《【走向高考】2016届高三物理人教版一轮复习习题：综合测试题9.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【走向高考】2016届高三物理人教版一轮复习习题：综合测试题9.doc（11页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、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，第16题只有一项符合题目要求，第710题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。)1(2014大纲全国)很多相同的绝缘铜圆环沿竖直方向叠放，形成一很长的竖直圆筒。一条形磁铁沿圆筒的中心轴竖直放置，其下端与圆筒上端开口平齐。让条形磁铁从静止开始下落。条形磁铁在圆筒中的运动速率()A均匀增大B先增大，后减小C逐渐增大，趋于不变D先增大，再减小，最后不变答案C解析本题考查电磁感应现
2、象中的力学问题。解题关键要明确合力的变化，磁铁运动过程中受到重力和磁场力，mgF磁ma，随速度的增大，F磁增大，a减小，最后速度趋于不变，C正确，本题定性考查了磁场力的变化问题，要注意过程分析。2(2015江西上绕联考)如图所示，线圈两端与电阻和电容器相连构成闭合回路，在线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的S极朝下。在将磁铁的S极插入线圈的过程中()A通过电阻的感应电流的方向由a到b，线圈与磁铁相互排斥B通过电阻的感应电流的方向由b到a，线圈与磁铁相互排斥C电容器的B极板带正电，线圈与磁铁相互吸引D电容器的B极板带负电，线圈与磁铁相互排斥答案B解析由楞次定律可知，在将磁铁的S极插入线圈的过程
3、中，线圈中产生的感应电流形成的磁场阻碍磁铁的插入，通过电阻的感应电流的方向由b到a，线圈与磁铁相互排斥，选项B项正确，A、C错误；电容器的B极板带正电，选项D错误。3(2014广东肇庆一模)如图所示，水平放置的平行金属导轨MN和PQ之间接有定值电阻R，导体棒ab长为L且与导轨接触良好，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，现使导体棒ab匀速向右运动，下列说法正确的是()A导体棒ab两端的感应电动势越来越小B导体棒ab中的感应电流方向是abC导体棒ab所受安培力方向水平向右D导体棒ab所受合力做功为零答案D解析ab棒切割磁感线产生的感应电动势的大小EBLv，由于棒匀速运动，v不变，又因为B、L不变，
4、所以棒ab产生的感应电动势不变，A错误；根据右手定则可知，ab棒中的电流方向从b到a，B错误；根据左手定则判断知，棒ab所受安培力方向向左，C错误；棒ab做匀速运动，动能不变，根据动能定理可知合力做功为零，D正确。4(2014山西忻州四校联考)如图所示，匀强磁场的方向垂直纸面，规定向里的方向为正，在磁场中有一细金属圆环，线圈平面位于纸面内，现令磁感应强度B随时间t变化，先按图所示的Oa图线变化，后来又按bc和cd变化，令E1、E2、E3分别表示这三段变化过程中感应电动势的大小，I1、I2、I3分别表示对应的感应电流，则下列正确的是()AE1E2，I1沿逆时针方向，I2沿顺时针方向BE1E2，I
5、1沿顺时针方向，I2沿逆时针方向CE2E3，I2沿逆时针方向，I3沿顺时针方向DE2E3，I2沿逆时针方向，I3沿顺时针方向答案A解析根据ES，所以Bt线的斜率大小反映电动势大小，根据比较图线的斜率大小可看出E1I1，C错误；流过导体某横截面的电荷量qttt，由于磁通量变化量相同，电阻不变，所以通过导体横截面的电荷量不变，D正确。9(2015咸阳模拟)如图所示，两个同心金属环水平放置，半径分别为r和2r，两环间有磁感应强度大小为B、方向垂直环面向里的匀强磁场，在两环间连接有一个电容为C的电容器，a、b是电容器的两个极板。长为r的金属棒AB沿半径方向放置在两环间且与两环接触良好，并绕圆心以角速度
6、做逆时针方向(从垂直环面向里看)的匀速圆周运动。则下列说法正确的是()A金属棒中有从A到B的电流B电容器a极板带正电C电容器两端电压为D电容器所带电荷量为答案BC解析当金属棒沿逆时针方向匀速旋转时，没有感应电流，但会产生感应电动势，由右手定则可判断出金属棒B端电势高于A端，电容器a板带正电，A选项错误，B选项正确；金属棒旋转时产生的感应电动势为EBrBr，则电容器两端电压为，电容器所带电荷量为，C选项正确，D选项错误。10(2014湖北七市二模)半径为r带缺口的刚性金属圆环在纸面上固定放置，在圆环的缺口两端引出两根导线，分别与两块垂直于纸面固定放置的平行金属板连接，两板间距为d，如图甲所示，有
7、一变化的磁场垂直于纸面，规定垂直纸面向里的方向为正，变化规律如图乙所示。在t0时刻平行板之间的中心位置有一电荷量为q的粒子由静止释放，粒子的重力不计，平行板电容器的充、放电时间不计，取上板的电势为零。则以下说法中正确的是()A第2s内上极板为正极B第2s末粒子回到了原来位置C第2s末两极板之间的电场强度大小为(V/m)D第4s末粒子的电势能为(J)答案ACD解析第2s内，由楞次定律可知，金属板上极板带正电，金属板下极板带负电，A正确；在01s内粒子匀加速直线运动，而在12s内匀减速直线运动，2s末速度减小为零，则离开原来位置最远，B错误；若粒子带正电，则粒子所受电场力方向竖直向下而向下做匀加速
8、运动。两极板间的电场强度大小E，C正确；在34s内，带正电的粒子所受电场力方向竖直向上而向下做匀减速运动，4s末速度减小为零，同时回到了原来的位置，则电势能EpqqE，D正确。第卷(非选择题共60分)二、填空题(共3小题，每小题6分，共18分。把答案直接填在横线上)11(6分)(2014北京东城模拟)如图所示，两条平行金属导轨ab、cd置于磁感应强度B0.5T的匀强磁场中，两导轨间的距离l0.6m，导轨间连有电阻R。金属杆MN垂直置于导轨上，且与轨道接触良好，现使金属杆MN沿两条导轨向右匀速运动，产生的感应电动势为3V。由此可知，金属杆MN滑动的速度大小为_m/s；通过电阻R的电流方向为_(填
9、“aRc”或“cRa”)。答案10cRa解析金属杆切割磁感线产生的感应电动势大小EBlv，v10m/s，由右手定则知电阻R中的电流方向为cRa。12(6分)一个面积S4102m2，匝数n100匝的线圈，放在匀强磁场中，磁场方向垂直平面，磁感应强度的大小随时间变化规律如图所示，在开始2秒内穿过线圈的磁通量的变化率等于_，在第3秒末感应电动势大小为_。答案0.08Wb/s8V解析由图象可得，在开始2秒内2T/s，则0.08Wb/s；在第3秒末En8V。13(6分)如图所示的电路中，电容器的电容为C、带电荷量为q，线圈匝数为n、横截面积为S、电阻为r、线圈处于一个磁感应强度均匀减小的磁场中，磁感应强
10、度方向水平向右且与线圈平面垂直，电路中两个定值电阻的阻值分别为r和2r。则电容器_(上极板，下极板)带正电，磁感应强度随时间的变化率为_。答案下极板解析由题图可知，向右的磁场均匀减小，根据楞次定律，外电路r中的电流自右向左，所以电容器下极板带正电，由C得：电容器两端的电压即电源的路端电压U，又由闭合电路欧姆定律知：感应电动势E2U，根据法拉第电磁感应定律EnS，联立得：。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)(2014青岛模拟)如图甲所示，两相互平行的光滑金属导轨水
11、平放置，导轨间距L0.5m，左端接有电阻R3，竖直向下的磁场磁感应强度大小随坐标x的变化关系如图乙所示开始导体棒CD静止在导轨上的x0处，现给导体棒一水平向右的拉力，使导体棒以1m/s2的加速度沿x轴匀加速运动。已知导体棒质量为2kg，电阻为2，导体棒与导轨接触良好，其余电阻不计。求：(1)拉力随时间变化的关系式；(2)当导体棒运动到x4.5m处时撤掉拉力，此时导体棒两端的电压；此后电阻R上产生的热量。答案(1)2(2)8.1V5.4J解析经时间t导体棒运动的速度vat位移xat2产生的感应电动势为EBLv由乙图可知：B2x对导体棒由牛顿运动定律FBILma产生的感应电流I解得：F2(2)当x
12、4.5m时导体棒两端电压为U，UR解得：U8.1V撤力后由能的转化和守恒定律：Q总mv2QRQ总5.4J15(10分)如图所示，两根足够长的光滑平行直导轨AB、CD与水平面成角放置，两导轨间距为L，A、C两点间接有阻值为R的定值电阻。一根质量为m、长也为L的均匀直金属杆ef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，磁场方向垂直于导轨平面向上，导轨和金属杆接触良好，金属杆ef的电阻为r，其余部分电阻不计。现让ef杆由静止开始沿导轨下滑。(1)求ef杆下滑的最大速度vm。(2)已知ef杆由静止释放至达到最大速度的过程中，ef杆沿导轨下滑的距离为x，求此过程中定值电阻R产生
13、的焦耳热Q和在该过程中通过定值电阻R的电荷量q。答案(1)(2)(mgxsin)解析(1)对ef杆，由牛顿第二定律有mgsinBILma又I，所以有mgsinma当加速度a为零时，速度v达到最大，速度最大值vm。(2)根据能量守恒定律有mgxsinmvQ总由公式QI2Rt，可得又QRQrQ总解得QRQ总(mgxsin)由法拉第电磁感应定律有又由闭合电路的欧姆定律有解得qt。16(11分)(2014北京丰台一模)电磁感应现象是电磁学中最重大的发现之一，它揭示了电、磁现象之间的本质联系。电路中感应电动势的大小跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比，即En，这就是法拉第电磁感应定律。(1)如图所示，把
14、矩形线框abcd放在磁感应强度为B的匀强磁场里，线框平面跟磁感线垂直设线框可动部分ab的长度为L，它以速度v向右匀速运动。 请根据法拉第电磁感应定律推导出闭合电路的感应电动势EBLv。(2)两根足够长的光滑直金属导轨平行放置在倾角为的绝缘斜面上，两导轨间距为L。两导轨间接有阻值为R的电阻。一根质量为m的均匀直金属杆MN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匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上。导轨和金属杆的电阻可忽略。让金属杆MN由静止沿导轨开始下滑。求：当导体棒的速度为v(未达到最大速度)时，通过MN棒的电流大小和方向；导体棒运动的最大速度。答案(1)见解析(2)L，电流方向为
15、从N到Mvmax解析(1)在t时间内，ab棒向右移动的距离为vt，这个过程中线框的面积变化量是SLvt穿过闭合回路的磁通量的变化量是BSBLvt。根据法拉第电磁感应定律EnBLv(2)当导体棒的速度为v时，产生的感应电动势为EBLv回路中的电流大小为I由右手定则可知电流方向为从N到M导体棒在磁场中运动时，所受安培力大小为FBIL由左手定则可知，安培力方向沿斜面向上当导体棒的加速度为零时，速度最大即：mgsin可解得最大速度为vmax。17(11分)(2014广东湛江一模)如图所示，间距为L、电阻不计的足够长的双斜面型平行导轨，左导轨光滑，右导轨粗糙，左、右导轨分别与水平面成、角，分别有垂直于导
16、轨斜面向上的磁感应强度为B1、B2的匀强磁场，两处的磁场互不影响。质量为m、电阻均为r的导体ab、cd与两平行导轨垂直放置且接触良好。ab棒由静止释放，cd棒始终静止不动。求：(1)ab棒速度大小为v时通过cd的电流大小和cd棒受到的摩擦力大小。(2)ab棒匀速运动时速度大小及此时cd棒消耗的电功率。答案见解析解析(1)当导体棒ab的速度为v时，其切割磁感线产生的感应电动势大小为EB1Lv导体棒ab、cd串联，由全电路欧姆定律有I联立式解得流过导体棒cd的电流大小为I导体棒cd所受安培力为F1B1IL若mgsinF2，则摩擦力大小为Ff1mgsinF2mgsin若mgsinF2，则摩擦力大小为Ff2F2mgsinmgsin(2)设导体棒ab匀速运动时速度为v0，此时导体棒ab产生的感应电动势为E0B1Lv0流过导体棒的电流大小为I0导体棒ab所受安培力为F1B1I0L导体棒ab匀速运动，满足mgsinF10联立式，解得v0此时cd棒消耗的电功率为PIr