高中物理教科版2本冊(cè)總復(fù)習(xí)總復(fù)習(xí) 章末綜合測(cè)評(píng)

章末綜合測(cè)評(píng)(一)(時(shí)間：60分鐘滿分：100分)一、選擇題(本題共9小題，每小題6分，共54分．在每小題給出的4個(gè)選項(xiàng)中，第1～5題只有一項(xiàng)符合題目要求，第6～9題有多項(xiàng)符合題目要求．全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分)1．下列實(shí)驗(yàn)或器件應(yīng)用自感現(xiàn)象的是()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：31310069】【解析】電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)是應(yīng)用了法拉第電磁感應(yīng)現(xiàn)象，故A錯(cuò)誤；當(dāng)開關(guān)接通220伏的電壓立即使啟輝器的惰性氣體電離，產(chǎn)生輝光放電．輝光放電的熱量使雙金屬片受熱膨脹，兩極接觸．電流通過鎮(zhèn)流器、啟輝器觸極和兩端燈絲構(gòu)成通路，燈絲很快被電流加熱，發(fā)射出大量電子，雙金屬片自動(dòng)復(fù)位，兩極斷開，在兩極斷開的瞬間，電路電流突然切斷，鎮(zhèn)流器產(chǎn)生很大的自感電動(dòng)勢(shì)，與電源電壓疊加后作用于管兩端，應(yīng)用了自感現(xiàn)象，故B正確；電動(dòng)機(jī)的原理是通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力或通電線圈在磁場(chǎng)中受力轉(zhuǎn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；電磁灶是利用電磁感應(yīng)原理制成的；產(chǎn)生熱量的原因是利用交變電流產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，使放在灶臺(tái)上的鍋體內(nèi)產(chǎn)生的渦流而將電磁能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故D錯(cuò)誤．【答案】B2.如圖1所示，閉合導(dǎo)線環(huán)和條形磁鐵都可以繞水平的中心軸OO′自由轉(zhuǎn)動(dòng)，開始時(shí)磁鐵和圓環(huán)都靜止在豎直平面內(nèi)，若條形磁鐵突然繞OO′軸N極向紙里、S極向紙外轉(zhuǎn)動(dòng)，在此過程中，圓環(huán)將()圖1A．產(chǎn)生逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流，圓環(huán)上端向里、下端向外隨磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)B．產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流，圓環(huán)上端向外、下端向里轉(zhuǎn)動(dòng)C．產(chǎn)生逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流，圓環(huán)并不轉(zhuǎn)動(dòng)D．產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流，圓環(huán)并不轉(zhuǎn)動(dòng)【解析】當(dāng)條形磁鐵的N極向紙內(nèi)、S極向紙外轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過閉合導(dǎo)線環(huán)的總的磁通量是向里增加的，根據(jù)楞次定律知，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)應(yīng)向外，故感應(yīng)電流的方向沿逆時(shí)針方向；再根據(jù)電磁驅(qū)動(dòng)的原理知，導(dǎo)線環(huán)應(yīng)與條形磁鐵同向轉(zhuǎn)動(dòng)，即上端向里、下端向外隨磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)．【答案】A3．如圖2所示，通有恒定電流的直導(dǎo)線MN與閉合金屬線框abcd共面，第一次將金屬線框由位置Ⅰ平移到位置Ⅱ，第二次將金屬線框由位置Ⅰ翻轉(zhuǎn)到位置Ⅱ，設(shè)兩次通過金屬線框截面的電荷量分別為q1和q2，則()圖2【導(dǎo)學(xué)號(hào)：31310070】A．q1<q2 B．q1＝q2C．q1>q2 D．q1≠0，q2＝0【解析】本題疑難點(diǎn)是磁通量的正負(fù)問題．由法拉第電磁感應(yīng)定律eq\x\to(E)＝neq\f(ΔΦ,Δt)、eq\x\to(I)＝eq\f(\x\to(E),R)和q＝eq\x\to(I)Δt可得q＝neq\f(ΔΦ,R).設(shè)金屬線框在位置Ⅰ時(shí)，通過金屬線框的磁通量為正，且數(shù)值為Φ1，在位置Ⅱ時(shí)通過金屬線框的磁通量數(shù)值為Φ2，第一次將金屬線框由位置Ⅰ平移到位置Ⅱ，磁通量的變化量為Φ1－Φ2，第二次將金屬線框由位置Ⅰ翻轉(zhuǎn)到位置Ⅱ，磁通量的變化量為Φ1＋Φ2，第二次磁通量變化大，通過的電荷量多，選項(xiàng)A正確．【答案】A4．如圖3所示，半徑為r的金屬圓盤在垂直于盤面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中繞O軸以角速度ω沿逆時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則通過電阻R的電流的大小和方向是(金屬圓盤的電阻不計(jì))()圖3A．I＝eq\f(Br2ω,R)，由c到d B．I＝eq\f(Br2ω,R)，由d到cC．I＝eq\f(Br2ω,2R)，由c到d D．I＝eq\f(Br2ω,2R)，由d到c【解析】本題疑難點(diǎn)是將金屬圓盤在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的勻速轉(zhuǎn)動(dòng)等效成導(dǎo)體棒的轉(zhuǎn)動(dòng)切割．金屬圓盤在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，可以等效為無數(shù)根長為r的導(dǎo)體棒繞O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為E＝eq\f(Br2ω,2)，由右手定則可知，其方向由外指向圓心，故通過電阻R的電流大小I＝eq\f(Br2ω,2R)，方向由d到c，選項(xiàng)D正確．【答案】D5．(2023·揚(yáng)州高二期末)如圖4所示，直角三角形導(dǎo)線框abc以速度v勻速進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，則此過程中導(dǎo)線框內(nèi)感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的規(guī)律為下列四個(gè)圖像中的()圖4【導(dǎo)學(xué)號(hào)：31310071】【解析】在ac段切割磁感線的過程中，由楞次定律判斷可知，感應(yīng)電流方向沿abca.線框有效的切割長度均勻增大，由E＝BLv知感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)均勻增大，感應(yīng)電流均勻增大；在ab段也切割磁感線的過程中，由楞次定律判斷可知，感應(yīng)電流方向沿abca.線框有效的切割長度均勻減小，由E＝BLv知感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)均勻減小，感應(yīng)電流均勻減?。蔄圖正確．故選A.【答案】A6．(2023·全國卷Ⅱ)在物理學(xué)發(fā)展過程中，觀測(cè)、實(shí)驗(yàn)、假說和邏輯推理等方法都起到了重要作用．下列敘述符合史實(shí)的是()A．奧斯特在實(shí)驗(yàn)中觀察到電流的磁效應(yīng)，該效應(yīng)揭示了電和磁之間存在聯(lián)系B．安培根據(jù)通電螺線管的磁場(chǎng)和條形磁鐵的磁場(chǎng)的相似性，提出了分子電流假說C．法拉第在實(shí)驗(yàn)中觀察到，在通有恒定電流的靜止導(dǎo)線附近的固定導(dǎo)線圈中，會(huì)出現(xiàn)感應(yīng)電流D．楞次在分析了許多實(shí)驗(yàn)事實(shí)后提出，感應(yīng)電流應(yīng)具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化【解析】奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，說明電和磁之間存在聯(lián)系，選項(xiàng)A正確；安培總結(jié)了電流周圍磁場(chǎng)方向，根據(jù)通電螺線管的磁場(chǎng)和條形磁鐵的磁場(chǎng)的相似性，提出了分子電流假說，選項(xiàng)B正確；法拉第在實(shí)驗(yàn)中觀察到，在通有變化電流的靜止導(dǎo)線附近的固定導(dǎo)線圈中，會(huì)出現(xiàn)感應(yīng)電流，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；楞次在分析了許多實(shí)驗(yàn)事實(shí)后提出，感應(yīng)電流應(yīng)具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化，選項(xiàng)D正確．【答案】ABD7．如圖5，圓形閉合線圈內(nèi)存在方向垂直紙面向外的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化如圖，則下列說法正確的是()圖5A．0～1s內(nèi)線圈的磁通量不斷增大B．第4s末的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為0C．0～1s內(nèi)與2～4s內(nèi)的感應(yīng)電流相等D．0～1s內(nèi)感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針【解析】根據(jù)B-t圖中磁通量的變化率，由法拉第電磁感應(yīng)定律：E＝eq\f(ΔΦ,Δt)＝eq\f(ΔB·S,Δt)，得出各段時(shí)間內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小由圖像的斜率決定．根據(jù)Φ＝BS可知，在0～1s內(nèi)線圈的磁通量不斷增大，故A正確；第4s末的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)等于2～4s內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，即為E＝eq\f(ΔΦ,Δt)＝eq\f(ΔB·S,Δt)，故B錯(cuò)誤；根據(jù)公式E＝eq\f(ΔΦ,Δt)＝eq\f(ΔB·S,Δt)，在0～1s內(nèi)與2～4s內(nèi)的磁通量的變化率不同，所以感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小不同，則感應(yīng)電流也不相等，故C錯(cuò)誤；0～1s內(nèi)，磁場(chǎng)垂直紙面向外，大小在增加，根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向，故D正確．【答案】AD8．如圖6所示，空間存在兩個(gè)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，方向相反且垂直紙面，MN、PQ為其邊界，OO′為其對(duì)稱軸．一導(dǎo)線折成邊長為l的正方形閉合回路abcd，回路在紙面內(nèi)以恒定速度v0向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到關(guān)于OO′對(duì)稱的位置時(shí)()圖6A．穿過回路的磁通量為零B．回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為2BLv0C．回路中感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針方向D．回路中ab邊與cd邊所受安培力方向相同【解析】當(dāng)回路運(yùn)動(dòng)到關(guān)于OO′對(duì)稱的位置時(shí)，穿過回路的兩個(gè)相反方向的磁場(chǎng)面積相等，且磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，穿過回路的磁通量為零，選項(xiàng)A正確；ab、cd兩個(gè)邊均切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，由右手定則可判斷出，兩個(gè)邊產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向均為逆時(shí)針方向，所以回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為2BLv0，選項(xiàng)B正確，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；根據(jù)左手定則可判斷出回路中ab、cd兩個(gè)邊所受安培力的方向相同，選項(xiàng)D正確．【答案】ABD9．如圖7甲所示，電阻不計(jì)且間距L＝1m的光滑平行金屬導(dǎo)軌豎直放置，上端接一阻值R＝2Ω的電阻，虛線OO′下方有垂直于導(dǎo)軌平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．現(xiàn)將質(zhì)量m＝0.1kg、電阻不計(jì)的金屬桿ab從OO′上方某處由靜止釋放，金屬桿ab在下落的過程中與導(dǎo)軌保持良好接觸且始終水平，已知金屬桿ab進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度v0＝1m/s，下落0.3m的過程中加速度a與下落距離h的關(guān)系圖像如圖7乙所示，g取10m/s2，則()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：31310072】圖甲圖乙圖7A．勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為2TB．金屬桿ab下落0.3m時(shí)的速度為1m/sC．金屬桿ab下落0.3m的過程中R上產(chǎn)生的熱量為JD．金屬桿ab下落0.3m的過程中通過R的電荷量為0.25C【解析】在金屬桿ab進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，有mg－eq\f(B2L2v0,R)＝ma，由題圖乙知，a＝－10m/s2，解得B＝2T，選項(xiàng)A正確；金屬桿ab下落到m時(shí)做勻速運(yùn)動(dòng)，有eq\f(B2L2v,R)＝mg，解得v＝m/s，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；在金屬桿ab下落m的過程中，根據(jù)能量守恒得，R上產(chǎn)生的熱量為Q＝mgh－eq\f(1,2)mv2＝5J，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；金屬桿ab進(jìn)入磁場(chǎng)前下落的高度h′＝eq\f(v\o\al(2,0),2g)＝m，金屬桿ab在磁場(chǎng)中下落的高度為h－h(huán)′＝m．通過R的電荷量q＝eq\f(ΔΦ,R)＝eq\f(BΔS,R)＝C，選項(xiàng)D正確．【答案】AD二、非選擇題(本題共4小題，共46分)10．(8分)(2023·重慶高二期中)如圖8是做探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件原副線圈實(shí)驗(yàn)的器材及示意圖．圖8(1)在圖中用實(shí)線代替導(dǎo)線把它們連成實(shí)驗(yàn)電路．(2)由哪些操作可以使電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)Ⅰ________；Ⅱ________(3)假設(shè)在開關(guān)閉合的瞬間，靈敏電流計(jì)的指針向左偏轉(zhuǎn)，則當(dāng)螺線管A向上拔出的過程中，靈敏電流計(jì)的指針向________偏轉(zhuǎn)．(“左”、“右”)【解析】(1)將電流表與大線圈B組成閉合回路，電源、開關(guān)、小線圈A組成閉合回路，電路圖如圖所示．(2)Ⅰ將開關(guān)閉合或斷開，或Ⅱ?qū)⒙菥€管A插入(或拔出)螺線管B時(shí)穿過線圈B的磁通量發(fā)生變化，線圈B中產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流表指針偏轉(zhuǎn)．(3)在開關(guān)閉合的瞬間，穿過線圈B的磁通量增大，靈敏電流計(jì)的指針向左偏轉(zhuǎn)，則當(dāng)螺線管A向上拔出的過程中，穿過線圈B的磁通量減小，靈敏電流計(jì)的指針向右偏轉(zhuǎn)．【答案】(1)見解析(2)將開關(guān)閉合(或者斷開)；將螺線管A插入(或拔出)螺線管B(3)右11．(10分)導(dǎo)體棒的電阻R＝2Ω，質(zhì)量m＝0.1kg，長L＝0.5m，導(dǎo)體棒MN架在光滑的金屬框架上，金屬框架與水平面的夾角為30°，如圖9所示，它們處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B為1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與框架平面垂直.1s后導(dǎo)體棒沿斜面向上滑行的距離是3m時(shí)，MN剛好獲得穩(wěn)定的速度，電動(dòng)機(jī)牽引棒時(shí)，電壓表、電流表的讀數(shù)分別為5V、1A，電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻r為1Ω，不計(jì)框架電阻及一切摩擦，求：【導(dǎo)學(xué)號(hào)：31310073】圖9(1)導(dǎo)體棒能達(dá)到的穩(wěn)定速度；(2)導(dǎo)體棒上產(chǎn)生的熱量．【解析】(1)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率P＝UI－I2r＝4W導(dǎo)體棒在斜面上受力如圖所示，導(dǎo)體棒在拉力F的作用下做加速度越來越小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)導(dǎo)體棒達(dá)到穩(wěn)定速度時(shí)，受力平衡，則mgsinα＋FA＝F即mgsinα＋eq\f(B2L2v,R)＝eq\f(P,v)解得v＝4m/s.(2)在導(dǎo)體棒上升的過程中能量守恒Pt＝mgssinα＋eq\f(1,2)mv2＋Q解得Q＝J.【答案】(1)4m/s(2)J12．(14分)(2023·紹興高二月考)如圖10所示，質(zhì)量m＝0.016kg、長L＝0.5m，寬d＝0.1m，電阻R＝Ω的矩形線圈，從h1＝5m高處自由下落，進(jìn)入一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)，當(dāng)線圈的下邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線圈恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，已知線圈cd邊通過磁場(chǎng)所用的時(shí)間t＝s.圖10求：(1)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B；(2)磁場(chǎng)區(qū)域的高度h2(g取10m/s2)．【解析】(1)安培力：F＝BId根據(jù)歐姆定律：I＝eq\f(E,R)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律：E＝Bdv線圈剛好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平衡條件有：F＝mg線圈自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)動(dòng)能定理：mgh＝eq\f(1,2)mv2解得：v＝eq\r(2gh1)＝eq\r(2×10×5)m/s＝10m/s聯(lián)立以上各式得：B＝eq\r(\f(mgR,d2v))＝eq\r(\f×10×,×10))T＝T.(2)線圈的下邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)到上邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)的時(shí)間：t1＝eq\f(L,v)＝eq\f,10)s＝s之后線圈做加速度為g的勻加速度運(yùn)動(dòng)，直到線圈cd到達(dá)磁場(chǎng)下邊界，這個(gè)過程用時(shí)：t2＝s－s＝s此段位移為：x2＝vt2＋eq\f(1,2)gteq\o\al(2,2)＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(10×＋\f(1,2)×10×)m＝m磁場(chǎng)區(qū)域的高度為：h2＝x2＋L＝m.【答案】(1)T(2)m13．(14分)如圖11甲所示，邊長L＝2.5m、質(zhì)量m＝0.50kg的正方形金屬線框，放在磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，它的一邊與磁場(chǎng)的邊界MN重合．在力F作用下由靜止開始向左運(yùn)動(dòng)，在s內(nèi)從磁場(chǎng)中拉出．測(cè)得金屬線框中的電流隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示．已知金屬線框的總電阻R＝Ω.【導(dǎo)學(xué)號(hào)：31310074】甲乙圖11(1)試判斷金屬線框從磁場(chǎng)中拉出的過程中，線框中的感應(yīng)電流的方向，并在圖中標(biāo)出；(2)t＝s時(shí)，金屬線