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1、2022年高三物理第二輪復(fù)習(xí) 電路與電磁感應(yīng)專題質(zhì)量評(píng)估(六) 新人教版
一、選擇題
1.(xx·浙江六校聯(lián)考) 如圖所示,abcd為一邊長為L、匝數(shù)為N的正方形閉合線圈,繞對(duì)稱軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),角速度為ω。空間中只有左側(cè)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為。若閉合線圈的總電阻為R,則( )
A.線圈中電動(dòng)勢(shì)的有效值為
B.線圈中電流方向每秒鐘改變次數(shù)為次
C.在轉(zhuǎn)動(dòng)一圈的過程中,線圈中有一半時(shí)間沒有電流
D.當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到圖中所處的位置時(shí),穿過線圈的磁通量為
2.(xx·濟(jì)寧市二模) 如圖所示電路中的變壓器為理想變壓器,S為單刀雙擲開關(guān),P是滑動(dòng)變阻器R的滑動(dòng)觸頭,原
2、線圈兩端接電壓恒定的交變電流,則能使原線圈的輸入功率變大的是( )
A.保持P的位置不變,S由b切換到a
B.保持P的位置不變,S由a切換到b
C.S擲于b位置不動(dòng),P向上滑動(dòng)
D.S擲于b位置不動(dòng),P向下滑動(dòng)
3.在溫控電路中,通過熱敏電阻阻值隨溫度的變化可實(shí)現(xiàn)對(duì)電路相關(guān)物理量的控制作用.如圖1所示電路,R1為定值電阻,R2為半導(dǎo)體熱敏電阻(溫度越高電阻越小),C為電容器.當(dāng)環(huán)境溫度降低時(shí)( )
A.電容器C的帶電量增大
B.電壓表的讀數(shù)增大
C.電容器C兩板間的電場強(qiáng)度減小
D.R1消耗的功率增大
4.如圖2甲所示,電路不計(jì)電表內(nèi)阻的影響,改變
3、滑動(dòng)變阻器滑片位置,測(cè)得電壓表V1和V2隨電流表A的示數(shù)變化的兩條實(shí)驗(yàn)圖線,如圖乙所示.關(guān)于這兩條實(shí)驗(yàn)圖線,下列說法正確的是( )
A.圖線b的延長線不一定過坐標(biāo)原點(diǎn)O
B.圖線a的延長線與縱軸交點(diǎn)的縱坐標(biāo)值等于電源的電動(dòng)勢(shì)
C.圖線a、b交點(diǎn)的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)值的乘積等于電源的輸出功率
D.圖線a、b交點(diǎn)的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)值的乘積等于電阻R0消耗的電功率
5.正弦交變電源與電阻R、交流電壓表按照?qǐng)D3甲所示的方式連接,R=10 Ω.交流電壓表的示數(shù)是10 V,圖乙是交變電源輸出電壓u隨時(shí)間t變化的圖象.則( )
A.通過R的電流iR隨時(shí)間t變化的規(guī)律是iR=cos100
4、πt(A)
B.通過R的電流iR隨時(shí)間t變化的規(guī)律是iR=sin100πt(A)
C.電阻R消耗的功率是20 W
D.在一個(gè)周期時(shí)間內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為20 J
6.有一理想變壓器的原線圈連接一只交流電流表,副線圈接入電路的匝數(shù)可以通過滑動(dòng)觸頭Q調(diào)節(jié),如圖4所示,在副線圈兩輸出端連接了定值電阻R0和滑動(dòng)變阻器R,在原線圈上加一電壓為U的交流電,則( )
A.保持Q的位置不動(dòng),將P向上滑動(dòng)時(shí),電流表的讀數(shù)變大
B.保持Q的位置不動(dòng),將P向上滑動(dòng)時(shí),電流表的讀數(shù)變小
C.保持P的位置不動(dòng),將Q向上滑動(dòng)時(shí),電流表的讀數(shù)變大
D.保持P的位置不動(dòng),將Q向上滑動(dòng)時(shí),電流表的讀
5、數(shù)變小
7.如圖5甲所示,A、B兩端接直流穩(wěn)壓電源,UAB=100 V,R1=40 Ω,滑動(dòng)變阻器總電阻R=20 Ω,滑片處于變阻器中點(diǎn)位置;圖乙中,自耦變壓器輸入端A、B接交流穩(wěn)壓電源,其電壓有效值也為UAB=100 V,滑片也處于線圈中點(diǎn)位置,R2=40 Ω.若R1和R2的發(fā)熱功率分別為P1和P2,則P1和P2的關(guān)系為( )
8.一閉合線圈置于磁場中,若磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖6所示,則圖中能正確反映線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E隨時(shí)間t變化的圖象是( )
9. (xx·市西城區(qū)二模) 如圖1所示,一閉合金屬圓環(huán)處在垂直圓環(huán)平面的勻強(qiáng)磁場中。若磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t按如
6、圖2所示的。規(guī)律變化,設(shè)圖中磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直紙面向里的方向?yàn)?。正方向,環(huán)中感應(yīng)電流沿順時(shí)針方向?yàn)檎较?,則環(huán)中電流隨時(shí)間變化的圖象是 ( )
10.(xx·泰安市二模) 如圖所示,邊長為2l的正方形虛線框內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場,一個(gè)邊長的l的正方形導(dǎo)線框所在平面與磁場方向垂直,導(dǎo)線框和虛線框的對(duì)角線重合。從t=0開始,使導(dǎo)線框從圖示位置開始以恒定速度沿對(duì)角線方向移動(dòng)進(jìn)入磁場,直到整個(gè)導(dǎo)線框離開磁場區(qū)域。用I表示導(dǎo)線框中的感應(yīng)電流,取逆時(shí)針方向?yàn)檎t下列表示I-t關(guān)系的圖線中,可能正確的是( )
二、 計(jì)算題
11.(xx·揚(yáng)州四模) 如圖
7、所示,兩根足夠長、電阻不計(jì)的光滑平行金屬導(dǎo)軌相距為L=1m,導(dǎo)軌平面與水平面成=30°角,上端連接的電阻.質(zhì)量為m=0.2kg、阻值的金屬棒ab放在兩導(dǎo)軌上,與導(dǎo)軌垂直并接觸良好,距離導(dǎo)軌最上端d=4m,整個(gè)裝置處于勻強(qiáng)磁場中,磁場的方向垂直導(dǎo)軌平面向上.
(1)若磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T,將金屬棒釋放,求金屬棒勻速下滑時(shí)電阻R兩端的電壓;
(2)若磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與時(shí)間成正比,在外力作用下ab棒保持靜止,當(dāng)t=2s時(shí)外力恰好為零.求ab棒的熱功率;
(3)若磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的規(guī)律是,在平行于導(dǎo)軌平面的外力F作用下ab棒保持靜止,求此外力F的大小范圍.
12.(xx·紅橋區(qū)二模)
8、 如圖所示,兩條無限長且光滑的平行金屬導(dǎo)軌的電阻為零,相距l(xiāng)=0.4m,水平放置在方向豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T的勻強(qiáng)磁場中,兩金屬棒長度與導(dǎo)軌寬度相同,電阻均為R=0.5 ,垂直地跨放在導(dǎo)軌上,的質(zhì)最為m1=0.4kg,的質(zhì)量為m2=0.1 kg,開始將棒鎖定在導(dǎo)軌上,給棒一個(gè)向左的瞬時(shí)沖量,以初速度5 m/s開始滑動(dòng),當(dāng)速度降為=10 m/s時(shí),將對(duì)棒的鎖定解除。
(1)在解除對(duì)棒的鎖定前,電路中一共產(chǎn)生了多少焦耳熱?
(2)在剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí),棒的加速度多大?
(3) 棒能獲得的最大速度是多大?
13.(16分)如圖13所示,一邊長L=0.2 m、質(zhì)量m1=0.
9、5 kg、電阻R=0.1 Ω的正方形導(dǎo)體線框abcd,與一質(zhì)量為m2=2 kg的物塊通過輕質(zhì)細(xì)線跨過兩定滑輪相連.起初ad邊距磁場下邊界為d1=0.8 m,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2.5 T,磁場寬度d2=0.3 m,物塊放在傾角θ=53°的斜面上,物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5.現(xiàn)將物塊由靜止釋放,經(jīng)一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)當(dāng)ad邊從磁場上邊緣穿出時(shí),線框恰好做勻速運(yùn)動(dòng).(g取10 m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6)求:
(1)線框ad邊從磁場上邊緣穿出時(shí)繩中拉力的功率;
(2)線框剛剛?cè)窟M(jìn)入磁場時(shí)速度的大小;
(3)整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中線框產(chǎn)生的焦耳熱.
答案及解析
一、 選
10、擇題
1.B
2.AC
3.
4. 【解析】選B、C、D.電壓表V1所測(cè)為電源的路端電壓,電流表A所測(cè)為電源的總電流,故圖線a為電源的U-I特性曲線,所以B正確,C也正確;電壓表V2所測(cè)為R0的電壓,電流表A所測(cè)也可以說是流過R0的電流.故圖線b是R0的U-I特性曲線,它的延長線應(yīng)過原點(diǎn)O,A錯(cuò),D正確.
5. 【解析】選A.因U=10 V,則Um=10 V,Im= =A.由圖象知u=10 cosωt,ω==100π rad/s,
故iR=cos100πt(A),A對(duì)B錯(cuò);電阻R消耗的功率PR=I2R=12×10 W=10 W,C錯(cuò);一個(gè)周期內(nèi)R上產(chǎn)生的熱量Q=I2RT=10
11、×2×10-2 J=0.2 J,D錯(cuò).
6. 【解析】選B、C.保持Q不動(dòng),副線圈兩端電壓U′不變,將P向上滑動(dòng),R變大,R總變大,副線圈中電流I′減小,所以A的讀數(shù)減小,故A錯(cuò)B對(duì);保持P不動(dòng),Q向上滑動(dòng),副線圈匝數(shù)n2變大,故U′變大,I′變大,A的讀數(shù)變大,C對(duì)D錯(cuò).
7. 【解析】選C.題圖甲中,R1兩端的電壓為U1=80 V,題圖乙中,R2兩端的電壓的有效值為U2=200 V,所以 ,即C選項(xiàng)正確.
8. 【解析】選D.由法拉第電磁感應(yīng)定律知線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E= .由題圖知前半周期和后半周期磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間均勻變化, 為定值但方向相反,故E在前半周期內(nèi)和后半周期內(nèi)均為定值,
12、且二者方向相反,故選D.
9.B
10.D
二、計(jì)算題
11. 解:(1)金屬棒勻速下滑時(shí), (2分)
(1分)
(1分)
解得: (1分)
(2)回路中的電動(dòng)勢(shì) (1分)
回路中的電流 (1分)
當(dāng)外力為零時(shí), (1分)
ab上消耗的功率 (1分)
解得: (1分)
(3) 回路中的電動(dòng)勢(shì)
13、(1分)
回路中的電流 (1分)
(1分)
解得: (1分)
安培力的最大值 (1分)
外力的大小范圍: (1分)
12. 解:
(1)在解除對(duì)棒的鎖定前,電路中產(chǎn)生的焦耳熱為
3分
2分
(2)在剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí),棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為
2分
回路中的感應(yīng)電流為 2分
棒受到的安培力為 2分
棒的加速度大小為 2分
(3)棒和棒組成的系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒,
14、棒的最大速度為,則
3分
2分
13. 【解析】(1)由于線框勻速出磁場,則
對(duì)m2有:m2gsinθ-μm2gcosθ-FT=0
得FT=10 N (2分)
對(duì)m1有:FT-m1g-BIL=0 (2分)
又因?yàn)镮=
聯(lián)立可得:v=2 m/s (2分)
所以繩中拉力的功率P=FTv=20 W. (1分)
(2)從線框剛剛?cè)窟M(jìn)入磁場到線框ad邊剛要離開磁場,由動(dòng)能定理得
FT(d2-L)-m1g(d2-L)= (m1+m2)v2-Ek (3分)
且Ek= (m1+m2)v02
代入數(shù)據(jù)解得v0=1.9 m/s. (2分)