人教版2020屆高考物理二輪復(fù)習(xí)專練：電路與電磁感應(yīng)、近代物理

1、2020人教高考物理：電路與電磁感應(yīng)、近代物理二輪練習(xí)附答專題：電路與電磁感應(yīng)、近代物理一、選擇題1、(2019江蘇省宿遷市模擬)如圖所示，小燈泡的規(guī)格“6 V,3 W”，R34 ，電源內(nèi)阻r1 。閉合開關(guān)S，燈泡L正常發(fā)光，電壓表示數(shù)為零，電流表示數(shù)為1 A，電表均為理想電表，則電源電動勢E和電源輸出功率P分別為()AE8 V，P6 WBE8 V，P7 WCE9 V，P8 W DE9 V，P9 W2、如圖所示，10匝矩形金屬線框在磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.4 T的勻強(qiáng)磁場中繞垂直磁場的軸OO以角速度100 rad/s勻速轉(zhuǎn)動，線框電阻不計，面積為0.5 m2，線框通過滑環(huán)與一理想變壓器的原線圈相連，副

2、線圈接有兩只燈泡L1和L2，且開關(guān)S斷開時燈泡L1正常發(fā)光，電流表示數(shù)為0.01 A，則()A若從圖示位置開始計時，線框中感應(yīng)電動勢的瞬時值表達(dá)式為e200sin100t(V)B燈泡L1的額定功率為2 WC若開關(guān)S閉合，燈泡L1將更亮D若開關(guān)S閉合，電流表示數(shù)將增大3、(2019廣東模擬)航母上飛機(jī)彈射起飛是利用電磁驅(qū)動來實(shí)現(xiàn)的。電磁驅(qū)動原理如圖所示，在固定線圈左右兩側(cè)對稱位置放置兩個閉合金屬圓環(huán)，鋁環(huán)和銅環(huán)的形狀、大小相同，已知銅的電阻率較小，則合上開關(guān)S的瞬間()A兩個金屬環(huán)都向左運(yùn)動B兩個金屬環(huán)都向右運(yùn)動C銅環(huán)受到的安培力小于鋁環(huán)受到的安培力D從左側(cè)向右看，鋁環(huán)中感應(yīng)電流沿順時針方向4、

3、有一種手持金屬探測器實(shí)物及其結(jié)構(gòu)原理圖可簡化為下圖所示探測器運(yùn)用的是電磁感應(yīng)原理，發(fā)射線圈(外環(huán))可以產(chǎn)生垂直于線圈平面且大小和方向均變化的磁場；內(nèi)環(huán)線圈是接收線圈，用來收集被查金屬物發(fā)出的磁場(接收線圈能完全屏蔽發(fā)射線圈產(chǎn)生的磁場)隨著發(fā)射線圈產(chǎn)生的磁場方向反復(fù)變化，它會與所遇的金屬物發(fā)生作用，導(dǎo)致金屬物自身也會產(chǎn)生微弱的磁場，來自金屬物的磁場進(jìn)入內(nèi)環(huán)線圈被接收到后，檢測器會發(fā)出報警聲若發(fā)射線圈產(chǎn)生向下且增強(qiáng)的磁場，則下列說法中正確的是()A金屬物產(chǎn)生的感應(yīng)磁場的方向豎直向下B金屬物中的渦流從上往下看是沿順時針方向C金屬物發(fā)出的磁場穿過接收線圈時，接收線圈會產(chǎn)生微弱的電流，此類探測器相應(yīng)的元

4、件就是依據(jù)這一電流進(jìn)行報警的D如果金屬物中某時刻發(fā)出向上的磁場，那么接收線圈中的感應(yīng)電流方向從上往下看是沿逆時針方向5、下列描繪兩種溫度下黑體輻射強(qiáng)度與頻率關(guān)系的圖中，符合黑體輻射實(shí)驗規(guī)律的是()6、如圖所示，E為電源，其內(nèi)阻為r，L為小燈泡(其燈絲電阻可視為不變)，R1、R2為定值電阻，R1r，R3為光敏電阻，其阻值隨光照強(qiáng)度的增加而減小，閉合開關(guān)S后，若照射R3的光照強(qiáng)度減弱，則()AR1兩端的電壓變大B通過R2的電流變大C電源的輸出功率變大D小燈泡消耗的功率變大7、(2019湖南模擬)圖甲為興趣小組制作的無線充電裝置中受電線圈示意圖，已知線圈匝數(shù)n100匝、電阻r1 、橫截面積S1.51

5、03 m2，外接電阻R7 。線圈處在平行于線圈軸線的磁場中，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間變化如圖乙所示，設(shè)磁場的正方向水平向左，則()A在0.005 s時通過電阻R的電流大小為0B在0.005 s時通過電阻R的電流方向由a流向bC在00.01 s內(nèi)通過電阻R的電荷量q1.5103CD在0.020.03 s內(nèi)電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為Q1.8103 J8、如圖所示，間距為L的光滑平行金屬導(dǎo)軌變成“”形，底部導(dǎo)軌面水平，傾斜部分與水平面成角，導(dǎo)軌與固定電阻相連，整個裝置處于豎直向上的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中導(dǎo)體棒ab與cd均垂直于導(dǎo)軌放置，且與導(dǎo)軌間接觸良好，兩導(dǎo)體棒的電阻均與阻值為R的固定電阻相等，其余部

6、分電阻不計，當(dāng)導(dǎo)體棒cd沿導(dǎo)軌向右以速度v勻速滑動時，導(dǎo)體棒ab恰好在傾斜導(dǎo)軌上處于靜止?fàn)顟B(tài)，導(dǎo)體棒ab的重力為mg，則()A導(dǎo)體棒cd兩端的電壓為BLvBt時間內(nèi)通過導(dǎo)體棒cd橫截面的電荷量為Ccd棒克服安培力做功的功率為D導(dǎo)體棒ab所受安培力為mgsin9、用波長為300 nm的光照射鋅板，電子逸出鋅板表面的最大初動能為1.281019 J已知普朗克常量為6.631034 Js，真空中的光速為3.00108 ms1.能使鋅產(chǎn)生光電效應(yīng)的單色光的最低頻率約為()A11014 Hz B81014 HzC21015 Hz D81015 Hz二、非選擇題1、(2019江蘇無錫一模)高頻焊接是一種常

7、用的焊接方法，圖1是焊接的原理示意圖。將半徑為r10 cm的待焊接的環(huán)形金屬工件放在線圈中，然后在線圈中通以高頻變化電流，線圈產(chǎn)生垂直于工件所在平面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t的變化規(guī)律如圖2所示，t0時刻磁場方向垂直線圈所在平面向外。工件非焊接部分單位長度上的電阻R01.0103 m1，焊縫處的接觸電阻為工件非焊接部分電阻的9倍，焊接的縫寬非常小，不計溫度變化對電阻的影響。(1)在圖3中畫出感應(yīng)電流隨時間變化的it圖象(以逆時針方向電流為正)，并寫出必要的計算過程；(2)求環(huán)形金屬工件中感應(yīng)電流的有效值；(3)求t0.30 s內(nèi)電流通過焊接處所產(chǎn)生的焦耳熱。2、很多人喜歡到健身房騎車鍛煉

8、，某同學(xué)根據(jù)所學(xué)知識設(shè)計了一個發(fā)電測速裝置，如圖所示自行車后輪置于垂直車身平面向里的勻強(qiáng)磁場中，用金屬圓盤制成的后輪在磁場中轉(zhuǎn)動時，可等效成導(dǎo)體棒繞圓盤中心O轉(zhuǎn)動已知磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.5 T，圓盤半徑l0.3 m，圓盤電阻不計導(dǎo)線通過電刷分別與后輪外邊緣和圓心O相連，導(dǎo)線兩端a、b間接一阻值R10 的小燈泡后輪勻速轉(zhuǎn)動時，用電壓表測得a、b間電壓U0.6 V.(1)與a連接的是電壓表的正接線柱還是負(fù)接線柱？(2)圓盤勻速轉(zhuǎn)動10分鐘，則此過程中產(chǎn)生了多少電能？(3)自行車車輪邊緣線速度是多少？2020人教高考物理：電路與電磁感應(yīng)、近代物理二輪練習(xí)附答專題：電路與電磁感應(yīng)、近代物理一、選擇題1、(

9、2019江蘇省宿遷市模擬)如圖所示，小燈泡的規(guī)格“6 V,3 W”，R34 ，電源內(nèi)阻r1 。閉合開關(guān)S，燈泡L正常發(fā)光，電壓表示數(shù)為零，電流表示數(shù)為1 A，電表均為理想電表，則電源電動勢E和電源輸出功率P分別為()AE8 V，P6 WBE8 V，P7 WCE9 V，P8 W DE9 V，P9 W【答案】C 解析由電壓表示數(shù)為零可得電阻R3與燈泡L串聯(lián)，電阻R1和電阻R2串聯(lián)，它們一起并聯(lián)。由燈泡正常發(fā)光可得流過燈泡電流為IL0.5 A。則路端電壓為UULILR38 V，電動勢EUIr9 V；電源輸出功率P出EII2r8 W，C正確。2、如圖所示，10匝矩形金屬線框在磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.4 T的勻

10、強(qiáng)磁場中繞垂直磁場的軸OO以角速度100 rad/s勻速轉(zhuǎn)動，線框電阻不計，面積為0.5 m2，線框通過滑環(huán)與一理想變壓器的原線圈相連，副線圈接有兩只燈泡L1和L2，且開關(guān)S斷開時燈泡L1正常發(fā)光，電流表示數(shù)為0.01 A，則()A若從圖示位置開始計時，線框中感應(yīng)電動勢的瞬時值表達(dá)式為e200sin100t(V)B燈泡L1的額定功率為2 WC若開關(guān)S閉合，燈泡L1將更亮D若開關(guān)S閉合，電流表示數(shù)將增大【答案】D解析：變壓器的輸入電壓的最大值為UmNBS100.40.5100 V200 V，從垂直于中性面位置開始計時，故線框中感應(yīng)電動勢的瞬時值表達(dá)式為eUmcost200cos100t(V)，選

11、項A錯誤；變壓器輸入電壓的有效值為U1 V100 V，開關(guān)斷開時，L1正常發(fā)光，且電流表示數(shù)為0.01 A，燈泡L1的額定功率等于此時變壓器的輸入功率，為PL1PU1I11000.01 W W，選項B錯誤；若開關(guān)S閉合，則變壓器輸出電壓不變，燈泡L1亮度不變，輸出端電阻減小，故輸出電流增大，輸入電流也增大，選項D正確3、(2019廣東模擬)航母上飛機(jī)彈射起飛是利用電磁驅(qū)動來實(shí)現(xiàn)的。電磁驅(qū)動原理如圖所示，在固定線圈左右兩側(cè)對稱位置放置兩個閉合金屬圓環(huán)，鋁環(huán)和銅環(huán)的形狀、大小相同，已知銅的電阻率較小，則合上開關(guān)S的瞬間()A兩個金屬環(huán)都向左運(yùn)動B兩個金屬環(huán)都向右運(yùn)動C銅環(huán)受到的安培力小于鋁環(huán)受到的

12、安培力D從左側(cè)向右看，鋁環(huán)中感應(yīng)電流沿順時針方向【答案】D 解析若環(huán)放在線圈兩邊，根據(jù)“來拒去留”可得，合上開關(guān)S的瞬間，環(huán)為阻礙磁通量增大，則環(huán)將向兩邊運(yùn)動，A、B錯誤；由于銅環(huán)的電阻較小，則銅環(huán)中感應(yīng)電流較大，故銅環(huán)受到的安培力要大于鋁環(huán)，C錯誤；線圈中電流為右側(cè)流入，磁場方向為向左，在閉合開關(guān)的過程中，磁場變強(qiáng)，由楞次定律可知，電流由左側(cè)向右看為順時針，D正確。4、有一種手持金屬探測器實(shí)物及其結(jié)構(gòu)原理圖可簡化為下圖所示探測器運(yùn)用的是電磁感應(yīng)原理，發(fā)射線圈(外環(huán))可以產(chǎn)生垂直于線圈平面且大小和方向均變化的磁場；內(nèi)環(huán)線圈是接收線圈，用來收集被查金屬物發(fā)出的磁場(接收線圈能完全屏蔽發(fā)射線圈產(chǎn)生

13、的磁場)隨著發(fā)射線圈產(chǎn)生的磁場方向反復(fù)變化，它會與所遇的金屬物發(fā)生作用，導(dǎo)致金屬物自身也會產(chǎn)生微弱的磁場，來自金屬物的磁場進(jìn)入內(nèi)環(huán)線圈被接收到后，檢測器會發(fā)出報警聲若發(fā)射線圈產(chǎn)生向下且增強(qiáng)的磁場，則下列說法中正確的是()A金屬物產(chǎn)生的感應(yīng)磁場的方向豎直向下B金屬物中的渦流從上往下看是沿順時針方向C金屬物發(fā)出的磁場穿過接收線圈時，接收線圈會產(chǎn)生微弱的電流，此類探測器相應(yīng)的元件就是依據(jù)這一電流進(jìn)行報警的D如果金屬物中某時刻發(fā)出向上的磁場，那么接收線圈中的感應(yīng)電流方向從上往下看是沿逆時針方向【答案】C解析：先根據(jù)探測器發(fā)射線圈發(fā)出的磁場判定穿過金屬物的磁通量方向和變化情況，再根據(jù)楞次定律確定金屬物中

14、感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向，用安培定則判斷金屬物中的感應(yīng)電流的方向，這里特別要注意感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場與原磁場不能混淆；金屬物發(fā)出的磁場穿過接收線圈時，會引起接收線圈產(chǎn)生微弱的電流，使探測器報警，選項C正確；如果金屬中發(fā)出向上逐漸增加的磁場，接收線圈感應(yīng)電流從上向下看為順時針方向，選項D錯誤5、下列描繪兩種溫度下黑體輻射強(qiáng)度與頻率關(guān)系的圖中，符合黑體輻射實(shí)驗規(guī)律的是()【答案】B解析：根據(jù)黑體輻射實(shí)驗規(guī)律，黑體熱輻射的強(qiáng)度與波長的關(guān)系為：隨著溫度的升高，一方面，各種波長的輻射強(qiáng)度都有增加，則各種頻率的輻射強(qiáng)度也都增加；另一方面，輻射強(qiáng)度的極大值向波長較短的方向移動，即向頻率較大的方向移動，只有B項符

15、合黑體輻射實(shí)驗規(guī)律6、如圖所示，E為電源，其內(nèi)阻為r，L為小燈泡(其燈絲電阻可視為不變)，R1、R2為定值電阻，R1r，R3為光敏電阻，其阻值隨光照強(qiáng)度的增加而減小，閉合開關(guān)S后，若照射R3的光照強(qiáng)度減弱，則()AR1兩端的電壓變大B通過R2的電流變大C電源的輸出功率變大D小燈泡消耗的功率變大【答案】B解析：光照強(qiáng)度減弱，光敏電阻R3的阻值增大，電路中的總電阻增大，由閉合電路歐姆定律可得，電路中干路電流減小，故R1兩端的電壓減小，故A錯誤；因干路電流減小，內(nèi)電壓減小，路端電壓增大，同時R1兩端的電壓減小，故并聯(lián)電路部分電壓增大，則流過R2的電流增大，由并聯(lián)電路的電流規(guī)律可知，流過燈泡的電流減小

16、，由PI2RL可知，小燈泡消耗的功率變小，故B正確，D錯誤；由于R1r且電路的總電阻增大，故外電阻比內(nèi)阻r越來越大，所以電源的輸出功率減小，故C錯誤7、(2019湖南模擬)圖甲為興趣小組制作的無線充電裝置中受電線圈示意圖，已知線圈匝數(shù)n100匝、電阻r1 、橫截面積S1.5103 m2，外接電阻R7 。線圈處在平行于線圈軸線的磁場中，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間變化如圖乙所示，設(shè)磁場的正方向水平向左，則()A在0.005 s時通過電阻R的電流大小為0B在0.005 s時通過電阻R的電流方向由a流向bC在00.01 s內(nèi)通過電阻R的電荷量q1.5103CD在0.020.03 s內(nèi)電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為Q

17、1.8103 J【答案】C解析t0.005 s時磁感應(yīng)強(qiáng)度為0，磁通量為0，但磁通量的變化率最大，感應(yīng)電動勢最大，感應(yīng)電流最大，A錯誤；00.005 s過程中，磁感應(yīng)強(qiáng)度減小，磁通量減小，根據(jù)楞次定律，根據(jù)電流磁場方向向左，由安培定則知流過電阻R的電流方向由b流向a，B錯誤；在00.01 s內(nèi)，根據(jù)感應(yīng)電量的公式有qn，其中2BS241021.51031.2104Wb，所以q100C1.5103C，C正確；由圖象知周期T2.0102s，角速度100 rad/s，感應(yīng)電動勢的最大值EmnBS10041021.51031000.6，感應(yīng)電動勢的有效值E，電流IA，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱QI2Rt()

18、270.01 J4.0103 J，D錯誤。8、如圖所示，間距為L的光滑平行金屬導(dǎo)軌變成“”形，底部導(dǎo)軌面水平，傾斜部分與水平面成角，導(dǎo)軌與固定電阻相連，整個裝置處于豎直向上的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中導(dǎo)體棒ab與cd均垂直于導(dǎo)軌放置，且與導(dǎo)軌間接觸良好，兩導(dǎo)體棒的電阻均與阻值為R的固定電阻相等，其余部分電阻不計，當(dāng)導(dǎo)體棒cd沿導(dǎo)軌向右以速度v勻速滑動時，導(dǎo)體棒ab恰好在傾斜導(dǎo)軌上處于靜止?fàn)顟B(tài)，導(dǎo)體棒ab的重力為mg，則()A導(dǎo)體棒cd兩端的電壓為BLvBt時間內(nèi)通過導(dǎo)體棒cd橫截面的電荷量為Ccd棒克服安培力做功的功率為D導(dǎo)體棒ab所受安培力為mgsin【答案】B解析：根據(jù)題意畫出等效電路如圖

19、甲所示導(dǎo)體棒cd產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為EBlv，導(dǎo)體棒cd兩端的電壓是路端電壓，UEBLv，選項A錯誤；通過cd棒的電流I，在時間t內(nèi)通過導(dǎo)體棒cd橫截面的電荷量為qIt，選項B正確；對ab棒進(jìn)行受力分析如圖乙所示，由于ab棒靜止，所以ab棒所受安培力Fabmgtan，選項D錯誤；由功能關(guān)系知cd棒克服安培力做功的功率等于整個電路的電功率，為P，選項C錯誤9、用波長為300 nm的光照射鋅板，電子逸出鋅板表面的最大初動能為1.281019 J已知普朗克常量為6.631034 Js，真空中的光速為3.00108 ms1.能使鋅產(chǎn)生光電效應(yīng)的單色光的最低頻率約為()A11014 Hz B81014 H

20、zC21015 Hz D81015 Hz【答案】B解析：設(shè)單色光的最低頻率為0，由EkhW0知Ekh1W0,0h0W0，又知1整理得0，解得081014 Hz.二、非選擇題1、(2019江蘇無錫一模)高頻焊接是一種常用的焊接方法，圖1是焊接的原理示意圖。將半徑為r10 cm的待焊接的環(huán)形金屬工件放在線圈中，然后在線圈中通以高頻變化電流，線圈產(chǎn)生垂直于工件所在平面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t的變化規(guī)律如圖2所示，t0時刻磁場方向垂直線圈所在平面向外。工件非焊接部分單位長度上的電阻R01.0103 m1，焊縫處的接觸電阻為工件非焊接部分電阻的9倍，焊接的縫寬非常小，不計溫度變化對電阻的影響。(1)在圖3中