广东省高考物理 能力突破 第八～十章.docVIP

第八十章(90分钟 100分)第卷(选择题 共50分)一、单项选择题(本大题共5小题，每小题5分，共25分，每小题只有一个选项符合题意)1.如图所示，金属杆ab、cd可以在光滑导轨pq和rs上滑动,匀强磁场方向垂直纸面向里，当ab、cd分别以速度v1、v2滑动时，发现回路感生电流方向为逆时针方向，则v1和v2的大小、方向可能是( )a.v1v2,v1向右，v2向左b.v1v2,v1和v2都向左c.v1=v2,v1和v2都向右d.v1=v2,v1和v2都向左2.(2012济宁模拟)如图所示，铁芯右边绕有一个线圈,线圈两端与滑动变阻器、电池组连成回路.左边的铁芯上套有一个环面积为0.02 m2、电阻为0.1 的金属环.铁芯的横截面积为0.01 m2，且假设磁场全部集中在铁芯中，金属环与铁芯截面垂直.调节滑动变阻器的滑动头，使铁芯中的磁感应强度每秒均匀增加0.2 t，则从上向下看( )a.金属环中感应电流方向是逆时针方向，感应电动势大小为4.010-3 vb.金属环中感应电流方向是顺时针方向，感应电动势大小为4.010-3 vc.金属环中感应电流方向是逆时针方向，感应电动势大小为2.010-3 vd.金属环中感应电流方向是顺时针方向，感应电动势大小为2.010-3 v3.(2012丽水模拟)如图所示，在半径为r的半圆形区域内，有磁感应强度为b的垂直纸面向里的有界匀强磁场，pqm为圆内接三角形，且pm为圆的直径，三角形的各边由材料相同的细软弹性导线组成(不考虑导线中电流间的相互作用).设线圈的总电阻为r且不随形状改变，此时pmq=37,下列说法正确的是( )a.穿过线圈pqm中的磁通量大小为=0.96br2b.若磁场方向不变，只改变磁感应强度b的大小，且b=b0+kt，则此时线圈中产生的感应电流大小为i=c.保持p、m两点位置不变，将q点沿圆弧顺时针移动到接近m点的过程中，线圈中有感应电流且电流方向不变d.保持p、m两点位置不变，将q点沿圆弧顺时针移动到接近m点的过程中，线圈中不会产生焦耳热4.(2012镇江模拟)如图甲，在虚线所示的区域有垂直纸面向里的匀强磁场，磁场变化规律如图乙所示，面积为s的单匝金属线框处在磁场中，线框与电阻r相连.若金属框的电阻为,则下列说法错误的是( )a.流过电阻r的感应电流由a到bb.线框cd边受到的安培力方向向下c.感应电动势大小为d.ab间电压大小为5.粒子甲的质量与电荷量分别是粒子乙的4倍与2倍，两粒子均带正电，让它们在匀强磁场中同一点以大小相等、方向相反的速度开始运动.已知磁场方向垂直纸面向里.以下四个图中,能正确表示两粒子运动轨迹的是( )二、不定项选择题(本大题共5小题，每小题5分，共25分，每小题至少一个选项符合题意)6.(2012苏州模拟)如图所示为用导线做成的圆形回路与一直导线构成的几种位置组合(a、b、c中直导线都与圆形线圈在同一平面内，o点为线圈的圆心，d中直导线与圆形线圈垂直，并与中心轴重合)，其中当切断直导线中的电流时，闭合回路中会有感应电流产生的是( )7.(2012衢州模拟)一理想变压器的原线圈连接一只电流表，副线圈接入电路的匝数可以通过滑动触头q调节，如图所示.在副线圈上连接了定值电阻r0和滑动变阻器r，p为滑动变阻器的滑动触头.原线圈两端接在电压为u的交流电源上.则( ) a.保持q的位置不动，将p向上滑动时，电流表的读数变大b.保持q的位置不动，将p向上滑动时，电流表的读数变小c.保持p的位置不动，将q向上滑动时，电流表的读数变大d.保持p的位置不动，将q向上滑动时，电流表的读数变小8.(滚动单独考查)如图所示，空间的虚线框内有匀强电场，aa、bb、cc是该电场的三个等势面，相邻等势面间的距离为0.5 cm.一个质量为m，带电量为q的粒子沿aa方向以初动能ek自图中的p点进入电场，刚好从c点离开电场.已知pa=2 cm,粒子的重力忽略不计.下列说法中正确的是( )a.该粒子到达c点时的动能为2ekb.该粒子到达c点时的动能为1.5ekc.该粒子通过等势面bb时的动能为1.25ekd.该粒子通过等势面bb时的动能为1.5ek9.(滚动单独考查)在高速公路的隧道内两侧的电灯泡不易更换，为了延长电灯泡的使用寿命，一个接口处通常安装两个完全相同的灯泡，下列说法正确的是( )a.两个灯泡串联b.两个灯泡并联c.每个灯泡消耗的功率大于其额定功率的四分之一d.每个灯泡消耗的功率小于其额定功率的四分之一10.(滚动交汇考查)长为a、宽为b的矩形线框有n匝，每匝线圈电阻为r.如图所示，对称轴mn的左侧有磁感应强度为b的匀强磁场，第一次将线框从磁场中以速度v匀速拉出，第二次让线框以=2v/b的角速度转过90角.那么( )a.通过线框横截面的电量q1q2=1nb.通过线框横截面的电量q1q2=n1c.线框发热功率p1p2=2n1d.线框发热功率p1p2=21第卷(非选择题 共50分)三、实验题(本大题共2小题,共12分)11.(4分)如图所示,将多用电表的选择开关置于欧姆挡,再将电表的两支表笔分别与光敏电阻rt的两端相连,这时表针恰好指在刻度盘的中央.若用不透光的黑纸将rt包裹起来,表针将向_(选填“左”或“右”)转动;若用手电筒光照射rt,表针将向_ (选填“左”或“右”)转动. 12.(2011上海高考)(8分)实际电流表有内阻，可等效为理想电流表与电阻的串联.测量实际电流表g1内阻r1的电路如图所示.供选择的仪器如下：待测电流表g1(05 ma，内阻约300 )，电流表g2(010 ma，内阻约100 ),定值电阻r1(300 )，定值电阻r2(10 )，滑动变阻器r3(01 000 )，滑动变阻器r4(020 ),干电池(1.5 v)，电键s及导线若干.(1)定值电阻应选_，滑动变阻器应选_.(在空格内填写序号)(2)用线连接实物图.(3)补全实验步骤：按电路图连接电路，_;闭合电键s，移动滑动触头至某一位置,记录g1、g2的读数i1、i2;_;以i2为纵坐标,i1为横坐标，作出相应图线，如图所示.(4)根据i2-i1图线的斜率k及定值电阻，写出待测电流表内阻的表达式_.四、计算题(本大题共4小题，共38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.(滚动交汇考查)(8分)如图所示，间距为l的光滑平行金属导轨水平放置在竖直向上的磁感应强度为b的磁场中,一端接有阻值为r的电阻，一质量为m，电阻为r的导体棒ab放置在导轨上，在外力f作用下从t=0开始运动，其速度规律为v=vmsint，不计导轨电阻及感应电流的磁场对原磁场的影响，求：(1)感应电动势的表达式; (2)电阻r上的发热功率.14.(2012武汉模拟)(8分)如图所示，交流发电机电动势的有效值e=20 v，内阻不计，它通过一个r=6 的指示灯连接变压器.变压器输出端并联24只彩色小灯泡，每只灯泡都是“6 v，0.25 w”,灯泡都正常发光，导线电阻不计.求：(1)降压变压器初级、次级线圈匝数比;(2)发电机的输出功率.15.(2012金华模拟)(11分)如图所示，足够长的光滑导轨ab、cd固定在竖直平面内,导轨间距为l,b、c两点间接一阻值为r的电阻.ef是一水平放置的导体杆，其质量为m,有效电阻值为r，杆与ab、cd保持良好接触. 整个装置放在磁感应强度大小为b的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直.现用一竖直向上的力拉导体杆，使导体杆从静止开始做加速度为的匀加速运动，上升了h高度，这一过程中bc间电阻r产生的焦耳热为q，g为重力加速度，不计导轨电阻及感应电流间的相互作用.求：(1)导体杆上升到h过程中通过杆的电荷量; (2)导体杆上升到h时所受拉力f的大小;(3)导体杆上升到h过程中拉力做的功.16.(滚动交汇考查)(11分)水平放置的平行金属板m、n之间存在竖直向上的匀强电场和垂直纸面的交变磁场(如图a所示，垂直纸面向里为正)，磁感应强度b0=100 t.已知两板间距离d=0.3 m,电场强度e=50 v/m,m板上有一小孔p，在p正上方h=5 cm处的o点，一带电油滴自由下落，穿过小孔后进入两板间，最后落在n板上的q点如图b所示.如果油滴的质量m=10-4 kg，带电荷量|q|=210-5 c.求：(1)在p点的速度v为多大？(2)若油滴在t=0时刻进入两板间，最后恰好垂直向下落在n板上的q点，求油滴的电性及交变磁场的变化周期t.(3)q、o两点水平距离.(不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2)答案解析1.【解析】选b.因回路abdc中产生逆时针方向的感生电流，由题意可知回路abdc的面积应增大，选项a、c、d错误，b正确.2.【解析】选c.金属环中的原磁场方向竖直向下，由楞次定律，感应电流的磁场向上，感应电流方向是逆时针方向;由法拉第电磁感应定律，电动势大小e= =2.010-3 v，故c正确.3.【解析】选a.线圈的面积s=2rsin372rcos37=0.96r2，穿过线圈的磁通量为=bs=0.96br2,故a正确；磁感应强度变化时，线圈中产生的感应电流i=，b错；q点顺时针移动到当pmq=45时，线圈中感应电流方向改变，c错.线圈中会产生焦耳热，d错.4.【解析】选c.由于磁感应强度增强，穿过线框的磁通量增大，由楞次定律可知，线框中的感应电流的方向为逆时针方向，流过电阻r的感应电流由a到b，a正确；由左手定则可判断线框cd边受到的安培力方向向下，b正确；根据法拉第电磁感应定律，线框产生的感应电动势大小为e= c错误；ab间电压大小为u=ir= d正确.5.【解析】选a.由r=可知，粒子甲、乙运动的半径之比为21，c、d错误.洛伦兹力提供向心力，由左手定则判定a正确,b错误.6.【解析】选b、c.在b、c图中，穿过圆形回路的磁通量不为零，当切断导线中的电流时，磁通量减少，所以有感应电流产生;而a、d图中穿过圆形回路的磁通量为零且无变化，所以没有感应电流产生.故b、c正确.7.【解析】选b、c.根据理想变压器原、副线圈上电压、电流决定关系知：在输入电压u1不变的情况下，u2不变.当保持q的位置不动，滑动触头p向上滑动时，副线圈上的电阻增大，电流减小，故输入电流i1亦随着减小，即电流表的示数变小，a错误，b正确;当保持p的位置不动，将q向上滑动时，由知，副线圈上匝数增大，引起副线圈上电压增大，即副线圈上电流增大，故原线圈上的电流亦随着增大，故电流表的示数增大，c正确,d错误. 8.【解析】选a、d.设粒子过p点的速度为v0,将粒子过c的速度vc分解，如图所示，则有pa=v0t,ac=，代入数据解得vy=v0,vc=,所以粒子过c时动能为2ek，a正确，b错误;粒子由p到c动能增量为ek，由于相邻等势面的电势差相等，因此粒子由p点到经过bb时，电场力做的功应为0.5ek，故粒子通过bb时动能应为1.5ek，c错误，d正确.9.【解析】选a、c.两个灯泡应串联，每个灯泡承担的电压u= =110 v，低于额定电压，灯泡不易损坏;由p=，u变为原来的，由于灯丝较正常发光时温度低，故灯丝电阻较正常发光时小，所以每个灯泡实际消耗的功率要大于其额定功率的四分之一，故a、c正确.10.【解析】选d.首先，在第一、二次运动过程中，磁通量的减少量为1=2=b.当回路为n匝，总电阻为nr时，由可得q1q2=11.故知a、b错.显然两种情况下线框电阻不变.从而，由电(热)功率公式可得e1=nbave2=nb联立式，即可求出以下结果p1p2=21,故知c错d对.11.【解析】光敏电阻受光照越强,电阻越小,所以将rt用不透光的黑纸包起来,电阻增大,指针左偏;若用手电筒光照射rt,电阻减小,指针右偏.答案：左 右12.【解析】(1)根据电路的原理图，如果定值电阻太小，电流表g1中的电流太小，读数误差较大，所以定值电阻应适当大一些，滑动变阻器采用分压接法时，应选用阻值较小一些的变阻器.(2)根据电路的原理图进行实物连接，注意电表的正负极不要接反.(3)闭合电键之前，应将滑动触头移到最左端，以防止闭合电键时烧坏电表;为减小实验误差，应多次测量取平均值.(4)根据串、并联规律可知: 所以即r1=(k-1)r1答案：(1) (2)如图(3)将滑动触头移至最左端多次移动滑动触头，记录相应的g1、g2的读数i1、i2(4)r1=(k-1)r113.【解析】(1)根据e=blv得：e=blvmsint(2分)(2)感应电动势的有效值为:e= (2分)感应电流的有效值为：i= (2分)电阻r上的发热功率为p=i2r= (2分)答案：(1)blvmsint(2) 14.【解析】(1)彩色小灯泡额定电流il=，次级线圈总电流i2=24il=1 a.变压器输入功率等于i1u1=i2u2=6 w,(3分)变压器原线圈电路中，利用欧姆定律可得e=u1+i1r=代入e值解得i1=(i1=3 a应舍去，据题意是降压变压器，应i1i2=1 a)，(3分)所以(1分)(2)发电机输出功率p=i1e=6.67 w.(1分)答案：(1)31(2)6.67 w15.【解析】(1)通过杆的电量q= (1分)根据闭合电路欧姆定律 (1分)根据电磁感应定律得(1分)q= (1分)(2)设ef上升h时，速度为v1，根据运动学公式，得:v1=(1分)根据牛顿第二定律得:f-mg-bi1l=mg(2分)根据闭合电路的欧姆定律得i1=(1分)解得f= (1分)(3)由功能关系得wf-mgh-2q= (1分)解得wf=+2q(1分)答案：(1)(2)(3)+2q16.【解析】(1)油滴自由下落，进入两板间电、磁场时的初速度为v=1 m/s(2分)(2)由于油滴进入两板间的