(新课标)2010届物理二轮课件题型1 选择题第2部分 电学.ppt

1、第2部分 电 学,考查物理学史的了解 1.(2009广东1)(4分)物理学的发展丰富了人类 对物质世界的认识,推动了科学技术的创新和革命, 促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步.下列表 述正确的是 （ ）A.牛顿发现了万有引力定律 B.洛伦兹发现了电磁感应定律 C.光电效应证实了光的波动性 D.相对论的创立表明经典力学已不再适用,解析 电磁感应定律是法拉第发现的,B错;光电效应证实了光的粒子性,C错;相对论的创立并没有否定经典力学,D错,选A. 答案 A,考查楞次定律 2.(2009浙江17)(4分)如图1所 示,在磁感应强度大小为B、方向 竖直向上的匀强磁场中,有一质 量为m、阻值为R的闭合

2、矩形金属 线框abcd用绝缘轻质细杆悬挂在O 点,并可绕O点摆动.金属线框从右侧某一位置静止,图1,开始释放,在摆动到左侧最高点的过程中,细杆和金属线框平面始终处于同一平面,且垂直纸面.则线框中感应电流的方向是 （ ） A.abcda B.dcbad C.先是dcbad,后是abcda D.先是abcda,后是dcbad 解析 由楞次定律可知,在线框从右侧摆动到O点正下方的过程中,向上的磁通量在减小,故感应电流的方向沿adcba,线框从O点正下方向左侧摆动的过程,电流方向沿adcba,故选B.,B,考查法拉第电磁感应定律 3.(2009山东21)(4分)如图2所示,一导线弯成半 径为a的半圆形

3、闭合回路.虚线MN右侧有磁感应强 度为B的匀强磁场,方向垂直于回路所在的平面.回 路以速度v向右匀速进入磁场,直径CD始终与MN垂 直.从D点到达边界开始到C点进入磁场为止,下列 结论正确的是 （ ）,图2,A.感应电流方向不变 B.CD段直导线始终不受安培力 C.感应电动势最大值Em=Bav D.感应电动势平均值E=,解析 由楞次定律可知感应电流方向始终沿逆时针,故选项A正确;由右手定则知CD段直导线始终受安培力,故选项B错误.当有一半进入磁场时,切割磁感线的有效长度最大,最大感应电动势为Em=Bav,故选项C正确;根据法拉第电磁感应定律可得感应电动势的平 均值E= ,故选项D正确.,答案

4、ACD,考查电场的性质 4.(2009江苏8)(4分)空间某一静电场的电势 在x轴上分布如图3所示,x轴上两点B、C的电场强 度在x方向上的分量分别是EBx、ECx,下列说法中正 确的有 ( ) A.EBx的大小大于ECx的大小 B.EBx的方向沿x轴正方向 C.电荷在O点受到的电场力在x方向上的分量最大,图3,D.负电荷沿x轴从B移到C的过程中,电场力先做正功, 后做负功,解析 由图象可知,B处电势沿x轴方向变化比C处快,故EBxECx,A对;在O点左侧沿x轴的负方向电势降低,故EBx方向沿x轴负方向,B错;由于在O处沿x轴方向上电势的变化率为零,故C错;沿x轴从B到C的过程中电势先升高再降

5、低,对于负电荷来说,电势能先减小再增大,即电场力先做正功后做负功,D对. 答案 AD,考查电场线与等势面的关系 5.(2009宁夏18)(6分)空间有 一匀强电场,在电场中建立如图 4所示的直角坐标系O-xyz,M、 N、P为电场中的三个点,M点的 坐标为(0,a,0),N点的坐标为(a, 0,0),P点的坐标为(a, , ). 已知电场方向平行于直线MN,M点电势为0,N点电 势为1 V,则P点的电势为 （ ）,图4,解析 由题意可知匀强电场方向沿MN直线且由N指向M.过P点作直线MN的垂面,交点为Q,则Q与P点等电势.所以Q点电势=1-ENQ=1- , D正确. 答案 D,考查电场的矢量性

6、 6.(2009海南10)(3分)如图5所 示,两等量异号的点电荷相距为 2a.M与两点电荷共线,N位于两点 电荷连线的中垂线上,两点电荷 连线中点到M和N的距离都为L,图5,且La.略去(a/L)n (n2)项的贡献,则两点电荷的合电场在M和N点的强度 （ ） A.大小之比为2,方向相反 B.大小之比为1,方向相反 C.大小均与a成正比,方向相反 D.大小均与L的平方成反比,方向相互垂直,AC,考查电场中的平衡问题 7.(2009浙江16)(4分)如图6所示,在光滑绝缘水 平面上放置3个电荷量均为q(q 0)的相同小球,小球之间用劲度 系数均为k0的轻质弹簧绝缘连 接.当3个小球处于静止状态

7、时,每根弹簧长度为l.,图6,已知静电力常量为k,若不考虑弹簧的静电感应,则每根弹簧的原长为 （ ）,解析 以左边小球为研究对象,它受另外两个带电小球的库仑斥力和弹簧弹力作用而平衡,有F=k0 x= ,故弹簧原长l0=l-x=l- .,C,考查电容器问题 8.(2009福建15)(6分)如图7所示,平行板电容器 与电动势为E的直流电源(内阻不计) 连接,下极板接地.一带电油滴位于 容器中的P点且恰好处于平衡状态. 现将平行板电容器的上极板竖直向 上移动一小段距离 （ ） A.带电油滴将沿竖直方向向上运动 B.P点的电势将降低 C.带电油滴的电势能将减少 D.若电容器的电容减小,则极板带电量将增

8、大,图7,解析 电容器与电源相连,当上极板上移时,板间距离d增大,场强E= 减小,电场力减小,带电粒子将向下运动,A错;由U=Ed知,P与下极板电势差减小,P点电势降低,B对;由 =q知,粒子带负电,电势能增加, C错;由C= 知C减小,U不变,Q将减小,D错. 答案 B,考查含C电路问题 9.(2009江苏5)(3分)在如图8所 示的闪光灯电路中,电源的电动势 为E,电容器的电容为C.当闪光灯 两端电压达到击穿电压U时,闪光,图8,灯才有电流通过并发光,正常工作时,闪光灯周期性短暂闪光,则可以判定 （ ） A.电源的电动势E一定小于击穿电压U B.电容器所带的最大电荷量一定为CE C.闪光灯

9、闪光时,电容器所带的电荷量一定增大 D.在一个闪光周期内,通过电阻R的电荷量与通过闪 光灯的电荷量一定相等,解析 若电源电动势E小于击穿电压U,则闪光灯不会闪光,A错;电源电动势E应大于击穿电压U,电容器所带的最大电荷量应为CU,B错;闪光时,电容器所带电荷量应减小,C错.电荷量不能通过电容器,故D对.,D,考查带电粒子在复合场内的运动问题 10.(2009宁夏16)(6分)医生做某些特殊手术时, 利用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度.电磁 血流计由一对电极a和b以及一对磁极N和S构成,磁 极间的磁场是均匀的.使用时,两电极a、b均与血 管壁接触,两触点的连线、磁场方向和血流速度方 向两两垂

10、直,如图9所示.由于血液中的正负离子随 血流一起在磁场中运动,电极a、b之间会有微小电 势差.在达到平衡时,血管内部的电场可看作是匀 强电场,血液中的离子所受的电场力和磁场力的合 力为零.在某次监测中,两触点的距离为3.0 mm,血 管壁的厚度可忽略,两触点间的电势差为160 V,磁感应强度的大小为 0.040 T.则血流速度的近似值和电极a、b的正负为 （ ）,图9,A.1.3 m/s,a正、b负 B.2.7 m/s ,a正、b负 C.1.3 m/s,a负、b正 D.2.7 m/s,a负、b正,解析 血液中的正、负离子在磁场中受洛伦兹力作用,由左手定则可判断正离子向a板移动,负离子向b板移动

11、,所以电极a正、b负;最终电场力与洛伦兹力平衡时电势差稳定,所以 =qvB,所以v = ,代入数据得v =1.3 m/s,A正确. 答案 A,考查通电导体在磁场中的受力情况 11.(2009海南2)(3分)一根容易形变的弹性导线, 两端固定,导线中通有电流,方向如图中箭头所示. 当没有磁场时,导线呈直线状态;当分别加上方向 竖直向上、水平向右或垂直于纸面向外的匀强磁 场时,描述导线状态的四个图示中正确的是（ ）,解析 本题考查左手定则的应用.没有通电时导线是直的,竖直向上,当加上竖直向上的磁场时,由于磁感应强度B的方向与电流方向平行,导线不受安培力,不会弯曲,A图错误;加上水平向右的匀强磁场,

12、根据左手定则,电流所受的安培力应垂直纸面向里,B图弯曲方向错误;同理,C图中电流受的安培力向右,因此C图中导线弯曲方向错误;D图正确. 答案 D,考查远距离输电问题 12.(2009山东19)(4分)某小型水电站的电能输 送示意图如图10所示.发电机的输出电压为200 V, 输电线总电阻为r,升压变压器原副线圈匝数分别 为n1,n2.降压变压器原副线圈匝数分别为n3、n4(变 压器均为理想变压器).要使额定电压为220 V的用 电器正常工作,则 （ ）,图10,C.升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入 电压 D.升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入 功率,解析 设升压变压器原副线圈两端

13、电压分别为U1和U2,降压变压器原副线圈两端的电压分别是U3和U4,导线上的电压降为U,则由变压器原理,有, 又由题设知U1U3 所以 由联立得 故选项A正确,B错误. 由式可知选项C错误.,由于导线上有热功率损失,因此升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率,选项D正确. 答案 AD,从2009年各省高考题的命题点可以看出,选择题注意对物理概念、物理规律的理解,着重考查学生的理解能力和逻辑推理能力.选择题既注重知识点的融合,又反映物理学发展进程中的关键点. 预计2010年高考将从以下几方面进行命题: (1)电学中的物理学史,(2)电场力的性质和能的性质的理解 (3)电场力作用下的物体平衡

14、问题 (4)带电粒子在电场中的运动问题分析 (5)磁场性质的理解 (6)带电粒子在磁场中的运动分析 (7)带电粒子在混合场中的运动分析 (8)几个重要的功能关系的应用 (9)电路的动态分析 (10)楞次定律的应用 (11)电磁感应中的运动和能量转化的分析 (12)变压器的原理和交流电的描述,1.(2009东城区模拟)许多科学家在物理学发展过 程中做出了重要贡献,下列叙述中符合物理学史实 的是 （ ） A.库仑用他发明的扭秤研究带电体间的相互作用, 建立了库仑定律 B.奥斯特发现了电流的磁效应,总结出了电磁感应 定律 C.牛顿提出了万有引力定律,通过实验测出了万有 引力恒量 D.伽利略通过理想斜

15、面实验,提出了力是维持物体 运动状态的原因,A,2.(2009威海市二模)质谱仪是测 量带电粒子的质量和分析同位素 的重要工具.如图11所示为质谱 仪的原理示意图.现利用这种质 谱仪对氢元素进行测量.氢元素的各种同位素从容 器A下方的小孔S,无初速度飘入电势差为U的加速 电场.加速后垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场 中.氢的三种同位素最后打在照相底片D上,形成 a、b、c三条“质谱线”.关于三种同位素进入磁 场时速度的排列顺序,和a、b、c三条“质谱线” 的排列顺序,下列判断正确的是 （ ）,图12,A.进入磁场时速度从大到小排列的顺序是氚、氘、氕 B.进入磁场时速度从大到小排列的顺序是氘、氚

16、、氕 C.a、b、c三条质谱线依次排列的顺序是氘、氚、氕 D.a、b、c三条质谱线依次排列的顺序是氚、氘、氕,解析 设粒子离开加速电场时的速度为v,则qU= ,可得v= ,所以质量最小的氢核的速度最大,质量最大的氚核的速度最小,A、B均错;打到底片上的位置距进入磁场时的位置间距x=2R= ,所以质量最大的氚核距离最远,D正确.,答案 D,3.(2009徐州市第三次调研)如图12所示,一容器的 器壁ab部分呈倾斜状,有一个带负 电荷的物块P处于竖直向下的匀强 电场E中,并在图示位置保持静止 状态,则关于物块P受力情况的下 列说法中正确的是 （ ） A.P可能只受一个力 B.P可能只受两个力 C.

17、P可能只受三个力 D.P可能受到四个力,图12,解析 P受到重力G和竖直向上的电场力Eq,若Eq=G,则只受到这两个力,能使F合=0;若EqG,则会再受到ab斜面的支持力和沿ab面向下的静摩擦力,使F合=0,故B、D项正确. 答案 BD,4.(2009陕西师大附中模拟)如图 13所示, A、B、C、D、E、F为 匀强电场中一个边长为10 cm的 正六边形的六个顶点,A、B、C 三点电势分别为1.0 V、2.0 V、3.0 V,则下列说 法正确的是 （ ）,图13,A.匀强电场的场强大小为10 V/m B.匀强电场的场强大小为 V/m C.电荷量为1.610-19 C的正点电荷从E点移到F点,

18、电荷克服电场力做功为1.610-19 J D.电荷量为1.610-19 C的负点电荷从F点移到D点, 电荷的电势能减少4.810-19 J 答案 B,5.(2009河南省普通高中毕业班模拟考试)如图14 所示,A、B是真空中某电场中的一条竖直 电场线上的两点,一个带负电液滴以速度 vA经过A点向下运动,经过一段时间后,该 液滴以速度vB经过B点向上运动.下列说 法中正确的是 （ ） A.A点的场强一定小于B点的场强 B.A点的电势一定低于B点的电势 C.液滴在A点的动能一定大于它在B点的动能 D.液滴在A点的电势能一定小于它在B点的电势能,图14,解析 由AB,一定经历了先向下减速,后又向上加

19、速的过程,所以受到向上的电场力Eqmg,由此知场强方向向下,AB,故B项错误.由AB,电场力做负功,电势能增加,EAEB,A、B两点场强及动能大小无法确定,故A、C选项错误. 答案 D,6.(2009佛山市质检二)在温控电 路中,通过热敏电阻阻值随温度 的变化可实现对电路相关物理量 的控制作用.如图15所示电路,R1为定值电阻,R2为,图15,半导体热敏电阻(温度越高电阻越小),C为电容器. 当环境温度降低时 （ ） A.电容器C的带电量增大 B.电压表的读数增大 C.电容器C两板间的电场强度减小 D.R1消耗的功率增大,解析 降温,则R2,则UC=UR2,Q=CUC,A项正确.R总,则U外,

20、 ,B项正确.I总,P1=I2R1, D项错误.C板间E= ,故C项错误.,答案 AB,7.(2009深圳市5月第二次调研)在如图16所示的电 路中,电源电动势为3.0 V,内阻不计,L1、L2、L3为 3个特殊材料制成的相同规格小灯泡,这种小灯泡 的伏安特性曲线如图乙所示,当开关S闭合后( ) A.L3两端的电压为L1的2倍 B.通过L3的电流为L2的2倍,图16,C.L1、L2、L3的电阻都相同 D.L3消耗的电功率为0.75 W,解析 由电路连接知,U1=U2,且U1+U2=U3=E=3.0 V, 由此知A项正确.L3的电阻R3= =12 ,L1、L2 的电阻R1=R2= =7.5 ,由

21、此知B、C项错 误.P3= W=0.75 W,故D项正确.,答案 AD,8.(2009韶关市第二次模拟)如图17所 示,线圈由位置A开始自由下落,如果 在磁场中受到的磁场力总小于重力, 则它通过A、B、C、D四个位置时 (B、D位置恰使线圈面积有一半在 磁场中),加速度的关系为 （ ） A.aAaBaCaD B.aA=aCaB=aD C.aA=aCaDaB D.aA=aCaBaD,图17,解析 在A、C处只受重力,故aA=aC=g;在B、D处,a= ,由于vBaD,由此知D项正确. 答案 D,9.(2009安庆市第三次模拟)如图18甲所示,固定在 水平桌面上的光滑金属框架cdef处于方向垂直纸

22、面 向里的匀强磁场中,金属杆ab与金属框架接触良好. 在两根导轨的端点d、e之间连接一电阻,其他部分 电阻忽略不计.现用一水平向右的外力F作用在金 属杆ab上,使金属杆由静止开始向右在框架上平行,滑动.图乙为一段时间内金属杆受到的安培力F安随时间t的变化关系,则下列各图中可以表示外力F随时间t变化关系的图象是 （ ）,图18,解析 ab棒受F安=BIL=BL ,F安v,由图乙知v在均匀增大,设v=at,即加速度a为恒量.对棒由牛顿第二定律得F-F安=ma,得F=F安+ma= +ma,故选项D正确. 答案 D,10.(2009芜湖市模拟)矩形金属导线框ABCD固定 在水平面内,匀强磁场区域abc

23、沿着矩形线框的对 称轴线匀速穿过矩形导线框,如图19所示.若规定 导线框中的顺时针方向为电流的正方向,那么在磁 场区域穿越ABCD导线框的过程中,导线框中产生 的感应电流可以用下列哪个图象来定量描述( ),图19,解析 磁场向右以v运动,相当于ABCD向左以v运动,相当于AD边或BC边有关导体做切割运动而产生i,由i= 方法分析i的大小变化,由右手定则分析i的方向,得C项正确. 答案 C,11.(2009济南市模拟)水平固定 的光滑U形金属框架宽为L,足够 长,其上放一质量为m的金属棒 ab,金属棒的电阻为R,左端连接 有一阻值也为R的电阻(金属框架及导线的电阻均 可忽略不计),整个装置处在垂

24、直纸面向里的匀强,图20,磁场中,磁感应强度大小为B.现给棒一个初速度v0,使棒始终垂直框架并沿框架运动,如图20所示,若金属棒从开始运动至稳定状态的过程中通过电阻R的电荷量为q,对此过程,下列说法正确的是 （ ） A.金属棒克服安培力做功为 B.电阻R中产生的热量为 C.金属棒通过的位移为 D.金属棒通过的位移为,解析 棒运动而受到的安培力F安=BIL= ,由此知棒在做减速运动,最后停止运动.由功能转化关系得克服安培力做功W=Ek= =Q热,故A项正确. QR= Q热= ,故B项错误.此过程q= ,故位移x= ,C、D项均错. 答案 A,12.(2009汕头市二模)如图21所示, MN、PQ

25、是与水平面成角的两条 平行光滑且足够长的金属导轨,其 电阻忽略不计.空间存在着垂直于,图21,轨道平面向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B.导体棒ab、cd垂直于导轨放置,且与轨道接触良好,每根导体棒的质量均为m,电阻均为r,轨道宽度为L.与导轨平行的绝缘细线一端固定,另一端与ab棒中点连接,细线承受的最大拉力Fm=2mgsin.今将cd棒由静止释放,则细线被拉断时,cd棒的 （ ） A.速度大小是 B.速度大小是 C.加速度大小是2gsin D.加速度大小是0,解析 绳刚好拉断时,对ab有2mgsin =mgsin +F, 解得F=mgsin .对cd棒受力分析有a=mgsin -F,a=0.

26、而F=BIL,I= ,解得v= ,故选项A、D正确. 答案 AD,13.(2009聊城市模拟)如图22所 示,有一理想变压器,原、副线 圈的匝数比为n1,原线圈接正 弦交流电,电压为U,输出端接有 一个交流电流表和一个电动机,电动机线圈电阻为 R,当输入端接通电源后,电流表读数为I,电动机带 动一重物匀速上升,下列判断正确的是 （ ）,图22,A.电动机的输入电压为IR B.电动机消耗的功率为I2R C.原线圈中的电流为nI D.变压器的输入功率为,解析 由 ,得电动机输入电压为 ,故A项错误.消耗功率P= ,且P入=P,故D项正确.原线圈电流I1= , C项错误.电动机消耗的热功率为I2R,

27、 B项错误.,答案 D,14.(2009韶关市第二次模拟)如图23所示是街头变 压器通过降压给用户供电的示意图.变压器输入电 压是市电网的电压,不会有很大的波动;可以认为 输入电压是不变的,输出电压通过输电线输送给用 户,输电线的电阻用R0表示,变阻器只表示用户用 电器的总电阻,当滑动变阻器触头P向下移时（ ）,图23,A.相当于在减少用电器的数目 B.A2表的示数随A1表的示数的增大而增大 C.V1表的示数随V2表的示数的增大而增大 D.变压器的输入功率在增大,解析 P向下移,R,相当于增加用电器的数目,故A项错误.n1、n2匝数不变,U1不变,由 ,得U2也不变,故C项错误.I2= ,R总

28、,则I2;因为P入=P出= I2U2,故D项正确.I1随I2的增大而增大,故B项错误.,答案 D,15.(2009江门市第二次模拟)照明电路中,为了安 全,一般在电能表后面电路上安装一漏电保护器, 如图24所示,当漏电保护器的ef 两端没有电压时, 脱扣开关K能始终保持接通,当ef 两端有电压时,脱 扣开关K立即断开,下列说法正确的是 （ ）,图24,A.连接火线的线圈匝数和连接零线的线圈匝数相等 B.当输入电压过低或用户电流超过一定值时,脱扣开 关会自动断开,即有低压或过流保护作用 C.当站在绝缘物上的带电工作的人两手分别触到b线 和d线时(双线触电)脱扣开关会自动断开,即有触 电保护作用

29、D.“脱扣开关控制器”的线圈匝数越多,触电保护越 灵敏 答案 AD,16.(2009河南省普通高中毕业班模拟考试)如图25 甲所示,光滑的水平桌面上固定着一根绝缘的长直 导线,可以自由移动的矩形导线框abcd靠近长直导 线放在桌面上.当长直导线中的电流按图乙所示的 规律变化时(图甲中箭头所指的方向为电流的正方 向),下列说法中正确的是 （ ）,图25,A.在t2时刻,线框内没有电流,线框不受力 B.t1到t2时间内,线框内电流的方向为abcda C.t1到t2时间内,线框向右做匀减速直线运动 D.t1到t2时间内,线框受到的磁场力对其做负功,解析 在t2时刻,线框有电流,因i=0,瞬间对应的磁

30、场为0,故不受力,所以A项错误.在t1t2内,由楞次定律,安培定则分析电流方向为abcda,B项正确.线框在t1t2受向左的变化的安培力,向右减速,但加速度变化,故C项错,D项正确. 答案 BD,17.(2009佛山市质检二)如图26所 示,在O点固定一正点电荷,A为电 场中的一点,若在A点垂直于OA方 向发射一带电粒子(粒子只受电场 力作用),则在较短的时间内（ ） A.带电粒子的电势能一定增大 B.带电粒子的动能一定增大 C.带电粒子一定做曲线运动 D.带电粒子可能做匀速圆周运动,图26,解析 粒子受电场力方向和初速度方向不在同一直线上,故一定做曲线运动,C正确;若受到电场引力F且,F=

31、,则粒子绕O点做匀速圆周运动,电势能、动能不再变化,故A、B选项不对,D选项正确. 答案 CD,18.(2009马鞍山市第三次质检)如 图27所示,在真空区域、中存 在两个匀强电场,其电场线方向竖 直向下,在区域中有一个带负电的粒子沿电场线 以速度v0匀速下落,并进入区域(电场范围足够 大).能描述粒子在两个电场中运动的速度时间 图象是(以v0方向为正方向) （ ）,图27,解析 由电场图知E1mg,故粒子进入做以v0为初速度的匀减速运动,减为0后,再向上做匀加速运动,进入区域,依据运动具有对称性,速度大小又为v0,向上匀速,故C项正确.,答案 C,19.(2009韶关市第二次模拟)如 图28所示,带正电的点电荷固定 于Q点,电子在库仑力的作用下 沿顺时针方向做以Q点为焦点 的椭圆运动,O为椭圆的中心,M、P、N为椭圆上的 三点,M和N分别是轨道上离Q点最近和最远的点. 则电子在运动的过程中 （ ） A.在M点的速率最大 B.在N点的电势能最小 C.在P点受到的库仑力方向指向Q点 D.形成的环形电流在O点的磁场方向垂直纸面向里,图28,解析 只有库仑引力对电子做功,故动能Ek与电势能Ep之和不变,由MN,库仑力做负功,故Ep,Ek,所以A项正确,B项错误.P点力的方向在PQ连线上,为引力,故C项正确.电流