2011届高三物理上学期单元测试（9）新人教版

用心 爱心 专心 20102010 20112011 学年度上学期高三一轮复习学年度上学期高三一轮复习 物理单元验收试题 物理单元验收试题 9 9 新人教新人教 命题范围 电磁感应命题范围 电磁感应 交变电流交变电流 本试卷分第 卷 选择题 和第 卷 非选择题 两部分 共 100 分 考试时间 90 分 钟 第 卷 选择题 共 40 分 一 选择题 本题共 10 小题 每小题 4 分 共 40 分 在每小题给出的四个选项中 有的小 题只有一个选项正确 有的小题有多个选项正确 全部选对的得 4 分 选不全的得 2 分 有选错或不答的得 0 分 1 如图所示 通电螺线管置于闭合金属环A的轴线上 A环在螺线管的正中间 当螺线管中 的电流逐渐减小时 A A环有收缩的趋势 B A环有扩张的趋势 C A环向左运动 D A环向右运动 2 如图所示 重现了当初法拉第的一个实验 下列说法中 正确的是 A 右边磁铁 S 极断开时 有感应电流从a至b通过检流计 B 右边磁铁 S 极断开时 有感应电流从b至a通过检流计 C 左边磁铁 N 极断开时 有感应电流从a至b通过检流计 D 左边磁铁 N 极断开时 有感应电流从b至a通过检流计 3 如图 a 为电热毯的电路图 电热丝接在U 311sin100 t V 的电源上 电热毯被加 热到一定温度后 通过装置P使输出电压变为图 b 所示波形 从而进入保温状态 若电阻丝电阻保持不变 此时交流电压表的读数是 A 78 V B 110VC 156V D 220V 4 如图所示 正方形闭合导线框的质量可以忽略不计 将 它从如图所示的位置匀速拉出匀强磁场 若第一次用 0 3s 时间拉出 外力所做的功为 W1 第二次用 0 9s 时 间拉出 外力所做的功为 W2 则 A B 21 3 1W W 21 WW C D 21 3WW 21 9WW 用心 爱心 专心 a b c d P Q B B O t ab cd B t 0 A B t 0 B B t 0 D B t 0 C 123456 0 10 i A t 10 2 s A V a b c d u1 n1 n2 R P o o o 5 一正弦交变电流的电流i随时间t变化的规律如图所示 由图可知 A 该交变电流的瞬时值表达式为i 10sin 50t A B 该交变电流的频率为 50 Hz C 该交变电流的有效值为 10A2 D 若该交变电流通过阻值R 40 的白炽灯 则电灯消耗的功率是 8 kW 6 如图所示 理想变压器原 副线圈的匝数比为 10 1 b是原线圈的中心抽头 电压表和电 流表均为理想电表 从某时刻开始在原线圈c d两端加上交变电压 其瞬时值表达式 为u1 220sin314t V 则 2 A 当单刀双掷开关与a连接时 电压表的 示数为 22V B 当t s 时 c d间的电压瞬时值为 110V 600 1 C 单刀双掷开关与a连接 在滑动变阻器触头 P向上移动的过程中 电压表和电流表的示 数均变小 D 当单刀双掷开关由a扳向b时 电压表和电流表的示数均变小 7 如图所示 竖直放置的螺线管与导线abcd构成回路 导线所围区域内有一垂直纸面向里 的变化的匀强磁场 螺线管下方水平桌面上有一导体圆环 导线abcd所围区域内磁场 的磁感强度按下列哪一图线所表示的方式随时间变化时 导体圆环将受到向下的磁场作 用力 8 如图所示 abcd是由导体做成的框架 其平面与水平面成 角 质量为m的导体棒PQ 与导轨ab cd接触良好 回路面积为S 整个装置放在垂直于框架平面的磁场中 磁感 应强度随时间变化情况如图所示 PQ始终静止 则下面说法正确的是 A 导体棒PQ所受安培力的大小为mgsin B 导体棒PQ所受安培力的方向水平向右 C 回路中感应电动势的大小为 BS t 用心 爱心 专心 R ab cd m D 导体棒中感应电流的方向由Q到P 9 矩形导线框abcd放在匀强磁场中 磁感线方向与线圈平面垂直 磁感应强度B随时间变 化的图象如图 1 所示 t 0 时刻 磁感应强度的方向垂直于纸面向里 在 0 4s 时间 内 线框的ab边受力随时间变化的图象 ab边所受安培力的方向规定以向左为正方向 可能如图 2 中的 图 1 10 如图 在水平桌面上放置两条相距l的平行 光滑导轨ab与cd 阻值为R的电阻与导轨 的a c端相连 质量为m 边长为l 电阻 不计的正方形线框垂直于导轨并可在导轨上 滑动 整个装置放于匀强磁场中 磁场的方 向竖直向上 磁感应强度的大小为B 滑杆 的中点系一不可伸长的轻绳 绳绕过固定在 桌边的光滑轻滑轮后 与一个质量也为m的物块相连 绳处于拉直状态 现若从静止开 始释放物块 用h表示物块下落的高度 物块不会触地 g表示重力加速度 其他电阻 不计 则 A 因通过正方形线框的磁通量始终不变 故电阻R中没有感应电流 B 物体下落的加速度为 0 5g C 若h足够大 物体下落的最大速度为 22l B mgR D 通过电阻R的电量为 R Blh 第 卷 非选择题 共 60 分 a b c d t s B T 2 2 24 t s F O24 A 图 2 t s F O24 C t s F O24 B t s F O24 D 用心 爱心 专心 1 火线 零线 光敏电阻 二 填空题 本题共 2 小题 共 12 分 把答案填在题中的横线上或按题目要求作答 11 8 分 1 如图 1 所示为 研究电磁感应现象 的实验装置 请将图中所缺的导线补接完 整 2 已知一灵敏电流计 当电流从正接线柱流入时 指针向正接线柱一侧偏转 现把它 与线圈串联接成如下图所示电路 当条形磁铁按如图所示情况运动时 以下判断正 确的是 A 甲图中电流表偏转方向向右 B 乙图中磁铁下方的极性是 N 极 C 丙图中磁铁的运动方向向下 D 丁图中线圈的绕制方向从上往下看为顺时针方向 12 4 分 某同学为一城市设计路灯自动控制电路 路灯要求在白天自动熄灭 而晚上自动 开启 请你利用所学过的传感器的有关知识在图示电路中帮他连接好这个自动控制电路 三 论述与计算题 本题共 4 小题 48 分 解答应写出必要的文字说明 方程式和主要的演 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 13 10 分 如图所示 竖直平行导轨间距L 0 20m 导体棒ab与导轨接触良好且无摩 擦 ab的电阻R 0 40 质量m 0 010kg 导轨的电阻不计 整个装置处在与轨道 平面垂直的匀强磁场中 磁感强度B 1 0T 将 ab棒由静止释放 不计空气阻力 设导轨足够长 试通过计算说明ab棒释放后将怎样运动 并求ab棒运动的最大速 N S v 甲乙 v 丙 N S 丁 S N v 2 用心 爱心 专心 度 g取 10m s2 14 12 分 如图 光滑且足够长的平行金属导轨MN PQ固定在同一水平面上 两导轨间距 L 0 2 m 电阻R 0 4 与电阻R并联的电容器的电容C 0 6 10 6 F 导轨上停放 着一质量m 0 1 kg 电阻r 0 1 的金属杆ab 导轨电阻不计 整个装置处于磁感 应强度B 0 5 T 的匀强磁场中 磁场方向竖直向上 现用一在导轨平面内 且垂直于 金属杆ab的外力F 沿水平方向拉杆 使之由静止开始做加速度为a 5 m s2的匀加速 直线运动 不计电容器充电时对电路的影响 1 写出电容器的带电量Q与时间t的关系式 2 求金属杆ab运动 2 s 时外力F的瞬时功率P 15 12 分 如图所示 光滑的平行水平金属导轨MN PQ相距L 在M 点和P点间连接一个阻值为R的电阻 在两导轨间cdfe矩形区域 内有垂直导轨平面竖直向上 宽为d的匀强磁场 磁感应强度为 B 一质量为m 电阻为r 长度也刚好为L的导体棒ab垂直搁在导轨上 与磁场左边 界相距d0 现用一个水平向右的力F拉棒ab 使它由静止开始运动 棒ab离开磁场前 已做匀速直线运动 棒ab与导轨始终保持良好接触 导轨电阻不计 F随ab与初始位 置的距离x变化的情况如图 F0已知 求 1 棒ab离开磁场右边界时的速度 2 棒ab通过磁场区域的过程中整个回路所消耗的电能 3 d0满足什么条件时 棒ab进入磁场后一直做匀速运动 R MN P a b c d e f d0d B F O x F O x F0 2F0 d0d0 d b a 用心 爱心 专心 B a b c d e f M N 16 14 分 将一个矩形金属线框折成直角框架abcdefa 置于倾角为 37 的斜面上 ab 边与斜面的底线MN平行 如图所示 m 线框总电阻为2 0 faefcdbcab R 0 02 ab边的质量为m 0 01 kg 其余各边的质量均忽略不计 框架可绕过c f 点的固定轴自由转动 现从t 0 时刻开始沿斜面向上加一随时间均匀增加的 范围足够 大的匀强磁场 磁感应强度与时间的关系为B 0 5t T 磁场方向与cdef面垂直 cos37 0 8 sin37 0 6 1 求线框中感应电流的大小 并指出ab段导线上感应电流的方向 2 t为何值时框架的ab边对斜面的压力恰为零 并求从t 0 开始到该时刻通过ab边 的电量是多少 用心 爱心 专心 参考答案 1 A 环A所在处磁场的方向是水平的 安培力的方向总与磁场方向 电流方向垂直 故 安培力要么指向圆心 要么沿半径方向背离圆心 不会出现左移或右移 当螺线管中的 电流减小时 穿过A环的磁通量要减小 只有A环面积减小 才能达到阻碍磁通量减小 的目的 2 AC 右边磁铁 S 极断开和左边磁铁 N 极断开 引起感应电流的原因是相同的 都是向右 的磁通量减少 由楞次定律知 感应电流都是从a至b通过检流计 3 C 解析 交流电压表的读数是交变电流的有效值 有效值是根据电流的热效应来定义的 由有效值的定义可得 解得U 156V 0 2 2 311 2 2 T R T R U 4 C 设线框边长为L 则线框被匀速拉出的过程中感应电动势为 而 外BLvE t L v 力所做的功为 即 可见 外力所做的功与时间成反比 可得选t R E W 2 Rt LB W 42 项 C 正确 5 A 解析 由图象可知该交变电流的最大值为 10A 周期为 4 10 2s 则其有效值为 5A 频率为 25 Hz B C 选项均错 该交变电流的角速度rad s 则2 50 2 T 其瞬时值表达式为i 10sin 50t A 故 A 选项正确 当其通过R 40 的白炽灯 时 2000 W D 选项错误 RIP 2 6 A 解析 交流电表读出的数值是有效值 根据变压器的变压比得 当t s 时 220 22 101 u uV 600 1 单刀双掷开关与a连接 在 1 1 u 220 2 sin100 t 220 2 sin100110 2 600 V 滑动变阻器触头P向上移动的过程中 电阻值变大 变压器的输出电压不变 即电压表 示数不变 电流表的示数变小 当单刀双掷开关由a扳向b时 变压器的输出电压变大 电压表和电流表的示数均变大 7 B 穿过环的磁通量增加时 环受到向下的作用力 则环abcd中的感应电流增大 此时 要求 abcd 内磁通量变化率增大 故 B 选项正确 8 CD 磁场均匀减小 产生恒定的电流 根据楞次定律可知 导体棒中感应电流的方向由 Q到P 由法拉第电磁感应定律得 回路中感应电动势的大小为 BS t 由左手定则 得 导体棒受到的安培力的方向沿斜面向上 大小与磁感应强度的变化有关 即不是恒 定的力 9 D 在t 0 2s 内 由 B t 图象可知 线框abcd中有顺时针方向的感应电流 其ab边 用心 爱心 专心 所受的安培力在 0 1s 内向左 在 1s 2s 内向右 因感应电流大小不变 安培力大小 与磁感应强度 B 大小成正比 故图象可能如选项 D 所示 10 CD 线框在磁场中切割产生电动势 电阻R上有感应电流 A 错 线框中的感应电流受 到安培阻力作用 物块和线框的加速度逐渐减小 B 错 当物块和线框的加速度为零时 线框受到的安培力等于物块的重力 即安培力F mg 则最大速度为vm B2l2vm R C 对 通过电阻R的电量 mgR B2l2 q it 电 动势平均值为E 故q D 对 Blh t Blh R 11 1 如图所示 4 分 2 A B D 4 分 12 4 分 13 10 分 解 当ab棒下落的 速度为v时 ab棒中感应电动势 E BLv 1 分 感应电流 1 分 R Blv R E I ab棒受到的安培力 方向向上 2 分 R vLB BIlF 22 由牛顿第二定律得 2 分 ma R vLB mg 22 可见 随着ab棒速度 v 的增大 加速度 a 减小 ab 棒做加速度减小的加速运动 当加速度 a 0 时 安培力与重力平衡时 ab 棒匀速运动 最大速度 2 分 1 分 22L B mgR vm 代入数据 得 1 分 m s0 1 m v 14 解 1 电容器两板间的电压 2 分 BLv rR R U 又v at Q CU 2 分 解得 1 分 BLat rR CR Q 代入数据得 C 1 分 7 2 4 10Q