【走向高考】2012年高考物理總復(fù)習(xí)第9章綜合測試題

1、用心 愛心 專心 1 第九章綜合測試題 本卷分第I卷（選擇題）和第n卷（非選擇題）兩部分滿分 100 分，考試時間 90 分鐘. 第I卷（選擇題共 40 分） 一、選擇題（共 10 小題，每小題 4 分，共 40 分，在每小題給出的四個選項中，有的小 題只有一個選項符合題目要求， 有些小題有多個選項符合題目要求， 全部選對的得 4 分，選 不全的得 2 分，有選錯或不答的得 0 分） 1. 如圖所示，A為一固定的導(dǎo)體圓環(huán)， 條形磁鐵B從左側(cè)無窮遠(yuǎn)處沿圓環(huán)軸線移向圓環(huán), 穿過后移到右側(cè)無窮遠(yuǎn)處如果磁鐵的移動是勻速的，則 （ ） A. 磁鐵移近時受到圓環(huán)的斥力，離開時受到圓環(huán)的引力 B. 磁鐵在整

2、個運動過程中，圓環(huán)中電流方向不變 C. 磁鐵的中心通過環(huán)面時，圓環(huán)中電流為零 D. 若 A 為一固定的超導(dǎo)體圓環(huán)，磁鐵的中心通過超導(dǎo)體環(huán)面時，圓環(huán)中電流最大 答案ACD 解析磁鐵與圓環(huán)之間發(fā)生相對運動時，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場力總是阻礙其相對運 動，即“來拒去留”，磁鐵移近時受到圓環(huán)的斥力，離開時受到圓環(huán)的引力， A 項正確.磁 鐵的整個運動過程中，原磁場方向不變， 磁場先變強(qiáng)，后變?nèi)?，產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向必定發(fā) 生變化，B 項不正確，磁鐵的中心通過環(huán)面時，磁通量變化是零，圓環(huán)中電流為零， C 項正 確.若A為一固定的超導(dǎo)體圓環(huán)，在磁鐵中心到達(dá)環(huán)面前，感應(yīng)電動勢的方向不變，產(chǎn)生的 感應(yīng)電流與原來的感

3、應(yīng)電流疊加增強(qiáng)， 電流不斷增強(qiáng)，磁鐵的中心通過超導(dǎo)體環(huán)面時， 圓環(huán) 中電流最大，D 項正確. 2. （2011 北京海淀模擬）如圖所示，矩形導(dǎo)線框 abed與無限長通電直導(dǎo)線 MN在同一 平面內(nèi)，直導(dǎo)線中的電流方向由 M到N,導(dǎo)線框的ab邊與直導(dǎo)線平行.若直導(dǎo)線的電流增 大，導(dǎo)線框中將產(chǎn)生感應(yīng)電流， 導(dǎo)線框會受到安培力的作用， 則以下關(guān)于導(dǎo)線框受到的安培 力的判斷正確的是（ ） 用心 愛心 專心 2 A. 導(dǎo)線框有兩條邊所受安培力的方向相同 B. 導(dǎo)線框有兩條邊所受安培力的大小相同 C. 導(dǎo)線框所受的安培力的合力向左 D. 導(dǎo)線框所受的安培力的合力向右 答案BD 解析本題考查電磁感應(yīng)及安培力.

4、導(dǎo)線框 abed處于通電直導(dǎo)線 MNfe流的磁場中， 由右手定則可得導(dǎo)線框 abed處于垂直于紙面向里的磁場中，當(dāng)電流增加時，導(dǎo)線框中的磁 通量增強(qiáng)，由楞次定律可得感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場應(yīng)垂直于平面向外，所以導(dǎo)線框 abed的感 應(yīng)電流為逆時針方向，be邊與ad邊，ab邊與ed邊電流方向相反，由左手定則可得： ab邊 安培力水平向左，大小為Fab, ed邊安培力水平向左，大小為Fed,由于ab邊離導(dǎo)線MN較近， 磁感應(yīng)強(qiáng)度大，可得 FabFed ； be邊與ad邊上的安培力方向分別豎直向下和豎直向上，由于 這兩邊磁感線疏密情況相同， 這兩邊的安培力平衡， 可得導(dǎo)線框整體所受的合力方向水平向 右，B

5、 D 正確，A C 錯誤. 3. （2011 溫州模擬）如圖所示，E為電池，L是直流電阻可忽略不計、自感系數(shù)足夠大 的線圈，D、D2是兩個完全相同的燈泡， S 是控制電路的開關(guān)對于這個電路，下列說法正 確的是（ ） A. 剛閉合 S 的瞬間，燈泡 D、D2的亮度相同 B. 剛閉合 S 的瞬間，燈泡 D2比燈泡 D 亮 C. 閉合 S,待電路達(dá)到穩(wěn)定后， D 熄滅，D2比 S 剛閉合時亮 D. 閉合 S,待電路達(dá)到穩(wěn)定后，再將 S 斷開，D2立即熄滅，D 先更亮后逐漸變暗. 答案ACD 解析因為是直流電阻可忽略不計、 自感系數(shù)足夠大的線圈，岡憫合 S 的瞬間，燈泡 D、D2串聯(lián)，亮度相同，選項

6、A 對，B 錯；閉合 S 待電路達(dá)到穩(wěn)定后，燈泡 D 被L短路，電 路中電流更大，D2比 S 剛閉合時亮，選項 C 正確；而如要閉合 S,待電路達(dá)到穩(wěn)定后，再將 S 斷開，D2立即熄滅，由于有 L作用，D 先比 S 剛閉合時亮，后逐漸變暗，選項 D 正確. 4. （2011 濰坊模擬）如圖所示，實線圓環(huán)A、B是光滑絕緣水平面內(nèi)兩個固定的同心超 導(dǎo)環(huán)，兩環(huán)分別通上大小相等的電流后， 在環(huán)間環(huán)形區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生了相同方向的磁場， 在這個 磁場的共同“束縛”下， 帶電離子沿圖中虛線做順時針方向的圓周運動. 已知A環(huán)中電流沿 順時針方向.則（ ） 用心 愛心 專心 3 A. B環(huán)中電流沿順時針方向 B. B

7、 環(huán)中電流沿逆時針方向 C. 帶電離子帶正電 D. 帶電離子帶負(fù)電 答案BD 解析因為在AB環(huán)間環(huán)形區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生了相同方向的磁場，而 A環(huán)中電流沿順時針方 向，可以判斷 B環(huán)中電流應(yīng)為逆時針方向，選項 A 錯，B 對.同時可判斷 AB環(huán)間環(huán)形區(qū)域 內(nèi)磁場為垂直紙面向里， 一帶電粒子做順時針方向的圓周運動， 洛倫茲力指向圓心方向， 可 判斷該粒子帶負(fù)電，選項 C 錯，D 正確. 5. 如圖所示，Q是單匝金屬線圈，MN是一個螺線管，它的繞線方法沒有畫出， Q的輸出 端a、b和MN勺輸入端c、d之間用導(dǎo)線相連，P是在MN勺正下方水平放置的用細(xì)導(dǎo)線繞制 的軟彈簧線圈.若在 Q所處的空間加上與環(huán)面垂直的變

8、化磁場，發(fā)現(xiàn)在 tl至t2時間段內(nèi)彈 簧線圈處于收縮狀態(tài)，則所加磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化情況可能是 （ ） 答案D 解析在tl至t2時間段內(nèi)彈簧線圈處于收縮狀態(tài)，說明此段時間內(nèi)穿過線圈的磁通 量變大，即穿過線圈的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度變大， 則螺線管中電流變大， 單匝金屬線圈 Q產(chǎn)生 的感應(yīng)電動勢變大，所加磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率變大，即 B-1圖線的斜率變大，選項 D 正確. 6. 如圖所示，垂直紙面向外的正方形勻強(qiáng)磁場區(qū)域內(nèi)， 有一位于紙面內(nèi)、 電阻均勻的正 A B D 用心 愛心 專心 4 方形導(dǎo)體框abcd，現(xiàn)將導(dǎo)體框分別朝兩個方向以 Vo、3vo速度勻速拉出磁場，則導(dǎo)體框從兩 個方向移出磁場

9、的過程中（ ） A. 導(dǎo)體框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相同 B. 導(dǎo)體框中產(chǎn)生的焦耳熱相同用心 愛心 專心 5 C. 導(dǎo)體框 ab 邊兩端電勢差相同 D. 通過導(dǎo)體框截面的電量相同 答案AD 解析由楞次定律可知導(dǎo)體框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相同， A 正確；由電磁感應(yīng)定 BLv 2L BL3v 律可得 Q= = ,因此導(dǎo)體框中產(chǎn)生的焦耳熱不同， 故 B 錯誤；兩種情況下電源 4Rv 4R 的電動勢不相同，導(dǎo)體框ab邊兩端電勢差不同，C 錯誤；由q = 知，通過導(dǎo)體框截面的 電量與速度無關(guān)，D 正確. 7. 如圖所示是法拉第做成的世界上第一臺發(fā)電機(jī)模型的原理圖. 將銅盤放在磁場中， 讓 磁感線垂直穿過銅盤

10、；圖中 a、b導(dǎo)線與銅盤的中軸線處在同一平面內(nèi)；轉(zhuǎn)動銅盤，就可以 使閉合電路獲得電流.若圖中銅盤半徑為 L,勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B,回路總電阻為 R 從上往下看逆時針勻速轉(zhuǎn)動銅盤的角速度為 3.則下列說法正確的是（ ） A. 回路中有大小和方向做周期性變化的電流 C. 回路中電流方向不變，且從 b 導(dǎo)線流進(jìn)燈泡，再從 a 導(dǎo)線流向旋轉(zhuǎn)的銅盤 D. 若將勻強(qiáng)磁場改為仍然垂直穿過銅盤的按正弦規(guī)律變化的磁場，不轉(zhuǎn)動銅盤，燈泡 中也會有電流流過 答案BC 解析銅盤在轉(zhuǎn)動的過程中產(chǎn)生恒定的電流 1= BR，A 項錯 B 項對；由右手定則可 知銅盤在轉(zhuǎn)動的過程中產(chǎn)生恒定的電流從 b導(dǎo)線流進(jìn)燈泡，再從

11、a流向旋轉(zhuǎn)的銅盤，C 項正 確；若將勻強(qiáng)磁場改為仍然垂直穿過銅盤的按正規(guī)律變化的磁場， 不轉(zhuǎn)動銅盤時閉合回路磁 通量不發(fā)生變化，燈泡中沒有電流流過， D 項錯誤. 8. 如圖所示，水平光滑的平行金屬導(dǎo)軌，左端接有電阻 R,勻強(qiáng)磁場B豎直向下分布在 導(dǎo)軌所在的空間內(nèi)，質(zhì)量一定的金屬棒 PQ垂直導(dǎo)軌放置今使棒以一定的初速度 vo向右運 動，當(dāng)其通過位置 a、b時，速率分別為 va、vb，到位置c時棒剛好靜止，設(shè)導(dǎo)軌與棒的電 阻均不計，a到b與b到c的間距相等，則金屬棒在由a到b和由b到c的兩個過程中（ ） B.回路中電流大小恒定，且等于 BL2 用心 愛心 專心 6 A. 回路中產(chǎn)生的內(nèi)能不相等

12、B. 棒運動的加速度相等 C. 安培力做功相等 D. 通過棒橫截面積的電量相等 答案AD 解析棒由a到b再到c過程中，速度逐漸減小.根據(jù)E= Blv , E減小，故I減小.再 根據(jù)F= BIl，安培力減小，根據(jù) F= ma加速度減小，B 錯誤.由于ab、be間距相等，故 從a到b安培力做的功大于從 b到e安培力做功，故 A 正確，C 錯誤.再根據(jù)平均感應(yīng)電動 B A S BA S , . 勢 E =-= , I = = I A t 得 q= ，故 D 正確. A t A t R R 9. (2011 濟(jì)南模擬)電吉他是利用電磁感應(yīng)原理工作的一種樂器.如圖甲所示為電吉 他拾音器的原理圖，在金屬弦

13、的下方有一個連接到放大器的螺線管. 一條形磁鐵固定在管內(nèi)， 當(dāng)撥動金屬弦后，螺線管內(nèi)就會產(chǎn)生感應(yīng)電流， 經(jīng)一系列轉(zhuǎn)化后可將電信號轉(zhuǎn)為聲信號. 若 由于金屬弦的振動，螺線管內(nèi)的磁通量隨時間的變化如圖乙所示， 則對應(yīng)感應(yīng)電流的變化為 ( ) 答案B 解析由法拉第電磁感應(yīng)定律可知， E= nA，即磁通量變化率越大，感應(yīng)電動勢、 感應(yīng)電流也就越大.分析螺線管內(nèi)的磁通量隨時間的變化關(guān)系圖線可知, 的感應(yīng)電流越大，斜率為零，感應(yīng)電流也為零，對比各選項可知，選項 B 正確. 圖線斜率越大產(chǎn)生 用心 愛心 專心 7 10. 如圖所示，在平行于水平地面的勻強(qiáng)磁場上方有三個線圈, 始同時釋放，三個線圈都是相同的金

14、屬材料制成的邊長一樣的正方形, B C線圈閉合，但 B線圈的導(dǎo)線比 C線圈的粗，貝 U ( ) 囚 0 迢 從相同的高度由靜止開 A線圈有一個缺口, 用心 愛心 專心 8 第n卷（非選擇題共 60 分） 二、填空題（共 3 小題，每小題 6 分，共 18 分.把答案直接填在橫線上 ） 11. （6 分）一個面積S= 4X 10 2吊吊，匝數(shù)n= 100 匝的線圈，放在勻強(qiáng)磁場中，磁場方向 垂直平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小隨時間變化規(guī)律如圖所示， 在開始 2 秒內(nèi)穿過線圈的磁通量的 變化率等于 _ ，在第 3 秒末感應(yīng)電動勢大小為 _ 答案0.08Wb/s 8V 解析由圖象可得，在開始 2 秒內(nèi)十B=

15、 2T/s，則十f = 普丄 0.08Wb/s ;在第 3 秒 A. 三個線圈同時落地 B. A 線圈最先落地 C. A 線圈最后落地 D. B、C線圈同時落地 答案BD 解析由于A線圈上有缺口， A中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，不受安培力的阻礙作用，所以 A 線圈先落地，B 正確. B C線圈在進(jìn)入磁場的過程中，受安培力與重力作用，滿足: BL2V 4L =ma ir p 密L S R= p 電-S mr 所以 4p BLSV 密 LSg = 4 p 密 LSa 4p, BV , 4p 密 g = 4 p 密 a 4 p a= g 16p密p電由于B C線圈起始下落高度相同，材料相同，所以 a相同，進(jìn)入

16、相 同的磁場，B、C線圈同時落地, D選項正確. 末E= n =8V. 用心 愛心 專心 9 12. （6 分）如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B的勻強(qiáng)磁場中，有半徑為 r的光滑圓形導(dǎo)體框 架，0C為一能繞0在框架上滑動的導(dǎo)體棒， Oa之間連一個電阻 R導(dǎo)體框架與導(dǎo)體電阻均 不計，若要使OC能以角速度3勻速轉(zhuǎn)動，則外力做功的功率是 _ .用心 愛心 專心 10 13. （6 分）（2011 北京東城模擬）如圖所示，某空間存在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場， 分布在半徑為a的圓柱形區(qū)域內(nèi)，兩個材料、粗細(xì)（遠(yuǎn)小于線圈半徑）均相同的單匝線圈， 半 徑分別為1和2，且r 1ar2，線圈的圓心都處于磁場的中心軸線上

17、.若磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度 B隨時間均勻減弱， 已知 B tk磁場由B均勻減到零的過程中，通過兩個線圈導(dǎo)線橫截面的電荷量之比為 2 2 a a 2 2 1 2 解析由法拉第電磁感應(yīng)定律E= =晉 S,半徑分別為1和2的兩線圈中感應(yīng) 答 B2L4W 2 4R 解 1 由 E= BLx 2 L及戸外=P電=首可解得: P外= B2L4 2 4R 答 E 電動勢之比為E- 匕 Sa E s;=r 由 q=1 t=R t =* t = ，通過線圈1的電荷量q1 R B R- n a2.通過線圈2的電荷量q2= =4B n2,又根據(jù)電阻定律知線圈 用心 愛心 專心 11 R l 1 r 1 和2的電阻比盲丁荷

18、磁場由B均勻減到零的過程中，通過兩個線圈導(dǎo)線橫截面的電荷量 2 之比為 9 =-. q2 1 2 三、論述計算題（共 4 小題，共 42 分.解答應(yīng)寫出必要的文字說明、 方程式和重要演算 步驟，只寫出最后答案不能得分，有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位 ） 14. （10 分）如圖甲所示，用粗細(xì)均勻的導(dǎo)線制成的一只圓形金屬圈，現(xiàn)被一根絕緣絲 線懸掛在豎直平面內(nèi)處于靜止?fàn)顟B(tài)， 已知金屬圈的質(zhì)量為 m半徑為，導(dǎo)線的電阻率為 P, 截面積為 S.金屬圈的上半部分處在一方向垂直圈面向里的有界勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 隨時間t的變化滿足B= kt（k為常量），如圖乙所示.金屬圈下半部分在磁場

19、外.若絲線所用心 愛心 專心 12 能承受最大拉力 FTm= 2mg求：從t = 0 時刻起，經(jīng)過多長時間絲線會被拉斷? 2mgp 又 F= 2Blr 金屬圈中的感應(yīng)電流I=R 由法拉第電磁感應(yīng)定律得 2 匚 A B n r =TT， At =A 2 金屬圈的電阻F= p誓 又 B= kt , FTm= 2mg 由以上各式求得t= U 形金屬導(dǎo)軌 MNN M水平的固定在豎直向上的勻強(qiáng)磁 場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B,導(dǎo)軌的寬度為L,其長度足夠長， M、M之間接有一個阻值為 R的 電阻，其余部分電阻不計一質(zhì)量為 m電阻也為R的金屬棒ab恰能放在導(dǎo)軌之上，并與 導(dǎo)軌接觸良好，給棒施加一個水平向右的瞬間作

20、用力.棒就沿軌道以初速度 行.求: (1) 開始運動時，棒中的瞬時電流 i和棒兩端的瞬時電壓 u分別為多大？ 當(dāng)棒的速度由V0減小到V0/10 的過程中，棒中產(chǎn)生的焦耳熱 Q是多少? 答案紫2BL4090mV 解析(1)開始運動時，棒中的感應(yīng)電動勢： E= BLV0 一 E BLV0 解析設(shè)金屬圈受重力 mg 拉力FT和安培力F的作用處于靜止?fàn)顟B(tài)，則 FT= m葉F, 15. (10 分)如圖所示，光滑的 Vo開始向右滑 甲 乙 用心 愛心 專心 13 棒中的瞬時電流：i =用心 愛心 專心 14 R 1 棒兩端的瞬時電壓：u= E= -BLv, R 2 1 2 1 1 2 99 2 （2）由

21、能量守恒定律知，閉合電路在此過程產(chǎn)生的焦耳熱： Q,m、= -mw-= 200mw 1 99 2 棒中產(chǎn)生的焦耳熱為： Q= 2總=400mv 16. （11 分）如圖所示，為某一裝置的俯視圖， PQ MN為豎直放置的很長的平行金屬薄 板，兩板間有勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B,方向豎直向下，金屬棒 AB擱置在兩板上緣， 并與兩板垂直良好接觸，現(xiàn)有質(zhì)量為 m帶電荷量為q,其重力不計的粒子，以初速度 vo水 平向左射入兩板間，問： （1） 金屬棒 AB應(yīng)朝什么方向運動， 以多大的速度運動， 可以使帶電粒子做勻速直線運 動？ （2） 若金屬棒運動突然停止，帶電粒子在磁場中繼續(xù)運動，從這時刻開始位移

22、第一次達(dá) 到到器器時的時間間隔是多少？（磁場區(qū)域足夠大） 答案左vo3nm 解析（1）設(shè)電荷為正電荷，電荷做勻速直線運動，則兩板間的電場力和洛倫茲力平 衡，則AB應(yīng)向左勻速運動，設(shè)其速度為 V,則有：U= BLv, L為兩板間距 依題意：qE= qvoB, E=學(xué)，解得 若為負(fù)電荷，上述結(jié)論不變. （2） AB突然停止運動，兩板間電場消失，電荷在 B中勻速圓周運動，依題意，由幾何關(guān) 系可知，電荷軌跡圓弧所對圓心角為 60, 17. （11 分）（2011 鄭州模擬）相距L= 1.5m 的足夠長金屬導(dǎo)軌豎直放置，質(zhì)量為 m = 1kg 的金屬棒ab和質(zhì)量為m= 0.27kg 的金屬棒cd均通過棒兩端的套環(huán)水平地套在金屬導(dǎo)軌 上，如圖（a）所示，虛線上方磁場方向垂直紙面向里，虛線下方磁場方向豎直向下，兩處磁 場磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同. ab棒光滑，cd棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為 卩=0.75，兩棒總電阻 則: T_ n m 6= 3qB X a sc x ft X M -沖 用心 愛心 專心 15 為 1.8 Q ,導(dǎo)軌電阻不計.ab棒在方向豎直向上，大小按圖 （b）所示規(guī)律變化的外力 F作用 下，從靜止開始，沿導(dǎo)軌勻加速運動，同時 cd