浙江2020版高考物理大一轮复习单元滚动检测卷十电磁感应交变电流.docx

单元滚动检测卷十 电磁感应 交变电流考生注意：1.本试卷分选择题部分和非选择题部分，共4页.2.答卷前，考生务必用蓝、黑色字迹的钢笔或圆珠笔将自己的姓名、班级、学号填写在相应位置上.3.本次考试时间90分钟，满分100分.选择题部分一、选择题(本题共12小题，每小题3分，共36分.每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分)1.下列图中，A图是真空冶炼炉可以冶炼高质量的合金；B图是充电器工作时绕制线圈的铁芯中会发热；C图是安检门可以探测人身是否携带金属物品；D图是工人穿上包含金属丝的织物制成的衣服可以高压带电作业，不属于涡流现象的是()答案D解析工作服用包含金属丝的织物制成，形成一个导体壳，壳外有电场，壳内场强保持为0，高压外电场不会对内部产生影响，故D中属于静电屏蔽.其余均为涡流现象.2.(2018温州市九校联盟期末)把一个小球放在玻璃漏斗中，晃动漏斗，可以使小球沿光滑的漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动.如图1，平面1比平面2高，轨道1半径是轨道2半径的2倍.则()图1A.小球做匀速圆周运动时受到重力、支持力、向心力B.同一个小球在轨道1的线速度是轨道2线速度的2倍C.同一个小球在轨道1对漏斗壁的压力是在轨道2对漏斗壁压力的2倍D.同一个小球在轨道1的向心加速度等于在轨道2的向心加速度答案D3.(2018温州市十五校联合体期中)如图2所示，平行板电容器与电动势为E(内阻不计)的电源连接，下极板接地，一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于静止状态，现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，则()图2A.带电油滴将沿竖直方向向下运动B.上极板的电势将升高C.带电油滴的电势能将减小D.电容器的电容减小，极板带电荷量增大答案A4.(2018书生中学月考)如图3所示，两根细线挂着两个质量相同的小球A、B，原来两球不带电时，上、下两根细线的拉力分别为FA、FB，现在两球带上同种电荷后，上、下两根细线的拉力分别为FA，FB，则()图3A.FAFA，FBFBB.FAFA，FBFBC.FAFBD.FAFA，FBFB答案B解析运用整体法研究两个质量相等的小球A和B，设质量均为m，不管A、B是否带电，整体都受重力和上方细线的拉力，则由平衡条件得：上方细线的拉力FAFA2mg.再隔离B研究，不带电时受重力和下方细线的拉力，由平衡条件得：FBmg.带电时受重力、下方细线的拉力和A对B的向下的排斥力.由平衡条件得：FBF斥mg，即FBmg.所以FBFB，故B正确，A、C、D错误.5.(2018温州市六校期末)2017年11月15日，我国又一颗第二代极轨气象卫星“风云三号D”成功发射，顺利进入预定轨道.极轨气象卫星围绕地球南北两极运行，其轨道在地球上空6501500km之间，低于地球静止轨道卫星(高度约为36000km)，可以实现全球观测.有关“风云三号D”，下列说法中正确的是()A.“风云三号D”轨道平面为赤道平面B.“风云三号D”的发射速度可能小于7.9km/sC.“风云三号D”的周期小于地球静止轨道卫星的周期D.“风云三号D”的加速度小于地球静止轨道卫星的加速度答案C解析“风云三号D”是极轨气象卫星，围绕地球南北两极运行，故A错误；要成为地球卫星，发射速度一定是7.9km/sv11.2 km/s，发射速度小于7.9km/s将落回地面，故B错误；“风云三号D”的轨道半径小于地球静止轨道卫星的轨道半径，根据T，知“风云三号D”的周期小于地球静止轨道卫星的周期，故C正确；根据a，知“风云三号D”的加速度大于地球静止轨道卫星的加速度，故D错误.6.如图4所示，用天平测量匀强磁场的磁感应强度.下列各选项所示的载流线圈匝数相同，边长MN相等，将它们分别挂在天平的右臂下方.线圈中通有大小相同的电流，天平处于平衡状态.若磁场发生微小变化，天平最容易失去平衡的是()图4答案A7.高空“蹦极”是勇敢者的游戏.如图5所示，蹦极运动员将弹性长绳(质量忽略不计)的一端系在双脚上，另一端固定在高处的跳台上，运动员无初速度地从跳台上落下.若不计空气阻力，则()图5A.弹性绳开始伸直时，运动员的速度最大B.由静止下落到最低点的过程中，重力对运动员所做的功等于运动员克服弹性绳弹力所做的功C.由静止下落到最低点的过程中，运动员的机械能守恒D.从弹性绳开始伸直到最低点，运动员的重力势能与弹性绳的弹性势能之和不断增大答案B8.矩形导线框abcd放在匀强磁场中，在外力控制下处于静止状态，如图6甲所示.磁感线方向与导线框所在平面垂直，磁感应强度B随时间变化的图象如图乙所示.t0时刻，磁感应强度的方向垂直线框平面向里，在04s时间内，导线框ad边所受安培力随时间变化的图象(规定向左为安培力的正方向)可能是选项图中的()图6答案D解析根据题图乙，由ES和I可知，在04s时间内的感应电流大小恒定.根据楞次定律可知，在02s时间内，电流方向为顺时针方向；在24s时间内，电流方向为逆时针方向；根据左手定则可知ad边所受安培力方向：在01s时间内向左，在12s时间内向右，在23s时间内向左，在34s时间内向右，从而排除A、C选项.由F安BLadI，电流大小不变，B均匀变化时，安培力均匀变化，因此B错，D对.9.(2018温州市期中)老师在课堂上做了两个小实验，让小明同学印象深刻.第一个实验叫做“旋转的液体”，在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极，沿边缘内壁放一个圆环形电极，把它们分别与电池的两极相连，然后在玻璃皿中放入导电液体，例如盐水，如果把玻璃皿放在磁场中，液体就会旋转起来，如图7甲所示.第二个实验叫做“振动的弹簧”，把一根柔软的弹簧悬挂起来，使它的下端刚好跟槽中的水银接触，通电后，发现弹簧不断上下振动，如图乙所示.下列关于这两个趣味实验的说法正确的是()图7A.图甲中，如果改变磁场的方向，液体的旋转方向不变B.图甲中，如果改变电源的正负极，液体的旋转方向不变C.图乙中，如果改变电源的正负极，依然可以观察到弹簧不断上下振动D.图乙中，如果将水银换成酒精，依然可以观察到弹簧不断上下振动答案C解析题图甲中，仅仅调换N、S极位置或仅仅调换电源的正负极位置，安培力方向肯定改变，液体的旋转方向要改变，故A、B错误；题图乙中，当有电流通过弹簧时，构成弹簧的每一圈导线周围都产生了磁场，各圈导线之间都产生了相互吸引的作用，弹簧就缩短了，当弹簧的下端离开水银后，电路断开，弹簧中没有了电流，各圈导线之间失去了相互吸引力，弹簧又恢复原长，使得弹簧下端又与水银接触，弹簧中又有了电流，不断重复上述过程，可以观察到弹簧不断上下振动；如果改变电源的正负极，依然可以观察到弹簧不断上下振动；但是如果将水银换成酒精，酒精不导电，则弹簧将不再上下振动，故C正确，D错误.10.如图8所示，金属棒ab、金属导轨和螺线管组成闭合回路，金属棒ab在匀强磁场B中沿导轨向右运动，则()图8A.ab棒不受安培力作用B.ab棒所受安培力的方向向右C.ab棒向右运动速度越大，所受安培力越大D.螺线管A端为N极答案C解析金属棒ab沿导轨向右运动时，所受安培力方向向左，以“阻碍”其运动，选项A、B错误.金属棒ab沿导轨向右运动时，感应电动势EBlv，感应电流I，安培力FBIl，可见，选项C正确.根据右手定则可知，流过金属棒ab的感应电流的方向是从b流向a，所以流过螺线管的电流方向是从A端到B端，根据右手螺旋定则可知，螺线管的A端为S极，选项D错误.11.(2017浙江11月选考8)如图9所示，在两水平金属板构成的器件中，存在着匀强电场与匀强磁场，电场强度E和磁感应强度B相互垂直.以某一水平速度进入的不计重力的带电粒子恰好能沿直线运动，下列说法正确的是()图9A.粒子一定带负电B.粒子的速度大小vC.若粒子速度大小改变，粒子将做曲线运动D.若粒子速度大小改变，电场对粒子的作用力会发生变化答案C解析粒子做直线运动，说明竖直方向受力平衡，即qvBqE，可得v，选项B错误；当v时，无论粒子带正电还是负电，在竖直方向均受力平衡，选项A错误；如果粒子速度大小改变，就会导致洛伦兹力变化，因此粒子将做曲线运动，选项C正确；不管粒子速度怎么变，在匀强电场中，粒子所受电场力不变，选项D错误.12.(2019届绍兴一中模拟)在图10所示的宽度范围内，用匀强电场可使以初速度v0垂直射入电场的某种正离子偏转角，若改用垂直纸面向外的匀强磁场，使该离子穿过磁场时偏转角也为，则电场强度E和磁感应强度B之比为()图10A.1cosB.v0cosC.tan1D.v0sin答案B解析设该离子的质量为m，电荷量为q，场区宽度为L，离子在电场中做类平抛运动，则有：Lv0tatan由得：tan离子在磁场中做匀速圆周运动，轨迹如图所示，qv0B由几何知识得：sin由得：sin由式解得：，B正确，A、C、D错误.二、选择题(本题共4小题，每小题3分，共12分.每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的，全部选对的得3分，选对但不全的得1分，有错选的得0分)13.如图11，两个初速度大小相同的同种离子a和b，从O点沿垂直磁场方向进入匀强磁场，最后打在屏P上.不计重力.下列说法正确的有()图11A.a、b均带正电B.a在磁场中飞行的时间比b的短C.a在磁场中飞行的路程比b的短D.a在P上的落点与O点的距离比b的近答案AD解析离子要打在屏P上，离子都要沿顺时针方向偏转，根据左手定则判断，离子都带正电，A项正确；由于是同种离子，因此质量、电荷量相同，初速度大小也相同，由qvBm和T可知，它们做圆周运动的半径和周期相同，作出运动轨迹如图所示，a在磁场中运动的时间比b的长，B项错误；由t可知，a在磁场中运动的路程比b的长，C项错误；由运动轨迹图可知，D项正确.14.如图12所示为电磁驱动器的原理图.其中为磁极，它被固定在电动机的转轴上，金属圆盘可以绕中心轴转动，圆盘与转轴间的阻力较小，整个装置固定在一个绝缘支架上.当电动机转动时，金属圆盘也将转动起来.下列有关说法中正确的是()图12A.金属圆盘转动的方向和磁极的转动方向相同，转速小于磁极的转速B.金属圆盘转动的方向和磁极的转动方向相同，转速等于磁极的转速C.将金属圆盘换成绝缘盘，它也会跟着磁极转动D.当电动机突然卡住不转时，金属圆盘很快会停下来答案AD解析根据楞次定律可知，为阻碍磁通量变化，金属圆盘与磁极的转动方向相同，但快慢不一，金属圆盘的转速一定比磁极的转速小，故A正确，B错误.将金属圆盘换成绝缘盘，盘中没有感应电流，不受安培力，不会跟着磁极转动，故C错误；当电动机突然被卡住不转时，由于金属圆盘产生感应电流，受到安培力，而安培力将阻碍金属圆盘与磁极间的相对运动，所以金属圆盘很快会停下来，故D正确.15.用一根横截面积为S、电阻率为的硬质导线做成一个半径为r的圆环，ab为圆环的一条直径.如图13所示，在ab的左侧存在一个均匀变化的匀强磁场，方向垂直圆环所在平面，磁感应强度大小随时间的变化率k(k0).则()图13A.圆环中产生沿逆时针方向的感应电流B.圆环具有扩张的趋势C.圆环中感应电流的大小为D.图中a、b两点间的电势差的绝对值为答案BD解析k0，磁通量均匀减小，根据楞次定律可知，圆环中产生沿顺时针方向的感应电流，选项A错误；圆环在磁场中的部分，受到向外的安培力，所以有扩张的趋势，选项B正确；圆环产生的感应电动势大小为E，则圆环中的电流大小为I，选项C错误；|Uab|，选项D正确.16.如图14所示，PN与QM两平行金属导轨相距1m，电阻不计，两端分别接有电阻R1和R2，且R16，ab杆的电阻为2，在导轨上可无摩擦地滑动，垂直穿过导轨平面的匀强磁场的磁感应强度为1T.现ab以恒定速度v3m/s匀速向右移动，这时ab杆上消耗的电功率与R1、R2消耗的电功率之和相等.则()图14A.R26B.R1上消耗的电功率为0.375WC.a、b间电压为3VD.拉ab杆水平向右的拉力大小为0.75N答案BD解析等效电路图如图所示，ab杆切割磁感线产生感应电动势，由于ab杆上消耗的电功率与R1、R2消耗的电功率之和相等，则内、外电阻相等，2，解得R23，A错误；EBlv3V，R总4，总电流I0.75A，路端电压UabIR外2V1.5V，C错误；P10.375W，B正确；ab杆所受安培力FBIl0.75N，ab杆匀速移动，因此拉力大小为0.75N，D正确.非选择部分三、非选择题(本题共5小题，共52分)17.(8分)(1)在“探究法拉第电磁感应现象”的实验中，已将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电表及开关按如图15所示部分连接，要把电路连接完整正确，则N连接到_(选填“a”“b”“c”或“M”)，M连接到_(选填“a”“b”“c”或“N”).正确连接电路后，开始实验探究，某同学发现当他将滑动变阻器的滑动端P向右加速滑动时，灵敏电流计指针向右偏转.由此可以判断_.图15A.线圈A向上移动或滑动变阻器滑动端P向左加速滑动，都能引起灵敏电流计指针向左偏转B.线圈A中铁芯向上拔出或断开开关，都能引起灵敏电流计指针向右偏转C.滑动变阻器的滑动端P匀速向左或匀速向右滑动，都能使灵敏电流计指针静止在中央D.因为线圈A、线圈B的绕线方向未知，故无法判断灵敏电流计指针偏转的方向(2)为完成“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验，需要选用下列仪器中的_.A.220V的交流电源B.学生电源C.交流电压表D.交流电流表在实验中，某同学保持原线圈的电压以及副线圈的匝数不变，仅增加原线圈的匝数，副线圈两端的电压将_(选填“增大”“减小”或“不变”).答案(1)acB(2)BC减小18.(10分)在用自由落体法“验证机械能守恒定律”的实验中：(g取10m/s2)(1)运用公式mv2mgh来验证时，对实验条件的要求是_，为此，所选择的纸带第1、2两点间的距离应接近_.(打点时间间隔为0.02s)(2)若实验中所用重锤质量m1kg，打点纸带如图16所示，打点时间间隔为0.02s，则记录B点时，重锤速度vB_，重锤动能Ek_；从开始下落起至B点，重锤的重力势能减小量是_.由此可得出的结论是_.(结果均保留两位有效数字)图16(3)根据纸带算出相关各点的速度v，量出下落距离h，则以为纵轴，以h为横轴画出的图象应是图中的()答案(1)从静止开始下落2mm(2)0.79m/s0.31J0.32J在实验误差允许的范围内机械能是守恒的(3)C解析(1)重力势能转化为动能，实验条件的要求是从静止开始下落，即初速度为0，第1、2两点的距离hgt2且t0.02s，可得h2mm.(2)B点是A、C两点的中间时刻，vB0.79m/s，重锤动能EkmvB20.31J.重锤重力势能的减少量EpmghB且hB32.4mm，代入可得Ep0.32J.重锤重力势能的减少量近似等于重锤动能的增加量，可得出结论：在实验误差允许的范围内机械能是守恒的.(3)由mv2mgh，整理可得gh，所以h图线是一条过原点的倾斜直线，图线的斜率为重力加速度g，C正确.19.(10分)如图17所示，AB为固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道，其半径为R0.8m.轨道的B点与光滑水平地面相切，质量为m0.2kg的小球由A点静止释放，g取10m/s2.求：图17(1)小球滑到最低点B时，小球速度v的大小；(2)小球刚到达最低点B时，轨道对小球支持力FN的大小；(3)小球通过光滑的水平地面BC滑上底部与水平地面相切的固定曲面CD，恰能到达最高点D，D到地面的高度为h0.6m，小球在曲面CD上克服摩擦力所做的功Wf是多少？答案(1)4m/s(2)6N(3)0.4J解析(1)小球从A到B的过程，由动能定理得：mgRmv2则得：v4m/s.(2)小球刚到达最低点B时，由牛顿第二定律得：FNmgm则有：FN3mg6N(3)对于小球从A运动到D的整个过程，由动能定理得：mgRmghWf0则有：Wfmg(Rh)0.4J.20.(12分)在竖直平面内有一矩形区域ABCD，AB边长L，AD边长2L，F为AD边中点，G为BC边中点，线段FG将ABCD分成两个场区.如图18所示，场区内有一竖直向下的匀强电场，场区内有方向、大小未知的匀强电场(图中未画出)和方向垂直ABCD平面向里的匀强磁场.一个质量为m、电荷量为q的带电小球以平行于BC边的速度v从AB边的中点O进入场区，从FG边飞出场区时速度方向改变了37，小球进入场区做匀速圆周运动，重力加速度为g，求：图18(1)场区中的电场强度E2的大小及方向；(2)场区中的电场强度E1的大小；(3)要使小球能在场区内从FG边重新回到场区的磁感应强度B的最小值.答案(1)方向竖直向上(2)(3)解析(1)由带电小球在场区中做匀速圆周运动可知，E2q