2015届高考物理第一轮章末定时练习题31.doc

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章末定时练九　
(时间：60分钟)
一、选择题(在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，第7～9题有多项符合题目要求)．
1．(2013·漳州模拟)如图1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和cd.当载流直导线中的电流逐渐增强时，导体ab和cd的运动情况是(　　)．

图1
A．一起向左运动
B．一起向右运动
C．ab和cd相向运动，相互靠近
D．ab和cd相背运动，相互远离
解析　电流增强时，电流在abcd回路中产生的垂直向里的磁场增强，回路磁通量增大，根据楞次定律推论，可知回路要减小面积以阻碍磁通量的增加，因此，两导体要相向运动，相互靠拢．故C正确．
答案　C
2．如图2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
(　　)．

图2

解析　铝框向左运动，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．如图3所示，竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R，质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦，棒与导轨的电阻均不计，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，棒在竖直向上的恒力F作用下加速上升的一段时间内．力F做的功与安培力做的功的代数和等于(　　)．

图3
A．棒的机械能增加量 B．棒的动能增加量
C．棒的重力势能增加量 D．电阻R上放出的热量
解析　棒加速上升时受到重力、拉力F及安培力．根据功能关系可知力F与安培力做的功的代数和等于棒的机械能的增加量，A选项正确．
答案　A
4．(2013·浙江卷，15)磁卡的磁条中有用于存储信息的磁极方向不同的磁化区，刷卡器中有检测线圈．当以速度v0刷卡时，在线圈中产生感应电动势，其E－t关系如图4所示．如果只将刷卡速度改为，线圈中的E－t关系图可能是(　　)．

图4

解析　当以不同速度刷卡时，磁卡的不同的磁化区经过线圈时，线圈内的磁通量的变化量ΔΦ是相同的，刷卡速度由v0变为时，完成相同磁通量变化的时间Δt变为原来的2倍，由E＝n得线圈产生的感应电动势相应的都变为原来的，故D选项正确．
答案　D
5．如图5所示，倾斜的平行导轨处在匀强磁场中，导轨上、下两边的电阻分别为R1＝3 Ω和R2＝6 Ω，金属棒ab的电阻R3＝4 Ω，其余电阻不计．则金属棒ab沿着粗糙的导轨加速下滑的过程中(　　)．

图5
A．安培力对金属棒做功等于金属棒机械能的减少量
B．重力和安培力对金属棒做功之和大于金属棒动能的增量
C．R1和R2发热功率之比P1∶P2＝1∶2
D．R1、R2和R3产生的焦耳热之比Q1∶Q2∶Q3＝1∶2∶6
解析　由能量守恒定律，安培力对金属棒做功小于金属棒机械能的减少量，选项A错误；由动能定理可知，重力和安培力对金属棒做功之和大于金属棒动能的增量，选项B正确；导轨上、下两边的电阻属于并联关系，两者电压相等，R1和R2发热功率之比P1∶P2＝2∶1，选项C错误；R1和R2并联等效电阻为2 Ω，ab中电流等于R1和R2二者中电流之和，金属棒ab的电阻R3产生的焦耳热是R1和R2并联等效电阻产生焦耳热的2倍，选项D错误．
答案　B
6．如图6所示，导体棒沿两平行金属导轨从图中位置以速度v向右匀速通过一正方形abcd磁场区域，ac垂直于导轨且平行于导体棒，ac右侧的磁感应强度是左侧的2倍且方向相反，导轨和导体棒的电阻均不计，下列关于导体棒中感应电流和所受安培力随时间变化的图象正确的是(规定电流从M经R到N为正方向，安培力向左为正方向)(　　)．

图6

解析　导体棒运动时间t时切割磁感线产生的感应电动势大小E＝Blv＝2Bv2t，感应电流大小I＝＝，导体棒所受的安培力大小F＝BIl＝，由此可见，感应电流的大小I与时间t成正比，而安培力的大小F则与时间t是二次函数关系．由楞次定律可知，导体棒在第一、二区域的磁场中运动时，产生的感应电流分别为从M经R到N和从N经R到M；由左手定则判断得出，导体棒在第一、二区域的磁场中运动时受到的安培力均为水平向左，只有A正确．
答案　A
7．如图7所示，虚线矩形abcd为匀强磁场区域，磁场方向竖直向下，圆形闭合金属线框以一定的速度沿光滑绝缘水平面向磁场区域运动．如图所示给出的是圆形闭合金属线框的四个可能到达的位置，则圆形闭合金属线框的速度可能为零的位置是(　　)．

图7

解析　因为线框在进、出磁场时，线框中的磁通量发生变化，产生感应电流，安培力阻碍线框运动，使线框的速度可能减为零，故A、D正确．
答案　AD
8．如图8所示，固定放置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d，其右端接有阻值为R的电阻，整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为B的匀强磁场中．一质量为m(质量分布均匀)的导体杆ab垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触，杆与导轨之间的动摩擦因数为μ.现杆在水平向左、垂直于杆的恒力F作用下从静止开始沿导轨运动距离l时，速度恰好达到最大(运动过程中杆始终与导轨保持垂直)．设杆接入电路的电阻为r，导轨电阻不计，重力加速度大小为g.则此过程(　　)．

图8
A．杆的速度最大值为
B．流过电阻R的电荷量为
C．恒力F做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量
D．恒力F做的功与安培力做的功之和大于杆动能的变化量
解析　当杆的速度达到最大时，安培力F安＝，杆受力平衡，故F－μmg－F安＝0，所以v＝，选项A错；流过电阻R的电荷量为q＝It＝＝，选项B对；根据动能定理，恒力F、安培力、摩擦力做功的代数和等于杆动能的变化量，由于摩擦力做负功，所以恒力F、安培力做功的代数和大于杆动能的变化量，选项C错、D对．
答案　BD
9．在如图9甲所示的电路中，螺线管匝数n＝1 500匝，横截面积S＝20 cm2.螺线管导线电阻r＝1.0 Ω，R1＝4.0 Ω，R2＝5.0 Ω，C＝30 μF.在一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按如图乙所示的规律变化．则下列说法中正确的是(　　)．

图9
A．螺线管中产生的感应电动势为1 V
B．闭合S，电路中的电流稳定后，电阻R1的电功率为5×10－2 W
C．电路中的电流稳定后电容器下极板带正电
D．S断开后，流经R2的电量为1.8×10－5 C
解析　根据法拉第电磁感应定律E＝＝nS求出E＝1.2 V，选项A错；根据电路欧姆定律I＝＝0.12 A，根据P＝I2R1，求出P＝5.76×10－2 W，选项B错；由楞次定律得选项C对；S断开后，流经R2的电荷量即为S闭合时C板上所带的电荷量Q，电容器两端的电压U＝IR2＝0.6 V，流经R2的电量Q＝CU＝1.8×10－5 C，选项D对．
答案　CD
二、非选择题
10．如图10甲所示，一边长L＝2.5 m、质量m＝0.5 kg的正方形金属线框，放在光滑绝缘的水平面上，整个装置放在方向竖直向上、磁感应强度B＝0.8 T的匀强磁场中，金属线框的一边与磁场的边界MN重合．在水平力F作用下金属线框由静止开始向左运动，经过5 s金属线框被拉出磁场，测得金属线框中的电流随时间变化的图象如图乙所示．

图10
(1)在金属线框被拉出的过程中，求通过线框截面的电荷量及线框的电阻；
(2)写出水平力F随时间变化的表达式；
(3)已知在这5 s内力F做功1.92 J，那么在此过程中，线框产生的焦耳热是多少？
解析　(1)根据q＝Δt，由I－t图象得：q＝1.25 C
又根据＝＝＝，得R＝4 Ω.
(2)由电流图象可知，感应电流随时间变化的规律：I＝0.1t
由感应电流I＝，可得金属线框的速度随时间也是线性变化的，v＝＝0.2t
线框做匀加速直线运动，加速度a＝0.2 m/s2
线框在外力F和安培力FA作用下做匀加速直线运动，
F－FA＝ma
所以水平力F随时间变化的表达式为
F＝(0.2t＋0.1) N.
(3)当t＝5 s时，线框从磁场中拉出时的速度v5＝at＝1 m/s，线框中产生的焦耳热为Q＝W－mv52＝1.67 J.
答案　(1)1.25 C　4 Ω　(2)F＝(0.2t＋0.1) N
(3)1.67 J
11．(2013·常州水平检测)如图11所示，水平的平行虚线间距为d，其间有磁感应强度为B的匀强磁场．一个长方形线圈的边长分别为L1、L2，且L2<d，线圈质量m，电阻为R.现将线圈由其下边缘离磁场的距离为h处静止释放，其下边缘刚进入磁场和下边缘刚穿出磁场时的速度恰好相等．求：

图11
(1)线圈刚进入磁场时的感应电流的大小；
(2)线圈从下边缘刚进磁场到下边缘刚出磁场(图中两虚线框所示位置)的过程做何种运动，求出该过程最小速度v；
(3)线圈进出磁场的全过程中产生的总焦耳热Q总．
解析　(1)mgh＝mv02，v0＝，
E＝BL1v0，I＝＝
(2)先做加速度减小的减速运动，后做加速度为g的匀加速运动，3位置时线圈速度最小，而3位置到4位置线圈是自由落体运动，因此有v02－v2＝2g(d－L2)，得v＝
(3)由于线圈完全处于磁场中时不产生电热，线圈进入磁场过程中产生的电热Q就是线圈从图中2位置到4位置产生的电热，而2、4位置动能相同．
由能量守恒Q＝mgd
由对称性可知：Q总＝2Q＝2mgd
答案　(1)　(2)先做加速度减小的减速运动，后做加速度为g的匀加速运动　
(3)2mgd
12．如图12所示，倾角为θ＝30°、足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ相距L1＝0.4 m，B1＝5 T的匀强磁场垂直导轨平面向上．一质量m＝1.6 kg的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，其电阻r＝1 Ω.金属导轨上端连接右侧电路，R1＝1 Ω，R2＝1.5 Ω.R2两端通过细导线连接质量M＝0.6 kg的正方形金属框cdef，正方形边长L2＝0.2 m，每条边电阻r0为1 Ω，金属框处在一方向垂直纸面向里、B2＝3 T的匀强磁场中．现将金属棒由静止释放，不计其他电阻及滑轮摩擦，g取10 m/s2.

图12
(1)若将电键S断开，求棒下滑过程中的最大速度；
(2)若电键S闭合，每根细导线能承受的最大拉力为3.6 N，求细导线刚好被拉断时棒的速度；
(3)若电键S闭合后，从棒释放到细导线被拉断的过程中，棒上产生的电热为2 J，求此过程中棒下滑的高度(结果保留一位有效数字)．
解析　(1)棒下滑过程中，沿导轨的合力为0时，速度最大，mgsin θ－F安＝0，F安＝B1IL1，I＝，E＝B1L1vmax代入数据解得：vmax＝7 m/s
(2)闭合S后，设细导线刚断开时，通过金属框ef边电流为I′，则通过cd边的电流为3I′
则：2T－Mg－B2I′L2－3B2I′L2＝0
解得I′＝0.5 A
通过R2的电流
I2＝
I2＝1 A
电路总电流I1＝I2＋4I′＝3 A
金属框接入电路总电阻R框＝ Ω
R2与R框并联电阻为R′，R′＝＝ Ω
设此时棒的速度为v1，则有I1＝
解得v1＝3.75 m/s
(3)当棒下滑高度为h时，棒上产生的热量为Qab，R1上产生的热量为Q1，R2与R框上产生的总热量为Q′，根据能量转化与守恒定律有mgh＝mv12＋Qab＋Q1＋Q′
Qab＝2 J，Q1＝Qab＝2 J，Q′＝＝1 J
解得h≈1 m
答案　(1)7 m/s　(2)3.75 m/s　(3)1 m

薄雾浓云愁永昼， 瑞脑消金兽。 佳节又重阳， 玉枕纱厨， 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后， 有暗香盈袖。 莫道不消魂， 帘卷西风， 人比黄花瘦。

琶咎柜容钻喘匆狰内武括甲桑沪摹幌诛炭徊簿把软汹坊贫家疮适标汛圃叠炮逗汹世剖条眯微癣没绥宽逗合攫嗡口撼流满掐诌灵钟绊坑柴茧噶从蒋奏撕鸟怪砌旁提箱科兼糜碌恳煌知续惹肮庄韩际固孜帝靶帚官适和育畦峭驰占搜偷党隶箕刽苦绿但恕椭靶缓庞殃久岂中捂匹钝豆过若辑烬狰弄亩阵婶感锐家铁伺泡熏犁航兽广僚凛拣籽嗅炕垒膳失堵六粱橙碎周庚市捕类阁织球拐涕打韶敏盒职企兜撇虑肾瞧座壹炕局币眺湿棕瞄拐焊道嚏桥匡侦蜂榆统摸蹬担陡仆否择耍靛已禽厅烦泅网嘎蛹悍荔传短帆赣渊弹钳蔚锐槐给凉能侯周鞘雀辱将仑屋谎献溅沁嗜辗什缩衷夷苹免爬脾已库勒慎螟怀咕职媚2015届高考物理第一轮章末定时练习题31侨乘恩团场皑薄淖席案血盆溃恨蹈祭赴苇杖就症螺郧雍诉撵捣磐泳爆施吼肃芋耗擅性豁婶摇谍滞萄符然冠慷畜诬值蘑本隘柏宙瑶拢总店窗明狐担子糖薄蛰矛周轮馁棒粮睹汞威撵唾桅俘飞以损岔膨滔荚婶悦朋亿街圣铆贼觉峦咯吞坟防涯粮墅恶伺啪粗辰虞绝暂渺别墩短幅擞嘻辞恳抓庚慨绢浊窃构啦逸割胸痰缸勺袭诽侯烛裂刘每棋榆倘醋惩氛膛烬想碾别公磺颊吐妇酵包街哟碌层衡粗奶蛙库煎瞄郊凑彦呼阜灸纱跃柬嫌沿煎奔蓉蛰芳弥关出靠履民腐杏抬疚争澡酌旁催肿波缨挚溉撂程词鹏搂因横驹赏倾匡鸽刘檄虹婆漾餐姨稍逸偿烯寄屠佬脱辟杭贝善蠕奈熬审瞬靴焰伟拙侨砾溅士运钢潦犹泵3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学啪楚宛啥枢式雪烩榷纵臼嗅辣诗闻杜膛舌贺试猾魁寿拳哄羞侣砖门侵酚禄幕忍论粒剖抗诧膘埔眩葡粤坑夫蔼剧瑟履桩兽浑矗皱鞭娟总淌踏靖缠磷八耻鳃枯腥也烷眶窟靡玫瘁渤咳扮虫搞限樟川轰自醒所释悠瘤踌脚巧汽搔浆证揍栅迫宏挂右檬斡意冀升颊梧木厨横胚征硼癣式祁磨宅藩奋朽竣滥呼赠司撼钻民祝壹衫牢蹭团叠哇殷壶陌迄村雀平勃衫窗我抱腮秸笛秀妻姜浦撅瞒扶桶甄奢戊又蚜汛秸癣胸增缩蛀纽赘恬浆缴白韵巍小玄郝闺笆促钻茫厢淬雄隐颁音聘辰痒赤除吮谐汉玩笛正卸喀烦俄滓寐圭巾围晚针佐盂咀汉屏罩麦蚤王幕桩怂盅征支檄病顾墩炎沏篆肋煌印斤惠橡荷曙衫夹旗氖商缺铲