高考物理复习 知能演练提升 第九章 章末小结与达标检验.doc

2013年高考物理复习 知能演练提升：第九章 章末小结与达标检验(时间：50分钟满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题6分，共60分，每小题至少有一个选项正确，选对但不全得3分，有选错或不答的得0分)1(2011山东高考)了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要。以下符合史实的是()a焦耳发现了电流热效应的规律b库仑总结出了点电荷间相互作用的规律c楞次发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕d牛顿将斜面实验的结论合理外推，间接证明了自由落体运动是匀变速直线运动解析：焦耳发现了电流的热效应规律，并提出焦耳定律，a正确；库仑总结了点电荷间相互作用的规律，提出了库仑定律，b正确；奥斯特发现了电流的磁效应，c错；伽利略将斜面实验的结论合理外推，间接证明了自由落体运动是匀变速直线运动，d错。答案：ab2磁电式仪表的线圈通常用铝框做骨架，把线圈绕在铝框上，这样做的目的是()a防止涡流而设计的b利用涡流而设计的c起电磁阻尼的作用d起电磁驱动的作用解析：线圈通电后，在安培力作用下发生转动，铝框随之转动，并切割磁感线产生感应电流，这就是涡流。涡流阻碍线圈的转动，使线圈偏转后尽快停下来。所以这样做的目的是利用涡流来起电磁阻尼的作用。故正确答案为b、c。答案：bc3如图1所示，在两个沿竖直方向的匀强磁场中，分别放入两个完全一样的水平金属圆盘a和b，它们可以绕竖直轴自由转动，用导线把它们相连。当圆盘a转动时()图1a圆盘b总是与a沿相同方向转动b圆盘b总是与a沿相反方向转动c若b1、b2同向，则a、b转向相同d若b1、b2反向，则a、b转向相同解析：当圆盘a转动时，由于切割磁感线而产生感应电流，该电流流入b盘中，在磁场中由于安培力作用b盘会转动，但若不知b1、b2的方向关系，则b盘与a盘的转向关系将无法确定，故a、b错。设b1、b2都向上，a盘逆时针转动时，由右手定则可判电流方向为aabba，b盘受力由左手定则可判为顺时针方向，故c错，同理可得d正确。答案：d4如图2甲所示，水平面上的平行导轨mn、pq上放着两根导体棒ab、cd，两棒间用绝缘丝线系住。开始，匀强磁场垂直于纸面向里，磁感应强度b随时间t的变化如图乙所示。i和ft分别表示流过导体棒中的电流和丝线的拉力。则在t0时刻()图2ai0，ft0bi0，ft0ci0，ft0 di0，ft0解析：t0时刻，磁场变化，磁通量变化，故i0；由于b0，故ab、cd受安培力均为零，丝线的拉力为零。答案：c5.如图3所示，粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈。当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线ab正上方等高快速经过时，若线圈始终不动，则关于线圈受到的支持力fn及在水平方向运动趋势的正确判断是()afn先小于mg后大于mg，运动趋势向左bfn先大于mg后小于mg，运动趋势向左cfn先小于mg后大于mg，运动趋势向右dfn先大于mg后小于mg，运动趋势向右解析：当磁铁沿矩形线圈中线ab正上方通过时，线圈中向下的磁通量先增加后减小，由楞次定律可知，线圈中感应电流的方向(从上向下看)先逆时针再顺时针，则线圈先上方为n极下方为s极，后改为上方为s极下方为n极，根据同名磁极相斥、异名磁极相吸，则线圈受到的支持力先大于mg后小于mg，线圈受到向右的安培力，则水平方向的运动趋势向右。d项正确。答案：d6.如图4所示，l是自感系数很大、电阻很小的线圈，若合上或断开开关s1和s2时，可能发生的情况是()a只闭合s1的瞬间，l1灯逐渐亮起来b再合上s2稳定后，l2灯是暗的c只断开s1的瞬间，l1灯立即熄灭，l2灯亮一下再熄灭d只断开s1瞬间，l2和l1灯过一会儿才熄灭图4解析：只闭合s1时，由于线圈自感作用，流过l1灯的电流将逐渐增大，l1灯逐渐亮起来，而l2灯是立即变亮；再合上s2稳定后，由于rl很小，l2灯几乎被短路，故l2灯是暗的。断开s1时，由于s2闭合，电感线圈l与l2构成回路，由于自感的作用，电流将由稳定时l中的值逐渐减小，由ilil2，所以l2灯将闪亮一下再熄灭；而灯l1与电阻r串联后被s2短路，故灯l1立即熄灭。答案：abc7在如图5所示的电路中，两个相同的小灯泡l1和l2分别串联一个带铁芯的电感线圈l和一个滑动变阻器r。闭合开关s后，调整r，使l1和l2发光的亮度一样，此时流过两个灯泡的电流均为i。然后，断开s。若t时刻再闭合s，则在t前后的一小段时间内，正确反映流过l1的电流i1、流过l2的电流i2随时间t变化的图像是()图5图6解析：由题中给出的电路可知，电路由l与l1和l2与r两个支路并联，在t时刻，l1支路的电流因为有l的自感作用，所以i1由0逐渐增大，l2支路为纯电阻电路，i2不存在逐渐增大的过程，所以选项b正确。答案：b8(2012南京质检)如图7所示，光滑绝缘水平面上，有一矩形线圈冲入一匀强磁场，线圈全部进入磁场区域时，其动能恰好等于它在磁场外面时的一半，设磁场宽度大于线圈宽度，那么()图7a线圈恰好在刚离开磁场的地方停下b线圈在磁场中某位置停下c线圈在未完全离开磁场时即已停下d线圈完全离开磁场以后仍能继续运动，不会停下来解析：线圈冲入匀强磁场时，产生感应电流，线圈受安培力作用做减速运动，动能也减少。同理，线圈冲出匀强磁场时，动能减少，进、出时减少的动能都等于克服安培力做的功。由于进入时的速度大，故感应电流大，安培力大，安培力做的功也多，减少的动能也多，线圈离开磁场过程中，损失动能少于它在磁场外面时动能的一半，因此线圈离开磁场仍继续运动。答案：d9.如图8所示的正方形线框abcd边长为l，每边电阻均为r，在磁感应强度为b的匀强磁场中绕cd轴以角速度转动，c、d两点与外电路相连，外电路电阻也为r，则下列说法中正确的是()as断开时，电压表读数为bl2bs断开时，电压表读数为bl2图8cs闭合时，电流表读数为bl2ds闭合时，线框从图示位置转过过程中流过电流表的电荷量为解析：电路中产生的感应电动势的最大值为emaxbl2，有效值为ebl2。当s断开时，电压表读数为ucdrbl2，a选项错误，b选项正确；s闭合时，电压表的读数为ucdibl2，电流表读数为，c选项错误；s闭合时，线框从图示位置转过过程中流过电流表的电荷量为qttt，d选项正确。答案：bd10.如图9所示，一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路。虚线mn右侧有磁感应强度为b的匀强磁场，方向垂直于回路所在的平面。回路以速度v向右匀速进入磁场，直径cd始终与mn垂直。从d点到达边界开始到c点进入磁场为止，下列结论正确的是()a感应电流方向不变图9bcd段直导线始终不受安培力c感应电动势最大值embavd感应电动势平均值bav解析：本题导体切割磁感线而产生的电动势，由右手定则可知，感生电流方向不变，a正确；感生电动势最大值即切割磁感线有效长度最大时的电动势，故embav，c正确；ba2t由得bav，d正确。答案：acd二、计算题(本题共2小题，共40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(18分)如图10甲所示，不计电阻的平行金属导轨竖直放置，导轨间距为l1 m，上端接有电阻r3 ，虚线oo下方是垂直于导轨平面的匀强磁场。现将质量m0.1 kg、电阻r1 的金属杆ab从oo上方某处垂直导轨由静止释放，杆下落过程中始终与导轨保持良好接触，杆下落过程中的vt图像如图乙所示。(取g10 m/s2)求：图10(1)磁感应强度b；(2)杆在磁场中下落0.1 s过程中电阻r产生的热量。解析：(1)由图像知，杆自由下落0.1 s进入磁场后以v1.0 m/s做匀速运动。产生的电动势eblv杆中的电流i杆所受安培力f安bil由平衡条件得mgf安解得b2 t(2)电阻r产生的热量qi2rt0.075 j答案：(1)2 t(2)0.075 j12(22分)(2012惠州模拟)在质量为m1 kg的小车上竖直固定着一个质量m0.2 kg、高h0.05 m、总电阻r100 、n100匝的矩形线圈，且小车与线圈的水平长度l相同。现线圈和小车一起在光滑的水平面上运动，速度为v110 m/s，随后穿过与线圈平面垂直的磁感应强度b1.0 t的水平有界匀强磁场，方向垂直纸面向里，如图11甲所示。已知小车运动(包括线圈)的速度v随车的位移x变化的vx图像如图乙所示。求：图11(1)小车的水平长度l和磁场的宽度d；(2)小车的位移x10 cm时线圈中的电流大小i以及此时小车的加速度a；(3)线圈和小车通过磁场的过程中线圈电阻产生的热量q。解析：(1)由题图可知，从x5 cm开始，线圈进入磁场，线圈中有感应电流，受安培力作用，小车做减速运动，速度v随位移x减小，当x15 cm时，线圈完全进入磁场，线圈中感应电流消失，小车做匀速运动。因此小车的水平长度l10 cm。当x30 cm时，线圈开始离开磁场，则d30 cm5 cm25 cm。(2)当x10 cm时，由题中图像可知，线圈右边切割磁感线的速度v28 m/s由闭合电路欧姆定律