走向高考·高考物理总复习·人教实验：第九章综合测试题.doc

第九章综合测试题本卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分满分100分，考试时间90分钟第卷(选择题共40分)一、选择题(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符合题目要求，有些小题有多个选项符合题目要求，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(2012北京海淀模拟)如图所示，矩形导线框abcd与无限长通电直导线MN在同一平面内，直导线中的电流方向由M到N，导线框的ab边与直导线平行若直导线中的电流增大，导线框中将产生感应电流，导线框会受到安培力的作用，则以下关于导线框受到的安培力的判断正确的是()A导线框有两条边所受安培力的方向相同B导线框有两条边所受安培力的大小相同C导线框所受的安培力的合力向左D导线框所受的安培力的合力向右答案BD解析根据左手定则，四条边的安培力的方向都不相同，A错；在某一瞬间，导线框的感应电流大小是相同的，ab边和cd边所处的磁场强度不同，所以安培力的大小不同，bc边和ad边所处的磁场情况相同，所以安培力的大小相同，B对；直导线中的电流增大，穿过导线框的磁通量要变大，根据楞次定律，导线框所受的安培力的合力向右，C错，D对2(2012哈尔滨模拟)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，如图甲所示磁感应强度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导线框平面向里，在04s时间内，导线框ad边所受安培力随时间变化的图象(规定以向左为安培力正方向)可能是下列选项中的()答案D解析由图象可知01s时间内磁场均匀向里减小，根据楞次定律及左手定则可知ad边受到的安培力向左，再由I可得回路中电流不变，而FBIL，故F均匀减小，选项AB错误；12s内感应电流方向仍不变，但安培力方向向右，且均匀增大， 故选项C错误，D正确3(2012南昌模拟)如图所示，在粗糙绝缘水平面上有一正方形闭合金属线框abcd，其边长为l、质量为m，金属线框与水平面的动摩擦因数为.虚线框abcd内有一匀强磁场，磁场方向竖直向下开始时金属线框的ab边与磁场的dc边重合现使金属线框以初速度v0沿水平面滑入磁场区域，运动一段时间后停止，此时金属线框的dc边与磁场区域的dc边距离为l.在这个过程中，金属线框产生的焦耳热为()A.mvmglB.mvmglC.mv2mglD.mv2mgl答案D解析闭合线框进入磁场的过程中，由于一条边切割磁感线运动，产生感应电动势 ，从而产生感应电流，处于磁场中受到安培力，故整个运动过程中有摩擦阻力和安培力做功，但其中安培力是变力， 因此由功能关系可得：mvmg2lQ，所以金属线框中产生的焦耳热为Qmv2mgl，故D正确4(2012信息卷)如图甲、乙所示，水平面上存在着组合磁场，其磁感应强度分别为B、2B，分别用力F1、F2将相同的矩形线框ABCD(一边与两磁场的边界重合)沿水平面匀速完全拉进另一磁场，且两次的速度之比为v1v21 2，则在线框完全进入另一磁场的过程中，下列说法正确的是()A拉力大小之比为1 2B线框中产生的热量之比为1 1C回路中电流之比为1 1D克服安培力做功的功率之比为1 2答案A解析对甲：E13BLv1，I1，F13BI1L，t1，P1F1v1，Q1IRt1，解得F1，I1，P1，Q1；对乙：E23BLv2，I2，F23BI2L，t2，P2F2v2，Q2IRt2，解得F2，I2，P2，Q2，故得，。5(2012嘉兴模拟)如图所示，两块水平放置的金属板距离为d，用导线、开关K与一个n匝的线圈连接，线圈置于方向竖直向上的均匀变化的磁场B中两板间放一台小型压力传感器，压力传感器上表面绝缘，在其上表面静止放置一个质量为m、 电荷量为q的带正电小球K没有闭合时传感器有示数，K闭合时传感器示数变为原来的一半则线圈中磁场B的变化情况和磁通量变化率分别为()A正在增强，B正在增强，C正在减弱，D正在减弱，答案B解析根据K闭合时传感器示数变为原来的一半，推出带正电小球受电场力向上，即上极板带负电，下极板带正电，线圈感应电动势的方向从上极板经线圈流向下极板，根据安培定则知感应磁场的方向向下，与原磁场方向相反，又由楞次定律得线圈中磁场正在增强；对小球受力分析得q，其中感应电动势En，代入得，故B正确6(2012郑州模拟)一矩形线圈位于一随时间t变化的匀强磁场内，设磁场方向垂直线圈所在的平面(纸面)向里为正，如图甲所示，磁感应强度B随t的变化规律如图乙所示以i表示线圈中的感应电流，以图甲中线圈上箭头所示方向的电流为正，则以下的it图中正确的是()答案A解析在01s内，磁感应强度B均匀增大，根据楞次定律和法拉第电磁感应定律可判断 ，产生的感应电流大小恒定，方向为逆时针，BC错误；在45s内，磁感应强度B不变，闭合电路磁通量不变化，无感应电流，D错误，A正确7(2012杭州模拟)如图所示水平光滑的平行金属导轨，左端接有电阻R，匀强磁场B竖直向下分布在导轨所在空间内，质量一定的金属棒PQ垂直于导轨放置今使棒以一定的初速度v0向右运动，当其通过位置a，b时，速率分别为va，vb，到位置c时棒刚好静止设导轨与棒的电阻均不计，a，b与b，c的间距相等，则金属棒在由ab与bc的两个过程中下列说法中正确的是()A金属棒运动的加速度相等B通过金属棒横截面的电量相等C回路中产生的电能Eabab答案BD解析由FBIL，I，Fma可得a，由于速度在减小，故加速度在减小，A项错，D项正确；由qIt，I，En可得q，由于两个过程磁通量的变化量相同，故通过金属棒横截面的电量相等，B项正确；由克服安培力做的功等于产生的电能，即WFL，由于安培力越来越小，故第二个过程克服安培力做的功小于第一个过程，因此C项错误8(2012太原模拟)如图，边长为2l的正方形虚线框内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一个边长为l的正方形导线框所在平面与磁场方向垂直，导线框和虚线框的对角线共线从t0开始，使导线框从图示位置开始以恒定速度沿对角线方向进入磁场，直到整个导线框离开磁场区域用I表示导线框中的感应电流，取逆时针方向为正，则下列表示It关系的图线中，大致正确的是()答案D解析从t0开始，线框的位移从0到l，导线框切割磁感线的有效长度线性增加，感应电流也线性增加；线框的位移从l到2l，导线框完全进入磁场，无感应电流；线框的位移从2l到3l，导线框切割磁感线的有效长度线性减小，感应电流也线性减小，D正确9(2012大连模拟)两平行金属导轨倾斜放置，与水平面夹角为30，导轨间距为0.2m，其电阻不计，磁场方向垂直于导轨所在平面向下，磁感应强度B0.5T，导体ab与cd电阻均为0.1，重均为0.1N.现用沿平行导轨斜向上的力向上推动导体cd，使之匀速上升(与导轨接触良好，两导体没有相碰)，此时，ab恰好静止不动，那么cd上升时，ab与cd始终保持平行下列说法正确的是()Acd受到的推力大小为0.1NBcd向上的速度为0.5m/sC在2s内，回路中产生的焦耳热是0.1JD在2s内，推力的功率始终为1W答案AC解析ab静止不动 ，mgsinBIl，I0.5A. cd匀速上升，FmgsinBIl0.1N，A对；电流I，可解得v1m/s，B错； 在2s内，回路中产生的焦耳热QI22Rt0.1J，C对；在2s内，推力的功率PFv0.1W，D错10(2012合肥模拟)一个刚性矩形铜制线圈从高处自由下落，进入一水平的匀强磁场区域，然后穿出磁场区域继续下落，如右图所示，则()A若线圈进入磁场过程是匀速运动，则离开磁场过程一定是匀速运动B若线圈进入磁场过程是加速运动，则离开磁场过程一定是加速运动C若线圈进入磁场过程是减速运动，则离开磁场过程一定是减速运动D若线圈进入磁场过程是减速运动，则离开磁场过程一定是加速运动答案C解析由于磁场区域宽度大于线框宽度，故线框进入磁场过程中若匀速运动，则mg0，全部进入后加速向下运动，穿出时mg, 故做减速运动，选项A错误；若线框进入磁场时加速，全部进入后仍然加速，穿出时重力与安培力关系不能确定，选项B错误；线框减速进入磁场，则mg，全部进入后加速运动，穿出磁场时mgar2，线圈的圆心都处于磁场的中心轴线上若磁场的磁感应强度B随时间均匀减弱，已知k，则在任一时刻两个线圈中的感应电动势之比为_；磁场由B均匀减到零的过程中，通过两个线圈导线横截面的电荷量之比为_答案解析由法拉第电磁感应定律ES，半径分别为r1和r2的两线圈中感应电动势之比为.由qIttt，通过线圈r1的电荷量q1a2.通过线圈r2的电荷量q2r，又根据电阻定律知线圈r1和r2的电阻比.磁场由B均匀减到零的过程中，通过两个线圈导线横截面的电荷量之比为.三、论述计算题(共4小题，共42分解答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)14(10分)(2012长春模拟)如图所示，正方形线框abcd放在光滑绝缘的水平面上，其质量m0.5kg、电阻R0.5、边长L0.5m.M，N分别为线框ad，bc边的中点图示两个虚线区域内分别有竖直向下和竖直向上的匀强磁场，磁感应强度均为B1T，PQ为其分界线线框从图示位置以初速度v02m/s向右滑动，当MN与PQ重合时，线框的瞬时速度方向仍然向右，求：(1)线框由图示位置运动到MN与PQ重合的过程中磁通量的变化量；(2)线框运动过程中最大加速度的大小答案(1)0.25Wb(2)8m/s2解析(1)MN与PQ重合时，穿过线框的磁通量为零，故磁通量的变化量为BSBL20.25Wb(2)cd边刚过PQ的瞬间， 线框中的感应电动势E2BLv0210.52V2V感应电流的大小为I4A线框所受安培力的大小为F2BIL2140.5N4N线框加速度的大小为a8m/s215(10分)(2012北京西城模拟)如图所示，矩形单匝导线框abcd竖直放置，其下方有一磁感应强度为B的有界匀强磁场区域，该区域的上边界PP水平，并与线框的ab边平行，磁场方向与线框平面垂直已知线框ab边长为L1，ad边长为L2，线框质量为m，总电阻为R.现无初速地释放线框，在下落过程中线框所在平面始终与磁场垂直，且ab边始终与PP平行，重力加速度为g.若线框恰好匀速进入磁场，求：(1)dc边刚进入磁场时，线框受安培力的大小F；(2)dc边刚进入磁场时，线框速度的大小v；(3)在线框从开始下落到ab边刚进入磁场的过程中，重力做的功W.答案(1)mg(2)(3)mgL2解析(1)由于线框匀速进入磁场，所以线框进入磁场时受安培力的大小Fmg(2)线框dc边刚进入磁场时感应电动势EBL1v感应电流Idc边受安培力的大小FBIL1又Fmg解得线框速度的大小v(3)在线框从开始下落到dc边刚进入磁场的过程中，重力做功W1根据动能定理得W1mv2在线框从dc边刚进入磁场到ab边刚进入磁场的过程中，重力做功W2W2mgL2所以WW1W2mgL216(11分)(2012嘉兴模拟)如图甲所示，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L0.30m.导轨电阻忽略不计，其间接有固定电阻R0.40.导轨上停放一质量为m0.10kg、电阻r0.20的金属杆ab，整个装置处于磁感应强度B0.50T的匀强磁场中，磁场方向竖直向下利用一外力F沿水平方向拉金属杆ab，使之由静止开始做匀加速直线运动，电压传感器可将R两端的电压U即时采集并输入电路，并获得U 随时间t的关系如图乙所示求：(1)金属杆加速度的大小；(2)第2s末外力的瞬时功率答案(1)1.0m/s2(2)0.35 W解析(1)设金属杆的运动速度为v，则感应电动势EBLv通过电阻R的电流I电阻R两端的电压UIR由图乙可得Ukt，k0.10V/s解得vt金属杆做匀加速运动，加速度a1.0m/s2(2)在2s末，F安BIL0.075N设外力大小为F2，由F2F安ma解得F20.175N故2s末时F的瞬时功率PF2v2F2at0.35W 17(11分)(2012信息卷)如图甲所示，两根足够长的光滑直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为的绝缘斜面上，两导轨间距为L.M、P两点间接有阻值为R的电阻一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下导轨和金属杆的电阻可忽略用与导轨平行且向上的恒定拉力F作用在金属杆上，金属杆ab沿导轨向上运动，最终将做匀速运动当改变拉力F的大小时，相对应的匀速运动速度v也会改变，v和F的关系如图乙所示(1)金属杆