（江苏专用版）高考物理总复习 第九章 章末检测（含解析）-人教版高三物理试题

章末检测一、单项选择题1.(2019扬州中学月考)物理学的基本原理在生产生活中有着广泛应用。下面列举的四种器件中,在工作时利用了电磁感应现象的是()A.回旋加速器 B.交流发电机C.质谱仪 D.电动机答案B回旋加速器利用磁场使带电粒子偏转,电场使粒子加速,不是电磁感应现象,故A错误;交流发电机是通过线圈在磁场中转动从而产生感应电动势,是利用电磁感应现象,故B正确;质谱仪是利用电场加速、磁场使带电粒子偏转,不是电磁感应现象,故C错误;电动机是通电线圈在磁场中受安培力作用转动的,不属于电磁感应现象,故D错误。2.如图所示,导线框abcd与直导线几乎在同一平面内,直导线中通有恒定电流I,当导线框由左向右匀速通过直导线时,线框中感应电流的方向是()A.先abcd,后dcba,再abcd B.始终dcbaC.先dcba,后abcd,再dcba D.先abcd,后dcba答案C当导线框从直导线左边向直导线靠近时,穿过导线框的磁感线是向外的且磁通量增加,由楞次定律可判断导线框中电流方向是dcba,当导线框在直导线右边远离直导线时,穿过导线框的磁感线是向里的且磁通量减小,由楞次定律可判断导线框中电流方向还是dcba。在导线框跨越直导线的过程中,导线框的ab边和dc边均切割磁感线,由右手定则可得ab边感应电流的方向从a到b,cd边感应电流的方向从c到d,而ad、bc边不切割磁感线,因此,回路中相当于有两个电源串联,回路中感应电流的方向为abcd。选项C正确。3.一直升机停在南半球的地磁极上空,该处地磁场的方向竖直向上,磁感应强度为B。若直升机螺旋桨叶片的长度为l,近轴端为a,远轴端为b,转动的频率为f,顺着地磁场的方向看螺旋桨,螺旋桨沿顺时针方向转动。如果忽略a到转轴中心线的距离,用E表示每个叶片中的感应电动势,则()A.E=πfl2B,且a点电势低于b点电势 B.E=2πfl2B,且a点电势低于b点电势C.E=πfl2B,且a点电势高于b点电势 D.E=2πfl2B,且a点电势高于b点电势答案A直升机螺旋桨每个叶片都切割磁感线,沿地磁场的方向看螺旋桨,螺旋桨沿顺时针方向转动,根据右手定则可知,a点电势低于b点电势;电动势大小为E=12Blv=12Bl·lω=πl2fB,故A正确,B、C、D错误。4.(2017课标Ⅰ)扫描隧道显微镜(STM)可用来探测样品表面原子尺度上的形貌。为了有效隔离外界振动对STM的干扰,在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板,并施加磁场来快速衰减其微小振动,如图所示。无扰动时,按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场;出现扰动后,对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是()答案A施加磁场来快速衰减STM的微小振动,其原理是电磁阻尼,在振动时通过紫铜薄板的磁通量发生变化,紫铜薄板中产生感应电动势和感应电流,则其受到安培力作用,该作用阻碍紫铜薄板振动,即促使其振动衰减。方案A中,无论紫铜薄板上下振动还是左右振动,通过它的磁通量都发生变化;方案B中,当紫铜薄板上下振动时,通过它的磁通量可能不变,当紫铜薄板向右振动时,通过它的磁通量改变;方案C中,紫铜薄板上下振动、左右振动时,通过它的磁通量可能不变;方案D中,当紫铜薄板上下振动时,通过它的磁通量可能不变。综上可知,对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是A。5.(2017扬州调研)如图所示,边长为L的均匀正方形金属框abcd在竖直面内下落,ab边以速度v进入下方的磁感应强度为B的匀强磁场,则线框进入磁场时,ab边两端的电势差Uab为()A.BLv B.14BLv C.34BLv D.-答案Cab边进入磁场切割磁感线,产生的感应电动势E=BLv,ab两端的电势差Uab=34E=36.(2019泰兴中学月考)如图所示,一直角三角形金属框向左匀速地穿过一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场,磁场仅限于虚线边界所围的区域内,该区域的形状和大小与金属框完全相同;且金属框的下边与磁场区域的下边界在一条直线上。若取顺时针方向为电流的正方向,则金属框穿过磁场的过程中感应电流i随时间t变化的图像是下图中的()答案C根据楞次定律可以判断出金属框进入磁场过程中感应电流的方向为逆时针,故A、B项错误;在金属框出磁场的过程中,感应电流的方向为顺时针方向,金属框切割磁感线的有效长度线性减小,故D项错误,C项正确。二、多项选择题7.(2018南京三校联考)关于静电现象和涡流,下列说法中正确的是()A.减小铁芯材料的电阻率可以减小变压器铁芯中涡流所引起的能损B.可以利用涡流冶炼高质量的合金C.飞机轮胎用导电橡胶制成是为了避免静电的危害D.探测金属制地雷所用的探测器是利用静电现象来工作的答案BC增大铁芯材料的电阻率可以减小涡流,以减小变压器铁芯中涡流所引起的能损,所以A项错误;真空冶炼炉利用涡流冶炼金属,可防止空气中的杂质进入金属,故可以利用涡流冶炼高质量的合金,所以B项正确;飞机轮胎用导电橡胶制成,可将产生的电荷导走,避免静电的危害,所以C项正确;探测金属制地雷所用的探测器是利用电磁感应现象来工作的,故D项错误。8.(2017如东高级中学四校联考)如图所示是法拉第圆盘发电机的示意图;铜圆盘安装在竖直的铜轴上,两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触,圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中,当圆盘旋转时,下列说法正确的是()A.实验中流过电阻R的电流是由于圆盘内产生涡流现象而形成的B.若从上往下看,圆盘顺时针转动,则圆盘中心电势比边缘要高C.实验过程中,穿过圆盘的磁通量发生了变化,产生感应电动势D.若从上向下看,圆盘顺时针转动,则有电流沿a到b的方向流经电阻R答案BD圆盘转动可等效成无数径向导体切割磁感线,因此是电磁感应现象,故A错误;根据右手定则,从上往下看,圆盘顺时针转动产生由圆盘边缘指向圆盘中心的电流,故圆盘中心电势比边缘高,电流沿a到b的方向流经电阻R,故B、D项正确;实验过程中,穿过圆盘的磁通量没有发生变化,而是导体切割磁感线产生了感应电动势,故C项错误。9.(2018苏锡常镇四市一调)如图所示,a、b、c为三只完全相同的灯泡,L为电阻不计的纯电感,电源内阻不计。下列判断正确的是()A.S闭合的瞬间,b、c两灯亮度相同 B.S闭合足够长时间后,b、c两灯亮度相同C.S断开的瞬间,a、c两灯立即熄灭 D.S断开后,b灯先突然闪亮后再逐渐变暗熄灭答案ADS闭合的瞬间,L中产生自感电动势阻碍电流的增加,此时可认为b、c两灯串联,则此时b、c两灯亮度相同,选项A正确;由于L的电阻不计,则S闭合足够长时间后,b灯被L短路,则b灯熄灭,c灯变得更亮,选项B错误;S断开的瞬间,通过各个灯原来的电流立即消失,而通过L的电流要通过三盏灯形成新的回路,则a、c两灯将逐渐熄灭,b灯中因为原来电流为零,所以b灯先突然闪亮后再逐渐变暗熄灭,选项C错误,D项正确。10.(2017南京、盐城一模)如图所示,均匀导体围成等腰闭合三角形线圈abc,底边与匀强磁场的边界平行,磁场的宽度大于三角形的高度;线圈从磁场上方某一高度处由静止开始竖直下落,穿过该磁场区域,不计空气阻力。则下列说法中正确的是()A.线圈进磁场的过程中,可能做匀速直线运动B.线圈底边进、出磁场时线圈的加速度可能相同C.线圈出磁场的过程中,可能做先减速后加速的直线运动D.线圈底边进、出磁场时,线圈所受安培力可能大小相等,方向不同答案BC线圈进磁场的过程中,因为有效切割长度越来越小,安培力会越来越小,不可能匀速运动,故A项错误;如果线圈释放位置比较高,底边进入磁场后先减速后加速,可能导致线圈底边进磁场的速度和出磁场的速度是相同的,安培力F安=B2L2vR,速度相同,安培力相同,根据牛顿第二定律,mg-F安11.(2018苏州模拟)如图所示,水平放置的粗糙U形金属框架上接一个阻值为R0的电阻,放在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场中,一个半径为l、质量为m的半圆形硬导体AC在水平恒力F作用下,由静止开始运动距离d后速度达到v,半圆形导体AC的电阻为r,其余电阻不计,下列说法正确的是()A.UAC=2Blv B.UAC=2C.电路中产生的电热Q=Fd-12mv2 D.通过R0的电荷量q=答案BDAC产生的电动势E=2Blv,则UAC=ER0R0+r=2R0BlvR0+r,A项错误,B项正确;由功能关系得Fd=12mv2+Q+Q三、非选择题12.(2018盐城三模)如图所示,在竖直平面内,水平且平行的Ⅰ、Ⅱ虚线间距为L,其间有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度为B;一长为2L、宽为L矩形线框质量为m,电阻为R;开始时,线框下边缘正好与虚线Ⅱ重合,由静止释放,线框上边缘进入磁场后线框一直做减速运动,经过一段时间后,线框上边缘经过虚线Ⅱ瞬间加速度恰为0,重力加速度为g,不计空气阻力。求矩形线框穿过磁场过程中:(1)上边缘经过虚线Ⅱ瞬间,线框中的电流;(2)磁通量变化率的最大值;(3)线框中产生的焦耳热。答案(1)mgBL(2)BL2gL解析(1)BIL=mg得I=mg(2)线框上边刚进磁场时磁通量的变化率最大ΔΦΔmgL=12m得ΔΦΔ(3)设线框上边缘通过虚线Ⅱ瞬间线框速度为v2,则BLv2=IR设线框穿过磁场过程中克服安培力做的功为W,根据动能定理mgL-W=12mv22-解得W=2mgL-m313.(2018苏锡常镇四市调研)一种测量物体质量的装置,其结构如图甲、乙所示,磁极间存在着磁感应强度大小为B=0.5T的匀强磁场;边长L=0.1m、匝数n=100匝的正方形线圈abcd套于中心磁极并固定在托盘骨架上,总质量m0=1kg;线圈左右两边处于磁场中,与一数字式电量表(图上未画出)连接成一个回路,回路总电阻为R=10Ω;托盘下方和磁极之间固定一劲度系数为k=10N/cm的轻弹簧;在某次测量中,一物体从轻放到托盘上到最终静止的过程中流过电量表的净电量为q=0.02C,不计摩擦和空气阻力,g取10m/s2。(1)当托盘向下运动的速度为v=0.1