高中物理 第一章过关检测 高二物理试题

点囤市安抚阳光实验学校第一章过关检测
(时间:45分钟满分:100分)
一、选择题(每小题6分,共48分)
1.(多选)以下叙述正确的是() (51130086)
A.法拉第发现了电磁感现象
B.惯性是物体的固有属性,速度大的物体惯性一大
C.牛顿最早通过理想斜面得出力不是维持物体运动的原因
D.感电流遵从楞次律所描述的方向,这是能量守恒律的必然结果
答案：AD
解析：惯性大小仅取决于质量,与物体运动状态无关,选项B错误;伽利略最早通过理想斜面得出:力不是维持物体运动状态的原因,选项C错误;正确选项为
A、D.
2.将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中,线圈平面与磁场方向垂直,关于线圈中产生的感电动势和感电流,下列表述正确的是()
A.感电动势的大小与线圈的匝数无关
B.穿过线圈的磁通量越大,感电动势越大
C.穿过线圈的磁通量变化越快,感电动势越大
D.感电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同
答案：C
解析：由E=n知,A、B错,C正确;B原与B感方向可相同亦可相反,D错.3.(多选)超导是当今高科技的热点之一,当一块磁体靠近超导体时,超导体中会产生强大的电流,对磁体有排斥作用,这种排斥力可使磁体悬浮在空中,磁悬浮列车采用了这项技术,磁体悬浮的原理是()(51130087)
A.超导体电流的磁场方向与磁体的磁场方向相同
B.超导体电流的磁场方向与磁体的磁场方向相反
C.超导体使磁体处于失重状态
D.超导体中对磁体的磁力与磁体的重力相平衡
答案：BD
解析：当磁体靠近超导体时,超导体中会产生感电流,根据楞次律感电流的磁场与磁体的磁场方向相反,磁体受到超导体的斥力与自身的重力相平衡,使磁体悬浮在空中,所以B、D两项正确.
4.如右图所示,A、B都是很轻的铝环,分别固在绝缘细杆的两端,杆可绕中间竖直轴在水平面内转动,环A是闭合的,环B是断开的.若用磁铁分别接近这两个圆环,则下列说法正确的是()
A.图中磁铁N极接近A环时,A环被吸引,而后被推开
B.图中磁铁N极远离A环时,A环被排斥,而后随磁铁运动
C.用磁铁N极接近B环时,B环被排斥,远离磁铁运动
D.用磁铁的任意一磁极接近A环时,A环被排斥
答案：D
解析：由楞次律中感电流的效果总是要反抗(阻碍)引起感电流的“原因”,阻碍导体的相对运动(来拒去留)可知,当磁铁靠近圆环时,引起的感电流通过远离圆环的方式来阻碍圆环中磁通量的增加,所以不论用磁铁的N极还是S极靠
近A环时,A环都要被排斥,但B环是不闭合的,当磁铁靠近时,无感电流,所以B 环不动,D项正确.
5.在磁感强度为B的匀强磁场中放着一个直径为D的闭合圆线圈,电阻为R,磁感线的方向与线圈平面垂直,当线圈以直径为轴翻转180°时,通过线圈导线截面上的电荷量为()
A. B. C. D.
答案：C
解析：翻转180°时,磁通量的变化ΔΦ=πBD2,在线圈中产生的感电动势
E=,I=,因此通过导线截面的电荷量Q=IΔt=,C项正确.
6.如右图所示电路中,开关是闭合的,此时流过灯泡A的电流为I1,流过线圈L 的电流为I2,且I2>I1,在t1时刻将开关断开,在整个过程中流过灯泡A的电流随时间变化的图象是下列选项中哪一个() (51130088)
答案：D
解析：在开关S闭合时流过灯泡A的电流为I1,方向向右,大小不变;当开关S 断开的瞬间,I1立即减小为零,但由于线圈的自感作用,I2将逐渐减小为零,此时线圈与灯泡A构成的回路,流过A的电流方向向左,所以D项正确.
7.(多选)如右图所示,匀强磁场的方向垂直于电路所在平面,导体棒ab与电路接触良好.当导体棒ab在外力F作用下从左向右做匀加速直线运动时,若不计摩擦和导线的电阻,整个过程中,灯泡L未被烧毁,电容器C未被击穿,则该过程中()
A.感电动势将变大
B.灯泡L的亮度变大
C.电容器C的上极板带负电
D.电容器两极板间的电场强度将减小
答案：AB
解析：由法拉第电磁感律E=BLv,因导体棒做匀加速直线运动,则感电动势将变大,感电流将变大,灯泡L的亮度变大,电容器上极板带正电,电容器两板间电势差变大,距离不变,电场强度将变大,A、B两项正确.
8.(多选)如右图所示,abcd是由粗细均匀的电阻丝制成的正方形线框,导体棒MN是由与正方形线框相同的电阻丝制成的,可在ad边与bc边上无摩擦滑动,且接触良好,线框处于垂直纸面向里的匀强磁场中.当MN棒由靠ab边处向cd 边匀速移动的过程中,下列说法正确的是()
A.MN棒中电流先增大后减小
B.MN棒两端电压先增大后减小
C.MN棒上拉力的功率先减小后增大
D.矩形线框中消耗的电功率先减小后增大
答案：BC
解析：导体棒MN切割磁感线产生感电动势E=BLv,整个回路的总电阻是先增大后减小,则MN棒中电流先减小后增大,MN棒两端电压U MN=E-Ir,先增大后减小.因导体棒匀速运动,MN 棒上拉力的功率于安培力的功率,P安=F安v=BILv,先减小后增大,而矩形线框中消耗的电功率相当于电源的输出功率,当MN到达时,外电路的总电阻与内电阻相,此时输出功率最大,所以矩形线框中消耗的电功率先增大后减小,B、C两项正确.
二、填空题(每空4分,共16分)
9.如图所示,在水平金属导轨上有电阻R=0.1 Ω,金属杆ab与导轨组成一闭合矩形电路,两条导轨间距离L1=40 cm,导轨长L2=50 cm,导轨区域处于与水平面成30°角的匀强磁场中,磁感强度随时间变化规律是B=(2+0.2t) T,若t=10 s 时ab仍静止,导轨与ab的电阻不计,则这时流经ab的电流I= ,ab所受摩擦力为.(51130089)
答案：0.2 A 0.16 N
解析：金属杆的受力情况如图所示.
Φ=B·sin 30°·L1L2=(2+0.2t)××0.4×0.5 Wb=(0.2+0.02t) Wb
E==0.02 V,I= A=0.2 A
所以ab棒所受的安培力F=BIL1=(2+0.2×10)×0.2×0.4 N=0.32 N,
由棒受力图衡条件可得,ab棒受到的摩擦力为F f=F·sin 30°=0.16 N.
10.如图所示,一圆环与外切正方形线框均由相同的绝缘导线制成,并各自形成闭合回路,匀强磁场布满整个正方形线框,当磁场均匀变化时,线框和圆环中的感电动势之比是,感电流之比为.
答案：4∶π1∶1
解析：设正方形边长为2a,则圆环半径为a,
两者面积之比为,
电阻之比为
E=∝S
=1.
三、计算题(11小题16分,12小题20分,共36分)11.图示为室中模拟磁悬浮列车的装置(图甲)及原理示意图(图乙),车的底面固一矩形金属框,在轨道区域内存在垂直于金属框的磁场,磁场的分布如图乙所示,相邻两个区域的磁场方向相反,每个同向区域的宽度相,均于金属框沿导轨方向的边长l1,金属框垂直于导轨的边长l2=0.20 m,总电阻R=1.6 Ω,车与金属框的总质量m=2.0 kg,磁感强度B1=B2=B=1.0 T.当磁场以速度v0=10 m/s 沿导轨方向匀速运动时,思考并回答下列问题: (51130090)
(1)设t=0时刻,车的速度为零,求金属框受到的磁场力的大小和方向.
(2)已知磁悬浮状态下,车运动时受到恒的阻力F f=0.20 N,求车的最大速度v max.答案：(1)1 N,方向沿磁场运动的方向
(2)8 m/s
解析：(1)由图可知,金属框两垂直于导轨的边时处在不同方向的两磁场中切割磁感线,故线框的总电动势为
E=2Bl2v0
得E=4 V
两垂直边导线所受的安培力之和为
F=2BIl2=2B··l2=1 N
方向沿磁场运动的方向
(2)设车所能达到的最大速度为v max,此时的感电动势为:
E'=2Bl2(v0-v max)
金属框受到的安培力为:F'=2B··l2
由平衡条件:F f=
解得:v max=8 m/s.
12.如图甲所示,由均匀电阻丝做成的正方形线框abcd的电阻为
R,ab=bc=cd=da=l.现将线框以与ab垂直的速度v匀速穿过一宽度为2l、磁感强度为B的匀强磁场区域,整个过程中ab、cd两边始终保持与边界平行,从线框的cd边刚与磁场左边界重合的时刻开始计时,取电流沿abcda流动的方向为正方向.
(1)求此过程中线框产生的焦耳热.
(2)在图乙中画出线框中感电流随时间变化的图象.
(3)在图丙中画出线框中a、b两点间电势差U ab随时间t变化的图象.
答案：(1)(2)如解析甲所示
(3)如解析：乙所示
解析：(1)ab或cd 切割磁感线所产生的感电动势为:E=Blv
对的感电流I=
ab或cd所受的安培力F=BIl=.
外力所做的功W=2Fl=2
由能量守恒律可知,线框匀速拉出过程中所产生的焦耳热与外力所做的功相,即:
Q=W=2.
甲
(2)令I0=,画出的图象分为三段,
如图甲所示,则有:
t=0~时,i=-I0
t=时,i=0t=时,i=I0.乙
(3)令U0=Blv,画出的图象分为三段,如图乙所示,则有:
t=0~时,
U ab=-=-
=-=-
t=时,U ab=-Blv=-U0
t=时,
U ab=-=-=-=-.。