【沖擊高考】2013年高考物理二輪專項(xiàng)復(fù)習(xí) 專題八 電磁感應(yīng)與電路之能力演練檢測

1、2013年高考二輪復(fù)習(xí)專題四電磁感應(yīng)與電路之能力演練檢測一、選擇題(10×4分)1如圖所示，L1、L2、L3為三個(gè)完全相同的燈泡，L為直流電阻可忽略的自感線圈，電源的內(nèi)阻不計(jì)，開關(guān)S原來接通當(dāng)把開關(guān)S斷開時(shí)，下列說法正確的是()AL1閃一下后熄滅BL2閃一下后恢復(fù)到原來的亮度CL3變暗一下后恢復(fù)到原來的亮度DL3閃一下后恢復(fù)到原來的亮度【解析】S閉合后，通過各燈的電流穩(wěn)定時(shí)，L1不亮，通過L2、L3的電流均為I，而通過自感線圈L的電流為2IS斷開的瞬間，自感線圈L上的電流全部通過L3，所以這一瞬間通過L3的電流突變?yōu)?I，故L3會閃亮一下；穩(wěn)定后通過L3的電流依然為，而穩(wěn)定后通過L1

2、、L2的電流均為答案D2在如圖甲所示的電路中，燈泡A和燈泡B原來都正常發(fā)光現(xiàn)在突然發(fā)現(xiàn)燈泡A比原來變暗了些，燈泡B比原來變亮了些，則電路中出現(xiàn)的故障可能是()甲AR3斷路BR1短路CR2斷路DR1、R2同時(shí)短路【解析】電路可整理成如圖乙所示，R2斷路總電阻變大干路電流變小電源內(nèi)電壓變小路端電壓變大通過R3上的電流變大通過A的電流變小，燈泡A變暗燈泡A和R1上的電壓變小燈泡B上的電壓變大B燈變亮乙答案C3如圖所示，M是一小型理想變壓器，接線柱a、b接在電壓u311sin 314t(V)的正弦交變電源上變壓器右側(cè)部分為一火警報(bào)警系統(tǒng)原理圖，其中R2為用半導(dǎo)體熱敏材料制成的傳感器，電流表為值班室的顯

3、示器，顯示通過R1的電流，電壓表顯示加在報(bào)警器上的電壓(報(bào)警器未畫出)，R3為一定值電阻當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火警時(shí)(R2阻值變小)，以下說法中正確的是()A的示數(shù)不變，的示數(shù)增大B的示數(shù)增大，的示數(shù)減小C的示數(shù)增大，的示數(shù)增大D的示數(shù)不變，的示數(shù)不變【解析】R2變小副線圈的負(fù)載總電阻變小副線上的輸出電流變大R3上的電壓變大R1與R2并聯(lián)電路的電壓變小的示數(shù)變小，原線圈的電流變大因?yàn)榻釉诤愣ǖ慕蛔冸娫瓷希势涫緮?shù)不變答案B4在如圖甲所示的電路中，電源電動勢E恒定，內(nèi)阻r1 ，定值電阻R35 當(dāng)開關(guān)S斷開與閉合時(shí)，ab段電路消耗的電功率相等，則以下說法中正確的是()甲A電阻R1、R2可能分別為4

4、 、5 B電阻R1、R2可能分別為3 、6 C開關(guān)S斷開時(shí)電壓表的示數(shù)一定大于S閉合時(shí)的示數(shù)D開關(guān)S斷開與閉合時(shí)，電壓表的示數(shù)變化量大小與電流表的示數(shù)變化量大小之比一定等于6 【解析】取RR3r6 ，有：Pab()2·Rab當(dāng)S斷開前后有：Rab·RabR236 時(shí)，PabPab故A正確，B錯(cuò)誤又由UabE·R知Rab變大時(shí)，Uab變大，C正確當(dāng)Rab變化時(shí)，UabI圖象如圖乙所示乙圖象的斜率k|R3r6 ，D正確答案ACD5如圖所示，長為L1 m、電阻r0.3 、質(zhì)量m0.1 kg的金屬棒CD垂直跨擱在位于水平面上的兩條平行光滑金屬導(dǎo)軌上，兩導(dǎo)軌間距也是L棒與導(dǎo)

5、軌間接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，導(dǎo)軌左端接有R0.5 的電阻，垂直導(dǎo)軌平面有豎直向下穿過平面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為0.4 T現(xiàn)給金屬棒CD一個(gè)瞬時(shí)向右的初速度，初速度大小為2 m/s，過一段時(shí)間后，金屬棒CD最終停下來則從開始運(yùn)動到停止運(yùn)動的過程中，通過電阻R的電荷量為()A0.5 CB0.3 CC0.25 CD0.2 C【解析】CD向右運(yùn)動產(chǎn)生感應(yīng)電流，使得CD受到安培力的作用減速至停止，由動量定理知：I安pmv0又I安BiL·tBLq可解得：q0.5 C答案A6某理想變壓器原線圈輸入的電功率為P，原、副線圈的匝數(shù)比為k，在其副線圈上接一內(nèi)阻為r的電動機(jī)現(xiàn)在，電動機(jī)正以速度v

6、勻速向上提升一質(zhì)量為m的重物，已知重力加速度為g，則變壓器原線圈兩端的電壓為()APkBCPkD【解析】電動機(jī)的輸出功率P機(jī)mgv設(shè)副線圈回路的電流為I2，則：PP機(jī)I22r解得：I2副線圈兩端的電壓U2P·原線圈兩端的電壓U1kU2Pk答案A7如圖所示，兩塊水平放置的金屬板組成一平行板電容器距離為d，用導(dǎo)線、開關(guān)S將其與一個(gè)n匝的線圈連接，線圈置于方向豎直向上的均勻變化的磁場中兩板間放一臺小壓力傳感器，壓力傳感器上表面絕緣，在其上表面靜止放置一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的小球已知S斷開時(shí)傳感器上有示數(shù)，S閉合時(shí)傳感器上的示數(shù)變?yōu)樵瓉淼囊话雱t線圈中磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化情況和磁通量變化率

7、分別是()A正在增加，B正在增加，C正在減弱，D正在減弱，【解析】由題意知，S閉合后上極板帶負(fù)電，故知勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度在增加由qmg，Un可得：答案B8一個(gè)用半導(dǎo)體材料制成的電阻器D，其電流I隨它兩端電壓U變化的伏安特性曲線如圖甲所示現(xiàn)將它與兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電阻R1、R2組成如圖乙所示的電路，當(dāng)開關(guān)S接通位置1時(shí)，三個(gè)用電器消耗的電功率均為P將開關(guān)S切換到位置2后，電阻器D和電阻R1、R2消耗的電功率分別為PD、P1、P2，下列判斷正確的是()AP1PBP1P2CPDP1P23PDPDP1P23P【解析】由S接“1”時(shí)三個(gè)用電器的功率相等知，R1R2；當(dāng)S接“2”后，R2兩端的電壓大于R1與D的并

8、聯(lián)電壓，故P1PP2，D的電阻變大為，RD4R1，故PDP1，又因?yàn)镾接2后電路的總電阻變大，故PDP1P23P答案C9如圖所示，均勻金屬圓環(huán)的總電阻為2R，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直地穿過圓環(huán)金屬桿OM的長為l，電阻為，M端與環(huán)緊密接觸，金屬桿OM繞過圓心的轉(zhuǎn)軸O以恒定的角速度轉(zhuǎn)動電阻R的一端用導(dǎo)線和環(huán)上的A點(diǎn)連接，另一端和金屬桿的轉(zhuǎn)軸O處的端點(diǎn)相連接下列結(jié)論錯(cuò)誤的是()A通過電阻R的電流的最大值為B通過電阻R的電流的最小值為COM中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢恒為D通過電阻R的電流恒為【解析】求解本題的關(guān)鍵是找出OM與圓環(huán)接觸點(diǎn)的位置，畫等效電路圖求回路中的電流當(dāng)金屬桿繞O點(diǎn)勻速轉(zhuǎn)動時(shí)，電動勢EBl

9、2，選項(xiàng)C正確；電流的大小決定于M端與滑環(huán)連接點(diǎn)的位置，當(dāng)M端滑至A點(diǎn)時(shí)，回路中的電阻最小，其阻值RminR，根據(jù)I，得Imax，選項(xiàng)A正確；當(dāng)M端與圓環(huán)的上頂點(diǎn)相接觸時(shí)，回路中的電阻最大，其阻值Rmax2R，所以Imin，選項(xiàng)B正確答案D10如圖所示，光滑的“”形金屬導(dǎo)體框豎直放置，質(zhì)量為m的金屬棒MN與框架接觸良好，磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為B1、B2的有界勻強(qiáng)磁場方向相反，但均垂直于框架平面，分別處在abcd和cdef區(qū)域現(xiàn)從圖示位置由靜止釋放金屬棒MN，金屬棒進(jìn)入磁場區(qū)域abcd后恰好做勻速運(yùn)動下列說法正確的有()A若B2B1，則金屬棒進(jìn)入cdef區(qū)域后將加速下滑B若B2B1，則金屬棒進(jìn)入cde

10、f區(qū)域后仍將保持勻速下滑C若B2B1，則金屬棒進(jìn)入cdef區(qū)域后可能先加速后勻速下滑D若B2B1，則金屬棒進(jìn)入cdef區(qū)域后可能先減速后勻速下滑【解析】金屬棒在上下兩磁場區(qū)域向下運(yùn)動切割磁感線時(shí)，感應(yīng)電流受到的安培力都豎直向上當(dāng)安培力的大小等于重力時(shí)達(dá)到穩(wěn)定速度，即有：vm，故vm，選項(xiàng)B、C、D正確答案BCD二、非選擇題(共60分)11(4分)現(xiàn)將電池組、滑動變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、靈敏電流表及開關(guān)按如圖所示的方式連接在開關(guān)閉合、線圈A放在線圈B中的情況下，某同學(xué)發(fā)現(xiàn)當(dāng)他將滑動變阻器的滑動端P向左加速滑動時(shí)，靈敏電流表的指針向右偏轉(zhuǎn)由此可以推斷：將線圈A中的鐵芯向上拔出_或_開關(guān)，都

11、能使靈敏電流表的指針_偏轉(zhuǎn)【解析】當(dāng)P向左滑動時(shí)，電阻增大，通過線圈A的電流減小，則通過線圈B中的原磁場減弱，磁通量減少，線圈B中有使靈敏電流表的指針向右偏轉(zhuǎn)的感應(yīng)電流通過；當(dāng)線圈A向上運(yùn)動或斷開開關(guān)，則通過線圈B中的原磁場也減弱，磁通量也減少，所以線圈B中也有使靈敏電流表的指針向右偏轉(zhuǎn)的感應(yīng)電流通過答案斷開向右(每空2分)12(11分)(1)一多用電表的歐姆擋有三個(gè)倍率，分別是“×1”、“×10”、“×100”用“×10”擋測量某電阻時(shí)，操作步驟正確，而表頭指針偏轉(zhuǎn)角度很小，為了較準(zhǔn)確地進(jìn)行測量，應(yīng)換用“_”擋如果換擋后立即用表筆連接測電阻進(jìn)行讀數(shù)，那

12、么缺少的步驟是_若補(bǔ)上該步驟后測量，表盤的示數(shù)如圖甲所示，則該電阻的阻值是_若將該表選擇旋鈕置于25 mA擋，表盤的示數(shù)仍如圖甲所示，則被測電流為_mA(2)要精確測量一個(gè)阻值約為5 的電阻Rx，實(shí)驗(yàn)提供下列器材：電流表(量程為100 mA，內(nèi)阻r1約為4 )電流表(量程為500 A，內(nèi)阻r2750 )電池E(電動勢E1.5 V，內(nèi)阻很小)變阻器R0(阻值約為10 )開關(guān)S，導(dǎo)線若干請?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)測定電阻Rx的電路圖，畫在下面的虛線中根據(jù)你設(shè)計(jì)的電路圖，將圖乙中的實(shí)物連成實(shí)驗(yàn)電路根據(jù)某次所測量值寫出電阻Rx的表達(dá)式Rx_答案(1)×100歐姆表重新調(diào)零22009.9(每空1分)(2)如圖

13、丙所示(2分)丙丁如圖丁所示(3分)(2分)13(8分)超導(dǎo)磁懸浮列車是利用超導(dǎo)體的抗磁作用使列車車體向上浮起，同時(shí)通過周期性地變換磁極方向而獲得推進(jìn)動力的新型交通工具其推進(jìn)原理可以簡化為如圖所示的模型：在水平面上相距L的兩根平行直導(dǎo)軌間，有豎直方向等距離分布著勻強(qiáng)磁場B1和B2，且B1B2B，每個(gè)磁場的寬都是l，方向相反的相間排列，所有這些磁場都以速度v向右勻速運(yùn)動這時(shí)跨在兩導(dǎo)軌間的長為L、寬為l的金屬框abcd(懸浮在導(dǎo)軌上方)在磁場力的作用下也將會向右運(yùn)動已知金屬框的總電阻為R，運(yùn)動中所受到的阻力恒為f求金屬框的最大速度【解析】設(shè)金屬框做勻速運(yùn)動的速度為vm，則：線框的感應(yīng)電動勢E2BL

14、(vvm)(3分)由平衡條件B·2Lf(3分)解得：vm(2分)答案14(12分)如圖所示，光滑平行的水平金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距d，在M點(diǎn)和P點(diǎn)間接一個(gè)阻值為R的電阻，在兩導(dǎo)軌間OO1、O1O矩形區(qū)域內(nèi)有垂直導(dǎo)軌平面豎直向下，寬為l的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B一質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒ab垂直放在導(dǎo)軌上，與磁場左邊界相距l(xiāng)0現(xiàn)用一水平向右的恒力F拉ab棒，使它由靜止開始運(yùn)動，棒ab在離開磁場前已經(jīng)做勻速直線運(yùn)動(棒ab與導(dǎo)軌始終保持良好的接觸，導(dǎo)軌電阻不計(jì))求：(1)棒ab在離開磁場右邊界時(shí)的速度(2)棒ab通過磁場區(qū)的過程中整個(gè)回路所消耗的電能(3)試分析討論ab棒在磁場中(勻速成

15、直線運(yùn)動)之前可能的運(yùn)動情況【解析】(1)ab棒離開磁場右邊界前做勻速直線運(yùn)動，設(shè)其速度為vm，則有：EBdvm，I(2分)對ab棒，有：FBId0(1分)解得：vm(1分)(2)由能量守恒定律，可得：F(l0l)Wmvm2(2分)得：W電F(l0l)(1分)(3)設(shè)棒剛進(jìn)入磁場時(shí)速度為v由F·l0mv2可得：v(2分)棒在進(jìn)入磁場前做勻加速直線運(yùn)動，在磁場中運(yùn)動可分三種情況討論：若，則棒做勻速直線運(yùn)動(1分)若，則棒先加速運(yùn)動后勻速運(yùn)動(1分)若，則棒先減速運(yùn)動后勻速運(yùn)動(1分)答案(1)(2)F(l0l)(3)略15(12分)如圖所示，在水平面內(nèi)有兩條光滑軌道MN、PQ，其上放有

16、兩根靜止的導(dǎo)體棒ab、cd，質(zhì)量分別為m1、m2設(shè)有一質(zhì)量為M的永久磁鐵從軌道和導(dǎo)體棒組成的平面的正上方高為h的地方由靜止落下，當(dāng)磁鐵的重心下落到軌道和導(dǎo)體棒組成的平面內(nèi)時(shí)，磁鐵的速度為v，導(dǎo)體棒ab的動能為Ek，此過程中兩根導(dǎo)體棒之間、導(dǎo)體棒與磁鐵之間都沒有發(fā)生碰撞求：(1)磁鐵在下落過程中受到的平均阻力(2)磁鐵在下落過程中在導(dǎo)體棒中產(chǎn)生的總熱量【解析】(1)設(shè)磁鐵在下落過程中受的平均阻力為F，根據(jù)動能定理有：(MgF)hMv2(2分)得：FMg(2分)(2)導(dǎo)體棒ab、cd組成的系統(tǒng)動量守恒，設(shè)磁鐵的重心下落到軌道和導(dǎo)體棒組成的平面內(nèi)時(shí)ab、cd(相互靠攏)的速度大小分別為v1、v2，有

17、：m1v1m2v2(2分)Ekm1v12(1分)設(shè)磁鐵在下落過程中在導(dǎo)體棒中產(chǎn)生的總熱量為Q，由能量守恒有：MghMv2m1v12m2v22Q(3分)聯(lián)立解得：QMghMv2()Ek(2分)答案(1)Mg(2)MghMv2()Ek16(13分)如圖甲所示，矩形線框abcd的邊ab2l，ad3l，OO為線框的轉(zhuǎn)動軸，aObO2l勻強(qiáng)磁場垂直于線框平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，OO剛好與磁場的邊界線重合，線框的總電阻為R當(dāng)線框繞 OO以角速度勻速轉(zhuǎn)動時(shí)，試求：(1)線框的ab邊第一次出磁場前的瞬間，回路中電流的大小和方向(2)從圖示位置開始計(jì)時(shí)，取電流沿abcda方向?yàn)檎?，請?jiān)趫D乙中畫出線框中的電流i隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖象(畫兩個(gè)周期)(3)線框中電流的有效值【解