資源簡介

章末測評驗(yàn)收卷(五)(含五、六章)　初識電磁場與電磁波
能源與可持續(xù)發(fā)展　(滿分：100分)
一、單項(xiàng)選擇題(本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的)
1.宇宙中“破壞力”最強(qiáng)的天體“磁星”，危險程度不亞于黑洞，其磁感應(yīng)強(qiáng)度相當(dāng)于地球磁場的1 000萬億倍，下列有關(guān)磁星的磁場說法正確的是(　　)
磁場只存在于“磁星”外部，而“磁星”內(nèi)部不存在磁場
“磁星”表面某點(diǎn)靜止一小磁針，其N極指向該點(diǎn)磁場方向
“磁星”表面的磁場強(qiáng)，磁感線密集，故磁感線可能相交
在“磁星”表面有一個封閉多面體，穿過該封閉多面體的磁通量不可能為零
2.關(guān)于電磁場和電磁波的說法中正確的是(　　)
紫外線是一種頻率比紫光更低的電磁波，能夠滅菌
變化的磁場可以產(chǎn)生電場，變化的電場可以產(chǎn)生磁場
電磁波是與聲波一樣不可以在真空中傳播
麥克斯韋第一次在實(shí)驗(yàn)室通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了電磁波的存在
3.下列各圖中，已標(biāo)出電流及電流的磁場方向，其中正確的是(　　)
A B
C D
4.如圖所示，線圈abcd在足夠大的勻強(qiáng)磁場區(qū)域EFGH中，下列情況下線圈中不能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是(　　)
把線圈變成圓形(周長不變)
使磁場增強(qiáng)或減弱
使線圈在磁場中加速平移
使線圈以過ab的直線為軸旋轉(zhuǎn)
5.如圖所示是我國某風(fēng)能發(fā)電基地，全球可利用的風(fēng)能為2×107 MW(1 MW＝106 W)，比地球上可開發(fā)利用的水能總量還要大10倍，我國風(fēng)能資源總儲量約1.6×105 MW。2012年7月4日裝機(jī)容量達(dá)到2 240萬千瓦的三峽水電站，已成為全世界最大的水力發(fā)電站和清潔能源生產(chǎn)基地。下列說法正確的是(　　)
風(fēng)力發(fā)電是把風(fēng)的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電能
我國風(fēng)能資源總儲量約為7個三峽水電站的裝機(jī)容量
風(fēng)力發(fā)電過程違反能量守恒定律
水能和風(fēng)能都是清潔能源且都是不可再生能源
6.下列情況能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是(　　)
如圖(a)所示，導(dǎo)體AB順著磁感線運(yùn)動
如圖(b)所示，條形磁鐵插入線圈中不動時
如圖(c)所示，小螺線管A插入大螺線管B中不動，開關(guān)S一直接通時
如圖(d)所示，矩形線圈只有一半在勻強(qiáng)磁場內(nèi)，現(xiàn)以O(shè)O′為軸轉(zhuǎn)動時
7.一個可以沿過圓心的水平軸O1O2自由轉(zhuǎn)動的線圈L1和一個固定的線圈L2互相絕緣垂直放置，且兩個線圈的圓心重合，兩線圈中電流大小相等，方向如圖所示，此時圓心O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。則從左向右看，使線圈L1順時針旋轉(zhuǎn)30°，此時圓心處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為(　　)
B B
B B
二、多項(xiàng)選擇題(本題共4小題，每小題6分，共24分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分)
8.(2024·福建廈門第二中學(xué)校考高二檢測)關(guān)于電磁波，下列說法正確的是(　　)
5G信號和4G信號都是電磁波，5G信號比4G信號在真空中傳播得更快
麥克斯韋從理論上預(yù)言了電磁波，赫茲用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在
周期性變化的電場和磁場可以相互激發(fā)，形成電磁波
電磁波在真空中的傳播速度與電磁波的頻率有關(guān)
9.如圖所示，一個單匝線圈abcd水平放置，面積為S，有一半面積處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，下列說法正確的是(　　)
當(dāng)線圈以ab邊為軸轉(zhuǎn)過30°時，穿過線圈的磁通量是BS
當(dāng)線圈以ab邊為軸轉(zhuǎn)過30°時，穿過線圈的磁通量是BS
當(dāng)線圈以ab邊為軸轉(zhuǎn)過60°時，穿過線圈的磁通量是BS
當(dāng)線圈以ab邊為軸轉(zhuǎn)過60°時，穿過線圈的磁通量是BS
10.以下是幾幅與磁場、電磁感應(yīng)現(xiàn)象有關(guān)的圖片，敘述正確的是(　　)
圖甲中斷開開關(guān)S瞬間，與線圈P連接的電流計(jì)的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)
圖乙中電流方向如圖所示，則鐵環(huán)中心O點(diǎn)的磁場垂直紙面向內(nèi)
圖丙中若當(dāng)電流從B流入時，發(fā)現(xiàn)小磁鐵向下運(yùn)動，則小磁鐵下端為S極
圖丁中水平圓環(huán)位于N、Q兩位置時穿過圓環(huán)的磁通量最大
11.如圖所示，在“口”字形閉合鐵芯上繞有一組線圈，線圈與滑動變阻器、電池、開關(guān)構(gòu)成閉合電路，a、b、c、d四個閉合金屬圓環(huán)套在鐵芯上。假定線圈產(chǎn)生的磁感線全部集中在鐵芯內(nèi)，當(dāng)滑動變阻器的滑片左右滑動時，能產(chǎn)生感應(yīng)電流的圓環(huán)是(　　)
a環(huán) b環(huán)
c環(huán) d環(huán)
三、非選擇題(本題共5小題，共48分)
12.(8分)如圖所示，有一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，B＝0.8 T，磁場有明顯的圓形邊界，圓心為O，半徑為1 cm。現(xiàn)于紙面內(nèi)先后放上圓線圈A、B、C，圓心均處于O點(diǎn)，線圈A的半徑為1 cm，10匝；線圈B的半徑為2 cm，1匝；線圈C的半徑為0.5 cm，1匝。則：
(1)在B減為0.4 T的過程中，線圈A和線圈B中的磁通量變化了________Wb(2分)。
(2)在磁場以O(shè)為中心轉(zhuǎn)過30°角的過程中，線圈C中的磁通量變化了________Wb(3分)。
(3)在磁場以O(shè)為中心轉(zhuǎn)過180°角的過程中，線圈C中的磁通量變化了________Wb(3分)。
13.(8分)(1)1831年，物理學(xué)家法拉第用如圖所示的實(shí)驗(yàn)，成功發(fā)現(xiàn)了磁生電現(xiàn)象，開關(guān)始終處于閉合狀態(tài)時，a線圈中________(1分)(選填“有”或“無”)感應(yīng)電流產(chǎn)生，開關(guān)閉合或斷開瞬間，a線圈中________(1分)(選填“有”或“無”)感應(yīng)電流產(chǎn)生。
(2)下圖是某興趣小組研究磁生電現(xiàn)象所需的器材。請你協(xié)助該小組完成如下工作。
用實(shí)線將帶有鐵芯的線圈A、電源、滑動變阻器和開關(guān)連接成原線圈回路，將小量程電流表和線圈B連接成副線圈回路(3分)，并列舉出在實(shí)驗(yàn)中改變副線圈回路磁通量，使副線圈回路產(chǎn)生感應(yīng)電流的三種方式：
① ；(1分)
② ；(1分)
③ 。(1分)
14.(6分)如圖所示，甲、乙是直線電流形成的磁場，丙、丁是環(huán)形電流形成的磁場，戊、己是通電螺線管形成的磁場，試在各圖中補(bǔ)畫出電流的方向或磁感線的方向。(每圖1分)
15.(12分)40瓦的白熾燈，有5%的能量轉(zhuǎn)化為可見光。設(shè)所發(fā)射的可見光的平均頻率為5.17×1014Hz，那么該白熾燈每秒輻射的光子數(shù)為多少？(普朗克常量h＝6.63×10－34J·s，光速c＝3×108m/s)
16.(14分)如圖甲所示，校園中的“噴泉”從水面以相同傾斜角度和相同速率向四周噴射而出，水滴下落擊打水面形成層層漣漪甚為美觀。水滴的運(yùn)動為一般的拋體運(yùn)動，它的受力情況與平拋運(yùn)動相同，在水平方向不受力，在豎直方向只受重力，我們可以仿照研究平拋運(yùn)動的方法來研究一般的拋體運(yùn)動。圖甲中的噴泉水滴的運(yùn)動軌跡如圖乙所示，上升的最大高度為h，水滴下落在水面的位置距噴水口的距離為2h。已知噴水口的流量Q(流量Q定義為單位時間內(nèi)噴出水的體積)，水的密度為ρ，重力加速度大小為g。
(1)(7分)求噴泉中的水從噴水口噴出時的速度大小v；
(2)(7分)如圖乙所示，若該“噴泉”是采用水泵將水先從距水面下深度為h處由靜止提升至水面，然后再噴射出去。已知：水泵提升水的效率為η，求水泵抽水的平均功率P。
章末測評驗(yàn)收卷(五)(含五、六章)　初識電磁場與
電磁波　能源與可持續(xù)發(fā)展
1.B　[磁感線為閉合曲線，故而在“磁星”內(nèi)部仍然存在磁場，故A錯誤；磁感線某點(diǎn)處的切線方向?yàn)樵擖c(diǎn)的磁場方向，而小磁針N極所指的方向就是該點(diǎn)的磁感線切線方向，故B正確；磁場中某點(diǎn)不能有兩個磁場方向，故而磁感線不能相交，故C錯誤；任意閉合區(qū)域的磁通量都為零，故D錯誤。]
2.B　[紫外線是一種頻率比紫光更高的電磁波，能夠滅菌，故A錯誤；根據(jù)麥克斯韋電磁理論可知，變化的磁場可以產(chǎn)生電場，變化的電場可以產(chǎn)生磁場，故B正確；電磁波可以在真空中傳播，故C錯誤；赫茲第一次在實(shí)驗(yàn)室通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了電磁波的存在，故D錯誤。]
3.D　[A圖中，由于電流的方向豎直向上，根據(jù)安培定則知，磁場方向應(yīng)該左邊垂直紙面向外，右邊垂直紙面向里，A錯誤；B圖中，直線電流的方向豎直向上，根據(jù)安培定則知，直線電流形成的磁場方向(從上向下看)為逆時針方向，B錯誤；C圖中，根據(jù)安培定則，螺線管內(nèi)部的磁場方向向右，C錯誤；D圖中，從上往下看，線框的電流方向?yàn)槟鏁r針方向，根據(jù)安培定則知，磁場的方向向上，D正確。]
4.C　[把線圈變成圓形(周長不變)，線圈的面積增大，穿過線圈的磁通量增大，能夠產(chǎn)生感應(yīng)電流，故A錯誤；使磁場增強(qiáng)或減弱，穿過線圈的磁通量增大或減小，能夠產(chǎn)生感應(yīng)電流，故B錯誤；由于磁場是勻強(qiáng)磁場且足夠大，因此線圈無論向哪個方向平移，磁通量都不會發(fā)生變化，不會有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故C正確；當(dāng)線圈以ab為軸旋轉(zhuǎn)時，其磁通量發(fā)生變化，有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故D錯誤。]
5.B　[風(fēng)力發(fā)電是把風(fēng)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，A錯誤；我國風(fēng)能資源總儲量約1.6×105MW＝1.6×1011W，三峽水電站的裝機(jī)容量為2 240萬千瓦即2.24×1010W，因此我國風(fēng)能資源總儲量約為7個三峽水電站的裝機(jī)容量，B正確；風(fēng)力發(fā)電是把風(fēng)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，不違反能量守恒定律，C錯誤；水能和風(fēng)能都是清潔能源且都是可再生能源，D錯誤。]
6.D　[導(dǎo)體順著磁感線運(yùn)動，通過閉合電路的磁通量不變，不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，故A錯誤；條形磁鐵插入線圈中不動時，線圈中沒有磁通量的變化，從而不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，故B錯誤；小螺線管A插入大螺線管B中不動，開關(guān)S一直接通時，通過閉合回路的磁通量不變，不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，故C錯誤；矩形線圈只有一半在勻強(qiáng)磁場內(nèi)，現(xiàn)以O(shè)O′為軸轉(zhuǎn)動時，穿過線圈的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，故D正確。]
7.B　[根據(jù)題意可知，兩線圈中電流大小相等，則兩線圈在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，設(shè)為B0，由安培定則可知，開始時，L1在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直紙面向里，L2在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度豎直向上，如圖所示，由幾何關(guān)系可得B0＝Bcos 45°＝B，使線圈L1順時針旋轉(zhuǎn)30°，L1在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度也順時針旋轉(zhuǎn)30°，如圖所示
　　
由幾何關(guān)系可得B1＝2B0cos 30°＝B，故B正確。]
8.BC　[任何電磁波在真空中的傳播速度均為光速，故傳播速度相同，故A錯誤；麥克斯韋從理論上預(yù)言了電磁波，赫茲用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在，故B正確；周期性變化的電場和磁場可以相互激發(fā)，形成電磁波，故C正確；電磁波在真空中的傳播速度與電磁波的頻率無關(guān)，故D錯誤。]
9.AC　[當(dāng)單匝線圈abcd有一半處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中時，穿過線圈的磁通量為Φ1＝B·S＝BS，當(dāng)線圈以ab為軸從圖中位置轉(zhuǎn)過30°時，線圈在垂直于磁場方向投影的面積仍為S，則穿過線圈的磁通量為Φ2＝B·S＝BS，故A正確，B錯誤；當(dāng)線圈以ab為軸從圖中位置轉(zhuǎn)過60°時，線圈在垂直于磁場方向投影的面積仍為S，則穿過線圈的磁通量為Φ3＝B·S＝BS，故C正確，D錯誤。]
10.AC　[圖甲中斷開開關(guān)S瞬間，線圈M中的電流從有到無，使得穿過線圈P的磁通量發(fā)生了變化，線圈P中將產(chǎn)生感應(yīng)電流，所以與線圈P連接的電流計(jì)的指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故A正確；圖乙中電流方向如圖所示，根據(jù)安培定則，判斷知兩邊螺線管上端均為N極，下端為S極，磁鐵外部磁感線從N極到S極，可知鐵環(huán)中心O點(diǎn)的磁場豎直方向有向下的分量，故B錯誤；圖丙中電流從B流入時，根據(jù)安培定則，電磁鐵上端為N極，發(fā)現(xiàn)小磁鐵向下運(yùn)動，則小磁鐵的下端為S極，故C正確；圖丁中水平圓環(huán)從條形磁鐵上方M位置向下運(yùn)動，通過圓環(huán)的磁通量為內(nèi)部從S到N的磁通量和外部從N到S的磁通量的凈磁通量，內(nèi)部磁通量大于外部且都相同，外部P處最小，因此P位置穿過圓環(huán)的磁通量最大，故D錯誤。]
11.ACD　[滑動變阻器的滑片滑動時，線圈產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度發(fā)生變化，a、c、d環(huán)內(nèi)的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，而穿過b環(huán)的正、負(fù)磁通量相互抵消，凈磁通量始終為零，故沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，A、C、D正確，B錯誤。]
12.(1)1.26×10－4　(2)8.42×10－6　(3)1.26×10－4
解析　(1)由題意知，線圈B與線圈A中的磁通量始終相等，故它們的變化量也相等。
ΔΦ＝|(B1－B)·πr2|＝1.26×10－4Wb
所以，線圈A和線圈B中的磁通量都變化了
1.26×10－4Wb。
(2)對線圈C，Φ1＝B·πr′2，當(dāng)磁場轉(zhuǎn)過30°時，
Φ2＝B·πr′2cos 30°，
故ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝|B·πr′2(cos 30°－1)|＝
8.42×10－6Wb。
所以，線圈C中的磁通量變化了8.42×10－6Wb。
(3)磁場轉(zhuǎn)過180°后，磁感線從另一側(cè)穿過線圈，若取Φ1′為正，則Φ2′為負(fù)，有
Φ1′＝Bπr′2，Φ2′＝－Bπr′2，
故ΔΦ′＝|Φ2′－Φ1′|＝2Bπr′2＝1.26×10－4Wb
所以，線圈C中的磁通量變化了1.26×10－4Wb。
13.(1)無　有　(2)見解析
解析　(1)開關(guān)始終閉合時，因穿過a線圈的磁通量不變，所以無感應(yīng)電流產(chǎn)生。開關(guān)閉合瞬間穿過a線圈的磁通量突然增大，所以有感應(yīng)電流產(chǎn)生。開關(guān)斷開瞬間，穿過a線圈的磁通量突然減小，所以有感應(yīng)電流產(chǎn)生。
(2)實(shí)物連接如圖所示。①原線圈A插入副線圈B后，合上(或斷開)開關(guān)瞬間；②合上開關(guān)后，將原線圈A插入副線圈B或從副線圈B中抽出；③合上開關(guān)，將原線圈A插入副線圈B后，移動滑動變阻器的滑片。
14.如圖所示
解析　根據(jù)安培定則，可以確定甲中電流的方向垂直紙面向外，乙中電流的方向從下向上，丙中電流的方向是逆時針方向，丁中磁感線的方向向下，戊中磁感線方向向左，己中磁感線的方向向右。
15.5.83×1018個
解析　頻率為ν的光子能量為ε＝hν①
設(shè)白熾燈每秒輻射的光子數(shù)為n，白熾燈的電功率為P，則n＝②
式中η＝5%是白熾燈的發(fā)光效率
聯(lián)立①②式得n＝
代入題給數(shù)據(jù)得n＝5.83×1018(個)
16.(1)　(2)
解析　(1)由運(yùn)動的合成與分解及平拋運(yùn)動規(guī)律可知，豎直方向上有h＝gt2
水平方向上有h＝vxt
解得vx＝
水從噴口噴出時豎直方向vy＝
所以水從噴口噴出時的速度大小為
v＝＝。
(2)在Δt時間內(nèi)，噴射出水的質(zhì)量Δm＝ρQΔt
在最高點(diǎn)的動能為Δmv，由功能關(guān)系可得
ηPΔt＝Δmg·2h＋Δmv
解得P＝。(共32張PPT)
章末測評驗(yàn)收卷(五)(含五、六章)
第6章　能源與可持續(xù)發(fā)展
(時間：75分鐘　滿分：100分)
B
一、單項(xiàng)選擇題(本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的)
A.磁場只存在于“磁星”外部，而“磁星”內(nèi)部不存在磁場
B.“磁星”表面某點(diǎn)靜止一小磁針，其N極指向該點(diǎn)磁場方向
C.“磁星”表面的磁場強(qiáng)，磁感線密集，故磁感線可能相交
D.在“磁星”表面有一個封閉多面體，穿過該封閉多面體的磁通量不可能為零
1.宇宙中“破壞力”最強(qiáng)的天體“磁星”，危險程度不亞于黑洞，其磁感應(yīng)強(qiáng)度相當(dāng)于地球磁場的1 000萬億倍，下列有關(guān)磁星的磁場說法正確的是(　　)
解析　磁感線為閉合曲線，故而在“磁星”內(nèi)部仍然存在磁場，故A錯誤；磁感線某點(diǎn)處的切線方向?yàn)樵擖c(diǎn)的磁場方向，而小磁針N極所指的方向就是該點(diǎn)的磁感線切線方向，故B正確；磁場中某點(diǎn)不能有兩個磁場方向，故而磁感線不能相交，故C錯誤；任意閉合區(qū)域的磁通量都為零，故D錯誤。
B
2.關(guān)于電磁場和電磁波的說法中正確的是(　　)
A.紫外線是一種頻率比紫光更低的電磁波，能夠滅菌
B.變化的磁場可以產(chǎn)生電場，變化的電場可以產(chǎn)生磁場
C.電磁波是與聲波一樣不可以在真空中傳播
D.麥克斯韋第一次在實(shí)驗(yàn)室通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了電磁波的存在
解析　紫外線是一種頻率比紫光更高的電磁波，能夠滅菌，故A錯誤；根據(jù)麥克斯韋電磁理論可知，變化的磁場可以產(chǎn)生電場，變化的電場可以產(chǎn)生磁場，故B正確；電磁波可以在真空中傳播，故C錯誤；赫茲第一次在實(shí)驗(yàn)室通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了電磁波的存在，故D錯誤。
D
3.下列各圖中，已標(biāo)出電流及電流的磁場方向，其中正確的是(　　)
解析　A圖中，由于電流的方向豎直向上，根據(jù)安培定則知，磁場方向應(yīng)該左邊垂直紙面向外，右邊垂直紙面向里，A錯誤；B圖中，直線電流的方向豎直向上，根據(jù)安培定則知，直線電流形成的磁場方向(從上向下看)為逆時針方向，B錯誤；C圖中，根據(jù)安培定則，螺線管內(nèi)部的磁場方向向右，C錯誤；D圖中，從上往下看，線框的電流方向?yàn)槟鏁r針方向，根據(jù)安培定則知，磁場的方向向上，D正確。
C
4.如圖所示，線圈abcd在足夠大的勻強(qiáng)磁場區(qū)域EFGH中，下列情況下線圈中不能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是(　　)
A.把線圈變成圓形(周長不變)
B.使磁場增強(qiáng)或減弱
C.使線圈在磁場中加速平移
D.使線圈以過ab的直線為軸旋轉(zhuǎn)
解析　把線圈變成圓形(周長不變)，線圈的面積增大，穿過線圈的磁通量增大，能夠產(chǎn)生感應(yīng)電流，故A錯誤；使磁場增強(qiáng)或減弱，穿過線圈的磁通量增大或減小，能夠產(chǎn)生感應(yīng)電流，故B錯誤；由于磁場是勻強(qiáng)磁場且足夠大，因此線圈無論向哪個方向平移，磁通量都不會發(fā)生變化，不會有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故C正確；當(dāng)線圈以ab為軸旋轉(zhuǎn)時，其磁通量發(fā)生變化，有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故D錯誤。
B
5.如圖所示是我國某風(fēng)能發(fā)電基地，全球可利用的風(fēng)能為2×107 MW(1 MW＝106 W)，比地球上可開發(fā)利用的水能總量還要大10倍，我國風(fēng)能資源總儲量約1.6×105 MW。2012年7月4日裝機(jī)容量達(dá)到2 240萬千瓦的三峽水電站，已成為全世界最大的水力發(fā)電站和清潔能源生產(chǎn)基地。下列說法正確的是(　　)
A.風(fēng)力發(fā)電是把風(fēng)的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電能
B.我國風(fēng)能資源總儲量約為7個三峽水電站的裝機(jī)容量
C.風(fēng)力發(fā)電過程違反能量守恒定律
D.水能和風(fēng)能都是清潔能源且都是不可再生能源
解析　風(fēng)力發(fā)電是把風(fēng)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，A錯誤；我國風(fēng)能資源總儲量約1.6×105MW＝1.6×1011W，三峽水電站的裝機(jī)容量為2 240萬千瓦即2.24×1010W，因此我國風(fēng)能資源總儲量約為7個三峽水電站的裝機(jī)容量，B正確；風(fēng)力發(fā)電是把風(fēng)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，不違反能量守恒定律，C錯誤；水能和風(fēng)能都是清潔能源且都是可再生能源，D錯誤。
D
6.下列情況能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是(　　)
A.如圖(a)所示，導(dǎo)體AB順著磁感線運(yùn)動
B.如圖(b)所示，條形磁鐵插入線圈中不動時
C.如圖(c)所示，小螺線管A插入大螺線管B中不動，開關(guān)S一直接通時
D.如圖(d)所示，矩形線圈只有一半在勻強(qiáng)磁場內(nèi)，現(xiàn)以O(shè)O′為軸轉(zhuǎn)動時
解析　導(dǎo)體順著磁感線運(yùn)動，通過閉合電路的磁通量不變，不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，故A錯誤；條形磁鐵插入線圈中不動時，線圈中沒有磁通量的變化，從而不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，故B錯誤；小螺線管A插入大螺線管B中不動，開關(guān)S一直接通時，通過閉合回路的磁通量不變，不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，故C錯誤；矩形線圈只有一半在勻強(qiáng)磁場內(nèi)，現(xiàn)以O(shè)O′為軸轉(zhuǎn)動時，穿過線圈的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，故D正確。
B
7.一個可以沿過圓心的水平軸O1O2自由轉(zhuǎn)動的線圈L1和一個固定的線圈L2互相絕緣垂直放置，且兩個線圈的圓心重合，兩線圈中電流大小相等，方向如圖所示，此時圓心O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。則從左向右看，使線圈L1順時針旋轉(zhuǎn)30°，此時圓心處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為(　　)
解析　根據(jù)題意可知，兩線圈中電流大小相等，則兩線圈在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，設(shè)為B0，由安培定則可知，開始時，L1在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直紙面向里，L2在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度豎直向上，如圖所示，
BC
二、多項(xiàng)選擇題(本題共4小題，每小題6分，共24分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分)
8.(2024·福建廈門第二中學(xué)校考高二檢測)關(guān)于電磁波，下列說法正確的是(　　)
A.5G信號和4G信號都是電磁波，5G信號比4G信號在真空中傳播得更快
B.麥克斯韋從理論上預(yù)言了電磁波，赫茲用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在
C.周期性變化的電場和磁場可以相互激發(fā)，形成電磁波
D.電磁波在真空中的傳播速度與電磁波的頻率有關(guān)
解析　任何電磁波在真空中的傳播速度均為光速，故傳播速度相同，故A錯誤；麥克斯韋從理論上預(yù)言了電磁波，赫茲用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在，故B正確；周期性變化的電場和磁場可以相互激發(fā)，形成電磁波，故C正確；電磁波在真空中的傳播速度與電磁波的頻率無關(guān)，故D錯誤。
AC
9.如圖所示，一個單匝線圈abcd水平放置，面積為S，有一半面積處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，下列說法正確的是(　　)
AC
10.以下是幾幅與磁場、電磁感應(yīng)現(xiàn)象有關(guān)的圖片，敘述正確的是(　　)
A.圖甲中斷開開關(guān)S瞬間，與線圈P連接的電流計(jì)的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)
B.圖乙中電流方向如圖所示，則鐵環(huán)中心O點(diǎn)的磁場垂直紙面向內(nèi)
C.圖丙中若當(dāng)電流從B流入時，發(fā)現(xiàn)小磁鐵向下運(yùn)動，則小磁鐵下端為S極
D.圖丁中水平圓環(huán)位于N、Q兩位置時穿過圓環(huán)的磁通量最大
解析　圖甲中斷開開關(guān)S瞬間，線圈M中的電流從有到無，使得穿過線圈P的磁通量發(fā)生了變化，線圈P中將產(chǎn)生感應(yīng)電流，所以與線圈P連接的電流計(jì)的指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故A正確；圖乙中電流方向如圖所示，根據(jù)安培定則，判斷知兩邊螺線管上端均為N極，下端為S極，磁鐵外部磁感線從N極到S極，可知鐵環(huán)中心O點(diǎn)的磁場豎直方向有向下的分量，故B錯誤；圖丙中電流從B流入時，根據(jù)安培定則，電磁鐵上端為N極，發(fā)現(xiàn)小磁鐵向下運(yùn)動，則小磁鐵的下端為S極，故C正確；圖丁中水平圓環(huán)從條形磁鐵上方M位置向下運(yùn)動，通過圓環(huán)的磁通量為內(nèi)部從S到N的磁通量和外部從N到S的磁通量的凈磁通量，內(nèi)部磁通量大于外部且都相同，外部P處最小，因此P位置穿過圓環(huán)的磁通量最大，故D錯誤。
ACD
11.如圖所示，在“口”字形閉合鐵芯上繞有一組線圈，線圈與滑動變阻器、電池、開關(guān)構(gòu)成閉合電路，a、b、c、d四個閉合金屬圓環(huán)套在鐵芯上。假定線圈產(chǎn)生的磁感線全部集中在鐵芯內(nèi)，當(dāng)滑動變阻器的滑片左右滑動時，能產(chǎn)生感應(yīng)電流的圓環(huán)是(　　 )
A.a環(huán) B.b環(huán)
C.c環(huán) D.d環(huán)
解析　滑動變阻器的滑片滑動時，線圈產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度發(fā)生變化，a、c、d環(huán)內(nèi)的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，而穿過b環(huán)的正、負(fù)磁通量相互抵消，凈磁通量始終為零，故沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，A、C、D正確，B錯誤。
三、非選擇題(本題共5小題，共48分)
12.(8分)如圖所示，有一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，B＝0.8 T，磁場有明顯的圓形邊界，圓心為O，半徑為1 cm。現(xiàn)于紙面內(nèi)先后放上圓線圈A、B、C，圓心均處于O點(diǎn)，線圈A的半徑為1 cm，10匝；線圈B的半徑為2 cm，1匝；線圈C的半徑為0.5 cm，1匝。則：
(1)在B減為0.4 T的過程中，線圈A和線圈B中的磁通量變化了________Wb。
(2)在磁場以O(shè)為中心轉(zhuǎn)過30°角的過程中，線圈C中的磁通量變化了________Wb。
(3)在磁場以O(shè)為中心轉(zhuǎn)過180°角的過程中，線圈C中的磁通量變化了________Wb。
答案　(1)1.26×10－4　(2)8.42×10－6 (3)1.26×10－4
解析　(1)由題意知，線圈B與線圈A中的磁通量始終相等，故它們的變化量也相等。
ΔΦ＝|(B1－B)·πr2|＝1.26×10－4Wb
所以，線圈A和線圈B中的磁通量都變化了
1.26×10－4Wb。
(2)對線圈C，Φ1＝B·πr′2，當(dāng)磁場轉(zhuǎn)過30°時，
Φ2＝B·πr′2cos 30°，
故ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝|B·πr′2(cos 30°－1)|＝8.42×10－6Wb。
所以，線圈C中的磁通量變化了8.42×10－6Wb。
(3)磁場轉(zhuǎn)過180°后，磁感線從另一側(cè)穿過線圈，若取Φ1′為正，則Φ2′為負(fù)，有
Φ1′＝Bπr′2，Φ2′＝－Bπr′2，
故ΔΦ′＝|Φ2′－Φ1′|＝2Bπr′2＝1.26×10－4Wb
所以，線圈C中的磁通量變化了1.26×10－4Wb。
13.(8分)(1)1831年，物理學(xué)家法拉第用如圖所示的實(shí)驗(yàn)，成功發(fā)現(xiàn)了磁生電現(xiàn)象，開關(guān)始終處于閉合狀態(tài)時，a線圈中_____(選填“有”或“無”)感應(yīng)電流產(chǎn)生，開關(guān)閉合或斷開瞬間，a線圈中______(選填“有”或“無”)感應(yīng)電流產(chǎn)生。
用實(shí)線將帶有鐵芯的線圈A、電源、滑動變阻器和開關(guān)連接成原線圈回路，將小量程電流表和線圈B連接成副線圈回路，并列舉出在實(shí)驗(yàn)中改變副線圈回路磁通量，使副線圈回路產(chǎn)生感應(yīng)電流的三種方式：
①____________________________________________________________________；
②____________________________________________________________________；
③____________________________________________________________________。
答案　(1)無　有　(2)見解析
(2)右圖是某興趣小組研究磁生電現(xiàn)象所需的器材。請你協(xié)助該小組完成如下工作。
解析　(1)開關(guān)始終閉合時，因穿過a線圈的磁通量不變，所以無感應(yīng)電流產(chǎn)生。開關(guān)閉合瞬間穿過a線圈的磁通量突然增大，所以有感應(yīng)電流產(chǎn)生。開關(guān)斷開瞬間，穿過a線圈的磁通量突然減小，所以有感應(yīng)電流產(chǎn)生。
(2)實(shí)物連接如圖所示。①原線圈A插入副線圈B后，合上(或斷開)開關(guān)瞬間；②合上開關(guān)后，將原線圈A插入副線圈B或從副線圈B中抽出；③合上開關(guān)，將原線圈A插入副線圈B后，移動滑動變阻器的滑片。
14.(6分)如圖所示，甲、乙是直線電流形成的磁場，丙、丁是環(huán)形電流形成的磁場，戊、己是通電螺線管形成的磁場，試在各圖中補(bǔ)畫出電流的方向或磁感線的方向。
答案　如圖所示
解析　根據(jù)安培定則，可以確定甲中電流的方向垂直紙面向外，乙中電流的方向從下向上，丙中電流的方向是逆時針方向，丁中磁感線的方向向下，戊中磁感線方向向左，己中磁感線的方向向右。
15.(12分)40瓦的白熾燈，有5%的能量轉(zhuǎn)化為可見光。設(shè)所發(fā)射的可見光的平均頻率為5.17×1014Hz，那么該白熾燈每秒輻射的光子數(shù)為多少？(普朗克常量h＝6.63×10－34J·s，光速c＝3×108m/s)
答案　5.83×1018個
解析　頻率為ν的光子能量為ε＝hν①
式中η＝5%是白熾燈的發(fā)光效率
代入題給數(shù)據(jù)得n＝5.83×1018(個)
16.(14分)如圖甲所示，校園中的“噴泉”從水面以相同傾斜角度和相同速率向四周噴射而出，水滴下落擊打水面形成層層漣漪甚為美觀。水滴的運(yùn)動為一般的拋體運(yùn)動，它的受力情況與平拋運(yùn)動相同，在水平方向不受力，在豎直方向只受重力，我們可以仿照研究平拋運(yùn)動的方法來研究一般的拋體運(yùn)動。圖甲中的噴泉水滴的運(yùn)動軌跡如圖乙所示，上升的最大高度為h，水滴下落在水面的位置距噴水口的距離為2h。已知噴水口的流量Q(流量Q定義為單位時間內(nèi)噴出水的體積)，水的密度為ρ，重力加速度大小為g。
(1)求噴泉中的水從噴水口噴出時的速度大小v；
(2)如圖乙所示，若該“噴泉”是采用水泵將水先從距水面下深度為h處由靜止提升至水面，然后再噴射出去。已知：水泵提升水的效率為η，求水泵抽水的平均功率P。
水平方向上有h＝vxt
所以水從噴口噴出時的速度大小為
(2)在Δt時間內(nèi)，噴射出水的質(zhì)量Δm＝ρQΔt

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