《高中物理 第四章综合能力测试(A) 新人教版选修3》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理 第四章综合能力测试(A) 新人教版选修3（9页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第四章综合能力测试(A)本卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分满分100分，时间90分钟第卷(选择题共40分)一、选择题(共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项符合题目要求，有些小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)1(2010北师大附中高二期中)法拉第通过精心设计的一系列实验，发现了电磁感应定律，将历史上认为各自独立的学科“电学”与“磁学”联系起来在下面几个典型的实验设计思想中，所作的推论后来被实验否定的是()A既然磁铁可使近旁的铁块带磁，静电荷可使近旁的导体表面感应出电荷，那么静止导线上的稳恒电流
2、也可在近旁静止的线圈中感应出电流B既然磁铁可在近旁运动的导体中感应出电动势，那么稳恒电流也可在近旁运动的线圈中感应出电流C既然运动的磁铁可在近旁静止的线圈中感应出电流，那么静止的磁铁也可在近旁运动的导体中感应出电动势D既然运动的磁铁可在近旁的导体中感应出电动势，那么运动导线上的稳恒电流也可在近旁的线圈中感应出电流答案：A解析：由法拉第电磁感应定律可判定A选项不能产生感应电流2如图所示，分别接有电压表V和电流表A的两个相同闭合回路，以相同的速度在匀强磁场中匀速向右运动，下列说法中正确的是()A电流表示数为零，电压表示数不为零B电流表示数为零，电压表示数为零C电流表示数不为零，电压表示数为零D电流
3、表示数不为零，电压表示数不为零答案：B解析：闭合回路向右匀速运动时，穿过回路的磁通量不变，回路中不产生感应电流，根据电压表、电流表工作原理，两表示数均为零，B项正确3一平面线圈用细杆悬于P点，开始时细杆处于水平位置，释放后让它在如图所示的匀强磁场中运动，已知线圈平面始终与纸面垂直，当线圈第一次通过位置和位置时，顺着磁场的方向看去，线圈中感应电流的方向分别为()A逆时针方向逆时针方向B逆时针方向顺时针方向C顺时针方向顺时针方向D顺时针方向逆时针方向答案：B解析：线圈通过位置，线圈在垂直于磁场方向上的面积增大，穿过线圈的磁通量增加根据楞次定律，感应电流的磁场与原磁场方向相反，向左，再据安培定则，感
4、应电流的方向为逆时针方向同理，可判断出线圈通过位置时，穿过线圈的磁通量减少，感应电流为顺时针方向，因此，B正确4研究表明，地球磁场对鸽子识别方向起着重要作用鸽子体内的电阻大约为103，当它在地球磁场中展翅飞行时，会切割磁感线，在两翅之间产生动生电动势这样，鸽子体内灵敏的感受器即可根据动生电动势的大小来判别其飞行方向若某处地磁场磁感应强度的竖直分量约为0.5104T.鸽子以20m/s速度水平滑翔，则可估算出两翅之间产生的动生电动势约为()A30mVB3mVC0.3mV D0.03mV答案：C解析：鸽子两翅展开可达30cm左右，所以EBLv0.51040.320V0.3mV.5如图铝盘可绕OO轴转
5、动，垂直于盘面有一匀强磁场，从盘的圆心引出导线，通过电阻R和铝盘边缘的电刷b相连，则当铝盘按图示方向转动时()A盘中的感应电流从bOB盘中的感应电流从ObC整个盘面都有磁场通过，磁通量不变，盘中无感应电流D与b在同一直径上的另一端b与b间的电势差不为零答案：B6阿慈同学做了个有趣的实验，如图所示，水平面内有两根光滑平行金属导轨，上面放着两根金属棒a、b(a、b与导轨接触良好，且不会离开导轨)其上方附近有一条形磁铁，下列对实验现象的描述正确的是()A当条形磁铁N极朝下，向下运动时(未到达导轨平面)，a、b将靠拢B当条形磁铁N极朝下，向下运动时(未到达导轨平面)，a、b将分开C当条形磁铁N极朝下，
6、向上运动时，a、b将靠拢D当条形磁铁N极朝下，向上运动时，a、b将分开答案：AD解析：四根导体棒组成闭合回路，当磁铁迅速接近回路时，不管是N极还是S极向下，穿过回路的磁通量都增大，闭合回路中产生感应电流，感应电流将“阻碍”原磁通量的增大怎样来阻碍增加呢？可动的两根金属棒将采取什么措施呢？只能用减小回路面积的方法来阻碍原磁通量的增大选项A正确反之可判定D正确还可以用感应电流所受磁场力的方法来判断7(2010三明市五校高二联考)穿过闭合回路的磁通量随时间t变化的图象分别如图甲、乙、丙、丁所示，下列关于回路中产生的感应电动势的论述，正确的是()A图甲中回路产生的感应电动势恒定不变B图乙中回路产生的感
7、应电动势一直在变大C图丙中回路在0t0时间内产生的感应电动势大于t02t0时间内产生的感应电动势D图丁回路产生的感应电动势可能恒定不变答案：C解析： 根据En可知：图甲中E0，A错；图乙中E为恒量，B错；图丙中0t0时间内的E1大于t02t0时间内的E2，C正确；图丁中E 为变量，D错8如图所示，有两根和水平方向成角的光滑平行金属导轨，上端接有可变电阻R，下端足够长，空间有垂直于轨道平面的匀强磁场，磁感应强度为B，一根质量为m的金属杆从轨道上由静止滑下，经过足够长的时间后，金属杆的速度会趋近于一个最大速度vm，则()A如果B增大，vm将变大B如果变大，vm将变大C如果R变大，vm将变大D如果m
8、变小，vm将变大答案：BC解析：金属杆由静止开始运动，是一个加速运动，既然金属杆的速度会趋近一个最大值，就说明加速度是减小的，当加速度为零时，速度最大，金属杆达最大速度时合外力为零，设轨道宽度为L，在沿光滑轨道平面上，安培力与重力平行于道轨的分量相等，有mgsinFB金属杆受到的安培力为FBBL由两式得vm，由vm的表达式可知B，C正确91931年英国物理学家狄拉克从理论上预言：存在只有一个磁极的粒子，即“磁单极子”.1982年，美国物理学家卡布莱设计了一个寻找磁单极子的实验，他设想，如果一个只有N极的磁单极子从上向下穿过如图所示的超导线圈，那么，从上向下看，超导线圈上将出现()A先是逆时针方
9、向，然后是顺时针方向的感应电流B先是顺时针方向，然后是逆时针方向的感应电流C顺时针方向持续流动的感应电流D逆时针方向持续流动的感应电流答案：D解析：当磁单极子靠近环时感应磁场与原磁场反向，感应磁场向上，同理当磁单极子远离环时，感应磁场与原磁场同向，感应磁场也向上，据安培定则知，可产生逆时针电流，又因环由超导体构成，所以D正确10(2010天津一中高二期中)如图所示，相距均为d的三条水平虚线L1与L2、L2与L3之间分别有垂直纸面向外，向里的匀强磁场，磁感应强度大小均为B.一个边长也是d的正方形导线框，从L1上方一定高处由静止开始自由下落，当ab边刚越过L1进入磁场时，恰好以速度v1做匀速直线运
10、动；当ab边刚越过L2运动到L3之前的某个时刻，线框又开始以速度v2做匀速直线运动，在线框从进入磁场到速度变为v2的过程中，设线框的动能变化量大小为Ek，重力对线框做功大小为W1，安培力对线框做功大小为W2，下列说法中正确的有()A在导体下落过程中，由于重力做正功，所以有v2v1B从ab边进入磁场到速度变为v2的过程中，线框动能的变化量大小为EkW2W1C从ab边进入磁场到速度变为v2的过程中，线框动能的变化量大小为EkW1W2D从ab边进入磁场到速度变为v2的过程中，机械能减少了W1Ek答案：BD解析：因ab边在越过L2之后感应电流变大，所以线框做减速运动直到v2，所以有v2v1；动能变化量
11、大小为EkW2W1；机械能的减少等于克服安培力做的功W2W1Ek.综上所述BD正确第卷(非选择题共60分)二、填空题(共3小题，每小题6分，共18分把答案直接填在横线上)11如图所示，绕在同一铁芯上的两个线圈M、N，M与光滑金属导轨相连，导轨处存在与导轨平面垂直且方向向里的匀强磁场，导轨上有与之垂直的导体棒ab，当ab向左或向右移动时均能在线圈M中产生感应电流；线圈N与平行金属板相连接，金属板水平放置，欲使平行板中的带负电液滴P静止，导体棒ab沿导轨运动的情况是_答案：向左匀加速运动或向右匀减速运动解析：欲使带负电液滴在水平金属平行板之间静止，平行板上极板必须带正电，即线圈N中感应电流磁场在铁
12、芯中磁感线为顺时针方向若线圈M中的磁场增强，则方向与之相反，即ab中的电流方向自a向b，向左匀加速运动；若M中的磁场减弱，则方向与之相同，即ab中的电流自b向a，向右匀减速运动12已知某一区域的地下埋有一根与地表面平行的直线电缆，电缆中通有变化的电流，在其周围有变化的磁场因此可以通过在地面上的闭合试探小线圈中的感应电动势来探测电缆的确切位置、走向和深度当线圈平面平行地面测量时，在地面上a、c两处测得试探线圈中的电动势为零，b、d两处线圈中的电动势不为零；当线圈平面与地面成45夹角时，在b、d两处测得试探线圈中的电动势为零经过测量发现，a、b、c、d恰好位于边长为1m的正方形的四个顶角上，如图所
13、示据此可以判定地下电缆在_两点连线的正下方，离地面的深度为_m.答案：ac；0.71解析：据题意，当线圈平面平行地面测量时，在地面a、c两处线圈中电动势为零，在b、d两处电动势不为零利用对称关系，估计电缆走向为ac或bd，若为ac走向，在a、c两处小线圈与磁场线平行，磁通量恒为零，电动势一直为零，而在b、d两处，小线圈与磁场线垂直，随着电缆中电流大小的变化，线圈中的磁通量发生变化，会产生感应电动势，由此确定电缆走向为ac不是bd.利用几何关系不难求出电缆深度等于ac距离的一半，即/2m.13在研究电磁感应现象实验中，(1)为了能明显地观察到实验现象，请在如图所示的实验器材中，选择必要的器材，在
14、图中用实线连接成相应的实物电路图；(2)将原线圈插入副线圈中，闭合电键，副线圈中感应电流与原线圈中电流的绕行方向_(填“相同”或“相反”)；(3)将原线圈拔出时，副线圈中的感应电流与原线圈中电流的绕行方向_(填“相同”或“相反”)答案：(1)将电源、电键、变阻器(上、下各连一个接线柱)、小螺线管串联成一个回路，将电流计与大螺线管串联成一个回路(2)相反(3)相同三、论述计算题(共4小题，42分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)14(10分)如图所示，匀强磁场的磁感应强度B0.2T，金属棒ab垂直放在相互平行的金
15、属导轨MN、PQ上向右做切割磁感线的匀速运动，速度大小为v5m/s.导轨间距L40cm，磁场方向垂直轨道平面，电阻R0.5，其余电阻不计，摩擦也不计，试求：(1)感应电动势的大小；(2)感应电流的大小和方向；(3)使金属棒匀速运动所需的拉力；(4)感应电流的功率；(5)拉力的功率答案：(1)0.4V(2)0.8Aba(3)0.064N右(4)0.32W(5)0.32W解析：(1)感应电动势大小EBLv0.20.45V0.4V(2)根据闭合电路的欧姆定律，回路中感应电流大小为：IA0.8A，用右手定则可判定通过金属棒的感应电流方向是ba.(3)当金属棒匀速运动时，拉力F拉与安培力F平衡，所以F拉FBIL0.20.80.4N0.064N，用
