高中物理人教版2本冊總復(fù)習(xí)總復(fù)習(xí) 單元測評(一)

單元測評(一)電磁感應(yīng)(時間：90分鐘滿分：100分)第Ⅰ卷(選擇題，共48分)一、選擇題(本題有12小題，每小題4分，共48分．)1．下列現(xiàn)象中，屬于電磁感應(yīng)現(xiàn)象的是()A．小磁針在通電導(dǎo)線附近發(fā)生偏轉(zhuǎn)B．通電線圈在磁場中轉(zhuǎn)動C．因閉合線圈在磁場中運動而產(chǎn)生的電流D．磁鐵吸引小磁針解析：電磁感應(yīng)是指“磁生電”的現(xiàn)象，而小磁針和通電線圈在磁場中轉(zhuǎn)動，反映了磁場力的性質(zhì)，所以A、B、D項不是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，C項是電磁感應(yīng)現(xiàn)象．答案：C2.如圖所示，開始時矩形線框與勻強磁場的方向垂直，且一半在磁場內(nèi)，一半在磁場外，若要使線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流，下列辦法中不可行的是()A．將線框向左拉出磁場B．以ab邊為軸轉(zhuǎn)動(小于90°)C．以ad邊為軸轉(zhuǎn)動(小于60°)D．以bc邊為軸轉(zhuǎn)動(小于60°)解析：將線框向左拉出磁場的過程中，線框的bc部分做切割磁感線運動，或者說穿過線框的磁通量減少，所以線框中將產(chǎn)生感應(yīng)電流．當(dāng)線框以ab邊為軸轉(zhuǎn)動時，線框的cd邊的右半段在做切割磁感線運動，或者說穿過線框的磁通量在發(fā)生變化，所以線框中將產(chǎn)生感應(yīng)電流．當(dāng)線框以ad邊為軸轉(zhuǎn)動(小于60°)時，穿過線框的磁通量在減小，所以在這個過程中線框中會產(chǎn)生感應(yīng)電流．如果轉(zhuǎn)過的角度超過60°(60°～300°)，bc邊將進入無磁場區(qū)，那么線框中將不產(chǎn)生感應(yīng)電流．當(dāng)線框以bc邊為軸轉(zhuǎn)動時，如果轉(zhuǎn)動的角度小于60°，則穿過線框的磁通量始終保持不變(其值為磁感應(yīng)強度與矩形線框面積的一半的乘積)．答案：D3.如圖所示，通電螺線管水平固定，OO′為其軸線，a、b、c三點在該軸線上，在這三點處各放一個完全相同的小圓環(huán)，且各圓環(huán)平面垂直于OO′軸．則關(guān)于這三點的磁感應(yīng)強度Ba、Bb、Bc的大小關(guān)系及穿過三個小圓環(huán)的磁通量Φa、Φb、Φc的大小關(guān)系，下列判斷正確的是()A．Ba＝Bb＝Bc，Φa＝Φb＝ΦcB．Ba＞Bb＞Bc，Φa＜Φb＜ΦcC．Ba＞Bb＞Bc，Φa＞Φb＞ΦcD．Ba＞Bb＞Bc，Φa＝Φb＝Φc解析：根據(jù)通電螺線管產(chǎn)生的磁場特點可知Ba＞Bb＞Bc，由Φ＝BS可得Φa＞Φb＞Φc，故C項正確．答案：C4.如圖所示，一均勻的扁平條形磁鐵的軸線與圓形線圈在同一平面內(nèi)，磁鐵中心與圓心重合，為了在磁鐵開始運動時在線圈中得到逆時針方向的感應(yīng)電流，磁鐵的運動方式應(yīng)是()A．N極向紙內(nèi)，S極向紙外，使磁鐵繞O點轉(zhuǎn)動B．N極向紙外，S極向紙內(nèi)，使磁鐵繞O點轉(zhuǎn)動C．磁鐵在線圈平面內(nèi)順時針轉(zhuǎn)動D．磁鐵在線圈平面內(nèi)逆時針轉(zhuǎn)動解析：當(dāng)N極向紙內(nèi)、S極向紙外轉(zhuǎn)動時，穿過線圈的磁場由無到有并向里，感應(yīng)電流的磁場應(yīng)向外，電流方向為逆時針，A選項正確；當(dāng)N極向紙外、S極向紙內(nèi)轉(zhuǎn)動時，穿過線圈的磁場向外并增加，電流方向為順時針，B選項錯誤；當(dāng)磁鐵在線圈平面內(nèi)繞O點轉(zhuǎn)動時，穿過線圈的磁通量始終為零，因而不產(chǎn)生感應(yīng)電流，C、D選項錯誤．答案：A5．穿過閉合回路的磁通量Φ隨時間t變化的圖象分別如圖所示，下列關(guān)于回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的論述，正確的是()①②③④A．圖①中回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢恒定不變B．圖②中回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢一直在變大C．圖③中回路在0～t1時間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢小于在t1～t2時間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢D．圖④中回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢先變小再變大解析：圖④中磁通量的變化率先變小后變大，因此，回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢先變小再變大．答案：D6．(多選題)變壓器的鐵芯是利用薄硅鋼片疊壓而成的，而不是采用一整塊硅鋼，這是因為()A．增大渦流，提高變壓器的效率B．減小渦流，提高變壓器的效率C．增大鐵芯中的電阻，以產(chǎn)生更多的熱量D．增大鐵芯中的電阻，以減小發(fā)熱量解析：不使用整塊硅鋼而是采用很薄的硅鋼片，這樣做的目的是增大鐵芯中的電阻，阻斷渦流回路，來減少電能轉(zhuǎn)化成鐵芯的內(nèi)能，提高效率是防止渦流而采取的措施．本題正確選項是BD.答案：BD7．(多選題)如圖所示，電阻不計的平行金屬導(dǎo)軌固定在一絕緣斜面上，兩相同的金屬導(dǎo)體棒a、b垂直于導(dǎo)軌靜止放置，且與導(dǎo)軌接觸良好，勻強磁場垂直穿過導(dǎo)軌平面．現(xiàn)用一平行于導(dǎo)軌的恒力F作用在a的中點，使其向上運動．若b始終保持靜止，則它所受摩擦力可能()A．變?yōu)? B．先減小后不變C．等于F D．先增大再減小解析：導(dǎo)體棒a在恒力F作用下加速運動，最后勻速運動，閉合回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，導(dǎo)體棒b受到安培力方向應(yīng)沿斜面向上，且逐漸增大，最后不變．由力平衡可知，導(dǎo)體棒b受到的摩擦力先沿斜面向上逐漸減小，最后不變，所以選項A、B正確，選項C、D錯誤．答案：AB8．如圖所示，兩條平行虛線之間存在勻強磁場，虛線間的距離為l，磁場方向垂直紙面向里，abcd是位于紙面內(nèi)的梯形線圈，ad與bc間的距離也為l，t＝0時刻，bc邊與磁場區(qū)域左邊界重合．現(xiàn)令線圈以向右的恒定速度v沿垂直于磁場區(qū)域邊界的方向穿過磁場區(qū)域，取沿a→b→c→d→a方向的感應(yīng)電流為正，則在線圈穿越磁場區(qū)域的過程中，感應(yīng)電流I隨時間t的變化的圖線是圖中的()ABCD解析：0～eq\f(l,v)段，由右手定則判斷感應(yīng)電流方向為a→d→c→b→a，大小逐漸增大；eq\f(l,v)～eq\f(2l,v)段，由右手定則判斷感應(yīng)電流方向為a→b→c→d→a，大小逐漸增大，故B選項正確．答案：B9．(多選題)如圖所示，水平放置的平行金屬導(dǎo)軌左邊接有電阻R，軌道所在處有豎直向下的勻強磁場，金屬棒ab橫跨導(dǎo)軌，它在外力的作用下向右勻速運動，速度為v.若將金屬棒的運動速度變?yōu)?v，(除R外，其余電阻不計，導(dǎo)軌光滑)則()A．作用在ab上的外力應(yīng)增大到原來的2倍B．感應(yīng)電動勢將增大為原來的4倍C．感應(yīng)電流的功率將增大為原來的2倍D．外力的功率將增大為原來的4倍解析：由平衡條件可知，F(xiàn)＝eq\f(B2L2,R)v，可見，將金屬棒的運動速度變?yōu)?v時，作用在ab上的外力應(yīng)增大到原來的2倍，外力的功率將增大為原來的4倍．答案：AD10．(多選題)如圖所示，E為電池，L是電阻可忽略不計、自感系數(shù)足夠大的線圈，D1、D2是兩個規(guī)格相同且額定電壓足夠大的燈泡，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．剛閉合開關(guān)S的瞬間，通過D1、D2的電流大小相等B．剛閉合開關(guān)S的瞬間，通過D1、D2的電流大小不相等C．閉合開關(guān)S待電路達到穩(wěn)定，D2熄滅，D1比原來更亮D．閉合開關(guān)S待電路達到穩(wěn)定，再將S斷開的瞬間，D2立即熄滅，D1閃亮一下再熄滅解析：由于線圈的電阻可忽略不計、自感系數(shù)足夠大，在開關(guān)S閉合的瞬間線圈的阻礙作用很大，線圈中的電流為零，所以通過D1、D2的電流大小相等，A項正確、B項錯誤；閉合開關(guān)S待電路達到穩(wěn)定時線圈短路，D1中電流為零，回路電阻減小，D2比原來更亮，C項錯誤；閉合開關(guān)S待電路達到穩(wěn)定，再將S斷開瞬間，D2立即熄滅，線圈和D1形成回路，D1閃亮一下再熄滅，D項正確．答案：AD11.如圖所示，矩形線圈放置在水平薄木板上，有兩塊相同的蹄形磁鐵，四個磁極之間的距離相等，當(dāng)兩塊磁鐵勻速向右通過線圈時，線圈仍靜止不動，那么線圈受到木板的摩擦力方向是()A．先向左，后向右B．先向左、后向右、再向左C．一直向右D．一直向左解析：當(dāng)兩塊磁鐵勻速向右通過線圈時，線圈內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流，線圈受到的安培力阻礙線圈相對磁鐵的向左運動，故線圈有相對木板向右運動的趨勢，故受到的靜摩擦力總是向左．選項D正確，A、B、C項錯誤．答案：D12.光滑曲面與豎直平面的交線是拋物線，如圖所示，拋物線的方程為y＝x2，其下半部處在一個水平方向的勻強磁場中，磁場的上邊界是y＝a的直線(如圖中的虛線所示)．一個小金屬塊從拋物線上y＝b(b>a)處以速度v沿拋物線下滑，假設(shè)曲面足夠長，則金屬塊在曲面上滑動的過程中產(chǎn)生的焦耳熱總量是()A．mgb \f(1,2)mv2C．mg(b－a) D．mg(b－a)＋eq\f(1,2)mv2解析：金屬塊進出磁場時，會產(chǎn)生渦流，部分機械能轉(zhuǎn)化成焦耳熱，所能達到的最高位置越來越低，當(dāng)最高位置y＝a時，由于金屬塊中的磁通量不再發(fā)生變化，金屬塊中不再產(chǎn)生渦流，機械能也不再損失，金屬塊會在磁場中往復(fù)運動，此時的機械能為mga，整個過程中減少的機械能為mg(b－a)＋eq\f(1,2)mv2，全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以D項正確．答案：D第Ⅱ卷(非選擇題，共52分)二、實驗題(本題有2小題，共14分．請按題目要求作答)13．(6分)如圖所示，在一根較長的鐵釘上，用漆包線繞兩個線圈A和B.將線圈B的兩端與漆包線CD相連，使CD平放在靜止的小磁針的正上方，與小磁針平行．試判斷合上開關(guān)的瞬間，小磁針N極的偏轉(zhuǎn)情況？線圈A中電流穩(wěn)定后，小磁針又怎樣偏轉(zhuǎn)？解析：在開關(guān)合上的瞬間，線圈A內(nèi)有了由小變大的電流，根據(jù)安培定則可判斷出此時線圈A在鐵釘內(nèi)產(chǎn)生了一個由小變大的向右的磁場．由楞次定律可知，線圈B內(nèi)感應(yīng)電流的磁場應(yīng)該阻礙鐵釘內(nèi)的磁場在線圈B內(nèi)的磁通量的增加，即線圈B內(nèi)感應(yīng)電流的磁場方向是向左的．由安培定則可判斷出線圈B內(nèi)感應(yīng)電流流經(jīng)CD時的方向是由C到D.再由安培定則可以知道直導(dǎo)線CD內(nèi)電流所產(chǎn)生的磁場在其正下方垂直于紙面向里，因此，小磁針N極應(yīng)該向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn)．線圈A內(nèi)電流穩(wěn)定后，CD內(nèi)不再有感應(yīng)電流，所以，小磁針又回到原來位置．答案：在開關(guān)合上的瞬間，小磁針的N極向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn)．(3分)當(dāng)線圈A內(nèi)的電流穩(wěn)定以后，小磁針又回到原來的位置(3分)14．(8分)如圖所示為“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實驗裝置，部分導(dǎo)線已連接．(1)用筆畫線代替導(dǎo)線將圖中未完成的電路連接好．(2)如果在閉合電鍵時發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針向右偏了一下，那么閉合電鍵后，將原線圈迅速插入副線圈的過程中，電流計指針將向________偏；原線圈插入副線圈后，將滑動變阻器滑片迅速向右移動時，電流計指針將向________偏．答案：(1)如圖所示．(4分)(2)右(2分)左(2分)三、計算題(本題有3小題，共38分．解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)15．(10分)勻強磁場的磁感應(yīng)強度B＝T，矩形線圈abcd的面積S＝0.5m2，共10匝，開始B與S(1)當(dāng)線圈繞ab邊轉(zhuǎn)過60°時，線圈的磁通量以及此過程中磁通量的改變量為多少？(2)當(dāng)線圈繞dc邊轉(zhuǎn)過60°時，求線圈中的磁通量以及此過程中磁通量的改變量．解析：(1)當(dāng)線圈繞ab轉(zhuǎn)過60°時，Φ＝BS⊥＝BScos60°＝××eq\f(1,2)Wb＝Wb(此時的S⊥正好全部處在磁場中)．在此過程中S⊥沒變，穿過線圈的磁感線條數(shù)沒變，故磁通量變化量ΔΦ＝0.(5分)(2)當(dāng)線圈繞dc邊轉(zhuǎn)過60°時，Φ＝BS⊥，此時沒有磁場穿過S⊥，所以Φ＝0；不轉(zhuǎn)時Φ1＝B·eq\f(S,2)＝Wb，轉(zhuǎn)動后Φ2＝0，ΔΦ＝Φ2－Φ1＝－Wb，故磁通量改變了Wb.(5分)答案：(1)0(2)Wb16．(14分)兩根光滑的長直金屬導(dǎo)軌MN、M′N′平行置于同一水平面內(nèi)，導(dǎo)軌間距為l，電阻不計，M、M′處接有如圖20所示的電路，電路中各電阻的阻值均為R，電容器的電容為C.長度也為l、阻值同為R的金屬棒ab垂直于導(dǎo)軌放置，導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強度為B、方向豎直向下的勻強磁場中．a(chǎn)b在外力作用下向右勻速運動且與導(dǎo)軌保持良好接觸，在ab運動距離為x的過程中，整個回路中產(chǎn)生的焦耳熱為Q.求：(1)ab運動速度v的大??；(2)電容器所帶的電荷量q.解析(1)設(shè)ab上產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E，回路中的電流為I，ab運動距離為x，所用時間為t，則有E＝Blv(2分)I＝eq\f(E,4R)(2分)t＝eq\f(x,v)(2分)Q＝I2(4R)t(2分)由上述方程得v＝eq\f(4QR,B2l2x)(2分)(2)設(shè)電容器兩極板間的電勢差為U，則有U＝IR，電容器所帶電荷量q＝CU，(2分)解得q＝eq\f(CQR,Blx)(2分)答案：(1)eq\f(4QR,B2l2x)(2)eq\f(CQR,Blx)17．(14分)如圖所示，兩足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌豎直放置，相距為L，一理想電流表與兩導(dǎo)軌相連，勻強磁場與導(dǎo)軌平面垂直．一質(zhì)量為m、有效電阻為R的導(dǎo)體棒在距磁場上邊界h處靜止釋放．導(dǎo)體棒進入磁場后，流經(jīng)電流表的電流逐漸減小，最終穩(wěn)定為I.整個運動過程中，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好，且始終保持水平，不計導(dǎo)軌的電阻．求：(1)磁感應(yīng)強度的大小B；(2)電流穩(wěn)定后，導(dǎo)體棒運動速度的大小v；(3)流經(jīng)電流表電流的最大值Im.解析：(1)電流穩(wěn)定后，導(dǎo)體棒做勻速運動，受力平衡，有F安＝G，即BIL＝mg①(2分)解得B＝eq\f(mg,IL)②(2分)(2)由法拉第電磁