高考物理电学经典试题.pdf

1 最新高考物理电学经典试题 限时 60 分钟 满分 120 分 一 本大题共 10 小题 每小题 5 分 共 55 分 在每小题中给出的四个选项中 有的小题只有 一个选项正确 有的小题有多个选项正确 全部选对的得 5 分 选不全的得 3 分 有选错或不 答的得 0 分 1 如图是火警报警系统的一部分电路示意图 其中R2为用半导体热敏材料 制成的传感器 电流表为值班室的显示器 a b之间接报警器 当传感器 R2所在处出现火情时 显示器的电流I和报警器的电压U的变化情况是 A I 变大 U 变大 B I 变小 U 变小 C I 变小 U 变大 D I 变大 U 变小 2 如图 9 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的有界磁场滑去 磁场的宽度d 2r 圆环的一半进入磁场历时ts 在这 个过程中圆环上产生的焦耳热为Q 则ts 末圆环中感应电流的瞬时功率为 A B C D 3 如图中是某电场中的一条电场线 a b 是条线上的两点 一 负电荷只受电场力作用 沿电场线从 a 运动到 b 在此过程中 电荷的速度一时间图线如图乙所示 比较 a b 两点电势的高 低和场强的大小 A a b Ea Eb B a a Ea Eb C a b Ka Eb D a a Ea Eb 4 图 a 为某型号电热毯的电路图 将电热丝接在 u 156 sin120 tV 的电源上 电热毯被加热到一 定温度后 由于 P 的作用使输入的正弦交流电仅有半个周期能够通过 即电压变为图 b 所示波 形 从而进入保温状态 则此时交流电压表的读数是 A 156 V B 110 V C 78 V D 55 V 5 图示为一理想变压器的电路图 图中S为单刀双掷开关 P为滑动变阻器R的滑动头 U1为加在 原线圈两端的交变电压 I1为原线圈中的电流 则下列说法中正确的是 A 若保持U1及P的位置不变 S由a合到b时 I1将增大 B 若保持U1及P的位置不变 S由b合到a时 R消耗的功率将增大 C 若保持U1不变 S接在a处 使P向上滑时 I1将增大 D 若保持P的位置不变 S接在a处 使U1增大时 I1将增大 6 如图所示 一根长导线弯曲成 通以直流电 I 正中间用绝缘线悬挂 一金属环 C 环与导线处于同一竖直平面内 在电流 I 增大的过程中 下 列叙述正确的是 A 金属环中无感应电流产生 B 金属环中有逆时针方向的感应电流 C 悬挂金属环 C 的竖直线中拉力变大 D 金属环 C 仍能保持静止状态 7 如图所示的电路中 电源电动势为E 内阻为R L1和L2为相同的灯泡 每个灯泡的电阻和定 值电阻相同 阻值均为R 电压表为理想电表 K为单刀双掷开关 当开关由 1 位置打到 2 位置时 B V0 r d C I 2 A 电压表读数将变大 B l1亮度不变 L2将变亮 C l1将变亮 l2将变暗 D 电源的发热功率将变大 8 如图所示 水平放置的光滑平行金属导轨上有一质量为 m 的金属棒 ab 导轨地一端连接电阻 R 其他电阻均不计 磁感应强度为 B 的匀强磁场 垂直于导轨平面向下 金属棒 ab 在一水平恒力 F 作用下由静止起向右运 动 则 A 随着 ab 运动速度的增大 其加速度也增大 B 外力 F 对 ab 做的功等于电路中产生的电能 C 当 ab 做匀速运动时 外力 F 做功的功率等于电路中的电功率 D 无论 ab 做何种运动 它克服安培力做的功一定等于电路中产生的电能 9 如右图所示 边长为 L 的正方形导线框质量为 m 由距磁场 H 高处自 由下落 其下边 ab 进入匀强磁场后 线圈开始做减速运动 直到其上边 cd 刚刚穿出磁场时 速度减为 ab 边进入磁场时一半 磁场的宽度也为 L 则线框穿越匀强磁场过程中发出的焦耳热为 A 2mgL B 2mgL mgH C 2mgL 4 3 mgH D 2mgL 4 1 mgH 10 在 XOY 平面中有一通电直导线与 OX OY 轴相交 导线中电流方 向如图所示 该区域有匀强磁场 通电直导线所受磁场力的方向与 OZ 轴的正方向相同 该磁场的磁感应强度的方向可能是 A 沿 X 轴负方向 B 沿 Y 轴负方向 C 沿 Z 轴正方向 D 沿 Z 轴负方向 11 地面附近空间中存在着水平方向的匀强电场和匀强磁场 已知磁场方向垂直纸面向里 一个 带电油滴能沿一条与竖直方向成 角的直线 MN 运动 MN 在垂直于磁场方向的平面内 如图所 示 则以下判断中正确的是 A 如果油滴带正电 它是从 M 点运动到 N 点 B 如果油滴带正电 它是从 N 点运动到 M 点 C 如果电场方向水平向左 油滴是从 M 点运动到 N 点 D 如果电场方向水平向右 油滴是从 M 点运动到 N 点 二 实验题 本题 11 分 12 一个标有 10V 3W 的电阻 为了测定它在不同电压下的实际功率 现备有如下器材供选用 A 直流电源 12V 电阻不计 B 电流表 0 0 6 3A 内阻 0 1 以下 C 电流表 0 300mA 内阻 5 D 电压表0 3V 15V 内阻3k 15 k E 滑动变阻器 1k 0 5A F 滑动变阻器 10 2A G 导线和开关 请在方框内画出电路图 为了使误差尽量小 电流表应选 电压表应选 量程 滑动变阻器应选 三 解答题 本题共 3 小题 共 54 分 解答时须写出必要的文字说明 方程式和重要盐酸步骤 只写出最后答案不能得分 有数值计算的题 答案中必须明确写出数值和单位 13 15 分 光滑的水平金属导轨如图 其左右两部分宽度之比为 1 2 导轨间有大小相等但左 右两部分方向相反的匀强磁场 两根完全相同的均匀导体棒 质量均为m 2 kg 垂直于导轨放置 在左右磁场中 不计导轨电阻 但导体棒A B有电阻 现用 250 N水平向右的力拉B棒 在B棒运 动 0 5 m过程中 B棒产生Q 30 J的热 且此时速率之比vA vB 1 2 此时撤去拉力 两部分导 轨都足够长 求两棒最终匀速运动的速度vA 和vB A B X Y Z I F O 3 14 18 分 磁流体发电是一种新型发电方式 图 a 和图 b 是其工作原理示意图 图 a 中的长方 体是发电导管 其中空部分的长 高 宽分别为bal 前后两个侧面是绝缘体 上下两个侧 面是电阻可略的导体电极 这两个电极与负载电阻 L R相连 这个发电导管处于图 b 磁场线圈产 生的匀强磁场中 磁感应强度为 B 方向如图所示 发电导管内有电阻率为 的高温 高速电 离气体沿导管向右流动 并通过专用管道导出 运动的离气体受到磁场的作用产生了电动势 发电导管内电离气体流速随磁场有无而不同 设发电导管电离气体流速处处相同 且不存在磁 场时电离气体流速为 0 v 电离气体所受摩擦阻力总与流速成正比 发电导管两端的电离气体压 强差P 维持恒定 求 1 不存在磁场时电离气体所受的摩擦阻力 F 多大 2 磁流体发电机的电动势 E 的大小 3 磁流体发电机发电导管的输入功率 P 15 21 分 如图所示 PQ MN 为足够长的两平行金属导轨 它们之间连接一个阻值 8R的电 阻 导轨间距为kgmmL1 0 1 一质量为 电阻 2r 长约m1的均匀金属杆水平放置在导 轨上 它与导轨的滑动摩擦因数 5 3 导轨平面的倾角为 0 30 在垂直导轨平面方向有匀强 磁场 磁感应强度为0 5TB 今让金属杆AB由静止开始下滑从杆静止开始到杆AB恰好匀速运 动的过程中经过杆的电量1Cq 求 1 当 AB 下滑速度为sm 2时加速度的大小 2 AB 下滑的最大速度 3 从静止开始到 AB 匀速运动过程 R 上产生的热 量 R B A B M P Q N b a B L R l 电离气体 运动方向 a 气体 电离 B L R负载电阻 导体电极 发电导管 磁场线圈 b 4 参考答案 1 B 2 B 3 D 4 C 5 AD 6 BCD 7 BD 8 CD 9 C 10 AB 11 AC 12 1 如右图 滑动变阻器作分压器用 安培表用外接法 5 分 2 C 15V F 每空 2 分 13 解 两棒电阻关系RA 2 1 RB 电流相同 则发热 QA 2 1 QB Q 2 15 J 1 分 总热Q0 QA QB 15 J 30 J 45 J 1 分 拉力做功WF Fs 250 0 5 J 125 J 1 分 对系统能量关系有 WF Q0 2 1 mvA2 2 1 mvB2 1 分 又已知vB 2vA 代入数据解得 vA 4 m s vB 8 m s 2 分 撤去拉力后 A 棒在安培力作用下仍向左加速 同时 B 棒受安培力向右减速 直到都匀速时 电路中电流为零 回路中磁通量不变 有 2 1 LvA LvB 所以vA 2vB 2 分 此过程 对A棒由动量定理 A Ft mvA mvA 1 分 对B棒由动量定理 B Ft mvB mvB 1 分 由于电流相同 A 长 L 2 B 长 L 则有 A F 2 B F 1 分 解得vA 6 4 m s vB 3 2 m s 4 分 14 1 不存在磁场时 PabF 4 分 2 设磁场存在时的气流速度为 V 则磁流体发电机制电动势Bav 回路电流 bl a R BaV I L 安培力 bl a R vaB F L 22 3 分 没有磁场时摩擦力为f 由题意 0 V V F f fFPab 解得 1 0 2 0 bl a RPb aVB BaV L 4 分 3 输入功率pabVp 由能量守恒定律fVIP 3 分 所以 1 0 2 0 bl a RPb aVB PabV P L 4 分 15 取 AB 杆为研究对象其受力如图示建立如图所示坐标系 sin XB FmgFfma cos0 g FNmg fN B FBIL I Rr Bl 联立上面 解得 2 2 cos B l v agsim m Rr 6 分 当2 vm s 时 2 2 1330 52 12 10101 5 2520 1 28 am s 2 分 A 12 题图 V k mg FB N f 5 由上问可知 2 2 sincos B l agg m Rr 故 AB 做加速度减小的加速运动当0a 2 222 133 0 1 10 28 sincos 252 8 0