【全优课堂】高考物理第一轮总复习 第十章 综合测试卷.doc

第十章综合测试卷一、单项选择题(本题共4小题，每小题4分，共16分)1(2010广东卷)如下图所示，平行导轨间有一矩形的匀强磁场区域，细金属棒pq沿导轨从mn处到mn的过程中，棒上感应电动势e随时间t变化的图示，可能正确的是()abcd【答案】a【解析】依题意，细金属棒pq只有在经过矩形匀强磁场区域过程中才有切割磁感线，产生感应电动势，排除选项d.又因为细金属棒匀速运动，所以感应电动势恒定，因此选项a正确2如下图所示是观察自感现象的电路图为了观察到断开开关的瞬间灯泡有明显的闪烁现象，除了增大线圈的自感系数外，还要考虑线圈电阻rl和灯泡电阻r，它们之间应满足的关系是()arlr brlr crlr drlr【答案】c【解析】当rlr时，ilir，断开开关的瞬间通过灯泡的电流为il，故灯泡明显闪烁3电阻r、电容c与一线圈连成闭合电路，条形磁铁静止于线圈的正上方，n极朝下，如下图所示现使磁铁开始自由下落，在n极接近线圈上端的过程中，流过r的电流方向和电容器极板的带电情况是()a从a到b，上极板带正电 b从a到b，下极板带正电c从b到a，上极板带正电 d从b到a，下极板带正电【答案】d【解析】感应电流的磁场要阻碍线圈磁通量的增加由图可以看出n极靠近，穿过线圈的向下的磁感线条数要增加，则感应电流的磁感线方向要向上以阻碍增加，再根据右手定则可判断感应电流方向从b到a，则c下板带正电4(改编题)如下图所示，两根光滑的金属导轨，平行放置在倾角为的斜面上，导轨的左端接有电阻r，导轨自身的电阻可忽略不计斜面处在一匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上质量为m、电阻不计的金属棒ab，在沿着斜面与棒ab垂直的恒力f作用下沿导轨匀速上升，上升高度为h.则在此过程中，以下错误的是()a作用于棒ab上的各力的合力所做的功等于零b恒力f和重力的合力所做的功等于电阻r上产生的焦耳热c恒力f和安培力的合力所做的功等于零d恒力f所做的功等于棒ab重力势能的增加量和电阻r上产生的焦耳热之和【答案】c【解析】在金属棒ab沿斜面上升的过程中，受到重力、恒力f和安培力三个力的作用，因金属棒匀速上升，由动能定理有wfwgw安ek0.根据上式可以判断出选项a正确，而c是错误的把上式移项，得wfwgw安，而w安为金属棒ab克服安培力所做的功，正好等于电路中所产生的焦耳热，故选项b也正确另一方面，从能量守恒的角度可知，金属杆ab上升的过程中，其重力势能增加，同时电路中产生了电能，这些能量从哪里来呢？只能是外力f做功的结果，通过外力f做功，将其他形式的能量转化成了这两种形式的能量所以选项d也是正确的其实，判断选项d时，也可以通过对等式wfwgw安ek0移项得出结论二、双项选择题(本题共5小题，每小题6分，共30分以下各小题四个选项中，只有两个选项符合题意若只选一个且正确的给3分，若选两个且都正确的给6分，但只要选错一个或不选，该小题就为0分)5两圆环a、b置于同一水平面上，其中a为均匀带电绝缘环，b为导体环当a以如图所示的方向绕中心转动的角速度发生变化时，b中产生如图所示方向的感应电流则()aa可能带正电且转速减小ba可能带正电且转速增大ca可能带负电且转速减小da可能带负电且转速增大【答案】bc【解析】由题目所给的条件可以判断，感应电流的磁场方向垂直于纸面向外，根据楞次定律，原磁场的方向与感应电流的磁场相同时是减少的，环a应该做减速运动，产生逆时针方向的电流，故应该带负电，故选项c是正确的；同理可得b是正确的6(改编题)如右图所示，间距为l并与水平方向成角的两根光滑平行的金属轨道，上端接有可变电阻r，下端足够长，空间有垂直于轨道平面的匀强磁场，磁感应强度为b，一根质量为m的金属杆(不计电阻)从轨道上由静止滑下经过足够长的时间后，金属杆的速度会趋近于一个最大速度vm，则()a如果b增大，vm将变大b如果增大，vm将变大c如果r减小，vm将变大d如果l减小，vm将变大【答案】bd【解析】释放瞬间金属棒在重力沿斜面向下的分力的作用下开始向下加速运动随着速度的增大，感应电动势e、感应电流i、安培力f都随之增大，加速度随之减小当f增大到fmgsin 时，加速度为零，这时金属棒达到最大速度根据eblv、ie/r、fbil可解得f.因此，由平衡条件有mgsin ，解得vm.7如下图甲所示，光滑导体框架abcd水平放置，质量为m的导体棒pq平行于bc放在ab、cd上，且正好卡在垂直于轨道平面的四枚光滑小钉之间回路总电阻为r，整个装置放在垂直于框架平面的变化的磁场中，磁场的磁感强度b随时间t的变化情况如图乙所示(规定磁感强度方向向上为正)，则在时间0t内，关于回路内的感应电流i及小钉对pq的弹力n，下列说法中正确的是()ai的大小是恒定的 bi的方向是变化的cn的大小是恒定的 dn的方向是变化的【答案】ad【解析】bt图象的斜率没有发生变化，由法拉第电磁感应定律可知，e和i的方向和大小都不变，因此a对、b错；又由于磁感强度先减小再增大，因此杆受的安培力在变化，且先减小再反向增大，故由平衡条件可知，n的大小和方向都是变化的，则c错、d对8(改编题)如下图所示，固定在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d，其右端接有阻值为r的电阻，整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为b的匀强磁场中一质量为m(质量分布均匀)的导体杆ab垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触，杆与导轨之间的动摩擦因数为.现杆在水平向左、垂直于杆的恒力f作用下从静止开始沿导轨运动距离为l时，速度恰好达到最大值(运动过程中杆始终与导轨保持垂直)设杆接入电路的电阻为r，导轨电阻不计，重力加速度大小为g.则此过程()a杆一直在做匀变速直线运动b杆的速度增大，加速度减小c杆的速度最大值为d流过电阻r的电量为【答案】bd【解析】杆在运动过程中，水平方向受到恒力f、摩擦力f、安培力fa三个力的作用ebdv，i，fabid，fa.故随着速度的增大，感应电动势e、感应电流i、安培力fa都随之增大，加速度随之减小当杆达到最大速度vm时，加速度等于零，由平衡条件有fmg0，得vm.由公式q有q.9(2011广东佛山质量检测一)如图所示是法拉第做成的世界上第一台发电机模型的原理图将铜盘放在磁场中，让磁感线垂直穿过铜盘；图中a、b导线与铜盘的中轴线处在同一平面内；转动铜盘，就可以使闭合电路获得电流若图中的铜盘半径为l，匀强磁场的磁感应强度为b，回路总电阻为r，从上往下看逆时针匀速转动铜盘的角速度为，则下列说法正确的是()a回路中有大小和方向做周期性变化的电流b回路中有电流大小恒定，且等于c回路中电流方向不变，且从b导线流进灯泡，再从a导线流向旋转的铜盘d若将匀强磁场改为仍然垂直穿过铜盘的按正弦规律变化的磁场，不转动铜盘，灯泡中仍有电流流过【答案】cd【解析】铜盘在转动的过程中产生恒定的电流i，a、b错由右手定则可知铜盘在转动的过程中产生恒定的电流，从b导线流进灯泡，再从a流向旋转的铜盘，c正确若将匀强磁场改为仍然垂直穿过铜盘的按正弦规律变化的磁场，不转动铜盘时闭合回路磁通量发生变化，灯泡中仍有电流流过，d正确三、非选择题(本题共3小题，共54分按题目要求作答解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)10把总电阻为2r的均匀电阻丝焊接成一半径为a的圆环，水平固定在竖直向下的磁感应强度为b的匀强磁场中，如图所示，一长度为2a、电阻等于r、粗细均匀的金属棒mn放在圆环上，它与圆环始终保持良好的接触当金属棒以恒定速度v向右移动经过环心o时，求：(1)棒上电流的大小和方向及棒两端的电压umn；(2)在圆环和金属棒上消耗的总热功率【解析】(1)把切割磁感线的金属棒看成一个具有内阻为r，电动势为e的电源，两个半圆环看成两个并联电阻，画出等效电路图如图所示等效电源电动势为eblv2bav外电路的总电阻为r外r棒上电流大小为i电流方向从n流向m.根据分压原理，棒两端的电压为umnebav.(2)圆环和金属棒上消耗的总热功率为pie.11(2012中山模拟)如图所示，水平面上固定一个间距l1m的光滑平行金属导轨，整个导轨处在竖直方向的磁感应强度b1t的匀强磁场中，导轨一端接阻值r9的电阻导轨上有质量m1kg、电阻r1、长度也为1m的导体棒，在外力的作用下从t0开始沿平行导轨方向运动，其速度随时间的变化规律是v2，不计导轨电阻求：(1)t4s时导体棒受到的安培力的大小；(2)请在下图所示的坐标中画出电流平方与时间的关系(i2t)图象，并通过该图象计算出4s内电阻r上产生的热量【解析】(1)4s时导体棒的速度是v24m/s感应电动势eblv感应电流i此时导体棒受到的安培力f安bil0.4n.(2)由(1)可得i2()24()2t0.04t作出图象如图所示在极短时间t内电阻r上产生的热量为qi2rt由i2t图象可得，4s内电阻r上产生的热量为q40.169j2.88j.12(18分)如下图所示，两条足够长平行光滑的金属导轨mn、pq相距为l，导轨平面与水平面夹角30，导轨电阻不计磁感应强度为b的匀强磁场垂直导轨平面斜向上，长为l的金属棒ab垂直于mn、pq放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，金属棒的质量为m、电阻为r.两金属导轨的上端连接右侧电路，电路中r2为一电阻箱，已知灯泡的电阻rl4r，定值电阻r12r，调节电阻箱使r212r，重力加速度为g，闭合开关s，现将金属棒由静止释放，求：(1)金属棒下滑的最大速度vm；(2)当金属棒下滑距离为s0时速度恰好