浙江省2013年高考物理 能力突破 第八～十章

1 第八 十章第八 十章 90 90 分钟分钟 100100 分分 第第 卷卷 选择题选择题 共共 5050 分分 一 单项选择题一 单项选择题 本大题共本大题共 5 5 小题 每小题小题 每小题 5 5 分 共分 共 2525 分 每小题只分 每小题只有一个选项符合题意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 v1 v2 v1向右 v2向左 B v1 v2 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 0 10 3 V B 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 0 10 3 V C 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 0 10 3 V D 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 0 10 3 V 3 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 2 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 96BR2 B 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 2 0 48kR r 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 R 2 则下列说法错误的是 A 流过电阻 R 的感应电流由 a 到 b B 线框 cd 边受到的安培力方向向下 C 感应电动势大小为 0 0 2B S t D ab 间电压大小为 0 0 2B S 3t 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 3 二 不定项选择题二 不定项选择题 本大题共本大题共 5 5 小题 每小题小题 每小题 5 5 分 共分 共 2525 分 每小题至少一个选项符合题意分 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 2Ek B 该粒子到达 C 点时的动能为 1 5Ek 4 C 该粒子通过等势面 BB 时的动能为 1 25Ek D 该粒子通过等势面 BB 时的动能为 1 5Ek 9 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 q1 q2 1 n B 通过线框横截面的电量 q1 q2 n 1 C 线框发热功率 P1 P2 2n 1 D 线框发热功率 P1 P2 2 1 第第 卷卷 非选择题非选择题 共共 5050 分分 三 实验题三 实验题 本大题共本大题共 2 2 小题小题 共共 1212 分分 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 0 5 mA 内阻约 300 电流表 G2 0 10 mA 内阻约 100 定值电阻 R1 300 定值电阻 R2 10 滑动变阻器 R3 0 1 000 滑动变阻器 R4 0 20 干电池 1 5 V 电键 S 及导线若干 5 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 计算题四 计算题 本大题共本大题共 4 4 小题 共小题 共 3838 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 6 t 0 开始运动 其速度规律为 v vmsin t 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 g 2 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 2 10 5 C 求 7 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 B S t 铁芯 2 0 10 3 V 故 C 正确 3 解析 选 A 线圈的面积 S 1 2 2Rsin37 2Rcos37 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 2 BSkS0 96kR r trr 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 0 0 B SB S ttt 8 C 错误 ab 间电压大小为 U IR 0 0 2B SE2 RE 3 33t R 2 D 正确 5 解析 选 A 由 r mv qB 可知 粒子甲 乙运动的半径之比为 2 1 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 11 22 Un Un 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 A C y v t 2 代入数据解得 vy v0 vC 0 2v 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 220 V 2 110 V 低于额定电压 灯泡不易损坏 由 P 2 U R U 变为原来的 1 2 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 ab 2 当回路为 n 匝 总电阻为 nR 时 由 E qItt nRR AA可得 q1 q2 1 1 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 2 11 22 PE PE 9 E1 nBav E2 nB ab2v 22b A 联立 式 即可求出以下结果 P1 P2 2 1 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 1 111 211 11 I rRr III RR 所以 11 1 Rr k R 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 R1 10 13 解析 1 根据 E BLv 得 E BLvmsin t 2 分 2 感应电动势的有效值为 E mm EBLv 22 2 分 感应电流的有效值为 I E Rr 2 分 电阻 R 上的发热功率为 P I2 R 222 m 2 B L vR 2 Rr 2 分 答案 1 BLvmsin t 2 222 m 2 B L vR 2 Rr 14 解析 1 彩色小灯泡额定电流 IL P1 A U24 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 2 2 11 11 U I6 I R6I II 代入 E 值解得 I1 1 A 3 I1 3 A 应舍去 据题意是降压变压器 应 I1 I2 1 A 3 分 所以 12 21 nI3 nI1 1 分 2 发电机输出功率 P I1E 6 67 W 1 分 答案 1 3 1 2 6 67 W 15 解析 1 通过杆的电量 q I t 1 分 根据闭合电路欧姆定律 E I 2R 1 分 根据