高考物理一輪復(fù)習(xí)專(zhuān)項(xiàng)訓(xùn)練：電路和圖像

1、.2019年高考物理一輪復(fù)習(xí)專(zhuān)項(xiàng)訓(xùn)練：電路和圖像查字典物理網(wǎng)整理了2019年高考物理一輪復(fù)習(xí)專(zhuān)項(xiàng)訓(xùn)練：電路和圖像，幫助廣闊高中學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)!一、選擇題本大題共10小題,每題7分,共70分。每題至少一個(gè)答案正確,選不全得3分1.2019南京模擬如下圖是兩個(gè)互連的金屬圓環(huán),小金屬環(huán)的電阻是大金屬環(huán)電阻的二分之一,磁場(chǎng)垂直穿過(guò)大金屬環(huán)所在區(qū)域。當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻變化時(shí),在大環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E,那么a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為 A.E B.E C.E D.E2.一環(huán)形線圈放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,設(shè)第1s內(nèi)磁感線垂直線圈平面即垂直于紙面向里,如圖甲所示。假設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖乙所示,那么

2、第3s內(nèi)線圈中感應(yīng)電流的大小與其各處所受安培力的方向是 A.大小恒定,沿順時(shí)針?lè)较蚺c圓相切B.大小恒定,沿著圓半徑指向圓心C.逐漸增加,沿著圓半徑分開(kāi)圓心D.逐漸增加,沿逆時(shí)針?lè)较蚺c圓相切3.2019南寧模擬如圖,一個(gè)邊長(zhǎng)為l的正方形虛線框內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng);一個(gè)邊長(zhǎng)也為l的正方形導(dǎo)線框所在平面與磁場(chǎng)方向垂直;虛線框?qū)蔷€ab與導(dǎo)線框的一條邊垂直,ba的延長(zhǎng)線平分導(dǎo)線框。在t=0時(shí),使導(dǎo)線框從圖示位置開(kāi)場(chǎng)以恒定速度沿ab方向挪動(dòng),直到整個(gè)導(dǎo)線框分開(kāi)磁場(chǎng)區(qū)域。以i表示導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的強(qiáng)度,取逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎?。以下表示i-t關(guān)系的圖示中,可能正確的選項(xiàng)是 4.2019攀枝花模擬如下圖,M

3、N、PQ是間距為L(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌,置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直導(dǎo)軌所在平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,M、P間接有一阻值為R的電阻。一根與導(dǎo)軌接觸良好、有效阻值為的金屬導(dǎo)線ab垂直導(dǎo)軌放置,并在程度外力F的作用下以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng),那么不計(jì)導(dǎo)軌電阻 A.通過(guò)電阻R的電流方向?yàn)镻RMB.a、b兩點(diǎn)間的電壓為BLvC.a端電勢(shì)比b端高D.外力F做的功等于電阻R上發(fā)出的焦耳熱5.如下圖,兩光滑平行金屬導(dǎo)軌間距為L(zhǎng),直導(dǎo)線MN垂直跨在導(dǎo)軌上,且與導(dǎo)軌接觸良好,整個(gè)裝置處在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。電容器的電容為C,除電阻R外,導(dǎo)軌和導(dǎo)線的電阻均不計(jì)?，F(xiàn)給導(dǎo)線MN一初速度,使導(dǎo)線MN向右運(yùn)動(dòng),

4、當(dāng)電路穩(wěn)定后,MN以速度v向右做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí) A.電容器兩端的電壓為零B.電阻兩端的電壓為BLvC.電容器所帶電荷量為CBLvD.為保持MN勻速運(yùn)動(dòng),需對(duì)其施加的拉力大小為6.2019衡水模擬如下圖,等腰三角形內(nèi)分布有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),它的底邊在x軸上且長(zhǎng)為2L,高為L(zhǎng)。紙面內(nèi)一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形導(dǎo)線框沿x軸正方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)穿過(guò)勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,在t=0時(shí)刻恰好位于圖中所示的位置。以順時(shí)針?lè)较驗(yàn)閷?dǎo)線框中電流的正方向,在下面四幅圖中可以正確表示電流位移I-x關(guān)系的是 7.兩根平行的長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌,其電阻不計(jì),導(dǎo)線ab、cd跨在導(dǎo)軌上且與導(dǎo)軌接觸良好,如下圖,ab的電阻大于cd的電阻,當(dāng)cd在外

5、力F1大小的作用下,勻速向右運(yùn)動(dòng)時(shí),ab在外力F2大小的作用下保持靜止,那么在不計(jì)摩擦力的情況下Uab、Ucd是導(dǎo)線與導(dǎo)軌接觸間的電勢(shì)差A(yù).F1F2,UabUcd B.F1Ucd C.F1=F2, D.Uab=Ucd8.2019新課標(biāo)全國(guó)卷如圖,一載流長(zhǎng)直導(dǎo)線和一矩形導(dǎo)線框固定在同一平面內(nèi),線框在長(zhǎng)直導(dǎo)線右側(cè),且其長(zhǎng)邊與長(zhǎng)直導(dǎo)線平行。在t=0到t=t1的時(shí)間間隔內(nèi),直導(dǎo)線中電流i發(fā)生某種變化,而線框中的感應(yīng)電流總是沿順時(shí)針?lè)较?線框受到的安培力的合力先程度向左、后程度向右。設(shè)電流i正方向與圖中箭頭所示方向一樣,那么i隨時(shí)間t變化的圖線可能是 9.2019桂林模擬如下圖,間距為L(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)

6、軌彎成形,底部導(dǎo)軌面程度,傾斜部分與程度面成角,導(dǎo)軌與固定電阻相連,整個(gè)裝置處于豎直向上的大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。導(dǎo)體棒ab和cd均垂直于導(dǎo)軌放置,且與導(dǎo)軌間接觸良好,兩導(dǎo)體棒的電阻皆與阻值為R的固定電阻相等,其余部分電阻不計(jì)。當(dāng)導(dǎo)體棒cd沿底部導(dǎo)軌向右以速度v勻速滑動(dòng)時(shí),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,那么 A.導(dǎo)體棒cd兩端電壓為BLvB.t時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體棒cd橫截面的電荷量為C.cd棒抑制安培力做功的功率為D.導(dǎo)體棒ab所受安培力為mgsin二、計(jì)算題本大題共2小題,共30分。要有必要的文字說(shuō)明和解題步驟,有數(shù)值計(jì)算的要注明單位11.14分勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)

7、度B=0.2T,磁場(chǎng)寬度L=3m,一正方形金屬框邊長(zhǎng)ab=l=1m,每邊電阻r=0.2,金屬框以v=10m/s的速度勻速穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū),其平面始終保持與磁感線方向垂直,如下圖。1畫(huà)出金屬框穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)的過(guò)程中,金屬框內(nèi)感應(yīng)電流的I -t圖線;2畫(huà)出ab兩端電壓的U -t圖線。12.16分如圖甲所示,程度面上的兩光滑金屬導(dǎo)軌平行固定放置,間距d=0.5m,電阻不計(jì),左端通過(guò)導(dǎo)線與阻值R=2的電阻連接,右端通過(guò)導(dǎo)線與阻值RL=4的小燈泡L連接。在CDFE矩形區(qū)域內(nèi)有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng),CE長(zhǎng)l=2m,有一阻值r=2的金屬棒PQ放置在靠近磁場(chǎng)邊界CD處。CDFE區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化規(guī)律如圖乙

8、所示。在t=0至t=4s內(nèi),金屬棒PQ保持靜止,在t=4s時(shí)使金屬棒PQ以某一速度進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域并保持勻速運(yùn)動(dòng)。從t=0開(kāi)場(chǎng)到金屬棒運(yùn)動(dòng)到磁場(chǎng)邊界EF處的整個(gè)過(guò)程中,小燈泡的亮度沒(méi)有發(fā)生變化。求:1通過(guò)小燈泡的電流;2金屬棒PQ在磁場(chǎng)區(qū)域中運(yùn)動(dòng)的速度大小。答案解析1.【解析】選B。大金屬環(huán)相當(dāng)于電源,a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于路端電壓,而小金屬環(huán)電阻占電路總電阻的,故Uab=E,B正確。2.【解析】選B。由題圖乙知,第3 s內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度B逐漸增大,變化率恒定,故感應(yīng)電流的大小恒定。再由楞次定律,線圈各處受安培力的方向都使線圈面積有縮小的趨勢(shì),故沿著圓半徑指向圓心,B項(xiàng)正確?！咀兪絺溥x】2019合肥

9、模擬一個(gè)閉合線圈固定在垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,設(shè)磁場(chǎng)方向向里為磁感應(yīng)強(qiáng)度B的正方向,線圈中的箭頭為電流I的正方向。線圈及線圈中感應(yīng)電流I隨時(shí)間變化的圖線如下圖,那么磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的圖線可能是圖中的 【解析】選C、D。在線圈中感應(yīng)電流的方向是順時(shí)針為正,由其感應(yīng)電流的圖像可知線圈中開(kāi)場(chǎng)的電流是逆時(shí)針?lè)较?感應(yīng)電流的磁場(chǎng)是垂直于紙面向外的,原磁場(chǎng)是向里的正方向,那么原磁場(chǎng)應(yīng)是加強(qiáng)的,在B -t圖像上的圖線斜率為正值,經(jīng)過(guò)T后,感應(yīng)電流反向,說(shuō)明原磁場(chǎng)是正向減弱或負(fù)向增強(qiáng),圖線的斜率為負(fù)值,再過(guò)T,圖線的斜率為正值。所以C、D兩圖正確,A、B錯(cuò)誤。3.【解析】選D。如下圖,線框的ef邊從剛進(jìn)入

10、磁場(chǎng)到恰好完全進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中,感應(yīng)電流均勻增大,感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針;從ef邊的兩個(gè)端點(diǎn)剛好進(jìn)入磁場(chǎng)到剛好出磁場(chǎng)的過(guò)程中,感應(yīng)電流大小恒定,感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針;從ef邊的兩個(gè)端點(diǎn)剛好出磁場(chǎng),到gh邊剛好到達(dá)磁場(chǎng),再到gh邊和ef邊在磁場(chǎng)中的長(zhǎng)度相等的過(guò)程中,感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針,大小均勻減小,且變化率大于上一個(gè)過(guò)程中電流的變化率;從此時(shí)開(kāi)場(chǎng)到gh邊恰好完全出磁場(chǎng)的過(guò)程中感應(yīng)電流大小和方向的變化情況與前面的過(guò)程正好互逆,符合上述規(guī)律的只有選項(xiàng)D。4.【解析】選C。由右手定那么可知通過(guò)金屬導(dǎo)線的電流由b到a,即通過(guò)電阻R的電流方向?yàn)镸RP,A錯(cuò)誤;金屬導(dǎo)線產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為BLv,而a、b兩點(diǎn)間的

11、電壓為等效電路路端電壓,由閉合電路歐姆定律可知,a、b兩點(diǎn)間電壓為BLv,B錯(cuò)誤;金屬導(dǎo)線可等效為電源,在電源內(nèi)部,電流從低電勢(shì)流向高電勢(shì),所以a端電勢(shì)高于b端電勢(shì),C正確;根據(jù)能量守恒定律可知,外力做功等于電阻R和金屬導(dǎo)線產(chǎn)生的焦耳熱之和,D錯(cuò)誤。5.【解析】選C。當(dāng)導(dǎo)線MN勻速向右運(yùn)動(dòng)時(shí),導(dǎo)線MN產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)恒定,穩(wěn)定后,電容器既不充電也不放電,無(wú)電流產(chǎn)生,故電阻兩端沒(méi)有電壓,電容器兩極板間的電壓為U=E=BLv,所帶電荷量Q=CU=CBLv,故A、B錯(cuò),C對(duì);MN勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),因無(wú)電流而不受安培力,故拉力為零,D錯(cuò)。6.【解析】選C。線框勻速穿過(guò)L的過(guò)程中,有效長(zhǎng)度l均勻增加,由E=B

12、lv知,電動(dòng)勢(shì)隨位移均勻變大,x=L處電動(dòng)勢(shì)最大,電流I最大;從x=L至x=1.5L過(guò)程中,框架兩邊都切割磁感線,總電動(dòng)勢(shì)減小,電流減小;從x=1.5L至x=2L,左邊框切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大于右邊框,故電流反向且增大;x=2L至x=3L過(guò)程中,只有左邊框切割磁感線,有效長(zhǎng)度l減小,電流減小。綜上所述,只有C項(xiàng)符合題意。7.【解析】選D。通過(guò)兩導(dǎo)線電流強(qiáng)度一樣,兩導(dǎo)線都處于平衡狀態(tài),那么F1=BIL,F2=BIL,所以F1=F2,A、B錯(cuò)誤;Uab=IRab,這里cd導(dǎo)線相當(dāng)于電源,所以Ucd是路端電壓,Ucd=IRab,即Uab=Ucd,故C錯(cuò)誤,D正確。8.【解題指南】解答此題可按以下

13、思路分析:判斷線框處磁場(chǎng)方向利用楞次定律分析線框中的電流判斷符合線框中的電流方向的選項(xiàng)【解析】選A。分析A圖,如圖甲所示,在0t1時(shí)間內(nèi),直導(dǎo)線中的電流在線框處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里,由楞次定律可知此過(guò)程中線框中的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?由左手定那么可判斷出線框的左邊所受安培力較大,方向向左,線框的右邊所受安培力較小,方向向右,線框所受合力方向向左,如圖乙所示。在t1t1時(shí)間內(nèi),直導(dǎo)線中的電流在線框處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外,由楞次定律可知此過(guò)程中線框中的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?由左手定那么可判斷出線框的左邊所受安培力較大,方向向右,線框的右邊所受安培力較小,方向向左,線框所受合

14、力方向向右,如圖丙所示。應(yīng)選項(xiàng)A正確,B、C、D錯(cuò)誤。9.【解析】選B。導(dǎo)體棒cd勻速運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)E=BLv,由串聯(lián)電路電壓關(guān)系Ucd=E=BLv,那么A錯(cuò)。R總=R并+R=R,I=,Q=It,那么:Q=,那么B正確。cd棒抑制安培力做功的功率Pcd=BILv=,那么C錯(cuò)。對(duì)棒ab:mgsin=F安cos得F安=mgtan,那么D項(xiàng)錯(cuò)。10.【解析】選A、D。因線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨速度的增大而增大,故在線框全部進(jìn)入磁場(chǎng)前,感應(yīng)電流一直增大;線框從磁場(chǎng)中穿出時(shí),感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與感應(yīng)電流仍在增大;完全進(jìn)入磁場(chǎng)、全部處于磁場(chǎng)、完全從磁場(chǎng)中通過(guò)所需的時(shí)間越來(lái)越短,結(jié)合以上特點(diǎn)可知,感應(yīng)電流與時(shí)間

15、的關(guān)系圖像正確的選項(xiàng)是A;因?yàn)閯蚣铀龠^(guò)程中,中間位置的速度大于中間時(shí)刻的速度,且線框完全進(jìn)入磁場(chǎng)、全部處于磁場(chǎng)、完全從磁場(chǎng)中通過(guò)所發(fā)生的位移一樣,故感應(yīng)電流與位移x的關(guān)系圖像正確的選項(xiàng)是D?！究偨Y(jié)提升】圖形、圖像問(wèn)題的三會(huì)圖形、圖像能形象地顯示各物理量之間的函數(shù)關(guān)系,是研究物理問(wèn)題的一把金鑰匙。應(yīng)用圖像法解題應(yīng)做到三會(huì):1會(huì)識(shí)圖:認(rèn)識(shí)圖像,理解圖像的物理意義;2會(huì)作圖:根據(jù)物理現(xiàn)象、物理過(guò)程、物理規(guī)律作出圖像,且能對(duì)圖像進(jìn)展變形或轉(zhuǎn)換;3會(huì)用圖:能用圖像分析實(shí)驗(yàn),用圖像描繪復(fù)雜的物理過(guò)程,用圖像法來(lái)解決物理問(wèn)題。11.【解析】1金屬框進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)時(shí),E1=Blv=2V 1分I1=2.5A, 1分由楞次定律可以判斷,電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?如圖甲中實(shí)線框abcd所示,感應(yīng)電流持續(xù)的時(shí)間t1=0.1s 1分金屬框全部進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)后:E2=0,I2=0,無(wú)電流的時(shí)間t2=0.2s金屬框穿出磁場(chǎng)區(qū)時(shí),E3=Blv=2V,I3=2.5A,電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?如圖甲中虛線框abcd所示,規(guī)定電流方向逆時(shí)針為正,故I -t圖線如圖乙所示。3分2分2金屬框進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)時(shí),ab兩端電壓U1=I1r=0.5V金屬框全部進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)后,ab兩端電壓U2=Blv=2V金屬框穿出磁場(chǎng)區(qū)時(shí),ab兩