高中物理 期中綜合檢測(cè) 新人教版選修

1、期中綜合檢測(cè) (時(shí)間：90分鐘滿(mǎn)分：100分)一、選擇題(本題共10小題，每小題4分，共40分)1與x軸夾角為30的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，如圖1所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的金屬桿在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)始終與xOy平面垂直(圖中小圓為其截面)，以下哪些情況一定能在桿中獲得方向相同、大小為BLv的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)()圖1桿以2v速率向x方向運(yùn)動(dòng)桿以速率v垂直磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)桿以速率v沿y方向運(yùn)動(dòng)桿以速率v沿y方向運(yùn)動(dòng)A和 B和 C和 D和2兩個(gè)閉合的金屬環(huán)穿在一根光滑的絕緣桿上，如圖2所示，當(dāng)條形磁鐵的S極自右向左插向圓環(huán)時(shí)，環(huán)的運(yùn)動(dòng)情況是()圖2A兩環(huán)同時(shí)向左移動(dòng)，間距增大B兩環(huán)同時(shí)向左移動(dòng)，間距變小C兩環(huán)同時(shí)向右移動(dòng)

2、，間距變小D兩環(huán)同時(shí)向左移動(dòng)，間距不變3如圖3所示，MSNO為同一根導(dǎo)線(xiàn)制成的光滑導(dǎo)線(xiàn)框，豎直放置在水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，OC為一可繞O軸始終在軌道上滑動(dòng)的導(dǎo)體棒，當(dāng)OC從M點(diǎn)無(wú)初速度釋放后，下列說(shuō)法中正確的是()圖3A由于無(wú)摩擦存在，導(dǎo)體棒OC可以在軌道上往復(fù)運(yùn)動(dòng)下去B導(dǎo)體棒OC的擺動(dòng)幅度越來(lái)越小，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能C導(dǎo)體棒OC在擺動(dòng)中總受到阻礙它運(yùn)動(dòng)的磁場(chǎng)力D導(dǎo)體棒OC只有在擺動(dòng)加快時(shí)才受到阻礙它運(yùn)動(dòng)的磁場(chǎng)力4一無(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)體薄板寬為l，板面與z軸垂直，板的長(zhǎng)度方向沿y軸，板的兩側(cè)與一個(gè)電壓表相接，如圖4所示，整個(gè)系統(tǒng)放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的均勻磁場(chǎng)中，B的方向沿z軸正方向如果電壓表與導(dǎo)體平板均以

3、速度v向y軸正方向移動(dòng)，則電壓表指示的電壓值為()圖4A0 B.vBl CvBl D2vBl5如圖5甲所示，光滑導(dǎo)體框架abcd水平放置，質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒PQ平行于bc放在ab、cd上，且正好卡在垂直于軌道平面的四枚光滑小釘之間，回路總電路為R，整個(gè)裝置放在垂直于框架平面的變化的磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化情況如圖乙所示(規(guī)定磁感應(yīng)強(qiáng)度方向向上為正)，則在時(shí)間0t內(nèi)，關(guān)于回路內(nèi)的感應(yīng)電流I及小釘對(duì)PQ的彈力FN，下列說(shuō)法中正確的是()圖5AI的大小是恒定的 BI的方向是變化的CFN的大小是恒定的 DFN的方向是變化的6鐵路上使用一種電磁裝置向控制中心傳輸信號(hào)，以確定火車(chē)的位置有一種

4、磁鐵能產(chǎn)生勻強(qiáng)磁場(chǎng)，被安裝在火車(chē)首節(jié)車(chē)廂下面，如圖6所示(俯視圖)，當(dāng)它經(jīng)過(guò)安裝在兩鐵軌之間的線(xiàn)圈時(shí)，便會(huì)產(chǎn)生一種電信號(hào)被控制中心接收到當(dāng)火車(chē)以恒定的速度v通過(guò)線(xiàn)圈時(shí)，下面四個(gè)選項(xiàng)中的圖象能正確表示線(xiàn)圈兩端的電壓隨時(shí)間變化的關(guān)系是()圖67如圖7所示，線(xiàn)圈的自感系數(shù)L和電容器的電容C都很小(如：L1 mH，C200 pF)，此電路的作用是()圖7A阻直流、通交流，輸出交流B阻交流、通直流、輸出直流C阻低頻、通高頻、輸出高頻交流D阻高頻、通低頻、輸出低頻交流和直流8有一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形導(dǎo)線(xiàn)框，質(zhì)量為m，由高度H處自由下落，如圖8所示，其下邊ab進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域后，線(xiàn)圈開(kāi)始減速運(yùn)動(dòng)，直到其上邊cd

5、剛好穿出磁場(chǎng)時(shí)，速度減為ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度的一半，此勻強(qiáng)磁場(chǎng)的寬度也是L，線(xiàn)框在穿過(guò)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的過(guò)程中產(chǎn)生的電熱是()圖8A2mgL B2mgLmgHC2mgLmgH D2mgLmgH9如圖9所示，兩光滑平行導(dǎo)軌水平放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌所在的平面向里，金屬棒ab可沿導(dǎo)軌自由滑動(dòng)，導(dǎo)軌一端跨接一個(gè)定值電阻R，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，現(xiàn)將金屬棒沿導(dǎo)軌由靜止向右拉若保持拉力恒定，當(dāng)速度為v時(shí)，加速度為a1，最終以速度2v做勻速運(yùn)動(dòng)；若保持拉力的功率恒定，當(dāng)速度為v時(shí)，加速度為a2，最終也以速度2v做勻速運(yùn)動(dòng)，則()圖9Aa2a1 Ba22a1Ca23a1 Da24a110在生產(chǎn)實(shí)際中，有些高壓直

6、流電路含有自感系數(shù)很大的線(xiàn)圈，當(dāng)電路中的開(kāi)關(guān)S由閉合到斷開(kāi)時(shí)，線(xiàn)圈中產(chǎn)生很高的自感電動(dòng)勢(shì)，使開(kāi)關(guān)S處產(chǎn)生電弧，危及操作人員的人身安全為了避免電弧的產(chǎn)生，可在線(xiàn)圈處并聯(lián)一個(gè)元件，如圖所示的方案中可行的是()二、填空題(本題共2小題，每小題6分，共12分)11如圖10所示，兩水平放置的金屬板相距為d，用導(dǎo)線(xiàn)與一個(gè)n匝線(xiàn)圈連接，線(xiàn)圈置于方向豎直向上的變化磁場(chǎng)中若金屬板間有一質(zhì)量m、帶電荷量q的微粒恰好處于平衡狀態(tài)，則磁場(chǎng)的變化情況是_，磁通量的變化率為_(kāi)圖1012由于國(guó)際空間站的運(yùn)行軌道上各處的地磁場(chǎng)強(qiáng)弱及方向均有所不同，所以在運(yùn)行過(guò)程中，穿過(guò)其外殼地磁場(chǎng)的磁通量將不斷變化，這樣將會(huì)導(dǎo)致_產(chǎn)生，從而

7、消耗空間站的能量為了減少這類(lèi)損耗，國(guó)際空間站的外殼材料的電阻率應(yīng)盡可能選用_(填“大”或“小”)一些的三、計(jì)算題(本題共4小題，共48分)13(10分)如圖11所示，電阻為r0的金屬棒OA以O(shè)為軸可以在電阻為4r0的圓環(huán)上滑動(dòng)，外電阻R1R24r0，其他電阻不計(jì)如果OA棒以某一角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)電阻R1的電功率最小值為P0，求OA棒勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度圖1114(12分)兩根光滑的長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌MN、MN平行置于同一水平面內(nèi)，導(dǎo)軌間距為l，電阻不計(jì)，M、M處接有如圖12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(zhǎng)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(qiáng)度為B、方向

8、豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中ab在外力作用下向右勻速運(yùn)動(dòng)且與導(dǎo)軌保持良好接觸，在ab運(yùn)動(dòng)距離為s的過(guò)程中，整個(gè)回路中產(chǎn)生的焦耳熱為Q.求：圖12(1)ab運(yùn)動(dòng)速度v的大??；(2)電容器所帶的電荷量q.15(10分)光滑平行金屬導(dǎo)軌長(zhǎng)L2.0 m，兩條導(dǎo)軌之間的距離d0.10 m，它們所在的平面與水平方向之間的夾角30，導(dǎo)軌上端接一個(gè)阻值為R0.80 的電阻，其他電阻不計(jì)導(dǎo)軌放在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.4 T，有一金屬棒ab其質(zhì)量m500 g，垂直放在導(dǎo)軌的最上端，如圖13所示當(dāng)ab從最上端由靜止開(kāi)始滑下，直到滑離軌道時(shí)，電阻R上放出的熱量Q1 J，g10 m/s2，求ab在下滑的過(guò)程中，

9、通過(guò)R上的最大電流圖1316(16分)如圖14所示，abcd為靜止于水平面上寬度為L(zhǎng)、長(zhǎng)度很長(zhǎng)的U形金屬滑軌，bc邊接有電阻R，其他部分電阻不計(jì)ef為一可在滑軌平面上滑動(dòng)、質(zhì)量為m的均勻金屬棒現(xiàn)金屬棒通過(guò)一水平細(xì)繩跨過(guò)定滑輪，連接一質(zhì)量為M的重物，一勻強(qiáng)磁場(chǎng)B垂直滑軌平面重物從靜止開(kāi)始下落，不考慮滑輪的質(zhì)量，且金屬棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中均保持與bc邊平行忽略所有摩擦力則：圖14(1)當(dāng)金屬棒做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，其速率是多少？(忽略bc邊對(duì)金屬棒的作用力)(2)若重物從靜止開(kāi)始至勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)下落的總高度為h，求這一過(guò)程中電阻R上產(chǎn)生的熱量期中綜合檢測(cè) 答案1D根據(jù)EBLvsin 可知四種情況下產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)均

10、為BLv，再由右手定則判斷四種情況下電流的方向，符合題意的是D.2B由楞次定律可知，兩金屬環(huán)將向左運(yùn)動(dòng)，來(lái)阻礙穿過(guò)它們的磁通量的增加另外，兩金屬環(huán)中會(huì)產(chǎn)生同方向的感應(yīng)電流，因此它們還會(huì)因相互吸引而靠近3BC導(dǎo)體棒OC在擺動(dòng)時(shí)，OCSN組成的閉合回路的磁通量不斷變化，回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，使導(dǎo)體棒擺動(dòng)時(shí)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，故A錯(cuò)誤，B正確；無(wú)論導(dǎo)體棒向哪個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，安培力總是阻礙其運(yùn)動(dòng)，故C正確，D錯(cuò)誤4A整個(gè)金屬板在切割磁感線(xiàn)，相當(dāng)于是個(gè)邊長(zhǎng)為l的導(dǎo)線(xiàn)在切割磁感線(xiàn)，而連接電壓表的邊也在切割磁感線(xiàn)，這兩個(gè)邊是并聯(lián)關(guān)系，整個(gè)回路中電流為零，所以電壓表測(cè)得的數(shù)值為0.5AD由ES，恒定，所以回路中感應(yīng)

11、電動(dòng)勢(shì)E恒定，I的大小和方向均恒定，A正確，B錯(cuò)誤；水平方向，導(dǎo)體棒PQ受力平衡，由FNF安BIl可知，F(xiàn)N將隨B的大小和方向的變化而變化，故C錯(cuò)誤，D正確6C當(dāng)火車(chē)下面的磁場(chǎng)剛接觸線(xiàn)圈時(shí)，線(xiàn)圈中有一邊切割磁感線(xiàn)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為EBlv；當(dāng)磁場(chǎng)完全進(jìn)入時(shí)，穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量不發(fā)生變化，無(wú)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；當(dāng)磁場(chǎng)要離開(kāi)線(xiàn)圈時(shí)，線(xiàn)圈中又有另一邊在切割磁感線(xiàn)，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)EBlv.根據(jù)右手定則判斷知，兩段時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向相反故選項(xiàng)C正確7D因自感系數(shù)L很小，所以對(duì)低頻成分的阻礙作用很小，這樣直流和低頻成分能順利通過(guò)線(xiàn)圈，電容器并聯(lián)在電路中，起旁路作用，因電容C很小，對(duì)低頻成分的阻礙作用很大，

12、而對(duì)部分通過(guò)線(xiàn)圈的高頻成分阻礙作用很小，被它旁路，最終輸出的是低頻交流和直流8C線(xiàn)圈穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中，由動(dòng)能定理2mgLWFm()2mv2，而v22gH；則產(chǎn)生的電熱為QWF2mgLmgH.9C第一種模式拉動(dòng)時(shí)，設(shè)拉力為F，由于最終速度為2v，即勻速，有FBI1L，I1，所以F，當(dāng)速度是v時(shí)ab棒所受安培力為F1.同理可得F1，此時(shí)的加速度為a1.由牛頓第二定律得FF1ma1.聯(lián)立以上各式得a1.第二種模式拉動(dòng)時(shí)，設(shè)外力的恒定功率為P，最終的速度也是2v，由能量關(guān)系可知PIR.速度為v時(shí)，ab棒所受的外力為F2，有PF2v，此時(shí)的加速度為a2，ab棒所受的安培力仍為F1，根據(jù)牛頓第二定律得F2

13、F1ma2，聯(lián)立有關(guān)方程可以解得a2，所以有a23a1.10D在D選項(xiàng)中，S閉合，二極管不導(dǎo)通，線(xiàn)圈中有由小到大的電流，穩(wěn)定后電流保持不變；斷開(kāi)S，二極管與線(xiàn)圈L構(gòu)成回路，二極管處于導(dǎo)通狀態(tài)，可避免開(kāi)關(guān)S處產(chǎn)生電弧11均勻減弱解析微粒處于平衡狀態(tài)表明電場(chǎng)穩(wěn)定，電壓穩(wěn)定，故B應(yīng)均勻變化，又由楞次定律知，B應(yīng)減弱由qmg又由UEn得.12渦流大解析穿過(guò)空間站外殼的磁通量發(fā)生變化，金屬材料的外殼中將自成回路，產(chǎn)生感應(yīng)電流為了降低這個(gè)損耗，應(yīng)讓產(chǎn)生的感應(yīng)電流越小越好，也就是說(shuō)，材料的電阻率越大越好第一個(gè)空可填“渦流”或“電磁感應(yīng)”；第二個(gè)空填“大”13.解析OA棒轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為EBL2，等效電路如

14、圖所示，棒轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，R1的功率變化，當(dāng)棒的A端處于環(huán)的最上端時(shí)，環(huán)的電阻最大，此時(shí)r1r22r0，總電阻為Rr04r0，R1的最小功率為P02R1，解得.14(1)(2)解析(1)設(shè)ab上產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E，回路中電流為I，ab運(yùn)動(dòng)距離s，所用的時(shí)間為t，則有EBlvIvQI2(4R)t由上述方程得v(2)設(shè)電容器兩極板間的電勢(shì)差為U，則有UIR電容器所帶電荷量qCU解得q150.174 A解析棒ab在導(dǎo)軌的最上端由靜止下滑的過(guò)程中，開(kāi)始一段時(shí)間內(nèi)，速度逐漸增大，回路產(chǎn)生的感應(yīng)電流也逐漸增大，ab所受安培力逐漸增大，ab所受的的合力逐漸減小，加速度也逐漸減小可能出現(xiàn)兩種情況，一種情況是ab棒離

15、開(kāi)導(dǎo)軌前，加速度已減為0，這時(shí)以最大速度勻速下滑；另一種情況是ab棒離開(kāi)導(dǎo)軌時(shí)，ab仍然有加速度根據(jù)題中條件，無(wú)法判定ab離開(kāi)導(dǎo)軌時(shí)，是否已經(jīng)達(dá)到勻速下滑的過(guò)程但無(wú)論哪種情況，ab離開(kāi)導(dǎo)軌時(shí)的速度，一定是運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大速度，求解運(yùn)動(dòng)過(guò)程不太清楚的問(wèn)題，用能量守恒比較方便設(shè)ab棒離開(kāi)導(dǎo)軌時(shí)的速度為vm，由能量守恒定律得mgLsin mvQ，上式表明，ab在下滑過(guò)程中，重力勢(shì)能的減少量，等于ab離開(kāi)導(dǎo)軌時(shí)的動(dòng)能和全過(guò)程中產(chǎn)生的熱量的總和，由上式可得vm m/s 4 m/s最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)EmBdvm，B是B垂直ab棒運(yùn)動(dòng)速度方向上的分量，由題圖可知BBcos 30，EmBdvmBdvmcos 300.40.14 V0.139 V最大電流Im A0.174 A.16(1)(2)解析視重物M與金屬棒m為一系統(tǒng)，使系統(tǒng)