1、章末综合测评(四)电能能量守恒定律电磁感应与电磁波初步(时间：90分钟分值：100分)1(4分)下列叙述错误的是()A一切物体都在辐射电磁波B一般物体辐射电磁波的情况只与温度有关C黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体温度有关D黑体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波B根据热辐射定义知A、D正确；根据热辐射和黑体辐射的特点知一般材料的物体辐射电磁波的情况除与温度有关外，还与材料种类和表面状况有关，而黑体辐射只与黑体温度有关，B错误，C正确。2(4分)关于能源的开发和利用，下列观点错误的是()A无节制地利用能源，是一种盲目的短期行为B根据能量守恒定律，能源是取之不尽、用之不竭的C能源的开发和利用
2、，必须同时加强对环境的保护D不断开发新能源，是缓解能源危机的主要途径B能源是有限的，必须合理利用能源，A正确；尽管能量守恒，但使用过程中会有能量耗散及品质降低，B错误；能源利用推动人类进步的同时会破坏人类生存的环境，必须加强对环境的保护，C正确；开发新能源、清洁能源可以缓解常规能源的不足，D正确。3(4分)超导是当今高科技的热点之一，当一块磁体靠近超导体时，超导体中会产生强大的电流，对磁体有排斥作用，这种排斥力可使磁体悬浮在空中，磁悬浮列车就采用了这项技术，磁体悬浮的原理是()超导体电流的磁场方向与磁体的磁场方向相同超导体电流的磁场方向与磁体的磁场方向相反超导体使磁体处于失重状态超导体对磁体的
3、磁力与磁体的重力相平衡ABCDD同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以电流的磁场方向和磁体的磁场方向相反。磁体悬浮在空中，重力和磁力平衡。4(4分)取两根完全相同的长导线，用其中一根绕成如图(a)所示的螺线管，当该螺线管中通以大小为I的电流时，测得螺线管内中部的磁感应强度大小为B。若将另一根长导线对折后绕成如图(b)所示的螺线管，并通以大小也为I电流时，则在螺线管内中部的磁感应强度大小为()图(a)图(b)A0.5BBBC2BD0D将长导线对折之后绕成图(b)所示的螺线管，根据右手螺旋定则，产生等大反向的两个磁场，相互抵消，所以磁感应强度为零，故D正确。5(4分)某兴趣小组探究用不同方法测定
4、干电池的电动势和内阻，他们提出的实验方案中有如下四种器材组合。为使实验结果尽可能准确，最不可取的一组器材是()A一个安培表、一个伏特表和一个滑动变阻器B一个伏特表和多个定值电阻C一个安培表和一个电阻箱D两个安培表和一个滑动变阻器DA选项属于伏安法测定干电池的电动势和内阻的实验器材，A正确；由UEr知，B正确；由EI(Rr)知，C正确；因不能读出滑动变阻器的阻值，D错误。6(4分)一电饭煲和一洗衣机并联接在输出电压为220 V的交流电源上，均正常工作。用电流表分别测得通过电饭煲的电流是5.0 A，通过洗衣机电动机的电流是0.50 A，则下列说法正确的是()A电饭煲的电阻为44 ，洗衣机电动机线圈
5、的电阻为440 B电饭煲的电功率为1 555 W，洗衣机电动机消耗的电功率为155.5 WC1 min内，电饭煲消耗的电能为6.6104J，洗衣机消耗的电能为6.6103JD电饭煲发热功率是洗衣机发热功率的10倍C电饭煲电阻R44 ，电功率PUI1 100 W，每分钟消耗的电能EUIt6.6104 J；洗衣机电动机线圈电阻无法确定，也无法确定其发热功率，洗衣机电功率PUI110 W，每分钟消耗的电能EUIt6.6103 J，故选项C正确，A、B、D错误。7(4分)如图所示的电路中，E为电池，R1、R2为可变电阻，R为定值电阻，C为平行板电容器。闭合开关S后，能使电容器带电荷量增加的方法是()A
6、增大R1的阻值B增大电容器两极板间的距离C减小R2的阻值D将电容器的两极板错开些C电容器与R1串联，改变R1的阻值对电容器两端电压无影响，A错误；增大电容器两极板的距离和将电容器的两极板错开些，电容C减小，电压不变，带电荷量减小，B、D错误；减小R2可以增大R两端电压，C正确。8(6分)利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内阻，要求尽量减小实验误差。(1)除开关和导线若干外，现还提供以下器材：A电流表(量程为00.6 A，内阻RA为0.2 )B电压表(量程为015 V)C电压表(量程为03 V)D滑动变阻器(阻值范围为020 )E滑动变阻器(阻值范围为0200 )实验中电压表应选用_；滑
7、动变阻器应选用_。(选填相应器材前的字母)(2)为了准确测定干电池的电动势和内阻，应选择图中的_实验电路(选填“甲”或“乙”)。甲乙(3)根据实验记录，画出干电池的UI图像如图所示，则可得干电池的电动势E_，内阻r_。解析(1)一节干电池的电动势约为1.5 V，则电压表应选C；为方便实验操作，滑动变阻器应选最大阻值较小的D。(2)用题图甲测干电池的电动势和内阻时，由于电压表分流，E测E，r测r，电动势和内阻的测量值皆偏小；用题图乙测量时，由于电流表分压，E测E，r测rRA。一般情况下选用图甲测量，但本题中已知RA0.2 ，又rr测RA，用图乙可以更加准确地测干电池的电动势和内阻。(3)由UI图
8、像可知E1.5 V，r测0.5 ，rr测RA0.3 。答案(1)CD(2)乙(3)1.5 V0.3 9(8分)在磁场中放入一通电导线，导线与磁场垂直，导线长为1 cm，电流为0.5 A，所受的磁场力为5104 N。求：(1)该位置的磁感应强度多大？(2)若将该电流撤去，该位置的磁感应强度又是多大？(3)若将通电导线跟磁场平行放置，该导线所受到的磁场力多大？解析(1)根据公式B得B T0.1 T。(2)该处的磁感应强度不变，B0.1 T。(3)通电导线平行磁场放置时，所受磁场力为零，即F0。答案(1)0.1 T(2)0.1 T(3)010(12分)某地的平均风速为5 m/s，已知空气密度是1.2
9、 kg/m3，有一风车，它的车叶转动时可形成半径为12 m的圆面，如果这个风车能将此圆内10%的气流的动能转变为电能，则该风车带动的发电机功率是多大？解析首先可以求出在时间t内作用于风车的气流质量为mr2vt，这些气流的动能为Ekmv2故风车带动发电机发电的功率为Pr2v310%代入数据以后得P3.4 kW。答案3.4 kW11(4分)(多选)下列关于电磁波的说法正确的是()A只要电场和磁场发生变化，就能产生电磁波B电磁波的传播需要介质C停止发射电磁波，发射出去的电磁波仍能独立存在D电磁波具有能量，电磁波的传播是伴随着能量向外传递的CD要想产生持续的电磁波，变化的电场(或磁场)产生的磁场(或电
10、场)必须是非均匀变化的，选项A错误；电磁波是物质波，电磁波的传播可以不需要介质而在真空中传播，选项B错误；电磁波可以脱离“波源”而独立存在，选项C正确；电磁波可以使电荷移动，说明电磁波具有能量，电磁波传播的过程，也就是能量传播的过程，选项D正确。12(4分)(多选)图甲是手机用的锂电池，图乙是某型号超级电容器，两者的内阻均不计。如果将充满电的甲和乙的电量完全放完，甲可以释放电量Q1，同时对外做功W1，乙可以释放电量Q2，同时对外做功W2。则以下关系正确的是()甲乙AQ1Q2BQ1Q2CW1W2DW1W2BD根据电量的定义可知，图甲中电量为2 000 mAh2 0001033 600 C7 20
11、0 C，图乙中电量Q2UC2.74 000 C10 800 C，Q1Q2，选项A错误，B正确；根据电场力做功公式WqU可知，图甲中对外做的功W13.77 200 J26 640 J，图乙中对外做的功W22.710 800 J29 160 J，即W1W2，选项C错误，D正确。13(4分)(多选)如图所示，甲、乙、丙、丁四幅图中，八个相同的磁铁都处于静止状态，其中甲、乙中的弹簧都处于伸长状态，则()A对地面压力最大的是丁B对地面压力最小的是甲C甲、乙对地面的压力相等D丙、丁对地面的压力相等BD设磁铁的质量为m，图甲中对地面的压力小于mg，图乙中对地面的压力大于mg，但小于2mg，图丙、丁中对地面的
12、压力都等于2mg，故B、D项正确。14(4分)如图所示，两根互相平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流。a、O、b在M、N的连线上，O为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到O点的距离均相等。下列说法正确的是 ()AO点处的磁感应强度为零Ba、b两点处的磁感应强度大小相等、方向相反Cc、d两点处的磁感应强度大小相等、方向相同Da、c两点处的磁感应强度方向不同Ca、b、c、d四个点的磁感应强度均为M、N两长直导线在各点的磁感应强度的叠加，由安培定则可知，M、N在O点处磁感应强度的方向相同，合磁感应强度竖直向下，不为零，A错误；由对称
13、性可知，a、b两点处，c、d两处的磁感应强度大小和方向均相同，B错误，C正确；a、c两点处的磁感应强度均垂直于ab连线竖直向下，方向相同，D错误。15(4分)如图所示，电源电动势E12 V，内阻r3 ，R01 ，直流电动机内阻R01 ，当调节滑动变阻器R1为某值时可使甲电路输出功率最大，调节R2为某值时可使乙电路输出功率最大，且此时电动机刚好正常工作(额定输出功率为P02 W)，则R1和R2的值分别为()甲乙A2 ，2 B2 ，1.5 C1.5 ，1.5 D1.5 ，2 B因为题中甲电路是纯电阻电路，当外电阻与电源内阻相等时，电源的输出功率最大，所以R12 ；而乙电路是含电动机电路，欧姆定律不
14、适用，电路的输出功率PIUI(EIr)，当I2 A时，输出功率P有最大值，此时电动机的输出功率为P02 W，发热功率为P热I2R04 W，所以电动机的输入功率为P入P0P热6 W，电动机两端的电压为UM3 V，电阻R2两端的电压为UR2EUMIr3 V，所以R21.5 ，选项B正确。16(6分)给你一个电阻箱、电压表、开关及导线，如何根据闭合电路的欧姆定律测出一节旧干电池的电动势和内阻。(1)请在虚线框内画出电路图。(2)实验过程中，将电阻箱拨到4.5 时，电压表读数为 0.90 V；若将电阻箱拨到如图甲所示的_时，电压表的读数如图乙所示是_V。甲乙(3)根据以上实验数据，可以算出该节干电池的
15、电动势E_V。解析(1)根据闭合电路欧姆定律得EUIr。当外电路是纯电阻电路时，上式也可写成EUr，由此可见，如果没有电流表，不能直接测得总电流I，也可以利用部分电路的欧姆定律，由计算得到外电路的总电流I，当然此时必须外电路的电阻R可变，而且阻值可直接读出，所以必须用电阻箱代替滑动变阻器，因此如果给出电压表、电阻箱、开关和导线，也能测出一个电池的电动势和内阻，其实验电路图如图所示。(2)电阻箱的使用电阻的大小是把面板上指示的所有电阻相加，所以题图中电阻箱的电阻值是110 ；本实验是测一节干电池的电动势和内阻，所以题图中电压表所用量程应是03 V，所以指示的电压应该是1.1 V。(3)由闭合电路
16、的欧姆定律得EUr代入数据得E0.90rE1.1r解得r1.05 ，E1.11 V。答案(1)见解析图(2)1101.1(3)1.1117(8分)小灯泡的功率P1 W，设其发出的光向四周均匀辐射，平均波长106 m，求在距离d1.0104 m处，每秒钟落在垂直于光线方向、面积为1 cm2的球面上的光子数是多少？(h6.631034 Js)解析每秒钟小灯泡发出的能量为EPt1 J1个光子的能量：h J1.9891019 J小灯泡每秒钟辐射的光子数：n51018(个)距离小灯泡d的球面面积为：S4d24(1.0104)2 m21.256109 m21.2561013 cm2每秒钟射到1 cm2的球
17、面上的光子数为：N3.98105(个)。答案3.98105(个)18(12分)下表是某品牌电动自行车的主要技术参数。整车质量40 kg蓄电池工作电压36 V最高车速25 km/h一次充电电耗0.6 kWh电动机效率75%充电时间8 h最大骑行噪声62 dB一次充电连续行驶里程50 km质量m60 kg的人骑该电动自行车在水平路面上以6 m/s的速度匀速行驶，受到的阻力是人与车总重的0.02。重力加速度g取10 m/s2。(1)若以这一速度连续行驶10 min，电动机至少做多少功？(2)行驶过程中通过电动机的电流多大？解析(1)电动自行车所受的阻力f0.02(mm车)g20 N10 min内自行车行驶的路程xvt61060 m3 600 m所以电动机所做的功W有fx203 600 J7.2104 J。(2)设行驶过程中通过电动机的电流为I，则UItW有可求得IA4.4 A。答案(1)7.2104 J(2)4.4 A
