新版高考物理优选习题专题综合训练4.doc

1、专题综合训练（四）R断路，则下列说法中正确的是（v的超声波，超声波经反射后 M的测重台置于压力传感器上，传 ,测量仪记录的时间间隔为t0,输1.如图所示，开关S闭合，电流表、电压表均为理想电表，若电阻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.R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 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 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出电压为U0,某同学站上测重台，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（）出p（即冷Jf»A.v（

2、to-t）, 一U B.UC.v（t0-t ）, 一（U-U0） D.（U-U）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表示两板间白电场强度，6表示p点的电势，日表示该试探电荷在 p点的电势能，e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，6降低，b减小，e增大 b.e不变，6降低，日增大，e减小 c.e不变，巾升高，日减小，e减小 d.e减小，6升高，日减小，e减小4.如图所示，八为电解槽

3、 川为电动机，N为电炉子，恒定电压U=12 V,电解槽内阻a=2 ，当Si闭合$2、S3断开时,电流表A示数为6 A;当S2闭合,Si、S3断开时，A示数为5 A,且电动机输出功率为35 W;当与闭合,Si、险断开时,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 Q。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

4、所示，在倾角为30。的斜面上固定一光滑金属导轨CDEFGOH/ CD/FG /DEF=10° , 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Vq沿0助 向从斜面底部开始运动，滑上导轨并到达斜面顶端，ABL OH金属导轨的CD FG段电阻不计，DEFF 与AB棒材料、横截面积均相同，单位长度电阻为r, 0是AB棒的中点，整个斜面处在垂直斜面向上 磁感应弓虽度为 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.如图，质量为M的足够长金属导轨 abc

5、d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，PQb第成矩形。棒与导轨间动摩擦因数为w ,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R。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

6、摩擦力做功为 W求导轨动能的增加量。8.如图甲所示，两根完全相同的光毛t平行导轨固定，每根导轨均由两段与水平成0=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R=R=2 "导轨间距L=0.6 m。在右侧导轨所在斜面的矩形区域MMP1F2内分布有垂直斜面向上的磁场，磁场上下边界MP1、MP2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 MP1距离s=0. 1 m处，有一根阻值r= 2 Q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/s 2,导轨电阻不计。求：(1) a

7、b在磁场中运动白速度大小 v;(2)在11=0. 1 s时刻和t2=0. 25 s时刻电阻R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 MM口 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 I,右端有另一匀强磁场D,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 B,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棒置于磁场n 中点G 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

8、运动。(1)当a棒在磁场I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 ho,求h0的大小；(2)若将a棒从弯曲导轨上高度为h(h<ho)处由静止释放，a棒恰好能运动到磁场 n的左边界处停止求此过程中金属棒 b上产生白电热 Q;(3)若将a棒仍从弯曲导轨上高度为 h(h<ho)处由静止释放，为使a棒通过磁场I时恰好无感应电流 可让磁场n的磁感应强度随时间而变化 ，将a棒刚进入磁场I的时刻记为t=0,此时磁场n的磁感应 强度为Bo,试求出在a棒通过磁场I的这段时间里，磁场n的磁感应强度随时间变化的关系式。10.尸X x x x x x/k x如图所示，顶角0

9、=45°的金属导轨 MOI©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 ON1直的导体棒在水平外力作用下以恒定速度Vo沿导轨MONO左1t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。(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 R和R串联之后再和 R并联，电压表测量 R两端电压，电流表测量 R和 R3的电流，若R断路，则外电路电阻增大，总电流减小

10、，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R所在支路两端的电压增大，而R2和R的电阻不变，所以通过R2和R的电流增大,即 电流表示数增大，K两端电压 山二展应故R两端电压增大，即电压表示数增大,A、B错误；总电流减 小，则内电路消耗的功率 P=I2r减小,C错误；由于R恒定，通过R的电流增大,所以R消耗的电功率 增大,D正确。12 . D解析 当测重台没有站人时,2 x=vt0；站人时，2( x-h ) =vt,解得h=Ev(t 0-t );无人站立时，U3=kMg;有人时，U=k(Mg+mg,解得：m=域(U-U0),故 D正确。3 . C解析 将正极板适当向右水平移动，

11、两板间的距离减小，根据电容的决定式 C= 砺可 知，电容C增大，因平行板电容器充电后与电源断开，则电容器的电荷量 Q不变，由C= :得，板间u_ q _料*中电压U减小，因此夹角e减小，再依据板间电场强度 E= 7 = 72,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#,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)2 Q 72 W (2)1 Q (3)16 W解析(1)当S闭合,S2、&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U炉子的电阻r=兀=2 Q其发热功率 FR=UI1 =12X6 W=72 W(

12、2)当险闭合,S1、&断开时，电动机为非纯电阻，由能量守恒定律得：UI2=/J r/P输出代入数据解得:rM=1 Q(3)当与闭合S、&断开时，电解槽工作，由能量守恒定律得：P化=UI3-h2 rA代入数据解得：P化=16 Wo5 .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U.'由闭合电路欧姆定律得I= J?+-T解得：R=l. 2 Q灯泡消耗功率为 Pl=EI-I 2r= 120 W电动机启动后，路端电压U-'=E-I'r= 9. 6 V比灯泡消耗电功率为 Pl'=. =

13、76.8 W所以灯泡功率降低了A P=(120-76. 8) W=43. 2 W6 .答案(1) 不(2)iBLvo (3)'<mgL+)解析(1)导体棒在导轨上匀速滑行时，感应电动势E=BLv回路总电阻为 R总=3Lr E则感应电流为：1= 二联立解得：1=AB棒滑到DF处时，AB两端的电压 IBa=U>a+UD+Uf又有：U)a+Uf=BLw 2可得：LDf=.BLvo则有：Ua=U)a+LFd+Uf=BLvo(3)导体棒从底端拉到顶端电机做的功：W=X Ep+Q+Q增加的重力势能 A b=mg2 L+Lcos 30 0 )sin 30 0 = m mgLAB棒在DEF

14、轨道上滑动时产生的热量Q=W,此过程中，电流I不变，故3n 赳再 V3S: LzvaQ=W =一L，TL=g电流不变,电阻不变,所以AB棒在CDE阳轨上滑动时产生的热量q=I2r总 t=(等卜 3Lr 证+4-75 /B2L2uq 所以：W= F"! mgL+ - i> ISlati7 .答案(1) E=BLat,I=初词 (2) t= '丽 Fn=Ma+Li mg+2(1+w)B2L2w-闯(3) 事-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则回路中感应电动势随时间变化的表达式E=BLat1又 x=_at2回路中总电阻

15、 R总二R42R(短2)=R+aR2回路中感应电流随时间变化的表达式i=.(2)导轨受到外力F,安培力Fa,摩擦力Ff;Fa=BIL=Ff=( mg+F) =' mg+ 瓦西询) 由牛顿第二定律 F-FA-Ff=MaB衣口1磊时外力F取最大值解得 F=Ma+i mg+ 科+1)一JI由数学知识得，当7=aRt,即t二口+1)屏12 1 Q.所以 Fn=Ma+Lt mg+ 设此过程中导轨运动距离为s,由动能定理，W4 =AEk, W=Ma s摩擦力做功 W=i mgs+(! Wa=(1 mgs+(! Qw向所以s= .帆国导轨动能的增加量 A Ek=MaE8 .答案(1)1 m/s (2

16、)4 ： 1 (3)0.01 J1解析(1)由 mgs- sin 0 =WmV得 v=1 m/s(2)金属棒从释放到运动至 MPi所用的时间t=苧w?=0.2 sJ* _ Aff在11=0. 1 s时，金属棒还没进入磁场，有E= at - it Ld=0. 6 V此时，R与金属棒并联后再与R串联R 总=3 Q£1U=R=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'=7=0. 2 s故在12=0. 25 s时ab还在磁场中运动，电动势 E=BLv=0.6 V此时R与R2并联，R总=3 Q,得R两端电压 U'= 0. 2 V屏电功率p=方，

17、故在ti=0.1 s和t2=0.25 s时刻电阻R的电功率的比值Pi：P2=厅=4 ： 1肛(3)设金属棒ab的质量为n, ab在磁场中运动时，通过ab的电流1= *总金属棒ab受到的安培力Fa=BIL又 mcsin 0 =BIL解得 m=0. 024 kg支在00. 2 s内，R2两端的电压 U=0.2 V,产生的热量 Q=/”=0.004 J金属棒ab最终将在MP2下方的轨道区域内往返运动，到MP2处的速度为零，由功能关系可得在1t=0. 2 s后，整个电路最终产生的热量Q=mgsin 8+2mV=0. 036 J1由电路关系可得 R2产生的热量 Q=kQ=0. 006 J故R2产生的总热

18、量Q=Q+Q=0. 01 J9.答案(1)-(2)( mgh-(i m#d)三D-： t-b棒不动，b就可以静止不动。解析(1)因为a棒进入磁场I后做减速运动，所以只要刚进入时对a棒：由机械能守恒得：mgh二针”。*E根据闭合电路欧姆定律有：1=感应电动势：E=BLv0对 b 棒：B0IL=(1 mg联立解得：h0='(2)由全过程能量守恒与转化规律：mgh=i mgd+Q总热量为：Q=( mgh-科 m(2d)2d)r解得金属棒b上产生的电热：Q=瓦7(3) a棒通过磁场I时恰好无感应电流，说明感应电动势为零根据法拉第电磁感应定律：E= 工在A t W0的前提下，A二0即保持不变 X对a棒，由机械能守恒知：mgh=WmVa棒进入磁场I后，由牛顿第二定律得 a=g