【高考复习方案】2022年高考物理复习一轮用书【新课标】45分钟单元能力训练卷9-

45分钟单元力量训练卷(九)(考查范围：第九单元分值：110分)一、选择题(每小题6分，共48分)图D9­11．某同学做观看电磁感应现象的试验，将电流表、线圈A和线圈B、蓄电池、开关用导线连接成如图D9­1所示的试验电路，当他接通、断开开关时，电流表的指针都没有偏转，其缘由是()A．开关位置错误B．电流表的正、负极接反C．线圈B的接头3、4接反D．蓄电池的正、负极接反图D9­22．2022·河南名校联考如图D9­2所示，L是绕在铁芯上的线圈，它与电阻R、R0、开关和电池E可构成闭合回路．线圈上的箭头表示线圈中电流的正方向，当该电流的流向与箭头所示的方向相同时，电流为正，否则为负．起初开关S1和S2都处于断开状态．在t＝0时刻，接通开关S1，经过一段时间，在t＝t1时刻，再接通开关S2，则能正确表示L中的电流I随时间t变化的图线是图D9­3中的()图D9­3图D9­43．如图D9­4所示，间距为d的平行导轨一端跨接一个阻值为R的电阻，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于平行金属导轨所在平面，一根金属棒与导轨成θ角放置，金属棒与导轨的电阻均不计．当金属棒沿垂直于棒的方向以恒定的速度v在金属导轨上滑行时，通过电阻的电流是()A.eq\f(Bdv,R)B.eq\f(Bdvsinθ,R)C.eq\f(Bdvcosθ,R)D.eq\f(Bdv,Rsinθ)4．2022·广东二校联考如图D9­5所示，在垂直于纸面的正方形匀强磁场区域内，有一位于纸面内的电阻均匀的正方形导体框abcd.现将导体框分别朝两个方向以v、3v的速度匀速拉出磁场，则导体框从两个方向移出磁场的两个过程中()图D9­5A．导体框中产生的感应电流方向相同B．导体框中产生的热量相同C．导体框ad边两端电势差相同D．通过导体框某一横截面的电荷量相同5．如图D9­6甲所示，100匝线圈(图中只画了1匝)两端A、B与一电压表相连．线圈内有一方向垂直于纸面对里的磁场，线圈中的磁通量按图乙所示规律变化．下列关于电压表的说法正确的是()图D9­6A．电压表读数为50VB．电压表读数为150VC．电压表“＋”接线柱接A端D．电压表“＋”接线柱接B端6．如图D9­7所示，间距为L的光滑平行金属导轨弯成“∠”形，导轨的底部水平，倾斜部分与水平面成θ角，导轨的顶端与阻值为R的定值电阻相连，整个装置处于方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中．导体棒ab和cd均垂直于导轨放置，且与导轨接触良好，两导体棒的电阻均为R，其余部分电阻不计．当导体棒cd沿底部导轨以速度v向右匀速滑动时，导体棒ab恰好在倾斜导轨上处于静止状态，导体棒ab所受的重力为mg，则()图D9­7A．导体棒cd两端的电压为BLvB．t时间内通过导体棒cd横截面的电荷量为eq\f(2BLvt,3R)C．导体棒cd克服安培力做功的功率为eq\f(B2L2v2,R)D．导体棒ab所受的安培力为mgsinθ图D9­87．2022·皖南八校联考如图D9­8所示，虚线右侧存在匀强磁场，磁场方向垂直于纸面对外，正方形金属线框的电阻为R，边长为L，自线框从磁场的左边界进入磁场时开头计时，线框在外力作用下由静止开头以垂直于磁场边界的恒定加速度a进入磁场区域，t1时刻线框全部进入磁场．规定顺时针方向为感应电流I的正方向．外力大小为F，线框消耗的电功率的瞬时值为P，通过线框横截面的电荷量为q，则图D9­9中这些量随时间变化的关系图像正确的是()图D9­98．2022·江苏淮安调研图D9­10为法拉第圆盘发电机的示意图，半径为r的导体圆盘绕竖直轴以角速度ω逆时针(从上向下看)旋转，匀强磁场B竖直向上，两电刷分别与圆盘中心轴和边缘接触，电刷间接有阻值为R的定值电阻，忽视圆盘电阻与接触电阻，则()图D9­10A．流过定值电阻的电流方向为a到bB．b、a间的电势差为Bω2rC．圆盘所受的安培力的合力为零D．若ω增大到原来的2倍，则定值电阻上消耗的功率增大到原来的4倍二、计算题(62分)9．(16分)2022·北京朝阳期末如图D9­11所示，在水平面内固定着足够长且光滑的平行金属轨道，轨道间距L＝0.40m，轨道左侧连接肯定值电阻，其阻值R＝0.80Ω.将一导体棒ab垂直放置在轨道上形成闭合回路，导体棒ab的质量m＝0.10kg，电阻r＝0.20Ω，回路中其余电阻不计．整个电路处于磁感应强度B＝0.50T的匀强磁场中，磁场方向垂直于轨道平面对下．在水平向右的拉力F作用下，导体棒ab以加速度a＝(1)5s末的感应电动势大小；(2)5s末通过定值电阻的电流的大小和方向；(3)5s末作用在导体棒ab上的水平拉力F的大小．图D9­1110．(16分)2022·黄山七校联考如图D9­12所示，M、N为纸面内两平行光滑金属导轨，间距为L.轻质金属杆ab可在导轨上左右无摩擦地滑动，杆与导轨接触良好，导轨右端与定值电阻连接．P、Q为平行板电容器，两板间距为d，上下两板分别与定值电阻两端相接．两板正中间的左端边缘有一粒子源，粒子源始终都有速度为v0的带正电的粒子沿平行于极板的方向进入两板之间．整个装置处于垂直于纸面对外的匀强磁场中．已知轻质金属杆ab和定值电阻的阻值分别为r和R，其余电阻不计，带电粒子所受的重力不计．为使粒子沿原入射方向从板间右端射出，则轻杆ab应沿什么方向运动？速度为多大？图D9­1211．(30分)某公园有一“发电”地板，利用游人走过此处时踩踏地板发电．其原理是地板下有一发电装置，如图D9­13甲所示，装置的主要结构是一个截面半径为r、匝数为n的线圈紧固在与地板相连的塑料圆筒P上．磁场的磁感线沿半径方向均匀分布，图乙为横截面俯视图．轻质地板四角各连接有一个劲度系数为k的复位弹簧(图中只画出其中的两个)．当地板上下来回运动时，便能发电．若线圈所在位置磁感应强度大小为B，线圈的总电阻为R0，现用它向一个电阻为R的小灯泡供电．为了便于争辩，将某人走过时地板发生的位移随时间变化的规律简化为如图丙所示的图像．(取地板初始位置x＝0，竖直向下为位移的正方向，且弹簧始终处于弹性限度内．)(1)取图乙中逆时针方向为电流正方向，请在图丁所示坐标系中画出线圈中感应电流i随时间t变化的图像，并标明相应纵坐标．要求写出相关的计算和推断过程．(2)求t＝eq\f(t0,2)时地板受到的压力．(3)求人踩踏一次地板所做的功．图D9­13

45分钟单元力量训练卷(九)1．A[解析]图中开关的连接不能把握含有电源的电路中电流的通断，而本试验的内容之一就是争辩通过开关通断把握磁场变化而产生感应电流，但图中开关的接法达不到目的，A正确；依据感应电流的产生条件可知，电流表、蓄电池以及线圈B三者的接线正反都不打算感应电流是否产生，B、C、D错误．2．A[解析]t＝0时刻，接通开关S1，由于线圈自感的作用，L中的电流I渐渐增大至某一稳定值．在t＝t1时刻，再接通开关S2，线圈中产生自感电动势，电流从稳定值渐渐减小直至为零，选项A正确．3．D[解析]金属棒与磁场垂直，速度与磁场垂直且与棒长度方向垂直，由E＝Blv，l＝eq\f(d,sinθ)，可得I＝eq\f(E,R)＝eq\f(Bdv,Rsinθ)，选项D正确．4．AD[解析]由楞次定律可推断出，导体框从两个方向移出磁场的两个过程中，导体框中产生的感应电流方向相同，选项A正确；由于导体框从两个方向移出磁场的两个过程中速度不同，产生的感应电动势和感应电流不同，所以导体框中产生的热量不相同，导体框ad边两端电势差不相同，选项B、C错误；由E＝eq\f(ΔΦ,Δt)，I＝eq\f(E,R)，q＝IΔt，可得q＝eq\f(ΔΦ,R)，导体框从两个方向移出磁场的两个过程中，磁通量的变化量ΔΦ相同，通过导体框某一横截面的电荷量相同，选项D正确．5．AC[解析]电压表的示数等于电源的电动势，即U＝E＝neq\f(ΔΦ,Δt)＝100×eq\f(0.05,0.1)V＝50V，选项A正确，选项B错误；依据楞次定律可推断，A端电势高于B端，所以电压表“＋”接线柱接A端，选项C正确，选项D错误．6．B[解析]导体棒cd匀速运动，产生的电动势E＝BLv，由串联电路的电压关系知，Ucd＝eq\f(R并,R并＋R)E＝eq\f(1,3)BLv，选项A错误；由R总＝R并＋R＝eq\f(3,2)R，I＝eq\f(E,R总)＝eq\f(BLv,R总)，q＝It，得q＝eq\f(2BLvt,3R)，选项B正确；导体棒cd克服安培力做功的功率Pcd＝F安v＝BILv＝eq\f(2B2L2v2,3R)，选项C错误；对导体棒ab，有mgsinθ＝F安cosθ，故F安＝mgtanθ，选项D错误．7．C[解析]线框速度v＝at，产生的感应电动势随时间均匀增大，感应电流随时间均匀增大，安培力随时间均匀增大，外力F随时间做线性变化，但不是成正比，电功率P＝EI随时间按二次函数规律变化，其图像是抛物线，选项C正确，选项A、B错误．通过线框横截面的电荷量q＝It随时间按二次函数规律变化，其图像是抛物线，选项D错误．8．D[解析]由右手定则可推断，流过定值电阻的电流方向为b到a，选项A错误；依据法拉第电磁感应定律可得，产生的电动势为E＝eq\f(1,2)Bωr2，又因圆盘电阻不计，所以b、a间的电势差为eq\f(1,2)Bωr2，选项B错误；圆盘上连入电路的那部分导体受安培力的作用，选项C错误；依据电功率的公式得，定值电阻上消耗的电功率为P＝eq\f(E2,R)，所以若ω增大到原来的2倍，则定值电阻上消耗的功率增大到原来的4倍，选项D正确．9．(1)2.0V(2)2.0A方向为d→c(3)0.60[解析](1)导体棒ab由静止开头做匀加速直线运动，它在第5s末速度为v＝at＝10.0依据法拉第电磁感应定律有E＝BLv＝2.0V(2)依据闭合电路欧姆定律有I＝eq\f(E,R＋r)＝2.0A电流方向为d→c(3)导体棒ab做匀加速直线运动，由牛顿其次定律有F－F安＝ma其中F安＝BIL＝0.40N解得F＝0.60N10．向右运动eq\f(d（R＋r）,RL)v0[解析]由于粒子沿原入射方向从板间右端射出，所以粒子所受的电场力和洛伦兹力平衡，有eq\f(qU,d)＝qv0B轻质金属杆ab切割磁感线产生的感应电动势E＝BLv流过定值电阻的电流I＝eq\f(E,R＋r)PQ之间的电压U＝IR联立解得v＝eq\f(d（R＋r）,RL)v0由右手定则可推断，轻杆ab应向右运动．11.(1)见解析(2)2kx0＋eq\f(4π2n2B2r2x0,Rt0)(3)eq\f(8π2n2B2r2xeq\o\al(2,0),Rt0)[解析](1)在0～t0时间内，地板向下做匀速运动，其速度v＝eq\f(x0,t0)，线圈切割磁感线产生的感应电动势e＝nB·2πrv＝eq\f(2πnBrx0,t0)，感应电流i＝eq\f(e,R＋R0)＝eq\f(2πnBrx0,（R＋R0）t0)，电流方向沿顺时针方向；在t0～2t0时间内，地板向上做匀速运动，其速度v＝eq\f(x0,t0)，感应电流大小与0～t0时间内的相同，电流方向沿逆时针方向．作出i­t图像如图所示