2012届高三物理第一轮复习 电磁“路”考点综合演练 新人教版

用心 爱心 专心1 20122012 届高三物理第一轮复习考点综合演练 电磁届高三物理第一轮复习考点综合演练 电磁 路路 时间 时间 9090 分钟分钟 满分满分 120120 分 分 一 选择题 共 10 小题 在每小题给出的四个选项中 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 4 分 选不全的得 2 分 有选错的或不答的得 0 分 1 2011 江苏物理卷 T5 如图 5 所示 水平面内有一平行金属导轨 导轨光滑且电 阻不计 匀强磁场与导轨平面垂直 阻值为R的导体棒垂直于导轨静止放置 且与导轨接 触良好 t 0 时 将开关 S 由 1 掷到 2 q i v和a 分别表示电容器所带的电荷量 棒中 的电流 棒的速度和加速度 下列图象正确的是 图 5 A B C D 图 6 2 在生产实际中 有些高压直流电路含有自感系数很大的线圈 当电路中的开关 S 由闭合 到断开时 线圈会产生很高的自感电动势 使开关 S 处产生电弧 危及操作人员的人身安 全 为了避免电弧的产生 可在线圈出并联一个元件 下列方案可行的是 3 设长度为L 横截面积为S 单位体积自由电子数为N的均匀导体中电流的流动 在导体 两端加上电压U 于是导体中有匀强电场产生 在导体内移动的自由电子 E 受匀强电场 作用而加速 而和做热运动的阳离子碰撞而减速 这样边反复进行边向前移动 可以认为阻 碍电子运动的阻力大小与电子移动的平均速度V成正比 其大小可以表示成KV K是常数 电场力和碰撞的阻力相平衡时 导体中电子的速率V成为一定值 这时V为 A l ekU B lk eU C k elU D kU e 4 如图 2 为一电池 电阻 R 和平行板电容器 C 组成的串联电路 在增大电 容器两极板间距离的过程中 A 电阻 R 中没有电流 B 电容器的电容变小 C 电阻 R 中有从 A 到 B 的电流 D 电阻 R 中有从 B 到 A 的电流 5 在如图 3 所示电路中 当变阻器风的滑动头 P 向 B 端移动时 A 电压表示数变大 电流表示数变小 B 电压表示数变小 电流表示数变大 C 电压表示数变大 电流表示数变大 D 电压表示数变小 电流表示数变小 6 如图 4 所示 MN 和 PQ 为两光滑且电阻不计的水平金属导轨 N Q 接理想变压器 理想变压器的输出端接电阻元件 R 电感元件 L 电容元件 C 今在水平金属杆部分加一竖直向上的匀强磁场 则下列说法正确的是 RLC III 均为有效值 L 为非纯电感元件 用心 爱心 专心2 A 若 AB 棒匀速运动 则0 RLC III 0 0 B 若 AB 棒匀速运动 则0 RLC III 0 0 C 若 AB 棒在某一中心位置两侧做简谐振动 则0 RLC III 0 0 D 若 AB 棒匀加速运动 则0 RLC III 0 0 7 如图 5 所示 电路中除电阻 R 外 其余电阻均不计 足够长的导电轨道水平放置且光滑 导体棒 MN 水平放在导轨上 磁场方向如图所示 当开关 S 闭合后 下列关于能量转化的描 述正确的是 A 电源输出的能量等于导体棒 MN 所获得的动能 B 导体棒 MN 从开始到运动稳定 电源输出的能量等于电阻 R 所 产生的热量 C 导体棒 MN 运动稳定后 等于不再输出能量 D 导体棒 MN 运动稳定后 电源输出的能量等于导体棒 MN 的动能 和电阻 R 产生的热量之和 8 如图 6 所示的电路中 闭合电键 S 后 灯 A 和灯 B 都正常发光 后来由于某种故障使灯 B 突然变亮 电压表读数增加 由此推断 这故障可能是 A A 灯丝烧断 B 电阻 2 R断路 C 电阻 2 R短路 D 电容器被击穿短路 9 目前 世界上正在研究一种新型发电机叫磁流体发电机 如图 7 所示表示出了它的原理 将一束等离子体 即高温下电离的气体 含有大量带正电和负电的微粒 而从整体来说呈 中性 喷射入磁场 磁场中有两块金属 A B 这时金属板上就会聚集电荷 产生电压 如 果摄入的等离子体的初速度为 V 两金属板的板长 沿初速度方向 为 L 板间距离为 D 金属板的正对面积为 S 匀强磁场的磁感应强度为 B 方向垂直于离子初速度方向 负载电 阻为 R 电离气体充满两板间的空间 当发电机稳定发电时 电流表的示数为 I 那么板间 电离气体的电阻率为 A S Bdv R dI B S BIv R dI C S Bdv R LI D S BLv R LI 10 如图 8 所示 甲图中的电容器C原来不带电 除电阻R外 其余部分电阻均不计 光滑且足够长的导轨水平放置 现给导体棒AB水平向右的初速度V 则甲 乙 丙三种情 形下AB棒最终的运动状态是 A 三种情形下导体棒AB最终均作匀速运动 用心 爱心 专心3 B 甲 丙中导体棒AB最终将以不同的速度作匀速运动 乙中导体棒AB最终静止 C 甲 丙中导体棒AB最终将以相同的速度作匀速运动 乙中导体棒AB最终静止 D 三种情形下导体棒AB最终均静止 二 填空题 共 2 小题 把答案填在题中的横线上 11 一正方形线圈在匀强磁场中向右做加速运动 如图 9 所示 已知正方形的边长为 L 磁场范围足够大 磁感应强度为 B 某时刻线圈速度为 V 则线圈回路中感应电动势为 感应电流为 BC 两端的电势差为 AB 两端的电势差为 12 某同学采用如图 10 所示的电路测定电源电动势和内电阻 已知干电池的电动势为 1 5V 内阻约 2 电压表 0 3V 3K 电流表 0 0 6A 1 0 滑动变阻器有 1 R 10 2A 和 2 R 100 0 1A 各一只 1 实验中滑动变阻器应选用 填 1 R 或 2 R 2 在图 11 中用笔画线代替导线连接实验电路 3 在实验中测得多组电压和电流值 得到如图 12 所示的 U I 图像 由图可较准确地求 出电源电动势 E V 内阻 R 三 计算题 共 6 小题 解答下列各题时 应写出必要的文字说明 表达式和重要步骤 只写最后答案的不得分 有数值计算的题 答案中必须明确写出数值和单位 13 如图 13 所示 长为L 电阻 3 0r 质量kgm1 0 的金属棒CD垂直跨搁在位于 水平面上的两条平行光滑金属导轨上 两导轨间距也是L 棒与导轨间接触良好 导轨电 阻不计 导轨左端接有R 0 5 的电阻 量程为 0 3 0A 的电流表串接在一条导轨上 量 用心 爱心 专心4 程为 0 1 0V 的电压表接在电阻R的两端 垂直导轨平面的匀强磁场向下穿过平面 现以 向右恒定外力F使金属棒右移 当金属棒以V 2m s 的速度在导轨平面上匀速滑动时 观察 到电路中的一个电表正好满偏 而另一个电表未满偏 问 1 此满偏的电表是什么表 说明理由 2 拉动金属棒的外力F多大 3 此时撤去外力F 金属棒将逐渐慢下来 最终停止在导轨上 求从撤去外力到金属棒 停止运动的过程中通过电阻R的电量 14 如图 14 所示 电源电动势 E 4 5V 内阻 R 1 滑动变阻器总阻值 1 R 12 小 灯泡电阻 2 R 12 不变 3 R 2 5 当滑片 P 位于中点 S 闭合 时 灯泡恰能正常发光 求 1 流过小灯泡的电流 2 S 断开时 小灯泡能否正常发光 如果它正常发光 滑片 P 应如 何移动 15 如图 15 所示 光滑的平行导轨P Q相距L 1M 处在同一水平面中 导轨左端接有如 图所示的电路 其中水平放置的平行板电容器C两极板间距离D 10MM 定值电阻 R1 R3 8 R2 2 导轨电阻不计 磁感应强度B 0 4T 的匀强磁场竖直向下穿过导轨平面 当金属棒AB沿导轨向右匀速运动 开关S断开 金属棒电阻也不计 时 电容器两极板之 间质量M 1 10 14kg 带电荷量Q 1 10 15C 的粒子恰好静止不动 当S闭合时 粒子 以加速度A 7m s2向下做匀加速运动 取G 10m s2 求 1 金属棒AB运动的速度多大 电阻多大 2 S闭合后 使金属棒AB做匀速运动的外力的功率多大 16 在磁感应强度为B 0 4 T 的匀强磁场中放一个半径R0 50 CM 的圆形导轨 上面搁有互 相垂直的两根导体棒 一起以角速度 103 RAD S 逆时针匀速转动 圆导轨边缘和两棒中 央通过电刷与外电路连接 若每根导体棒的有效电阻为R0 0 8 外接电阻R 3 9 如图 16 所示 求 用心 爱心 专心5 1 每半根导体棒产生的感应电动 2 当电键S接通和断开时两电表示数 电压表和电流表为理想电表 17 如图 17 所示 平行的光滑金属导轨 EF 和 GH 相距 L 处于同一竖直平 面内 GE 间解有阻值为 R 的电阻 轻质金属杆 AB 长为 2L 近贴导轨数值 放置 离 B 端 0 5L 处固定有质量为 M 的小球 整个装置处于磁感应强度 为 B 并与导轨平面垂直的匀强磁场中 当 AB 杆由静止开始紧贴导轨绕 B 端向右倒下至水平位置时 球的速度为 V 若导轨足够长 导轨及金属杆 电阻不计 求在此过程中 1 通过电阻 R 的电量 2 R 中通过的最大电流强度 18 如图 18 所示 磁感应强度 B 0 2T 的匀强磁场中有一折成 30 角的足 够长的金属导轨aob 导轨平面垂直于磁场方向 一条长度ml10 0 的 直导线 MN 垂直 OB 方向放置在轨道上并接触良好 当 MN 以V 4m s 从导轨 O 点开始向右平动时 若所有导线单位长度的电阻mr 1 0 求 经 过时间st2 后 1 闭合回路的感应电动势的瞬时值 2 闭合回路中的电流大小和方向 3 MN 两端的电压 MN U 参考答案 1 D 解析 当开关 S 由 1 掷到 2 时 电容器开始放电 此时电流最大 棒受到的安培力最 大 加速度最大 以后棒开始运动 产生感应电动势 棒相当于电源 利用右手定则可判 断棒上端为正极 下端为负极 当棒运动一段时间后 电路中的电流逐渐减小 当电容器 极板电压与棒两端电动势相等时 电容器不再放电 电路电流等于零 棒做匀速运动 加 速度减为零 所以 B C 错误 D 正确 因电容器两极板有电压 由q CU知电容器所带 的电荷量不等于零 A 错误 2 D 3 B 4 C 5 B 首先将电压表 电流表理想化处理 简化电路 R2与R3并联后与R1串联 当滑动头P向B 端移动时 R3阻值变小 R2与R3并联部分总电阻变小 总电阻R减小 由闭合电路欧姆定 律知总电流增大 内电压增大 从而使路端电压减小 即电压表示数减小 由于通过R1的 电流增大 电压升高 从而使R2上的电压降低 通过R2的电流减小 但干路中电流变大 用心 爱心 专心6 因此R3中电流变大 电流表示数变大 选项 B 正确 6 BCD 7 C 8 B 9 A 10 B 11 0 0 BLV 0 12 1 1 R 2 图略 3 1 48 1 47 1 49 均正确 1 79 1 78 1 80 均正确 13 解 1 假设电压表满偏 则R两端的电压为 1 0V 通过电流表的电流应为 2 5 0 0 1 R U I A 3 0A 所以假设正确 满偏的电表是电压表 2 根据题意 由IrEU 可得 6 13 020 1 E V 又BLvE 所以 8 0 2 6 1 v E BL 当金属棒匀速滑动时 拉动金属棒的外力6 128 0 BILFF 安 N 3 对金属棒利用动量定理可得 mvtF 安 即 mvtLIB 由上式得通过电阻R的电量 25 0 8 0 21 0 BL mv tIQ C 14 解 1 当滑片 P 位于中点时 此时 1 6R 下 则 AB 两端的电阻 AB R 21 1 2 10 AB R R RR R 下 上 1下 R 则 3 3 2 AB AB RR R RR 外 由闭合电路欧姆定律知 1 5 E IA Rr 外 3UEIrV 外 由部分电路欧姆定律知 0 3 AB AB AB U IA R 那么 1 2 2 R I R 下 AB 1下 I 0 1A R 2 若滑片 P 不动 则 S 断开时 相当于外电阻增大 由闭合电路欧姆定律 E I Rr 知 I 减小 由UEIr 外 知 外电压必增大 R2的电压也将增大 故不能正常发光 要想正 常发光 必须降低 R2两端的电压 只有降低并联电阻 即 P 只有向下移动 15 解 1 当开关S断开时 金属棒AB沿导轨向右匀速运动 带电粒子恰好静止不动 根据题意得 q d U Eqmg 电容 所以 1 101 101010101 15 314 q mgd UUab 电容 V 用心 爱心 专心7 设金属棒AB运动的速度为v 则金属棒产生的电动势为 vvBlvUE ab 4 014 0 5 2 4 0 sm U v ab 2 S闭合后 粒子以加速度A 7m s2向下做匀加速运动 由牛顿第二定律得 maqEmg 有 maq d U mg 电容 得 3 0 q dagm U电容 V 又 22 IRUU 电容 电源电流为 15 0 2 R U I 电容 A 根据 v RR RR R vBl R E I 3 102 3 31 31 2 得 smv 225 又因为 10601 015 0 4 0 4 BIlFF 安外 N 所以外力的功率是 135 0 225106 4 vFP 外 W 16 解 1 当导体棒在垂直于磁场中的平面内绕一端点匀速转动时 其产生的电动势为 2 2 1 Bl 所以每半根导体棒产生的感应电动为 50105 04 0 2 1 2 1 322 0 BrE V 2 根据题意画出等效电路图如图所示 每个电源的电动 势50 E V 内阻 4 0 2 0 R r 当S接通时 电流表的示数 5 12 1 09 3 50 4 1 r R E I A 电压表的示数 75 489 3 5 12 11 RIU V 当 S 断开时 电流表的示数 0 2 I 电压表的示数 50 2 EU V 17 解 1 AB 脱离 EF 前 电路中的磁通量的变化为 2 3 2 BsBl 用心 爱心 专心8 平均感应电动势为E t 有