2022高考物理(课标版)一轮复习单元质量检测09-Word版含解析.docx

质量检测(九)时间：60分钟总分：100分一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分在每小题给出的四个选项中，第15题只有一项符合题目要求第68题有多项符合题目要求全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1.如图所示，在载流直导线近旁固定有两平行光滑导轨A、B，导轨与直导线平行且在同一水平面内，在导轨上有两可自由滑动的导体ab和cd.当载流直导线中的电流渐渐增加时，导体ab和cd的运动状况是()A一起向左运动B一起向右运动Cab和cd相向运动，相互靠近Dab和cd相背运动，相互远离答案：C2如图所示，一带铁芯线圈置于竖直悬挂的闭合铝框右侧，与线圈相连的导线abcd内有水平向里变化的磁场下列哪种变化磁场可使铝框向左偏离()解析：铝框向左运动，是为了阻碍本身磁通量的增加，由楞次定律可知：带铁芯线圈产生的电流增加，其产生的磁场增加为使线圈产生的电流变大，由法拉第电磁感应定律可知：线框abcd中的磁场的渐渐增加，选项A正确，B、C、D错误答案：A3(2022吉大附中)如图所示，甲是闭合铜线框，乙是有缺口的铜线框，丙是闭合的塑料线框，它们的正下方都放置一薄强磁铁，现将甲、乙、丙拿至相同高度H处同时释放(各线框下落过程中不翻转)，则以下说法正确的是()A三者同时落地B甲、乙同时落地，丙后落地C甲、丙同时落地，乙后落地D乙、丙同时落地，甲后落地解析：甲是闭合的铜线框，在下落过程中产生感应电流，所受的安培力阻碍它的下落，故所需的时间长；乙是没有闭合的铜线框，丙是塑料线框，故都不会产生感应电流，它们做自由落体运动，选项D正确答案：D4.(2022河南名校联考)图中L是绕在铁芯上的线圈，它与电阻R、R0、电键和电池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，当电流的流向与箭头所示的方向相同，该电流为正，否则为负电键K1和K2都处于断开状态设在t0时刻，接通电键K1，经过一段时间，在tt1时刻，再接通电键K2，则能正确表示L中的电流I随时间t的变化图线的是()解析：t0时刻，接通电键K1，由于线圈自感的作用，L中的电流I渐渐增大在tt1时刻，再接通电键K2，线圈产生自感电动势，电流渐渐减小，选项A正确答案：A5.(2022皖南八校联考)如图所示，虚线右侧存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面对外，正方形金属框电阻为R，边长是L，自线框从左边界进入磁场时开头计时，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，线框中电功率的瞬时值为P，通过导体横截面的电荷量为q，则这些量随时间变化的关系正确的是()解析：线框速度vat，产生的感应电动势随时间均匀增大，感应电流均匀增大，安培力随时间均匀增大，外力F随时间变化关系是一次函数，但不是成正比，功率PEI随时间变化关系是二次函数，其图象是抛物线，所以C正确，A、B错误导体横截面的电荷量qIt随时间变化关系是二次函数，其图象是抛物线，选项D错误答案：C6(2022广东二校联考)如图所示，垂直纸面的正方形匀强磁场区域内，有一位于纸面的、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速度匀速拉出磁场，则导体框从两个方向移出磁场的两过程中()A导体框中产生的感应电流方向相同B导体框中产生的焦耳热相同C导体框ad边两端电势差相同D通过导体框截面的电量相同解析：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过程中速度不同，产生的感应电动势和感应电流不同，导体框中产生的焦耳热不相同，导体框ad边两端电势差不相同，选项B、C错误；由E/t，IE/R，qIt可得q/R，导体框从两个方向移出磁场的两过程中磁通量变化相同，通过导体框截面的电量相同，选项D正确答案：AD7.(2022江西省红色六校高三其次次联考)如图所示，平行金属导轨宽度为L0.6 m，与水平面间的倾角为37，导轨电阻不计，底端接有阻值为R3 的定值电阻，磁感应强度为B1 T的匀强磁场垂直向上穿过导轨平面有一质量为m0.2 kg，长也为L的导体棒始终与导轨垂直且接触良好，导体棒的电阻为R01 ，它与导轨之间的动摩擦因数为0.3.现让导体棒从导轨底部以平行斜面的速度v010 m/s向上滑行，上滑的最大距离为s4 m(sin370.6，cos370.8，g10 m/s2)，以下说法正确的是()A把运动导体棒视为电源，最大输出功率6.75 WB导体棒最终可以下滑到导轨底部，克服摩擦力做的总功为10.0 JC当导体棒向上滑d2 m时，速度为7.07 m/sD导体棒上滑的整个过程中，在定值电阻R上产生的焦耳热为2.46 J解析：导体棒等效为电源，速度最大时，电流最大，电阻R上消耗功率最大，则导体棒输出功率最大，由EBLv、IE/(Rr)、PRI2R，得PR6.75 W，A选项正确；导体棒返回底部过程中，克服摩擦力做功为Wfmgcos2S3.84 J，B选项错误；导体棒上滑过程中，安培力是变力，无法计算上滑距离为2m时导体棒的速度，C选项错误；由功能关系，mvmgssinmgscosQ，电阻R上产生的热量为QRQR/(Rr)，解得QR2.46 J，D选项正确答案：AD8(2022湖北省天门市高三班级调研)如图所示电路中，均匀变化的匀强磁场只存在于虚线框内，三个电阻阻值之比R1R2R3123，其他部分电阻不计当S3断开，而S1、S2闭合时，回路中感应电流为I，当S1断开，而S2、S3闭合时，回路中感应电流为5I，当S2断开，而S1、S3闭合时，可推断()A闭合回路中感应电流为4IB闭合回路中感应电流为7ICR1、R3消耗的功率之比PR1PR3为31D上下两部分磁场的面积之比S上S下为325解析：当S1、S2闭合，S3断开时，有I1I；同理，当S2、S3闭合，S1断开时，有I25I，当S1、S3闭合，S2断开时有I3.又R1R2R3123，设R1、R2、R3的电阻分别为R、2R、3R，又依据磁场的分布知E3E1E2，联立以上各式解得I37I，A错误B正确；当S2断开，而S1、S3闭合时，R2、R3组成串联回路，由PI2R可知PR1PR3R1R313，C错误；而E13IR，E225IR，则上下两部分磁场的面积之比为325，D正确答案：BD二、非选择题(本题共4小题，共52分)9(10分)(2022北京朝阳期末)如图所示，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L0.40 m，轨道左侧连接确定值电阻R0.80 .将一金属直导线ab垂直放置在轨道上形成闭合回路，导线ab的质量m0.10 kg、电阻r0.20 ，回路中其余电阻不计整个电路处在磁感应强度B0.50 T的匀强磁场中，B的方向与轨道平面垂直导线ab在水平向右的拉力F作用下，沿力的方向以加速度a2.0 m/s2由静止开头做匀加速直线运动，求：(1)5 s末的感应电动势大小；(2)5 s末通过R电流的大小和方向；(3)5 s末，作用在ab金属导线上的水平拉力F的大小解析：(1)由于导线ab做匀加速直线运动，设它在第5 s末速度为v，所以vat10.0 m/s依据法拉第电磁感应定律：EBLv，代入数据得E2.0 V(2)依据闭合电路欧姆定律：I，代入数据得I2.0 A方向为dc(3)由于金属直导线ab做匀加速直线运动，故FF安ma其中：F安BIL0.40 NFF安ma，代入数据得F0.6 N答案：(1)2.0 V(2)2.0 A方向为dc(3)0.6 N10(12分)(2022黄山七校联考)如图所示，M、N为纸面内两平行光滑导轨，间距为L.轻质金属棒ab可在导轨上左右无摩擦滑动，杆与导轨接触良好，导轨右端与定值电阻连接P、Q为平行板器件，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左端边缘有一粒子源始终都有速度为v0的带正电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杆和定值电阻的阻值分别为r和R，其余电阻不计，带电粒子的重力不计，为使粒子沿原入射方向从板间右端射出，则轻杆应沿什么方向运动？速度多大？解析：粒子在电场中运动，电场力FqU/d粒子在磁场中运动，磁场力Fqv0B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相互平衡，得qU/dqv0B轻质金属杆ab切割磁感线产生的感应电动势EBLvR中电流IE/(Rr)PQ之间电压UIR联立解得v(Rr)v0由右手定则得杆应向右运动答案：向右运动(Rr)v011(14分)(2022德州高三期末)如图甲所示，电阻不计的“”形光滑导体框架水平放置，导体框处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B1 T，有一导体棒AC横放在框架上且与导体框架接触良好，其质量为m0.2 kg，电阻为R0.8 ，现用绝缘轻绳拴住导体棒，轻绳的右端通过光滑的定滑轮绕在电动机的转轴上，左端通过另一光滑的定滑轮与物体D相连，物体D的质量为M0.2 kg，电动机内阻r1 .接通电路后电压表的读数恒为U10 V，电流表读数恒为I1 A，电动机牵引原来静止的导体棒AC平行于EF向右运动，其运动位移x随时间t变化的图象如图乙所示，其中OM段为曲线，MN段为直线(取g10 m/s2)求：(1)电动机的输出功率； (2)导体框架的宽度；(3)导体棒在变速运动阶段产生的热量解析：(1)电动机为非纯电阻电路，电动机总功率PUI10 V1 A10 W电动机内阻发热的功率P热I2r(1 A)21 1 W那么电动机输出的机械功率P出PP热9 W(2)位移时间图象的斜率代表速度，t1 s后导体棒AC为匀速直线运动，速度v2 m/s.设导轨宽度为L，则有导体棒切割磁感线产生感应电流I，受到安培力FBIL拉动导体棒匀速运动的拉力TFMg2依据电动机输出功率有TFMg2计算得L1 m(3)依据位移时间图象可知，变速阶段初始度为0，末速度为v2 m/s此过程电动机做功转化为D的重力势能以及D和导体棒的动能还有克服安培力做功即焦耳热所以有P出tMgh(mM)v20Q其中h0.8m带入计算得Q6.6 J答案：(1)9 W(2)1 m(3)6.6 J12(16分)2010年上海世博会某国家馆内，有一“发电”地板，利用游人走过此处，踩踏地板发电其缘由是地板下有一发电装置，如图甲所示，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时间变化的规律简化为图丙所示(取地板初始位置x0，竖直向下为位移的正方向，且弹簧始终处在弹性限度内)(1)取图乙中顺时针方向电流为正方向，请在图丁所示坐标系中画出线圈中感应电流i随时间t变化的图线，并标明相应纵坐标要求写出相关的计算和推断过程；(2)tt0/2时地板受到的压力；(3)求人踩踏一次地板所做的功解析：(1)0t0时间，地板向下做匀速运动，其速度vx0/t0，线圈切割磁感线产生的感应电动势enB2rv2nBrx0/t0，感应电流ie/R2nBrx0/Rt0；t02t0时间，地板向上做匀速运动，其速度vx0/t0，线圈切割磁感线产生的感应电动势enB2rv2nBrx0/t0，感应电流ie/R2nBrx0/Rt0；(2)tt0/2时，地板向下位移x0/2，弹簧弹力kx0/2，安培力F安nBi2r2nBir，由平衡条件可知，地板受到的压力F2kx0(3)由功能关系可得人踩踏一次地板所做的功W2i2Rt0.答案：(1)见解析(2)2kx0(3)