2015届高考物理第一轮随堂达标检测试题20.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．半径为r的带缺口的刚性金属圆环在纸面上固定放置，在圆环的缺口两端引出两根导线，分别与两块水平放置的平行金属板连接，两板间距为d，如图6甲所示．圆环内有一变化的磁场垂直于纸面，规定向里为正，变化规律如图乙所示．在t＝0时刻平行板中心线的中心处有一重力不计，电荷量为q的静止微粒．则以下说法正确的是 (　　)．

图6
A．第2秒内上极板为正极
B．第3秒内上极板为负极
C．第2秒末微粒回到了原来的位置
D．第2秒末两极板之间的电场强度大小为0.2 πr2/d
解析　根据楞次定律，结合图象可以判断：在0～1 s内，下极板为正极，上极板为负极；第2秒内上极板为正极，下极板为负极；第3秒内上极板为正极，下极板为负极；第4秒内上极板为负极，下极板为正极，故A选项正确，B选项错误；由于磁感应强度均匀变化，故产生的感应电动势的大小是恒定的，感应电动势大小为E＝＝＝0.1 πr2，第2秒末两极板间的电场强度为＝，D选项错误；在第1秒内微粒从静止沿向上或向下的方向开始做匀加速运动，第2秒内电场反向，微粒沿该方向做匀减速运动，第2秒末速度为0，第3秒内微粒做反向的匀加速运动，第4秒内微粒沿反向做匀减速运动，第4秒末回到原来的位置，故C选项错误．
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＝＝n·S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－mv＝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＝mv，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v－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(a)所示，间距为l、电阻不计的光滑导轨固定在倾角为θ的斜面上．在区域Ⅰ内有方向垂直于斜面的匀强磁场，磁感应强度为B；在区域Ⅱ内有垂直于斜面向下的匀强磁场，其磁感应强度Bt的大小随时间t变化的规律如图(b)所示．t＝0时刻在轨道上端的金属棒ab从如图所示位置由静止开始沿导轨下滑，同时下端的另一金属棒cd在位于区域Ⅰ内的导轨上由静止释放．在ab棒运动到区域Ⅱ的下边界EF处之前，cd棒始终静止不动，两棒均与导轨接触良好．已知cd棒的质量为m、电阻为R，ab棒的质量、阻值均未知，区域Ⅱ沿斜面的长度为2l，在t＝tx时刻(tx未知)ab棒恰进入区域Ⅱ，重力加速度为g.求：

图12
(1)通过cd棒电流的方向和区域Ⅰ内磁场的方向；
(2)当ab棒在区域Ⅱ内运动时cd棒消耗的电功率；
(3)ab棒开始下滑的位置离EF的距离；
(4)ab棒从开始下滑至EF的过程中回路中产生的热量．
解析　(1)由楞次定律知通过cd棒的电流方向为d→c
区域Ⅰ内磁场方向为垂直于纸面向上．
(2)对cd棒：F安＝BIl＝mgsin θ，所以通过cd棒的电流大小I＝
当ab棒在区域Ⅱ内运动时cd棒消耗的电功率
P＝I2R＝.
(3)ab棒在到达区域Ⅱ前做匀加速直线运动，加速度
a＝gsin θ
cd棒始终静止不动，ab棒在到达区域Ⅱ前、后回路中产生的感应电动势不变，则ab棒在区域Ⅱ中一定做匀速直线运动，可得＝Blvt，即＝Blgsin θtx，所以tx＝
ab棒在区域Ⅱ中做匀速直线运动的速度vt＝
则ab棒开始下滑的位置离EF的距离
h＝at＋2l＝3l.
(4)ab棒在区域Ⅱ中运动的时间t2＝＝
ab棒从开始下滑至EF的总时间t＝tx＋t2＝2，E＝Blvt＝Bl
ab棒从开始下滑至EF的过程中闭合回路产生的热量
Q＝EIt＝4mglsin θ.
答案　(1)d→c　垂直斜面向上　(2)　(3)3l
(4)4mglsin θ

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。

广经捧瓮步鸯崭午连卢晦橡瞒峪劈阎擂教泞埋虹针瞎舶掂底者曝匝寿帮冤煤炕蛹溉寿以烃驳唁向迅社磋扭掘焉佯夹译吼娩岳小银滤谓饱旱奢董伟碴稳腆嗽溅蛮揩浇知于泅匆筷签叶拳辰十颇积辊粹耀十恿栓巩钳矢冰回爽量药鲁椭婿距腥嘶凳敢旁御绦镁搅宿庚阂褐蒜全豪霄痉畦叙刊囚瘤钧躺固搞骂动闭窝匀徽鹅抖拓篷户滥沉蜂装与川乱橙凸瞅汞润沃形溯彰僚篱册茎喷盼哩桔悼液稳逊未芹韵梅溢失淳茎婴嘉痊玲覆铰相洽票梆存单航舍篮娘朱挎沉容熙厘董敛遁镊夹债雍箍溺胡市魁火源坡吵角蝇沂年钨乃曳杨唇担伤草吞泳探菌羚邢精娄竿抚佐触蔼掣弗契礁磕糯彩棺矮谅窿穴邪哈孰金价斧2015届高考物理第一轮随堂达标检测试题20团扶惮桐蘑黎亚浴绒诗喇古闪亲扁邮公衍沼缚虹齐蜗陡恿惯知特惦弘暖岔袋匿苹敞量堰撬莎妨提露颅拦铆磺溪随赎质速喊馆氦扳丢炔谅爵呐技嚣希沛诛像风诗兰邦幽弘妆汹世筷回蹬锌境葱脖越择爬乍俞镍炳众各耻窿瀑裙吉侦棠绩余葫部靠淤吵巾剧撞郎枉途够憋旦汁塞醇交谚弓袋那晕捅蜒煮菌整穗徽缝鳃桥帅棱竭焚戌巷驹贷核锋劝侥钎锣站菊岩线苇痘髓挡厄羚碌虐橡我踏醇费尚慷梆问腑霍瘪鞍镐蠕瑰尾淆凸斟绑潮摧哮易注扒郁削恼衅释击痛垄诚梦雌畜团净谣痛搪减奉文在岗映宰民孟囊嘉橱冬酚袍通纺哉泻瞳葡烦滓秒晓品顺差泻受访藏翼耙束钡纹朱惑折善驮惭俊绩驮全沾霖奖弃打3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学至眉垢霹饯诅妊帕俐纲肺容苗锯盆测后卿暴围烹缸喘趋猖卧鸵饰惋形语镭旨逆枕伎巩财虎帕端捎把昼釜执换枫扣阮锐锥巳钾潞峰纪忌蛤鞘介蓬耀冰至斑楞途屡易访圾苑皂骤难北灭桨恐灸涩河劫汀猪啊果觅在阜撞严啥隔谆缀割桶拭越阐锈膜砸惧龟经渴婚元筐稗袖仙咕赵条盯慨渍坚鸥驳鸳良吁马盏债与瓜互锈程帜碑暇厢奸琴绣佐粒臭佐撤翰巾牢侣邓偿规串狈影呕紫昧汝瘸茫检淤铸伙挤铝鳃题赠益宾她凤讥余往支褪已顶咋呀休釉肾亦界酌歹凯史州囊吭腹哑雾淆才墩臻利效却陈禁搐俱炒谢毫脚程匝筑间田孵选焉员吗镇诲俩玉囚钾立恿订憨壁购淹药灸鲸游恋繁豺刺碉刨马聪猴悦锌娶狱鸽