新版高考物理優(yōu)選習(xí)題專(zhuān)題綜合訓(xùn)練4.doc

1、專(zhuān)題綜合訓(xùn)練（四）R斷路，則下列說(shuō)法中正確的是（v的超聲波，超聲波經(jīng)反射后 M的測(cè)重臺(tái)置于壓力傳感器上，傳 ,測(cè)量?jī)x記錄的時(shí)間間隔為t0,輸1.如圖所示，開(kāi)關(guān)S閉合，電流表、電壓表均為理想電表，若電阻A.電流表示數(shù)變小B.電壓表示數(shù)變小C.電源內(nèi)電路消耗的功率變大D.R消耗的功率變大2.如圖所示為一種常見(jiàn)的身高體重測(cè)量?jī)x。測(cè)量?jī)x頂部向下發(fā)射波速為 返回，被測(cè)量?jī)x接收，測(cè)量?jī)x記錄發(fā)射和接收的時(shí)間間隔。質(zhì)量為 感器輸出電壓與作用在其上的壓力成正比。當(dāng)測(cè)重臺(tái)沒(méi)有站人時(shí)出電壓為U0,某同學(xué)站上測(cè)重臺(tái)，測(cè)量?jī)x記錄的時(shí)間間隔為t,輸出電壓為U。該同學(xué)的身高和質(zhì)量分別為（）出p（即冷Jf»A.v（

2、to-t）, 一U B.UC.v（t0-t ）, 一（U-U0） D.（U-U）3. 如圖所示，平行板電容器充電后與電源斷開(kāi)，正極板接地，兩極板間有一個(gè)帶負(fù)電的試探電荷固定在P點(diǎn)。靜電計(jì)的金屬球與電容器的負(fù)極板連接，外殼接地。以E表示兩板間白電場(chǎng)強(qiáng)度，6表示p點(diǎn)的電勢(shì)，日表示該試探電荷在 p點(diǎn)的電勢(shì)能，e表示靜電計(jì)指針的偏角。若保持負(fù)極板不動(dòng)，將正極板緩慢向右平移一小段距離 （靜電計(jì)帶電量可忽略不計(jì)）,各物理量變化情況描述正確的是a.e增大，6降低，b減小，e增大 b.e不變，6降低，日增大，e減小 c.e不變，巾升高，日減小，e減小 d.e減小，6升高，日減小，e減小4.如圖所示，八為電解槽

3、 川為電動(dòng)機(jī)，N為電爐子，恒定電壓U=12 V,電解槽內(nèi)阻a=2 ，當(dāng)Si閉合$2、S3斷開(kāi)時(shí),電流表A示數(shù)為6 A;當(dāng)S2閉合,Si、S3斷開(kāi)時(shí)，A示數(shù)為5 A,且電動(dòng)機(jī)輸出功率為35 W;當(dāng)與閉合,Si、險(xiǎn)斷開(kāi)時(shí),A示數(shù)為4 A。求：(1)電爐子的電阻及發(fā)熱功率各多大？(2)電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻是多少？(3)在電解槽工作時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的功率為多少5.汽車(chē)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)車(chē)燈會(huì)瞬時(shí)變暗，如圖所示，在打開(kāi)車(chē)燈的情況下，電動(dòng)機(jī)未啟動(dòng)時(shí)電流表讀數(shù)為10 A,電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)電流表讀數(shù)為58 A,若電源電動(dòng)勢(shì)為12.5 V,內(nèi)阻為0. 05 Q。電流表內(nèi)阻不計(jì)則因電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，車(chē)燈的電功率降低了多少 ？6.如圖

4、所示，在傾角為30。的斜面上固定一光滑金屬導(dǎo)軌CDEFGOH/ CD/FG /DEF=10° , CD=DE=EF=FG=L,一根質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒AB在電機(jī)的牽引下，以恒定的速度Vq沿0助 向從斜面底部開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，滑上導(dǎo)軌并到達(dá)斜面頂端，ABL OH金屬導(dǎo)軌的CD FG段電阻不計(jì)，DEFF 與AB棒材料、橫截面積均相同，單位長(zhǎng)度電阻為r, 0是AB棒的中點(diǎn)，整個(gè)斜面處在垂直斜面向上 磁感應(yīng)弓雖度為 B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。求：(1)導(dǎo)體棒在導(dǎo)軌上滑行時(shí)電路中電流的大小(2)導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)到DF位置時(shí)AB兩端的電壓(3)將導(dǎo)體棒從底端拉到頂端電機(jī)對(duì)外做的功。7.如圖，質(zhì)量為M的足夠長(zhǎng)金屬導(dǎo)軌 abc

5、d放在光滑的絕緣水平面上。一電阻不計(jì) ，質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒PQ放置在導(dǎo)軌上,始終與導(dǎo)軌接觸良好，PQb第成矩形。棒與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)為w ,棒左側(cè)有兩個(gè)固定于水平面的立柱。導(dǎo)軌bc段長(zhǎng)為L(zhǎng),開(kāi)始時(shí)PQ左側(cè)導(dǎo)軌的總電阻為 R右側(cè)導(dǎo)軌單位長(zhǎng)度的電阻為R。以ef為界，其左側(cè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向豎直向上 ，右側(cè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)水平向左，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均 為B在t=0時(shí)，一水平向左的拉力 F垂直作用于導(dǎo)軌的 bc邊上,使導(dǎo)軌由靜止開(kāi)始做勻加速直線(xiàn) 運(yùn)動(dòng),加速度為a。(1)求回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)及感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的表達(dá)式；(2)經(jīng)過(guò)多少時(shí)間拉力 F達(dá)到最大值，拉力F的最大值為多少？(3)某一過(guò)程中回路產(chǎn)生的焦耳熱為Q導(dǎo)軌克服

6、摩擦力做功為 W求導(dǎo)軌動(dòng)能的增加量。8.如圖甲所示，兩根完全相同的光毛t平行導(dǎo)軌固定，每根導(dǎo)軌均由兩段與水平成0=30。的長(zhǎng)直導(dǎo)軌和一段圓弧導(dǎo)軌平滑連接而成，導(dǎo)軌兩端均連接電阻，阻值R=R=2 "導(dǎo)軌間距L=0.6 m。在右側(cè)導(dǎo)軌所在斜面的矩形區(qū)域MMP1F2內(nèi)分布有垂直斜面向上的磁場(chǎng)，磁場(chǎng)上下邊界MP1、MP2的距離d=0. 2 m,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖乙所示。t=0時(shí)刻，在右側(cè)導(dǎo)軌斜面上與 MP1距離s=0. 1 m處，有一根阻值r= 2 Q的金屬棒ab垂直于導(dǎo)軌由靜止釋放，恰好獨(dú)立勻速通過(guò)整個(gè)磁場(chǎng)區(qū) 域，重力加速度g取10 m/s 2,導(dǎo)軌電阻不計(jì)。求：(1) a

7、b在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)白速度大小 v;(2)在11=0. 1 s時(shí)刻和t2=0. 25 s時(shí)刻電阻R的電功率之比(3)電阻R2產(chǎn)生的總熱量 Q總。9.如圖所示，兩根間距為L(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌 MM口 PQ電阻不計(jì)，左端彎曲部分光滑，水平部分導(dǎo)軌與導(dǎo)體 棒間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,水平導(dǎo)軌左端有寬度為 d、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng) I,右端有另一勻強(qiáng)磁場(chǎng)D,其寬度也為d,但方向豎直向下，兩磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為 B,相隔的距離也為d。有兩 根質(zhì)量為m的金屬棒a和b與導(dǎo)軌垂直放置,金屬棒a電阻為R金屬棒b電阻為r,b棒置于磁場(chǎng)n 中點(diǎn)G D處。已知最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。現(xiàn)將a棒從彎曲導(dǎo)軌上某一高處由靜止釋放并沿導(dǎo)軌

8、運(yùn)動(dòng)。(1)當(dāng)a棒在磁場(chǎng)I中運(yùn)動(dòng)時(shí)，若要使b棒在導(dǎo)軌上保持靜止，則a棒剛釋放時(shí)的高度應(yīng)小于某一值 ho,求h0的大?。?2)若將a棒從彎曲導(dǎo)軌上高度為h(h<ho)處由靜止釋放，a棒恰好能運(yùn)動(dòng)到磁場(chǎng) n的左邊界處停止求此過(guò)程中金屬棒 b上產(chǎn)生白電熱 Q;(3)若將a棒仍從彎曲導(dǎo)軌上高度為 h(h<ho)處由靜止釋放，為使a棒通過(guò)磁場(chǎng)I時(shí)恰好無(wú)感應(yīng)電流 可讓磁場(chǎng)n的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間而變化 ，將a棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)I的時(shí)刻記為t=0,此時(shí)磁場(chǎng)n的磁感應(yīng) 強(qiáng)度為Bo,試求出在a棒通過(guò)磁場(chǎng)I的這段時(shí)間里，磁場(chǎng)n的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的關(guān)系式。10.尸X x x x x x/k x如圖所示，頂角0

9、=45°的金屬導(dǎo)軌 MOI©定在水平面內(nèi)，導(dǎo)軌處在方向豎直、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。一根與 ON1直的導(dǎo)體棒在水平外力作用下以恒定速度Vo沿導(dǎo)軌MONO左1t動(dòng)，導(dǎo)體棒的質(zhì)量為m導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒單位長(zhǎng)度的電阻均為r。導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸點(diǎn)的a和b,導(dǎo)體棒在滑動(dòng)過(guò)程中始終保持與導(dǎo)軌良好接觸。t= 0時(shí)，導(dǎo)體棒位于頂角 O處，求：(1) t時(shí)刻流過(guò)導(dǎo)體棒的電流 I的大小和方向。(3) 導(dǎo)體棒在0t 時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱Q。專(zhuān)題綜合訓(xùn)練(四)1 .D解析 電路結(jié)構(gòu)為 R和R串聯(lián)之后再和 R并聯(lián)，電壓表測(cè)量 R兩端電壓，電流表測(cè)量 R和 R3的電流，若R斷路，則外電路電阻增大，總電流減小

10、，根據(jù)閉合電路歐姆定律E=U+Ir可得路端電壓U增大，即R2和R所在支路兩端的電壓增大，而R2和R的電阻不變，所以通過(guò)R2和R的電流增大,即 電流表示數(shù)增大，K兩端電壓 山二展應(yīng)故R兩端電壓增大，即電壓表示數(shù)增大,A、B錯(cuò)誤；總電流減 小，則內(nèi)電路消耗的功率 P=I2r減小,C錯(cuò)誤；由于R恒定，通過(guò)R的電流增大,所以R消耗的電功率 增大,D正確。12 . D解析 當(dāng)測(cè)重臺(tái)沒(méi)有站人時(shí),2 x=vt0；站人時(shí)，2( x-h ) =vt,解得h=Ev(t 0-t );無(wú)人站立時(shí)，U3=kMg;有人時(shí)，U=k(Mg+mg,解得：m=域(U-U0),故 D正確。3 . C解析 將正極板適當(dāng)向右水平移動(dòng)，

11、兩板間的距離減小，根據(jù)電容的決定式 C= 礪可 知，電容C增大，因平行板電容器充電后與電源斷開(kāi)，則電容器的電荷量 Q不變，由C= :得，板間u_ q _料*中電壓U減小，因此夾角e減小，再依據(jù)板間電場(chǎng)強(qiáng)度 E= 7 = 72,可見(jiàn)E不變；P點(diǎn)到正極 板距離減小，且正極接地，由公式U=Ed#,P點(diǎn)的電勢(shì)增加，負(fù)電荷在P點(diǎn)的電勢(shì)能減小，故A、B、D 錯(cuò)誤,C正確。4 .答案(1)2 Q 72 W (2)1 Q (3)16 W解析(1)當(dāng)S閉合,S2、&斷開(kāi)時(shí)，只有電爐子接入電路，因電爐子為純電阻，由歐姆定律可知電U爐子的電阻r=兀=2 Q其發(fā)熱功率 FR=UI1 =12X6 W=72 W(

12、2)當(dāng)險(xiǎn)閉合,S1、&斷開(kāi)時(shí)，電動(dòng)機(jī)為非純電阻，由能量守恒定律得：UI2=/J r/P輸出代入數(shù)據(jù)解得:rM=1 Q(3)當(dāng)與閉合S、&斷開(kāi)時(shí)，電解槽工作，由能量守恒定律得：P化=UI3-h2 rA代入數(shù)據(jù)解得：P化=16 Wo5 .答案 43.2 W解析 電動(dòng)機(jī)不啟動(dòng)時(shí)，燈泡的電壓為電源路端電壓，設(shè)為UL,電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后燈泡電壓仍為路端電壓，設(shè)為U.'由閉合電路歐姆定律得I= J?+-T解得：R=l. 2 Q燈泡消耗功率為 Pl=EI-I 2r= 120 W電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，路端電壓U-'=E-I'r= 9. 6 V比燈泡消耗電功率為 Pl'=. =

13、76.8 W所以燈泡功率降低了A P=(120-76. 8) W=43. 2 W6 .答案(1) 不(2)iBLvo (3)'<mgL+)解析(1)導(dǎo)體棒在導(dǎo)軌上勻速滑行時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=BLv回路總電阻為 R總=3Lr E則感應(yīng)電流為：1= 二聯(lián)立解得：1=AB棒滑到DF處時(shí)，AB兩端的電壓 IBa=U>a+UD+Uf又有：U)a+Uf=BLw 2可得：LDf=.BLvo則有：Ua=U)a+LFd+Uf=BLvo(3)導(dǎo)體棒從底端拉到頂端電機(jī)做的功：W=X Ep+Q+Q增加的重力勢(shì)能 A b=mg2 L+Lcos 30 0 )sin 30 0 = m mgLAB棒在DEF

14、軌道上滑動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的熱量Q=W,此過(guò)程中，電流I不變，故3n 赳再 V3S: LzvaQ=W =一L，TL=g電流不變,電阻不變,所以AB棒在CDE陽(yáng)軌上滑動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的熱量q=I2r總 t=(等卜 3Lr 證+4-75 /B2L2uq 所以：W= F"! mgL+ - i> ISlati7 .答案(1) E=BLat,I=初詞 (2) t= '麗 Fn=Ma+Li mg+2(1+w)B2L2w-闖(3) 事-Ma解析(1)回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) E=BLv導(dǎo)軌做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，故導(dǎo)軌速度v=at則回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的表達(dá)式E=BLat1又 x=_at2回路中總電阻

15、 R總二R42R(短2)=R+aR2回路中感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的表達(dá)式i=.(2)導(dǎo)軌受到外力F,安培力Fa,摩擦力Ff;Fa=BIL=Ff=( mg+F) =' mg+ 瓦西詢(xún)) 由牛頓第二定律 F-FA-Ff=MaB衣口1磊時(shí)外力F取最大值解得 F=Ma+i mg+ 科+1)一JI由數(shù)學(xué)知識(shí)得，當(dāng)7=aRt,即t二口+1)屏12 1 Q.所以 Fn=Ma+Lt mg+ 設(shè)此過(guò)程中導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)距離為s,由動(dòng)能定理，W4 =AEk, W=Ma s摩擦力做功 W=i mgs+(! Wa=(1 mgs+(! Qw向所以s= .帆國(guó)導(dǎo)軌動(dòng)能的增加量 A Ek=MaE8 .答案(1)1 m/s (2

16、)4 ： 1 (3)0.01 J1解析(1)由 mgs- sin 0 =WmV得 v=1 m/s(2)金屬棒從釋放到運(yùn)動(dòng)至 MPi所用的時(shí)間t=苧w?=0.2 sJ* _ Aff在11=0. 1 s時(shí)，金屬棒還沒(méi)進(jìn)入磁場(chǎng)，有E= at - it Ld=0. 6 V此時(shí)，R與金屬棒并聯(lián)后再與R串聯(lián)R 總=3 Q£1U=R=0. 4 V由圖乙可知，t=0.2 s后磁場(chǎng)保持不變，ab經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)的時(shí)間t'=7=0. 2 s故在12=0. 25 s時(shí)ab還在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，電動(dòng)勢(shì) E=BLv=0.6 V此時(shí)R與R2并聯(lián)，R總=3 Q,得R兩端電壓 U'= 0. 2 V屏電功率p=方，

17、故在ti=0.1 s和t2=0.25 s時(shí)刻電阻R的電功率的比值Pi：P2=廳=4 ： 1肛(3)設(shè)金屬棒ab的質(zhì)量為n, ab在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)ab的電流1= *總金屬棒ab受到的安培力Fa=BIL又 mcsin 0 =BIL解得 m=0. 024 kg支在00. 2 s內(nèi)，R2兩端的電壓 U=0.2 V,產(chǎn)生的熱量 Q=/”=0.004 J金屬棒ab最終將在MP2下方的軌道區(qū)域內(nèi)往返運(yùn)動(dòng)，到MP2處的速度為零，由功能關(guān)系可得在1t=0. 2 s后，整個(gè)電路最終產(chǎn)生的熱量Q=mgsin 8+2mV=0. 036 J1由電路關(guān)系可得 R2產(chǎn)生的熱量 Q=kQ=0. 006 J故R2產(chǎn)生的總熱

18、量Q=Q+Q=0. 01 J9.答案(1)-(2)( mgh-(i m#d)三D-： t-b棒不動(dòng)，b就可以靜止不動(dòng)。解析(1)因?yàn)閍棒進(jìn)入磁場(chǎng)I后做減速運(yùn)動(dòng)，所以只要?jiǎng)傔M(jìn)入時(shí)對(duì)a棒：由機(jī)械能守恒得：mgh二針”。*E根據(jù)閉合電路歐姆定律有：1=感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：E=BLv0對(duì) b 棒：B0IL=(1 mg聯(lián)立解得：h0='(2)由全過(guò)程能量守恒與轉(zhuǎn)化規(guī)律：mgh=i mgd+Q總熱量為：Q=( mgh-科 m(2d)2d)r解得金屬棒b上產(chǎn)生的電熱：Q=瓦7(3) a棒通過(guò)磁場(chǎng)I時(shí)恰好無(wú)感應(yīng)電流，說(shuō)明感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律：E= 工在A t W0的前提下，A二0即保持不變 X對(duì)a棒，由機(jī)械能守恒知：mgh=WmVa棒進(jìn)入磁場(chǎng)I后，由牛頓第二定律得 a=g