【2019最新】精选高考物理大二轮复习浙江专用优选习题：专题综合训练4

1、【 2019 最新】精选高考物理大二轮复习浙江专用优选习题：专题综合训练 41.如图所示 , 开关 S 闭合 , 电流表、电压表均为理想电表, 若电阻 R1断路 , 则下列说法中正确的是 ()A. 电流表示数变小B. 电压表示数变小C.电源内电路消耗的功率变大D.R3 消耗的功率变大2.如图所示为一种常见的身高体重测量仪。测量仪顶部向下发射波速为v 的超声波 , 超声波经反射后返回 , 被测量仪接收 , 测量仪记录发射和接收的时间间隔。质量为 M0的测重台置于压力传感器上 , 传感器输出电压与作用在其上的压力成正比。当测重台没有站人时 , 测量仪记录的时间间隔为 t0, 输出电压为 U0,某同

2、学站上测重台 , 测量仪记录的时间间隔为 t, 输出电压为 U。该同学的身高和质量分别为()A.v(t0-t),UB.UC.v(t0-t),(U-U0)D.(U-U0)3. 如图所示 , 平行板电容器充电后与电源断开 , 正极板接地 , 两极板间有一个带负电的试探电荷固定在 P 点。静电计的金属球与电容器的负极板连接 ,外壳接地。以 E 表示两板间的电场强度 , 表示 P 点的电势 ,Ep 表示该试探电荷在 P 点的电势能 , 表示静电计指针的偏角。若保持负极板不动 , 将正极板缓慢向右平移一小段距离 ( 静电计带电量可忽略不计 ), 各物理量变化情况描述正确的是()A.E 增大 , 降低 ,

3、Ep 减小 , 增大欢迎下载。B.E 不变 , 降低 ,Ep 增大 , 减小C.E 不变 , 升高 ,Ep 减小 , 减小D.E 减小 , 升高 ,Ep 减小 , 减小4.如图所示 ,A 为电解槽 ,M 为电动机 ,N 为电炉子 , 恒定电压 U=12 V, 电解槽内阻 rA=2 , 当 S1 闭合 ,S2 、S3 断开时 , 电流表 A 示数为 6 A; 当 S2 闭合,S1、S3 断开时 ,A 示数为 5 A, 且电动机输出功率为 35 W; 当 S3 闭合,S1、S2断开时 ,A 示数为 4 A。求 :(1) 电炉子的电阻及发热功率各多大 ?(2) 电动机的内阻是多少 ?(3) 在电解槽

4、工作时 , 电能转化为化学能的功率为多少 ?5.汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗 , 如图所示 , 在打开车灯的情况下 , 电动机未启动时电流表读数为 10 A, 电动机启动时电流表读数为 58 A, 若电源电动势为 12.5 V, 内阻为 0.05 。电流表内阻不计 , 则因电动机启动 , 车灯的电功率降低了多少 ?6. 如图所示 , 在倾角为 30°的斜面上固定一光滑金属导轨CDEFG,OHCDFG,DEF=60°,CD=DE=EF=FG=L,一根质量为 m的导体棒AB在电机的牵引下 , 以恒定的速度 v0 沿 OH方向从斜面底部开始运动 , 滑上导轨并到达斜面顶端 ,A

5、BOH,金属导轨的 CD、FG段电阻不计 ,DEF 段与AB棒材料、横截面积均相同 , 单位长度电阻为 r,O 是 AB棒的中点 , 整个斜面处在垂直斜面向上磁感应强度为 B 的匀强磁场中。求 :(1) 导体棒在导轨上滑行时电路中电流的大小 ;(2) 导体棒运动到 DF位置时 AB两端的电压 ;(3) 将导体棒从底端拉到顶端电机对外做的功。7.【2019最新】精选高考物理大二轮复习浙江专用优选习题：专题综合训练4如图 , 质量为 M的足够长金属导轨 abcd 放在光滑的绝缘水平面上。一电阻不计 , 质量为 m的导体棒 PQ放置在导轨上 , 始终与导轨接触良好 ,PQbc 构成矩形。棒与导轨间动

6、摩擦因数为 , 棒左侧有两个固定于水平面的立柱。导轨 bc 段长为 L, 开始时 PQ左侧导轨的总电阻为 R,右侧导轨单位长度的电阻为 R0。以 ef 为界 , 其左侧匀强磁场方向竖直向上 , 右侧匀强磁场水平向左 , 磁感应强度大小均为 B。在 t=0 时, 一水平向左的拉力 F 垂直作用于导轨的 bc 边上 , 使导轨由静止开始做匀加速直线运动 , 加速度为 a。(1) 求回路中感应电动势及感应电流随时间变化的表达式;(2) 经过多少时间拉力 F 达到最大值 , 拉力 F 的最大值为多少 ?(3) 某一过程中回路产生的焦耳热为 Q,导轨克服摩擦力做功为 W,求导轨动能的增加量。8. 如图甲

7、所示 , 两根完全相同的光滑平行导轨固定 , 每根导轨均由两段与水平成 =30°的长直导轨和一段圆弧导轨平滑连接而成 , 导轨两端均连接电阻 , 阻值 R1=R2=2 , 导轨间距 L=0.6 m 。在右侧导轨所在斜面的矩形区域 M1M2P1P2内分布有垂直斜面向上的磁场 , 磁场上下边界 M1P1、M2P2的距离 d=0.2 m, 磁感应强度大小随时间的变化规律如图乙所示。t=0 时刻 ,在右侧导轨斜面上与M1P1距离 s=0.1 m 处, 有一根阻值 r=2 的金属棒ab 垂直于导轨由静止释放, 恰好独立匀速通过整个磁场区域, 重力加速度 g取 10 m/s2, 导轨电阻不计。求

8、 :(1)ab 在磁场中运动的速度大小 v;(2) 在 t1=0.1 s 时刻和 t2=0.25 s 时刻电阻 R1的电功率之比 ;(3) 电阻 R2 产生的总热量 Q总。9. 如图所示 , 两根间距为 L 的金属导轨 MN和 PQ,电阻不计 , 左端弯曲部分光滑 , 水平部分导轨与导体棒间的动摩擦因数为 , 水平导轨左端有宽度为 d、方向竖直向上的匀强磁场 , 右端有另一匀强磁场 , 其宽度也为 d,但方向竖直向下 , 两磁场的磁感应强度大小均为 B0, 相隔的距离也为 d。有两根质量为 m的金属棒 a 和 b 与导轨垂直放置 , 金属棒 a 电阻为 R,金属棒 b 电阻为 r,b 棒置于磁

9、场中点 C、D处。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现将 a 棒从弯曲导轨上某一高处由静止释放并沿导轨运动。3/103/10(1) 当 a 棒在磁场中运动时 , 若要使 b 棒在导轨上保持静止 , 则 a 棒刚释放时的高度应小于某一值h0, 求 h0 的大小 ;(2) 若将 a 棒从弯曲导轨上高度为 h(h<h0) 处由静止释放 ,a 棒恰好能运动到磁场的左边界处停止 , 求此过程中金属棒 b 上产生的电热 Qb;(3) 若将 a 棒仍从弯曲导轨上高度为 h(h<h0) 处由静止释放 , 为使 a 棒通过磁场时恰好无感应电流, 可让磁场的磁感应强度随时间而变化, 将 a 棒刚进入磁场

10、的时刻记为 t=0, 此时磁场的磁感应强度为 B0, 试求出在 a 棒通过磁场的这段时间里 , 磁场的磁感应强度随时间变化的关系式。10.如图所示 , 顶角 =45°的金属导轨 MON固定在水平面内 , 导轨处在方向竖直、磁感应强度为 B 的匀强磁场中。一根与 ON垂直的导体棒在水平外力作用下以恒定速度 v0 沿导轨 MON向左滑动 , 导体棒的质量为 m,导轨与导体棒单位长度的电阻均为 r 。导体棒与导轨接触点的 a 和 b, 导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触。 t=0 时, 导体棒位于顶角 O处, 求:(1)t时刻流过导体棒的电流I 的大小和方向。(2) 导体棒做匀速直线

11、运动时水平外力 F 的表达式。(3) 导体棒在 0t 时间内产生的焦耳热 Q。专题综合训练 ( 四)1.D 解析 电路结构为 R2 和 R3串联之后再和 R1并联 , 电压表测量R2两端电压 , 电流表测量 R2和 R3 的电流 , 若 R1断路 , 则外电路电阻增大 , 总电流减小 , 根据闭合电路欧姆定律 E=U+Ir 可得路端电压 U增大 , 即 R2 和R3所在支路两端的电压增大 , 而 R2和 R3的电阻不变 , 所以通过 R2和 R3 的电流增大 , 即电流表示数增大 ,R2 两端电压 UR2=IR2R2,故 R2 两端电压增大, 即电压表示数增大 ,A 、B 错误 ; 总电流减小

12、 , 则内电路消耗的功率 P=I2r 减小 ,C 错误 ; 由于 R3 恒定 , 通过 R3 的电流增大 , 所以 R3 消耗的电功率增大,D 正确。【2019最新】精选高考物理大二轮复习浙江专用优选习题：专题综合训练42.D 解析 当测重台没有站人时 ,2x=vt0; 站人时 ,2(x-h)=vt, 解得 h=v(t0-t); 无人站立时 ,U0=kM0g;有人时 ,U=k(M0g+mg), 解得 :m=(U-U0), 故D正确。3.C 解析 将正极板适当向右水平移动 , 两板间的距离减小 , 根据电容的决定式 C=可知 , 电容 C增大 , 因平行板电容器充电后与电源断开 , 则电容器的电

13、荷量 Q不变 , 由 C=得, 板间电压 U减小 , 因此夹角 减小 , 再依据板间电场强度 E=, 可见 E 不变 ;P 点到正极板距离减小 , 且正极接地 , 由公式U=Ed得,P 点的电势增加 , 负电荷在 P 点的电势能减小 , 故 A、 B、D错误 ,C 正确。4. 答案 (1)272 W(2)1(3)16 W解析 (1) 当 S1 闭合 ,S2 、S3 断开时 , 只有电炉子接入电路 , 因电炉子为纯电阻 , 由欧姆定律可知电炉子的电阻 r=2 其发热功率 PR=UI1=12×6 W=72 W。(2) 当 S2 闭合,S1 、S3 断开时 , 电动机为非纯电阻 , 由能量

14、守恒定律得:UI2= ·rM+P输出代入数据解得 :rM=1 (3) 当 S3 闭合,S1 、S2 断开时 , 电解槽工作 , 由能量守恒定律得 :P 化=UI3- ·rA代入数据解得 :P 化=16 W。5. 答案 43.2 W解析 电动机不启动时 , 灯泡的电压为电源路端电压 , 设为 UL,电动机启动后灯泡电压仍为路端电压 , 设为 UL'由闭合电路欧姆定律得I=解得 :R=1.2灯泡消耗功率为PL=EI-I2r=120 W电动机启动后 , 路端电压 UL'=E-I'r=9.6 V5/105/10灯泡消耗电功率为PL'=76.8 W所以

15、灯泡功率降低了P=(120-76.8) W=43.2 W6. 答案 (1)(2)BLv0(3)mgL+解析 (1) 导体棒在导轨上匀速滑行时, 感应电动势 E=BLv0回路总电阻为R总=3Lr则感应电流为 :I=联立解得 :I=AB棒滑到 DF处时,AB 两端的电压 UBA=UDA+UFD+UBF又有 :UDA+UBF=BLv0可得 :UDF=BLv0则有 :UBA=UDA+UFD+UBF=BLv0(3) 导体棒从底端拉到顶端电机做的功 :W= Ep+Q1+Q2增加的重力势能Ep=mg(2L+Lcos 30°)sin 30 °=mgLAB棒在 DEF轨道上滑动时产生的热量

16、Q1=W安, 此过程中, 电流 I 不变,故Q1=W安=L=电流不变 , 电阻不变 , 所以 AB棒在 CDEF导轨上滑动时产生的热量Q2=I2R总 t=2 ·3Lr ·所以 :W=mgL+7. 答案 (1)E=BLat,I= (2)t= Fm=Ma+mg+(1+)B2L2 (3)Ma 解析 (1) 回路中感应电动势 E=BLv导轨做初速度为零的匀加速运动, 故导轨速度 v=at【2019最新】精选高考物理大二轮复习浙江专用优选习题：专题综合训练4则回路中感应电动势随时间变化的表达式E=BLat又 x=at2回路中总电阻R总=R+2R0at2=R+aR0t2回路中感应电流随

17、时间变化的表达式I=(2) 导轨受到外力 F, 安培力 FA,摩擦力 Ff;FA=BIL=Ff= (mg+FA)=mg+由牛顿第二定律F-FA-Ff=Ma解得 F=Ma+mg+(+1)由数学知识得 , 当=aR0t, 即 t= 时外力 F 取最大值所以 Fm=Ma+mg+(3) 设此过程中导轨运动距离为 s, 由动能定理 ,W 合= Ek,W合=Ma·s摩擦力做功 W=mgs+WA=mgs+Q所以 s=导轨动能的增加量Ek=Ma·8. 答案 (1)1 m/s(2)4 1(3)0.01 J解析 (1) 由 mgs·sin=mv2得 v=1 m/s(2) 金属棒从释放

18、到运动至 M1P1所用的时间 t=0.2 s在 t1=0.1 s 时, 金属棒还没进入磁场 , 有 E1=Ld=0.6 V此时 ,R2 与金属棒并联后再与R1串联7/107/10R总=3 U1=R1=0.4 V由图乙可知 ,t=0.2 s 后磁场保持不变 ,ab 经过磁场的时间 t'=0.2 s 故在 t2=0.25 s 时 ab 还在磁场中运动 , 电动势 E2=BLv=0.6 V 此时 R1与 R2 并联 ,R 总=3 , 得 R1 两端电压 U1'=0.2 V电功率 P=,故在 t1=0.1 s 和 t2=0.25 s 时刻电阻 R1的电功率的比值 P1P2=41(3) 设金属棒 ab 的质量为 m,ab 在磁场中运动时 , 通过 ab 的电流 I=金属棒 ab 受到的安培力 FA=BIL又 mgsin =BIL解得 m=0.024 kg在 00.2 s 内,R2 两端的电压 U2=0.2 V, 产生的热量 Q1=t=0.004 J金属棒 ab 最终将在 M2P2下方的轨道区域内往返运动 , 到 M2P2处的速度为零 , 由功能关系可得在 t=0.2 s 后, 整个电路最终产生的热量 Q=mgdsin +mv2=0.036 J由电路关系可得R2产生的热量 Q2=Q=0.006 J故 R2产生的总热量 Q总