2011年高考物理二轮复习 模块四专题九课后活页训练

图图 9 18 1 2010 年高考课标全国卷年高考课标全国卷 如图如图 9 18 所示 两个端面半径同所示 两个端面半径同 为为 R 的圆柱形铁芯同轴水平放置 相对的端面之间有一缝隙 铁芯上的圆柱形铁芯同轴水平放置 相对的端面之间有一缝隙 铁芯上 绕导线并与电源连接 在缝隙中形成一匀强磁场 一铜质细直棒绕导线并与电源连接 在缝隙中形成一匀强磁场 一铜质细直棒 ab 水平置于缝隙中 且与圆柱轴线等高 垂直 让铜棒从静止开始自由水平置于缝隙中 且与圆柱轴线等高 垂直 让铜棒从静止开始自由 下落 铜棒下落距离为下落 铜棒下落距离为 0 2R 时铜棒中电动势大小为时铜棒中电动势大小为 E1 下落距离为 下落距离为 0 8R 时电动势大小为时电动势大小为 E2 忽略涡流损耗和边缘效应 关于忽略涡流损耗和边缘效应 关于 E1 E2的大的大 小和铜棒离开磁场前两端的极性 下列判断正确的是小和铜棒离开磁场前两端的极性 下列判断正确的是 A E1 E2 a 端为正端为正 B E1 E2 b 端为正端为正 C E1 E2 a 端为正端为正 D E1 E2 b 端为正端为正 解析 选解析 选 D 设下落距离为设下落距离为 d 则铜棒在匀强磁场中切割磁感线的 则铜棒在匀强磁场中切割磁感线的 等效长度等效长度 l 2 铜棒做的是自由落体运动 故 铜棒做的是自由落体运动 故 v2 2gd v R2 d2 故有 故有 E Blv B 2 2B 将 将 2gdR2 d22gd2gd R2 d2 d1 0 2R d2 0 8R 代入后比较得 代入后比较得 E1 E2 据安培定则知缝隙处的磁 据安培定则知缝隙处的磁 场方向水平向左 再由右手定则知场方向水平向左 再由右手定则知 b 端等效为电源正极 电势高 选端等效为电源正极 电势高 选 D 图图 9 19 2 2010 年高考江苏物理卷年高考江苏物理卷 如图如图 9 19 所示的电路中 电源的所示的电路中 电源的 电动势为电动势为 E 内阻为 内阻为 r 电感 电感 L 的电阻不计 电阻的电阻不计 电阻 R 的阻值大于灯泡的阻值大于灯泡 D 的阻值 在的阻值 在 t 0 时刻闭合开关时刻闭合开关 S 经过一段时间后 在 经过一段时间后 在 t t1时刻断时刻断 开开 S 下列表示下列表示 A B 两点间电压两点间电压 UAB随时间随时间 t 变化的图象中 正确的变化的图象中 正确的 是是 图图 9 20 解析 选解析 选 B 由于自感现象 由于自感现象 t 0 时刻时刻 UAB最大 随时间推移最大 随时间推移 UAB 减小 断开减小 断开 S L 中的电流方向不变 大小减小 经过中的电流方向不变 大小减小 经过 L R D 形成形成 回路 回路 UAB方向改变 逐渐减小至方向改变 逐渐减小至 0 故故 B 正确 正确 3 2010 年高考天津理综卷年高考天津理综卷 为探究理想变压器原 副线圈电压 为探究理想变压器原 副线圈电压 电流的关系 将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上 副线电流的关系 将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上 副线 圈连接相同的灯泡圈连接相同的灯泡 L1 L2 电路中分别接了理想交流电压表 电路中分别接了理想交流电压表 V1 V2 和理想交流电流表和理想交流电流表 A1 A2 导线电阻不计 如图 导线电阻不计 如图 9 21 所示 当开关所示 当开关 S 闭合后闭合后 图图 9 21 A A1示数变大 示数变大 A1与与 A2示数的比值不变示数的比值不变 B A1示数变大 示数变大 A1与与 A2示数的比值变大示数的比值变大 C V2示数变小 示数变小 V1与与 V2示数的比值变大示数的比值变大 D V2示数不变 示数不变 V1与与 V2示数的比值不变示数的比值不变 解析 选解析 选 AD 由由 知 开关知 开关 S 闭合后 闭合后 V2示数不变 示数不变 V1与与 U1 U2 n1 n2 V2示数的比值不变 故选项示数的比值不变 故选项 C 错误 选项错误 选项 D 正确 开关正确 开关 S 闭合后 闭合后 副线圈闭合回路的总电阻副线圈闭合回路的总电阻 R 减小 由减小 由 I2 知 知 I2变大 由变大 由 知 知 U2 R I1 I2 n2 n1 A1示数变大 且示数变大 且 A1与与 A2示数的比值不变 故选项示数的比值不变 故选项 A 正确 正确 图图 9 22 4 2010 年高考四川理综卷年高考四川理综卷 如图如图 9 22 所示 电阻不计的平行所示 电阻不计的平行 金属导轨固定在一绝缘斜面上 两相同的金属导体棒金属导轨固定在一绝缘斜面上 两相同的金属导体棒 a b 垂直于导垂直于导 轨静止放置 且与导轨接触良好 匀强磁场垂直穿过导轨平面 现用轨静止放置 且与导轨接触良好 匀强磁场垂直穿过导轨平面 现用 一平行于导轨的恒力一平行于导轨的恒力 F 作用在作用在 a 的中点 使其向上运动 若的中点 使其向上运动 若 b 始终保始终保 持静止 则它所受摩擦力可能持静止 则它所受摩擦力可能 A 变为 变为 0 B 先减小后不变 先减小后不变 C 等于 等于 F D 先增大再减小 先增大再减小 解析 选解析 选 AB a 棒向上运动的过程中产生感应电动势棒向上运动的过程中产生感应电动势 E Blv 则 则 a b 棒受到的安培力大小棒受到的安培力大小 F安 安 IlB 对对 a 棒根据牛顿第二定律棒根据牛顿第二定律 B2l2v 2R 有有 F mgsin mgcos ma 由于速度 由于速度 v 增大 所以加速度增大 所以加速度 B2l2v 2R a 减小 当加速度减小 当加速度 a 0 时 时 v 达到最大值达到最大值 vm 即 即 a 棒先做加速度逐渐棒先做加速度逐渐 减小的加速运动 最后以减小的加速运动 最后以 vm做匀速直线运动 对做匀速直线运动 对 b 棒根据平衡条件棒根据平衡条件 有有 mgsin Ffb 当 当 v 增大时 增大时 Ffb减小 当减小 当 v 时 时 B2l2v 2R mgsin 2R B2l2 Ffb 0 当 当 v vm时 时 Ffb不变 故不变 故 Ffb可先减小后不变 可先减小后不变 A B 正正 确 确 图图 9 23 5 2010 年北京西城抽样年北京西城抽样 北半球地磁场的竖直分量向下 如图北半球地磁场的竖直分量向下 如图 9 23 所示 在北京某中学实验室的水平桌面上 放置边长为所示 在北京某中学实验室的水平桌面上 放置边长为 L 的正的正 方形闭合导体线圈方形闭合导体线圈 abcd 线圈的 线圈的 ab 边沿南北方向 边沿南北方向 ad 边沿东西方边沿东西方 向 下列说法中正确的是向 下列说法中正确的是 A 若使线圈向东平动 则 若使线圈向东平动 则 a 点的电势比点的电势比 b 点的电势低点的电势低 B 若使线圈向北平动 则 若使线圈向北平动 则 a 点的电势比点的电势比 b 点的电势低点的电势低 C 若以 若以 ab 为轴将线圈向上翻转 则线圈中感应电流方向为为轴将线圈向上翻转 则线圈中感应电流方向为 a b c d a D 若以 若以 ab 为轴将线圈向上翻转 则线圈中感应电流方向为为轴将线圈向上翻转 则线圈中感应电流方向为 a d c d a 解析 选解析 选 AC 由右手定则知 若使线圈向东平动 线圈的由右手定则知 若使线圈向东平动 线圈的 ab 边边 和和 cd 边切割磁感线 边切割磁感线 c b 点电势高于点电势高于 d a 点电势 故点电势 故 A 对 同理知对 同理知 B 错 若以错 若以 ab 为轴将线圈向上翻转 穿过线圈平面的磁通量将变小 为轴将线圈向上翻转 穿过线圈平面的磁通量将变小 由楞次定律可判得线圈中感应电流方向为由楞次定律可判得线圈中感应电流方向为 a b c d a C 对 对 图图 9 24 6 2010 年杭州质检年杭州质检 如图如图 9 24 所示 两个相邻的有界匀强磁所示 两个相邻的有界匀强磁 场区 方向相反且垂直纸面 磁感应强度的大小均为场区 方向相反且垂直纸面 磁感应强度的大小均为 B 磁场区在 磁场区在 y 轴方向足够长 在轴方向足够长 在 x 轴方向宽度均为轴方向宽度均为 a 一正三角形 一正三角形 中垂线长为中垂线长为 a 导导 线框线框 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 则图的正方向 则图 9 25 中线框中产生的感应电流中线框中产生的感应电流 i 与线框移动距离与线框移动距离 x 的关系图象正确的是的关系图象正确的是 图图 9 25 解析 选解析 选 C 由楞次定律可知 在第一个阶段感应电流沿正方向 由楞次定律可知 在第一个阶段感应电流沿正方向 可排除可排除 B 项 在最后一个阶段感应电流方向也沿着正方向 可排除项 在最后一个阶段感应电流方向也沿着正方向 可排除 D 在中间阶段 线框在两磁场中都切割 且总有效长度在增加 可 在中间阶段 线框在两磁场中都切割 且总有效长度在增加 可 排除排除 A 故 故 C 正确 正确 图图 9 26 7 2010 年高考安徽理综卷年高考安徽理综卷 如图如图 9 26 所示 水平地面上方矩所示 水平地面上方矩 形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场 两个边长相等的单匝闭合正形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场 两个边长相等的单匝闭合正 方形线圈方形线圈 和和 分别用相同材料 不同粗细的导线绕制 分别用相同材料 不同粗细的导线绕制 为细导线为细导线 两线圈在距磁场上界面 两线圈在距磁场上界面 h 高处由静止开始自由下落进入磁场 最后高处由静止开始自由下落进入磁场 最后 落到地面 运动过程中 线圈平面始终保持在竖直平面内且下边缘平落到地面 运动过程中 线圈平面始终保持在竖直平面内且下边缘平 行于磁场上边界 设线圈行于磁场上边界 设线圈 落地时的速度大小分别为落地时的速度大小分别为 v1 v2 在 在 磁场中运动时产生的热量分别为磁场中运动时产生的热量分别为 Q1 Q2 不计空气阻力 则不计空气阻力 则 A v1 v2 Q1 Q2 B v1 v2 Q1 Q2 C v1Q2 D v1 v2 Q1Q1 故 故 D 项正确 项正确 8 2010 年北京海淀区测试年北京海淀区测试 某小型水电站的电能输送示意图如某小型水电站的电能输送示意图如 图图 9 27 所示 发电机通过升压变压器所示 发电机通过升压变压器 T1和降压变压器和降压变压器 T2向用户供向用户供 电 已知输电线的总电阻为电 已知输电线的总电阻为 R 降压变压器 降压变压器 T2的原 副线圈匝数之比的原 副线圈匝数之比 为为 4 1 降压变压器副线圈两端交变电压 降压变压器副线圈两端交变电压 u 220sin100 t V 降压 降压 2 变压器的副线圈与阻值变压器的副线圈与阻值 R0 11 的电阻组成闭合电路 若将变压器的电阻组成闭合电路 若将变压器 均视为理想变压器 则下列说法中正确的是均视为理想变压器 则下列说法中正确的是 图图 9 27 A 通过 通过 R0的电流有效值是的电流有效值是 20 A B 降压变压器 降压变压器 T2原 副线圈的电压比为原 副线圈的电压比为 4 1 C 升压变压器 升压变压器 T1的输出电压等于降压变压器的输出电压等于降压变压器 T2的输入电压的输入电压 D 升压变压器 升压变压器 T1的输出功率大于降压变压器的输出功率大于降压变压器 T2的输入功率的输入功率 解析 选解析 选 ABD 降压变压器副线圈电压的有效值为降压变压器副线圈电压的有效值为 220 V 所以通 所以通 过过 R0的电流有效值为的电流有效值为 A 20 A 选项 选项 A 对 降压变压器对 降压变压器 T2原 原 220 11 副线圈的电压比等于匝数比 为副线圈的电压比等于匝数比 为 4 1 B 对 由于输电线上有电压损对 由于输电线上有电压损 失和功率损失 故升压变压器失和功率损失 故升压变压器 T1的输出电压大于降压变压器的输出电压大于降压变压器 T2的输的输 入电压 升压变压器入电压 升压变压器 T1的输出功率大于降压变压器的输出功率大于降压变压器 T2的输入功率 的输入功率 选项选项 C 错错 D 对 对 9 2010 年山东烟台模拟年山东烟台模拟 如图如图 9 28 甲 乙所示 两图分别表甲 乙所示 两图分别表 示两种电压的波形 其中图甲所示电压按正弦规律变化 下列说法中示两种电压的波形 其中图甲所示电压按正弦规律变化 下列说法中 正确的是正确的是 图图 9 28 A 图甲表示交流电 图乙表示直流电 图甲表示交流电 图乙表示直流电 B 两种电压的有效值相等 两种电压的有效值相等 C 图甲所示电压的瞬时值表达式为 图甲所示电压的瞬时值表达式为 u 311 sin100 t V D 图甲所示电压经匝数比为 图甲所示电压经匝数比为 10 1 的变压器变压后频率变为原来的变压器变压后频率变为原来 的的 1 10 解析 选解析 选 C 区分交流电 直流电是看电流方向是否发生变化 区分交流电 直流电是看电流方向是否发生变化 A 错误 两交流电的峰值相同 周期相同 但除了一些特殊时刻外 图错误 两交流电的峰值相同 周期相同 但除了一些特殊时刻外 图 乙所示电压瞬时值都较小 故其有效值比图甲的小 乙所示电压瞬时值都较小 故其有效值比图甲的小 B 错误 由错误 由 u Umsin t 结合图象可知结合图象可知 C 正确 变压器不能改变交流电的周期和正确 变压器不能改变交流电的周期和 频率 频率 D 错误 错误 10 2010 年南京二模年南京二模 如图如图 9 29 所示 正方形线框所示 正方形线框 abcd 长为长为 L 每边电阻均为 每边电阻均为 r 在磁感应强度为 在磁感应强度为 B 的匀强磁场中绕的匀强磁场中绕 cd 轴以角速轴以角速 度度 转动 转动 c d 两点与外电路相连 外电路电阻也为两点与外电路相连 外电路电阻也为 r 则下列说法 则下列说法 中正确的是中正确的是 图图 9 29 A S 断开时 电压表读数为断开时 电压表读数为B L2 2 2 B S 断开时 电压表读数为断开时 电压表读数为B L2 2 8 C S 闭合时 电流表读数为闭合时 电流表读数为B L2 2 10r D S 闭合时 线框从图示位置转过闭合时 线框从图示位置转过 过程中流过电流表的电荷量过程中流过电流表的电荷量 2 为为 BL2 7r 解析 选解析 选 BD 当当 S 断开时 线框断开时 线框 ab 边是电源 其余三边是外电边是电源 其余三边是外电 路 电压表的示数是路 电压表的示数是 cd 两端电压的有效值 两端电压的有效值 Ucd BL2 A 错误错误 B 正确 正确 S 闭合时 整个外电路的闭合时 整个外电路的 E 4 BL2 4 2 2 8 结构是电阻结构是电阻 r 与与 cd 边并联再与边并联再与 ad bc 串联 流过电阻串联 流过电阻 r 的电流即电的电流即电 流表的示数等于电路中总电流的一半 流表的示数等于电路中总电流的一半 IA C 错错 1 2 E r 2r r 2 BL2 7 2r 误 流过电流表的电荷量误 流过电流表的电荷量 q t D 正正 1 2I 2R BL2 2 r 2r r 2 BL2 7r 确 确 图图 9 30 11 2010 年高考重庆理综卷年高考重庆理综卷 法拉第曾提出一种利用河流发电的法拉第曾提出一种利用河流发电的 设想 并进行了实验研究 实验装置的示意图可用图设想 并进行了实验研究 实验装置的示意图可用图 9 30 表示 两表示 两 块面积均为块面积均为 S 的矩形金属板 平行 正对 竖直地全部浸在河水中 的矩形金属板 平行 正对 竖直地全部浸在河水中 间距为间距为 d 水流速度处处相同 大小为水流速度处处相同 大小为 v 方向水平 金属板与水流方 方向水平 金属板与水流方 向平行 地磁场磁感应强度的竖直分量为向平行 地磁场磁感应强度的竖直分量为 B 水的电阻率为 水的电阻率为 水面 水面 上方有一阻值为上方有一阻值为 R 的电阻通过绝缘导线和电键的电阻通过绝缘导线和电键 S 连接到两金属板上 连接到两金属板上 忽略边缘效应 求 忽略边缘效应 求 1 该发电装置的电动势 该发电装置的电动势 2 通过电阻通过电阻 R 的电流强度 的电流强度 3 电阻电阻 R 消耗的电功率 消耗的电功率 解析 解析 1 由法拉第电磁感应定律 有由法拉第电磁感应定律 有 E Bdv 2 两金属板间河水的电阻两金属板间河水的电阻 r d S 由闭合电路欧姆定律 有由闭合电路欧姆定律 有 I E r R BdvS d SR 3 由电功率公式由电功率公式 P I2R 得 得 P 2R BdvS d SR 答案 答案 1 Bdv 2 BdvS d SR 3 2R BdvS d SR 图图 9 31 12 2009 年高考上海卷年高考上海卷 如图如图 9 31 所示 光滑的平行金属导轨所示 光滑的平行金属导轨 水平放置 电阻不计 导轨间距为水平放置 电阻不计 导轨间距为 l 左侧接一阻值为 左侧接一阻值为 R 的电阻 区的电阻 区 域域 cdef 内存在垂直轨道平面向下的有界匀强磁场 磁场宽度为内存在垂直轨道平面向下的有界匀强磁场 磁场宽度为 s 一质一质 量为量为 m 电阻为 电阻为 r 的金属棒的金属棒 MN 置于导轨上 与导轨垂直且接触良好 置于导轨上 与导轨垂直且接触良好 受到受到 F 0 5v 0 4 N v 为金属棒速度为金属棒速度 的水平外力作用 从磁场的左的水平外力作用 从磁场的左 边界由静止开始运动 测得电阻两端电压随时间均匀增大 边界由静止开始运动 测得电阻两