2010-2011学年度高二上学期单元测试（鲁教版）物理（3）

2010—2011学年度上学期单元测试
高二物理试题（3）【鲁教版】
命题范围：选修3-2 第一章 电磁感应第二章 楞次定律和自感现象
全卷满分100分，用时90分钟。
第Ⅰ卷（共40分）
一、选择题（10个小题，共40分，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全选对的得4分，选对但不全的得2分，选错的得0分）
1．如图所示的电路（a）和（b）中，电阻R和自感
线圈L的电阻相等且都较小，接通K，使电路
中的电流达到稳定时，灯泡S发光，则（ ）
A．在电路(a)中，断开K，S将立即熄灭
B．在电路(a)中，断开K，S将先变得更亮然后
渐渐变暗
C．在电路(b)中，断开K，S将立即熄灭
D．在电路(b)中，断开K，S将先变得得亮然后渐渐变暗
2．在右图所示电路中，电阻R、电感线圈L、电容器C并联接
在某一交流电源上，三个相同的交流电流表的示数相同．
若保持电源的电压不变，而将其频率增大，则三个电流
表的示数I1、I2、I3的大小关系是 （ ）
A．I1=I2=I3 B．I1>I2>I3 C．I2>I1>I3 D．I3>I1>I2
3．在电磁感应现象中，下列说法中正确的是 （ ）
A．感应电流的磁场总是跟原来的磁场方向相反
B．闭合线框放在变化的磁场中一定能产生感应电流
C．闭合线框放在匀强磁场中做切割磁感线运动，一定能产生感应电流
D．感应电流的磁场总是阻碍原来磁场磁通量的变化
4．如图带负电的圆环绕圆心旋转，在圆心处有一个闭合的线圈，小线圈和圆环在同一平面内，则以下说法正确的是 （ ）
A．只要圆环转动，小线圈内就一定有感应电流
B．圆环不管怎样移动，小线圈内都没有感应电流产生
C．圆环做变速运动，小线圈内一定有感应电流产生
D．圆环做匀速转动时，小线圈内也有感应电流产生
5．如图a所示，一宽40cm的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，一边长为20cm的正方形导线框位于纸面内，以垂直于磁场边界的恒定速度v＝20cm/s通过磁场区域，在运动过程中，线框中有一边始终与磁场区域的边界平行，取它刚进入磁场的时刻t ＝0，在图b图线中，正确反映感应电流强度随时间变化规律的是 （ ）
6．如图所示的电路中，L是自感系数很大的、用铜导线绕成的线圈，其电阻可以忽略不计，开关S原来是闭合的．当开关S断开瞬间，则 （ ）
A．L中的电流方向不变
B．灯泡D要过一会儿才熄灭
C．电容器A板带负电
D．LC电路将产生电磁振荡，刚断开瞬间，电容器中的电场能为零
7．如图所示，正方形线框abcd的边长为d，向右通过宽为L的
匀强磁场，且d>L，则在线框通过磁场的过程中，线框中的
感应电流 （ ）
A．一直为顺时针方向
B．一直为逆时针方向
C．先为逆时针方向，中间无感应电流，后为顺时针方向
D．先为顺时针方向，中间无感应电流，后为逆时针方向
8．如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，有一根水平放置的金属棒沿
水平方向抛出，初速度方向和棒垂直，则棒两端产生的感应电动
势将 （ ）
A．随时间增大 B．随时间减小
C．不随时间变化 D．难以确定
9．如图所示，同一水平面上足够长的固定平行导轨MN、PQ位于垂直于纸面向里的匀强磁场中，导轨上有两根金属棒ab、cd，能沿导轨无摩擦滑动，金属棒和导轨间接触良好，开始ab、cd都静止。现给cd一个向右的初速度v0，则下列说法中正确的是 （ ）
A．cd始终做减速运动，ab始终做加速运动，并有可能追上cd
B．cd始终做减速运动，ab始终做加速运动，但肯定追不上cd
C．cd先做减速运动后做加速运动，ab先做加速运动后做减速
运动
D．cd做减速运动，ab做加速运动，最终两杆以相同的速度做
匀速运动
10．如图甲中bacd为导体做成的框架，其平面与水平面成θ角，质量为m的导体棒PQ与ab、cd接触良好，回路的电阻为R，整个装置放于垂直于框架平面的变化的磁场中，磁感应强度的变化如图乙，PQ始终静止，在0—ts内，PQ受到的摩擦力的变化情况可能是 （ ）
A．f一直增大 B．f一直减小
C．f先减小后增大 D．f先增大后减小
二、本题共2小题，共14分。每小题给出的四个选项中至少有二项满足题设要求。全部选正确的得4分，选对但不全的得2分，有错选的或不选的不得分。
11．（6分）在图所示的电路中，两个灵敏电流表G1和G2的零点
都在刻度盘中央，当电流从“+”接线柱流入时，指针向右
摆；电流从“-”接线柱流入时，指针向左摆．在电路接通达
到稳定状态后再断开的瞬间，下面哪个说法符合实际（ ）
A．G1指针向左摆，G2指针向右摆
B．G1指针向右摆，G2指针向左摆
C．G1、G2的指针都向左摆
D．G1、G2的指针都向右摆
12．（8分）某同学用如图所示装置探究感应电流的方向与引起
感应电流的磁场的关系．已知电流从a接线柱流入电流表时，
电流表指针右偏．实验时，磁场方向、磁铁运动情况及电流
表指针偏转情况都记录在下表中．
（1）由实验1、3得出的结论是______________
（2）由实验2、4得出的结论是__________________
（3）由实验1、2、3、4得出的结论是__________________
实验序号
磁场方向
磁铁运动情况
指针偏转情况
1
向下
插入
右偏
2
向下
拔出
左偏
3
向上
插入
左偏
4
向上
拔出
右偏
第Ⅱ卷 （共60分）
三、本题共6小题；共46分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
13．（10分）一种测量血管中血流速度的仪器原理如图所示，在动脉血管两侧分别安装电极并加有磁场．设血管直径是2.0 mm，磁场的磁感应强度为0.080 T，电压表测出的电压为0.10 mV，求血流速度的大小。
14．（16分）如图（a）所示，一个电阻值为R ，匝数为n的圆形金属线与阻值为2R的电阻R1连结成闭合回路。线圈的半径为r1 ．在线圈中半径为r2的圆形区域存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图18（b）所示。图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0 ．导线的电阻不计。求0至t1时间内：
（1）通过电阻R1上的电流大小和方向；
（2）通过电阻R1上的电量q及电阻R1上产生的热量。
15．（20分）如图所示，光滑水平面停放一小车，车上固定一边长为L=0．5m的正方形金属线框abcd，金属框的总电阻R=0．25Ω，小车与金属框的总质量m=0．5kg。在小车的右侧，有一宽度大于金属线框边长，具有理想边界的匀强磁场，磁感应强度B=1．0T，方向水平且与线框平面垂直。现给小车一水平速度使其向右运动并能穿过磁场，当车上线框的ab边刚进入磁场时，测得小车加速度a=10m/s2。求：
（1）金属框刚进入磁场时，小车的速度为多大？
（2）从金属框刚要进入磁场开始，到其完全离开磁场，线框中产生的焦耳热为多少？
参考答案
1．D；2．D；3．B D；4．C；5．B ；6．AD；7．D；8．C；9．D；10．A C
11．B　
12．（1）穿过闭合回路的磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反．
（2）穿过闭合回路的磁通量减少时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同．
（3）感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化．
13．流动的血液相当于导体在磁场中做切割磁感线运动，其在磁场中切割磁感线的有效长度等于垂直于磁场方向的血管直径2．0 mm，电压表的读数0．10 mV等于血管在这一直径两端的感应电动势，那么由公式E=BLv得血流速度大小为：
v=E/BL=0．10×10-3/（0．080×2．0×10-3）m/s=0．625 m/s．
14．解：（1）由图像分析可知，0至时间内
由法拉第电磁感应定律有
而
由闭合电路欧姆定律有
联立以上各式解得 通过电阻上的电流大小为
由楞次定律可判断通过电阻上的电流方向为从b到a
（2）通过电阻上的电量
通过电阻R上产生的热量
15．解析：（1）由于明确了线框的ab边刚进入磁场时小车的加速度，可以通过其受力情况列方程求解．
设小车初速度为v0，则线框刚进入磁场时，ab边由于切割磁感线产生的电动势为： E=BLv0………………①
回路中的电流：I=……………②
根据牛顿定律：BIL=ma……………………③
由以上三式可解得：v0=5m/s
（2）在求得金属框刚进入磁场时，小车的速度后，为了求得从金属框刚要进入磁场，到其完全离开磁场所产生的焦耳热，关键在于求出小车完全离开磁场时的速度．
设线框全部进入磁场时小车速度为v1，进入过程平均电流为，所用时间为△t，则
………………④
………………⑤
解得：v1=4m/s
设线框离开磁场时小车速度为v2，进入过程平均电流为，所用时间为△t1，则：
………………⑥
……………⑦
解得：v2=3m/s
线框从进入到离开产生的焦耳热应等于系统损失的机械能，即：
=4.0J