高中物理人教版2本冊(cè)總復(fù)習(xí)總復(fù)習(xí) 單元測(cè)評(píng)(一)

單元測(cè)評(píng)(一)電磁感應(yīng)(時(shí)間：90分鐘滿(mǎn)分：100分)第Ⅰ卷(選擇題，共48分)一、選擇題(本題有12小題，每小題4分，共48分．)1．下列現(xiàn)象中，屬于電磁感應(yīng)現(xiàn)象的是()A．小磁針在通電導(dǎo)線(xiàn)附近發(fā)生偏轉(zhuǎn)B．通電線(xiàn)圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)C．因閉合線(xiàn)圈在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的電流D．磁鐵吸引小磁針解析：電磁感應(yīng)是指“磁生電”的現(xiàn)象，而小磁針和通電線(xiàn)圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)，反映了磁場(chǎng)力的性質(zhì)，所以A、B、D項(xiàng)不是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，C項(xiàng)是電磁感應(yīng)現(xiàn)象．答案：C2.如圖所示，開(kāi)始時(shí)矩形線(xiàn)框與勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直，且一半在磁場(chǎng)內(nèi)，一半在磁場(chǎng)外，若要使線(xiàn)框中產(chǎn)生感應(yīng)電流，下列辦法中不可行的是()A．將線(xiàn)框向左拉出磁場(chǎng)B．以ab邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)(小于90°)C．以ad邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)(小于60°)D．以bc邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)(小于60°)解析：將線(xiàn)框向左拉出磁場(chǎng)的過(guò)程中，線(xiàn)框的bc部分做切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，或者說(shuō)穿過(guò)線(xiàn)框的磁通量減少，所以線(xiàn)框中將產(chǎn)生感應(yīng)電流．當(dāng)線(xiàn)框以ab邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線(xiàn)框的cd邊的右半段在做切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，或者說(shuō)穿過(guò)線(xiàn)框的磁通量在發(fā)生變化，所以線(xiàn)框中將產(chǎn)生感應(yīng)電流．當(dāng)線(xiàn)框以ad邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)(小于60°)時(shí)，穿過(guò)線(xiàn)框的磁通量在減小，所以在這個(gè)過(guò)程中線(xiàn)框中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流．如果轉(zhuǎn)過(guò)的角度超過(guò)60°(60°～300°)，bc邊將進(jìn)入無(wú)磁場(chǎng)區(qū)，那么線(xiàn)框中將不產(chǎn)生感應(yīng)電流．當(dāng)線(xiàn)框以bc邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，如果轉(zhuǎn)動(dòng)的角度小于60°，則穿過(guò)線(xiàn)框的磁通量始終保持不變(其值為磁感應(yīng)強(qiáng)度與矩形線(xiàn)框面積的一半的乘積)．答案：D3.如圖所示，通電螺線(xiàn)管水平固定，OO′為其軸線(xiàn)，a、b、c三點(diǎn)在該軸線(xiàn)上，在這三點(diǎn)處各放一個(gè)完全相同的小圓環(huán)，且各圓環(huán)平面垂直于OO′軸．則關(guān)于這三點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度Ba、Bb、Bc的大小關(guān)系及穿過(guò)三個(gè)小圓環(huán)的磁通量Φa、Φb、Φc的大小關(guān)系，下列判斷正確的是()A．Ba＝Bb＝Bc，Φa＝Φb＝ΦcB．Ba＞Bb＞Bc，Φa＜Φb＜ΦcC．Ba＞Bb＞Bc，Φa＞Φb＞ΦcD．Ba＞Bb＞Bc，Φa＝Φb＝Φc解析：根據(jù)通電螺線(xiàn)管產(chǎn)生的磁場(chǎng)特點(diǎn)可知Ba＞Bb＞Bc，由Φ＝BS可得Φa＞Φb＞Φc，故C項(xiàng)正確．答案：C4.如圖所示，一均勻的扁平條形磁鐵的軸線(xiàn)與圓形線(xiàn)圈在同一平面內(nèi)，磁鐵中心與圓心重合，為了在磁鐵開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)在線(xiàn)圈中得到逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，磁鐵的運(yùn)動(dòng)方式應(yīng)是()A．N極向紙內(nèi)，S極向紙外，使磁鐵繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)B．N極向紙外，S極向紙內(nèi)，使磁鐵繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)C．磁鐵在線(xiàn)圈平面內(nèi)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)D．磁鐵在線(xiàn)圈平面內(nèi)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)解析：當(dāng)N極向紙內(nèi)、S極向紙外轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，穿過(guò)線(xiàn)圈的磁場(chǎng)由無(wú)到有并向里，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)應(yīng)向外，電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，A選項(xiàng)正確；當(dāng)N極向紙外、S極向紙內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，穿過(guò)線(xiàn)圈的磁場(chǎng)向外并增加，電流方向?yàn)轫槙r(shí)針，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；當(dāng)磁鐵在線(xiàn)圈平面內(nèi)繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量始終為零，因而不產(chǎn)生感應(yīng)電流，C、D選項(xiàng)錯(cuò)誤．答案：A5．穿過(guò)閉合回路的磁通量Φ隨時(shí)間t變化的圖象分別如圖所示，下列關(guān)于回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的論述，正確的是()①②③④A．圖①中回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)恒定不變B．圖②中回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一直在變大C．圖③中回路在0～t1時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)小于在t1～t2時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)D．圖④中回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)先變小再變大解析：圖④中磁通量的變化率先變小后變大，因此，回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)先變小再變大．答案：D6．(多選題)變壓器的鐵芯是利用薄硅鋼片疊壓而成的，而不是采用一整塊硅鋼，這是因?yàn)?)A．增大渦流，提高變壓器的效率B．減小渦流，提高變壓器的效率C．增大鐵芯中的電阻，以產(chǎn)生更多的熱量D．增大鐵芯中的電阻，以減小發(fā)熱量解析：不使用整塊硅鋼而是采用很薄的硅鋼片，這樣做的目的是增大鐵芯中的電阻，阻斷渦流回路，來(lái)減少電能轉(zhuǎn)化成鐵芯的內(nèi)能，提高效率是防止渦流而采取的措施．本題正確選項(xiàng)是BD.答案：BD7．(多選題)如圖所示，電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌固定在一絕緣斜面上，兩相同的金屬導(dǎo)體棒a、b垂直于導(dǎo)軌靜止放置，且與導(dǎo)軌接觸良好，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過(guò)導(dǎo)軌平面．現(xiàn)用一平行于導(dǎo)軌的恒力F作用在a的中點(diǎn)，使其向上運(yùn)動(dòng)．若b始終保持靜止，則它所受摩擦力可能()A．變?yōu)? B．先減小后不變C．等于F D．先增大再減小解析：導(dǎo)體棒a在恒力F作用下加速運(yùn)動(dòng)，最后勻速運(yùn)動(dòng)，閉合回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，導(dǎo)體棒b受到安培力方向應(yīng)沿斜面向上，且逐漸增大，最后不變．由力平衡可知，導(dǎo)體棒b受到的摩擦力先沿斜面向上逐漸減小，最后不變，所以選項(xiàng)A、B正確，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤．答案：AB8．如圖所示，兩條平行虛線(xiàn)之間存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，虛線(xiàn)間的距離為l，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，abcd是位于紙面內(nèi)的梯形線(xiàn)圈，ad與bc間的距離也為l，t＝0時(shí)刻，bc邊與磁場(chǎng)區(qū)域左邊界重合．現(xiàn)令線(xiàn)圈以向右的恒定速度v沿垂直于磁場(chǎng)區(qū)域邊界的方向穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，取沿a→b→c→d→a方向的感應(yīng)電流為正，則在線(xiàn)圈穿越磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中，感應(yīng)電流I隨時(shí)間t的變化的圖線(xiàn)是圖中的()ABCD解析：0～eq\f(l,v)段，由右手定則判斷感應(yīng)電流方向?yàn)閍→d→c→b→a，大小逐漸增大；eq\f(l,v)～eq\f(2l,v)段，由右手定則判斷感應(yīng)電流方向?yàn)閍→b→c→d→a，大小逐漸增大，故B選項(xiàng)正確．答案：B9．(多選題)如圖所示，水平放置的平行金屬導(dǎo)軌左邊接有電阻R，軌道所在處有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，金屬棒ab橫跨導(dǎo)軌，它在外力的作用下向右勻速運(yùn)動(dòng)，速度為v.若將金屬棒的運(yùn)動(dòng)速度變?yōu)?v，(除R外，其余電阻不計(jì)，導(dǎo)軌光滑)則()A．作用在ab上的外力應(yīng)增大到原來(lái)的2倍B．感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)將增大為原來(lái)的4倍C．感應(yīng)電流的功率將增大為原來(lái)的2倍D．外力的功率將增大為原來(lái)的4倍解析：由平衡條件可知，F(xiàn)＝eq\f(B2L2,R)v，可見(jiàn)，將金屬棒的運(yùn)動(dòng)速度變?yōu)?v時(shí)，作用在ab上的外力應(yīng)增大到原來(lái)的2倍，外力的功率將增大為原來(lái)的4倍．答案：AD10．(多選題)如圖所示，E為電池，L是電阻可忽略不計(jì)、自感系數(shù)足夠大的線(xiàn)圈，D1、D2是兩個(gè)規(guī)格相同且額定電壓足夠大的燈泡，S是控制電路的開(kāi)關(guān)．對(duì)于這個(gè)電路，下列說(shuō)法正確的是()A．剛閉合開(kāi)關(guān)S的瞬間，通過(guò)D1、D2的電流大小相等B．剛閉合開(kāi)關(guān)S的瞬間，通過(guò)D1、D2的電流大小不相等C．閉合開(kāi)關(guān)S待電路達(dá)到穩(wěn)定，D2熄滅，D1比原來(lái)更亮D．閉合開(kāi)關(guān)S待電路達(dá)到穩(wěn)定，再將S斷開(kāi)的瞬間，D2立即熄滅，D1閃亮一下再熄滅解析：由于線(xiàn)圈的電阻可忽略不計(jì)、自感系數(shù)足夠大，在開(kāi)關(guān)S閉合的瞬間線(xiàn)圈的阻礙作用很大，線(xiàn)圈中的電流為零，所以通過(guò)D1、D2的電流大小相等，A項(xiàng)正確、B項(xiàng)錯(cuò)誤；閉合開(kāi)關(guān)S待電路達(dá)到穩(wěn)定時(shí)線(xiàn)圈短路，D1中電流為零，回路電阻減小，D2比原來(lái)更亮，C項(xiàng)錯(cuò)誤；閉合開(kāi)關(guān)S待電路達(dá)到穩(wěn)定，再將S斷開(kāi)瞬間，D2立即熄滅，線(xiàn)圈和D1形成回路，D1閃亮一下再熄滅，D項(xiàng)正確．答案：AD11.如圖所示，矩形線(xiàn)圈放置在水平薄木板上，有兩塊相同的蹄形磁鐵，四個(gè)磁極之間的距離相等，當(dāng)兩塊磁鐵勻速向右通過(guò)線(xiàn)圈時(shí)，線(xiàn)圈仍靜止不動(dòng)，那么線(xiàn)圈受到木板的摩擦力方向是()A．先向左，后向右B．先向左、后向右、再向左C．一直向右D．一直向左解析：當(dāng)兩塊磁鐵勻速向右通過(guò)線(xiàn)圈時(shí)，線(xiàn)圈內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流，線(xiàn)圈受到的安培力阻礙線(xiàn)圈相對(duì)磁鐵的向左運(yùn)動(dòng)，故線(xiàn)圈有相對(duì)木板向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，故受到的靜摩擦力總是向左．選項(xiàng)D正確，A、B、C項(xiàng)錯(cuò)誤．答案：D12.光滑曲面與豎直平面的交線(xiàn)是拋物線(xiàn)，如圖所示，拋物線(xiàn)的方程為y＝x2，其下半部處在一個(gè)水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的上邊界是y＝a的直線(xiàn)(如圖中的虛線(xiàn)所示)．一個(gè)小金屬塊從拋物線(xiàn)上y＝b(b>a)處以速度v沿拋物線(xiàn)下滑，假設(shè)曲面足夠長(zhǎng)，則金屬塊在曲面上滑動(dòng)的過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱總量是()A．mgb \f(1,2)mv2C．mg(b－a) D．mg(b－a)＋eq\f(1,2)mv2解析：金屬塊進(jìn)出磁場(chǎng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生渦流，部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化成焦耳熱，所能達(dá)到的最高位置越來(lái)越低，當(dāng)最高位置y＝a時(shí)，由于金屬塊中的磁通量不再發(fā)生變化，金屬塊中不再產(chǎn)生渦流，機(jī)械能也不再損失，金屬塊會(huì)在磁場(chǎng)中往復(fù)運(yùn)動(dòng)，此時(shí)的機(jī)械能為mga，整個(gè)過(guò)程中減少的機(jī)械能為mg(b－a)＋eq\f(1,2)mv2，全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以D項(xiàng)正確．答案：D第Ⅱ卷(非選擇題，共52分)二、實(shí)驗(yàn)題(本題有2小題，共14分．請(qǐng)按題目要求作答)13．(6分)如圖所示，在一根較長(zhǎng)的鐵釘上，用漆包線(xiàn)繞兩個(gè)線(xiàn)圈A和B.將線(xiàn)圈B的兩端與漆包線(xiàn)CD相連，使CD平放在靜止的小磁針的正上方，與小磁針平行．試判斷合上開(kāi)關(guān)的瞬間，小磁針N極的偏轉(zhuǎn)情況？線(xiàn)圈A中電流穩(wěn)定后，小磁針又怎樣偏轉(zhuǎn)？解析：在開(kāi)關(guān)合上的瞬間，線(xiàn)圈A內(nèi)有了由小變大的電流，根據(jù)安培定則可判斷出此時(shí)線(xiàn)圈A在鐵釘內(nèi)產(chǎn)生了一個(gè)由小變大的向右的磁場(chǎng)．由楞次定律可知，線(xiàn)圈B內(nèi)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)應(yīng)該阻礙鐵釘內(nèi)的磁場(chǎng)在線(xiàn)圈B內(nèi)的磁通量的增加，即線(xiàn)圈B內(nèi)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向是向左的．由安培定則可判斷出線(xiàn)圈B內(nèi)感應(yīng)電流流經(jīng)CD時(shí)的方向是由C到D.再由安培定則可以知道直導(dǎo)線(xiàn)CD內(nèi)電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)在其正下方垂直于紙面向里，因此，小磁針N極應(yīng)該向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn)．線(xiàn)圈A內(nèi)電流穩(wěn)定后，CD內(nèi)不再有感應(yīng)電流，所以，小磁針又回到原來(lái)位置．答案：在開(kāi)關(guān)合上的瞬間，小磁針的N極向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn)．(3分)當(dāng)線(xiàn)圈A內(nèi)的電流穩(wěn)定以后，小磁針又回到原來(lái)的位置(3分)14．(8分)如圖所示為“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實(shí)驗(yàn)裝置，部分導(dǎo)線(xiàn)已連接．(1)用筆畫(huà)線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn)將圖中未完成的電路連接好．(2)如果在閉合電鍵時(shí)發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)的指針向右偏了一下，那么閉合電鍵后，將原線(xiàn)圈迅速插入副線(xiàn)圈的過(guò)程中，電流計(jì)指針將向________偏；原線(xiàn)圈插入副線(xiàn)圈后，將滑動(dòng)變阻器滑片迅速向右移動(dòng)時(shí)，電流計(jì)指針將向________偏．答案：(1)如圖所示．(4分)(2)右(2分)左(2分)三、計(jì)算題(本題有3小題，共38分．解答應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟，只寫(xiě)出最后答案的不能得分．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)15．(10分)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝T，矩形線(xiàn)圈abcd的面積S＝0.5m2，共10匝，開(kāi)始B與S(1)當(dāng)線(xiàn)圈繞ab邊轉(zhuǎn)過(guò)60°時(shí)，線(xiàn)圈的磁通量以及此過(guò)程中磁通量的改變量為多少？(2)當(dāng)線(xiàn)圈繞dc邊轉(zhuǎn)過(guò)60°時(shí)，求線(xiàn)圈中的磁通量以及此過(guò)程中磁通量的改變量．解析：(1)當(dāng)線(xiàn)圈繞ab轉(zhuǎn)過(guò)60°時(shí)，Φ＝BS⊥＝BScos60°＝××eq\f(1,2)Wb＝Wb(此時(shí)的S⊥正好全部處在磁場(chǎng)中)．在此過(guò)程中S⊥沒(méi)變，穿過(guò)線(xiàn)圈的磁感線(xiàn)條數(shù)沒(méi)變，故磁通量變化量ΔΦ＝0.(5分)(2)當(dāng)線(xiàn)圈繞dc邊轉(zhuǎn)過(guò)60°時(shí)，Φ＝BS⊥，此時(shí)沒(méi)有磁場(chǎng)穿過(guò)S⊥，所以Φ＝0；不轉(zhuǎn)時(shí)Φ1＝B·eq\f(S,2)＝Wb，轉(zhuǎn)動(dòng)后Φ2＝0，ΔΦ＝Φ2－Φ1＝－Wb，故磁通量改變了Wb.(5分)答案：(1)0(2)Wb16．(14分)兩根光滑的長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌MN、M′N(xiāo)′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20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、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．a(chǎn)b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x的過(guò)程中，整個(gè)回路中產(chǎn)生的焦耳熱為Q.求：(1)ab運(yùn)動(dòng)速度v的大?。?2)電容器所帶的電荷量q.解析(1)設(shè)ab上產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E，回路中的電流為I，ab運(yùn)動(dòng)距離為x，所用時(shí)間為t，則有E＝Blv(2分)I＝eq\f(E,4R)(2分)t＝eq\f(x,v)(2分)Q＝I2(4R)t(2分)由上述方程得v＝eq\f(4QR,B2l2x)(2分)(2)設(shè)電容器兩極板間的電勢(shì)差為U，則有U＝IR，電容器所帶電荷量q＝CU，(2分)解得q＝eq\f(CQR,Blx)(2分)答案：(1)eq\f(4QR,B2l2x)(2)eq\f(CQR,Blx)17．(14分)如圖所示，兩足夠長(zhǎng)的光滑金屬導(dǎo)軌豎直放置，相距為L(zhǎng)，一理想電流表與兩導(dǎo)軌相連，勻強(qiáng)磁場(chǎng)與導(dǎo)軌平面垂直．一質(zhì)量為m、有效電阻為R的導(dǎo)體棒在距磁場(chǎng)上邊界h處?kù)o止釋放．導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場(chǎng)后，流經(jīng)電流表的電流逐漸減小，最終穩(wěn)定為I.整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好，且始終保持水平，不計(jì)導(dǎo)軌的電阻．求：(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B；(2)電流穩(wěn)定后，導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)速度的大小v；(3)流經(jīng)電流表電流的最大值Im.解析：(1)電流穩(wěn)定后，導(dǎo)體棒做勻速運(yùn)動(dòng)，受力平衡，有F安＝G，即BIL＝mg①(2分)解得B＝eq\f(mg,IL)②(2分)(2)由法拉第電磁