專題四綜合檢測

1、專題四綜合檢測 一、選擇題 1(2015 高考北京卷)如圖所示，其中電流表 A 的量程為 0.6 A，表盤均勻劃分為 30 個小格，每一小格表示 0.02 A；R1的阻值等于電流表內(nèi)阻的12；R2的阻值等于電流表內(nèi)阻的 2倍若用電流表 A 的表盤刻度表示流過接線柱 1 的電流值，則下列分析正確的是( ) A將接線柱 1、2 接入電路時，每一小格表示 0.04 A B將接線柱 1、2 接入電路時，每一小格表示 0.02 A C將接線柱 1、3 接入電路時，每一小格表示 0.06 A D將接線柱 1、3 接入電路時，每一小格表示 0.01 A 解析：選 C設(shè)電流表 A 的內(nèi)阻為 RA，用電流表 A

2、 的表盤刻度表示流過接線柱 1 的電流值時，若將接線柱 1、2 接入電路，根據(jù)并聯(lián)電路的特點，(I1IA)R1IARA，解得 I13IA0.06 A，則每一小格表示 0.06 A；若將接線柱 1、3 接入電路，則(I2IA)R1IARA，解得I23IA0.06 A，則每一小格表示 0.06 A選項 C 正確 2(2015 天津河?xùn)|區(qū)二模)如圖所示，甲、乙兩電路中電源完全相同，外電阻 R1R2，兩電路中分別通過相同的電荷量 q 的過程中，下列判斷正確的是( ) A電源內(nèi)部產(chǎn)生電熱較多的是甲電路 BR1上產(chǎn)生的電熱比 R2上產(chǎn)生的電熱少 C電源做功較多的是甲電路 D電源效率較高的是甲電路 解析：選

3、 D電源內(nèi)部產(chǎn)生電熱 QI2rtIqr，由于外電阻 R1R2，甲電路電流較小，電源內(nèi)部產(chǎn)生電熱較少的是甲電路，選項 A 錯誤外電阻產(chǎn)生電熱 QI2RtIqRUq，U1U2，R1上產(chǎn)生的電熱比 R2上產(chǎn)生的電熱多，選項 B 錯誤兩電路中分別通過相同的電荷量 q 的過程中，兩電源做功相等，選項 C 錯誤電源效率較高的是甲電路，選項 D 正確 3.(2015 河南開封一模)如圖所示的電路中，電源電動勢為 E，內(nèi)阻為 R.L1和 L2為相同的燈泡，每個燈泡的電阻和定值電阻阻值均為 R.電壓表為理想電表K 為單刀雙擲開關(guān)，當(dāng)開關(guān)由 1 位置擲到 2 位置時，下列說法中正確的是( ) AL1亮度不變，L2

4、將變暗 BL1將變亮，L2將變暗 C電源內(nèi)阻的發(fā)熱功率將變小 D電壓表示數(shù)將變小 解析：選 D開關(guān)擲到位置 1 時，燈泡 L1和 L2并聯(lián)，并聯(lián)電阻 R并RRRRR2，電路總電阻 R總RRR25R2，干路電流 IER總2E5R，根據(jù)并聯(lián)電路電流與電阻成反比可得流過燈泡 L1和 L2的電流相等，即 I1I2E5R.開關(guān)擲到 2 位置，燈泡 L1與定值電阻 R 串聯(lián)，然后與燈泡 L2并聯(lián)，并聯(lián)電阻為 R并（RR）RRRR2R3，電路總電阻 R總R2R35R3，干路電流 IER總3E5R，根據(jù)并聯(lián)電路電流與電阻成反比可得流過燈泡 L1的電流 I1I13E5R，流過燈泡 L2的電流 I2I232E5R

5、.據(jù)此判斷，開關(guān)由 1 位置擲到 2 位置，流過燈泡L1的電流大小不變，燈泡亮度不變，流過燈泡 L2的電流變大，燈泡變亮，所以選項 A、B錯總電流變大，電源內(nèi)阻的發(fā)熱功率(PI2R)變大，選項 C 錯總電流變大，內(nèi)電壓變大，路端電壓變小，電壓表示數(shù)變小，選項 D 對 4(多選)(2015 高考海南卷)如圖，一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為 41，原線圈與一可變電阻串聯(lián)后，接入一正弦交流電源；副線圈電路中固定電阻的阻值為 R0，負(fù)載電阻的阻值 R11R0，V 是理想電壓表現(xiàn)將負(fù)載電阻的阻值減小為 R5R0，保持變壓器輸入電流不變，此時電壓表的讀數(shù)為 5.0 V，則( ) A此時原線圈兩端電壓的最

6、大值約為 34 V B此時原線圈兩端電壓的最大值約為 24 V C原線圈兩端原來的電壓有效值約為 68 V D原線圈兩端原來的電壓有效值約為 48 V 解析： 選 AD 當(dāng) R5R0， V 示數(shù)為 5.0 V， 所以輸出電流 I出5.0 V5R0， UR0I出R01 V，則變壓器輸出電壓為 6 V，由n1n2U1U2得到輸入電壓的有效值為 24 V，所以原線圈兩端電壓最大值為 2U134 V，A 正確，B 錯誤因 I入I出n2n1不變，故輸入電流不變時輸出電流也不變， 當(dāng)負(fù)載由 R11R0變?yōu)?R5R0時， 由 UIR 知副線圈電壓由 I(R011R0)降到 I(R05R0)6 V，則副線圈兩

7、端原來的電壓有效值為 12 V，原線圈兩端原來的電壓有效值為 48 V，C 錯誤，D 正確 5.用 220 V 的正弦交流電通過理想變壓器對一負(fù)載供電，變壓器輸出電壓是 110 V，通過負(fù)載的電流圖象如圖所示，則( ) A變壓器輸入功率約為 3.9 W B輸出電壓的最大值是 110 V C變壓器原、副線圈匝數(shù)比是 12 D負(fù)載電流的函數(shù)表達(dá)式 i0.05sin100 t2 A 解析：選 A由題圖可知通過負(fù)載的電流最大值為 Im0.05 A，周期 T0.02 s，故電流的函數(shù)表達(dá)式iImsin2Tt0.05sin 100t (A)， D錯誤； 理想變壓器匝數(shù)比等于電壓比， 即 n1n2U1U22

8、1，C 錯誤；輸出電壓 U2110 V，其最大值 U2m 2U2110 2 V，B 錯誤；理想變壓器輸入功率等于輸出功率，即輸入功率 PI2U20.052110 W3.9 W，A 正確 6如圖所示，有一臺交流發(fā)電機(jī) E，通過理想升壓變壓器 T1和理想降壓變壓器 T2向遠(yuǎn)處用戶供電，輸電線的總電阻為 R.T1的輸入電壓和輸入功率分別為 U1和 P1，它的輸出電壓和輸出功率分別為 U2和 P2；T2的輸入電壓和輸入功率分別為 U3和 P3，它的輸出電壓和輸出功率分別為 U4和 P4.設(shè) T1的輸入電壓 U1一定，當(dāng)用戶消耗的電功率變大時，有( ) AU2減小，U4變大 BU2不變，U3不變 CP1

9、變小，P2變小 DP2變大，P3變大 解析：選 D由理想變壓器輸出功率決定輸入功率可得，當(dāng)用戶功率增大時，升壓變壓器的輸入功率必增大，即 P1增大，輸入電壓 U1為定值不變，升壓變壓器的匝數(shù)不變，輸入電壓不變，故輸出電壓 U2不變，由于 P1增大，由 P1U1I1P2U2I2可得，I1增大，P2、I2增大，由閉合電路歐姆定律：U3U2I2R，故 U3減小，降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)不變，所以隨 U3減小，U4減小，A、B 錯誤；由于用戶功率增大，即 P4增大，理想變壓器無功率損耗可得：P3P4，功率 P3也增大，故 C 錯誤，D 正確 7. (2015 漯河期末)如圖所示的電路中，三個燈泡 L1

10、、L2、L3的電阻關(guān)系為 R1R2R3，電感 L 的電阻可忽略，D 為理想二極管電鍵 K 從閉合狀態(tài)突然斷開時，下列判斷正確的是( ) AL1逐漸變暗，L2、L3均先變亮，然后逐漸變暗 BL1逐漸變暗，L2立即熄滅，L3先變亮，然后逐漸變暗 CL2立即熄滅，L1、L3均逐漸變暗 DL1、L2、L3均先變亮，然后逐漸變暗 解析：選 BK 斷開前，I1I2I3，斷開 K 瞬間，L1中電流由 I1逐漸減小，故 L1逐漸變暗由于此時加在二極管上的是反向電壓，故 L2中電流為零，L2立即熄滅而 L3中的電流由 I3突然變成反向 I1(I1I3)，然后逐漸減小到零，L3先變亮后逐漸變暗，B 正確 8(20

11、15 東北三省四市第二次聯(lián)合考試)如圖所示，兩個寬度均為 L 的條形區(qū)域，存在著大小相等、方向相反且均垂直紙面的勻強(qiáng)磁場，以豎直虛線為分界線，其左側(cè)有一個用金屬絲制成的與紙面共面的直角三角形線框 ABC，其底邊 BC 長為 2L，并處于水平現(xiàn)使線框以速度 v 水平勻速穿過勻強(qiáng)磁場區(qū)， 則此過程中， 線框中的電流隨時間變化的圖象正確的是(設(shè)逆時針的電流方向為正方向，取時間 t0Lv作為計時單位)( ) 解析：選 D根據(jù)題意，從 2t0到 3t0的過程中電流大小由 2i0逐漸增大為 3i0，從 3t0到4t0過程中電流大小由 i0逐漸增大為 2i0，且在 4t0時電流大小為 2i0，所以選項 D

12、正確 9(2015 福建畢業(yè)班質(zhì)量檢測)如圖，MN 和 PQ 是電阻不計的平行金屬導(dǎo)軌，其間距為 L，導(dǎo)軌彎曲部分光滑，平直部分粗糙，右端接一個阻值為 R 的定值電阻平直部分導(dǎo)軌左邊區(qū)域有寬度為 d、方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B 的勻強(qiáng)磁場質(zhì)量為 m、電阻也為 R 的金屬棒從高度為 h 處由靜止釋放，到達(dá)磁場右邊界處恰好停止已知金屬棒與平直部分導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為 ，金屬棒與導(dǎo)軌間接觸良好則金屬棒穿過磁場區(qū)域的過程中( ) A流過金屬棒的最大電流為Bd 2gh2R B流過金屬棒的電荷量為BdLR C克服安培力所做的功為 mgh D金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱為12mg(hd) 解析：選 D金屬棒滑

13、下過程中，根據(jù)動能定理有 mgh12mv2m，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有 EBLvm，根據(jù)閉合電路歐姆定律有 IE2R，聯(lián)立得 ImBL 2gh2R，A 錯誤；根據(jù) q2R可知，通過金屬棒的電荷量為BdL2R，B 錯誤；全過程根據(jù)動能定理得 mghWfW安0，故 C 錯誤；由 Wfmgd，金屬棒克服安培力做的功完全轉(zhuǎn)化成電熱，由題意可知金屬棒與電阻 R 上產(chǎn)生的焦耳熱相同，設(shè)金屬棒上產(chǎn)生的焦耳熱為 Q，故 2QW安，聯(lián)立得 Q12mg(hd)，D 正確 10.(2015 南昌一模)如圖所示，在光滑水平面上方，有兩個磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為 B、方向相反的水平勻強(qiáng)磁場，PQ 為兩個磁場的邊界，磁場范圍足

14、夠大一個邊長為 L、質(zhì)量為m、電阻為 R 的正方形金屬線框沿垂直磁場方向，以速度 v 從圖示位置向右運動，當(dāng)線框中心線 AB 運動到與 PQ 重合時，線框的速度為v2，則( ) A此時線框的電功率為4B2L2v2R B此時線框的加速度為4B2L2vmR C此過程通過線框截面的電荷量為BL2R D此過程回路產(chǎn)生的電能為 0.75mv2 解析：選 C在題圖中虛線位置，線框產(chǎn)生的電動勢 EBLv2BLv2BLv，電流 IERBLvR，由牛頓第二定律，線框的加速度 aFm2BILm2B2L2vmR，選項 B 錯誤；線框的電功率 PI2RB2L2v2R，選項 A 錯誤；由法拉第電磁感應(yīng)定律和電流的定義，

15、可得此過程通過線框截面的電荷量 q I tRBL2R，選項 C 正確；由能量守恒定律，可得回路產(chǎn)生的電能W12mv212mv2438mv2，選項 D 錯誤 二、計算題 11.(2015 江西重點中學(xué)聯(lián)盟第二次聯(lián)考)如圖所示，間距為 L 的兩條足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌 MN、PQ 與水平面夾角為 30，導(dǎo)軌的電阻不計，導(dǎo)軌的 N、Q 端連接一阻值為R 的電阻，導(dǎo)軌上有一根質(zhì)量一定、電阻為 r 的導(dǎo)體棒 ab 垂直導(dǎo)軌放置，導(dǎo)體棒上方距離 L以上的范圍存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B、方向與導(dǎo)軌平面垂直向下的勻強(qiáng)磁場現(xiàn)在施加一個平行斜面向上且與棒 ab 重力相等的恒力，使導(dǎo)體棒 ab 從靜止開始沿導(dǎo)軌向

16、上運動，當(dāng)ab 進(jìn)入磁場后，發(fā)現(xiàn) ab 開始勻速運動，求： (1)導(dǎo)體棒的質(zhì)量； (2)若進(jìn)入磁場瞬間，拉力減小為原來的一半，求導(dǎo)體棒能繼續(xù)向上運動的最大位移 解析：(1)導(dǎo)體棒從靜止開始在磁場外勻加速運動，距離為 L，其加速度為 Fmgsin 30ma Fmg 得 a12g 棒進(jìn)入磁場時的速度為 v 2aL gL 由棒在磁場中勻速運動可知 F安12mg F安BILB2L2vRr 得 m2B2L2RrLg. (2)若進(jìn)入磁場瞬間使拉力減半，則 F12mg 則導(dǎo)體棒所受合力為 F安 F安BILB2L2vRrma vxt和 avt代入上式得 B2L2xtRrmvt 即B2L2xRrmv 設(shè)導(dǎo)體棒繼

17、續(xù)向上運動的位移為 x，則有 B2L2xRrmv 將 v gL和 m2B2L2RrLg 代入得 x2L. 答案：(1)2B2L2RrLg (2)2L 12(2015 高考四川卷)如圖所示，金屬導(dǎo)軌 MNC 和 PQD，MN 與 PQ 平行且間距為 L，所在平面與水平面夾角為 ，N、Q 連線與 MN 垂直，M、P 間接有阻值為 R 的電阻；光滑直導(dǎo)軌 NC 和 QD 在同一水平面內(nèi)，與 NQ 的夾角都為銳角 .均勻金屬棒 ab 和 ef 質(zhì)量均為m，長均為 L，ab 棒初始位置在水平導(dǎo)軌上與 NQ 重合；ef 棒垂直放在傾斜導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為 ( 較小)，由導(dǎo)軌上的小立柱 1 和 2

18、 阻擋而靜止空間有方向豎直的勻強(qiáng)磁場(圖中未畫出)兩金屬棒與導(dǎo)軌保持良好接觸，不計所有導(dǎo)軌和 ab 棒的電阻，ef 棒的阻值為 R，最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等，忽略感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場，重力加速度為 g. (1)若磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B，給 ab 棒一個垂直于 NQ，水平向右的速度 v1，在水平導(dǎo)軌上沿運動方向滑行一段距離后停止，ef 棒始終靜止，求此過程 ef 棒上產(chǎn)生的熱量； (2)在(1)問過程中，ab 棒滑行距離為 d，求通過 ab 棒某橫截面的電量； (3)若 ab 棒以垂直于 NQ 的速度 v2在水平導(dǎo)軌上向右勻速運動，并在 NQ 位置時取走小立柱 1 和 2，且運動過程中 ef 棒始終靜止求此狀態(tài)下最強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度及此磁場下ab 棒運動的最大距離 解析：(1)設(shè) ab 棒的初動能為 Ek，ef 棒和電阻 R 在此過程產(chǎn)生的熱量分別為 W 和 W1，有 WW1Ek 且 WW1 由題意有 Ek12mv21 得 W14mv21