版高考物理大一轮复习单元滚动检测卷十电磁感应交变电流.docx

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版高考物理大一轮复习单元滚动检测卷十电磁感应交变电流

单元滚动检测卷十电磁感应交变电流

考生注意：

.本试卷分选择题部分和非选择题部分，共页.

.答卷前，考生务必用蓝、黑色字迹的钢笔或圆珠笔将自己的姓名、班级、学号填写在相应位置上.

.本次考试时间分钟，满分分.

选择题部分

一、选择题Ⅰ（本题共小题，每小题分，共分.每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）

.下列图中，图是真空冶炼炉可以冶炼高质量的合金；图是充电器工作时绕制线圈的铁芯中会发热；图是安检门可以探测人身是否携带金属物品；图是工人穿上包含金属丝的织物制成的衣服可以高压带电作业，不属于涡流现象的是（　　）

答案　

解析　工作服用包含金属丝的织物制成，形成一个导体壳，壳外有电场，壳内场强保持为，高压外电场不会对内部产生影响，故中属于静电屏蔽.其余均为涡流现象.

.（·温州市九校联盟期末）把一个小球放在玻璃漏斗中，晃动漏斗，可以使小球沿光滑的漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动.如图，平面比平面高，轨道半径是轨道半径的倍.则（　　）

图

.小球做匀速圆周运动时受到重力、支持力、向心力

.同一个小球在轨道的线速度是轨道线速度的倍

.同一个小球在轨道对漏斗壁的压力是在轨道对漏斗壁压力的倍

.同一个小球在轨道的向心加速度等于在轨道的向心加速度

答案　

.（·温州市十五校联合体期中）如图所示，平行板电容器与电动势为（内阻不计）的电源连接，下极板接地，一带电油滴位于电容器中的点且恰好处于静止状态，现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，则（　　）

图

.带电油滴将沿竖直方向向下运动

.上极板的电势将升高

.带电油滴的电势能将减小

.电容器的电容减小，极板带电荷量增大

答案　

.（·书生中学月考）如图所示，两根细线挂着两个质量相同的小球、，原来两球不带电时，上、下两根细线的拉力分别为、，现在两球带上同种电荷后，上、下两根细线的拉力分别为′，′，则（　　）

图

＝′，>′＝′，<′

<′，>′>′，>′

答案　

解析　运用整体法研究两个质量相等的小球和，设质量均为，不管、是否带电，整体都受重力和上方细线的拉力，则由平衡条件得：

上方细线的拉力＝′＝.再隔离研究，不带电时受重力和下方细线的拉力，由平衡条件得：

＝.带电时受重力、下方细线的拉力和对的向下的排斥力.由平衡条件得：

′＝斥＋，即′>.所以<′，故正确，、、错误.

.（·温州市六校期末）年月日，我国又一颗第二代极轨气象卫星“风云三号”成功发射，顺利进入预定轨道.极轨气象卫星围绕地球南北两极运行，其轨道在地球上空～之间，低于地球静止轨道卫星（高度约为），可以实现全球观测.有关“风云三号”，下列说法中正确的是（　　）

.“风云三号”轨道平面为赤道平面

.“风云三号”的发射速度可能小于

.“风云三号”的周期小于地球静止轨道卫星的周期

.“风云三号”的加速度小于地球静止轨道卫星的加速度

答案　

解析　“风云三号”是极轨气象卫星，围绕地球南北两极运行，故错误；要成为地球卫星，发射速度一定是≤<，发射速度小于将落回地面，故错误；“风云三号”的轨道半径小于地球静止轨道卫星的轨道半径，根据＝，知“风云三号”的周期小于地球静止轨道卫星的周期，故正确；根据＝，知“风云三号”的加速度大于地球静止轨道卫星的加速度，故错误.

.如图所示，用天平测量匀强磁场的磁感应强度.下列各选项所示的载流线圈匝数相同，边长相等，将它们分别挂在天平的右臂下方.线圈中通有大小相同的电流，天平处于平衡状态.若磁场发生微小变化，天平最容易失去平衡的是（　　）

图

答案　

.高空“蹦极”是勇敢者的游戏.如图所示，蹦极运动员将弹性长绳（质量忽略不计）的一端系在双脚上，另一端固定在高处的跳台上，运动员无初速度地从跳台上落下.若不计空气阻力，则（　　）

图

.弹性绳开始伸直时，运动员的速度最大

.由静止下落到最低点的过程中，重力对运动员所做的功等于运动员克服弹性绳弹力所做的功

.由静止下落到最低点的过程中，运动员的机械能守恒

.从弹性绳开始伸直到最低点，运动员的重力势能与弹性绳的弹性势能之和不断增大

答案　

.矩形导线框放在匀强磁场中，在外力控制下处于静止状态，如图甲所示.磁感线方向与导线框所在平面垂直，磁感应强度随时间变化的图象如图乙所示＝时刻，磁感应强度的方向垂直线框平面向里，在～时间内，导线框边所受安培力随时间变化的图象（规定向左为安培力的正方向）可能是选项图中的（　　）

图

答案　

解析　根据题图乙，由＝＝和＝可知，在～时间内的感应电流大小恒定.根据楞次定律可知，在～时间内，电流方向为顺时针方向；在～时间内，电流方向为逆时针方向；根据左手定则可知边所受安培力方向：

在～时间内向左，在～时间内向右，在～时间内向左，在～时间内向右，从而排除、选项.由安＝，电流大小不变，均匀变化时，安培力均匀变化，因此错，对.

.（·温州市期中）老师在课堂上做了两个小实验，让小明同学印象深刻.第一个实验叫做“旋转的液体”，在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极，沿边缘内壁放一个圆环形电极，把它们分别与电池的两极相连，然后在玻璃皿中放入导电液体，例如盐水，如果把玻璃皿放在磁场中，液体就会旋转起来，如图甲所示.第二个实验叫做“振动的弹簧”，把一根柔软的弹簧悬挂起来，使它的下端刚好跟槽中的水银接触，通电后，发现弹簧不断上下振动，如图乙所示.下列关于这两个趣味实验的说法正确的是（　　）

图

.图甲中，如果改变磁场的方向，液体的旋转方向不变

.图甲中，如果改变电源的正负极，液体的旋转方向不变

.图乙中，如果改变电源的正负极，依然可以观察到弹簧不断上下振动

.图乙中，如果将水银换成酒精，依然可以观察到弹簧不断上下振动

答案　

解析　题图甲中，仅仅调换、极位置或仅仅调换电源的正负极位置，安培力方向肯定改变，液体的旋转方向要改变，故、错误；题图乙中，当有电流通过弹簧时，构成弹簧的每一圈导线周围都产生了磁场，各圈导线之间都产生了相互吸引的作用，弹簧就缩短了，当弹簧的下端离开水银后，电路断开，弹簧中没有了电流，各圈导线之间失去了相互吸引力，弹簧又恢复原长，使得弹簧下端又与水银接触，弹簧中又有了电流，不断重复上述过程，可以观察到弹簧不断上下振动；如果改变电源的正负极，依然可以观察到弹簧不断上下振动；但是如果将水银换成酒精，酒精不导电，则弹簧将不再上下振动，故正确，错误.

.如图所示，金属棒、金属导轨和螺线管组成闭合回路，金属棒在匀强磁场中沿导轨向右运动，则（　　）

图

棒不受安培力作用

棒所受安培力的方向向右

棒向右运动速度越大，所受安培力越大

.螺线管端为极

答案　

解析　金属棒沿导轨向右运动时，所受安培力方向向左，以“阻碍”其运动，选项、错误.金属棒沿导轨向右运动时，感应电动势＝，感应电流＝，安培力＝＝，可见，选项正确.根据右手定则可知，流过金属棒的感应电流的方向是从流向，所以流过螺线管的电流方向是从端到端，根据右手螺旋定则可知，螺线管的端为极，选项错误.

.（·浙江月选考·）如图所示，在两水平金属板构成的器件中，存在着匀强电场与匀强磁场，电场强度和磁感应强度相互垂直.以某一水平速度进入的不计重力的带电粒子恰好能沿直线运动，下列说法正确的是（　　）

图

.粒子一定带负电

.粒子的速度大小＝

.若粒子速度大小改变，粒子将做曲线运动

.若粒子速度大小改变，电场对粒子的作用力会发生变化

答案　

解析　粒子做直线运动，说明竖直方向受力平衡，即＝，可得＝，选项错误；当＝时，无论粒子带正电还是负电，在竖直方向均受力平衡，选项错误；如果粒子速度大小改变，就会导致洛伦兹力变化，因此粒子将做曲线运动，选项正确；不管粒子速度怎么变，在匀强电场中，粒子所受电场力不变，选项错误.

.（届绍兴一中模拟）在图所示的宽度范围内，用匀强电场可使以初速度垂直射入电场的某种正离子偏转θ角，若改用垂直纸面向外的匀强磁场，使该离子穿过磁场时偏转角也为θ，则电场强度和磁感应强度之比为（　　）

图

∶θ∶θ

θ∶∶θ

答案　

解析　设该离子的质量为，电荷量为＋，场区宽度为，离子在电场中做类平抛运动，则有：

＝①

＝②

θ＝③

由①②③得：

θ＝④

离子在磁场中做匀速圆周运动，轨迹如图所示，

＝⑤

由几何知识得：

θ＝⑥

由⑤⑥得：

θ＝⑦

由④⑦式解得：

＝，正确，、、错误.

二、选择题Ⅱ（本题共小题，每小题分，共分.每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的，全部选对的得分，选对但不全的得分，有错选的得分）

.如图，两个初速度大小相同的同种离子和，从点沿垂直磁场方向进入匀强磁场，最后打在屏上.不计重力.下列说法正确的有（　　）

图

、均带正电

在磁场中飞行的时间比的短

在磁场中飞行的路程比的短

在上的落点与点的距离比的近

答案　

解析　离子要打在屏上，离子都要沿顺时针方向偏转，根据左手定则判断，离子都带正电，项正确；由于是同种离子，因此质量、电荷量相同，初速度大小也相同，由＝和＝可知，它们做圆周运动的半径和周期相同，作出运动轨迹如图所示，在磁场中运动的时间比的长，项错误；由＝可知，在磁场中运动的路程比的长，项错误；由运动轨迹图可知，项正确.

.如图所示为电磁驱动器的原理图.其中①为磁极，它被固定在电动机②的转轴上，金属圆盘③可以绕中心轴转动，圆盘与转轴间的阻力较小，整个装置固定在一个绝缘支架④上.当电动机转动时，金属圆盘也将转动起来.下列有关说法中正确的是（　　）

图

.金属圆盘转动的方向和磁极的转动方向相同，转速小于磁极的转速

.金属圆盘转动的方向和磁极的转动方向相同，转速等于磁极的转速

.将金属圆盘换成绝缘盘，它也会跟着磁极转动

.当电动机突然卡住不转时，金属圆盘很快会停下来

答案　

解析　根据楞次定律可知，为阻碍磁通量变化，金属圆盘与磁极的转动方向相同，但快慢不一，金属圆盘的转速一定比磁极的转速小，故正确，错误.将金属圆盘换成绝缘盘，盘中没有感应电流，不受安培力，不会跟着磁极转动，故错误；当电动机突然被卡住不转时，由于金属圆盘产生感应电流，受到安培力，而安培力将阻碍金属圆盘与磁极间的相对运动，所以金属圆盘很快会停下来，故正确.

.用一根横截面积为、电阻率为ρ的硬质导线做成一个半径为的圆环，为圆环的一条直径.如图所示，在的左侧存在一个均匀变化的匀强磁场，方向垂直圆环所在平面，磁感应强度大小随时间的变化率＝（＜）.则（　　）

图

.圆环中产生沿逆时针方向的感应电流

.圆环具有扩张的趋势

.圆环中感应电流的大小为

.图中、两点间的电势差的绝对值为

答案　

解析　＜，磁通量均匀减小，根据楞次定律可知，圆环中产生沿顺时针方向的感应电流，选项错误；圆环在磁场中的部分，受到向外的安培力，所以有扩张的趋势，选项正确；圆环产生的感应电动势大小为＝·＝，则圆环中的电流大小为＝＝，选项错误；＝＝，选项正确.

.如图所示，与两平行金属导轨相距，电阻不计，两端分别接有电阻和，且＝Ω，杆的电阻为Ω，在导轨上可无摩擦地滑动，垂直穿过导轨平面的匀强磁场的磁感应强度为.现以恒定速度＝匀速向右移动，这时杆上消耗的电功率与、消耗的电功率之和相等.则（　　）

图

＝Ω

上消耗的电功率为

、间电压为

.拉杆水平向右的拉力大小为

答案　

解析　等效电路图如图所示，

杆切割磁感线产生感应电动势，由于杆上消耗的电功率与、消耗的电功率之和相等，则内、外电阻相等，＝，解得＝Ω，错误；＝＝，总＝Ω，总电流＝＝，路端电压＝外＝×＝，错误；＝＝，正确；杆所受安培力＝＝，杆匀速移动，因此拉力大小为，正确.

非选择部分

三、非选择题（本题共小题，共分）

.（分）（）在“探究法拉第电磁感应现象”的实验中，已将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈、线圈、电表及开关按如图所示部分连接，要把电路连接完整正确，则连接到（选填“”“”“”或“”），连接到（选填“”“”“”或“”）.正确连接电路后，开始实验探究，某同学发现当他将滑动变阻器的滑动端向右加速滑动时，灵敏电流计指针向右偏转.由此可以判断.

图

.线圈向上移动或滑动变阻器滑动端向左加速滑动，都能引起灵敏电流计指针向左偏转

.线圈中铁芯向上拔出或断开开关，都能引起灵敏电流计指针向右偏转

.滑动变阻器的滑动端匀速向左或匀速向右滑动，都能使灵敏电流计指针静止在中央

.因为线圈、线圈的绕线方向未知，故无法判断灵敏电流计指针偏转的方向

（）为完成“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验，需要选用下列仪器中的.

的交流电源

.学生电源

.交流电压表

.交流电流表

在实验中，某同学保持原线圈的电压以及副线圈的匝数不变，仅增加原线圈的匝数，副线圈两端的电压将（选填“增大”“减小”或“不变”）.

答案　（）　　（）　减小

.（分）在用自由落体法“验证机械能守恒定律”的实验中：

（取）

（）运用公式＝来验证时，对实验条件的要求是，为此，所选择的纸带第、两点间的距离应接近.（打点时间间隔为）

（）若实验中所用重锤质量＝，打点纸带如图所示，打点时间间隔为，则记录点时，重锤速度＝，重锤动能＝；从开始下落起至点，重锤的重力势能减小量是.由此可得出的结论是.（结果均保留两位有效数字）

图

（）根据纸带算出相关各点的速度，量出下落距离，则以为纵轴，以为横轴画出的图象应是图中的（　　）

答案　（）从静止开始下落　

（）　　　在实验误差允许的范围内机械能是守恒的　（）

解析　（）重力势能转化为动能，实验条件的要求是从静止开始下落，即初速度为，第、两点的距离＝且＝，可得＝.（）点是、两点的中间时刻，＝＝，重锤动能＝≈.重锤重力势能的减少量Δ＝且＝，代入可得Δ≈.重锤重力势能的减少量近似等于重锤动能的增加量，可得出结论：

在实验误差允许的范围内机械能是守恒的.（）由＝，整理可得＝，所以－图线是一条过原点的倾斜直线，图线的斜率为重力加速度，正确.

.（分）如图所示，为固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道，其半径为＝.轨道的点与光滑水平地面相切，质量为＝的小球由点静止释放，取.求：

图

（）小球滑到最低点时，小球速度的大小；

（）小球刚到达最低点时，轨道对小球支持力的大小；

（）小球通过光滑的水平地面滑上底部与水平地面相切的固定曲面，恰能到达最高点，到地面的高度为＝，小球在曲面上克服摩擦力所做的功是多少？

答案　（）　（）　（）

解析　（）小球从到的过程，由动能定理得：

＝

则得：

＝＝.

（）小球刚到达最低点时，由牛顿第二定律得：

－＝

则有：

＝＝

（）对于小球从运动到的整个过程，由动能定理得：

－－＝

则有：

＝（－）＝.

.（分）在竖直平面内有一矩形区域，边长，边长，为边中点，为边中点，线段将分成两个场区.如图所示，场区Ⅰ内有一竖直向下的匀强电场，场区Ⅱ内有方向、大小未知的匀强电场（图中未画出）和方向垂直平面向里的匀强磁场.一个质量为、电荷量为＋的带电小球以平行于边的速度从边的中点进入场区Ⅰ，从边飞出场区Ⅰ时速度方向改变了°，小球进入场区Ⅱ做匀速圆周运动，重力加速度为，求：

图

（）场区Ⅱ中的电场强度的大小及方向；

（）场区Ⅰ中的电场强度的大小；

（）要使小球能在场区Ⅱ内从边重新回到场区Ⅰ的磁感应强度的最小值.

答案　（）　方向竖直向上　（）－　（）

解析　（）由带电小球在场区Ⅱ中做匀速圆周运动可知，＝，得＝

小球带正电，所受电场力方向竖直向上，可知方向竖直向上

（）小球在场区Ⅰ中做类平抛运动，平抛运动时间＝，带电小球飞出场区Ⅰ时，竖直方向的速度竖＝°＝，则＝＝

由牛顿第二定律得＋＝

得＝－

（）由类平抛运动规律得，小球在场区Ⅰ中的竖直位移＝＝

当小球在场区Ⅱ中的圆周轨迹与边相切时，最大，由几何关系得°＋＝＋

解得＝

此时（＋°）＝＜，

＋（－°）＝＜

即带电小球以此半径做圆周运动时不会从边和边射出磁场

进入场区Ⅱ时小球速度′＝＝＝

由′＝，得＝＝.

.（分）（届诸暨中学段考）如图所示，两根足够长的光滑金属导轨、放置在倾角为α的斜面上，导轨间距为，电阻不计.在导轨上端并联接入两个额定功率均为、电阻均为的小灯泡.整个系统置于匀强磁场中，磁感应强度方向与导轨所在平面垂直.现将一质量为、电阻可以忽略的金属棒从图示位置由静止开始释放，经过时间，两灯泡开始并保持正常发光.金属棒下落过程中保持与导轨垂直，且与导轨接触良好.重力加速度为.求：

图

（）磁感应强度的大小；

（）灯泡正常发光时金属棒的运动速率；

（）在＝至＝期间，两小灯泡产生的总焦耳热.

答案　（）　（）

（）－

解析　（）设灯泡额定电流为

则有＝①

流经的电流＝②

当两灯泡正常发光时，金属棒匀速下滑.

α＝③

联立①②③得＝④

（）当两灯泡正常发光时，金属棒切割磁感线产生的电动势为＝＝⑤

得＝⑥

（）在＝至＝期间，对金属棒运用动量定理，有

Σ（α－）Δ＝ΣΔ⑦

得：

α－Δ＝⑧

设在＝至＝期间金属棒运动的距离为，则由法拉第电磁感应定律，得Δ＝⑨

联立⑦⑧得＝⑩

小灯泡产生的总焦耳热＝α－⑪

将④⑥⑩式代入⑪式，得＝－.