高三第一轮复习 与名师对话 单元质量检测 质量检测9doc.docx

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高三第一轮复习与名师对话单元质量检测质量检测9doc

质量检测（九）

时间:

60分钟　总分:

100分

一、选择题（本题共8小题,每小题6分,共48分.在每小题给出的四个选项中,第1～5题只有一项符合题目要求.第6～8题有多项符合题目要求.全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分.）

1、

如图所示,在载流直导线近旁固定有两平行光滑导轨A、B,导轨与直导线平行且在同一水平面内,在导轨上有两可自由滑动的导体ab与cd、当载流直导线中的电流逐渐增强时,导体ab与cd的运动情况就是（　　）

A.一起向左运动

B.一起向右运动

C.ab与cd相向运动,相互靠近

D.ab与cd相背运动,相互远离

答案:

C

2.如图所示,一带铁芯线圈置于竖直悬挂的闭合铝框右侧,与线圈相连的导线abcd内有水平向里变化的磁场.下列哪种变化磁场可使铝框向左偏离（　　）

解析:

铝框向左运动,就是为了阻碍本身磁通量的增加,由楞次定律可知:

带铁芯线圈产生的电流增加,其产生的磁场增强.为使线圈产生的电流变大,由法拉第电磁感应定律可知:

线框abcd中的磁场的

逐渐增加,选项A正确,B、C、D错误.

答案:

A

3.（2014·吉大附中）如图所示,甲就是闭合铜线框,乙就是有缺口的铜线框,丙就是闭合的塑料线框,它们的正下方都放置一薄强磁铁,现将甲、乙、丙拿至相同高度H处同时释放（各线框下落过程中不翻转）,则以下说法正确的就是（　　）

A.三者同时落地

B.甲、乙同时落地,丙后落地

C.甲、丙同时落地,乙后落地

D.乙、丙同时落地,甲后落地

解析:

甲就是闭合的铜线框,在下落过程中产生感应电流,所受的安培力阻碍它的下落,故所需的时间长;乙就是没有闭合的铜线框,丙就是塑料线框,故都不会产生感应电流,它们做自由落体运动,选项D正确.

答案:

D

4、

（2014·河南名校联考）图中L就是绕在铁芯上的线圈,它与电阻R、R0、电键与电池E可构成闭合回路.线圈上的箭头表示线圈中电流的正方向,当电流的流向与箭头所示的方向相同,该电流为正,否则为负.电键K1与K2都处于断开状态.设在t＝0时刻,接通电键K1,经过一段时间,在t＝t1时刻,再接通电键K2,则能正确表示L中的电流I随时间t的变化图线的就是（　　）

解析:

t＝0时刻,接通电键K1,由于线圈自感的作用,L中的电流I逐渐增大.在t＝t1时刻,再接通电键K2,线圈产生自感电动势,电流逐渐减小,选项A正确.

答案:

A

5、

（2014·皖南八校联考）如图所示,虚线右侧存在匀强磁场,磁场方向垂直纸面向外,正方形金属框电阻为R,边长就是L,自线框从左边界进入磁场时开始计时,在外力作用下由静止开始,以垂直于磁场边界的恒定加速度a进入磁场区域,t1时刻线框全部进入磁场.规定顺时针方向为感应电流I的正方向.外力大小为F,线框中电功率的瞬时值为P,通过导体横截面的电荷量为q,则这些量随时间变化的关系正确的就是（　　）

解析:

线框速度v＝at,产生的感应电动势随时间均匀增大,感应电流均匀增大,安培力随时间均匀增大,外力F随时间变化关系就是一次函数,但不就是成正比,功率P＝EI随时间变化关系就是二次函数,其图象就是抛物线,所以C正确,A、B错误.导体横截面的电荷量q＝It随时间变化关系就是二次函数,其图象就是抛物线,选项D错误.

答案:

C

6.（2014·广东二校联考）如图所示,垂直纸面的正方形匀强磁场区域内,有一位于纸面的、电阻均匀的正方形导体框abcd,现将导体框分别朝两个方向以v、3v速度匀速拉出磁场,则导体框从两个方向移出磁场的两过程中（　　）

A.导体框中产生的感应电流方向相同

B.导体框中产生的焦耳热相同

C.导体框ad边两端电势差相同

D.通过导体框截面的电量相同

解析:

由楞次定律可判断出,导体框从两个方向移出磁场的两过程中,导体框中产生的感应电流方向相同,选项A正确;由于导体框从两个方向移出磁场的两过程中速度不同,产生的感应电动势与感应电流不同,导体框中产生的焦耳热不相同,导体框ad边两端电势差不相同,选项B、C错误;由E＝ΔΦ/Δt,I＝E/R,q＝IΔt可得q＝ΔΦ/R,导体框从两个方向移出磁场的两过程中磁通量变化ΔΦ相同,通过导体框截面的电量相同,选项D正确.

答案:

AD

7、

（2014·江西省红色六校高三第二次联考）如图所示,平行金属导轨宽度为L＝0、6m,与水平面间的倾角为θ＝37°,导轨电阻不计,底端接有阻值为R＝3Ω的定值电阻,磁感应强度为B＝1T的匀强磁场垂直向上穿过导轨平面.有一质量为m＝0、2kg,长也为L的导体棒始终与导轨垂直且接触良好,导体棒的电阻为R0＝1Ω,它与导轨之间的动摩擦因数为μ＝0、3、现让导体棒从导轨底部以平行斜面的速度v0＝10m/s向上滑行,上滑的最大距离为s＝4m.（sin37°＝0、6,cos37°＝0、8,g＝10m/s2）,以下说法正确的就是（　　）

A.把运动导体棒视为电源,最大输出功率6、75W

B.导体棒最后可以下滑到导轨底部,克服摩擦力做的总功为10、0J

C.当导体棒向上滑d＝2m时,速度为7、07m/s

D.导体棒上滑的整个过程中,在定值电阻R上产生的焦耳热为2、46J

解析:

导体棒等效为电源,速度最大时,电流最大,电阻R上消耗功率最大,则导体棒输出功率最大,由E＝BLv、I＝E/（R＋r）、PR＝I2R,得PR＝6、75W,A选项正确;导体棒返回底部过程中,克服摩擦力做功为Wf＝μmgcosθ×2S＝3、84J,B选项错误;导体棒上滑过程中,安培力就是变力,无法计算上滑距离为2m时导体棒的速度,C选项错误;由功能关系,

mv

＝mgs×sinθ＋μmgs×cosθ＋Q,电阻R上产生的热量为QR＝QR/（R＋r）,解得QR＝2、46J,D选项正确.

答案:

AD

8.（2014·湖北省天门市高三年级调研）如图所示电路中,均匀变化的匀强磁场只存在于虚线框内,三个电阻阻值之比R1∶R2∶R3＝1∶2∶3,其她部分电阻不计.当S3断开,而S1、S2闭合时,回路中感应电流为I,当S1断开,而S2、S3闭合时,回路中感应电流为5I,当S2断开,而S1、S3闭合时,可判断（　　）

A.闭合回路中感应电流为4I

B.闭合回路中感应电流为7I

C.R1、R3消耗的功率之比PR1∶PR3为3∶1

D.上下两部分磁场的面积之比S上∶S下为3∶25

解析:

当S1、S2闭合,S3断开时,有I1＝

＝I;同理,当S2、S3闭合,S1断开时,有I2＝

＝5I,当S1、S3闭合,S2断开时有I3＝

、又R1∶R2∶R3＝1∶2∶3,设R1、R2、R3的电阻分别为R、2R、3R,又根据磁场的分布知E3＝E1＋E2,联立以上各式解得I3＝7I,A错误B正确;当S2断开,而S1、S3闭合时,R2、R3组成串联回路,由P＝I2R可知PR1∶PR3＝R1∶R3＝1∶3,C错误;而E1＝

＝

＝3IR,E2＝

＝

＝25IR,则上下两部分磁场的面积之比为3∶25,D正确.

答案:

BD

二、非选择题（本题共4小题,共52分）

9.（10分）

（2014·北京朝阳期末）如图所示,在水平面内固定着足够长且光滑的平行金属轨道,轨道间距L＝0、40m,轨道左侧连接一定值电阻R＝0、80Ω、将一金属直导线ab垂直放置在轨道上形成闭合回路,导线ab的质量m＝0、10kg、电阻r＝0、20Ω,回路中其余电阻不计.整个电路处在磁感应强度B＝0、50T的匀强磁场中,B的方向与轨道平面垂直.导线ab在水平向右的拉力F作用下,沿力的方向以加速度a＝2、0m/s2由静止开始做匀加速直线运动,求:

（1）5s末的感应电动势大小;

（2）5s末通过R电流的大小与方向;

（3）5s末,作用在ab金属导线上的水平拉力F的大小.

解析:

（1）由于导线ab做匀加速直线运动,设它在第5s末速度为v,所以

v＝at＝10、0m/s

根据法拉第电磁感应定律:

E＝BLv,

代入数据得E＝2、0V

（2）根据闭合电路欧姆定律:

I＝

代入数据得I＝2、0A　方向为d→c

（3）因为金属直导线ab做匀加速直线运动,故F－F安＝ma

其中:

F安＝BIL＝0、40N

F＝F安＋ma,代入数据得F＝0、6N

答案:

（1）2、0V　

（2）2、0A　方向为d→c　（3）0、6N

10.（12分）（2014·黄山七校联考）如图所示,M、N为纸面内两平行光滑导轨,间距为L、轻质金属棒ab可在导轨上左右无摩擦滑动,杆与导轨接触良好,导轨右端与定值电阻连接.P、Q为平行板器件,两板间距为d,上下两板分别与定值电阻两端相接.两板正中左端边缘有一粒子源始终都有速度为v0的带正电粒子沿平行于极板的方向进入两板之间.整个装置处于垂直于纸面向外的匀强磁场中.已知轻杆与定值电阻的阻值分别为r与R,其余电阻不计,带电粒子的重力不计,为使粒子沿原入射方向从板间右端射出,则轻杆应沿什么方向运动？

速度多大？

解析:

粒子在电场中运动,电场力F＝qU/d

粒子在磁场中运动,磁场力F′＝qv0B

因为粒子沿原入射方向从板间右端射出,所以粒子所受的电场力与洛伦兹力相互平衡,

得qU/d＝qv0B

轻质金属杆ab切割磁感线产生的感应电动势E＝BLv

R中电流I＝E/（R＋r）

PQ之间电压U＝IR

联立解得v＝

（R＋r）v0

由右手定则得杆应向右运动.

答案:

向右运动　

（R＋r）v0

11.（14分）（2014·德州高三期末）如图甲所示,电阻不计的“”形光滑导体框架水平放置,导体框处在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B＝1T,有一导体棒AC横放在框架上且与导体框架接触良好,其质量为m＝0、2kg,电阻为R＝0、8Ω,现用绝缘轻绳拴住导体棒,轻绳的右端通过光滑的定滑轮绕在电动机的转轴上,左端通过另一光滑的定滑轮与物体D相连,物体D的质量为M＝0、2kg,电动机内阻r＝1Ω、接通电路后电压表的读数恒为U＝10V,电流表读数恒为I＝1A,电动机牵引原来静止的导体棒AC平行于EF向右运动,其运动位移x随时间t变化的图象如图乙所示,其中OM段为曲线,MN段为直线.（取g＝10m/s2）求:

（1）电动机的输出功率;

（2）导体框架的宽度;

（3）导体棒在变速运动阶段产生的热量.

解析:

（1）电动机为非纯电阻电路,电动机总功率P＝UI＝10V×1A＝10W

电动机内阻发热的功率P热＝I2r＝（1A）2×1Ω＝1W

那么电动机输出的机械功率P出＝P－P热＝9W

（2）位移时间图象的斜率代表速度,t＝1s后导体棒AC为匀速直线运动,速度v＝

＝2m/s、

设导轨宽度为L,则有导体棒切割磁感线产生感应电流I＝

受到安培力F＝BIL＝

拉动导体棒匀速运动的拉力T＝F＋Mg＝

＋2

根据电动机输出功率有T＝F＋Mg＝

＋2＝

＝

计算得L＝1m

（3）根据位移时间图象可知,变速阶段初始度为0,末速度为v＝

＝2m/s

此过程电动机做功转化为D的重力势能以及D与导体棒的动能还有克服安培力做功即焦耳热.

所以有P出t＝Mgh＋

（m＋M）v2－0＋Q

其中h＝0、8m

带入计算得Q＝6、6J

答案:

（1）9W　

（2）1m　（3）6、6J

12.（16分）2010年上海世博会某国家馆内,有一“发电”地板,利用游人走过此处,踩踏地板发电.其原因就是地板下有一发电装置,如图甲所示,装置的主要结构就是一个截面半径为r、匝数为n的线圈,紧固在与地板相连的塑料圆筒P上.磁场的磁感线沿半径方向均匀分布,图乙为横截面俯视图.轻质地板四角各连接有一个劲度系数为k的复位弹簧（图中只画出其中的两个）.当地板上下往返运动时,便能发电.若线圈所在位置磁感应强度大小为B,线圈的总电阻为R0,现用它向一个电阻为R的小灯泡供电.为了便于研究,将某人走过时地板发生的位移－时间变化的规律简化为图丙所示.（取地板初始位置x＝0,竖直向下为位移的正方向,且弹簧始终处在弹性限度内.）

（1）取图乙中顺时针方向电流为正方向,请在图丁所示坐标系中画出线圈中感应电流i随时间t变化的图线,并标明相应纵坐标.要求写出相关的计算与判断过程;

（2）t＝t0/2时地板受到的压力;

（3）求人踩踏一次地板所做的功.

解析:

（1）0～t0时间,地板向下做匀速运动,其速度v＝x0/t0,线圈切割磁感线产生的感应电动势e＝nB·2πrv＝2nBπrx0/t0,感应电流i＝e/R＝2nBπrx0/Rt0;t0～2t0时间,地板向上做匀速运动,其速度v＝x0/t0,线圈切割磁感线产生的感应电动势

e＝－nB·2πrv＝－2nBπrx0/t0,感应电流i＝e/R＝－2nBπrx0/Rt0;

（2）t＝t0/2时,地板向下位移x0/2,弹簧弹力kx0/2,安培力F安＝nBi2πr＝2nBiπr,由平衡条件可知,地板受到的压力F＝2kx0＋

（3）由功能关系可得人踩踏一次地板所做的功W＝2i2Rt0＝

、

答案:

（1）见解析　

（2）2kx0＋

（3）