高三物理專題整合高頻突破訓(xùn)練：階段訓(xùn)練4 含解析

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精階段訓(xùn)練(四)電路和電磁感應(yīng)（時間:45分鐘滿分:100分)一、選擇題（本題共10小題，每小題6分,共60分.在每小題給出的四個選項中，1～6題只有一個選項符合題目要求,7~10題有多個選項符合題目要求。全部選對的得6分,選對但不全的得3分，有選錯的得0分)1.如圖所示,電路中的A、B是兩個完全相同的燈泡，L是一個自感系數(shù)很大、電阻可忽略的自感線圈,C是電容很大的電容器.在開關(guān)S閉合與斷開時,A、B燈泡發(fā)光情況是(）A.S剛閉合后,A燈亮一下又逐漸變暗，B燈逐漸變亮B.S剛閉合后,B燈亮一下又逐漸變暗，A燈逐漸變亮C.S閉合足夠長時間后,A燈泡和B燈泡一樣亮D。S閉合足夠長時間后再斷開，B燈立即熄滅，A燈逐漸熄滅2。如圖所示,電源電動勢為E，內(nèi)阻為r。當(dāng)滑動變阻器的滑片P從左端滑到右端時,理想電壓表V1、V2示數(shù)變化的絕對值分別為ΔU1和ΔU2,干路電流為I,下列說法正確的是（燈泡電阻不變)(）A。小燈泡L1、L3變暗,L2變亮B.ΔU1與ΔI的比值不變C.ΔU1<ΔU2D。ΔU1=ΔU23。如圖甲所示，在勻強磁場中,一矩形金屬線圈兩次以不同的轉(zhuǎn)速繞與磁感線垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動,產(chǎn)生的交流電動勢隨時間變化的e—t圖象分別如圖乙中曲線a、b所示，則 （)A.兩次t=0時刻穿過線圈的磁通量均為0B。曲線a表示的交流電動勢的頻率為25HzC。曲線b表示的交流電動勢的最大值為15VD.曲線a、b對應(yīng)的線圈轉(zhuǎn)速之比為3∶24。如圖所示，在傾角為θ的光滑斜面上,相距均為d的三條水平虛線l1、l2、l3，它們之間的區(qū)域Ⅰ、Ⅱ分別存在垂直斜面向下和垂直斜面向上的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小均為B.-個質(zhì)量為m、邊長為d、總電阻為R的正方形導(dǎo)線框，從l1上方一定高處由靜止開始沿斜面下滑，當(dāng)ab邊剛越過l1進(jìn)入磁場Ⅰ時，恰好以速度v1做勻速直線運動;當(dāng)ab邊在越過l2運動到l3之前的某個時刻,線框又開始以速度v2做勻速直線運動，重力加速度為g。在線框從釋放到穿出磁場的過程中，下列說法正確的是（）A.線框中感應(yīng)電流的方向不變B。線框ab邊從l1運動到l2所用時間大于從l2運動到l3所用時間C。線框以速度v2做勻速直線運動時,發(fā)熱功率為m2g2D。線框從ab邊進(jìn)入磁場到速度變?yōu)関2的過程中,減少的機械能ΔE機與重力做功WG的關(guān)系式是ΔE機=15。如圖所示,B是一個螺線管，C是與螺線管相連接的金屬線圈。在B的正上方用絕緣絲線懸掛一個金屬圓環(huán)A,A的環(huán)面水平且與螺線管的橫截面平行。若僅在金屬線圈C所處的空間加上與C環(huán)面垂直的變化磁場，發(fā)現(xiàn)在t1至t2時間段內(nèi)絕緣絲線的拉力變小,則金屬線圈C處所加磁場的磁感應(yīng)強度隨時間變化的B—t圖象可能是()6.如圖甲所示的電路中，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為5∶1，原線圈輸入如圖乙所示的電壓，副線圈接火災(zāi)報警系統(tǒng)（報警器未畫出），電壓表和電流表均為理想電表，R0為定值電阻,R為半導(dǎo)體熱敏電阻(其阻值隨溫度的升高而減?。?。下列說法正確的是（）A。圖乙中電壓的有效值為110VB。電壓表的示數(shù)為44VC。R處出現(xiàn)火警時，電流表示數(shù)減小D。R處出現(xiàn)火警時,電阻R0消耗的電功率增大7.如圖所示，理想變壓器原線圈a、b兩端接正弦交流電壓u，u=2202sin100πt(V),原、副線圈的匝數(shù)比n1∶n2=10∶1，電壓表接在副線圈c、d兩端，輸電線的等效電阻為R，原來開關(guān)S是斷開的。當(dāng)S閉合后(）A。電壓表示數(shù)為222VB。輸電線上損耗的功率增大C.燈泡L的亮度變暗D.電流表示數(shù)變小8。如圖所示,電源電動勢E=3V，小燈泡L標(biāo)有“2V0。4W”，開關(guān)S接1,當(dāng)變阻器調(diào)到R=4Ω時，小燈泡L正常發(fā)光;現(xiàn)將開關(guān)S接2，小燈泡L和電動機M均正常工作。則(）A。電源內(nèi)阻為1ΩB。電動機的內(nèi)阻為4ΩC.電動機正常工作電壓為1VD.電源效率約為93。3%9.如圖所示,Ⅰ和Ⅱ是一對異名磁極,ab為放在其間的金屬棒。ab和cd用導(dǎo)線連成一個閉合回路。當(dāng)ab棒向左運動時,cd導(dǎo)線受到向下的磁場力。則有（)A.由此可知d點電勢高于c點電勢B.由此可知Ⅰ是S極C.由此可知Ⅰ是N極D.當(dāng)cd棒向下運動時,ab導(dǎo)線受到向左的磁場力10。如圖所示，在勻強磁場中有一傾斜的平行金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌間距為l，兩導(dǎo)軌間連有一電阻R，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為θ，在兩虛線間的導(dǎo)軌上涂有薄絕緣涂層。勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小為B,方向與導(dǎo)軌平面垂直。質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒從h高度處由靜止釋放,在剛要滑到涂層處時恰好勻速運動。導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直且僅與涂層間有摩擦,動摩擦因數(shù)μ=tanθ,其他部分的電阻不計,重力加速度為g,下列說法正確的是()A。導(dǎo)體棒到達(dá)涂層前做加速度減小的加速運動B。在涂層區(qū)導(dǎo)體棒做減速運動C.導(dǎo)體棒到達(dá)底端的速度為mgRD.整個運動過程中產(chǎn)生的焦耳熱為mgh-m二、非選擇題(本題共2小題，共40分）11.（18分）如圖所示,單匝圓形線圈與勻強磁場垂直,勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B,圓形線圈的電阻不計.導(dǎo)體棒a繞圓心O勻速轉(zhuǎn)動,以角速度ω旋轉(zhuǎn)切割磁感線,導(dǎo)體棒的長度為l,電阻為r。定值電阻R1、R2和線圈構(gòu)成閉合回路,P、Q是兩個平行金屬板,兩板間的距離為d，金屬板的長度為L。在金屬板的上邊緣，有一質(zhì)量為m且不計重力的帶負(fù)電粒子豎直向下射入極板間，并從金屬板的下邊緣離開.帶電粒子進(jìn)入電場的位置到P板的距離為d3,離開電場的位置到Q板的距離為d(1)導(dǎo)體棒a瞬時針轉(zhuǎn)動,還是逆時針轉(zhuǎn)動;(2）定值電阻R2兩端的電壓；(3)若R1=3r,R2=2r，試求帶電粒子的電荷量。12.(22分)如圖所示，兩平行光滑的金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在水平面上,相距為l，處于豎直向下的勻強磁場中,整個磁場由n個寬度皆為x0的條形勻強磁場區(qū)域1、2、3、…、n組成，從左向右依次排列，磁感應(yīng)強度的大小分別為B、2B、3B、4B、…、nB，兩導(dǎo)軌左端之間接入電阻R,一質(zhì)量為m的金屬棒ab垂直于MN、PQ放在水平導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌接觸良好，不計導(dǎo)軌和金屬棒的電阻。(1)對導(dǎo)體棒ab施加水平向右的力，使其從圖示位置開始運動并穿過n個磁場區(qū),求導(dǎo)體棒穿越磁場區(qū)1的過程中通過電阻的電荷量q.（2）對導(dǎo)體棒ab施加水平向右的力，讓它從距離磁場區(qū)1左側(cè)x=x0的位置由靜止開始做勻加速運動，當(dāng)ab進(jìn)入磁場區(qū)1時開始做勻速運動。此后在不同的磁場區(qū)施加不同的拉力,使棒ab保持勻速運動通過整個磁場區(qū)域,求棒ab通過第i區(qū)域時水平拉力F和ab穿過整個磁場區(qū)域所產(chǎn)生的電熱Q。(3)對導(dǎo)體棒ab施加水平向右的恒力F0，讓它從磁場區(qū)1的左邊界開始運動,當(dāng)向右運動距離12x0時做勻速運動，求棒通過磁場區(qū)1所用的時間t階段訓(xùn)練(四）電路和電磁感應(yīng)1.A2.B3.D4。C5。D6。D7。BC8.AD9.BD10。AC11。答案（1）導(dǎo)體棒a逆時針轉(zhuǎn)動(2)Bl2ω解析(1)依題意，帶電粒子受到的靜電力水平向右。帶電粒子帶負(fù)電,所以P板帶負(fù)電,Q板帶正電。由右手定則可知,導(dǎo)體棒a逆時針轉(zhuǎn)動。(2）由法拉第電磁感應(yīng)定律得電動勢大小E0=12Bl2由閉合電路歐姆定律得I=E由歐姆定律可知，定值電阻R2兩端的電壓UPQ=IR2聯(lián)立可得UPQ=Bl(3）若R1=3r,R2=2r，UPQ=B帶電粒子在極板間做類平拋運動,L=v0td3=at2，a=qUPQmd12。答案（1)Blx（2）2i2B4l4x0mR22(3）B解析（1）電路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E=通過電阻的電荷量q=IΔt=ERΔt 導(dǎo)體棒穿過1區(qū)過程ΔΦ=Blx0 ③解得q=Blx0R。(2）設(shè)進(jìn)入磁場1時拉力為F1，速度為v,則有F1x0=12mv2 F1—B2l2v解得F1=2B4v=2B2進(jìn)入第i區(qū)時的拉力Fi=(iB)導(dǎo)體棒以后通過每區(qū)都以v做勻速運動，則有Q=F1x0+F2x0+F3x0+…+Fnx0 ⑩解得Q=2x02B4l4mR2（12+22（3)設(shè)棒勻速運動的速度為v’，則F0=B設(shè)棒在前x02距離運動的時間為