河北省保定市高阳中学高三物理上学期第十六次周练试卷（含解析）.doc

2014-2015学年河北省保定市高阳中学高三（上）第十六次周练物理试卷一.选择题1（3分）（2012山东）以下叙述正确的是（）a法拉第发现了电磁感应现象b惯性是物体的固有属性，速度大的物体惯性一定大c牛顿最早通过理想斜面实验得出力不是维持物体运动的原因d感应电流遵从楞次定律所描述的方向，这是能量守恒定律的必然结果2（3分）（2013宝安区校级模拟）物理课上，老师做了一个奇妙的“跳环实验”如图所示，她把一个带铁芯的线圈l开关s和电源用导线连接起来后，将一金属套环置于线圈l上，且使铁芯穿过套环，闭合开关s的瞬间，套环立刻跳起某同学另找来器材再探究此实验他连接好电路，经重复试验，线圈上的套环均未动对比老师演示的实验，下列四个选项中，导致套环未动的原因可能是（）a线圈接在了直流电源上b电源电压过高c所选线圈的匝数过多d所用套环的材料与老师的不同3（3分）（2011上海）如图，均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置，当a绕o点在其所在平面内旋转时，b中产生顺时针方向的感应电流，且具有收缩趋势，由此可知，圆环a（）a顺时针加速旋转b顺时针减速旋转c逆时针加速旋转d逆时针减速旋转4（3分）线圈在长直导线电流的磁场中，做如图所示的运动：a向右平动，b向下平动，c绕轴转动（ad边向外转动角度90），d向上平动（d线圈有个缺口），判断线圈中有感应电流的是（）aabbccdd5（3分）（2015松江区一模）如图，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路若将滑动变阻器的滑片p向下滑动，下列表述正确的是（）a线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流b穿过线圈a的磁通量变小c线圈a有扩张的趋势d线圈a对水平桌面的压力fn将增大6（3分）（2013北京）如图，在磁感应强度为b、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，金属杆mn在平行金属导轨上以速度v向右匀速滑动，mn中产生的感应电动势为el；若磁感应强度增为2b，其他条件不变，mn中产生的感应电动势变为e2则通过电阻r的电流方向及e1与e2之比el：e2分别为（）aca， 2：1bac，2：1cac，1：2dca，1：27（3分）（2010北京）在如图所示的电路中，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l1、流过l2的电流l2随时间t变化的图象是（）abcd8（3分）（2013惠州模拟）一环形线罔放在匀强磁场中，设第1s内磁感线垂直线圈平面向里，如图甲所示若磁感强度b随时间t变化的关系如图乙所示，那么下列选项正确的是（）a第1s内线闺中感应电流的大小逐渐增加b第2s内线圈中感应电流的大小恒定c第3s内线圈中感应电流的方向为顺时针方向d第4s内线罔中感应电流的方向为逆时针方向9（3分）如图所示，有一个磁感应强度为b的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，一半径为r、电阻为2r的金属圆环放置在磁场中，金属圆环所在的平面与磁场垂直金属杆oa一端可绕环的圆心o旋转，另一端a搁在环上，电阻值为r；另一金属杆ob一端固定在o点，另一端b固定在环上，电阻值也是r已知oa杆以角速度匀速旋转，所有接触点接触良好，ob不影响oa的转动，则下列说法正确的是（）a流过oa的电流可能为b流过oa的电流可能为coa旋转时产生的感应电动势的大小为br2doa旋转时产生的感应电动势的大小为br2二.解答题10（3分）（2013重庆）小明在研究性学习中设计了一种可测量磁感应强度的实验，其装置如图所示在该实验中，磁铁固定在水平放置的电子测力计上，此时电子测力计的计数为g1，磁铁两极之间的磁场可视为水平匀强磁场，其余区域磁场不计直铜条ab的两端通过导线与一电阻连接成闭合回路，总阻值为r若让铜条水平且垂直于磁场，以恒定的速率v在磁场中竖直向下运动，这时电子测力计的计数为g2，铜条在磁场中的长度l（1）判断铜条所受安培力的方向，g1和g2哪个大？（2）求铜条匀速运动时所受安培力的大小和磁感应强度的大小11（3分）如图甲所示，光滑导轨宽0.4m，ab为金属棒，均匀变化的磁场垂直穿过轨道平面，磁场的变化情况如图乙所示，金属棒ab的电阻为1，导轨电阻不计t=0时刻，ab棒从导轨最左端，以v=1m/s的速度向右匀速运动，求1s末回路中的感应电流及金属棒ab受到的安培力2014-2015学年河北省保定市高阳中学高三（上）第十六次周练物理试卷参考答案与试题解析一.选择题1（3分）（2012山东）以下叙述正确的是（）a法拉第发现了电磁感应现象b惯性是物体的固有属性，速度大的物体惯性一定大c牛顿最早通过理想斜面实验得出力不是维持物体运动的原因d感应电流遵从楞次定律所描述的方向，这是能量守恒定律的必然结果考点：物理学史分析：解答本题应掌握：法拉第发现了电磁感应现象；惯性是物体的固有属性，质量是惯性大小的量度伽利略最早通过理想斜面实验得出力不是维持物体运动的原因；感应电流遵从楞次定律所描述的方向，符合能量守恒定律解答：解：a、1831年英国科学家法拉第发现了电磁感应现象故a正确b、惯性是物体的固有属性，质量是惯性大小的量度，与速度大小无关故b错误c、伽利略最早通过理想斜面实验得出力不是维持物体运动的原因故c错误d、感应电流遵从楞次定律所描述的方向，由于在电磁感应现象中，安培力是阻力，外界通过克服安培力做功，将机械能转化为电能，故楞次定律所描述的感应电流方向，这是能量守恒定律的必然结果故d正确故选ad点评：本题考查了物理学史、惯性、楞次定律等等，要抓住惯性由物体的质量来量度，与速度无关，楞次定律符合能量守恒定律2（3分）（2013宝安区校级模拟）物理课上，老师做了一个奇妙的“跳环实验”如图所示，她把一个带铁芯的线圈l开关s和电源用导线连接起来后，将一金属套环置于线圈l上，且使铁芯穿过套环，闭合开关s的瞬间，套环立刻跳起某同学另找来器材再探究此实验他连接好电路，经重复试验，线圈上的套环均未动对比老师演示的实验，下列四个选项中，导致套环未动的原因可能是（）a线圈接在了直流电源上b电源电压过高c所选线圈的匝数过多d所用套环的材料与老师的不同考点：研究电磁感应现象专题：实验题分析：闭合开关的瞬间，穿过套环的磁通量发生变化，产生感应电流，从而受到安培力，会向上跳起根据套环跳起的原理判断导致套环未动的原因解答：解：a、线圈接在直流电源上，闭合开关的瞬间，穿过套环的磁通量仍然会改变，套环中会产生感应电流，会跳动故a错误b、电源电压过高，在套环中产生的感应电流更大，更容易跳起故b错误c、线圈匝数过多，在套环中产生的感应电流越大，套环更容易跳起故c错误d、所用的套环材料是塑料，不可能产生感应电流，则不会受到安培力，不会跳起故d正确故选：d点评：理解套环跳起的原因，即产生感应电流的效果阻碍引起感应电流磁通量的变化3（3分）（2011上海）如图，均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置，当a绕o点在其所在平面内旋转时，b中产生顺时针方向的感应电流，且具有收缩趋势，由此可知，圆环a（）a顺时针加速旋转b顺时针减速旋转c逆时针加速旋转d逆时针减速旋转考点：楞次定律；安培定则；磁通量分析：本题中是由于a的转动而形成了感应电流，而只有a中的感应电流的变化可以在b中产生磁通量的变化，才使b中产生了感应电流；因此本题应采用逆向思维法分析判断解答：解：分析a选项，当带正电的绝缘圆环a顺时针加速旋转时，相当于顺时针方向电流，并且在增大，根据右手定则，其内（金属圆环a内）有垂直纸面向里的磁场，其外（金属圆环b处）有垂直纸面向外的磁场，并且磁场的磁感应强度在增大，金属圆环b包围的面积内的磁场的总磁感应强度是垂直纸面向里（因为向里的比向外的磁通量多，向里的是全部，向外的是部分）而且增大，根据楞次定律，b中产生的感应电流的磁场垂直纸面向外，磁场对电流的作用力向外，所以b中产生逆时针方向的感应电流，根据左手定则，磁场对电流的作用力向外，所以具有扩张趋势，所以a错误；同样的方法可判断b选项正确，而c选项，b中产生顺时针方向的感应电流，但具有扩张趋势；而d选项，b中产生逆时针方向的感应电流，但具有收缩趋势，所以c、d都不正确所以本题选b故选b点评：本题综合考查电流的磁场（安培定则），磁通量，电磁感应，楞次定律，磁场对电流的作用力，左手定则等本题的每一选项都有两个判断，有的同学习惯用否定之否定法，如a错误，就理所当然的认为b和c都正确，因为二者相反：顺时针减速旋转和逆时针加速旋转，但本题是单选题，甚至陷入矛盾他们忽略了本题有两个判断，一个是电流方向，另一个是收缩趋势还是扩张趋势如果只有一个判断，如b中产生的感应电流的方向，可用此法所以解题经验不能做定律或定理用4（3分）线圈在长直导线电流的磁场中，做如图所示的运动：a向右平动，b向下平动，c绕轴转动（ad边向外转动角度90），d向上平动（d线圈有个缺口），判断线圈中有感应电流的是（）aabbccdd考点：感应电流的产生条件分析：本题考查了感应电流产生的条件：闭合回路中的磁通量发生变化据此可正确解答本题解答：解：a、线框向右运动时，虽然切割磁场感应线运动，穿过线框的磁通量没有变化，不会产生感应电流，故a错误；b、线框向下运动时，垂直于磁感线运动做切割磁感线，穿过的磁通量减小，因此也会产生感应电流，故b正确；c、线框绕轴转动，穿过的磁通量发生变化，因此会产生感应电流，故c正确；d、线框向纸上平动的过程中，导致磁通量发生变化，因此线框产生感应电动势；由于d框中有一个缺口，所以不能产生感应电流，故d错误；故选：bc点评：本题考查感应电流产生的条件，首先要明确是哪一个线圈，然后根据磁通量的公式：=bs找出变化的物理量，从而确定磁通量是否发生变化基础题目5（3分）（2015松江区一模）如图，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路若将滑动变阻器的滑片p向下滑动，下列表述正确的是（）a线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流b穿过线圈a的磁通量变小c线圈a有扩张的趋势d线圈a对水平桌面的压力fn将增大考点：楞次定律专题：电磁感应与电路结合分析：此题的关键首先明确滑动触头向下滑动时通过判断出线圈b中的电流增大，然后根据楞次定律判断出线圈a中感应电流的方向本题利用“楞次定律的第二描述”求解将更为简便解答：解：a、b：当滑动触头p向下移动时电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知通过线圈b的电流增大，从而判断出穿过线圈a的磁通量增加方向向下，所以b错误；根据楞次定律即可判断出线圈a中感应电流方向俯视应为逆时针，a错误c、再根据微元法将线圈a无线分割根据左手定则不难判断出线圈a应有收缩的趋势，或直接根据楞次定律的第二描述“感应电流产生的效果总是阻碍引起感应电流的原因”，因为滑动触头向下滑动导致穿过线圈a的磁通量增加，故只有线圈面积减少时才能阻碍磁通量的增加，故线圈a应有收缩的趋势，c错误；d、开始时线圈a对桌面的压力等于线圈a的重力，当滑动触头向下滑动时，可以用“等效法”，即将线圈a和b看做两个条形磁铁，不难判断此时两磁铁的n极相对，互相排斥，故线圈a对水平桌面的压力将增大，所以d正确故选d点评：首先应掌握楞次定律的基本应用，楞次定律的第二描述是能量守恒定律在电磁感应现象中得出的必然结果一般在解决有关相对运动类问题时用楞次定律的第二描述将会非常简便6（3分）（2013北京）如图，在磁感应强度为b、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，金属杆mn在平行金属导轨上以速度v向右匀速滑动，mn中产生的感应电动势为el；若磁感应强度增为2b，其他条件不变，mn中产生的感应电动势变为e2则通过电阻r的电流方向及e1与e2之比el：e2分别为（）aca，2：1bac，2：1cac，1：2dca，1：2考点：导体切割磁感线时的感应电动势专题：电磁感应功能问题分析：本题是电磁感应问题，由楞次定律判断mn中产生的感应电流方向，即可知道通过电阻r的电流方向mn产生的感应电动势公式为e=blv，e与b成正比解答：解：由楞次定律判断可知，mn中产生的感应电流方向为nm，则通过电阻r的电流方向为acmn产生的感应电动势公式为e=blv，其他条件不变，e与b成正比，则得el：e2=1：2故选：c点评：本题关键要掌握楞次定律和切割感应电动势公式e=blv，并能正确使用，属于基础题7（3分）（2010北京）在如图所示的电路中，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l1、流过l2的电流l2随时间t变化的图象是（）abcd考点：电容器和电感器对交变电流的导通和阻碍作用专题：压轴题分析：当电流变化时，电感线圈对电流有阻碍作用，电流增大，线圈阻碍其增大，电流减小，阻碍其减小解答：解：a、b、由于小灯泡l1与电感线圈串联，断开s后再闭合，流过l1的电流从无到有（即增大），电感线圈对电流有阻碍作用，所以流过灯泡l1的电流从0开始逐渐增大，最终达到i故a错误，b正确c、d、由于小灯泡l2与滑动变阻器串联，断开s后再闭合，立即有电流通过l2，当i1电流逐渐增大时，流过l2的电流逐渐减小，最终减到i故c、d错误故选：b点评：解决本题的关键掌握电感线圈对电流有阻碍作用，电流增大，线圈阻碍其增大，电流减小，阻碍其减小8（3分）（2013惠州模拟）一环形线罔放在匀强磁场中，设第1s内磁感线垂直线圈平面向里，如图甲所示若磁感强度b随时间t变化的关系如图乙所示，那么下列选项正确的是（）a第1s内线闺中感应电流的大小逐渐增加b第2s内线圈中感应电流的大小恒定c第3s内线圈中感应电流的方向为顺时针方向d第4s内线罔中感应电流的方向为逆时针方向考点：法拉第电磁感应定律；闭合电路的欧姆定律；楞次定律专题：电磁感应与电路结合分析：在bt图中同一条直线磁通量的变化率是相同的；由法拉第电磁感应定律可得出感应电动势大小恒定；由楞次定律可得出电流的方向解答：解：根据bt图中同一条直线磁通量的变化率是相同的，由法拉第电磁感应定律：各段时间内的电流为定值，且大小相等由题意可知，第1s内磁感线垂直 线圈平面向里，则有a、在第1s内，由楞次定律知，感应电流的方向为逆时针方向； 感应电流是恒定的，故a错误； b、在第2s内，由楞次定律知，感应电流的方向为逆时针方向； 感应电流是恒定的，故b正确； c、在第3s内，由楞次定律知，感应电流的方向为逆时针方向； 感应电流是恒定的，故c错误； d、在第4s内，由楞次定律知，感应电流的方向为逆时针方向； 感应电流是恒定的，故d正确； 故选：bd点评：解决本题的关键熟练掌握楞次定律和法拉第电磁感应定律，以及安培力的大小和方向的判定9（3分）如图所示，有一个磁感应强度为b的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，一半径为r、电阻为2r的金属圆环放置在磁场中，金属圆环所在的平面与磁场垂直金属杆oa一端可绕环的圆心o旋转，另一端a搁在环上，电阻值为r；另一金属杆ob一端固定在o点，另一端b固定在环上，电阻值也是r已知oa杆以角速度匀速旋转，所有接触点接触良好，ob不影响oa的转动，则下列说法正确的是（）a流过oa的电流可能为b流过oa的电流可能为coa旋转时产生的感应电动势的大小为br2doa旋转时产生的感应电动势的大小为br2考点：导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的能量转化专题：电磁感应功能问题分析：oa杆以角速度匀速旋转，切割磁感线产生感应电动势，相当于电源，其余部分为外电路当oa转到最高点时，外电路总电阻最大，通过oa的电流最小；当oa与ob重合时，环的电阻为0，外电路总电阻最小，通过oa的电流最大根据e=blv和欧姆定律求解，其中v是速度的平均值解答：解：oa杆切割磁感线产生感应电动势为 e=br=br=br=；当oa转到最高点时，外电路总电阻最大，为：r+r+0.5r通过oa的电流最小，最小电流为： imin=；当oa与ob重合时，环的电阻为0，外电路总电阻最小，通过oa的电流最大，最大电流为： imax=故流过oa的电流的范围为故abd正确，c错误故选：abd点评：本题一要会求解感应电动势，由于oa杆上各点切割速度不同，要用平均速度求解；二要知道最大值与最小值的条件，运用欧姆定律求解二.解答题10（3分）（2013重庆）小明在研究性学习中设计了一种可测量磁感应强度的实验，其装置如图所示在该实验中，磁铁固定在水平放置的电子测力计上，此时电子测力计的计数为g1，磁铁两极之间的磁场可视为水平匀强磁场，其余区域磁场不计直铜条ab的两端通过导线与一电阻连接成闭合回路，总阻值为r若让铜条水平且垂直于磁场，以恒定的速率v在磁场中竖直向下运动，这时电子测力计的计数为g2，铜条在磁场中的长度l（1）判断铜条所受安培力的方向，g1和g2哪个大？（2）求铜条匀速运动时所受安培力的大小和磁感应强度的大小考点：安培力；磁感应强度专题：电磁感应中的力学问题分析：安培力公式为：f=bil，注意公式的适用条件是：匀强磁场，电流和磁场方向垂直根据平衡可知安培力大小，由法拉第电磁感应定律与闭合电路欧姆定律可求出电流大小，再由b=从而可得出磁感应强度的大小解答：解：（1）根据棒向下运动，