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 天津河東區(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，負載電阻的阻值 R11R0，V 是理想電壓表現(xiàn)將負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 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， 當負載由 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載供電，變壓器輸出電壓是 110 V，通過負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負載電流的函數(shù)表達式 i0.05sin100 t2 A 解析：選 A由題圖可知通過負載的電流最大值為 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 E，通過理想升壓變壓器 T1和理想降壓變壓器 T2向遠處用戶供電，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軌，其間距為 L，導軌彎曲部分光滑，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軌左邊區(qū)域有寬度為 d、方向豎直向上、磁感應強度大小為 B 的勻強磁場質(zhì)量為 m、電阻也為 R 的金屬棒從高度為 h 處由靜止釋放，到達磁場右邊界處恰好停止已知金屬棒與平直部分導軌間的動摩擦因數(shù)為 ，金屬棒與導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，有兩個磁感應強度大小均為 B、方向相反的水平勻強磁場，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軌 MN、PQ 與水平面夾角為 30，導軌的電阻不計，導軌的 N、Q 端連接一阻值為R 的電阻，導軌上有一根質(zhì)量一定、電阻為 r 的導體棒 ab 垂直導軌放置，導體棒上方距離 L以上的范圍存在著磁感應強度大小為 B、方向與導軌平面垂直向下的勻強磁場現(xiàn)在施加一個平行斜面向上且與棒 ab 重力相等的恒力，使導體棒 ab 從靜止開始沿導軌向

16、上運動，當ab 進入磁場后，發(fā)現(xiàn) ab 開始勻速運動，求： (1)導體棒的質(zhì)量； (2)若進入磁場瞬間，拉力減小為原來的一半，求導體棒能繼續(xù)向上運動的最大位移 解析：(1)導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)若進入磁場瞬間使拉力減半，則 F12mg 則導體棒所受合力為 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軌上與 NQ 重合；ef 棒垂直放在傾斜導軌上，與導軌間的動摩擦因數(shù)為 ( 較小)，由導軌上的小立柱 1 和 2

18、 阻擋而靜止空間有方向豎直的勻強磁場(圖中未畫出)兩金屬棒與導軌保持良好接觸，不計所有導軌和 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，忽略感應電流產(chǎn)生的磁場，重力加速度為 g. (1)若磁感應強度大小為 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)下最強磁場的磁感應強度及此磁場下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