福建省2014届高三物理 单元评估检测5 鲁科版

1、单元评估检测(五)第八十章 (90分钟 100分)一、选择题(本大题共9小题，每小题5分，共45分.每小题只有一个选项正确)1.关于磁场和磁感线的描述,正确的说法是( )A.磁感线从磁体的N极出发，终止于S极B.磁场的方向就是通电导体在磁场中某点受磁场作用力的方向C.沿磁感线方向，磁场逐渐减弱D.在磁场强的地方同一通电导体受的安培力可能比在磁场弱的地方受的安培力小2.(2012·泉州模拟)如图所示,ab为一金属杆,它处在垂直于纸面向里的匀强磁场中,可绕a点在纸面内转动;S为以a为圆心位于纸面内的金属环;在杆转动过程中,杆的b端与金属环保持良好接触;A为电流表,其一端与金属环相连,一端

2、与a点良好接触.当杆沿顺时针方向转动时,某时刻ab杆的位置如图所示,则此时刻( )A.有电流通过电流表,方向由c向d,作用于ab的安培力向右B.有电流通过电流表,方向由c向d,作用于ab的安培力向左C.有电流通过电流表,方向由d向c,作用于ab的安培力向右D.无电流通过电流表,作用于ab的安培力为零3.(2012·无锡模拟)图中L是绕在铁芯上的线圈，它与电阻R、R0、开关和电池E构成闭合回路.开关S1和S2开始都处在断开状态.设在t=0时刻，接通开关S1，经过一段时间，在t=t1时刻，再接通开关S2，则能较准确表示电阻R两端的电势差Uab随时间t变化的图线是( )4.(2012

3、83;常州模拟)两只相同的电阻,分别通过正弦交流电和方形波的交流电.两种交变电流的最大值相等,波形如图所示,在正弦交流电的一个周期内,正弦交流电在电阻上产生的焦耳热Q1与方形波交流电在电阻上产生的焦耳热Q2之比为( )A.31B.12C.21D.435.(创新题)为探究理想变压器原、副线圈电压、电流的关系，将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上，副线圈连接相同的灯泡L1、L2，电路中分别接了理想交流电压表V1、V2和理想交流电流表A1、A2，导线电阻不计，如图所示.当开关S闭合后( )A.A1示数变大，A1与A2示数的比值不变B.A1示数变大，A1与A2示数的比值变大C.V2示数变小，V1

4、与V2示数的比值变大D.V2示数不变，V1与V2示数的比值变大6.(2012福州模拟)如图甲所示，两个闭合圆形线圈A、B的圆心重合，放在同一水平面内，线圈A中通以如图乙所示的变化电流，t=0时电流方向为顺时针(如图甲箭头所示).在t1t2时间内，对于线圈B，下列说法中正确的是( )A.线圈B内有顺时针方向的电流，线圈有扩张的趋势B.线圈B内有顺时针方向的电流，线圈有收缩的趋势C.线圈B内有逆时针方向的电流，线圈有扩张的趋势D.线圈B内有逆时针方向的电流，线圈有收缩的趋势7.(创新题)粒子甲的质量与电荷量分别是粒子乙的4倍与2倍，两粒子均带正电，让它们在匀强磁场中同一点以大小相等、方向相反的速度

5、开始运动.已知磁场方向垂直纸面向里.以下四个图中,能正确表示两粒子运动轨迹的是( )8.(预测题)空间存在垂直于纸面方向的均匀磁场，其方向随时间做周期性变化，磁感应强度B随时间t变化的图象如图所示.规定B0时，磁场的方向穿出纸面.一电荷量q=5×10-7 C、质量m=5×10-10 kg的带电粒子，位于某点O处，在t=0时刻以初速度v0= m/s沿某方向开始运动.不计重力的作用，不计磁场的变化可能产生的一切其他影响.则在磁场变化N个(N为整数)周期的时间内带电粒子的平均速度的大小等于( )A. m/s B. m/s C.2m/s D. m/s9.(2012·和平区

6、模拟)如图所示，竖直放置的平行板电容器，A板接电源正极，B板接电源负极，在电容器中加一与电场方向垂直的、水平向里的匀强磁场.一批带正电的微粒从A板中点小孔C射入，射入的速度大小方向各不相同，考虑微粒所受重力，微粒在平行板A、B间运动过程中( )A.所有微粒的动能都将增加B.所有微粒的机械能都将不变C.有的微粒可以做匀速圆周运动D.有的微粒可能做匀速直线运动二、实验题(8分)10.传感器担负着信息采集的任务，在自动控制中发挥着重要作用，传感器能够将感受到的物理量(如温度、光、声等)转换成便于测量的量(通常是电学量)，例如热传感器，主要是应用了半导体材料制成的热敏电阻，热敏电阻随温度变化的图线如图

7、甲所示，图乙是用热敏电阻R1作为传感器制作的简单自动报警器原理图.则(1)为了使温度过高时报警器铃响，开关应接在_(选填“a”或“b”).(2)若使起动报警的温度提高些，应将滑动变阻器的滑片P向_移动(选填“左”或“右”).三、计算题(本大题共3小题，共47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)11.(易错题)(15分)交流发电机的发电原理是矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO匀速转动.一小型发电机的线圈共220匝，线圈面积S=0.05 m2，线圈转动的频率为50 Hz，线圈内阻不计，磁场的磁感应强度T.用此发电机所发出的交流电带动两个标有“220 V 11 kW”的电

8、动机正常工作，需在发电机的输出端a、b与电机之间接一个理想变压器，电路如图所示，求：(1)发电机的输出电压为多少？(2)变压器原、副线圈的匝数比为多少？(3)与变压器原线圈串联的交流电流表的示数为多大？12.(2011·北京高考)(15分)利用电场和磁场，可以将比荷不同的离子分开，这种方法在化学分析和原子核技术等领域有重要的应用.如图所示的矩形区域ACDG(AC边足够长)中存在垂直于纸面的匀强磁场，A处有一狭缝.离子源产生的离子经静电场加速后穿过狭缝沿垂直于GA边且垂直于磁场的方向射入磁场，运动到GA边，被相应的收集器收集.整个装置内部为真空.已知被加速的两种正离子的质量分别是m1和

9、m2(m1>m2)，电荷量均为q.加速电场的电势差为U，离子进入电场时的初速度可以忽略.不计重力，也不考虑离子间的相互作用.(1)求质量为m1的离子进入磁场时的速率v1；(2)当磁感应强度的大小为B时，求两种离子在GA边落点的间距.13.(易错题)(17分)在电子显像管内部，由炽热的灯丝上发射出的电子在经过一定的电压加速后，进入偏转磁场区域，最后打到荧光屏上，当所加的偏转磁场的磁感应强度为零时，电子应沿直线运动打在荧光屏的正中心位置.但由于地磁场对带电粒子运动的影响，会出现在未加偏转磁场时电子束偏离直线运动的现象，所以在精密测量仪器的显像管中常需要在显像管的外部采取磁屏蔽措施以消除地磁场

10、对电子运动的影响.已知电子质量为m、电荷量为e，从炽热灯丝发射出的电子(可视为初速度为零)经过电压为U的电场加速后，沿水平方向由南向北运动.若不采取磁屏蔽措施，且已知地磁场磁感应强度的竖直向下分量的大小为B，地磁场对电子在加速过程中的影响可忽略不计.在未加偏转磁场的情况下，(1)试判断电子束将偏向什么方向;(2)求电子在地磁场中运动的加速度的大小;(3)若加速电场边缘到荧光屏的距离为l，求在地磁场的作用下使到达荧光屏的电子在荧光屏上偏移的距离.答案解析1.【解析】选D.磁感线是一些闭合的曲线，没有出发点和终止点，A选项错.磁场的方向与通电导体在磁场中某点受磁场力的方向垂直，B选项错.磁感线的疏

11、密可定性表示磁场强弱，不是沿磁感线方向磁场减弱，C选项错.通电导体在磁场中受的安培力最小为零，最大为BIL，同一通电导体在不同的磁场中安培力在零到BIL之间，由此可见D选项正确.2.【解析】选A.当金属杆ab顺时针方向转动时,切割磁感线,由法拉第电磁感应定律知产生感应电动势,由右手定则可知将产生由a到b的感应电流,电流表的d端与a端相连,c端与b端相连,则通过电流表的电流是由c到d,而金属杆在磁场中会受到安培力的作用,由左手定则可判断出安培力的方向为水平向右,阻碍金属杆的运动,故A正确.3.【解析】选A.在t=0时刻，接通开关S1，由于线圈的自感作用，流过R的电流逐渐增大到某一固定值I0，在t

12、=t1时刻，再接通开关S2，电源与电阻R0被短路，线圈与R、S1、S2组成闭合回路，由于线圈的自感作用，流过R的电流沿原方向从I0逐渐减小到零.故只有A正确.4.【解析】选B.题图甲为正弦交流电,其有效值为I1=.题图乙为方波交流电,由于电流的热效应与电流的方向无关,所以其有效值为I2=Im=1 A,因此,故B正确.5.【解题指南】解答本题应注意以下三点：(1)副线圈电压U2由原线圈电压U1和匝数比决定.(2)开关S闭合，负载电阻减小，副线圈电流由副线圈电压U2和负载电阻决定.(3)原线圈电流I1由副线圈电流I2和匝数比决定.【解析】选A.原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上，则无论副线圈

13、电路的负载怎样变化，都不会影响原副线圈上的电压，所以V2的示数不变，V1与V2示数的比值也不变，故C、D错误；S闭合后，副线圈电路的电阻减小，因而副线圈电路的电流增大，致使原线圈电路的电流增大.又因线圈匝数比不变，所以原副线圈中的电流比不变，故A正确，B错误.6.【解析】选A.在t1t2时间内，通入线圈A中的电流是正向增大的，即逆时针方向增大的，其内部会产生增大的向外的磁场，穿过B的磁通量增大，由楞次定律可判定线圈B中会产生顺时针方向的感应电流.线圈B中电流为顺时针方向，与A中的电流方向相反，有排斥作用，故线圈B将有扩张的趋势.综上所述，A项正确.7.【解析】选A.由可知，粒子甲、乙运动的半径

14、之比为21，C、D错误.洛伦兹力提供向心力，由左手定则判定A正确,B错误.【变式备选】一个带电粒子，沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场，粒子的一段径迹如图所示.径迹上的每一小段可近似看成圆弧，由于带电粒子使沿途的空气电离，粒子的能量逐渐减小(带电荷量不变).则由图中情况可判定下列说法正确的是( )A.粒子从a运动到b，带正电B.粒子从b运动到a，带正电C.粒子从a运动到b，带负电D.粒子从b运动到a，带负电【解析】选B.粒子速率v不断减小，依据轨道半径公式可知，其轨道半径R将不断减小,故粒子从b运动到a;由于洛伦兹力的方向应指向弧形轨道的凹侧，利用左手定则可判断粒子带正电.故选B.8.【解析】选

15、C.带电粒子在磁场中的运动半径为=0.01 m，周期为T= =0.02 s，作出粒子的轨迹示意图如图所示，所以在磁场变化N个(N为整数)周期的时间内，带电粒子的平均速度的大小等于2 m/s，即C选项正确.9.【解析】选D.微粒受重力、电场力和洛伦兹力.电场力可能对微粒做功，也可能不做功,故A、B错误.重力和电场力不可能平衡，C错误.重力、电场力、洛伦兹力有可能平衡，故D正确.10.【解析】温度较高时，热敏电阻阻值减小，图乙中通电螺线管的磁性增强，将与弹簧相连的金属导体向左吸引，要使报警器所在电路接通并报警的话，开关应接在a.要实现温度更高时，即热敏电阻阻值更小时才将报警器电路接通，应该将滑动变

16、阻器连入电路的阻值调大，即P向左移动.答案：(1)a(2)左11.【解析】(1)Em=NBS=1 100V(3分)输出电压的有效值为U1= =1 100 V.(3分)(2)根据得=51.(3分)(3)根据P入=P出=2.2×104 W(3分)再根据P入=U1I1，解得I1=20 A.(3分)答案：(1)1 100 V(2)51(3)20 A12.【解析】(1)由动能定理，qU=，所以 (5分)(2)离子在磁场中做圆周运动，则 (5分)两种离子在GA边落点的间距s=2R1-2R2= (5分)答案：(1)(2) 13.【解析】(1)根据左手定则，可以判断出电子束将偏向东方.(3分)(2)设从加速电场射出的电子速度为v0，则根据动能定理有：mv02=eU(3分)从加速电场射出的电子在地磁场中受到洛伦兹力的作用而做匀速圆周运动，设电子的加速度为a，根据牛顿第二定律，ev0B=ma(2分