高中物理測試五

1、測試題五本卷分第卷( 選擇題 ) 和第卷 ( 非選擇題 ) 兩部分滿分100 分，考試時間90 分鐘第卷 ( 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磁鐵在整個運(yùn)動過程中，圓環(huán)中電流方向不變c磁鐵的中心通過環(huán)

2、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(yùn)動時，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場力總是阻礙其相對運(yùn)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(yùn)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

3、大， d 項正確2(2011 北京海淀模擬 ) 如圖所示，矩形導(dǎo)線框abcd 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，導(dǎo)線框的ab邊與直導(dǎo)線平行若直導(dǎo)線的電流增n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 ()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)及安培力導(dǎo)線框abcd 處于通電直導(dǎo)線mn電流的磁場中，由右手定則可得導(dǎo)線框abcd 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

4、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abcd 的感應(yīng)電流為逆時針方向， bc 邊與 ad 邊， ab 邊與 cd 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ab，邊安培力水平向左， 大小為cd，由于ab邊離導(dǎo)線較近，f cdfmn磁感應(yīng)強(qiáng)度大，可得fab fcd ；bc 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、 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，

5、d1、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d1、 d2 的亮度相同b剛閉合s 的瞬間，燈泡d2 比燈泡d1 亮c閉合s，待電路達(dá)到穩(wěn)定后，d1 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，d1 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，剛閉合 s 的瞬間， 燈泡d1、d2 串聯(lián)，亮度相同，選項a 對， b 錯；閉合s 待電路達(dá)到穩(wěn)定后，燈泡d1 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)

6、到穩(wěn)定后，再將s 斷開， d2 立即熄滅，由于有l(wèi) 作用， d1 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(yùn)動已知a 環(huán)中電流沿順時針方向則()a b環(huán)中電流沿順時針方向b b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

7、， 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(yùn)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的輸入端 c、d 之間用導(dǎo)線相連，p是在 mn的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)面垂直的變化磁場，發(fā)現(xiàn)在t 1 至t 2 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 t 1 至 t 2 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

8、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 t 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)、電阻均勻的正方形導(dǎo)體框abcd，現(xiàn)將導(dǎo)體框分別朝兩個方向以v0、3v0 速度勻速拉出磁場，則導(dǎo)體框從兩個方向移出磁場的過程中()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)定律可得 qblv2l b2l3v故 b 錯誤；

9、兩種情況下電源4rv 4r ，因此導(dǎo)體框中產(chǎn)生的焦耳熱不同，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4r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；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，回路總電阻為，br從上往下看逆時針勻速轉(zhuǎn)動銅盤的角速度為 . 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bl2b回路中電流大小恒定，且等于2rc回路中電流方向不變，且從b 導(dǎo)線流進(jìn)燈泡，

10、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 bcbl2 解析 銅盤在轉(zhuǎn)動的過程中產(chǎn)生恒定的電流i 2r，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 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v0 向右運(yùn)動，當(dāng)其

11、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 ()a回路中產(chǎn)生的內(nèi)能不相等b棒運(yùn)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、 bc間距相等，故從 a 到b 安培力做的功大于從b 到c 安培力做功，故a 正確， c 錯誤再根據(jù)平均感應(yīng)電動勢 e tbs， ite r

12、 it得 qbs，故rd正確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 n ，即磁通量變化率越大，感應(yīng)電動勢、 t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，選項圖線斜率越大產(chǎn)生 b 正確10如

13、圖所示， 在平行于水平地面的勻強(qiáng)磁場上方有三個線圈，從相同的高度由靜止開始同時釋放，三個線圈都是相同的金屬材料制成的邊長一樣的正方形，a 線圈有一個缺口，b、 c線圈閉合，但b 線圈的導(dǎo)線比c線圈的粗，則 ()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、線圈在進(jìn)入磁場的過程中，受安培力與重力作用，滿足：b cb2 l2vma 密4 s 電4lmgrmlrsb2lsv所以 4 密 lsg 4 電 4 密 lsab2v4 密 g4 電 4 密 ab

14、2va g16 密 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)入相同的磁場， b、 c線圈同時落地， d 選項正確第卷 ( 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 s410 22匝的線圈，放在勻強(qiáng)磁場中，磁場方向m，匝數(shù) n100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/s8v 解析 由圖象可得，在開始2 秒內(nèi)bt 2t/s ，則tbst 0.08wb/s ；在第3

15、 秒末 e nt 8v.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，為一能繞o在框架上滑動的導(dǎo)體棒，之間連一個電阻，導(dǎo)體框架與導(dǎo)體電阻均ocoar不計，若要使 oc能以角速度 勻速轉(zhuǎn)動，則外力做功的功率是_ 答案 b2l4 24r 解析 1e2b2l4 2由 ebl l 及 p 外 p 電 可解得： p 外 4r.2r13 (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r 1 和 r 2，且 r 1ar 2，

16、線圈的圓心都處于磁場的中心軸線上若磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度b隨時間均勻減弱，已知bt k，則在任一時刻兩個線圈中的感應(yīng)電動勢之比為_；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_ 答案 a2a2r2r r221 解析 由法拉第電磁感應(yīng)定律e b s，半徑分別為 r 1 和 r 2 的兩線圈中感應(yīng)tt112et ，通過線圈1 的電荷量1電動勢之比為 e s a2. 由qi tttre2s2r2rrrq 1b22b2r1 r1 a. 通過線圈 r 2 的電荷量 q2r2r2 r 2，又根據(jù)電阻定律知線圈r 1和 r 2 的電阻比r1l 1r 1rlr. 磁場由 b均勻減到零的過程中

17、， 通過兩個線圈導(dǎo)線橫截面的電荷量222q1a2之比為 .qr r221三、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，半徑為r，導(dǎo)線的電阻率為 ，m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外若絲線所能承受最大拉力ftm

18、2mg，求：從 t 0 時刻起，經(jīng)過多長時間絲線會被拉斷？ 答案 2mgk2sr 2 解析 設(shè)金屬圈受重力、拉力t 和安培力f的作用處于靜止?fàn)顟B(tài)，則t ，mgffmg f又 f 2bire金屬圈中的感應(yīng)電流i r由法拉第電磁感應(yīng)定律得ebr 2t，tt 22 r金屬圈的電阻r s又 bkt ， ftm 2mg2mg由以上各式求得t k2sr215 (10 分 ) 如圖所示，光滑的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、電阻也為r的金屬棒ab恰能放在導(dǎo)軌之上，并與m

19、導(dǎo)軌接觸良好，給棒施加一個水平向右的瞬間作用力棒就沿軌道以初速度v0 開始向右滑行求：(1) 開始運(yùn)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？(2) 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？blv199 2 答案 (1)02blv0(2) 400mv02r 解析 (1)開始運(yùn)動時，棒中的感應(yīng)電動勢：0e blve blv0棒中的瞬時電流： i 2r 2rr 1棒兩端的瞬時電壓： ur re 2blv012112992(2) 由能量守恒定律知， 閉合電路在此過程產(chǎn)生的焦耳熱：q總 2mv0 2m( 10v0) 200mv0棒中產(chǎn)生的焦耳熱為

20、：1992q qmv總4000216 (11 分) 如圖所示，為某一裝置的俯視圖，、為豎直放置的很長的平行金屬薄pq mn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v0 水平向左射入兩板間，問：(1) 金屬棒ab 應(yīng)朝什么方向運(yùn)動，以多大的速度運(yùn)動，可以使帶電粒子做勻速直線運(yùn)動？(2) 若金屬棒運(yùn)動突然停止，帶電粒子在磁場中繼續(xù)運(yùn)動，從這時刻開始位移第一次達(dá)mv0到 qb時的時間間隔是多少？( 磁場區(qū)域足夠大 )左 v0m 答案 (1)(2) 3qb 解析 (1)設(shè)電荷為正電荷，

21、電荷做勻速直線運(yùn)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(yùn)動，設(shè)其速度為v，則有： u blv， l 為兩板間距依題意： qe qv0b， e ul，解得v v0若為負(fù)電荷，上述結(jié)論不變(2) ab突然停止運(yùn)動，兩板間電場消失，電荷在b中勻速圓周運(yùn)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，t m則： t 6 3qb17 (11分)(2011 鄭州模擬) 相距l(xiāng) 1.5m的足夠長金屬導(dǎo)軌豎直放置，質(zhì)量為m11kg 的金屬棒 ab 和質(zhì)量為 m20.27kg 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 0.75 ，兩棒總電阻為 1.8 ，導(dǎo)軌電阻不