2025 高考物理三維設(shè)計(jì)二輪專題跟蹤檢測(cè)第一部分　專題復(fù)習(xí)　整合突破專題四　電路和電磁感應(yīng)

3/32025高考物理三維設(shè)計(jì)二輪專題跟蹤檢測(cè)第一部分專題復(fù)習(xí)整合突破專題四電路和電磁感應(yīng)第10講直流電路和交流電路1.（2024·廣東高考1題）將阻值為50Ω的電阻接在正弦式交流電源上。電阻兩端電壓隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖所示。下列說法正確的是（）A.該交流電的頻率為100HzB.通過電阻電流的峰值為0.2AC.電阻在1秒內(nèi)消耗的電能為1JD.電阻兩端電壓表達(dá)式為u＝102sin100πt（V）2.（2024·安徽合肥三模）圖甲、乙為家庭應(yīng)急式手動(dòng)小型發(fā)電機(jī)的兩個(gè)截面示意圖。推動(dòng)手柄使半徑為r的圓形線圈沿軸線做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，速度隨時(shí)間變化的規(guī)律為v＝v0sinωt，線圈匝數(shù)為n，電阻不計(jì)，所在位置磁感應(yīng)強(qiáng)度大小恒為B，燈泡的額定電壓為U，若燈泡剛好正常發(fā)光，則理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比n1n2等于 A.nπBrv0C.2nπBrv3.（2024·湖北高考5題）在如圖所示電路中接入正弦交流電，燈泡L1的電阻是燈泡L2的2倍。假設(shè)兩個(gè)二極管正向電阻為0、反向電阻無(wú)窮大。閉合開關(guān)S，燈泡L1、L2的電功率之比P1∶P2為（）A.2∶1 B.1∶1 C.1∶2 D.1∶44.（2024·江西九江二模）如圖所示，光敏電阻的阻值隨光照強(qiáng)度的增大而減小，當(dāng)照射光敏電阻的光減弱時(shí)，則（）A.電壓表的示數(shù)減小 B.電流表的示數(shù)減小C.電容器所帶電荷量減小 D.電源輸出功率減小5.（2024·廣東廣州三模）燃油汽車點(diǎn)火系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)如圖所示，主要部分由直流電源E、保護(hù)電容C、電阻R、理想變壓器、火花塞等構(gòu)成，已知直流電源的電動(dòng)勢(shì)為12V，火花塞內(nèi)兩觸點(diǎn)之間要產(chǎn)生30kV電壓，才能產(chǎn)生電弧將油氣點(diǎn)燃，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為1∶100，下列說法正確的是（）A.開關(guān)S閉合時(shí)，電容C將進(jìn)行充電B.開關(guān)S閉合瞬間，變壓器副線圈兩端電壓最高可達(dá)30kVC.開關(guān)S斷開瞬間，若要將油氣點(diǎn)燃，變壓器原線圈至少需產(chǎn)生300V電壓D.開關(guān)S斷開后，電容器將先放電后充電6.（2024·海南?？谝荒＃┤鐖D所示，電阻為R的金屬直角線框abcd放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，a、d兩點(diǎn)連線與磁場(chǎng)垂直，ab、cd長(zhǎng)均為l，bc長(zhǎng)為2l，定值電阻阻值也為R，線框繞ad連線以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。t＝0時(shí)刻線框所在平面與磁場(chǎng)垂直，則（）A.t＝0時(shí)刻穿過線框磁通量的變化率最大B.t＝0時(shí)刻bc邊所受安培力大小為2C.a、d兩點(diǎn)間電壓變化規(guī)律為u＝2Bl2ωsinωtD.線框轉(zhuǎn)一圈過程中外力對(duì)線框做功為27.（2024·江蘇徐州三模）某學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了改變電容器極板間電壓的電路，電壓表可視為理想電表，下列電路中，既安全又能使電容器極板間電壓變化范圍較大的是（）8.（2024·山東泰安三模）遠(yuǎn)距離輸電的示意圖如圖所示，變壓器均為理想變壓器，升壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為n1n2＝3200，降壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為n3n4＝100011，輸電線的總電阻為R＝200Ω。當(dāng)用戶消耗的電功率為110kW時(shí)，入戶電壓U4＝220A.465VB.316.5VC.232.5VD.216.5V9.（2024·天津河北區(qū)二模）圖甲中理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1∶n2＝5∶1，電阻R＝20Ω，L1、L2為規(guī)格相同的兩只小燈泡，S1為單刀雙擲開關(guān)，原線圈接正弦交變電源，輸入電壓u隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示，現(xiàn)將S1接1、S2閉合，此時(shí)L2正常發(fā)光，下列說法正確的是（）A.輸入電壓u的表達(dá)式是u＝202sin50πt（V）B.只斷開S1后，L1、L2均正常發(fā)光C.若S1換接到2后，R消耗的電功率為0.8WD.只斷開S2后，原線圈的輸入功率增大10.（2024·江蘇蘇州模擬）一矩形線圈，面積是0.05m2，共100匝，線圈電阻為1Ω，外接電阻為R＝4Ω，線圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B＝1πT的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，以10πrad/s的角速度繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖所示。若從線圈平面經(jīng)過中性面位置開始計(jì)時(shí)，求（1）線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值；（2）線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式；（3）線圈從開始計(jì)時(shí)經(jīng)120s的過程中，外接電阻R上產(chǎn)生的熱量11.（多選）（2024·河北邯鄲模擬）在如圖所示的電路中，理想變壓器的匝數(shù)比n1∶n2∶n3＝4∶2∶1，定值電阻R1＝4Ω，R2＝R3＝1Ω，滑動(dòng)變阻器R的最大阻值為3Ω。在c、d兩端輸入正弦式交流電，電壓的表達(dá)式為u＝102sin100πt（V）。當(dāng)滑片P從a端滑到b端的過程中，下列說法正確的是（）A.電阻R3的功率一直增大B.電流表示數(shù)的最小值為56C.當(dāng)滑片Р處在a端與b端的中點(diǎn)時(shí)，整個(gè)電路的功率達(dá)到最大D.理想變壓器的最大輸出功率為6.25W第11講電磁感應(yīng)規(guī)律及其應(yīng)用1.（2024·江蘇宿遷一模）一彈簧上端固定，下端懸掛一個(gè)磁鐵，讓磁鐵上下振動(dòng)，若要使磁鐵很快停下，下列鋁框放置方式效果最明顯的是（）2.（多選）（2024·廣東梅州一模）在第70場(chǎng)“南方教研大講堂”羅老師展示的課例中，她用磁力小車做了個(gè)小實(shí)驗(yàn)。磁力小車如圖甲所示，它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可以簡(jiǎn)化為如圖乙所示，其中A、B是具有單向?qū)щ娦缘陌l(fā)光二極管（正向電阻為零，反向電阻為無(wú)窮大），與線圈C構(gòu)成閉合回路。實(shí)驗(yàn)前，磁力小車靜止在水平桌面上（不計(jì)一切阻力）。關(guān)于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，下列說法正確的是（）A.將強(qiáng)磁鐵N極快速靠近小車，二極管A將閃亮B.將強(qiáng)磁鐵S極快速靠近小車，二極管B將閃亮C.將強(qiáng)磁鐵N極快速靠近小車，小車將向右運(yùn)動(dòng)D.將強(qiáng)磁鐵S極快速靠近小車，小車將向左運(yùn)動(dòng)3.（2024·貴州貴陽(yáng)二模）如圖甲所示，一輕質(zhì)彈簧上端固定，下端懸掛一個(gè)體積很小的磁鐵，在小磁鐵正下方桌面上放置一個(gè)閉合銅制線圈。將小磁鐵從初始靜止的位置向下拉到某一位置后放開，小磁鐵將做阻尼振動(dòng)，位移x隨時(shí)間t變化的示意圖如圖乙所示（初始靜止位置為原點(diǎn)，向上為正方向，經(jīng)t0時(shí)間，可認(rèn)為振幅A衰減到0）。不計(jì)空氣阻力，下列說法正確的是（）A.x＞0的那些時(shí)刻線圈對(duì)桌面的壓力小于線圈的重力B.x＝0的那些時(shí)刻線圈中沒有感應(yīng)電流C.更換電阻率更大的線圈，振幅A會(huì)更快地衰減到零D.增加線圈的匝數(shù)，t0會(huì)減小，線圈產(chǎn)生的內(nèi)能不變4.（多選）（2024·廣東茂名一模）如圖（a）所示，底部固定有正方形線框的列車進(jìn)站?？繒r(shí)，以初速度v水平進(jìn)入豎直向上的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的正方形有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，如圖（b）所示，假設(shè)正方形線框邊長(zhǎng)為l，每條邊的電阻相同。磁場(chǎng)的區(qū)域邊長(zhǎng)為d，且l＜d，列車運(yùn)動(dòng)過程中受到的軌道摩擦力和空氣阻力恒定，下列說法正確的是（）A.線框右邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，感應(yīng)電流沿圖（b）逆時(shí)針方向，其兩端的電壓為BlvB.線框右邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，感應(yīng)電流沿圖（b）順時(shí)針方向，其兩端的電壓為34C.線框進(jìn)入磁場(chǎng)過程中，克服安培力做的功等于線框中產(chǎn)生的焦耳熱D.線框離開磁場(chǎng)過程中，克服安培力做的功等于線框減少的動(dòng)能5.（多選）某學(xué)習(xí)小組在探究線圈中感應(yīng)電流的影響因素時(shí)，設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，把一個(gè)閉合圓線圈放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線圈的軸線與磁場(chǎng)方向成30°角，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻變化，則（）A.若僅把線圈的匝數(shù)增大1倍，線圈內(nèi)感應(yīng)電流大小不變B.若僅把線圈的面積增大1倍，線圈內(nèi)感應(yīng)電流大小變?yōu)樵瓉?lái)的2倍C.僅改變線圈軸線與磁場(chǎng)方向的夾角大小，線圈內(nèi)感應(yīng)電流大小可能變?yōu)樵瓉?lái)的2倍D.若僅把線圈的半徑增大1倍，線圈內(nèi)感應(yīng)電流大小變?yōu)樵瓉?lái)的2倍6.一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界是MN，MN左側(cè)無(wú)磁場(chǎng)，右側(cè)是范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，如圖甲所示。現(xiàn)有一個(gè)金屬線框沿ab方向以恒定速度從MN左側(cè)垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，線框中的電流隨時(shí)間變化的I-t圖像如圖乙所示，則可能的線框是（）7.（2024·山東青島三模）如圖所示，先后用一垂直于cd邊的恒定外力以速度v1和v2勻速把一正方形導(dǎo)線框拉出有界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，v2＝2v1，拉出過程中ab邊始終平行于磁場(chǎng)邊界。先后兩次把導(dǎo)線框拉出磁場(chǎng)情況下，下列結(jié)論正確的是（）A.感應(yīng)電流之比I1∶I2＝2∶1B.外力大小之比F1∶F2＝1∶2C.拉力的功率之比P1∶P2＝1∶2D.拉力的沖量大小之比IF1∶IF2＝1∶28.如圖甲所示，光滑水平面上寬度為3L的區(qū)域有方向垂直于水平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，初始時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0，一個(gè)邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，質(zhì)量為m，總電阻為R的單匝正方形金屬框在拉力作用下以速度v0向右勻速進(jìn)入磁場(chǎng)，當(dāng)金屬框完全進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)撤去拉力，線框依然能以速度v0繼續(xù)勻速運(yùn)動(dòng)至磁場(chǎng)右邊界，速度方向始終與磁場(chǎng)邊界垂直。以金屬框cd邊到達(dá)磁場(chǎng)左邊界時(shí)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，磁感應(yīng)強(qiáng)度按如圖乙所示的規(guī)律變化。（1）求金屬框進(jìn)入磁場(chǎng)過程中，通過回路的電荷量q；（2）求金屬框進(jìn)入磁場(chǎng)過程中，拉力對(duì)金屬框所做的功W；（3）cd邊由磁場(chǎng)左邊界運(yùn)動(dòng)到磁場(chǎng)右邊界的過程中，求金屬框產(chǎn)生的焦耳熱Q。9.（多選）（2024·齊魯名校聯(lián)考）如圖甲所示，水平面上固定有足夠長(zhǎng)的平行導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距d＝0.4m，虛線O1O2垂直于導(dǎo)軌，O1O2左側(cè)部分的導(dǎo)軌與電容C＝2mF的平行板電容器AB相連，且由不計(jì)電阻的光滑金屬材料制成，O1O2右側(cè)部分的導(dǎo)軌由粗糙的絕緣材料制成。將一質(zhì)量m＝0.1kg、電阻不計(jì)的金屬棒MN通過水平輕繩繞過光滑定滑輪與質(zhì)量為2m的小物塊相連，O1O2左側(cè)處于方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。t＝0時(shí)刻，將垂直于導(dǎo)軌的金屬棒MN由靜止釋放，金屬棒在輕繩的拉動(dòng)下開始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)金屬棒MN越過虛線O1O2后，作出金屬棒的v-t圖像如圖乙所示。已知重力加速度大小取g＝10m/s2，整個(gè)過程中電容器未被擊穿，則下列分析正確的是（）A.電容器的A極板帶正電B.金屬棒與絕緣材料間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25C.金屬棒的釋放點(diǎn)到虛線O1O2的距離為2mD.勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2.5T素養(yǎng)培優(yōu)6電磁感應(yīng)中動(dòng)力學(xué)、能量和動(dòng)量的綜合1.（多選）（2024·重慶四區(qū)聯(lián)考）如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)的固定平行光滑金屬導(dǎo)軌位于同一水平面內(nèi)，導(dǎo)軌上橫放著兩根相同的導(dǎo)體棒ab、cd，與導(dǎo)軌構(gòu)成矩形回路。導(dǎo)體棒的兩端連接著處于壓縮狀態(tài)的兩根輕質(zhì)彈簧，兩棒的中間用細(xì)線綁住。兩棒電阻均為R，回路上其余部分的電阻不計(jì)。在兩導(dǎo)軌間有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。開始時(shí)，導(dǎo)體棒處于靜止?fàn)顟B(tài)，剪斷細(xì)線后，在導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)過程中（）A.回路中有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)B.兩根導(dǎo)體棒所受安培力的方向相同C.兩根導(dǎo)體棒和彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，機(jī)械能守恒D.兩根導(dǎo)體棒和彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，機(jī)械能不守恒2.（多選）（2024·廣東肇慶二模）如圖所示，空間中存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。有兩根完全相同的金屬棒a和b垂直靜置于足夠長(zhǎng)的水平光滑平行金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)、電阻不計(jì)，金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好，兩根金屬棒的質(zhì)量均為m、長(zhǎng)度均為L(zhǎng)、電阻均為R。將b固定在導(dǎo)軌上，某時(shí)刻給a施加一個(gè)水平向右的恒力F。下列說法正確的是（）A.a棒所受的安培力先增大后減小B.a棒的最大速度為2C.若解除b的固定，則穩(wěn)定后兩棒的速度相等D.若解除b的固定，則穩(wěn)定后兩棒的加速度相等3.（2024·河北高考14題）如圖，邊長(zhǎng)為2L的正方形金屬細(xì)框固定放置在絕緣水平面上，細(xì)框中心O處固定一豎直細(xì)導(dǎo)體軸OO'。間距為L(zhǎng)、與水平面成θ角的平行導(dǎo)軌通過導(dǎo)線分別與細(xì)框及導(dǎo)體軸相連。導(dǎo)軌和細(xì)框分別處在與各自所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B。足夠長(zhǎng)的細(xì)導(dǎo)體棒OA在水平面內(nèi)繞O點(diǎn)以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，水平放置在導(dǎo)軌上的導(dǎo)體棒CD始終靜止。OA棒在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，CD棒在所受安培力達(dá)到最大和最小時(shí)均恰好能靜止。已知CD棒在導(dǎo)軌間的電阻值為R，電路中其余部分的電阻均不計(jì)，CD棒始終與導(dǎo)軌垂直，各部分始終接觸良好，不計(jì)空氣阻力，重力加速度大小為g。（1）求CD棒所受安培力的最大值和最小值。（2）鎖定OA棒，推動(dòng)CD棒下滑，撤去推力瞬間，CD棒的加速度大小為a，所受安培力大小等于（1）問中安培力的最大值，求CD棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)。4.（2024·山東省實(shí)驗(yàn)中學(xué)一模）“途靈底盤”是華為公司新推出的一款智能化多場(chǎng)景的汽車減震系統(tǒng)。電磁減震器是該系統(tǒng)中重要組成部分。小明同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室中模擬電磁減震器的工作原理。在絕緣滑動(dòng)桿上固定4個(gè)完全相同且相互緊靠（忽略線圈間距離）的矩形線圈，使其進(jìn)入右側(cè)由電磁鐵產(chǎn)生的磁場(chǎng)中做減速運(yùn)動(dòng)。右側(cè)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度與電流之間的關(guān)系為B＝kI，其中k＝50T/A且產(chǎn)生的磁場(chǎng)范圍足夠大。已知滑動(dòng)桿及線圈的總質(zhì)量為m＝1.0kg，每個(gè)矩形線圈的匝數(shù)均為n＝10匝，阻值R＝1.0Ω，長(zhǎng)為L(zhǎng)＝20cm，寬為d＝10cm，整個(gè)過程不考慮互感影響，不計(jì)一切摩擦。（1）若電磁鐵中的電流為20mA，求線圈1完全進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度變化量Δv；（2）若電磁鐵中的電流為20mA且第3個(gè)線圈完全進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)恰好減速為零，求線圈中產(chǎn)生的焦耳熱Q。5.（2024·四川雅安檢測(cè)）如圖所示，光滑導(dǎo)體軌道PMN和P'M'N'是兩個(gè)完全一樣的軌道，均由半徑為r的四分之一圓弧軌道和水平軌道組成，圓弧軌道與水平軌道分別在M和M'點(diǎn)相切，兩軌道并列平行放置，MN和M'N'位于同一水平面上，兩軌道之間的距離為L(zhǎng)，P、P'之間有一個(gè)阻值為R的電阻