2012版高中物理全程复习方略配套课件阶段评估质量检测（六）（大纲版）

(六) 第十一十三章 (90分钟 100分),一、选择题(本题共12小题，每小题5分，共 60分.每小题至少一个答案正确，选不全得2分) 1.如图所示，电子束沿垂直于荧光屏 的方向做直线运动，为使电子打在荧 光屏上方的位置P，则能使电子发生 上述偏转的场是( ) A.匀强电场 B.负点电荷的电场 C.垂直纸面向里的匀强磁场 D.垂直纸面向外的匀强磁场,【解析】选A、B、D.若是垂直纸面向里的匀强磁场，由左手定则判定，电子向下偏转，打不到P点，C错误.A项中匀强电场方向竖直向下，即可满足条件.B项中，负点电荷放在电子束的下方，即可满足条件.D项由左手定则判定电子能打在P点，故A、B、D正确.,2.关于电磁场和电磁波，下列叙述中正确的是( ) A.变化的电场能够产生磁场，变化的磁场也能够产生电场 B.电磁波和机械波都只能在介质中传播 C.电磁波在空间传播时，电磁能也随着一起传播 D.电磁波穿过两种介质的分界面时频率会发生改变 【解析】选A、C.由麦克斯韦电磁场理论可知，变化的电场与磁场可以相互转化，电磁波在真空和介质中都能传播，电磁波传播能量，并且电磁波的频率是不变的.故A、C正确.,3.如图所示，A为水平放置的橡胶圆盘， 在其侧面带有负电荷-Q，在A正上方用 丝线悬挂一个金属圆环B(丝线未画出)， 使B的环面在水平面上且与圆盘A平行， 其轴线与圆盘A的轴线O1O2重合.现使圆 盘A由静止开始绕其轴线O1O2按图中箭 头方向加速转动，则( ),A.金属圆环B有扩大半径的趋势，丝线受到的拉力增大 B.金属圆环B有缩小半径的趋势，丝线受到的拉力减小 C.金属圆环B有扩大半径的趋势，丝线受到的拉力减小 D.金属圆环B有缩小半径的趋势，丝线受到的拉力增大 【解析】选B.圆盘A在加速转动时，产生的磁场在不断增加，穿过B的磁通量不断增加，根据楞次定律可知金属圆环B有缩小半径的趋势.金属圆环B受到圆盘A对其向上的力，对圆环B受力分析可得丝线对B的拉力减小，即丝线受到的拉力减小，故B项正确.,4.(2011福州模拟)如图为某小型水电站的电能输送示意图，A为升压变压器，其输入功率为P1，输出功率为P2，输出电压为U2；B为降压变压器，其输入功率为P3，输入电压为U3.A、B均为理想变压器，输电线的总电阻为r，则下列关系式正确的是( ) A.P1P2 B.P2=P3 C.U2U3 D.U2=U3,【解析】选C.理想变压器输入功率与输出功率相等，A项错；升压变压器输出功率等于降压变压器输入功率与输电线电阻热功率之和，B项错；升压变压器副线圈电压等于降压变压器原线圈电压与输电线电阻两端电压之和，C项正确，D项错.,5.如图所示，面积为S、匝数为N、 电阻为r的线圈与阻值为R的电阻构 成闭合回路，理想交流电压表并联 在电阻R的两端.线圈在磁感应强度 为B的匀强磁场中，绕垂直于磁场的 转轴以角速度匀速转动.设线圈转 动到图示位置的时刻t=0.则( ),A.在t=0时刻，线圈处于中性面，流过电阻R的电流为0，电压表的读数也为0 B.1秒钟内流过电阻R的电流方向改变 次 C.在电阻R的两端再并联一只电阻后，电压表的读数将增大 D.在电阻R的两端再并联一只电容较大的电容器后，电压表的读数不变,【解析】选B.图示位置为中性面，但由于产生的是正弦交流 电，故流过电阻的电流和电压表的读数都为其有效值，不是 0，故A错；线圈每转过一圈，电流方向改变2次，故1秒内电 流方向改变的次数为2f=2 ，B正确；R两端再并联电 阻时，干路电流增大，路端电压减小，故电压表读数减小， C错误；并上电容器后，由于电路与交变电源相连，电容器 反复充电放电，该支路有电流通过，故电压表的读数减小， D错误.,6.如图所示，一理想变压器原副 线圈的匝数比是101，原线圈 接入电压为220 V的正弦交流电 源，一只理想二极管和一个阻值 为10 的电阻串联在副线圈上，交流电流表测量原线圈中的电流，交流电压表测量电阻两端的电压.下列说法正确的是( ) A.交流电压表的读数为22 V B.1分钟内电阻R上产生的热量为1 452 J C.二极管两端的最大电压为22 V D.增大电阻R的值，交流电流表读数增大,【解析】选B.当副线圈中没有二极管时，电压表的读数为 22 V，A错.二极管两端的最大电压为22 V，C错.增大R值 时，副线圈中 减小，故I1也减小，D错.设该电路中电压表的示数为U，则 故 在1分钟内R上产生的热量 J. B对.,7.(2011南宁模拟)如图所示，变压器初级线圈接电压一定的交变电流，下列措施中能使电流表示数变小的是( ) A.只将S1从2拨向1 B.只将S2从4拨向3 C.只将S3从闭合改为断开 D.只将变阻器R3的滑动触头上移,【解析】选B、C、D.U1一定，由于 ，当S1从2拨向1 时，n1变小，U2变大，输出功率 变大，则输入功率变 大，电流表示数增大，A不正确，同理可知，B正确；将S3从 闭合改为断开，副线圈中消耗的功率 变小，原线圈 的功率P1=U1I1变小，I1变小，C正确；只将变阻器R3的滑动触 头上移时，电路中的电阻R变大，P2变小，可见I1也变小， D正确.,8.如图所示，在x0、y0的空间 中有恒定的匀强磁场，磁感应强度 的方向垂直于xOy平面向里，大小 为B.现有两质量均为m、电荷量均 为q的带异种电荷的粒子，从x轴上 的某点P沿着与x轴成30角的方向 射入磁场.不计重力的影响.则下列有关说法中不正确的是 ( ),A.只要粒子的速率合适，粒子就可能通过坐标原点 B.粒子一定不可能通过坐标原点 C.粒子在磁场中运动所经历的时间可能为 D.粒子在磁场中运动所经历的时间可能为 【解题提示】解答该题要注意以下几个问题： (1)对正、负粒子的轨迹分别讨论，准确画出它们的轨迹. (2)向右偏转的负粒子一定不能过坐标原点，向左偏转的正粒子，由于第二象限无磁场，因此也不能过坐标原点. (3)由于P点位置不确定，造成向左偏转的粒子到达y轴时可能经过了半个周期.,【解析】选A.不论粒子做何运动，由几何关系可知粒子均不 能通过坐标原点，选项A错误、B正确；当粒子从P点射入运 动轨迹恰为半圆时，运动时间即为 ，选项C正确；负粒 子从P点射入磁场中所经历的时间为 ，选项D正确.,9.(2011普陀区模拟)如图所示， 在光滑的水平面上，一质量为m， 半径为r，电阻为R的均匀金属环， 以v0的初速度向一磁感应强度为B 的有界匀强磁场滑去(磁场宽度d 2r).圆环的一半进入磁场历时t秒，这时圆环上产生的焦耳热为Q，则t秒末圆环中感应电流的瞬时功率为( ),【解析】,10.山区学校由于地处偏僻，经常受到断电的困扰，为此，某山区中学安装了临时供电系统，它由备用发电机和副线圈匝数可调的变压器组成，如图所示，图中R0表示输电线的电阻.滑动触头P置于a处时，用户的用电器恰好正常工作，在下列情况下仍能保证用电器正常工作的是( ),A.当发电机输出的电压发生波动使V1示数小于正常值，用电器不变时，应使滑动触头P向上滑动 B.当发电机输出的电压发生波动使V1示数小于正常值，用电器不变时，应使滑动触头P向下滑动 C.如果V1示数保持正常值不变，那么当用电器增加时，滑动触头P应向上滑 D.如果V1示数保持正常值不变，那么当用电器增加时，滑动触头P应向下滑,【解析】选A、C.V1示数小于正常值时，副线圈的输出电压也要变小，所以滑动触头P应向上滑动，即选项A正确,选项B错误；当用电器增加时，副线圈的电流增大，输电线上损失的电压增大，要使用电器正常工作，滑动触头P应向上滑动，所以选项C正确，选项D错误.,11.(2011南京模拟)如图所示，两个相邻的有界匀强磁场区，磁感应强度方向相反，且垂直纸面，磁感应强度的大小均为B，磁场区在y轴方向足够长，在x轴方向的宽度均为a，一正三角形(中垂线长为a)导线框ABC从图示位置向右匀速穿过磁场区域，设逆时针方向为电流的正方向，则下图中线框中产生的感应电流i与导线框移动距离x的关系图像正确的是 ( ),【解析】选C.导线框从x=0x=a的过程中，根据楞次定律， 感应电流方向为逆时针，B错；感应电流的大小 导线框从x=ax=2a的过程中， 根据楞次定律，感应电流方向为顺时针，D错；感应电流的 大小i= ,A错，C对.,12.如图所示，一个“”形导轨 AOC垂直于磁场固定在磁感应强度 为B的匀强磁场中.导体棒ab与导 轨AOC由相同粗细、相同材料的导 体制成，导体棒与导轨接触良好， 且始终垂直于CO.在外力作用下，导体棒以恒定速度v向右运动，以导体棒在图中所示位置的时刻作为计时起点，则回路中感应电动势E、感应电流I、导体棒所受外力的功率P和回路中产生的焦耳热Q随时间t变化的图像中，正确的是( ),【解析】选A.若导轨夹角为，则切割磁感线的有效长度为 l=vttan，故E=Blv=Bv2ttan，Et,A对；如果单位长度 的电阻为r，则时刻t时，总电阻R=(vt+vttan+vt/cos)r =(1+tan+1/cos)vtr,故I=E/R为定值，B错；外力的功率 P=F安v=BIlv,Pt,C错；回路的焦耳热Q=I2Rt,Qt2,D错.,二、计算题(本题共3小题,共40分.要有必要的文字说明和解 题步骤，有数值计算的要注明单位) 13.(12分)如图为利用高频交变电 流焊接金属工件的原理示意图， 图中A是高频交流线圈，C是工件， a是工件上的待焊接缝.当线圈A中 通入高频电流时，会产生一个交变磁场.假设焊接时，工件C 内磁场分布均匀，方向垂直于C所在平面，该磁场在C中产生 的感应电动势可视为变化率 =k的均匀变化磁场所产生的 电动势.,已知C所围面积为S，焊接时a处的电阻为R，工件其余部分电阻为r.求： (1)焊接时工件中产生的感应电动势E； (2)焊接时接缝处产生的热功率P.,【解析】(1)根据法拉第电磁感应定律E= (3分) 焊接时工件中产生的感应电动势E= S=kS (3分) (2)根据闭合电路欧姆定律 焊接时工件中的感应电流I= (3分) 焊接时接缝处产生的热功率 (3分) 答案：(1)ks (2),14.(13分)如图所示，在磁感应强 度B=2 T的匀强磁场中，有一个半 径r=0.5 m的金属圆环，圆环所在 的平面与磁感线垂直.OA是一个金 属棒，沿顺时针方向以20 rad/s的 角速度绕圆心O匀速转动，A端始终与圆环相接触.OA棒的电阻R=0.1 ，图中定值电阻R1=100 ，R2=4.9 ，电容器的电容C=100 pF.圆环和连接导线的电阻忽略不计，试问：,(1)电容器哪个极板带正电？电容器的带电量是多少？ (2)电路中消耗的电功率是多少？ 【解析】(1)金属棒OA切割磁感线， 产生感应电动势，根据右手定则判断 感应电流的方向由OA，导体棒产生 电动势，相当于电源，在电源内部电 流从电势低处流向电势高处，所以A端(即金属环)为电源的正极，O端为电源的负极.画出等效电路如图所示.电路中R1与电容器相接，没有电流通过.,回路中的电动势E=Brv= Br2=5 V (4分) 电流为I= =1 A (3分) 电容器的带电量Q=CU=CIR2=4.910-10 C，电容器上极板带正电. (3分) (2)电路中消耗的电功率即为电源的总功率 P=IE=5 W，或由定义得P=I2(R2+R)=5 W. (3分) 答案：(1)上极板 4.910-10 C (2)5 W,【方法技巧】如何理解含容电路中的电磁感应 本题中容易失误的地方有： (1)电动势E的计算：E=BLv，棒上各点速度v并不相等，但线性变化，因此可取平均值. (2)电容器电压的判断：与电容器C串联的R1在电路稳定时两端没有电压. (3)金属棒作为电源是有内阻的，因此路端电压不等于电动势大小. (4)电路中消耗的电功率中的“电路”，没特别说明就应该指全电路，即含着内电路.,15.(2011皋兰模拟)(15分) 如图所示，在第一象限的区 域加一个垂直于xO1y平面向