【走向高考】2016屆高三物理人教版一輪復(fù)習(xí)習(xí)題：綜合測(cè)試題9

1、第九章綜合測(cè)試題本卷分第卷(選擇題)和第卷(非選擇題)兩部分。滿分100分，考試時(shí)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(gè)選項(xiàng)中，第16題只有一項(xiàng)符合題目要求，第710題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。)1(2014·大綱全國(guó))很多相同的絕緣銅圓環(huán)沿豎直方向疊放，形成一很長(zhǎng)的豎直圓筒。一條形磁鐵沿圓筒的中心軸豎直放置，其下端與圓筒上端開(kāi)口平齊。讓條形磁鐵從靜止開(kāi)始下落。條形磁鐵在圓筒中的運(yùn)動(dòng)速率()A均勻增大B先增大，后減小C逐漸增大，趨于不變D先增大，再減小，最后不變答案C解析本題考

2、查電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的力學(xué)問(wèn)題。解題關(guān)鍵要明確合力的變化，磁鐵運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到重力和磁場(chǎng)力，mgF磁ma，隨速度的增大，F(xiàn)磁增大，a減小，最后速度趨于不變，C正確，本題定性考查了磁場(chǎng)力的變化問(wèn)題，要注意過(guò)程分析。2(2015·江西上繞聯(lián)考)如圖所示，線圈兩端與電阻和電容器相連構(gòu)成閉合回路，在線圈上方有一豎直放置的條形磁鐵，磁鐵的S極朝下。在將磁鐵的S極插入線圈的過(guò)程中()A通過(guò)電阻的感應(yīng)電流的方向由a到b，線圈與磁鐵相互排斥B通過(guò)電阻的感應(yīng)電流的方向由b到a，線圈與磁鐵相互排斥C電容器的B極板帶正電，線圈與磁鐵相互吸引D電容器的B極板帶負(fù)電，線圈與磁鐵相互排斥答案B解析由楞次定律可知，在將

3、磁鐵的S極插入線圈的過(guò)程中，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流形成的磁場(chǎng)阻礙磁鐵的插入，通過(guò)電阻的感應(yīng)電流的方向由b到a，線圈與磁鐵相互排斥，選項(xiàng)B項(xiàng)正確，A、C錯(cuò)誤；電容器的B極板帶正電，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。3(2014·廣東肇慶一模)如圖所示，水平放置的平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ之間接有定值電阻R，導(dǎo)體棒ab長(zhǎng)為L(zhǎng)且與導(dǎo)軌接觸良好，整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，現(xiàn)使導(dǎo)體棒ab勻速向右運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是()A導(dǎo)體棒ab兩端的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越來(lái)越小B導(dǎo)體棒ab中的感應(yīng)電流方向是abC導(dǎo)體棒ab所受安培力方向水平向右D導(dǎo)體棒ab所受合力做功為零答案D解析ab棒切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小EBLv，由于棒

4、勻速運(yùn)動(dòng)，v不變，又因?yàn)锽、L不變，所以棒ab產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不變，A錯(cuò)誤；根據(jù)右手定則可知，ab棒中的電流方向從b到a，B錯(cuò)誤；根據(jù)左手定則判斷知，棒ab所受安培力方向向左，C錯(cuò)誤；棒ab做勻速運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能不變，根據(jù)動(dòng)能定理可知合力做功為零，D正確。4(2014·山西忻州四校聯(lián)考)如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直紙面，規(guī)定向里的方向?yàn)檎?，在磁?chǎng)中有一細(xì)金屬圓環(huán)，線圈平面位于紙面內(nèi)，現(xiàn)令磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化，先按圖所示的Oa圖線變化，后來(lái)又按bc和cd變化，令E1、E2、E3分別表示這三段變化過(guò)程中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，I1、I2、I3分別表示對(duì)應(yīng)的感應(yīng)電流，則下列正確的是()AE1E2，

5、I1沿逆時(shí)針?lè)较?，I2沿順時(shí)針?lè)较駼E1E2，I1沿順時(shí)針?lè)较?，I2沿逆時(shí)針?lè)较駽E2E3，I2沿逆時(shí)針?lè)较?，I3沿順時(shí)針?lè)较駾E2E3，I2沿逆時(shí)針?lè)较?，I3沿順時(shí)針?lè)较虼鸢窤解析根據(jù)ES，所以Bt線的斜率大小反映電動(dòng)勢(shì)大小，根據(jù)比較圖線的斜率大小可看出E1<E2E3，根據(jù)楞次定律可判斷，I1沿逆時(shí)針?lè)较?，I2沿順時(shí)針?lè)较?，I3沿順時(shí)針?lè)较颍x項(xiàng)A正確。5如圖所示，金屬棒ab置于水平放置的U形光滑導(dǎo)軌上，在ef右側(cè)存在有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向下，在ef左側(cè)的無(wú)磁場(chǎng)區(qū)域cdef內(nèi)有一半徑很小的金屬圓環(huán)L，圓環(huán)與導(dǎo)軌在同一平面內(nèi)。當(dāng)金屬棒ab在水平恒力F作用下從磁場(chǎng)左邊界ef

6、處由靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)后，下列有關(guān)圓環(huán)的說(shuō)法正確的是()A圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生變大的感應(yīng)電流，圓環(huán)有收縮的趨勢(shì)B圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生變大的感應(yīng)電流，圓環(huán)有擴(kuò)張的趨勢(shì)C圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生變小的感應(yīng)電流，圓環(huán)有收縮的趨勢(shì)D圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生變小的感應(yīng)電流，圓環(huán)有擴(kuò)張的趨勢(shì)答案C解析根據(jù)右手定則，當(dāng)金屬棒ab在恒力F的作用下向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，abdc回路中會(huì)產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，則在圓環(huán)處產(chǎn)生垂直于紙面向外的磁場(chǎng)，隨著金屬棒向右加速運(yùn)動(dòng)，abdc回路中的感應(yīng)電流逐漸增大，穿過(guò)圓環(huán)的磁通量也逐漸增大，依據(jù)楞次定律可知，圓環(huán)將有收縮的趨勢(shì)以阻礙圓環(huán)磁通量的增大；abdc回路中的感應(yīng)電流IBlv/R，感應(yīng)電流的變化率，又由于金屬棒向右運(yùn)動(dòng)的加速

7、度a減小，所以感應(yīng)電流的變化率減小，圓環(huán)內(nèi)磁通量的變化率減小，所以在圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流不斷減小，選項(xiàng)C正確。6(2014·浙江杭州一模)如圖，一有界區(qū)域內(nèi)，存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，方向分別垂直于光滑水平桌面向下和向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)寬度均為L(zhǎng)?，F(xiàn)有一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形線框abcd，在外力作用下，保持ac垂直磁場(chǎng)邊緣，并以沿x軸正方向的速度水平勻速地通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，若以逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)殡娏髡较?，下圖中能反映線框中感應(yīng)電流變化規(guī)律的圖是()答案C解析在0時(shí)間內(nèi)，線框右邊開(kāi)始進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，由楞次定律可知，電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，為正值；線框有效切割長(zhǎng)度均勻增大，由EBLv可知，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)均勻增大，

8、感應(yīng)電流均勻增大；在時(shí)間內(nèi)，由楞次定律可知，電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，為正值；線框有效切割長(zhǎng)度均勻減小，由EBLv可知，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)均勻減小，感應(yīng)電流均勻減??；在時(shí)間內(nèi)，由楞次定律可知，電流方向?yàn)轫槙r(shí)針，為負(fù)值；線框兩邊都切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是進(jìn)入過(guò)程的2倍，線框有效切割長(zhǎng)度先均勻增大后均勻減小，由EBLv可知，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)先均勻增大后均勻減小，感應(yīng)電流也先均勻增大后均勻減小，感應(yīng)電流的最大值是0過(guò)程最大值的2倍；在時(shí)間內(nèi)，由楞次定律可知，電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，為正值；線框有效切割長(zhǎng)度先均勻增大后均勻減小，由EBLv可知，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)先均勻增大后均勻減小，感應(yīng)電流也先均勻增大后均勻減小。故C正

9、確。7(2014·江蘇單科)如圖所示，在線圈上端放置一盛有冷水的金屬杯，現(xiàn)接通交流電源，過(guò)了幾分鐘，杯內(nèi)的水沸騰起來(lái)。若要縮短上述加熱時(shí)間，下列措施可行的有()A增加線圈的匝數(shù)B提高交流電源的頻率C將金屬杯換為瓷杯D取走線圈中的鐵芯答案AB解析本題考查交變電流中渦流的產(chǎn)生。解題的關(guān)鍵是要弄清杯內(nèi)水沸騰的原因和決定的因素。交變電流在鐵芯中產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，金屬杯不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流而發(fā)熱，從而使杯內(nèi)水沸騰。增加線圈的匝數(shù)和提高交流電源的頻率都可以增大金屬杯產(chǎn)生的電流，可縮短加熱時(shí)間，選項(xiàng)A，B正確；將金屬杯換成瓷杯，變化磁場(chǎng)不能使它產(chǎn)生電流，也就不能使水加熱，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；取走線圈中的鐵芯，會(huì)減

10、小周圍的磁場(chǎng)，金屬杯產(chǎn)生的電流會(huì)減小，從而增加水沸騰的時(shí)間，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。8(2014·廣東揭陽(yáng)一模)將一條形磁鐵從相同位置插入到閉合線圈中的同一位置，第一次緩慢插入，第二次快速插入，兩次插入過(guò)程中不發(fā)生變化的物理量是()A磁通量的變化量B磁通量的變化率C感應(yīng)電流的大小D流過(guò)導(dǎo)體某橫截面的電荷量答案AD解析將一條形磁鐵從相同位置插入到閉合線圈中的同一位置，第一次緩慢插入線圈時(shí)，磁通量增加慢，第二次迅速插入線圈時(shí)，磁通量增加快，但磁通量變化量相同，A正確；根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律第二次線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大，則磁通量變化率也大，B錯(cuò)誤；根據(jù)歐姆定律可知第二次感應(yīng)電流大，即I2>I1

11、，C錯(cuò)誤；流過(guò)導(dǎo)體某橫截面的電荷量qttt，由于磁通量變化量相同，電阻不變，所以通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量不變，D正確。9(2015·咸陽(yáng)模擬)如圖所示，兩個(gè)同心金屬環(huán)水平放置，半徑分別為r和2r，兩環(huán)間有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直環(huán)面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在兩環(huán)間連接有一個(gè)電容為C的電容器，a、b是電容器的兩個(gè)極板。長(zhǎng)為r的金屬棒AB沿半徑方向放置在兩環(huán)間且與兩環(huán)接觸良好，并繞圓心以角速度做逆時(shí)針?lè)较?從垂直環(huán)面向里看)的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。則下列說(shuō)法正確的是()A金屬棒中有從A到B的電流B電容器a極板帶正電C電容器兩端電壓為D電容器所帶電荷量為答案BC解析當(dāng)金屬棒沿逆時(shí)針?lè)较騽蛩傩D(zhuǎn)時(shí)，沒(méi)有感

12、應(yīng)電流，但會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，由右手定則可判斷出金屬棒B端電勢(shì)高于A端，電容器a板帶正電，A選項(xiàng)錯(cuò)誤，B選項(xiàng)正確；金屬棒旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為EBrBr×，則電容器兩端電壓為，電容器所帶電荷量為，C選項(xiàng)正確，D選項(xiàng)錯(cuò)誤。10(2014·湖北七市二模)半徑為r帶缺口的剛性金屬圓環(huán)在紙面上固定放置，在圓環(huán)的缺口兩端引出兩根導(dǎo)線，分別與兩塊垂直于紙面固定放置的平行金屬板連接，兩板間距為d，如圖甲所示，有一變化的磁場(chǎng)垂直于紙面，規(guī)定垂直紙面向里的方向?yàn)檎?，變化?guī)律如圖乙所示。在t0時(shí)刻平行板之間的中心位置有一電荷量為q的粒子由靜止釋放，粒子的重力不計(jì)，平行板電容器的充、放電時(shí)間不計(jì)

13、，取上板的電勢(shì)為零。則以下說(shuō)法中正確的是()A第2s內(nèi)上極板為正極B第2s末粒子回到了原來(lái)位置C第2s末兩極板之間的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為(V/m)D第4s末粒子的電勢(shì)能為(J)答案ACD解析第2s內(nèi)，由楞次定律可知，金屬板上極板帶正電，金屬板下極板帶負(fù)電，A正確；在01s內(nèi)粒子勻加速直線運(yùn)動(dòng)，而在12s內(nèi)勻減速直線運(yùn)動(dòng)，2s末速度減小為零，則離開(kāi)原來(lái)位置最遠(yuǎn)，B錯(cuò)誤；若粒子帶正電，則粒子所受電場(chǎng)力方向豎直向下而向下做勻加速運(yùn)動(dòng)。兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度大小E·，C正確；在34s內(nèi)，帶正電的粒子所受電場(chǎng)力方向豎直向上而向下做勻減速運(yùn)動(dòng)，4s末速度減小為零，同時(shí)回到了原來(lái)的位置，則電勢(shì)能EpqqE，

14、D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)(2014·北京東城模擬)如圖所示，兩條平行金屬導(dǎo)軌ab、cd置于磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，兩導(dǎo)軌間的距離l0.6m，導(dǎo)軌間連有電阻R。金屬桿MN垂直置于導(dǎo)軌上，且與軌道接觸良好，現(xiàn)使金屬桿MN沿兩條導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為3V。由此可知，金屬桿MN滑動(dòng)的速度大小為_(kāi)m/s；通過(guò)電阻R的電流方向?yàn)開(kāi)(填“aRc”或“cRa”)。答案10cRa解析金屬桿切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小EBlv，v10m/s，由右手定則知電阻R中的電流方向?yàn)閏Ra。12(6分)

15、一個(gè)面積S4×102m2，匝數(shù)n100匝的線圈，放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小隨時(shí)間變化規(guī)律如圖所示，在開(kāi)始2秒內(nèi)穿過(guò)線圈的磁通量的變化率等于_，在第3秒末感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為_(kāi)。答案0.08Wb/s8V解析由圖象可得，在開(kāi)始2秒內(nèi)2T/s，則0.08Wb/s；在第3秒末En8V。13(6分)如圖所示的電路中，電容器的電容為C、帶電荷量為q，線圈匝數(shù)為n、橫截面積為S、電阻為r、線圈處于一個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻減小的磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向水平向右且與線圈平面垂直，電路中兩個(gè)定值電阻的阻值分別為r和2r。則電容器_(上極板，下極板)帶正電，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化率為_(kāi)。答案下

16、極板解析由題圖可知，向右的磁場(chǎng)均勻減小，根據(jù)楞次定律，外電路r中的電流自右向左，所以電容器下極板帶正電，由C得：電容器兩端的電壓即電源的路端電壓U，又由閉合電路歐姆定律知：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E2U，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律EnS，聯(lián)立得：。三、論述計(jì)算題(共4小題，共42分。解答應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要演算步驟，只寫(xiě)出最后答案不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位)14(10分)(2014·青島模擬)如圖甲所示，兩相互平行的光滑金屬導(dǎo)軌水平放置，導(dǎo)軌間距L0.5m，左端接有電阻R3，豎直向下的磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨坐標(biāo)x的變化關(guān)系如圖乙所示開(kāi)始導(dǎo)體棒CD靜止在導(dǎo)軌上的x

17、0處，現(xiàn)給導(dǎo)體棒一水平向右的拉力，使導(dǎo)體棒以1m/s2的加速度沿x軸勻加速運(yùn)動(dòng)。已知導(dǎo)體棒質(zhì)量為2kg，電阻為2，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好，其余電阻不計(jì)。求：(1)拉力隨時(shí)間變化的關(guān)系式；(2)當(dāng)導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)到x4.5m處時(shí)撤掉拉力，此時(shí)導(dǎo)體棒兩端的電壓；此后電阻R上產(chǎn)生的熱量。答案(1)2(2)8.1V5.4J解析經(jīng)時(shí)間t導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)的速度vat位移xat2產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為EBLv由乙圖可知：B2x對(duì)導(dǎo)體棒由牛頓運(yùn)動(dòng)定律FBILma產(chǎn)生的感應(yīng)電流I解得：F2(2)當(dāng)x4.5m時(shí)導(dǎo)體棒兩端電壓為U，UR解得：U8.1V撤力后由能的轉(zhuǎn)化和守恒定律：Q總mv2QRQ總5.4J15(10分)如圖所示，兩根

18、足夠長(zhǎng)的光滑平行直導(dǎo)軌AB、CD與水平面成角放置，兩導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，A、C兩點(diǎn)間接有阻值為R的定值電阻。一根質(zhì)量為m、長(zhǎng)也為L(zhǎng)的均勻直金屬桿ef放在兩導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直。整套裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面向上，導(dǎo)軌和金屬桿接觸良好，金屬桿ef的電阻為r，其余部分電阻不計(jì)?，F(xiàn)讓ef桿由靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌下滑。(1)求ef桿下滑的最大速度vm。(2)已知ef桿由靜止釋放至達(dá)到最大速度的過(guò)程中，ef桿沿導(dǎo)軌下滑的距離為x，求此過(guò)程中定值電阻R產(chǎn)生的焦耳熱Q和在該過(guò)程中通過(guò)定值電阻R的電荷量q。答案(1)(2)(mgxsin)解析(1)對(duì)ef桿，由牛頓第二定律有mgsinBIL

19、ma又I，所以有mgsinma當(dāng)加速度a為零時(shí)，速度v達(dá)到最大，速度最大值vm。(2)根據(jù)能量守恒定律有mgxsinmvQ總由公式QI2Rt，可得又QRQrQ總解得QRQ總(mgxsin)由法拉第電磁感應(yīng)定律有又由閉合電路的歐姆定律有解得qt。16(11分)(2014·北京豐臺(tái)一模)電磁感應(yīng)現(xiàn)象是電磁學(xué)中最重大的發(fā)現(xiàn)之一，它揭示了電、磁現(xiàn)象之間的本質(zhì)聯(lián)系。電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小跟穿過(guò)這一電路的磁通量的變化率成正比，即En，這就是法拉第電磁感應(yīng)定律。(1)如圖所示，把矩形線框abcd放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)里，線框平面跟磁感線垂直設(shè)線框可動(dòng)部分ab的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，它以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng)

20、。 請(qǐng)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律推導(dǎo)出閉合電路的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)EBLv。(2)兩根足夠長(zhǎng)的光滑直金屬導(dǎo)軌平行放置在傾角為的絕緣斜面上，兩導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)。兩導(dǎo)軌間接有阻值為R的電阻。一根質(zhì)量為m的均勻直金屬桿MN放在兩導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直。整套裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于斜面向上。導(dǎo)軌和金屬桿的電阻可忽略。讓金屬桿MN由靜止沿導(dǎo)軌開(kāi)始下滑。求：當(dāng)導(dǎo)體棒的速度為v(未達(dá)到最大速度)時(shí)，通過(guò)MN棒的電流大小和方向；導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)的最大速度。答案(1)見(jiàn)解析(2)L，電流方向?yàn)閺腘到Mvmax解析(1)在t時(shí)間內(nèi)，ab棒向右移動(dòng)的距離為vt，這個(gè)過(guò)程中線框的面積變化量是SLvt穿過(guò)閉合回路的磁通量的變化量是BSBLvt。根