【全程復(fù)習(xí)方略】2020-2021學(xué)年高中物理選修3-2-單元質(zhì)量評(píng)估(一)

溫馨提示：此套題為Word版，請(qǐng)按住Ctrl,滑動(dòng)鼠標(biāo)滾軸，調(diào)整合適的觀看比例，答案解析附后。關(guān)閉Word文檔返回原板塊。單元質(zhì)量評(píng)估(一)第四章(90分鐘100分)一、選擇題（本大題共10小題，每小題6分，共60分。每小題至少一個(gè)答案正確）1.（多選）（2021·新課標(biāo)全國(guó)卷Ⅱ）在物理學(xué)進(jìn)展過(guò)程中，觀測(cè)、試驗(yàn)、假說(shuō)和規(guī)律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.奧斯特在試驗(yàn)中觀看到電流的磁效應(yīng)，該效應(yīng)揭示了電和磁之間存在聯(lián)系B.安培依據(jù)通電螺線管的磁場(chǎng)和條形磁鐵的磁場(chǎng)的相像性，提出了分子電流假說(shuō)C.法拉第在試驗(yàn)中觀看到，在通有恒定電流的靜止導(dǎo)線四周的固定導(dǎo)線圈中，會(huì)毀滅感應(yīng)電流D.楞次在分析了很多試驗(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2.如圖所示，繞在鐵芯上的線圈與電源、滑動(dòng)變阻器和開(kāi)關(guān)組成一閉合回路，在鐵芯的右端套有一表面絕緣的銅環(huán)a，下列各種狀況下銅環(huán)a中不產(chǎn)生感應(yīng)電流的是（）A.線圈中通以恒定的電流B.通電時(shí)，使滑動(dòng)變阻器的滑片P勻速移動(dòng)C.通電時(shí)，使滑動(dòng)變阻器的滑片P加速移動(dòng)D.將開(kāi)關(guān)突然斷開(kāi)的瞬間3.如圖所示，當(dāng)導(dǎo)體棒MN在外力作用下沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，流過(guò)R的電流方向是（）A.由A→BB.由B→AC.無(wú)感應(yīng)電流 D.無(wú)法確定4.（2021·宜春高二檢測(cè)）如圖所示，一水平放置的圓形通電線圈1固定，另一較小的圓形線圈2從1的正上方下落，在下落過(guò)程中兩線圈平面始終保持平行且共軸，則在線圈2從正上方下落至1的正下方過(guò)程中，從上往下看，線圈2中的感應(yīng)電流應(yīng)為（）A.無(wú)感應(yīng)電流B.有順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流C.先是順時(shí)針?lè)较颍笫悄鏁r(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流D.先是逆時(shí)針?lè)较?，后是順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流5.環(huán)形線圈放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，設(shè)在第1s內(nèi)磁場(chǎng)方向垂直于線圈平面對(duì)里，如圖甲所示。若磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示，那么在第2s內(nèi)，線圈中感應(yīng)電流的大小和方向是（）A.大小恒定，逆時(shí)針?lè)较駼.大小恒定，順時(shí)針?lè)较駽.大小漸漸增加，順時(shí)針?lè)较駾.大小漸漸減小，逆時(shí)針?lè)较?.如圖所示，閉合線圈abcd在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)到如圖所示位置時(shí)，ab邊受到的磁場(chǎng)力豎直向上，則此線圈的運(yùn)動(dòng)狀況可能是（）A.向右進(jìn)入磁場(chǎng)B.向左移出磁場(chǎng)C.以ab為軸轉(zhuǎn)動(dòng)D.以ad為軸轉(zhuǎn)動(dòng)7.（多選）（2021·寶雞高二檢測(cè)）如圖所示，一電子以初速度v沿與金屬板平行方向飛入M、N極板間，突然發(fā)覺(jué)電子向M板偏轉(zhuǎn)，若不考慮磁場(chǎng)對(duì)電子運(yùn)動(dòng)方向的影響，則產(chǎn)生這一現(xiàn)象的緣由可能是（）A.開(kāi)關(guān)S閉合瞬間B.開(kāi)關(guān)S由閉合后斷開(kāi)瞬間C.開(kāi)關(guān)S是閉合的，變阻器滑片P向右快速滑動(dòng)D.開(kāi)關(guān)S是閉合的，變阻器滑片P向左快速滑動(dòng)8.（多選）在如圖所示的電路中，自感線圈的阻值為0，開(kāi)關(guān)S1原來(lái)是閉合的，電路已達(dá)到穩(wěn)定。則下列操作與對(duì)應(yīng)的描述正確的是（）A.電路穩(wěn)定時(shí)，流經(jīng)R2的電流方向?yàn)閍→bB.閉合S2時(shí)，流經(jīng)電阻R2的電流方向?yàn)閍→bC.斷開(kāi)S1時(shí)，流經(jīng)電阻R2的電流方向?yàn)閍→bD.先閉合S2，待電路穩(wěn)定后，再斷開(kāi)S2時(shí)，有電流流過(guò)R29.如圖甲所示，有一個(gè)等腰直角三角形的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，其直角邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面對(duì)外，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)、總電阻為R的正方形導(dǎo)線框abcd，從圖示位置開(kāi)頭沿x軸正方向以速度v勻速穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域。取沿a→b→c→d的感應(yīng)電流為正，則圖乙中表示線框中電流i隨bc邊的位置坐標(biāo)x變化的圖像正確的是（）10.（多選）（2021·嘉興高二檢測(cè)）如圖所示，一閉合的小金屬環(huán)用一根絕緣細(xì)桿掛在固定點(diǎn)O處，使金屬環(huán)在豎直線OO′的兩側(cè)來(lái)回?fù)u擺的過(guò)程中穿過(guò)水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁感線的方向水平，和絕緣細(xì)桿搖擺的豎直面垂直。若懸點(diǎn)摩擦和空氣阻力不計(jì)，且搖擺過(guò)程中金屬環(huán)不翻轉(zhuǎn)，則（）A.金屬環(huán)每次進(jìn)入和離開(kāi)磁場(chǎng)區(qū)域都有感應(yīng)電流，完全進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域后無(wú)感應(yīng)電流B.金屬環(huán)進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域后越靠近OO′線時(shí)速度越大，而且產(chǎn)生的感應(yīng)電流越大C.金屬環(huán)開(kāi)頭搖擺后，擺角會(huì)越來(lái)越小，擺角小到某一值后不再減小D.金屬環(huán)在搖擺過(guò)程中，機(jī)械能將全部轉(zhuǎn)化為金屬環(huán)中的電能二、計(jì)算題（本大題共3小題，共40分。要有必要的文字說(shuō)明和解題步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位）11.（12分）如圖甲所示，一個(gè)500匝的線圈的兩端跟R=99Ω的電阻相連接，置于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線圈的橫截面積是20cm2，電阻為1Ω，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示。求磁場(chǎng)變化過(guò)程中通過(guò)電阻R的電流。12.（14分）（2021·德州高二檢測(cè)）如圖所示，在絕緣光滑的水平面上，有一個(gè)邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的單匝正方形線框abcd，在外力的作用下以恒定的速率v向右運(yùn)動(dòng)進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域。線框被全部拉入磁場(chǎng)的過(guò)程中線框平面保持與磁場(chǎng)方向垂直，線框的ab邊始終平行于磁場(chǎng)的邊界。已知線框的四個(gè)邊的電阻值相等，均為R。求：（1）在ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)，線框內(nèi)的電流大小。（2）在ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)，ab邊兩端的電壓。（3）在線框被拉入磁場(chǎng)的整個(gè)過(guò)程中，線框產(chǎn)生的熱量。13.（14分）（2021·玉溪高二檢測(cè)）如圖所示，MN與PQ是兩條水平放置彼此平行的金屬導(dǎo)軌，質(zhì)量m=0.2kg，電阻r=0.5Ω的金屬桿ab垂直跨接在導(dǎo)軌上，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感線垂直于導(dǎo)軌平面，導(dǎo)軌左端接阻值R=2Ω的電阻，抱負(fù)電壓表并接在R兩端，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。t=0時(shí)刻金屬桿受水平拉力F的作用后由靜止開(kāi)頭向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，金屬桿與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2。第4s末，金屬桿的速度v=1m/s，電壓表示數(shù)U=0.4V。取重力加速度g=10m/s2。（1）在第4s末，金屬桿產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和受到的安培力各為多大？（2）若第4s末以后，金屬桿做勻速運(yùn)動(dòng)，則在勻速運(yùn)動(dòng)階段的拉力為多大？整個(gè)過(guò)程中拉力的最大值為多大？

答案解析1.【解析】選A、B、D。奧斯特發(fā)覺(jué)了電流的磁效應(yīng)，說(shuō)明電和磁之間存在聯(lián)系，選項(xiàng)A正確；安培總結(jié)了電流四周磁場(chǎng)方向，依據(jù)通電螺線管的磁場(chǎng)和條形磁鐵的磁場(chǎng)的相像性，提出了分子電流假說(shuō)，選項(xiàng)B正確；法拉第在試驗(yàn)中觀看到，在通有變化電流的靜止導(dǎo)線四周的固定導(dǎo)線圈中，會(huì)毀滅感應(yīng)電流，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；楞次在分析了很多試驗(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。2.【解析】選A。線圈中通以恒定電流時(shí)，銅環(huán)a處磁場(chǎng)不變，穿過(guò)銅環(huán)的磁通量不變，銅環(huán)中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，A選項(xiàng)正確；滑動(dòng)變阻器的滑片移動(dòng)或開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，線圈中電流變化，銅環(huán)a處磁場(chǎng)變化，穿過(guò)銅環(huán)的磁通量變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，B、C、D狀況下會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。3.【解析】選A。由右手定則知，通過(guò)導(dǎo)體棒的電流為N→M，則通過(guò)R的電流為A→B。4.【解析】選C。由安培定則可知通電線圈1產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向自下而上穿過(guò)線圈1所包圍的空間。當(dāng)線圈2從正上方下落至與線圈1平行的位置時(shí)，穿過(guò)線圈2的磁通量向上增加，依據(jù)楞次定律的“增反”可知，線圈2中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向下，應(yīng)用安培定則可以推斷出感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針（俯視）；當(dāng)線圈2從與線圈1平行的位置連續(xù)下落至正下方時(shí)，穿過(guò)線圈2的磁通量向上削減，依據(jù)楞次定律的“減同”可知，線圈2中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向上，應(yīng)用安培定則可以推斷出感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針（俯視），故選項(xiàng)C正確?！咀兪絺溥x】一金屬圓環(huán)水平固定放置?，F(xiàn)將一豎直的條形磁鐵，在圓環(huán)上方沿圓環(huán)軸線從靜止開(kāi)頭釋放。在條形磁鐵穿過(guò)圓環(huán)的過(guò)程中，條形磁鐵與圓環(huán)（）A.始終相互吸引B.始終相互排斥C.先相互吸引，后相互排斥D.先相互排斥，后相互吸引【解析】選D。條形磁鐵釋放后進(jìn)入金屬圓環(huán)時(shí)將使穿過(guò)金屬圓環(huán)的磁通量增加，由楞次定律可知，金屬圓環(huán)中將產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)將阻礙條形磁鐵進(jìn)入，故進(jìn)入時(shí)是排斥；同理，離開(kāi)時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)將阻礙條形磁鐵離開(kāi)，故后來(lái)是吸引，所以正確答案為D。5.【解析】選A。由題圖乙可知，第2s內(nèi)ΔBΔt為定值，由E=ΔΦ6.【解析】選B。ab邊受磁場(chǎng)力豎直向上，由左手定則知，通過(guò)ab的電流方向是由a向b，由右手定則可知當(dāng)線圈向左移出磁場(chǎng)時(shí)，bc邊切割磁感線可產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻碾娏?，?dāng)然也可以用楞次定律推斷當(dāng)線圈向左移出磁場(chǎng)時(shí)，磁通量減小，產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，故A錯(cuò)誤，B正確；當(dāng)以ab或ad為軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在圖示位置，導(dǎo)線不切割磁感線，無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生，故C、D錯(cuò)。7.【解析】選A、D。電子向M板偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明M、N兩板的電勢(shì)φM>φN，即右側(cè)螺線管中產(chǎn)生了流向M板的感應(yīng)電流，由右手螺旋定則可知，右側(cè)螺線管左端相當(dāng)于N極；左側(cè)螺線管的磁場(chǎng)方向向右，要使右側(cè)線圈產(chǎn)生上述感應(yīng)電流，由楞次定律可知，左側(cè)螺線管中磁場(chǎng)必需增大，即電流增大，故開(kāi)關(guān)S閉合瞬間或滑動(dòng)變阻器滑片P向左滑動(dòng)滿足條件，選項(xiàng)A、D正確。8.【解析】選B、D。由于自感線圈的阻值為0，電路穩(wěn)定時(shí)線圈兩端電壓為0，即與之并聯(lián)的電阻R2兩端電壓為0，流經(jīng)R2的電流為0，A錯(cuò)；閉合S2時(shí)，回路總電阻減小，電流增大，由于L的自感，使a端電勢(shì)高于b端，流經(jīng)電阻R2的電流方向?yàn)閍→b，B正確；而斷開(kāi)S1時(shí)，b端電勢(shì)高于a端，流經(jīng)電阻R2的電流方向?yàn)閎→a，C錯(cuò)；先閉合S2，待電路穩(wěn)定后，再斷開(kāi)S2時(shí)，回路總電阻增大，電流減小，線圈產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，R2兩端電壓不為0（b高a低），有電流流過(guò)R2，D正確。9.【解題指南】分別畫(huà)出線框bc邊從L到2L、2L四周及2L到3L的位置示意圖；推斷線框的哪部分切割磁感線，確定切割磁感線有效長(zhǎng)度的變化特點(diǎn)，用公式E=BLv確定電流的變化狀況；用楞次定律或右手定則判定電流方向?！窘馕觥窟xC。線框bc邊從L到2L的過(guò)程中，bc邊切割磁感線，且bc邊的有效切割長(zhǎng)度均勻增大，在2L處最大，故回路電流均勻增大，由右手定則推斷電流方向?yàn)檎较?；?L到3L，ad邊切割磁感線，且有效切割長(zhǎng)度增大，用右手定則判定電流方向?yàn)樨?fù)方向，綜上分析，C項(xiàng)正確。10.【解析】選A、C。金屬環(huán)進(jìn)入和離開(kāi)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)，穿過(guò)金屬環(huán)的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，當(dāng)金屬環(huán)完全進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域后，磁通量不再發(fā)生變化，則無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生，故選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；金屬環(huán)進(jìn)入和離開(kāi)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中產(chǎn)生感應(yīng)電流，而感應(yīng)電流要產(chǎn)生焦耳熱，依據(jù)能量轉(zhuǎn)化與守恒，金屬環(huán)的機(jī)械能要削減，所以金屬環(huán)上升的最大高度不斷降低，擺角不斷減小，最終恰好不穿出磁場(chǎng)區(qū)域，以某一恒定擺角做往復(fù)性運(yùn)動(dòng)永不停止，故選項(xiàng)C正確；金屬環(huán)最終的擺角不為零，即仍保留一部分機(jī)械能，并沒(méi)有全部轉(zhuǎn)化為金屬環(huán)的電能，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。11.【解析】由題圖乙知，線圈中磁感應(yīng)強(qiáng)度B均勻增加，其變化率ΔBΔt=50-10由法拉第電磁感應(yīng)定律得線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=nΔΦΔt=nΔBΔtS=500×10×20×10由閉合電路歐姆定律得通過(guò)電阻R的電流大小為I=ER+r=1099+1A=0.1A。答案：0.1A12.【解析】（1）ab邊切割磁感線產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)E=BLv（2分）所以通過(guò)線框的電流I=E4R=BLv（2）ab邊兩端電壓為路端電壓，Uab=I·3R（3分）所以Uab=34BLv（3）線框被拉入磁場(chǎng)的整個(gè)過(guò)程所用時(shí)間t=Lv（2分）線框中電流產(chǎn)生的熱量Q=I2·4R·t=B2L答案：（1）BLv4R（2）313.【解析】（1）4s末的感應(yīng)電流：I=UR=0.42電動(dòng)勢(shì)：E=I（R+r）=0.5V