电流D．穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中一定会产生感应电流【解析】电路中产生感应电流的条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化，故D正确．【答案】 D8．如图2所示，通电硬直导线ab平行条形磁铁放置，导线可以在空中自由运动，其中的电流方向由a到b，则导线的运动情况为()图2A．a端转向纸里，b端转向纸外，且远离磁铁B．a端转向纸里，b端转向纸外，且靠近磁铁C．a端转向纸外，b端转向纸里，且远离磁铁D．a端转向纸外，b端转向纸里，且靠近磁铁【解析】由安培定则可知，通电导线a端受垂直纸面向外的安培力，a端转向纸外，b端受垂直纸面向里的安培力，b端转向纸里．导线ab在磁场中转动到与磁铁垂直时，所受安培力向下，将向磁铁靠近，故D正确．【答案】 D9．如图3所示，金属导线框ABCD垂直于匀强磁场磁感线，磁感线垂直于纸平面，下列哪种情况下线框中有感应电流()图3A．线框在图示平面匀速运动B．线框在图示平面加速运动C．线框垂直纸面运动D．线框绕AB边转动【解析】线框在纸面内无论匀速还是加速运动，穿过线框的磁通量都不变，线框垂直于纸面运动时，磁通量也不变，故A、B、C所述情况下均无感应电流产生，线框绕AB边转动时，磁通量不断变化，有感应电流产生，故D选项正确．【答案】 D10．下面是某电热水壶的铭牌，由此可知该电热水壶正常加热1 min产生的热量为()A.1.80×103C．1.32×104 J D．1.08×105 J【解析】由电热水壶铭牌上的技术参数可知，额定功率P＝1 800 W，正常加热1分钟产生的热量Q＝P·t＝1 800×60 J＝1.08×105 J，故应选D.【答案】 D二、填空题(本题共2小题，共16分)11．(8分)由于国际空间站的运行轨道上各处的地磁场强弱及方向均有所不同，所以在运行过程中，穿过其外壳地磁场的磁通量将不断变化，这样将会导致________现象发生，从而消耗空间站的能量．为了减少这类损耗，国际空间站的外壳材料应尽可能选用电阻率________(选填“大”或“小”)一些的.【导学号：17592067】【解析】穿过空间站外壳的磁通量发生变化，金属材料的外壳中将自成回路，产生感应电流，为了降低这个损耗，应让产生的感应电流越小越好，也就是说，材料的电阻率越大越好．第一个空可填写“涡流”或“电磁感应”；第二个空填“大”．【答案】电磁感应或涡流大12．(8分)如图4所示，可以自由转动的小磁针静止不动时，靠近螺线管的是小磁针________极，若将小磁针放到该通电螺线管内部，小磁针指向与图示位置时的指向相________(选填“同”或“反”).图4【解析】应用安培定则可知，通电螺线管的左端是S极，又因同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以小磁针静止时N极靠近螺线管；螺线管内部的磁感线跟螺线管的轴线平行，方向由南极指向北极，而小磁针放在该通电螺线管内部静止时N极所指的方向与该处磁感线的切线方向一致．【答案】N同三、计算题(本题共4个小题，共44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．)13．(10分)离我们最近的一颗恒星是比邻星，它距离我们是1018 m，从地球向比邻星发射的电磁波，要经过多长时间才能到达比邻星？(电磁波的速度3.00×108 m/s)【解析】电磁波到达比邻星所需要的时间为：t＝xc＝10183×108s＝3.3×109 s.【答案】 3.3×109 s14．(10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：17592069】【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15．(12分)一根长为0.20 m的直导线，垂直于某匀强磁场方向放置，当导线中通有1 A的电流时，导线受到的安培力大小为0.08 N，则：(1)磁场的磁感应强度为多大？(2)当导线中的电流增大为2 A时，导线受到的安培力为多大？【解析】(1)磁场的磁感应强度为：B＝FIl＝0.081×0.20T＝0.4 T.(2)电流为2 A时，安培力为：F′＝BI′l＝0.4×2×0.2 N＝0.16 N.【答案】(1)0.4 T(2)0.16 N16．(12分)如图5所示，用三根长度相同的绝缘细线将三个带电小球连接后悬挂在空中．三个带电小球质量相等，A球带正电．平衡时三根绝缘细线都是直的，但拉力都为零．图5(1)指出B球和C球分别带何种电荷；并说明理由．(2)若A球带电荷量为Q，则B球的带电荷量为多少？【导学号：17592070】【解析】(1)因为A球与B球间绳无拉力，A球与C球间绳也无拉力，所以B球、C球均与A球带相反电性的电荷，即B，C两球都带负电荷．(2)由对称性知：q B ＝q C ，对B 受力分析，B 球受三力作用，根据平衡条件有：kQq B r 2cos 60°＝kq C q B r 2解以上两式得：q B ＝Q 2故B 球的带电荷量为－Q 2.【答案】 (1)B ，C 均带负电，理由见解析(2)－Q 2情感语录1.爱情合适就好，不要委屈将就，只要随意，彼此之间不要太大压力2.时间会把最正确的人带到你身边，在此之前，你要做的，是好好的照顾自己3.女人的眼泪是最无用的液体，但你让女人流泪说明你很无用4.总有一天，你会遇上那个人，陪你看日出，直到你的人生落幕5.最美的感动是我以为人去楼空的时候你依然在6.我莫名其妙的地笑了，原来只因为想到了你7.会离开的都是废品，能抢走的都是垃圾8.其实你不知道，如果可以，我愿意把整颗心都刻满你的名字9.女人谁不愿意青春永驻，但我愿意用来换一个疼我的你10.我们和好吧，我想和你拌嘴吵架，想闹小脾气，想为了你哭鼻子，我想你了11.如此情深，却难以启齿。
物理新课堂同步粤教版选修1-1练习：模块综合测评 (教师用书独具)+Word版含解析
模块综合测评(教师用书独具)(时间：90分钟分值：100分)一、选择题(本大题共12小题，每小题4分，共中1～8为单选，9～12为多选)1．一带负电的绝缘金属小球放在潮湿的空气中，经过一段时间后，发现该小球上净电荷几乎不存在了，这说明()A．小球上原有负电荷逐渐消失了B．在此现象中，电荷不守恒C．小球上负电荷减少的主要原因是潮湿的空气将电子导走了D．该现象是由于电子的转移引起的，不遵循电荷守恒定律C[根据电荷守恒定律，电荷不能消灭，也不能创生，只会发生转移，故A 错误．此过程中电荷仍然守恒，电荷没有消失，只是被潮湿的空气导走而已，仍然遵循电荷守恒定律，故B、D错误．金属小球上的负电荷减少是由于潮湿的空气将电子导走了，故C正确．]2．如图1所示是某个磁场的磁感线分布，则A点和B点的磁感应强度的大小关系是()图1A．A点的磁感应强度大B．B点的磁感应强度大C．A点的磁感应强度等于B点的磁感应强度D．无法确定A[磁感线分布的疏密反映了磁场的强弱，由题图可知，A点的磁感应强度较大，故A项正确．]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．电脑显示器的玻璃荧光屏容易布满灰尘，这主要是因为()A．灰尘的自然堆积B．玻璃有极强的吸附灰尘的能力C．电脑工作时，荧光屏表面有静电而吸附灰尘D．电脑工作时，荧光屏表面温度较高而吸附灰尘C[荧光屏工作时产生静电，吸引带有异号电荷的灰尘．]5．如图2所示，PQ为某电场中的一条电场线，下列说法正确的是()【导学号：71082099】图2A．该电场一定是匀强电场B．该电场一定是点电荷产生的电场C．P点的电场强度一定比Q点的大D．正电荷在P点受到的电场力方向沿着电场线方向D[仅凭一条电场线无法确定是匀强电场，还是点电荷产生的电场，A、B 错误；也无法比较P、Q点的电场强弱，C错误，只有D项正确．] 6．小丽家彩电突然损坏，他的父亲检查发现，电视机的保险丝熔断，换上新的同样规格保险丝开机后又立即熔断，这种现象说明电路中存在________现象()A．断路B．短路C．漏电D．开路B[保险丝是为了保护用电器在电流过大的情况下不被烧杯而设计的，当电路中的电流超过安全电流时就立即熔断保险丝，确保用电器的安全，接上新的同样规格保险丝开机后又立即熔断，说明电路的电流很大，即电路存在短路．]7．如图3所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框．在下列四种情况下，线框中会产生感应电流的是()【导学号：71082100】图3A．如图甲所示，保持线框平面始终与磁感线平行，线框在磁场中左右运动B．如图乙所示，保持线框平面始终与磁感线平行，线框在磁场中上下运动C．如图丙所示，线框绕位于线框平面内且与磁感线垂直的轴线AB转动D．如图丁所示，线框绕位于线框平面内且与磁感线平行的轴线CD转C[甲、乙、丁中磁通量始终为零，不会产生感应电流．]8．在下列各图中，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．]9．下列说法正确的是()A．电容器是一种储存电荷的装置B．避雷针是用来防止静电的C．电感器应用了电流的热效应D．电磁炉应用了电磁感应现象AD[电容器的本领就是能储存电荷，故A选项对．避雷针是利用尖端放电防止雷击的，B错．电感器、电磁炉都是电磁感应现象，故C错，D对．] 10．磁感线可以用来描述磁场，下列关于磁感线的说法不正确的是() A．磁感线的疏密表示磁场的强弱B．磁感线从S极出发，终止于N极C．匀强磁场的磁感线疏密分布均匀D．磁感线上任一点的切线方向表示该点的磁场方向B[磁感线的疏密表示磁场的强弱，A正确；磁感线是闭合曲线，在磁体外部从N极到S极，在磁体内部从S极到N极，B错误；匀强磁场的磁感线疏密分布均匀，C正确；磁感线上任一点的切线方向表示该点的磁场方向，D正确．] 11．关于电磁理论，下列描述不正确的是()A．电磁场不是一种物质B．静止的电荷能够在周围空间产生稳定的磁场C．稳定的磁场能够在周围空间产生稳定的电场D．变化的电场和变化的磁场互相激发，由近及远传播形成电磁波ABC[电磁场是一种客观存在的物质，A错误；静止的电荷不能在周围空间产生磁场，B错误；稳定的磁场不能够在周围空间产生电场，C错误；只有D 正确．]12．下列设备的运行与电磁波有关的是()A．医院里，医生利用B超可观察到母体内的婴儿情况B．“嫦娥一号”接收地面指挥中心的运行指令实现变轨而奔向月球C．汽车上安装有GPS(全球卫星定位系统)以确定行驶路线和距离D．在汶川大地震发生后救灾人员利用卫星电话恢复了与外界的通讯联系BCD[B超为超声波，是机械波．其它均与电磁波有关．]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2×10－4 N，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.[解析]根据场强的定义式得E＝Fq＝5×104 N/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)导体中的电流是5 mA，那么在3.2 s内有________C的电荷定向移动通过导体的横截面，相当于______个电子通过该截面．[解析](1)B＝FIL＝0.2 T，若I∥B，则F＝0.(2)q＝It＝1.6×10－2 C，n＝qe＝1017(个)．[答案](1)0.20(2)1.6×10－2101715．(8分)真空中两个点电荷带有相等的电荷量，要使它们之间相距1 m时的相互作用力等于 1 N，则每个电荷的电荷量是多少？等于电子电荷量的多少倍？[解析]由库仑定律F＝kq2r2得q＝1.05×10－5 Cn＝qe＝6.56×1013(倍)．[答案] 1.05×10－5 C 6.56×1013倍16．(8分)有一个50匝的线圈，线圈的总电阻是200 Ω，在2 s内线圈的电流是0.2 A，求穿过线圈的磁通量的变化率是多少？【导学号：71082101】[解析]由欧姆定律：E＝IR＝40 V由法拉第电磁感应定律E＝nΔΦΔt得ΔΦΔt ＝E n ＝0.8 Wb/s.[答案] 0.8 Wb/s17．(11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4所示，静止时θ为60°，g 取10 m/s 2.求：图4(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小球带负电．(2)小球有两个状态：静止；线断后沿线的方向做初速度为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/s18．(11分)如图5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5(1)所加磁场的方向；(2)磁感应强度的大小．【导学号：71082102】[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)由F安＝BIL由平衡条件：F安＝F，得：B＝FIL＝20.5×1T＝4 T.[答案](1)磁场方向竖直向下(2)4 T情感语录1.爱情合适就好，不要委屈将就，只要随意，彼此之间不要太大压力2.时间会把最正确的人带到你身边，在此之前，你要做的，是好好的照顾自己3.女人的眼泪是最无用的液体，但你让女人流泪说明你很无用4.总有一天，你会遇上那个人，陪你看日出，直到你的人生落幕5.最美的感动是我以为人去楼空的时候你依然在6.我莫名其妙的地笑了，原来只因为想到了你7.会离开的都是废品，能抢走的都是垃圾8.其实你不知道，如果可以，我愿意把整颗心都刻满你的名字9.女人谁不愿意青春永驻，但我愿意用来换一个疼我的你10.我们和好吧，我想和你拌嘴吵架，想闹小脾气，想为了你哭鼻子，我想你了11.如此情深，却难以启齿。
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。
人教版高中物理选修1-1第四章电磁波及其应用单元检测.docx
高中物理学习材料唐玲收集整理物理人教1—1第四章电磁波及其应用单元检测一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分。
每题所给的4个选项中只有一个是正确的，请选出，有空选或错选不得分)1．关于电磁场和电磁波的说法正确的是( )A．电场和磁场总是相互联系的，它们统称为电磁场B．电磁场由发生的区域向远处的传播形成电磁波C．在电场周围一定能产生磁场，磁场周围一定能产生电场D．电磁波是一种波，声波也是一种波，理论上它们是同种性质的波2．根据麦克斯韦电磁场理论，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3．电磁波与机械波相比较，下列说法中正确的是( )A．电磁波传播不需要介质，机械波传播需要介质B．电磁波在任何介质中传播速率都相同，机械波在同一介质中传播速率都相同C．电磁波与机械波都不能产生干涉D．电磁波与机械波都能产生衍射4．电磁波在传播过程中，保持不变的物理量是( )A．频率 B．波长 C．振幅 D．波速5．在电磁波谱中，红外线、可见光和伦琴射线(X射线)三个波段的频率大小关系是( )A．红外线的频率最大，可见光的频率最小B．伦琴射线的频率最大，红外线的频率最小C．可见光的频率最大，红外线的频率最小D．伦琴射线的频率最大，可见光的频率最小6．关于紫外线，下列说法中正确的是( )A．一切物体都会发出紫外线B．紫外线可用于无线电通讯C．紫外线有较高的能量，足以破坏细胞中的物质D．在紫外线照射下，所有物质都会发出荧光7．如图所示的球形容器中盛有含碘的溶液，在太阳光的照射下，地面呈现的是圆形黑影，在黑影中放一支温度计，可发现温度计显示的温度明显上升，则由此可断定( )A．含碘的溶液对于可见光是透明的B．含碘的溶液对于紫外线是不透明的C．含碘的溶液对于红外线是透明的D．含碘的溶液对于红外线是不透明的8．转换电视频道，选择自己喜欢的电视节目，称为( )A．调幅 B．调频 C．调制 D．调谐9．电磁波在空气中的传播速度为3×108m/s，某广播电台能发射波长为50 m的无线电波，那么收音机接收这个电台时调谐的频率应大约为( )A．150 MHz B．500 MHzC．6.00 MHz D．3.00 MHz10．关于电磁波的发射与接收，下列说法中正确的是( )A．调频与调幅都是用高频载波发送信号，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．手持移动电话与其他用户通话时，要靠较大的固定的无线电台转送D．调谐就是将接收电路的振幅调至与电磁载波的振幅相同11．用遥控器调换电视机的频道的过程，实际上就是传感器把光信号转化为电信号的过程。
物理新课堂学案选修3-5人教版检测：模块综合检测(二)
模块综合检测(二)(时间：90分钟满分：100分)一、单项选择题(本大题共10小题，每小题3分，共30分．每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)1．关于下列四幅图说法不正确的是()A．原子中的电子绕原子核高速运转时，运行轨道的半径是任意的B．光电效应实验说明了光具有粒子性C．电子束通过铝箔时的衍射图样证实了电子具有波动性D．发现少数α粒子发生了较大偏转，说明原子的质量绝大部分集中在很小空间范围内解析：原子中的电子绕核旋转的轨道是特定的，不是任意的，选项A错误．易知B正确．电子能通过铝箔衍射，说明电子也有波动性，C正确. 发现少数α粒子大角度偏转，说明原子的正电荷和大部分质量集中在很小空间范围内，D正确．答案：A2．当具有5.0 eV能量的光子照射到某金属表面后，从金属表面逸出的电子具有最大的初动能是 1.5 eV .为了使这种金属产生光电效应，入射光的最低能量为( )A ．1.5 eVB ．3.5 eVC ．5.0 eVD ．6.5 eV解析：本题考查光电效应方程及逸出功．由E k ＝hν－W ，得W＝hν－E k ＝5.0 eV －1.5 eV ＝3.5 eV ，则入射光的最低能量为hνmin ＝W ＝3.5 eV ，故正确选项为B.答案：B3．已知氢原子的基态能量为E 1，激发态能量为E n ，其中n ＝2，3….用h 表示普朗克常量，c 表示真空中的光速．能使氢原子从第一激发态电离的光子的最大波长为( )A.4hc 3E 1B.2hc E 1C.4hc E 1D.9hc E 1解析：对于量子数n ＝2的氢原子，其电离能为0－E 14，则由－E 14＝h c λ知C 项正确． 答案：C4.238 92U 放射性衰变有多种途径，其中一种途径是先衰变成210 83Bi ，而210 83Bi 可以经一次衰变变成210a X(X 代表某种元素)，也可以经一次衰变变成 b 81Tl ，210a X 和 b 81Tl 最后都衰变变成206 82Pb ，衰变路径如图所示，则可知图中( )A ．过程①是β衰变，过程③是α衰变；过程②是α衰变，过程④是β衰变B ．过程①是β衰变，过程③是α衰变；过程②是β衰变，过程④是α衰变C ．过程①是α衰变，过程③是β衰变；过程②是α衰变，过程④是β衰变D ．过程①是α衰变，过程③是β衰变；过程②是β衰变，过程④是α衰变解析：在210 83Bi 衰变变成210a X 的过程中质量数不变，过程①是β衰变；210a X 衰变变成206 82Pb 过程中质量数减少4，过程③是α衰变；210 83Bi 衰变变成 b 81Tl ，核电荷数减少2，过程②是α衰变； b 81Tl 衰变变成206 82Pb ，核电荷数增加1，过程④是β衰变，所以选项A 正确．答案：A5.如图所示，质量为0.5 kg 的小球在距离车底面高20 m 处以一定的初速度向左平抛，落在以7.5 m/s 速度沿光滑水平面向右匀速行驶的敞篷小车中，车底涂有一层油泥，车与油泥的总质量为 4 kg ，设小球在落到车底前瞬间速度是25 m/s ，则当小球与小车相对静止时，小车的速度是（ ）A.5 m/sB.4 m/sC.8.5 m/sD.9.5 m/s解析：小球抛出后做平抛运动，根据动能定理得：mgh ＝12m v 2－12m v 20 解得：v 0＝15 m/s ，小球和车作用过程中，水平方向动量守恒，则有：－m v 0＋MV ＝（M ＋m ）v ′，解得：v ′＝5 m/s ，故选A.答案：A6．两球A 、B 在光滑水平面上沿同一直线，同一方向运动，m A＝1 kg ，m B ＝2 kg ，v A ＝6 m/s ，v B ＝2 m/s.当A 追上B 并发生碰撞后，两球A ，B 速度的可能值是( )A ．v ′A ＝5 m/s ，v ′B ＝2.5 m/sB ．v ′A ＝2 m/s ，v ′B ＝4 m/sC ．v ′A ＝－4 m/s ，v ′B ＝7 m/sD ．v ′A ＝7 m/s ，v ′B ＝1.5 m/s解析：这是一道同向追击碰撞问题，在分析时应注意考虑三个方面的问题：动量是否守恒，机械能是否增大，是否符合实际物理情景．针对这三点，要逐一验证．取两球碰撞前的运动方向为正，则碰撞前，系统总动量p ＝m A v A ＋m B v B ＝10 kg ·m/s ，逐一验证各个选项，发现碰撞后，四个选项均满足动量守恒．碰前，系统总动能E k ＝12m A v 2A ＋12m B v 2B ＝22 J ．碰后系统总动能应不大于碰前总动能，即E ′k ≤22 J ，把各选项代入计算，知选项C 、D 不满足，被排除．对于选项A ，虽然满足机械能不增加的条件，但仔细分析，发现v ′A >v ′B ，显然不符合实际情况，故本题正确答案为选项B.答案：B7.如图所示，AB 为固定的光滑圆弧轨道，O 为圆心，AO 水平，BO 竖直，轨道半径为R ，将质量为m 的小球（可视为质点）从A 点由静止释放，在小球从A 点运动到B 点的过程中，（ ）A.小球所受合力的冲量方向为弧中点指向圆心B.小球所受支持力的冲量为0C.小球所受重力的冲量大小为m2gRD.小球所受合力的冲量大小为m2gR解析：小球受到竖直向下的重力，和垂直切面指向圆心的支持力，所以合力不指向圆心，故合力的冲量也不指向圆心，A错误；小球的支持力不为零，作用时间不为零，故支持力的冲量不为零，B错误；小球在运动过程中只有重力做功，所以根据机械能守恒可得mgR＝12 m v2B，故v B＝2gh，根据动量定理可得I合＝Δp＝m v B＝m2gR，故C错误；D正确.答案：D8.我国科学家潘建伟院士预言十年左右量子通信将“飞”入千家万户.在通往量子论的道路上，一大批物理学家做出了卓越的贡献，下列有关说法正确的是（）A.玻尔在1900年把能量子引入物理学，破除了“能量连续变化”的传统观念B.爱因斯坦最早认识到了能量子的意义，提出光子说，并成功地解释了光电效应现象C.德布罗意第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念D.普朗克大胆地把光的波粒二象性推广到实物粒子，预言实物粒子也具有波动性解析：普朗克在1900年把能量子引入物理学，破除了“能量连续变化”的传统观念，故A错误；爱因斯坦最早认识到了能量子的意义，为解释光电效应的实验规律提出了光子说，并成功地解释了光电效应现象，故B正确；玻尔第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，故C错误；德布罗意大胆地把光的波粒二象性推广到实物粒子，预言实物粒子也具有波动性，故D错误；故选B.答案：B9．在自然生态系统中，蛇与老鼠等生物通过营养关系构成食物链，在维持生态平衡方面发挥着重要作用．蛇是老鼠的天敌，它通过接收热辐射来发现老鼠的存在．假设老鼠的体温约为37 ℃，它发出的最强的热辐射的波长为λmax，根据热辐射理论，λmax与辐射源的绝对温度T的关系近似为λmax T＝2.90×10－3m·K.则老鼠发出的最强的热辐射的波长为()A．7.8×10－5 m B．9.4×10－6 mC．1.16×10－4 m D．9.7×10－8 m解析：体温为37 ℃时，热力学温度T＝310 K，根据λmax T＝2.90×10－3 m·K，得λmax＝2.90×10－3310m＝9.4×10－6 m.答案：B10.如图所示，质量为3 kg的木板放在光滑的水平地面上，质量为1 kg的木块放在木板上，它们之间有摩擦，木板足够长，两者都以大小v＝4 m/s的初速度向相反方向运动．当木板的速度为2.4 m/s 时，木块()A．处于匀速运动阶段B．处于减速运动阶段C．处于加速运动阶段D．静止不动解析：木板和木块组成的系统动量守恒，设它们相对静止时的共同速度为v′，以木板运动的方向为正方向，则：M v－m v＝(M＋m)v′，所以v′＝M v－m vM＋m＝2 m/s，方向与木板运动方向相同．在此之前，木板一直做匀减速运动，木块先做匀减速运动，当相对地面的速度为零时，再反向向右做匀加速运动，直到速度增大到2 m/s.设当木块对地速度为零时，木板速度为v″，则：M v－m v＝M v″，v″＝M v－m vM＝2.67 m/s，大于2.4 m/s，故木板的速度为2.4 m/s时，木块处在反向向右加速运动阶段，C正确．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正确，全选对得4分，漏选得2分，错选或不选得0分)11.大量处于基态的氢原子吸收了某种单色光的能量后能发出3种不同频率的光子，分别用它们照射一块逸出功为W0的金属板时，只有频率为ν1和ν2（ν1>ν2）的两种光能发生光电效应.下列说法正确的是（）A.金属板的极限频率为W0 hB.光电子的最大初动能为h（ν1＋ν2）－W0C.吸收光子的能量为h（ν1＋ν2）D.另一种光的光子能量为h（ν1－ν2）解析：A.金属板的极限频率为hν＝W0，得ν＝W0h，A正确；B.频率为ν1的光子照射到金属板时逸出的光电子初动能最大，则光电子的最大初动能为E k＝hν1－W0，B错误；C.吸收光子的能量为hν1，C错误；D.逸出的三种光子能量关系为：hν1＝hν2＋hν3，所以另一种光的光子能量为h（ν1－ν2），D正确.故选：AD.答案：AD12.如图所示，质量为m的小球从距离地面高H的A点由静止开始释放，落到地面上后又陷入泥潭中，由于受到阻力作用到达距地面深度为h的B点速度减为零．不计空气阻力，重力加速度为g.关于小球下落的整个过程，下列说法中正确的是()A．小球的机械能减少了mg(H＋h)B．小球克服阻力做的功为mghC．小球所受阻力的冲量大于m2gHD．小球动量的改变量等于所受阻力的冲量解析：由动能定理mg(H＋h)－W f＝0，则W f＝－mg(H＋h)，所以小球的机械能减少了mg(H＋h)，所以A选项正确，B选项错误；小球自由落下至地面过程，机械能守恒，mgH＝12m v2，v＝2gH，落到地面后又陷入泥潭中，由动量定理I G－I f＝0－m v，所以I f＝I G ＋m v＝I G＋m2gH，小球所受阻力的冲量大于m2gH，所以C选项正确；由动量定理知小球动量的改变量等于合外力的冲量，所以D 选项错误．答案：AC13.如图所示，在光滑水平面上质量分别为m A＝2 kg、m B＝4 kg，速率分别为v A＝5 m/s、v B＝2 m/s 的A、B两小球沿同一直线相向运动并发生对心碰撞，则()A．它们碰撞后的总动量是18 kg·m/s，方向水平向右B ．它们碰撞后的总动量是2 kg ·m/s ，方向水平向右C ．它们碰撞后B 小球向右运动D ．它们碰撞后B 小球可能向左运动解析：根据动量守恒，设向右为正方向，碰后它们的总动量p ′＝p ＝m A v A ＋m B v B ＝2×5 kg ·m/s －4×2 kg ·m/s ＝2 kg ·m/s ，故A错、B 对；因总动量向右，所以碰后B 球一定向右运动，C 对、D 错．答案：BC14.如图所示，光滑的水平面上，质量为m 1的小球以速度v 与质量为m 2的静止小球正碰，碰后两小球的速度大小都为12v ，方向相反，则两小球质量之比m 1∶m 2和碰撞前后动能变化量之比ΔE k1∶ΔE k2为( )A ．m 1∶m 2＝1∶3B ．m 1∶m 2＝1∶1C ．ΔE k1∶ΔE k2＝1∶3D ．ΔE k1∶ΔE k2＝1∶1 解析：以原来m 1的速度v 方向为正方向，根据动量守恒定律，得m 1v ＝－12m 1v ＋12m 2v ，所以m 1m 2＝13，故A 正确、B 错误；两球碰撞前后动能变化量分别为：ΔE k1＝12m 1⎝ ⎛⎭⎪⎫v 22－12m 1v 2＝38m 1v 2，ΔE k2＝12m 2⎝ ⎛⎭⎪⎫v 22－0＝18m 2v 2，所以ΔE k 1ΔE k2＝3m 1m 2＝11，故C 错误、D 正确． 答案：AD二、非选择题(本题共5小题，共54分．把答案填在题中的横线上或按照题目要求作答．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)15．(6分)质量为m＝0.10 kg的小钢球以v0＝2.0 m/s的水平速度抛出，下落h＝0.6 m时撞击一钢板，撞后速度恰好反向，则钢板与水平面的夹角θ＝________．刚要撞击钢板时小球的动量大小为________(取g＝10 m/s2)．解析：小球撞击后速度恰好反向，说明撞击前速度与钢板垂直．利用平抛运动规律可求得此时竖直方向的速度为2 3 m/s，小球与钢板撞击前的速度大小v＝2v0＝4 m/s，钢板与水平面的夹角θ＝30°，其动量的大小为p＝m v＝0.4 kg·m/s.答案：30°0.4 kg·m/s16.（8分）用图示实验装置探究“碰撞中的不变量”实验，除了图示装置中的实验仪器外，下列仪器中还需要的是Ｗ.A.秒表B.天平C.刻度尺D.直流电源E.交流电源若实验中得到一条纸带如图所示，已知A、B车的质量分别为m A、m B，则该实验需要验证的表达式是（用图中物理量和已给出的已知量表示）.解析：该实验需要测量小车的质量，需要天平；需要测量各计数点间距，需要刻度尺；打点计时器有计时功能，无需秒表；而打点计时器工作电源是交流电源，无需直流电源，故选BCE；小车A碰前做匀速运动，打在纸带上的点间距是均匀的，故求碰前小车A 的速度应选BC 段，碰后两车一起做匀速运动，打出的点也是间距均匀的，故选DE 段来计算碰后速度，在误差允许的范围内，需要验证的表达式是m A v A ＝（m A ＋m B ）v AB ，即m A x AB ＝（m A ＋m B ）x DE .答案：BCE m A x AB ＝（m A ＋m B ）x DE17.(11分)如图所示，一物体从固定斜面顶端由静止开始经过1 s 下滑到底端，已知斜面的倾角θ＝37°，斜面长度L ＝2.5 m ，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，取重力加速度g ＝10 m/s 2，求：(1)物体与斜面间的动摩擦因数μ；(2)下滑过程中损失的机械能与减少的重力势能的比值；(3)下滑过程中合外力冲量的大小与重力冲量大小的比值．解析：(1)根据L ＝12at 2，解得a ＝5 m/s 2，根据牛顿第二定律，得mg sin θ－μmg cos θ＝ma ，解得μ＝0.125.(2)损失的机械能等于克服摩擦力做的功，即ΔE ＝μmg cos θL ，减少的重力势能ΔE p ＝mg sin θL ，故损失的机械能与减少的重力势能的比值为：ΔE ΔE p ＝μtan θ＝0.125tan 37°＝16. (3)设物体下滑到斜面底端时速度大小为v ，有v ＝at ＝5 m/s ，根据动量定理，得合外力冲量的大小为：I 合＝m v －0＝5 m (N ·s)，下滑过程中，重力的冲量I G ＝mgt ＝10 m (N ·s)，所以下滑过程中合外力冲量的大小与重力冲量大小的比值I 合∶I G ＝1∶2.答案：(1)0.125 (2)16(3)1∶2 18.（12分）一个静止在磁场中的226 88Ra （镭核），发生α衰变后转变为氡核（元素符号为Rn ）.已知衰变中释放出的α粒子的速度方向跟匀强磁场的磁感线方向垂直.设镭核、氡核和α粒子的质量一次是m 1、m 2、m 3，衰变的核能都转化为氡核和α粒子的动能.求：（1）写出衰变方程；（2）氡核和α粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的轨道半径之比；（3）氡核的动能E k .解析：（1）衰变方程为： 226 88Ra →222 86Rn ＋42He（2）根据q v B ＝m v 2r 得， r ＝m v qB两个粒子动量等大，由半径公式r ＝m v qB ∝1q ，得r 1r 2＝286＝143. （3）由质能方程得：ΔE ＝（m 1－m 2－m 3）c 2，因为E k ＝p 22m ，可知两粒子动能跟质量成反比，因此氡核分配到的动能为E ＝（m 1－m 2－m 3）m 3c 2m 2＋m 3. 答案：（1）衰变方程为： 226 88Ra →222 86Rn ＋42He（2）43∶1（3）氡核的动能为E ＝（m 1－m 2－m 3）m 3c 2m 2＋m 319．(15分)如图所示，一轻质弹簧的一端固定在滑块B 上，另一端与滑块C 接触但未连接，该整体静止放在离地面高为H ＝5 m 的光滑水平桌面上．现有一滑块A 从光滑曲面上离桌面h ＝1.8 m 高处由静止开始滑下，与滑块B 发生碰撞并粘在一起压缩弹簧推动滑块C 向前运动，经一段时间，滑块C 脱离弹簧，继续在水平桌面上匀速运动一段后从桌面边缘飞出. 已知m A ＝1 kg ，m B ＝2 kg ，m C ＝3 kg ，g ＝10 m/s 2，求：(1)滑块A 与滑块B 碰撞结束瞬间的速度；(2)被压缩弹簧的最大弹性势能；(3)滑块C 落地点与桌面边缘的水平距离．解析：(1)滑块A 从光滑曲面上h 高处由静止开始滑下的过程，机械能守恒，设其滑到底面的速度为v 1, 由机械能守恒定律有：m A gh ＝12m A v 21，解得：v 1＝6 m/s. 滑块A 与B 碰撞的过程，A 、B 系统的动量守恒，碰撞结束瞬间具有共同速度设为v 2，由动量守恒定律有：m A v 1＝(m A ＋m B )v 2，解得：v 2＝13v 1＝2 m/s. (2)滑块A 、B 发生碰撞后与滑块C 一起压缩弹簧，压缩的过程机械能守恒，被压缩弹簧的弹性势能最大时，滑块A 、B 、C 速度相等，设为速度v 3，由动量守恒定律有：m A v 1＝(m A ＋m B ＋m C )v 3，解得：v 3＝16v 1＝1 m/s. 由机械能守恒定律有：E p ＝12(m A ＋m B )v 22－12(m A ＋m B ＋m C )v 23. 解得：E p ＝3 J.(3)被压缩弹簧再次恢复自然长度时，滑块C 脱离弹簧，设滑块A 、B 的速度为v 4，滑块C 的速度为v 5，分别由动量守恒定律和机械能守恒定律有：(m A ＋m B )v 2＝(m A ＋m B )v 4＋m C v 5.12(m A ＋m B )v 22＝12(m A ＋m B )v 24＋12m C v 25. 解得：v 4＝0，v 5＝2 m/s.滑块C 从桌面边缘飞出后做平抛运动：s ＝v 5t ，H ＝12gt 2. 解得：s ＝2 m.答案：(1)2 m/s (2)3 J (3)2 m精美句子1、善思则能“从无字句处读书”。
2023-2024学年高中物理新人教版选修1-1第4章 电磁波及其应用单元测试(含答案解析)
2023-2024学年新人教版高中物理单元测试学校：__________ 班级：__________ 姓名：__________ 考号：__________注意事项：1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息;2．请将答案正确填写在答题卡上;一、选择题（本大题共计11小题，每题3分，共计33分）1.关于电磁波，下列说法中正确的是（）A. 变化的电场一定在周围空间产生变化的磁场B. 麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，法拉第最先用实验证实了电磁波的存在C. 电磁波和机械波都依赖于介质才能传播D. 各种频率的电磁波在真空中的传播速率都相同【答案】D【解析】解： A．根据麦克斯韦的电磁场理论可知，均匀变化的电场周围产生恒定的磁场，周期性变化的电场周围产生同频率周期性变化的磁场，故 A错误；B．麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，赫兹通过电火花实验证实了电磁波的存在，故B错误；C．电磁波的传播不需要介质，机械波传播需要介质，故 C错误；D．各种频率的电磁波在真空中的传播速率都相同，均为光速，故 D正确．故选 D．2.以下电磁波按波长从小到大排列正确地是（）①验钞机发出的紫外线②电视机的遥控器发出的红外线③微波炉磁控管产生的微波④放射性元素衰变产生的\gamma 射线．A. ①②③④B. ③④①②C. ④①②③D. ③②①④【答案】D【解析】解：电磁波按波长由大到小的顺序排列为：微波③，红外线②，紫外线①，\gamma 射线④，所以D正确，ABC错误．故选：D．3.如图所示为LC振荡电路中电容器极板间的电量q随时向t变化的图线，则下列说法错误的是（）A. 在t_1时刻，电路中的磁场能最小B. 从t_2到t_3，电容器不断充电C. 从t_1到t_2，电路中的电流值不断变小D. 在t_4时刻，电容器的电场能最小【答案】C【解析】解：A、在t_1时刻，电路中的q最大，说明还没放电，所以电路中无电流，则磁场能最小．故A正确；B、在t_2到t_3时刻电路中的q不断增加，说明电容器在不断充电，故B正确；C 、在t_1到t_2时刻电路中的q不断减小，说明电容器在不断放电，由于线圈作用，电路中的电流在不断增加．故C错误；D、在t_4时刻电路中的q等于0，说明电容器放电完毕，则电场能最小，故D正确；本题选说法错误的是，故选：C．4.如图所示，LC振荡电路某时刻的情况，下面说法中错误的是（）A. 电容器正在充电B. 电感线圈的磁场能在增加C. 电容器两板间电压正在减少D. 此时刻自感电动势正在阻碍电流增大【答案】A【解析】解：图示时刻，电容器上极板带正电；通过图示电流方向，知电容器在放电，电流在增大，电容器上的电荷量减小，电场能转化为磁场能，线圈中的感应电动势总是阻碍电流的增大．故BCD正确，A错误．本题选错误的，故选：A．5.关于电磁波在真空中的传播速度，下列说法中正确的是（）A. 频率越高，传播速度越大B. 波长越长，传播速度越大C. 电磁波能量越大，传播速度越大D. 频率、波长、能量都不影响电磁波在真空中的传播速度【答案】D【解析】解：电磁波传播的速度与频率、波长、电磁波的能量无关，与传播的介质有关．故A、B、C错误，D正确．故选：D．6.我国的卫星通信技术拥有自主知识产权，在世界上处于领先地位．在北京发射的信号通过通信卫星可以转到上海被接收．实现这种信号传递的是（）A. 超声波B. 次声波C. 声波D. 电磁波【答案】D【解析】解：卫星是在太空中的，超声波、次声波、声波都需要介质传播，而真空不能传声，故使用的是电磁波，它能在真空中传播，故ABC错误，D正确．故选：D．7.下列说法中不正确的是（）A. 一切物体都向外辐射红外线B. 红外线有荧光作用C. 红外线比可见光容易发生衍射现象D. 伦琴射线穿透能力很强，医学上可用来进行人体透视【答案】B【解析】解：A、一切物体都向外辐射红外线，故A正确，但不选；B、红外线由于波长较长，容易发生衍射，所以用于摇感、照相等，紫外线具有荧光作用．故B不正确，就要选；C 、红外线比可见光波长还长，所以容易发生衍射．故C正确但不选；D、伦琴射线频率高，波长相对短，穿透能力很强，医学上可用来进行人体透视，故D 正确但不选；故选：B8.关于电磁波和声波，下列说法正确的是（）A. 电磁波和声波的传播都需要借助于介质B. 电磁波在任何介质中传播的速度都相同，而声波的波速大小与介质密切相关C. 电磁波和声波都能产生反射现象D. 电磁波是波，声波也是波，理论上它们是同种性质的波【答案】C【解析】解：A、电磁波本身是一种物体，传播可不依赖介质，而声波的传播需要借助于介质，故A错误；B、电磁波在不同介质中传播的速度不相同，只有在真空中才相同，而声波的波速大小与介质密切相关化，同一均匀介质，声波的传播速度相同的．故B错误；C 、电磁波和声波，它们都属于波，均能产生反射现象，故C正确；D、电磁波是一种波，声波也是一种波，它们具有波的共性，但前者是电磁场在空间的传播，后者是机械振动在介质中的传播，不同，故D错误；故选：C．9.关于电视接收的原理，下列说法中正确的是（）A. 电视接收天线接收到的电磁波中包括有图像信号和伴音信号B. 电视接收天线收到电磁波，天线上并不产生感应电流C. 电视接收机收到电磁波，通过电子枪的扫描显示电视节目的伴音信号D. 电视接收机收到电磁波，直接经扬声器得到电视节目的伴音信号【答案】A【解析】解：A、电视信号中有图像信号和伴音信号，即电视接收天线接收到的电磁波中包括有图像信号和伴音信号，故A正确；B、电视接收天线收到电磁波，引起电磁感应，天线上产生感应电流，故B错误；C 、电视接收机收到电磁波，然后经过解调还原出图像信号；通过电子枪的扫描显示电视节目的图像信号，故C错误；D、电视接收机收到电磁波，通过电谐振得到需要的信号，然后经过解调还原出伴音信号；再经过功率放大器后扬声器得到电视节目的伴音信号；故D错误；故选：A．10.如图所示，产生电磁振荡的电路中线圈的自感系数为L，电容器的电容为C，现在把原来接在1上的开关 S接到2上，下列说法正确的是（）A. 从此刻起至少历时pi sqrtLC，回路中的磁场能才能达到最大B. 从此刻起至少历时dfracpi 2sqrtLC，回路中的电场能才能达到最大C. 如果没有能量损失，电磁振荡可以永远持续下去D. 要有效地发射电磁波，振荡电路必须要有足够高的振荡频率【答案】C, D【解析】解： A．线圈的自感系数为L，电容器的电容为C，则周期：T=2\pi \sqrtL；把原来接在1上的开关 S接到2上后电容器开始放电，当t=\dfrac\pi 2\sqrtLC时刻，即\dfracT4，相当于电源的线圈给电容器放电刚好结束，电流达到最大，回路中的磁场能才能达到最大，故 A错误；B．当电容器开始放电后，t=\pi \sqrtLC时刻，即\dfracT2，此时电容器刚好充电刚好结束，极板之间的电势差最大，则回路中的电场能才能达到最大，故 B错误；C．如果没有能量损失，电磁振荡可以永远持续下去，故 C正确；D．根据电磁波发射的特点可知，要有效地发射电磁波，振荡电路必须要有足够高的振荡频率，故 D正确．故选 CD．11.让放射性元素镭衰变过程中释放出的α、β、γ三种射线，经小孔垂直进入匀强电场中，如图所示．下列说法正确的是（）A. 原子核发生一次衰变的过程中，不可能同时产生α、β两种射线B. ①是β射线，是高速电子流，来自于原子的核外电子C. ②是α射线，是氦原子核流，α粒子的速度可达到光速D. ③是α射线，α粒子的电离能力最强，穿透能力也最强【答案】A【解析】解：由射线的带电性质可知，①是β射线，②是γ射线，3是α射线，α粒子的电离能力最强，穿透能力最弱，故 BCD错误；β射线是原子核发生β衰变时产生的，是高速电子流，来自于原子核，原子核发生一次衰变的过程中，只能发生α衰变或β衰变，不能同时发生α衰变和β衰变，故不可能同时产生α、β两种射线，故 A正确．故选 A．二、多选题（本大题共计4小题，每题3分，共计12分）12.下列说法正确的是（）A. 电磁波传播不需要依赖介质B. 红外线的显著作用是化学作用C. 波谷和波谷叠加的位置，是振动加强点，加强点永远加强D. 彩超工作利用的是x射线穿过不同组织后的强度，与衍射无关E. 激光全息照片是利用光的干涉记录下物体的三维图像的信息【答案】A, C, E【解析】 A 、电磁波传播自身就是物质，传播不需要依赖介质，当然也能在介质中传播，故A正确；B、红外线的显著作用的热效应，而紫外线的显著作用是化学作用，故B错误；C 、波峰与波峰，或波谷与波谷叠加，振动情况完全相同，则为加强点，且加强点总是加强的，故C正确；D、向人体发射一组超声波，按一定的方向进行扫描。
人教版高二物理选修1-1 第4章 电磁波及其应用 同步测试(带解析)
2020—2021高中物理人教选修1--1第4章电磁波及其应用练习含答案人教选修1--1第四章电磁波及其应用1、提出电磁场理论的科学家是()A．法拉第B．赫兹C．麦克斯韦D．安培2、收音机的波段刻度盘中刻有kHz、MHz字样，它们分别表示() A．千赫，兆赫B．千米，兆米C．千秒，兆秒D．千米/秒，兆米/秒3、使接收电路产生电谐振的过程叫()A．调幅B．调频C．调谐D．解调4、关于传感器的下列说法正确的是()A．所有传感器都是由半导体材料做成的B．金属材料也可以制成传感器C．传感器主要是通过感知电压的变化来传递信号的D．以上说法都不正确5、(双选)在电磁波谱中，下列说法正确的是()A．各种电磁波有明显的频率和波长区域界限B．γ射线的频率一定大于X射线的频率C．X射线的波长有可能等于紫外线波长D．可见光波长一定比无线电波的短6、(多选)下列关于电视的工作原理说法中正确的是()A．电视信号的发射、接收过程是：图像→电信号→电磁波→电信号→图像B．摄像机在一秒钟内要传递24张画面C．显像管是将电信号还原成景物的像的关键部件D．画面更换迅速和视觉暂留现象使人们在荧光屏上看到的是活动影像7、下列应用了温度传感器的是()A．商场里的自动玻璃门B．夜间自动打开的路灯C．自动恒温冰箱D．楼梯口的夜间有声音时就亮的灯8、电磁波从真空传入水中时，下列说法正确的是()A．频率不变，波速变大，波长变大B．频率不变，波速变小，波长变小C．波速不变，频率变小，波长变大D．波速不变，频率变大，波长变小9、下列应用没有利用电磁波技术的是()A．无线电广播B．手机C．雷达D．白炽灯10、为了更加安全、快捷地测量体温，医疗机构大量采用了非接触式体温计，这种体温计采用了()A．压力传感器B．声音传感器C．红外线传感器D．生物传感器11、下列能说明电磁波具有能量的依据是()①可见光射入人的眼睛，人看到物体②放在红外线区域的温度计升温很快③收音机调到某个台时，调谐电路发生电谐振④γ射线具有很强的贯穿能力A．①②④B．①②③C．①②③④D．②③④12、某雷达工作时，发射电磁波的波长λ＝20 cm，每秒脉冲数n＝5 000，每个脉冲持续时间t＝0.02 μs.问电磁波的振荡频率为多少？最大侦察距离是多少？13、有一个自动控制装置电路如图所示，其M是质量较大的一个金属块，将装置固定在一辆汽车上，汽车向右启动时，________灯亮，原理是____________________．汽车刹车时，________灯亮．2020—2021高中物理人教选修1--1第4章电磁波及其应用练习含答案人教选修1--1第四章电磁波及其应用1、提出电磁场理论的科学家是()A．法拉第B．赫兹C．麦克斯韦D．安培C[麦克斯韦总结前人电磁规律的成果进一步创造建立了完整的电磁场理论．] 2、收音机的波段刻度盘中刻有kHz、MHz字样，它们分别表示()A．千赫，兆赫B．千米，兆米C．千秒，兆秒D．千米/秒，兆米/秒A[因为单位赫兹的符号是Hz，表示频率，而“k”“M”为“千”“兆”由此可知选项A正确．]3、使接收电路产生电谐振的过程叫()A．调幅B．调频C．调谐D．解调C[使接收电路产生电谐振的过程叫做调谐，调谐的过程就是将要接收的电磁波选择出来的过程，解调是将传递的信号提取出来的过程，而调幅、调频是调制的两种方式，属发射端完成的过程，故只有选项C正确，选项A、B、D均错误．] 4、关于传感器的下列说法正确的是()A．所有传感器都是由半导体材料做成的B．金属材料也可以制成传感器C．传感器主要是通过感知电压的变化来传递信号的D．以上说法都不正确B[半导体材料可以制成传感器，其他材料也可以制成传感器，所以A错误，B正确；传感器不但能感知电压的变化，还能感知力、温度、光、声、化学成分等非电学量，所以C错误．]5、(双选)在电磁波谱中，下列说法正确的是()A．各种电磁波有明显的频率和波长区域界限B．γ射线的频率一定大于X射线的频率C．X射线的波长有可能等于紫外线波长D．可见光波长一定比无线电波的短CD[X射线和γ射线、X射线和紫外线有一部分频率重叠，界限不明显，故C、D选项正确．]6、(多选)下列关于电视的工作原理说法中正确的是()A．电视信号的发射、接收过程是：图像→电信号→电磁波→电信号→图像B．摄像机在一秒钟内要传递24张画面C．显像管是将电信号还原成景物的像的关键部件D．画面更换迅速和视觉暂留现象使人们在荧光屏上看到的是活动影像ACD[我国电视系统每秒要传送25帧画面，所以B项错，其余三项均正确．] 7、下列应用了温度传感器的是()A．商场里的自动玻璃门B．夜间自动打开的路灯C．自动恒温冰箱D．楼梯口的夜间有声音时就亮的灯C[商场里的自动玻璃门是应用了红外线传感器，A错误；夜间自动打开的路灯是利用了光传感器，B错误；自动恒温冰箱是利用了温度传感器，C正确；夜间有声音时就亮的楼梯灯是利用了声音传感器和光传感器，D错误．]8、电磁波从真空传入水中时，下列说法正确的是()A．频率不变，波速变大，波长变大B．频率不变，波速变小，波长变小C．波速不变，频率变小，波长变大D．波速不变，频率变大，波长变小B[电磁波的波长λ、波速v和频率f与机械波一样，满足c＝λf，传播过程中，频率不变，C、D两项错误．但电磁波在真空中的速度最大，而在介质中速度都会减小，故从真空传入水中时波速变小，波长变小．]9、下列应用没有利用电磁波技术的是()A．无线电广播B．手机C．雷达D．白炽灯D[无线电广播、雷达、手机都运用电磁波进行工作，白炽灯没有用到电磁波，故选D.]10、为了更加安全、快捷地测量体温，医疗机构大量采用了非接触式体温计，这种体温计采用了()A．压力传感器B．声音传感器C．红外线传感器D．生物传感器C[由于人的体温变化时辐射的红外线也发生变化，所以医疗机构为了安全、快捷，并采取非接触式的测量体温的体温计，是采用了红外线传感器，故选项C正确．]11、下列能说明电磁波具有能量的依据是()①可见光射入人的眼睛，人看到物体②放在红外线区域的温度计升温很快③收音机调到某个台时，调谐电路发生电谐振④γ射线具有很强的贯穿能力A．①②④B．①②③C．①②③④D．②③④C[人眼看到物体，说明人眼感受到了可见光的能量，①对；红外线具有热作用，说明红外线具有能量，②对；电谐振在调谐电路中的感应电流的能量来源于空中的无线电波，③对；γ射线的贯穿能力强说明γ射线具有很高的能量，④对．]12、某雷达工作时，发射电磁波的波长λ＝20 cm，每秒脉冲数n＝5 000，每个脉冲持续时间t＝0.02 μs.问电磁波的振荡频率为多少？最大侦察距离是多少？[解析]电磁波在空中的传播速度可认为等于真空中的光速c，由波速、波长和频率三者间的关系可求得频率．根据雷达的荧光屏上发射波形和反射波形间的时间间隔，即可求得侦察距离，为此反射波必须在后一个发射波发出前到达雷达接收器．可见，雷达的最大侦察距离应等于电磁波在雷达发射相邻两个脉冲间隔时间内传播距离的一半．由c＝λf，可得电磁波的振荡频率f ＝c λ＝3×10820×10－2 Hz ＝1.5×109 Hz. 电磁波在雷达发射相邻两个脉冲间隔时间内传播的距离x ＝c Δt ＝c(1n －t)＝3×108×⎝ ⎛⎭⎪⎫15 000－0.02×10－6 m ≈6×104 m ，所以雷达的最大侦察距离x m ＝x 2＝30 km.[答案] 1.5×109 Hz 30 km13、有一个自动控制装置电路如图所示，其M 是质量较大的一个金属块，将装置固定在一辆汽车上，汽车向右启动时，________灯亮，原理是____________________．汽车刹车时，________灯亮．[解析] 当汽车向右启动时，由于物体具有惯性，金属块M 后移，接通电路，点亮绿灯；同理，刹车时，金属块前移，点亮红灯．[答案] 绿 物体具有惯性 红。
2023-2024学年高中物理新人教版选修1-1第4章 电磁波及其应用单元测试(含答案解析)
2023-2024学年新人教版高中物理单元测试学校：__________ 班级：__________ 姓名：__________ 考号：__________注意事项：1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息;2．请将答案正确填写在答题卡上;一、选择题（本大题共计12小题，每题3分，共计36分）1.关于电磁波的下列说法，正确的是（）A. 电磁波可以在真空中传播B. 电磁波不能在空气中传播C. 麦克斯韦第一次通过实验验证了电磁波的存在D. 法拉第第一次通过实验验证了电磁波的存在【答案】A【解析】解： AB．电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，故 A正确， B错误；CD．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹证实了电磁波的存在，故 C、 D错误．故选 A．2.某一放射性物质发生衰变时放出α、β、γ三种射线，让这三种射线进入磁场，运动情况如图所示，下列说法正确的是（）A. A粒子的穿透能力最强B. B粒子是原子内层电子受到激发产生的C. C粒子为高速电子组成的电子流，速度为0.99cD. ^3_2\ He是A粒子的一种同位素，具有相同的中子数【答案】C【解析】解∶由带点粒子在磁场中运动得到 A是氦核，电离能力最强，穿透力最弱，故 A错误；B 是γ射线，伴随α、β射线放出，来自原子核，故 B错误；C是电子，速度0.99c，故 C正确；同位素具有相同的质子数，故 D错误．故选∶ C ．3.关于电磁波谱，下列说法正确的是（）A. 电磁波中最容易表现干涉、衍射现象的是gamma 射线B. 红外线、可见光、紫外线是原子外层电子受激发以后产生的C. gamma 射线是原子内层电子受激发产生的D. 红外线的波长比红光长，它具有显著的化学作用【答案】B【解析】解：A、由于波长越长，越容易发生明显衍射，电磁波中最容易表现衍射现象的是无线电波，而对于干涉，即要频率相同，才能发生．故A错误．B、根据电磁波产生机理可知，红外线、可见光、紫外线是原子外层电子受激发以后产生的．故B正确．C 、而\gamma 射线是原子核受到激发而产生的．故C错误．D、红外线的波长比红光长，同时它具有显著的热作用，而紫外线有显著的化学作用．故D错误．故选：B．4.下列说法正确的是（）A. 根据麦克斯韦电磁理论可知变化的电场周围存在变化的磁场B. 红外线遥感技术是利用红外线的化学作用C. 在医院里常用紫外线对病房和手术室消毒，是因为紫外线比红外线的热效应显著D. 工业上的金属探伤是利用gamma 射线具有较强的穿透能力【答案】D【解析】解：A、根据麦克斯韦电磁理论可知，均匀变化的电场周围存在稳定的磁场，而非均匀变化电场周围产生非均匀变化的磁场，故A错误；B、一切物体均发出红外线，且红外线有热作用，故B错误；C 、医院里常用紫外线对病房和手术室消毒，是因为紫外线有消毒作用，红外线有显著热效应，故C错误；D、工业上的金属探伤，是利用\gamma 射线具有较强的穿透能力，故D正确；故选：D．5.下列说法正确的是（）A. 振荡的电场产生振荡的磁场B. 电磁波的频率越高衍射越明显C. 在同一种介质中紫光比红光传播速度大D. 增透膜是利用了光的偏振现象来设计的【答案】A【解析】解：A 、振荡电场周围产生振荡磁场，振荡磁场周围产生振荡电场，故A正确．B、电磁波的波长越长衍射则越明显，频率越高衍射越不明显，故B错误．C 、在同一种介质中，紫光的折射率比红光大，则传播的速度比红光小，故C错误．D、增透膜是利用光的干涉，将反射光相互减弱，从而增强透射，故D错误．故选：A6. 用频率为u 的紫外线分别照射甲、乙两块金属，均可发生光电效应，此时金属甲的遏止电压为U，金属乙的遇止电压为\dfrac43U．若金属甲的截止频率u _甲= \dfrac34u ，金属乙的截止频率为u _乙，\dfracu _甲u _乙为（）A. dfrac 23B. dfrac 32C. dfrac 98D. dfrac 89【答案】【解析】7.下列说法中不正确的是（）A. 机械波的传播依赖于介质，而电磁波可以在真空中传播B. 只要有电场和磁场，就能产生电磁波C. 当物体运动的速度接近光速时，时间和空间都要发生变化D. 当观测者靠近或远离波源时，感受到的频率会发生变化【答案】B【解析】解：A、机械波的传播必须依赖于介质，而电磁波传播是的电磁场，而电场、磁场本身就是一种物质，不需要借助其他介质传播，所以电磁波在真空中也可以传播．故A正确．B、有电场和磁场，不一定能产生电磁波，只有振荡的电场或磁场才能产生电磁波．故B错误．C 、当物体运动的速度接近光速时，根据相对论可知，时间和空间都要发生变化．故C正确．D、当观测者靠近或远离波源时，两者距离发生改变，产生多普勒效应，观察者感受到的频率会发生变化．故D正确．本题选择不正确的．故选：B．8.关于电磁波，下列说法正确的是（）A. 电磁波谱按波长从长到短排序为\ gamma射线、伦琴射线、紫外线、可见光、红外线、无线电波B. 疫情期间我们使用的无接触体温探测枪的原理是利用紫外线具有热效应C. 验钞机利用的原理是紫外线能使某些物体发出荧光D. 根据麦克斯韦的假设可推测出均匀变化的磁场产生均匀变化的电场【答案】C【解析】解： A．电磁波谱按波长从短到长排序为 \gamma射线、伦琴射线、紫外线、可见光、红外线、无线电波，故 A错误；B．疫情期间我们使用的无接触体温探测枪的原理是利用红外线具有热效应，故 B错误；C．验钞机利用的原理是紫外线能使某些物体发出荧光，故 C正确；D．匀变化的磁场只能产生恒定的电场，均匀变化的电场产生恒定的磁场，故D错误．故选 C．9.下面说法正确的是（）A. 恒定电流不能在周围空间产生磁场B. 静止电荷能够在周围空间产生稳定的磁场C. 稳定电场能够在周围空间产生稳定的磁场D. 变化的电场和磁场互相激发，形成由近及远传播的电磁波【答案】D【解析】解：A、恒定电流在周围空间可以产生稳定的磁场；故A错误；B、静止的电荷产生稳定的电场，其周围不能产生磁场；故B错误；C 、稳定电场不能产生磁场；故C错误；D、变化的电场和磁场总是相互联系的，它们统称为电磁场；故D正确；故选：D．10.电磁波谱中的可见光、无线电波、X射线和\gamma 射线中，其光子能量最小的是（）A. 可见光B. 无线电波C. X射线D. gamma 射线【答案】B【解析】电磁波谱由无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线（伦琴射线）、\gamma 射线合起来构成，频率越来越高，所以\gamma 射线频率最大，由光子能量公式E＝h\gamma ，故无线电波光子能量最小。
物理新课堂同步粤教版选修1-1练习：章末综合测评3 电磁技术与社会发展+Word版含解析
章末综合测评(三) 电磁技术与社会发展(时间：90分钟分值：100分)一、选择题(本题共12小题，每小题4分，1～7为单选，8～12为多选)1．电磁波最重要、最广泛的应用是信息传递，最先应用的是()A．电视B．雷达C．无线电广播D．无线电报D[最先应用电磁波进行信息传递的是无线电报，故D正确．]2．主要用于测距和定位的电磁波技术是()A．无线电广播B．移动电话C．电视D．雷达D[雷达是利用电磁波发现目标和测定目标的位置的．]3．“风云二号”卫星发送回地面的红外云图是由卫星上设置的具有接收云层辐射的红外线感应器完成的，云图上的黑白程度由辐射红外线的云层温度的高低决定，这是利用红外线的()A．不可见性B．穿透性C．热效应D．化学反应C[红外线最显著的作用是热效应，故选C项．]4．下列关于电磁污染的说法，不正确的是()A．电磁污染主要是指电磁辐射B．电磁辐射会干扰其他仪器的正常工作C．电磁辐射对人体和动植物都有危害D．频率越高的电磁波，电磁辐射危害越小D[频率越高的电磁波，电磁辐射危害越大，故D错误．]5．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．]6．电磁波与我们的生活密切相关．下列关于电磁波及其应用的说法中正确的是()A．电磁波不会产生污染B．电磁波不能在真空中传播C．电饭煲是利用电磁波来加热食物的电器D．雷达是利用电磁波测定物体位置的无线电设备D[电磁波会污染人类生活空间，给人类带来麻烦，对人体健康构成威胁，故A错误．电磁波能在真空中传播，B错误．电饭煲是利用电流的热效应工作的，C错误．雷达是利用电磁波工作的，D正确．]7．某雷达探测高空的一颗人造卫星，如果从雷达发射的电磁波反射回来用的时间是0.16 s，这颗卫星距雷达的距离是()【导学号：71082073】A．24×103 km B．2.4×103 kmC．24×106 km D．2.4×106 kmA[电磁波在真空中的传播速度等于光速，电磁波传播到人造卫星所用的时间t＝0.08 s，由s＝ct＝3×108×0.08 m＝2.4×107 m＝2.4×104 km.] 8．下列说法正确的是()A．一次能源是指自然界天然存在、不改变其形态就可直接利用的能源B．二次能源是指由一次能源进行加工转换而得到的能源产品C．水力、风力、太阳能等能源属于再生能源D．煤炭、石油、天然气等能源属于再生能源ABC[由一次能源和二次能源的含义知A、B正确；水力、风力、太阳能等属于再生能源，C正确，煤炭、石油、天然气属于非再生能源，D错误．]9.有定值电阻、热敏电阻、光敏电阻三只元件，将这三只元件分别接入如图1所示电路中的A、B两点后，用黑纸包住元件或者把元件置入热水中，观察欧姆表的示数，下列说法中正确的是()图1A．置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数变化较大，这只元件是热敏电阻B．置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数不变化，这只元件一定是定值电阻C．用黑纸包住元件与不用黑纸包住元件相比，欧姆表示数变化较大，这只元件一定是光敏电阻D．用黑纸包住元件与不用黑纸包住元件相比，欧姆表示数相同，这只元件一定是定值电阻AC[热敏电阻的阻值随温度变化而变化，定值电阻和光敏电阻的阻值不随温度变化而变化；光敏电阻的阻值随光照变化而变化，定值电阻和热敏电阻的阻值不随光照变化而变化．]10．下面的元件属于温度传感器应用的是()A．电熨斗B．电饭锅C．测温仪D．鼠标器ABC[电熨斗、电饭锅、测温仪均应用了温度传感器，故选A、B、C.] 11．下列关于电磁波的说法中，正确的是()A．过量的电磁波辐射对人体有害B．微波炉不能辐射电磁波C．微波炉是利用电磁波加热食物的D．雷达是利用电磁波测定物体位置的ACD[人体长期受到过量的电磁波辐射，会出现头痛、头晕等症状，且辐射强度越大，时间越长对人体的危害越大，故A对．微波炉是利用微波来加热食物的，故B错，C对．雷达是利用无线电波测定物体位置的无线电设备，故D 对．]12．关于传感器，下列说法正确的是()A．传感器是将非电学量转换为电学量的装置B．压力传感器是将力学量转换为电学量的装置C．光敏电阻在有光照时，电阻会变大D．传感器广泛应用于信息采集系统ABD[由传感器的定义和特点知A、B、D正确，光敏电阻在有光照时，电阻会变小，C错误．]二、非选择题(本题共6小题，共52分)13．(5分)人有五大感觉器官，分别是视觉、听觉、嗅觉、味觉和触觉，人们常将传感器的功能与人的五大感觉器官相比拟，请用合适的感觉器官名称完成下列填空．光敏传感器________；声敏传感器________；气敏传感器________；味敏传感器________；压敏、温敏、流体传感器________．[答案]视觉听觉嗅觉味觉触觉14．(9分)现有热敏电阻、电炉丝、电源、电磁继电器、滑动变阻器、开关和导线若干．如图2所示，试设计一个温控电路．要求温度低于某一温度时，电炉丝自动通电供热，超过某一温度时，又可以自动断电，画出电路图并说明工作过程．图2[解析] 热敏电阻与滑动变阻器及电磁继电器构成低压控制电路．(1)电路如图所示．(2)工作过程：闭合开关S ，当温度低于设计值时热敏电阻阻值大，通过电磁继电器的电流不能使它工作，K 接通电炉丝加热．当温度达到设计值时，热敏电阻阻值减小到某值，通过电磁继电器的电流达到工作电流，K 断开，电炉丝断电，停止供热．当温度低于设计值时，又重复前述过程．[答案] 见解析15．(9分)雷达发射脉冲波遇到飞机后发生反射，某雷达发射脉冲到接收反射脉冲波的时间差是1/30 s ，求此时飞机到雷达的距离是多少？(已知电磁波的传播速度为3.0×108 m/s)【导学号：71082074】[解析] 设距离为s ，则2s ＝ct ，所以s ＝ct 2＝3.0×108×1302 m ＝5×106 m.[答案] 5×106 m16．(9分)把两边配对的人和物理事件用线段连接起来法拉第电磁场理论 麦克斯韦电流磁效应 奥斯特用实验验证电磁波存在 赫兹点电荷间的相互作用力 库仑 电磁感应[解析] 熟悉电磁技术发展史是解决本题的关键．[答案]17．(10分)要完成以下工作，你认为要用什么传感器？(1)电子秤称量物体的重力；(2)恒温孵化器要保持禽蛋的温度在一定范围内；(3)楼道自动开关的功能是：晚上，有人经过楼道，开关自动接通；白天，不管是否有人经过楼道，开关都是断开的．[解析](1)电子秤称量物体的重力所用的传感器是压力传感器．(2)恒温孵化器要保持禽蛋的温度在一定范围内，所用的传感器是双金属温度传感器．(3)楼道自动开关所用的传感器是光敏声控传感器．[答案]见解析18．(10分)20世纪90年代中期，世界最大的计算机互联网——因特网出现了爆炸式的发展，数据通信的业务量飞速发展，以因特网为基础的信息业务将从根本上改变我们的生活和工作方式，请你谈谈互联网对我们生活的影响．[解析]开放型问题，没有标准答案，就互联网所涉及的一些问题发表见解即可．互联网的积极作用已家喻户晓，消极作用正逐步暴露．人们的交流越来越频繁、便利，互联网使人类进入了信息社会，信息的获取、加工、储存、传播越来越方便容易，提高了社会生产力水平，改变了人们的生产、生活甚至思维的方式．但是，也使原本完全不同的文化正日益融合，“文化生态”面临失衡，“文化的多样性”受到挑战，而且发达国家正利用其掌握的高新技术，在“全球经济一体化”的口号下，向世界各地输出他们的文化、思想、价值观念，并进一步影响着世界政治、经济格局的变迁．[答案]见解析情感语录1.爱情合适就好，不要委屈将就，只要随意，彼此之间不要太大压力2.时间会把最正确的人带到你身边，在此之前，你要做的，是好好的照顾自己3.女人的眼泪是最无用的液体，但你让女人流泪说明你很无用4.总有一天，你会遇上那个人，陪你看日出，直到你的人生落幕5.最美的感动是我以为人去楼空的时候你依然在6.我莫名其妙的地笑了，原来只因为想到了你7.会离开的都是废品，能抢走的都是垃圾8.其实你不知道，如果可以，我愿意把整颗心都刻满你的名字9.女人谁不愿意青春永驻，但我愿意用来换一个疼我的你10.我们和好吧，我想和你拌嘴吵架，想闹小脾气，想为了你哭鼻子，我想你了11.如此情深，却难以启齿。
2023-2024学年高中物理新人教版选修1-1第4章 电磁波及其应用单元测试(含答案解析)
2023-2024学年新人教版高中物理单元测试学校：__________ 班级：__________ 姓名：__________ 考号：__________注意事项：1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息;2．请将答案正确填写在答题卡上;一、选择题（本大题共计10小题，每题3分，共计30分）1.关于电磁波，下列说法中正确的是（）A. 均匀变化的磁场能够在空间产生均匀变化的电场B. 电磁波在真空和介质中传播速度相同C. 只要有电场和磁场就能产生电磁波D. 电磁波的传播不依赖于介质，在真空中也能传播【答案】D【解析】解： A．均匀变化的磁场产生恒定的电场，故 A错误；B．电磁波在真空中以光速c传播，而在介质的传播速度小于光速，故 B错误．C．恒定的电场不能产生磁场，恒定的磁场不能产生电场，所以不能产生电磁波，故 C 错误．D．电磁波是种能量形式，其传播不依赖于介质，在真空中也能传播，故 D正确．故选： D．2.下列关于电磁波的说法正确的是（）A. 只要空间有电场和磁场，就能激发出电磁波B. 各种电磁波在同种介质中传播速度相同C. 电磁波可以发生偏振现象D. 利用红外线进行遥感、遥控，主要是因为红外线的波长长，不容易发生衍射【答案】C【解析】解：A、只有非均匀变化的电场和磁场，才能产生电磁波，故A错误；B、只有在真空中各种电磁波的速度相同；在其介质中不同电磁波的速度不同；故B错误；C 、电磁波是横波，可以产生偏振现象；故C正确；D、波长越长，越容易发生衍射，故利用红外线进行遥感是因为其波长长，易于发生衍射现象；故D错误；故选：C．3.如图所示，x为未知的放射源，L为薄铝片，若在放射源和计数器之间加上L后，计数器的计数率大幅度减小，在L和计数器之间再加竖直向下的匀强磁场，计数器的计数率不变，则x可能是（）A. α射线和β射线的混合放射源B. 纯\ α射线放射源C. 纯γ射线放射源D. \ α射线和γ射线的混合放射源【答案】D【解析】解：在放射源和计数器之间加上薄铝片后，计数器的计数率大幅度减小，说明射线中有穿透力很弱的粒子，即 \alpha粒子，在薄铝片和计数器之间再加竖直向下的匀强磁场，计数器的计数率不变，说明穿过薄铝片的只有γ射线，因此放射源可能是 \alpha和γ的混合放射源，故 D正确， ABC错误．故选 D．4.如图所示，LC振荡电路中，已知某时刻电流i的方向指向A板，且正在增大，则（）A. \A 板带正电B. AB两板间的电压在增大C. 电容器C正在充电D. 电场能正在转化为磁场能【答案】D【解析】解：通过图示电流方向，知电容器在放电，则电容器上极板A带负电，下极B板带正电，振荡电流增大，电容器上的电荷量正在减小，由U= \dfracQC知AB两板间的电压在减小，电场能正在向磁场能转化．故D正确，ABC错误．故选：D．5.关于天然放射性现象中产生的三中射线，以下说法中正确的是（）A. alpha 、beta 、gamma 三中射线中，alpha 射线的电离作用最强，穿透能力也最强B. alpha 、beta 、gamma 三种射线中，beta 射线的速度最快，可以达到0.9cC. 人们利用gamma 射线照射种子，可以使种子内的遗传物质发生变异，培育出新的优良品种D. 人们利用beta 射线射线穿透能力强的特点，可以探查较厚的金属部件内部是否有裂痕【答案】C【解析】 A 、\alpha 、\beta 、\gamma 三种射线中，\alpha 射线的电离作用最强，穿透能力最弱，故A错误；B、\alpha 、\beta 、\gamma 三种射线中，\alpha 射线射出速度约0.1 C ，\beta 射线射出速度接近C，\gamma 射出速度为C，所以三种射线中\gamma 射线的速度最快，故B错误；C 、人们利用\gamma 射线照射种子，可以使种子内的遗传物质发生变异，培育出新的优良品种，故C正确；D、人们利用\gamma 射线射线穿透能力强的特点，可以探查较厚的金属部件内部是否有裂痕，故D错误6.某电磁波从真空中进入介质后，发生变化的物理量有（）A. 波长和频率B. 波长和波速C. 频率和波速D. 频率和能量【答案】B【解析】解：频率由波本身性质决定，与介质无关，所以电磁波从真空中进入介质后，频率不变，波速减小，根据\lambda = \dfracvf知波长变短．根据E= h\gamma 知，能量不变．故B正确，A、C、D错误．故选B．7.放射性元素衰变时放出三种射线，按穿透能力由强到弱的排列顺序是（）A. alpha 射线，beta 射线，gamma 射线B. gamma 射线，beta 射线，alpha 射线C. gamma 射线，alpha 射线，beta 射线D. beta 射线，alpha 射线，gamma 射线【答案】B【解析】解：\alpha 射线贯穿本领很弱，在空气中只能前进几厘米，一张纸就能把它挡住．\beta 射线贯穿本领较强，能穿过黑纸，甚至能穿过几毫米厚的铝板．\gamma射线贯穿本领最强，甚至能穿透几厘米厚的铅板．故贯穿能力最强的是\gamma 射线，\beta 射线次之，\alpha 射线最弱，故选B．8.下列家用电器工作时，不涉及电磁波的发射或接收的是（）A. 电视机B. 收音机C. 洗衣机D. 微波炉【答案】C【解析】解：A、电视机能接收电磁波，故A错误；B、收音机能接收电磁波，故B错误；C 、洗衣机利用电流的磁效应．它的主要部件是电动机，电动机是利用了通电线圈在磁场中运动．故C正确；D、微波炉是利用电流的磁效应．通过电磁波高频率的振动，使物体中水分子发生共振，内能增大，温度升高，从而加热物体．故D错误；故选：C．9.为了增大LC振荡电路的固有频率，下列办法中可采取的是（）A. 增大电容器两极板的正对面积并在线圈中放入铁芯B. 减小电容器两极板的距离并增加线圈的匝数C. 减小电容器的两极板的距离并在线圈中放入铁芯D. 减小电容器两极板的正对面积并减少线圈的匝数【答案】D【解析】解：LC振荡电路的固有频率：f= \dfrac12\pi \sqrtLC，若要增大LC振荡电路的固有频率，就要减小电容器的电容，或减小线圈中的自感系数．A 、增大电容器两极板间的正对面积，使得电容器的电容变大，而在线圈中放入铁芯，使得线圈的自感系数增大．则频率变小，故A错误；B、减小电容器两极板的距离，使得电容器的电容变大，而增加线圈的匝数，使得线圈的自感系数增大．则频率变小，故B错误；C 、减小电容器两极板的距离，使得电容器的电容变大，而在线圈中放入铁芯，使得线圈的自感系数增大．则频率变小，故C错误；D、减小电容器两极板的正对面积，使得电容器的电容变小，而减小线圈的匝数，使得线圈的自感系数变小．则频率变大，故D正确；故选：D．10.关于电磁波和相对论，下列说法正确的是（）A. 电磁波在真空中传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度的方向均平行B. 电磁波可以由电磁振荡产生，若波源的电磁振荡停止，空间的电磁波随即消失C. 真空中的光速在不同的惯性参考系中不同D. \ LC振荡电路的周期与自感系数和电容有关【答案】D【解析】解：电磁波是横波，每一处的电场强度和磁场强度总是相互垂直的，且与波的传播方向垂直，故 A错误；当电磁振荡停止了，只是不能产生新的电磁波，但已发出的电磁波不会消失，还要继续传播，故 B错误；真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，故 C错误；LC振荡电路的周期与自感系数和电容有关，故 D正确．故选 D．二、多选题（本大题共计5小题，每题3分，共计15分）11.关于电磁场和电磁波谱，下列说中正确的是（）A. 均匀变化的磁场一定产生变化的电场B. 均匀变化的电场一定产生稳定的磁场C. 电磁波是横波，它的传播可以不需要介质D. 红外线、可见光和紫外线都是电磁波【答案】B, C, D【解析】解：A、非均匀变化的电场产生非均匀变化的磁场，而均匀变化的电场产生稳定的磁场．所以变化的电场周围一定产生磁场，变化的磁场周围一定产生电场，但不一定变化．故A错误；B、均匀变化的磁场一定产生稳定的电场，而非均匀变化的电场产生非均匀变化的磁场．故B正确；C 、电磁波是横波，它的传播可以不需要介质．故C正确；D、红外线、可见光和紫外线都是电磁波，故D正确；故选：BCD．12.下列说法中正确的是（）A. 电磁波只能在真空中传播B. 所有电磁波在真空中的传播速度都相等C. 周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波D. 为了使振荡电路有效地向空间辐射能量，必须是闭合电路【答案】B, C【解析】解： A ．电磁波的传播不需要靠介质，可以在真空中传播，也可在空气中传播，故 A错误；B．所有电磁波在真空中的传播速度等于真空中的光速，故 B正确；C．周期性变化的电场和磁场可以相互激发，由近及远的传播形成电磁波，故 C正确；D．为了有效地向空间辐射能量，必须是开放电路，故 D错误．故选： BC．13.为了消杀新冠病毒，防控重点场所使用一种人体感应紫外线灯．这种灯装有红外线感应开关，人来灯灭，人走灯亮，为人民的健康保驾护航．下列说法正确的是（）A. 只有热的物体才能辐射红外线B. 紫外线能消杀病毒是因为紫外线具有较高的能量C. 红外线的波长比无线电波长D. 红外线和紫外线都是电磁波【答案】B, D【解析】解： A．任何有温度的物体都能辐射红外线，故 A错误；B．紫外线有较高的能量，紫外线化学效应强，能杀菌，医院里和食品加工厂以及一些公共场合经常利用紫外线进行杀菌，故 B正确；C．依照波长的长短的不同，电磁波谱可大致分为：无线电波，红外线，可见光，紫外线，伦琴射线，\gamma 射线，故 C错误；D．红外线和紫外线都是电磁波，故 D正确．故选 BD．14.下列叙述不正确的是（）A. 一切物体都在辐射电磁波B. 微观粒子的能量是量子化的C. 当波长趋于零时，辐射可以无穷大D. 黑体辐射与材料种类和表面状况无关【答案】A, B【解析】解：A、自然界的任何物体都向外辐射红外线，温度越高，辐射电磁波的本领越强，故A正确；B、微观粒子的能量是量子化的；故B正确；C 、根据黑体辐射理论可知，当波长趋于零时，辐射也趋于零；故C错误；实际物体辐射电磁波情况与温度、表面情况、材料都有关；故D错误；故选：AB．15.下列说法正确的是（）A. 汤姆孙发现电子后猜想出原子内的正电荷集中在很小的核内B. 半衰期是原子核有半衰发生衰变所需的时间C. 在alpha 、beta 、gamma 这三种射线中，gamma 射线的穿透能力最强，alpha 射线的电离能力最强D. 铀核(_92^238U)衰变为铅核(_82^236Pb)的过程中，要经过8次alpha 衰变和10次beta 衰变【答案】B, C【解析】 A 、汤姆孙发现电子后猜想出原子内的正电荷是均匀分布的，A错误；B、半衰期就是放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间，B正确；C 、在\alpha 、\beta 、\gamma 这三种射线中，\gamma 射线的穿透能力最强，\alpha 射线的电离能力最强，C正确；D、_92^238U \rightarrow _82^206Pb + x_2^4He + y_ - 1^0e，根据质量数守恒：238＝206+ 4x，得x＝8；根据电荷数守恒：92＝82+ 8\times 2+ y\times (-1)，得y＝6，要经过8次\alpha 衰变，6次\beta 衰变，故D错误；。
人教版高二物理选修1第四章电磁波及其应用测试(含答案)
人教版高二物理选修1第四章电磁波及其应用测试(含答案)在现代，物理学曾经成为自然迷信中最基础的学科之一。
以下是查字典物理网为大家整理的高二物理选修1第四章电磁涉及其运用测试，希望可以处置您所遇到的相关效果，加油，查字典物理网不时陪伴您。
一、选择题1、目前雷达发射的电磁波频率多在200MHz至1000MHz的范围内.以下关于雷达和电磁波说法正确的选项是( )A.真空中上述雷达发射的电磁波的波长范围在0.3 m至1.5 m 之间B.电磁波是由恒定不变的电场或磁场发生的C.测出从发射电磁波到接纳反射波的时间距离可以确定雷达和目的的距离D.波长越短的电磁波，反射功用越强2、2021年9月27日，我国神舟七号航天员翟志刚初次完成了中国航天员在太空的舱外活动(如下图)，神舟七号载人航天飞行取得了圆满成功，这是我国航天开展史上的又一里程碑。
舱外的航天员与舱内的航天员近在天涯，但要停止对话，普通需求应用( )A.紫外线B.无线电波C.射线D. X射线3、如下图是LC振荡电路及其中发生的振荡电流随时间变化的图象，电流的正方向规则为顺时针方向，那么在t1到t2时间内，电容器C的极板上所带电量及其变化状况是( )A.电量逐渐添加B.上极板带正电，且电量逐渐减小C.下极板带正电，且电量逐渐添加D.下极板带正电，且电量逐渐减小如图4、关于电磁场和电磁波，以下说法中正确的选项是( )A.平均变化的电场在它的周围发生平均变化的磁场B.电磁波中每一处的电场强度和磁感应强度总是相互垂直，且与波的传达方向垂直C.电磁波和机械波一样依赖于媒质传达D.只需空间中某个区域有振荡的电场或磁场，就能发生电磁波A.上极板带正电，且电5、关于麦克斯韦电磁场实际，以下说法正确的选项是( )A.在赫兹发现电磁波的实验基础上，麦克斯韦提出了完整的电磁场实际;B.变化的磁场在周围的空间一定发生变化的电场;C.变化的电场可以在周围的空间发生磁场;D.麦克斯韦第一个预言了电磁波的存在，赫兹第一个用实验证明了电磁波的存在.6.对处于图所示时辰的LC振荡电路，以下说法正确的选项是( )A.电容器正在放电，电场能正转变成磁场能B.电容器正在充电，电场能正转变成磁场能C.电容器正在放电，磁场能正转变成电场能D.电容器正在充电，磁场能正转变成电场能7.以下关于电磁波的表达中，正确的选项是A.电磁波是电磁场由发作区域向远处的传达B.电磁波由真空进入介质传达时，波长将变长C.电磁波不能发生干预、衍射现象D.雷达是应用自身发射的电磁波来对目的停止定位的8.2021年奥运会将在中国北京停止，为了完成全球的电视转播，我国政府将停止设计多种方案，下面正确的一种是( )A.只需运用一颗同步卫星，在赤道平面上空运转B.至少需运用三颗同步卫星，在赤道平面上空运转C.只需运用一颗同步卫星，绕着经过南北极的上空运转D.至少需运用三颗同步卫星，绕着经过南北极的上空运转9. 如下图，半径为 r 且水平放置的润滑绝缘的环形管道内，有一个电荷量为 e，质量为 m 的电子。
2018版物理教科版新课堂同步选修1-1文档：第4章 1 电磁波2 电磁波谱 学业分层测评11 含解析 精品
学业分层测评(十一)(建议用时：45分钟)[学业达标]1．如图所示的四种电场中，哪一种能产生电磁波()【导学号：18792045】【解析】根据麦克斯韦电磁场理论，只有周期性变化的电场才能产生周期性变化的磁场，从而产生电磁波．【答案】 D2．(多选)如图4-1-3所示，有一水平放置内壁光滑、绝缘的真空圆形管．有一带正电的粒子静止在管内，整个装置处在竖直向上的磁场中，要使带电粒子能沿管做圆周运动，所加磁场可能是()图4-1-3A．匀强磁场B．均匀增加的磁场C．均匀减小的磁场D．由于洛伦兹力不做功，不管加什么磁场都不能使带电粒子绕管运动【解析】B增加或减少都能产生电场，在电场力的作用下带电粒子将沿管做圆周运动．【答案】BC3．(多选)应用麦克斯韦的电磁场理论判断如图所示的表示电场产生磁场(或磁场产生电场)的关系图像中(每个选项中的上图是表示变化的场，下图是表示变化的场产生的另外的场)正确的是()【解析】A中磁场稳定不会产生电场，故A错误．B中电场均匀增大产生稳定的磁场，故B正确．C和D中根据斜率的大小可知变化率的大小，C、D 正确．【答案】BCD4．近来军事行动中，士兵都配发“红外夜视仪”，以便在夜间也能清楚地看清目标，这主要是因为()A．“红外夜视仪”发射出强大的红外线，照射被视物体B．一切物体均不停地辐射红外线C．一切高温物体不停地辐射红外线D．“红外夜视仪”发射出γ射线，放射性物体受到激发而发出红外线【解析】一切物体都不停地向外辐射红外线，不同物体辐射出来的红外线不同．采用红外线接收器，可以清楚地分辨出物体的形状、大小和位置，而且不受白天和夜晚的影响．故选B.【答案】 B5．验钞机发出的光能使钞票上的荧光物质发光，用遥控器发出的光束来控制电视机、空调等家电．对于它们发出的光，下列判断正确的是() A．它们发出的都是红外线B．它们发出的都是紫外线C．验钞机发出的是红外线，遥控器发出的是紫外线D．验钞机发出的是紫外线，遥控器发出的是红外线【解析】紫外线有很强的荧光效应，能使荧光物体发光，故验钞机发出的是紫外线；而红外线的波长比可见光长，容易绕过障碍物，衍射现象明显，可以很方便地遥控家用电器．6．关于电磁波的说法中，正确的是()A．不同频率的电磁波在空气中的传播速度不同B．不同频率的电磁波波长不同C．频率高的电磁波其波长较长D．电磁波的频率由接收电路的接收装置决定【解析】所有电磁波在空气中传播速度都可以认为等于光速；由c＝λf，知波长与频率成反比，电磁波频率由发射装置决定．【答案】 B7．下列过程中，没有直接利用电磁波的是()A．电冰箱冷冻食物B．用手机通话C．微波炉加热食物D．用收音机收听广播【解析】电冰箱冷冻食物是利用电冰箱中的致冷物质发生汽化而实现的，故本题选A.【答案】 A8．已知真空中的电磁波波速是3×108 m/s.在真空中波长是5 m的无线电波，它的频率是()A．6×107 Hz B．1.5×109 HzC．8×108 Hz D．1.7×108 Hz【解析】由v＝λf得f＝vλ＝3×1085Hz＝6×107 Hz.【答案】 A[能力提升]9．(多选)关于电磁波谱，下列说法正确的是()A．电磁波中最容易表现出干涉、衍射现象的是无线电波B．红外线、紫外线、可见光是原子的外层电子受激发后产生的C．伦琴射线和γ射线是原子的内层电子受激发后产生的D．红外线的显著作用是热作用，温度较低的物体不能辐射红外线【解析】γ射线是原子核受到激发产生的，选项C错误；一切物体都在发射红外线，选项D错误．10．无线电技术中通常根据波长把无线电波分成下表中的几个波段：内的大气层叫电离层，电离层对于不同波长的电磁波表现出不同的特性．实验表明，对于波长小于10 m的微波，电离层能让它通过；对于波长超过3 000 m的长波，电离层基本上把它吸收掉；对于中波和短波，电离层对它有反射作用．地球同步通信卫星静止在赤道上空36 000 km高的地方，所以利用同步卫星进行无线电信号通信只能通过()A．长波B．中波C．短波D．微波【解析】地球同步通信卫星传输的电磁波信号必须能够穿透电离层，而只有波长小于10 m的微波才能通过，所以答案为D.【答案】 D11．下面列出了一些医疗器械的名称和这些器械运用的物理知识(用A、B、C……表示)，请将相应的字母填在运用这种现象的医疗器械后面的空格上．(1)X光机：________；(2)紫外线灯：________；(3)理疗医用“神灯”照射伤口，可使伤口愈合得较好．这里的“神灯”是利用________．A．光的全反射B．紫外线有很强的荧光效应C．紫外线有杀菌消毒作用D．X射线有很强的贯穿能力E．红外线有显著的热作用F．红外线波长较长易发生衍射【解析】(1)X光机是用来透视人的体内器官的，因此需要具有较强穿透力的电磁波，但又不能对人体造成太大的伤害，因此采用了穿透能力比较强又不会给人体造成太大伤害的X射线，选择选项D.(2)紫外线灯主要是用来杀菌的，因此它应用的是紫外线的杀菌作用而非荧光作用，因此选择选项C.(3)“神灯”又称红外线灯，主要用于促进局部血液循环，它利用的是红外线的热效应，使人体局部受热，血液循环加快，因此选择选项E.【答案】(1)D(2)C(3)E12．某雷达工作时，发射电磁波的波长为λ＝20cm，每秒脉冲数n＝5 000，每个脉冲持续时间t＝0.02 μs，问电磁波的振荡频率为多少？最大的侦察距离是多少？【导学号：18792046】【解析】一般在空气中传播时，电磁波的传播速度就认为等于光速c＝3.0×108 m/s.由公式c＝λf得：f＝cλ＝1.5×109 Hz.雷达工作时发射电磁脉冲，每个脉冲持续时间t＝0.02 μs，在两个脉冲时间间隔内，雷达必须接收反射回来的电磁脉冲，否则会与后面的电磁脉冲重叠而影响测量．设最大侦察距离为s，则2s＝c·Δt，而Δt＝15 000s＝200 μs≫0.02 μs(脉冲持续时间可以略去不计)，所以s＝c·Δt2＝3×104 m.【答案】 1.5×109 Hz3×104 m。
物理新课堂同步选修模块综合测评
模块综合测评(时间：90分钟分值：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题5分.1～6题为单选，7～10题为多选) 1．如图1所示，水平放置的光滑杆上套有A、B、C三个金属环，其中B接电源．在接通电源的瞬间，A、C两环( )图1A．都被B吸引B．都被B排斥C．A被吸引，C被排斥D．A被排斥，C被吸引【解析】在接通电源的瞬间，环B可等效为一短条形磁铁，穿过A、C环的磁通量在增加．两环A、C为了阻碍磁通量的增加，都应朝环B外部磁场较小的方向运动，即A向左而C向右，两环都受到了环B的排斥作用．【答案】B2．如图2甲所示，一闭合线圈置于磁场中，若磁感应强度B随时间变化的规律如图乙所示，线圈中感应电动势E随时间t变化的图象是( )图2【解析】 由E ＝ΔΦΔt ＝ΔB Δt ·S 可知，因磁感应强度B 随时间变化的变化率ΔBΔt是分段恒定的，因此电动势E 随时间变化的规律也是分段恒定的，故D 正确． 【答案】 D3．如图3所示的圆形线圈共n 匝，电阻为R ，过线圈中心O 垂直于线圈平面的直线上有A 、B 两点，A 、B 间的距离为L ，A 、B 关于O 点对称．一条形磁铁开始放在A 点，中心与A 重合，轴线与A 、B 所在直线重合，此时线圈中的磁通量为Φ1，将条形磁铁以速度v 匀速向右移动，轴线始终与A 、B 所在直线重合，磁铁中心到O 点时线圈中的磁通量为Φ2，下列说法正确的是( )图3A．磁铁在A点时，通过一匝线圈的磁通量为Φ1 nB．磁铁从A到O的过程中，线圈中产生的平均电动势为E＝2nv?Φ2－Φ1?LC．磁铁从A到B的过程中，线圈中磁通量的变化量为2Φ1D．磁铁从A到B的过程中，通过线圈某一横截面的电荷量不为零【解析】磁通量形象化的含义是通过某平面的磁感线条数的多少，与线圈匝数无关，即通过整个线圈与通过每一匝线圈的磁通量都是Φ1，A错误；由法拉第电磁感应定律有E＝n ΔΦΔt，ΔΦ＝Φ2－Φ1、Δt＝AOv＝L2v，故E＝2nv?Φ2－Φ1?L，可知B正确；在A、B两位置，由对称性知通过线圈的磁通量大小相同，且磁感线穿过线圈平面的方向都是向右的，故ΔΦ＝0，而q＝IΔt＝n ΔΦR，故q＝0，C、D错误．【答案】B4．通过理想变压器给用电器供电，电路如图4甲所示，变压器初级线圈匝数n1＝1 000匝，两次级线圈的匝数分别为n2＝50匝、n3＝100匝．在初级线圈ab端接如图乙所示的交变电流，下列说法正确的是( )【导学号：】甲乙图4A．交流电的频率为100 HzB．U2＝50 V，U3＝100 VC．I1∶I2＝1∶20D．闭合开关S，则I1增大【解析】交流电的周期为 s，频率为50 Hz，选项A错误；根据变压器的匝数与电压比可知，U2＝n2U1n1＝501 000·1 0002V＝25 2 V；U3＝n3U1n1＝1001 000·1 0002V＝50 2 V，选项B错误；因电流与匝数之间满足：I1n1＝I2n2＋I3n3，故选项C错误；闭合开关S，则I3变大，根据I1n1＝I2n2＋I3n3可知I1增大，选项D正确．【答案】D5．如图5所示，接在家庭电路上的理想降压变压器给小灯泡L供电，如果将原、副线圈减少相同匝数，其他条件不变，则( )图5A．小灯泡变亮B．小灯泡变暗C．原、副线圈两端电压的比值不变D．通过原、副线圈电流的比值不变【解析】由于家庭电路上理想变压器为降压变压器，故n1>n2，当原、副线圈减少相同的匝数时，其变压比n′1n′2变大，根据U1U2＝n′1n′2，U1一定，U2变小，故小灯泡变暗，选项A错误，选项B正确；由U1U2＝n′1n′2知，原、副线圈电压的比值变大，选项C错误；根据I1I2＝n′2n′1，则通过原、副线圈电流的比值变小，选项D错误．【答案】B6．用图6甲所示电路测量电流表的内阻．闭合开关S，当变阻器的滑片滑至c处时，电流表和电压表的读数分别为40 mA、9 V，已知图甲中热敏电阻的I-U关系图线如图乙所示，则电流表的内阻为( )图6A．Ω B．85 ΩC．140 Ω D．225 Ω【解析】当电流表读数为40 mA时，说明热敏电阻的电流为40 mA，由题图乙知热敏电阻两端电压U R＝ V，则电流表两端电压U＝9 V－ V＝ V，由欧姆定律得R mA ＝UI＝错误!＝85 Ω.【答案】B7．奥斯特发现了电流的磁效应后，法拉第仔细地分析了电流的磁效应．他认为，既然磁铁可以使靠近它的铁块具有磁性，静电荷可以使靠近它的导体带电，那么电流也应当使靠近它的线圈感应出电流.1822年法拉第在日记中记载着“把磁转变成电”的光辉思想，后来，法拉第对这一课题进行了系统的实验研究.1831年8月法拉第把两个线圈绕在一个铁环上(如图7所示)，线圈A接直流电源，线圈B 接电流表．他发现，当线圈A的电路接通或断开的瞬间，线圈B中产生瞬时电流．分析这个实验，下列说法中正确的是( )图7A．此实验说明线圈B的感应电流是由线圈A的磁场变化引起的B．开关S闭合瞬间，?中的电流方向是a→bC．若将其中的铁环拿走，再做这个实验，S闭合瞬间，?中没有电流D．若将其中的铁环拿走，再做这个实验，S闭合瞬间，?中仍有电流【解析】开关闭合瞬间，线圈A中电流产生磁场，使铁环中磁通量增加．根据右手安培定则和楞次定律可知B线圈中产生由a→b的感应电流，铁环撤掉后不影响感应电流产生．【答案】ABD8．如图8为理想变压器，其原、副线圈的匝数比为2∶1，原线圈接有交流电压u ＝220sin 100πt(V)，图中电压表和电流表均为理想交流电表，R t为负温度系数的热敏电阻(即当温度升高时，阻值减小)，R1为定值电阻，C为电容器．下列说法正确的是( )【导学号：】图8A．电压表示数是110 VB．交流电的频率为50 HzC．通过R1的电流始终为零D．当R t处温度升高时，电压表示数不变，电流表示数变大【解析】原线圈所加交变电压的有效值为U1＝2202V，由理想变压器的变压比公式U1U2＝n1n2，可得U2＝n2n1U1＝12×2202V＝55 2 V，选项A错误；由交变电压的瞬时值表达式u＝220sin 100πt(V)可知，该交变电流的频率f＝100π2πHz＝50 Hz，选项B正确；由于交变电流能对电容器进行充、放电，所以会有充、放电电流通过电阻R1，选项C错误；因变压器为理想变压器，线圈电阻不计，因此，电压表的示数不变，当R t处的温度升高时，其电阻阻值变小，所以电流表的示数变大，选项D正确．【答案】BD9．如图9所示，为早期制作的发电机及电动机的示意图，A盘和B盘分别是两个可绕固定转轴转动的铜盘，用导线将A盘的中心和B盘的边缘连接起来，用另一根导线将B盘的中心和A盘的边缘连接起来．当A盘在外力作用下转动起来时，B 盘也会转动，则下列说法中正确的是( )图9A．不断转动A盘就可以获得持续的电流，其原因是将整个铜盘看成沿径向排列的无数根铜条，它们做切割磁感线运动，产生感应电动势B．当A盘转动时，B盘也能转动的原因是电流在磁场中受到力的作用，此力对转轴有力矩C．当A盘顺时针转动时，B盘逆时针转动D．当A盘顺时针转动时，B盘也顺时针转动【解析】将图中铜盘A所在的一组装置作为发电机模型，铜盘B所在的一组装置作为电动机模型，这样就可以简单地把铜盘等效为由圆心到圆周的一系列“辐条”，处在磁场中的每一根“辐条”都在做切割磁感线运动，产生感应电动势，进而分析可得．【答案】ABC10．如图10所示，在同一水平面内有两根足够长的光滑水平金属导轨，间距为20 2 cm，电阻不计，其左端连接一阻值为10 Ω的定值电阻．两导轨之间存在着磁感应强度为1 T的匀强磁场，磁场边界虚线由多个正弦曲线的半周期衔接而成，磁场方向如图．一接入电阻阻值为10 Ω的导体棒AB在外力作用下以10 m/s 的速度匀速向右运动，交流电压表和交流电流表均为理想电表，则( )图10A．电流表的示数是2 10AB．电压表的示数是1 VC．导体棒运动到图示虚线CD位置时，电流表示数为零D．导体棒上消耗的热功率为 W【解析】当导体棒切割磁感线时，产生的感应电动势为E＝BLv，由于L按正弦规律变化，这个过程产生正弦式电流，磁场方向变化时，电流方向变化，所以回路中产生的是正弦式交变电流．产生的感应电动势的最大值E m＝BLv＝1×202×10－2×10 V＝2 2 V，则电动势的有效值E＝Em2＝2 V，电流表的示数I＝ER＋r＝220A＝0.1 A；电压表测量R两端的电压，则U＝IR＝1 V，故A错误，B正确；电流表示数为有效值，一直为0.1 A，故C错误；导体棒上消耗的热功率P＝U′2 r＝2－1210W＝ W，故D正确．【答案】BD二、非选择题(本题共6小题，共50分)11．(5分)(1)按图11所示连接好电路，合上S和S′，发现小灯泡不亮，用电吹风对热敏电阻吹一会儿，会发现小灯泡发光了，原因是_________________．图11(2)若将热敏电阻换成光敏电阻，合上S和S′，发现小灯泡发光，用黑纸包住光敏电阻后，小灯泡熄灭，其原因是________________________________.【解析】(1)热敏电阻阻值较大，左侧电路电流较小，电磁铁磁性较弱，吸不住衔铁，小灯泡不亮，电吹风对热敏电阻加热，使其阻值变小，电路中电流增大，电磁铁磁性增强吸住衔铁，使上、下触点接触，小灯泡发光．(2)用黑纸包住去敏电阻后，光敏电阻的阻值增大，左侧电路电流减小，电磁铁磁性变弱，使上、下触点断开，造成小灯泡熄灭．【答案】见解析12．(5分)如图12(a)是汽车过桥时对不同类型桥面压力变化的实验．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．图12(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________(选填“a”“b”或“c”)；(3)如增大小球在斜槽上的高度，在图(b)中大致画出小球能过凸形桥甲时的压力图线.【导学号：】【解析】(1)该传感器把力信号转化为电信号，属于力电传感器．(2)小球经过凸形桥甲的最高点时，压力小于重力，其相对应的图线应是电脑屏幕上的c.(3)增大小球在斜槽上的高度，小球经凸形桥甲的最高点时压力更小，其图线与c 相比较，最低点应更低一些．【答案】(1)力电(2)c(3)图略，图线与c相比较，最低点更低一些13. (8分)某同学设计一个发电测速装置，工作原理如图13所示．一个半径为R ＝0.1 m 的圆形金属导轨固定在竖直平面上，一根长为R的金属棒OA，A端与导轨接触良好，O端固定在圆心处的转轴上．转轴的左端有一个半径为r＝R3的圆盘，圆盘和金属棒能随转轴一起转动．圆盘上绕有不可伸长的细线，下端挂着一个质量为m＝0.5 kg的铝块．在金属导轨区域内存在垂直于导轨平面向右的匀强磁场，磁感应强度B＝ T．a点与导轨相连，b点通过电刷与O端相连．测量a、b两点间的电势差U可算得铝块速度．铝块由静止释放，下落h＝0.3 m时，测得U＝ V．(细线与圆盘间没有滑动，金属棒、导轨、导线及电刷的电阻均不计，重力加速度g ＝10 m/s2)图13(1)测U时，与a点相接的是电压表的“正极”还是“负极”(2)求此时铝块的速度大小．(3)求此下落过程中铝块机械能的损失．【解析】(1)由右手定则可知A是电源正极，所以a点接的是电压表的正极．(2)导体棒切割磁感线产生的电动势E＝BRvA 2金属圆盘和金属棒的角速度相同，设为ω，铝块速度为v则v＝ωR3，v A＝ωR代入数据可得v＝2 m/s(其中E＝U)．(3)根据能量的转化与守恒，下落过程中铝块机械能的损失ΔE＝mgh－mv2 2，代入数据得ΔE＝ J.【答案】(1)正极(2)2 m/s (3) J14．(10分)如图14甲所示，一固定的矩形导体线圈水平放置，线圈的两端接一只小灯泡，在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场．已知线圈的匝数n＝100匝，总电阻r＝Ω，所围成矩形的面积S＝0.040 m2，小灯泡的电阻R＝Ω，磁场的磁感应强度按如图乙所示的规律变化，线圈中产生的感应电动势瞬时值的表达式为e＝nB m S 2πT·cos2πTt，其中Bm为磁感应强度的最大值，T为磁场变化的周期，不计灯丝电阻随温度的变化，求：甲乙图14(1)线圈中产生感应电动势的最大值；(2)小灯泡消耗的电功率；(3)在磁感应强度变化的0～T4的时间内，通过小灯泡的电荷量．【解析】(1)由题图象知，线圈中产生的交变电流的周期T＝×10－2 s，所以E m＝nB m Sω＝2πnB m ST＝ V.(2)电流的最大值I m＝EmR＋r＝0.80 A有效值I＝Im2＝225A小灯泡消耗的电功率P＝I2R＝ W.(3)在0～T4时间内，电动势的平均值E＝nSΔBΔt平均电流I＝ER＋r＝nSΔB?R＋r?Δt流过灯泡的电荷量Q＝IΔt＝nSΔBR＋r＝×10－3 C.【答案】(1) V (2) W (3)×10－3 C15．(10分)半径分别为r和2r的同心圆形导轨固定在同一水平面内，一长为r、质量为m且质量分布均匀的直导体棒AB置于圆导轨上面，BA的延长线通过圆导轨中心O，装置的俯视图如图15所示．整个装置位于一匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，方向竖直向下．在内圆导轨的C点和外圆导轨的D点之间接有一阻值为R的电阻(图中未画出)．直导体棒在水平外力作用下以角速度ω绕O逆时针匀速转动，在转动过程中始终与导轨保持良好接触．设导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ，导体棒和导轨的电阻均可忽略．重力加速度大小为g.求：图15(1)通过电阻R 的感应电流的方向和大小； (2)外力的功率.【导学号：】【解析】 根据右手定则、法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律及能量守恒定律解题．(1)根据右手定则，得导体棒AB 上的电流方向为B →A ，故电阻R 上的电流方向为C →D .设导体棒AB 中点的速度为v ，则v ＝v A ＋v B2而v A ＝ωr ，v B ＝2ωr根据法拉第电磁感应定律，导体棒AB 上产生的感应电动势E ＝Brv 根据闭合电路欧姆定律得I ＝ER，联立以上各式解得 通过电阻R 的感应电流的大小为I ＝3Bωr22R.(2)根据能量守恒定律，外力的功率P 等于安培力与摩擦力的功率之和， 即P ＝BIrv ＋fv ，而f ＝μmg 解得P ＝9B 2ω2r 44R ＋3μmgωr2.【答案】 (1)方向为C →D 大小为3Bωr 22R(2)9B 2ω2r 44R ＋3μmgωr 216．(12分)如图16甲所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为、P两点间接有阻值为R的电阻．一根质量为m 的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直．整套装置处于磁感应强度为B 的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下．导轨和金属杆的电阻可忽略．让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦．图16(1)由b向a方向看到的装置如图乙所示，请在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图；(2)在加速下滑过程中，当ab杆的速度大小为v时，求ab杆中的电流及其加速度的大小；(3)求在下滑过程中，ab杆可以达到的速度最大值．【解析】 (1)如图所示，重力mg，竖直向下；支持力N，垂直斜面向上；安培力F，沿斜面向上．(2)当ab杆速度为v时，感应电动势E＝BLv，此时电路中电流I＝ER＝BLvR；ab杆受到安培力F＝BIL＝B2L2v R根据牛顿运动定律，有ma＝mg sin θ－F＝mg sin θ－B2L2v R，a＝g sin θ－B2L2v mR.(3)当B2L2vR＝mg sin θ时，ab杆达到最大速度v m ＝mgR sin θB2L2.【答案】(1)见解析(2)BLvRg sin θ－B2L2vmR(3)mgR sin θB2L2。
精选精选物理新课堂同步选修.第三章电磁感应章末综合测评
章末综合测评(三)(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．下列设备或电器中，利用电磁感应原理工作的是()A．发电机B．白炽灯C．电动机D．电吹风A[发电机是线圈在磁场中运动，结果是产生电流，利用电磁感应现象原理，故A正确；白炽灯是将电能转化为热能后一部分热能转化为光能的设备，即是消耗电能的电热装置，故B错误；电动机是线圈在磁场中运动，因通电而产生力，故C错误；电吹风是将电能转化为机械能和热能，与电磁感应无关，故D错误．]2．关于家庭安全用电，下列做法正确的是()A．将移动插座远离水池B．用湿抹布擦去工作中电器上的灰尘C．使用洗衣机时，电器外壳不接地D．消毒碗柜、电饭煲和电冰箱同时使用一个移动插座A[因为普通水是导体，会使原来绝缘的物体导电，所以选项A对，选项B错；功率较大和容易漏电的电器要用三相插座并使外壳接地，选项C错；较大功率的电器不可共用一个移动插座，以免电流过大引起事故，选项D错．]3．如图1所示为通电长直导线的磁感线图，等面积线圈S1、S2与导线处于同一平面，关于通过线圈S1、S2的磁通量Φ1、Φ2，下列分析正确的是()【导学号】图1A．Φ1＞Φ2B．Φ1＜Φ2C．Φ1＝Φ2≠0D．Φ1＝Φ2＝0A[由图中磁感线的疏密分布可以看出，穿过S1的磁通量大，选项A正确．]4．如图2所示，栅栏大门朝正南方向，在门的四角上钉有四个钉子，沿着钉子绕有50匝的大线圈，穿过该线圈的最大磁通量为1.6×10－4 Wb，那么，小明在2 s内把关闭的大门打开并转过90°的过程中，线圈中产生的感应电动势约为()图2A．2×10－2 V B．4×10－3 VC．1.6×10－4 V D．8×10－5 VB[开始时穿过栅栏大门上线圈的磁通量Φ1＝1.6×10－4Wb，大门打开转过90°时磁通量Φ2＝0，则ΔΦ＝1.6×10－4 Wb，由公式E＝n ΔΦΔt得E＝50×1.6×10－42V＝4×10－3 V，故选项B正确．]5．矩形线圈的面积为S，匝数为n，在磁感应强度为B的匀强磁场中，绕垂直于磁场的轴OO′以角速度ω匀速转动．当转到线圈平面与磁场垂直的图示位置时()图3A．线圈中的电动势为nBSωB．线圈中的电动势为0C．穿过线圈的磁通量为0D．穿过线圈的磁通量变化率最大B[图示时刻线框的四边都不切割磁感线，不产生感应电动势，即线圈中的电动势为0，故A错误，B正确．图示时刻线框与磁场垂直，磁通量最大，为Φ＝BS，故C错误．图示位置线圈中的电动势为0，根据法拉第电磁感应定律E＝n ΔΦΔt可知穿过线圈的磁通量变化率为0.故D错误．故选：B]6．如图4所示电路中，L是一电阻可忽略不计的电感线圈，a、b为L上的左右两端点，A、B、C为完全相同的三个灯泡，原来开关S是闭合的，三个灯泡均在发光．某时刻将开关S打开，则下列说法正确的是()图4A. a点电势高于b点，A灯闪亮后缓慢熄灭B. b点电势高于a点，B、C灯闪亮后缓慢熄灭C. a点电势高于b点，B、C灯闪亮后缓慢熄灭D. b点电势高于a点，B、C灯不会闪亮只是缓慢熄灭B[开关S闭合稳定时，电感线圈支路的总电阻较B、C灯支路电阻小，故流过A灯的电流I1大于流过B、C灯的电流I2，且电流方向由a到b，a点电势高于b点．当开关S 打开，由于与电源断开，但电感线圈会产生自感现象，相当于电源，b点电势高于a 点，阻碍流过A灯的电流减小，瞬间流过B、C灯支路的电流为I1＞I2.故B、C灯闪亮一下后再缓慢熄灭，故B正确．]7．下列现象中，能表明电和磁有联系的是()A．摩擦起电B．两块磁铁相互吸引或排斥C．小磁针靠近通电导线时偏转D．磁铁插入闭合线圈过程中，线圈中产生感应电流CD[摩擦起电表明电荷可以发生转移，不能表明电和磁有联系，A错；两块磁铁相互吸引或排斥说明磁体间有联系，不能表明电和磁有联系，B错；小磁针靠近通电导线时偏转和磁铁插入闭合线圈过程中，线圈中产生感应电流都能表明电和磁有联系，CD 对．]8．下列说法中正确的是()A．电磁炉是采用电磁感应原理，在金属锅上产生涡流，使锅体发热从而加热食物的B．磁电式电表的线圈常常用铝框做骨架，把线圈绕在铝框上，是为了防止电磁感应C．精密线绕电阻常采用双线绕法，可以增强线绕电阻通电时产生的磁场D．交流发电机的工作原理是电磁感应AD[电磁炉是采用电磁感应原理，在金属锅上产生涡流，使锅体发热从而加热食物的，与微波炉工作原理不同，故A正确；常常用铝框做骨架，起到电磁阻尼作用，是为了利用电磁感应，故B错误；采用双线绕法，磁场相互抵消，可以减弱线绕电阻通电时产生的磁场，故C错误；发电机的工作原理是电磁感应，故D正确；故选：AD.]9．电磁炉采用感应电流(涡流)的加热原理，是通过电子线路产生交变磁场，把铁锅放在炉面上时，在铁锅底部产生交变的电流．它具有升温快、效率高、体积小、安全性好等优点．下列关于电磁炉的说法中正确的是()图5A．电磁炉面板可采用陶瓷材料，发热部分为铁锅底部B．电磁炉面板可采用金属材料，通过面板发热加热锅内食品C．电磁炉可以用陶瓷器皿作为锅具对食品加热D．可以通过改变电子线路的频率来改变电磁炉的功率AD[电磁炉是利用电磁感应加热原理制成的电器烹饪器具．由高频感应加热线圈(即励磁线圈)、高频电力转换装置、控制器及铁磁材料锅底炊具等部分组成．使用时，加热线圈中通入交变电流，线圈周围便产生一交变磁场，交变磁场的磁力线大部分通过金属锅体，在锅底中产生大量涡流，从而产生烹饪所需的热．所以电磁炉发热部分需要用铁锅底部，而不能用陶瓷材料，产生的热量可通过面板加热，故面板可采用陶瓷材料，AD正确，BC错误．]10．下列关于理想变压器的说法，正确的是()A．输入功率等于输出功率B．输送的电能经变压器先转化为磁场能，再转化为电能C．输送的电能经变压器先转化为电场能，再转化为电能D．输送的电能经变压器的铁芯直接传输出去AB[从能量的转化来看，由于过程中有电磁感应现象出现，所以会存在“磁生电”的过程，这里的“磁”就是指原线圈中产生的变化磁场，这样在副线圈中就产生了电磁感应现象，从而副线圈可以产生电能．所以选项A、B正确．]二、填空题(本题共2小题，每空3分，共12分)11．某磁场的磁感线分布如图6所示．将闭合导体圆环从磁场中的M处平移到N处，则通过圆环的磁通量将________(填“变大”“变小”或“不变”)；圆环中________(填“能”或“不能”)产生感应电流.【导学号】图6[解析]将闭合导体圆环从磁场中的M处平移到N处，穿过圆环的磁感线条数减少，则通过圆环的磁通量将变小；圆环中能产生感应电流．[答案]变小能12．电磁感应现象是英国物理学家法拉第首先发现的，探究这个现象应选用图中________(填“甲”或“乙”)所示的装置进行实验，利用电磁感应现象可以制成________，实现机械能转化为电能．图7[解析]甲图没有电源，则利用导体在磁场中运动产生电能，即甲图是研究电磁感应现象，图乙有电源，当闭合开关后，处于磁场中的导体会在安培力的作用下运动，图乙是研究通电导体在磁场中受到力的作用的现象的，故选甲图，利用电磁感应规律可制作发电机．[答案]甲发电机三、计算题(本题共4小题，共48分)13．(10分)如图8为余弦交流电的图象，根据图象回答下列问题：图8(1)该交流电的周期多大？(2)该交流电的频率多大？(3)若该交流电流通过10 Ω的电阻时，电阻消耗的电功率为多少？[解析]由图象可知T＝0.08 s，因f＝1T所以f＝10.08Hz＝12.5 Hz该交流电的电压有效值为U e＝1102V＝55 2 VP＝U2eR＝?552?210W＝605 W.[答案](1)0.08 s(2)12.5 Hz(3)605 W14．(12分)如图9所示，理想变压器原、副线圈匝数比为n1∶n2＝2∶1，原线圈接200 V交流电源，副线圈接额定功率为20 W的灯泡L，灯泡正常发光，当电源电压降为180 V 时，求灯泡实际消耗功率与其额定功率之比？图9[解析] 由U 1U 2＝n 1n 2得 U 2＝n 2n 1U 1＝12×200 V ＝100 V 而U 2′＝n 2n 1U 1′＝12×180 V ＝90 V 所以功率之比P 2′P 2＝U 2′2R U 22R＝U 2′2U 22＝9021002＝81100. [答案] 8110015．(12分)交流发电机输出电压为250 V ，输出功率为100 kW ，输电线总电阻R ＝8 Ω，为使输电线上的功率损失不超过输送功率的5%，用户能得到220 V 的电压，则发电处升压变压器和用户处降压变压器的匝数比为多少？[解析] 根据I ＝P /U ，升压变压器的输入电流I 1＝P U ＝400 A得升压变压器输出的电流为：I 2＝ΔP R ＝25 A ，所以升压变压器的匝数比为n 1n 2＝I 2I 1＝25400＝116降压变压器得到的输入电压为：U 3＝P 3I 2＝3 800 V 所以降压变压器原副线圈匝数比为：n 3n 4＝3 800220＝19011. [答案] 1∶16 190∶1116．(14分)将交变电压u ＝2202sin 100πt V 接到“220 V,100 W ”的灯泡两端，如灯泡灯丝电阻保持不变，求：(1)通过灯泡的电流的最大值；(2)灯泡实际功率；(3)每秒钟电流方向改变的次数；(4)通过灯泡的电流i 的瞬时值表达式.【导学号】[解析](1)交变电压的有效值为U＝22022V＝220 V，灯的额定电压为U L＝220 V，因此灯恰好正常发光．由“220 V,100 W”知该灯电阻为R＝U2P＝2202100Ω＝484 Ω.通过灯泡电流的最大值为I m＝U mR L＝2202484A≈0.64 A.(2)灯泡的实际功率与额定功率相同，P＝100 W.(3)周期T＝0.02 s,1秒钟电流方向可以改变的次数为n＝1T×2＝100次．(4)通过灯泡的电流的瞬时值表达式为i＝I m sin ωt＝0.64sin 100πt A.[答案](1)0.64 A(2)100 W(3)100次(4)i＝0.64sin 100πt A。
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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】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n 1∶n 2＝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】图3A ．该交变电压的周期是1×10－2 s B ．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U 1U 2＝n 1n 2得副线圈输出电压的最大值U 2＝n 2n 1·U 1＝511×220 2 V ＝100 2 V ，所以有效值为U 22＝100 2 V 2＝100 V ，因此B 项错误．流过电阻的电流最大值I 2m ＝U 2R ＝100210 A ＝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，Δt1＞Δt2，由E＝nΔΦΔt知，E1＜E2.[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＝FIL ＝2×1T＝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 s 内垂直穿过线圈平面的磁通量从 Wb 均匀增加到 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%，应采用多高的电压向外输电【导学号】[解析](1)输电电流为：I＝P/U＝500 kW6 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＝Wt＝4 800 kW·h24 h＝200 kW，输电线的电阻为：R＝P损I2＝Ω.(2)若要使输电线上损失的功率降到输送功率的%，则输电电流为：I′＝P′损R输电电压为：U＝PI′，代入数据，U＝25 kV. [答案]Ω25 kV。