1、高考资源网（） 您身边的高考专家单元素养评价(五)(第5、6章)(90分钟100分)【合格性考试】(60分钟60分)一、选择题(本题共11小题,每题只有一个选项正确,每小题3分,共33分)1.如图表示磁场的磁感线,磁场中a点的磁感应强度与b点的磁感应强度相同的是()【解析】选D。磁感线的疏密可表示磁感应强度的大小,而匀强磁场中各处磁场均相同,从图中可以知道,只有D选项中,a、b两点处磁感线的疏密相同,则D正确,A、B、C错误。2.以下关于磁场和磁感应强度B的说法,正确的是()A.磁场中某点B的大小,跟放在该点的试探电流元的情况有关B.磁场中某点的磁感应强度的方向垂直于该点的磁场方向C.穿过线圈
2、的磁通量为零的地方,磁感应强度不一定为零D.磁感应强度越大的地方,穿过线圈的磁通量也一定越大【解析】选C。磁感应强度是描述磁场强弱的物理量,磁场的强弱由磁场本身的性质决定,与放入磁场中的电流元无关,故A错;磁场中某点的磁感应强度的方向即为该点的磁场方向,B错;穿过线圈的磁通量为零的地方,该处的磁感应强度不一定为零,可能是由于线圈平面与磁场平行,故C对;由磁通量的计算公式=BSsin,可知影响磁通量大小的因素有B和S的大小,还与线圈跟磁场方向的夹角有关,故D错。3.一个磁场的磁感线如图所示,一个小磁针被放入磁场中,则小磁针将()A.向右移动B.向左移动C.顺时针转动D.逆时针转动【解析】选C。一
3、个磁场的磁感线如题图所示,一个小磁针被放入方向水平向右的磁场中,小磁针N极受到水平向右的磁场力的作用,小磁针S极受到水平向左的磁场力,所以N极要转向磁场方向,而S极转向磁场方向反方向。因此导致小磁针顺时针转动。则C正确,A、B、D错误。4.如图所示,a、b、c三个闭合线圈,放在同一平面内,当a线圈中有电流I通过时,它们的磁通量分别为a、b、c,下列说法中正确的是()A.abbcC.accb【解析】选B。因为磁感线是闭合曲线,故a线圈的环形电流产生的磁场在a线圈内部垂直纸面向里,在a线圈外部垂直纸面向外,而磁通量是合磁通量,故b、c线圈有“抵消”,c线圈“抵消”最多,故a线圈磁通量最大。则B正确
4、,A、C、D错误。5.在无线电仪器中,常需要在距离较近处安装两个线圈,并要求当一个线圈中有电流变化时,对另一个线圈中的电流的影响尽量小。下列各图中的两个线圈的相对安装位置最符合该要求的是()【解析】选D。只有按D图安装时,其中一个线圈中的电流产生的磁场穿过另一线圈的磁通量才为零,一个线圈中的电流的变化不会使另一线圈发生电磁感应。则D正确,A、B、C错误。6.如图所示,在条形磁铁的外面套着一个闭合金属弹簧线圈P,现用力从四周拉弹簧线圈,使线圈包围的面积变大,则下列关于穿过弹簧线圈磁通量的变化以及线圈中是否有感应电流产生的说法中,正确的是()A.磁通量增大,有感应电流产生B.磁通量增大,无感应电流
5、产生C.磁通量减小,有感应电流产生D.磁通量减小,无感应电流产生【解析】选C。本题中条形磁铁磁感线的分布如图所示(从上向下看)。磁通量是指穿过一个面的磁感线的多少,由于垂直纸面向外的和垂直纸面向里的磁感线要抵消一部分,当弹簧线圈P的面积扩大时,垂直纸面向里的磁感线条数增加,而垂直纸面向外的磁感线条数是一定的,故穿过这个面的磁通量将减小,回路中会有感应电流产生,则C正确,A、B、D错误。【补偿训练】如图所示的磁场中竖直放置两个面积相同的闭合线圈S1(左)、S2(右),由图可知穿过线圈S1、S2的磁通量大小关系正确的是()A.穿过线圈S1的磁通量比较大B.穿过线圈S2的磁通量比较大C.穿过线圈S1
6、、S2的磁通量一样大D.不能比较【解析】选A。磁通量的大小可以用磁感线的条数来表示,穿过线圈S1的磁感线条数多,即磁通量比较大,A正确。7.如图甲所示,市面上出售一种装有太阳能电扇的帽子。在阳光的照射下,小电扇快速转动,能给炎热的夏季带来一丝凉意。根据装置示意图乙,下列关于能量转化说法正确的是()A.太阳能电能机械能B.太阳能机械能电能C.电能太阳能机械能D.机械能太阳能电能【解析】选A。太阳能电池板将太阳能转化为电能储存在电池板中,太阳能电池板对小电动机供电时,小电动机将电能转化为小电扇快速转动的机械能,故A正确,B、C、D错误。8.爱因斯坦由光电效应的实验规律,猜测光具有粒子性,从而提出光
7、子说,从科学研究的方法来说,这属于()A.等效替代 B.控制变量C.科学假说 D.数学归纳【解析】选C。由于当时没有现成的理论,为了解释光电效应的实验规律,爱因斯坦就提出了“光子说”来解释光电效应的规律,并取得了成功。从科学研究的方法来说,这属于科学假说。C正确,A、B、D错误。9.以下宏观概念中,哪些是“量子化”的()A.物体的长度 B.人的个数C.物体的动能 D.物体所受的重力【解析】选B。人的个数是“量子化”的;而物体的长度、物体的动能以及物体所受的重力,都不是“量子化”的,故B正确,A、C、D错误。10.电磁波在传播时,不变的物理量是()A.振幅B.频率C.波速D.波长【解析】选B。离
8、波源越远,振幅越小。电磁波在不同介质中的波速不一样,波长也不一样,但频率不变。11.如图所示,一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落,到最低点时距水面还有数米距离。假定空气阻力可忽略,运动员可视为质点,下列说法不正确的是()A.运动员到达最低点前重力势能始终减小B.蹦极绳张紧后的下落过程中,弹力做负功,弹性势能增加C.蹦极过程中,运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒D.蹦极过程中,重力势能的改变与重力势能零点的选取有关【解析】选D。重力做功决定重力势能的变化,随着高度的降低,重力一直做正功,重力势能一直减小,故A正确;弹性势能的变化取决于弹力做功,当弹性绳张紧后,随着运动员的下落
9、弹力一直做负功,弹性势能一直增大,故B正确;在蹦极过程中,由于只有重力和弹性绳的弹力做功,故由运动员、地球及弹性绳组成的系统机械能守恒,故C正确;重力势能的大小与势能零点的选取有关,而势能的改变与势能零点选取无关,故选项D错误。二、计算题(本题共3小题,共27分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位。)12.(8分)如图所示,一个矩形线圈abcd的面积为S,放在直角坐标系内,线圈平面垂直于Oxy平面,与x、y轴的夹角分别为=30、=60,匀强磁场的磁感应强度为B。则当磁场方向分别沿x、y、z轴方向时,穿过线圈的磁通量各是多少?【解析】当磁场方向沿x轴方向时,穿过线圈的磁通量1=
10、BSsin =BS;(2分)当磁场方向沿y轴方向时,穿过线圈的磁通量2=BSsin =BS;(3分)当磁场方向沿z轴方向时,穿过线圈的磁通量3=BSsin 0=0。(3分)答案:BSBS0【补偿训练】如图所示,框架的面积为S,匀强磁场的磁感应强度为B。试求:(1)若从图示位置转过90,则穿过框架平面的磁通量的变化量为多少?(2)若从图示位置转过180,则穿过框架平面的磁通量的变化量为多少?【解析】(1)框架平面与磁感应强度B垂直时,穿过框架平面的磁通量:=BS;从图示位置转过90,则穿过框架平面的磁通量变为0,则磁通量的变化量为0-BS=-BS。(2)若从图示位置转过180,则穿过框架平面的磁
11、通量为-BS,磁通量的变化量为:(-BS)-BS=-2BS。答案:(1)-BS(2)-2BS13.(9分)如图所示,在边长为2l的正方形区域内存在着磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,有一边长为l的正方形导线框沿垂直磁场的方向以速度v匀速通过磁场区域,从ab刚进入磁场开始计时。(1)指出哪些时间段内有感应电流产生。(2)画出磁通量随时间变化的图像。【解析】(1)线框进入磁场的过程,在0时间段内有感应电流产生;(3分)线框离开磁场过程,在时间段内有感应电流产生。(3分)(2)磁通量随时间变化的图像如图所示。(3分) 答案:(1)0(2)见解析图14.(10分)随着我国经济的发展,汽车
12、数量迅猛增长,汽车排放的尾气造成的空气污染越来越严重,据有关资料统计,汽车尾气排放造成的空气污染目前已占整个污染源的一半以上。在这种情况下,目前正在研制开发的太阳能汽车具有更好的发展前景。如图所示是某研究所研制的太阳能汽车,它是利用太阳能电池板将接收到的太阳能转化为电能,再利用电动机来驱动的一种新型汽车。设太阳光照射到电池板上的辐射功率为7 kW,在晴朗的天气里,电池板对着太阳时产生的电压为160 V,并对车上的电动机提供12 A的电流,请你求出:(1)在这种情况下电动机消耗的电功率是多大?(2)如果这辆汽车的电动机将电能最终转化为机械能的效率为75%,当汽车在水平路面上匀速行驶时,受到的牵引
13、力为180 N,则在1 min内这辆车行驶了多少米?【解析】(1)电动机消耗的电功率P=UI=160 V12 A=1 920 W。(2分)(2)由P=得W电=Pt=1 92060 J=115 200 J(2分)由题意W机=W电=115 200 J75%=86 400 J(3分)又由W=Fs得汽车行驶的距离s= m=480 m。(3分)答案:(1)1 920 W(2)480 m【等级性考试】(30分钟40分)15.(5分)(多选)有一个面积很小的圆环,设这个圆环所在位置的磁感应强度为B,穿过圆环的磁通量为。则下列判断中正确的是()A.如果=0,则B=0B.如果0,则B0C.如果B=0,则=0D.
14、如果B0,则0【解析】选B、C。穿过圆环的磁通量,不仅与磁感应强度有关,也与圆环所放的位置有关。B0时,若圆环面与磁场平行,则=0;反之,=0时,B不一定为零。B=0时,无论怎样放置圆环,其必为零;0时,肯定此处B不为零。16.(5分)如图所示,一个U形金属导轨水平放置,其上放有一个金属导体棒ab,有一个磁感应强度为B的匀强磁场斜向上穿过轨道平面,且与竖直方向的夹角为。在下列各过程中,一定能在轨道回路里产生感应电流的是()A.ab向右运动,同时使减小B.使磁感应强度B减小,同时也减小C.ab向左运动,同时增大磁感应强度BD.ab向右运动,同时增大磁感应强度B和(090)【解析】选A。设此时回路
15、面积为S,据题意,磁通量=BScos。A选项中,S增大,减小,cos增大,所以一定增大,A正确。B选项中,B减小,减小,cos 增大,可能不变,B错误。C选项中,S减小,B增大,可能不变,C错误。D选项中,S增大,B增大,增大,cos减小,可能不变,D错误。17.(5分)(多选)如图所示,一根通电直导线垂直放在磁感应强度为1 T的匀强磁场中,以导线截面的中心为圆心,半径为r的圆周上有a、b、c、d四个点,已知a点的实际磁感应强度为零,则下列叙述正确的是()A.直导线中的电流方向垂直纸面向外B.b点的实际磁感应强度为 T,方向斜向上,与B的夹角为45C.c点的实际磁感应强度也为零D.d点的实际磁
16、感应强度跟b点的相同【解析】选A、B。由a点合磁感应强度为零知,该电流在a点的磁感应强度方向向左,大小为1 T,由安培定则知A项正确,同理知C错误;另由平行四边形定则知B项也正确,D错误。【补偿训练】三条在同一平面(纸面)内的长直绝缘导线搭成一等边三角形。在导线中通过的电流均为I,电流方向如图所示。a、b和c三点分别位于三角形的三个顶角的平分线上,且到相应顶点的距离相等。将a、b和c处的磁感应强度大小分别记为B1、B2和B3。下列说法正确的是() A.B1=B2v2B.v1v2C.v1=v2 D.无法确定【解析】选A、B。只要金属棒ab、cd的运动速度不相等,穿过井字形回路的磁通量就发生变化,
17、闭合回路中就会产生感应电流。则A、B正确,C、D错误。20.(5分)(多选)下列说法中正确的是()A.电冰箱的工作过程表明,热量可以从低温物体向高温物体传递B.空调机在制冷过程中,从室内吸收的热量少于向室外放出的热量C.科技的进步可以使内燃机成为单一热源的热机D.对能源的过度消耗将使自然界的能量不断减少,形成“能源危机”【解析】选A、B。热量不能自发地从低温物体传到高温物体,即自发热传递具有方向性,选项A中热量从低温物体传到高温物体是电冰箱工作的结果,选项A正确;电流做功产生热,所以向室外放热多,从室内吸热少,选项B正确;不可能从单一热库吸收热量,使之完全变为功,而不产生其他影响,即第二类永动
18、机不存在,选项C错误;由能量守恒定律知,能量总是守恒的,只是存在的形式不同,选项D错误。21.(10分)如图所示为发电机的原理图。发电机转子为一边长为0.3 m的正方形线圈,处于B=0.5 T的匀强磁场中,初始状态线圈平面与磁场方向夹角为45。(1)初始状态时,穿过线圈的磁通量是多少?(2)在线圈以ab边为轴沿顺时针方向转过90的过程中,穿过线圈的磁通量的变化量是多少?(3)在线圈以ab边为轴沿逆时针方向转过90的过程中,穿过线圈的磁通量的变化量是多少?【解析】(1)由=BS得:=BSsin 45=BL2sin 45=0.50.32 Wb3.210-2 Wb。(2分)(2)初状态时,1=BL2sin 45=0.50.32 Wb3.210-2 Wb(2分)末状态磁感线由反面穿入,正面穿出,如图,则:2=-BL2sin 45-3.210-2 Wb(2分)则1=2-1=(-3.210-2-3.210-2) Wb=-6.410-2 Wb(2分)只考虑其大小,磁通量的变化量大小为6.410-2 Wb。(3)初状态与末状态时,穿出线圈的磁通量相同,都是从同一面穿入和穿出,如图,则:2=0。(2分)答案:(1)3.210-2 Wb(2)6.410-2 Wb(3)0关闭Word文档返回原板块- 16 - 版权所有高考资源网