高中物理第9章綜合測試題

1、第九章綜合測試題本卷分第卷(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，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，有些小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，全部選對的得4分，選不全的得2分，有選錯(cuò)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(dòng)是勻速的，則()A磁鐵移近時(shí)受到圓環(huán)的斥力，離開時(shí)受到圓環(huán)的引力B磁鐵在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，圓環(huán)中電流方向不變C磁鐵的中心通過環(huán)面時(shí)，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

2、中心通過超導(dǎo)體環(huán)面時(shí)，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(dòng)時(shí)，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場力總是阻礙其相對運(yùn)動(dòng)，即“來拒去留”，磁鐵移近時(shí)受到圓環(huán)的斥力，離開時(shí)受到圓環(huán)的引力，A項(xiàng)正確磁鐵的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，原磁場方向不變，磁場先變強(qiáng)，后變?nèi)酰a(chǎn)生的感應(yīng)電流方向必定發(fā)生變化，B項(xiàng)不正確，磁鐵的中心通過環(huán)面時(shí)，磁通量變化是零，圓環(huán)中電流為零，C項(xiàng)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(dòng)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(shí)，圓環(huán)中電流最大，D項(xiàng)正確2(2011·北京海淀模擬)如圖所示，矩形導(dǎo)線框abcd與

3、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N，導(dǎo)線框的ab邊與直導(dǎo)線平行若直導(dǎo)線的電流增大，導(dǎo)線框中將產(chǎn)生感應(yīng)電流，導(dǎo)線框會(huì)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(shí)，導(dǎo)線框中的磁通量增強(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(shí)針方向

4、，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Fab，cd邊安培力水平向左，大小為Fcd，由于ab邊離導(dǎo)線MN較近，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(cuò)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(jì)、自感系數(shù)足夠大的線圈，D1、D2是兩個(gè)完全相同的燈泡，S是控制電路的開關(guān)對于這個(gè)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

5、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(shí)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?yàn)槭侵绷麟娮杩珊雎圆挥?jì)、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(xiàng)A對，B錯(cuò)；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(shí)亮，選項(xiàng)C正確；而如要閉合S，待電路達(dá)到穩(wěn)定后，再將S斷開，D2立即熄滅，由于有L作用，D1先比S剛閉合時(shí)亮，后逐漸變暗，選項(xiàng)D正確4(2011·濰坊模擬)如圖所示，實(shí)線圓環(huán)A、B是光滑絕緣水平面內(nèi)兩個(gè)固定的同心超導(dǎo)環(huán)，兩環(huán)分別通上大小

6、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(gè)磁場的共同“束縛”下，帶電離子沿圖中虛線做順時(shí)針方向的圓周運(yùn)動(dòng)已知A環(huán)中電流沿順時(shí)針方向則()AB環(huán)中電流沿順時(shí)針方向BB環(huán)中電流沿逆時(shí)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?yàn)樵贏B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(shí)針方向，可以判斷B環(huán)中電流應(yīng)為逆時(shí)針方向，選項(xiàng)A錯(cuò)，B對同時(shí)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(shí)針方向的圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力指向圓心方向，可判斷該粒子帶負(fù)電，選項(xiàng)C錯(cuò)，D正確5.如圖所示，Q是單匝金屬線圈，MN是一個(gè)螺線管，它的繞線方法沒有畫出，Q的輸出端a、b和MN的

7、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t1至t2時(shí)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t1至t2時(shí)間段內(nèi)彈簧線圈處于收縮狀態(tài)，說明此段時(shí)間內(nèi)穿過線圈的磁通量變大，即穿過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(dòng)勢變大，所加磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率變大，即Bt圖線的斜率變大，選項(xiàng)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(gè)方向以v0、3v0速度勻速拉

8、出磁場，則導(dǎo)體框從兩個(gè)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Q，因此導(dǎo)體框中產(chǎn)生的焦耳熱不同，故B錯(cuò)誤；兩種情況下電源的電動(dòng)勢不相同，導(dǎo)體框ab邊兩端電勢差不同，C錯(cuò)誤；由q知，通過導(dǎo)體框截面的電量與速度無關(guān)，D正確7.如圖所示是法拉第做成的世界上第一臺(tái)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(dòng)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

9、場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，回路總電阻為R，從上往下看逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)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B回路中電流大小恒定，且等于C回路中電流方向不變，且從b導(dǎo)線流進(jìn)燈泡，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(dòng)銅盤，燈泡中也會(huì)有電流流過答案BC解析銅盤在轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中產(chǎn)生恒定的電流I，A項(xiàng)錯(cuò)B項(xiàng)對；由右手定則可知銅盤在轉(zhuǎn)動(dòng)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(xiàng)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(dòng)銅盤時(shí)閉合回路磁通量不發(fā)生變化，燈泡中沒有電流流過，D項(xiàng)錯(cuò)誤8

10、.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(dòng)，當(dāng)其通過位置a、b時(shí)，速率分別為va、vb，到位置c時(shí)棒剛好靜止，設(shè)導(dǎo)軌與棒的電阻均不計(jì)，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(gè)過程中()A回路中產(chǎn)生的內(nèi)能不相等B棒運(yùn)動(dòng)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)EBlv，E減小，故I減小再根據(jù)FBIl，安培力減小，根據(jù)Fma，加速度減小，B錯(cuò)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

11、安培力做功，故A正確，C錯(cuò)誤再根據(jù)平均感應(yīng)電動(dòng)勢，t得q，故D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(gè)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(dòng)金屬弦后，螺線管內(nèi)就會(huì)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(dòng)，螺線管內(nèi)的磁通量隨時(shí)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，En，即磁通量變化率越大，感應(yīng)電動(dòng)勢、感應(yīng)電流也就越大分析螺線管內(nèi)的磁通量隨時(shí)間的變化關(guān)系圖線可知，圖線斜率越大產(chǎn)生的感應(yīng)電流越大，斜率為零，感應(yīng)電流也為零，對比各選項(xiàng)

12、可知，選項(xiàng)B正確10如圖所示，在平行于水平地面的勻強(qiáng)磁場上方有三個(gè)線圈，從相同的高度由靜止開始同時(shí)釋放，三個(gè)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(gè)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(gè)線圈同時(shí)落地BA線圈最先落地CA線圈最后落地DB、C線圈同時(shí)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B、C線圈在進(jìn)入磁場的過程中，受安培力與重力作用，滿足：mgmam密·4L·SR電所以4密LSg4密LSa4密 g4密 aag，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

13、的磁場，B、C線圈同時(shí)落地，D選項(xiàng)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(gè)面積S4×102m2，匝數(shù)n100匝的線圈，放在勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直平面，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(dòng)勢大小為_答案0.08Wb/s8V解析由圖象可得，在開始2秒內(nèi)2T/s，則0.08Wb/s；在第3秒末En8V.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，OC為一能繞O在框架上滑動(dòng)的導(dǎo)體棒，Oa之間連一個(gè)電阻R，導(dǎo)體框架與導(dǎo)

14、體電阻均不計(jì)，若要使OC能以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則外力做功的功率是_答案解析由EBL×L及P外P電可解得：P外.13(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(gè)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r1和r2，且r1>a>r2，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(shí)間均勻減弱，已知k，則在任一時(shí)刻兩個(gè)線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢之比為_；磁場由B均勻減到零的過程中，通過兩個(gè)線圈導(dǎo)線橫截面的電荷量之比為_答案解析由法拉第電磁感應(yīng)定律E·S，半徑分別為r1和r2的兩

15、線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢之比為.由qIt·t·t，通過線圈r1的電荷量q1·a2.通過線圈r2的電荷量q2·r，又根據(jù)電阻定律知線圈r1和r2的電阻比.磁場由B均勻減到零的過程中，通過兩個(gè)線圈導(dǎo)線橫截面的電荷量之比為.三、論述計(jì)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(jì)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m，半徑為r，導(dǎo)線的電阻率為，截面積為S.金屬圈的上半部分處在一方向垂

16、直圈面向里的有界勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化滿足Bkt(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FTm2mg，求：從t0時(shí)刻起，經(jīng)過多長時(shí)間絲線會(huì)被拉斷？答案解析設(shè)金屬圈受重力mg、拉力FT和安培力F的作用處于靜止?fàn)顟B(tài)，則FTmgF，又F2BIr金屬圈中的感應(yīng)電流I由法拉第電磁感應(yīng)定律得E，·金屬圈的電阻R又Bkt，F(xiàn)Tm2mg由以上各式求得t15(10分)如圖所示，光滑的U形金屬導(dǎo)軌MNNM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(gè)阻值為R的電阻，其余部分電阻不計(jì)一質(zhì)量為m、電阻也為R的金屬

17、棒ab恰能放在導(dǎo)軌之上，并與導(dǎo)軌接觸良好，給棒施加一個(gè)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(dòng)時(shí)，棒中的瞬時(shí)電流i和棒兩端的瞬時(shí)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？答案(1)BLv0(2)mv解析(1)開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，棒中的感應(yīng)電動(dòng)勢：EBLv0棒中的瞬時(shí)電流：i棒兩端的瞬時(shí)電壓：uEBLv0(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mvm(v0)2mv棒中產(chǎn)生的焦耳熱為：QQ總mv16(11分)如圖所示，為某一裝置的俯視圖，PQ、MN為豎直放置的很長的平行金屬薄板，兩板間有勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)

18、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(jì)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(dòng)，以多大的速度運(yùn)動(dòng)，可以使帶電粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng)？(2)若金屬棒運(yùn)動(dòng)突然停止，帶電粒子在磁場中繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，從這時(shí)刻開始位移第一次達(dá)到時(shí)的時(shí)間間隔是多少？(磁場區(qū)域足夠大)答案(1)左v0(2)解析(1)設(shè)電荷為正電荷，電荷做勻速直線運(yùn)動(dòng)，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(dòng)，設(shè)其速度為v，則有：UBLv，L為兩板間距依題意：qEqv0B，E，解得vv0若為負(fù)電荷，上述結(jié)論不變(2)AB突然停止運(yùn)動(dòng)，兩板間電場消失，電荷在B中勻速圓周運(yùn)動(dòng)，依題意，由幾何關(guān)系可知，電荷軌跡圓弧所對圓心角為60°，則：t17(11分)(2011·鄭州模擬)相距L1.5m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a