2019-2020年高三物理一輪 雙基鞏固卷 第9-10單元.doc

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2019-2020年高三物理一輪 雙基鞏固卷 第9-10單元 一、選擇題(每小題6分，共42分) 1．在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中水平放置一個(gè)不變形的單匝金屬圓線圈，線圈所圍的面積為0.1 m2，線圈電阻為1 Ω.規(guī)定線圈中感應(yīng)電流I的正方向從上往下看是順時(shí)針方向，如圖G4－1甲所示．磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示．下列說法正確的是(　　) 甲　　　　　　　　　　　乙 圖G4－1 A．在0～5 s內(nèi)，I的最大值為0.1 A B．在第4 s時(shí)，I的方向?yàn)槟鏁r(shí)針 C．前2 s內(nèi)，通過線圈截面的總電荷量為0.01 C D．第3 s內(nèi)，線圈的發(fā)熱功率最大 2．信用卡的磁條中有一個(gè)個(gè)連續(xù)的相反極性的磁化區(qū)，如圖G4－2所示，刷卡時(shí)，當(dāng)磁條以某一速度拉過信用卡閱讀器的檢測(cè)頭時(shí)，在檢測(cè)頭的線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，那么下列說法正確的是(　　) 圖G4－2 A．A、B、C三位置經(jīng)過檢測(cè)頭時(shí)，線圈中有感應(yīng)電流產(chǎn)生 B．A、B、C三位置經(jīng)過檢測(cè)頭時(shí)，線圈中無感應(yīng)電流產(chǎn)生 C．A、C兩位置經(jīng)過檢測(cè)頭時(shí)，線圈中感應(yīng)電流方向相同 D．A、C兩位置經(jīng)過檢測(cè)頭時(shí)，線圈中感應(yīng)電流方向相反 圖G4－3 3．如圖G4－3所示，寬度為L(zhǎng)的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B.閉合等腰直角三角形導(dǎo)線框abc的直角邊ab長(zhǎng)為2L，線框總電阻為R，規(guī)定沿abca方向?yàn)楦袘?yīng)電流的正方向．導(dǎo)線框以速度v勻速向右穿過磁場(chǎng)的過程中，感應(yīng)電流隨時(shí)間變化規(guī)律的圖象是圖G4－4中的(　　) A　　　　　B　　　　　C　　　　　D 圖G4－4 圖G4－5 4．如圖G4－5所示，電路中A、B是完全相同的燈泡，L是一帶鐵芯的線圈，開關(guān)S原來閉合，則開關(guān)S斷開的瞬間(　　) A．L中的電流方向改變，燈泡B立即熄滅 B．L中的電流方向不變，燈泡B要過一會(huì)兒才熄滅 C．L中的電流方向改變，燈泡A比B熄滅慢 D．L中的電流方向不變，燈泡A比B熄滅慢 5．如圖G4－6所示，T為理想變壓器，副線圈回路中的輸電線ab和cd的電阻不可忽略，其余輸電線電阻可不計(jì)，則當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)(　　) 圖G4－6 A．交流電壓表V2和V3的示數(shù)一定都變小 B．交流電壓表V3的示數(shù)變小 C．交流電流表A1、A2和A3的示數(shù)一定都變大 D．只有交流電流表A1的示數(shù)變大 6．如圖G4－7所示，正方形線框abcd長(zhǎng)為L(zhǎng)，每邊電阻均為r，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞cd軸以角速度ω轉(zhuǎn)動(dòng)，c、d兩點(diǎn)與外電路相連，外電路電阻也為r.下列說法中正確的是(　　) 圖G4－7 A．S斷開時(shí)，電壓表讀數(shù)為BωL2 B．S斷開時(shí)，電壓表讀數(shù)為BωL2 C．S閉合時(shí)，電流表讀數(shù)為BωL2 D．S閉合時(shí)，線框從圖示位置轉(zhuǎn)過過程中流過電流表的電荷量為 二、實(shí)驗(yàn)題(20分) 7．(8分)某學(xué)生做實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證楞次定律時(shí)，分別研究開關(guān)斷開、閉合；原線圈插入副線圈、原線圈從副線圈中拔出；變阻器滑片快速移動(dòng)；插入鐵芯、拔出鐵芯等情況下感應(yīng)電流方向與磁通量改變之間的關(guān)系，所用到的重要思想方法主要有______． A．等效替代　　　　　　B．歸納總結(jié) C．控制變量 D．理想化模型 該實(shí)驗(yàn)得到的最終結(jié)果是：感應(yīng)電流的______________________引起感應(yīng)電流的磁通量的變化． 8．(12分)電流傳感器可以像電流表一樣測(cè)量電流，它與計(jì)算機(jī)相連，能在幾秒內(nèi)畫出電流隨時(shí)間變化的圖象．如圖G4－8甲所示電路，電源電動(dòng)勢(shì)為直流8 V, 電容器為幾百微法的電解電容器，先使開關(guān)S與1相連，電源向電容器充電，然后把開關(guān)S擲向2，電容器通過電阻R放電，計(jì)算機(jī)屏幕上顯示出電流隨時(shí)間變化的I－t曲線如圖乙所示．在圖乙中畫出了一豎立的狹長(zhǎng)矩形(在乙圖的左端)，它的面積的物理意義是：____________________．根據(jù)以上數(shù)據(jù)估算的電容是________(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)． 圖G4－8 三、計(jì)算題(42分) 9．(18分)如G4－9所示，寬為0.5 m的光滑水平金屬框架固定在方向豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B＝0.80 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，框架左端連接一個(gè)R＝0.4 Ω的電阻，框架上面置一電阻r＝0.1 Ω的金屬導(dǎo)體ab，ab長(zhǎng)為0.5 m，ab始終與框架接觸良好且在水平恒力F作用下以v＝1.25 m/s的速度向右勻速運(yùn)動(dòng)(設(shè)水平金屬框架足夠長(zhǎng)，軌道電阻及接觸電阻忽略不計(jì))． (1)試判斷金屬導(dǎo)體ab兩端哪端電勢(shì)高； (2)求通過金屬導(dǎo)體ab的電流大??； (3)求水平恒力F對(duì)金屬導(dǎo)體ab做功的功率． 圖G4－9 10．(24分)如圖G4－10所示，在距離水平地面h＝0.8 m的虛線的上方有一個(gè)方向垂直于紙面水平向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，正方形線框abcd的邊長(zhǎng)l＝0.2 m，質(zhì)量m＝0.1 kg，電阻R＝0.08 Ω.一條不可伸長(zhǎng)的輕繩繞過輕滑輪，一端連接線框，另一端連接一質(zhì)量M＝0.2 kg的物體A.開始時(shí)線框的cd在地面上，各段繩都處于伸直狀態(tài)，由靜止釋放物體A，一段時(shí)間后線框進(jìn)入磁場(chǎng)，已知線框的ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)線框恰好做勻速運(yùn)動(dòng)．當(dāng)線框的cd邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，物體A恰好落地，同時(shí)將輕繩剪斷，線框繼續(xù)上升一段時(shí)間后開始下落，最后落至地面．整個(gè)過程線框沒有轉(zhuǎn)動(dòng)，線框平面始終處于紙面內(nèi)，g取10 m/s2. (1)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B為多大？ (2)線框從開始運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)，用了多長(zhǎng)時(shí)間？ (3)線框落地時(shí)的速度為多大？ 圖G4－10 1．BC　[解析] 根據(jù)B－t圖象的斜率k＝，則E＝＝＝nSk，剛開始時(shí)圖象的斜率最大，為0.1，代入得感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為0.01 V，感應(yīng)電流I的最大值為0.01 A，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；在第4 s時(shí)，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流I的方向?yàn)槟鏁r(shí)針，故選項(xiàng)B正確；由q＝，代入得前2 s內(nèi)通過線圈截面的總電荷量為0.01 C，故選項(xiàng)C正確；第3 s內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B不變，故不產(chǎn)生感應(yīng)電流，因此發(fā)熱功率為零，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 2．AD　[解析] A、B、C三位置處于磁性過渡區(qū)，經(jīng)過檢測(cè)頭時(shí)，引起線圈中磁通量變化，有感應(yīng)電流產(chǎn)生，A對(duì)，B錯(cuò)．A、C兩位置磁性變化規(guī)律不同，經(jīng)過檢測(cè)頭時(shí)引起線圈中磁通量變化情況相反，感應(yīng)電流方向相反，C錯(cuò)，D對(duì)． 3．D　[解析] 在0～時(shí)間內(nèi)，根據(jù)公式E＝Blv，等腰直角三角形導(dǎo)線框abc進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流隨著導(dǎo)線切割磁感線的有效長(zhǎng)度的增大而均勻增大，穿過線圈的磁通量在增大，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針；在～時(shí)間內(nèi)，磁通量在均勻增大，根據(jù)E＝可知，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流恒定不變，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針；在～時(shí)間內(nèi)，等腰直角三角形導(dǎo)線框abc切割磁感線的有效長(zhǎng)度均勻增大，根據(jù)公式E＝Blv，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流均勻增大，由于磁通量逐漸減小，感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針，綜上所述，選項(xiàng)D正確． 4．D　[解析] 當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，L與燈泡A組成回路，由于自感，L中的電流由原來數(shù)值逐漸減小，電流方向不變，A燈熄滅要慢，B燈電流瞬間消失，立即熄滅，選項(xiàng)D正確． 5．B　[解析] 因?yàn)閁不變，由＝可得U2不變；當(dāng)S閉合后，副線圈所在電路的總電阻R減小，由I2＝可知總電流I2增大；由UI1＝U2I2得I1＝，故I1增大；電阻R1兩端的電壓U3＝U2－I2R′，故U3變小，I3＝變?。C上所述，交流電流表A1、A2的示數(shù)變大，A3的示數(shù)變小，交流電壓表V2的示數(shù)不變，V3的示數(shù)變小，故只有選項(xiàng)B正確． 6．BD　[解析] 正方形線框在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞cd軸以角速度ω轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值為BωL2，電源電動(dòng)勢(shì)為E＝BωL2.S斷開時(shí)，內(nèi)電路電流I＝＝BωL2，電壓表讀數(shù)等于c、d兩點(diǎn)之間的電壓，為U＝Ir＝BωL2，選項(xiàng)B正確，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；S閉合時(shí)，電路總電阻為3r＋＝r，ab中電流為I＝＝BωL2，電流表讀數(shù)為＝BωL2，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；S閉合時(shí)，線框從圖示位置轉(zhuǎn)過過程中，磁通量變化ΔФ＝BL2，時(shí)間Δt＝，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值為＝，電流平均值為，流過電流表的電流平均值為I＝，電荷量為q＝IΔt＝，選項(xiàng)D正確． 7. BC　磁場(chǎng)總是要阻礙 [解析] 分析產(chǎn)生感應(yīng)電流的各種裝置情況，總結(jié)共同規(guī)律．在每次實(shí)驗(yàn)中，只改變一個(gè)條件，其他條件是不變的. 8．通過電流傳感器的電荷量　330 μF [解析] 由q＝It可知，I－t圖象中的面積表示通過電流傳感器的電荷量．由數(shù)格法可知電容器放電前所帶電荷量Q＝330.210－30.4 C＝2.6410－3 C，則C＝＝330 μF. 9．(1)a端　(2)1 A　(3)0.5 W [解析] (1)a端電勢(shì)較高． (2)E＝Blv I＝，代入數(shù)據(jù)得I＝1 A. (3)金屬導(dǎo)體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，受力平衡，有F＝F安 又因?yàn)镕安＝BIL P＝Fv 代入數(shù)據(jù)得P＝0.5 W. 10．(1)1 T　(2)0.9 s　(3)4 m/s [解析] (1)設(shè)線框到達(dá)磁場(chǎng)邊界時(shí)的速度大小為v，由機(jī)械能守恒定律可得： Mg(h－l)＝mg(h－l)＋(M＋m)v2 解得：v＝2 m/s 線框的ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，感應(yīng)電流：I＝ 線框恰好做勻速運(yùn)動(dòng)，有：Mg＝mg＋I(xiàn)Bl 聯(lián)立解得：B＝1 T. (2)設(shè)線框進(jìn)入磁場(chǎng)之前運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1，有： h－l＝vt1 解得：t1＝0.6 s 線框進(jìn)入磁場(chǎng)過程做勻速運(yùn)動(dòng)，所用的時(shí)間：t2＝＝0.1 s 此后輕繩拉力消失，線框做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，到最高點(diǎn)時(shí)所用的時(shí)間：t3＝＝0.2 s 線框從開始運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)，所用的時(shí)間：t＝t1＋t2＋t3＝0.9 s. (3)線框從最高點(diǎn)下落至磁場(chǎng)邊界時(shí)速度大小不變，線框穿磁場(chǎng)過程所受的安培力大小也不變， 因此，線框穿出磁場(chǎng)過程還是做勻速運(yùn)動(dòng)，離開磁場(chǎng)后做豎直下拋運(yùn)動(dòng)． 由機(jī)械能守恒定律可得： mv＝mv2＋mg(h－l) 解得線框落地時(shí)的速度：vt＝4 m/s.