2021-2022學年江西省贛州市贛縣第三中學高二上學期強化訓練A13物理試題 解析版

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江西省贛州市贛縣第三中學2021-2022學年高二上學期強化訓練A13物理試卷2021.12一、選題（1~6為單選，7~10為多選題，每題6分，共60分）1．下列敘述符合物理學史實的是（　?。?/span>A．物理學家法拉第發(fā)現(xiàn)電流可以使周圍的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，稱為電流磁效應B．物理學家奧斯特發(fā)現(xiàn)了由磁場產(chǎn)生電流的條件和規(guī)律C．物理學家?guī)靵隼门こ訉嶒灠l(fā)現(xiàn)了電荷之間的相互作用規(guī)律D．物理學家安培提出了磁場對運動電荷有作用力的觀點2．ab為一金屬桿，它處在如圖所示的垂直于紙面向里的勻強磁場中，可繞a點在紙面內(nèi)轉(zhuǎn)動，s為以a為圓心位于紙面內(nèi)的金屬圓環(huán)，在桿轉(zhuǎn)動過程中，桿的b端與金屬環(huán)保持良好接觸，A為電流表，其一端與金屬環(huán)相連，另一端與a點良好接觸。當桿沿逆時針方向轉(zhuǎn)動時，某時刻ab桿的位置如圖，則此時刻（　?。?/span>A．有電流通過電流表，方向由c向d；作用于桿ab的安培力向右B．有電流通過電流表，方向由d向c；作用于桿ab的安培力向左C．有電流通過電流表，方向由d向c；作用于桿ab的安培力向右D．無電流通過電流表，作用于桿ab的安培力為零3．下列關于甲、乙、丙、丁四幅圖的說法，正確的是（　　）A．圖甲中，當兩導體棒以相同的速度在導軌上勻速向右運動時，導體棒中能產(chǎn)生感應電流B．圖乙中，當導體棒在勻強磁場中以恒定的角速度轉(zhuǎn)動時，導體棒中能產(chǎn)生感應電流C．圖丙中，當閉合圓環(huán)導體（水平放置）某一直徑正上方的直導線中通有逐漸增大的電流時，閉合圓環(huán)導體中能產(chǎn)生感應電流D．圖丁中，當滑動變阻器的滑片向右滑動時，不閉合的導體環(huán)中能產(chǎn)生感應電流4．如圖所示，勻強磁場中有兩個由相同導線繞成的圓形線圈、，磁場方向與線圈所在平面垂直，磁感應強度隨時間均勻增大。、兩線圈的半徑之比為，匝數(shù)之比為。線圈中產(chǎn)生的感應電動勢分別為和，某時刻磁通量分別為和，不考慮兩線圈間的相互影響。下列說法正確的是（　　）A．，，感應電流均沿順時針方向B．，，感應電流均沿逆時針方向C．，，感應電流均沿順時針方向D．，，感應電流均沿順時針方向5．如圖所示的電路中，線圈L的自感系數(shù)足夠大，其直流電阻忽略不計，A、B是兩個相同的燈泡，下列說法中正確的是（　?。?/span>A．S閉合后，A、B同時發(fā)光且亮度不變B．S閉合后，A立即發(fā)光，然后又逐漸熄滅C．S斷開的瞬間，A、B同時熄滅D．S斷開的瞬間，A再次發(fā)光，然后保持亮度不變6．如圖所示，一根長1m左右的空心鋁管豎直放置（圖甲），同樣豎直放置一根長度相同但有豎直裂縫的鋁管（圖乙）和一根長度相同的空心塑料管（圖丙）。把一枚小磁鐵從上端管口放入管中后，小磁鐵最終從下端管口落出。小磁鐵在管內(nèi)運動時，均沒有跟管內(nèi)壁發(fā)生摩擦。設小磁鐵在甲、乙、丙三條管中下落的時間分別為t1、t2、t3，則下列關于小磁鐵在三管中下落的說法正確的是（　?。?/span>A．甲管、乙管和丙管都會產(chǎn)生感應電流B．小磁鐵完全進入甲管后，甲管中沒有感應電流產(chǎn)生C．t1最大    D．t2＝t37．如圖，矩形 abcd 為勻強磁場區(qū)域，磁場方向豎直向下，圓形閉合金屬線圈以一定的速度沿光滑絕緣水平面向磁場區(qū)域運動．下圖是線圈的四個可能到達的位置，則線圈的動能不可能為零的位置是(    )A．B．C．D．8．如圖所示，光滑固定導軌m、n水平放置，兩根導體棒p、q平行放于導軌上，形成一個閉合回路。當一條形磁體從高處下落接近回路時（重力加速度為g）（　?。?/span>A．p、q將互相靠攏 B．p、q將互相遠離C．磁體的加速度仍為g D．磁體的加速度小于g9．匝數(shù)匝的圓形閉合線圈，所圍的面積（如圖甲），線圈內(nèi)存在如圖乙所示磁場，規(guī)定垂直紙面向外的磁場方向為正方向，則下列說法正確的是（　?。?/span>A．第末的感應電動勢為B．內(nèi)線圈有擴張趨勢C．內(nèi)感應電流最大D．內(nèi)線圈的感應電動勢為，感應電流的方向為順時針10．如圖所示，兩平行虛線之間存在著垂直紙面向里、寬度為、磁感應強度為的勻強磁場，正方形線框的邊長為、質(zhì)量為、電阻為，將線框從距離磁場的上邊界高為處由靜止釋放，線框的邊剛進入磁場時的速度為，邊剛離開磁場時的速度也為，在線框開始進入到全部離開磁場的過程中（　?。?/span>A．感應電流所做的功為 B．感應電流所做的功為C．線框的最小動能為 D．線框的最小動能為二、解答題（11題20分，12題20分，共32分）11．如圖所示，一個圓形線圈的匝數(shù)n=1000，線圈面積S=400cm2，線圈的電阻r=1Ω，線圈外接一個阻值R=4Ω的電阻，把線圈放入一方向垂直線圈平面向里的勻強磁場中，磁感應強度隨時間變化規(guī)律如圖所示；求：（1）前4s內(nèi)的感應電動勢；（2）前5s內(nèi)通過R的平均電流。        12．如圖所示，固定于水平面的U形金屬框架處于豎直向下的勻強磁場中，磁感應強度為，金屬框兩平行導軌間距為。軌道左端接一阻值為的電阻，金屬棒在兩導軌之間的電阻為，導軌及其他電阻不計。若金屬棒在外力的作用下，沿框架以速度沿軌道水平向右做勻速直線運動。求：（1）中的電流方向；、端電勢哪端高；（2）請根據(jù)法拉第電磁感應定律，推導金屬棒切割磁感線產(chǎn)生的感應電動勢表達式；（3）求之間的電壓。  
高二物理強化訓練A13參考答案1．C【詳解】A．物理學家奧斯特發(fā)現(xiàn)電流可以使周圍的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，稱為電流磁效應。A錯誤；B．物理學家法拉第發(fā)現(xiàn)了由磁場產(chǎn)生電流的條件和規(guī)律。B錯誤；C．物理學家?guī)靵隼门こ訉嶒灠l(fā)現(xiàn)了電荷之間的相互作用規(guī)律。C正確；D．物理學家洛倫茲提出了磁場對運動電荷有作用力的觀點。D錯誤。故選C。2．B【詳解】當桿沿逆時針方向轉(zhuǎn)動時，根據(jù)右手定則，判斷出ab桿中感應電流方向為b→a，電流通過電流表，方向為d→c；根據(jù)左手定則可知，作用于桿ab的安培力向左，故B正確;ACD錯誤;
故選B。
 3．B【詳解】A．圖甲中，兩導體棒以相同的速度在導軌上勻速向右運動時，閉合回路的面積不變，穿過回路的磁通量不變，因此導體棒中不會產(chǎn)生感應電流，故A錯誤；B．圖乙中，當導體棒轉(zhuǎn)動時，切割磁感線，導體棒中有感應電流產(chǎn)生，故B正確；C．圖丙中，因為通電直導線在閉合圓環(huán)導體直徑的正上方，所以穿過圓環(huán)導體的磁通量等于0，電流增大，穿過圓環(huán)導體的磁通量仍然是0，不能產(chǎn)生感應電流，故C錯誤；D．圖丁中，由于導體環(huán)不閉合，故導體環(huán)中不能產(chǎn)生感應電流，故D錯誤。故選B。4．A【詳解】根據(jù)Φ=BS可知任意時刻兩個圓的磁感應強度相同，則有Φa：Φb=Sa：Sb=ra2：rb2=4：1根據(jù)法拉第電磁感應定律有E=n=nS=nπr2因相同，則有Ea：Eb＝nara2：nbrb2=2：1由于磁場向外，磁感應強度B隨時間均勻增大，根據(jù)楞次定律可知，感應電流均沿順時針方向故選A。5．B【詳解】AB．剛閉合S時，電源的電壓同時加到兩燈上，A、B同時亮，隨著L中電流增大，由于線圈L直流電阻可忽略不計，分流作用增大，A逐漸被短路直到熄滅，外電路總電阻減小，總電流增大，B燈更亮，故A錯誤，B正確；CD．S閉合一段時間后，再斷開S，B立即熄滅，線圈中電流減小，產(chǎn)生自感電動勢，感應電流流過A燈，不流過B燈，A閃亮一下后熄滅，B燈立即熄滅，故CD錯誤。故選B。6．C【詳解】AB．甲管的橫截面為閉合圓環(huán)，當小磁鐵在管中運動時，穿過這些圓環(huán)的磁通量發(fā)生變化，會產(chǎn)生感應電流；乙管的橫截面雖然不是閉合圓環(huán)，但當小磁鐵在管中運動時，在管壁上閉合區(qū)域內(nèi)仍會產(chǎn)生渦流，但是其電流強度要比甲管的弱；因為丙管由絕緣體制成，所以不會產(chǎn)生感應電流，綜上所述可知AB錯誤；CD．根據(jù)楞次定律可知，甲、乙管中感應電流會阻礙小磁鐵的下落，但甲管的阻礙作用比乙管強，而小磁鐵在丙管中做自由落體運動，根據(jù)運動學規(guī)律可推知t1＞t2＞t3，故C正確，D錯誤。故選C。7．BC【詳解】AD項：線圈進或出磁場時，磁通量變化，線圈中會產(chǎn)生感應電流，線圈受到安培阻力作用而減速運動，速度可能為零，動能可能為零，故AD錯誤．BC項：線圈完全進入磁場后，磁通量不變，沒有感應電流產(chǎn)生，不再受安培力，線圈的速度不變，所以BC圖中線框速度不可能為零，動能不可能為零，故BC正確．8．AD【詳解】當一條形磁鐵從高處下落接近回路時，穿過回路的磁通量增加，根據(jù)楞次定律：感應電流的磁場總是阻礙引起感應電流的磁通量的變化，可知，p、q將互相靠攏，回路的面積減小一點，使穿過回路的磁場減小一點，起到阻礙原磁通量增加的作用，由于磁鐵受到向上的安培力作用，所以合力小于重力，磁鐵的加速度一定小于g，故AD正確，BC錯誤。
故選AD。9．BD【詳解】A．第末的感應電動勢為A錯誤；B．內(nèi)磁場減弱，磁通量減小，據(jù)楞次定律的推論可知，線圈有擴張趨勢，以阻礙磁通量的減小，B正確；C．內(nèi)磁場恒定，磁通量不變，感應電流為零，C錯誤；D．內(nèi)線圈的感應電動勢為據(jù)楞次定律可知，感應電流的方向為順時針，D正確。故選BD。10．BC【詳解】AB．線框的ab邊剛進入磁場到ab邊剛離開磁場這段過程中，根據(jù)動能定理得mgd-WA=0所以WA=mgd線框的ab邊剛進入磁場時的速度和ab邊剛離開磁場時的速度相同，可知線框進磁場的過程和出磁場的過程是相同的，所以在線框從進入到全部穿過磁場的過程中，克服安培力做的功為2mgd，即感應電流所做的功為-2mgd，故A錯誤，B正確。CD．線框完全進入磁場后，到邊剛出磁場，沒有感應電流，線框不受安培力，做勻加速運動，邊進入磁場時速度為，邊剛穿出磁場時速度也為，說明線框出磁場過程一定做減速運動，剛進入磁場時速度最小，設線框的最小動能為，全部進入磁場的瞬間動能最小，由動能定理得從邊剛進入磁場到線框完全進入磁場時，有又因為解得故C正確，D錯誤。故選BC。11．24.815    9.970    1.58～1.62        【詳解】(1) 圓盤的直徑d：主尺248mm游標尺（不需要估讀）：3×0.05mm相加等248.15mm=24.815cm(2) 擋光片的寬度l：主尺9.5mm.，副尺（需要估讀）47.0×0.01mm相加等99.70mm=9.970cm(3) 圓盤轉(zhuǎn)動的線速度：l/t=v，ω=v/r，r=d/2，得ω="161" rad/s(4)根據(jù)感應電動勢E=12．（1）E=2V ；（2）【詳解】（1）前4s內(nèi)，由圖知由法拉第電磁感應定律知解得E=2V（2）前5s內(nèi)磁通量的變化量解得由法拉第電磁感應定律知所以13．（1），端電勢高；（2）；（3）【詳解】（1）由右手定則知，中的電流方向從，端電勢高。（2）根據(jù)其中，所以（3）整個回路的電流為所以