2012高考物理第一轮测试题精选(7)

第1页共9页2011高考物理热点预测专题8·直流电路和交流电路高考预测本专题内容主要讨论了恒定电流的产生，电源的作用，电路的组成，电流、电压、功率以及能量转化关系，还有闭合电路欧姆定律、串并联电路等等内容，与实际联系紧密，象超导现象及其在生产、科技方面的应用，该知识点与高科技，日常生活的联系较大，贴近生活．符合现代高考的对知识应用和能力的考查，本专题的内容在2010年高考中大约占总分的百分之十五左右，以单独命题占多数，也可以与牛顿运动定律、动量和能量、电磁感应相结合，基本题型是以选择题、实验题或计算题出现。如以选择题出现难度一般不大，若以实验题和计算题出现，则属于较难的题一、选择题（共10小题，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错的或不答的得0分）1.如图1所示，电阻tR是热敏电阻，电阻Ｒ是标准电阻（阻值不随温度变化），现将它们串联在一起，在两端加上恒定的电压Ｕ，在室温下，两电阻的阻值相等，当环境温度改变时，有（）Ａ.温度升高时，tR上电流变小Ｂ.温度降低时，tR上电流变小Ｃ.温度降低时，tR上消耗的电功率变小，温度升高时，tR上消耗的电功率变大Ｄ不论温度升高还是降低，tR上消耗的电功率都变小2.在生产实际中，有些高压直流电路含有自感系数很大的线圈，当电路中的开关Ｓ由闭合到断开时，线圈会产生很高的自感电动势，使开关Ｓ处产生电弧，危及操作人员的人身安全，为了避免电弧的产生，可在线圈出并联一个元件，下列方案可行的是（）3.设长度为l、横截面积为S，单位体积自由电子数为n的均匀导体中电流的流动，在导体两端加上电压U，于是导体中有匀强电场产生，在导体内移动的自由电子(-e)受匀强电场作用而加速.而和做热运动的阳离子碰撞而减速，这样边反复进行边向前移动，可以认为阻碍电子运动的阻力大小与电子移动的平均速度v成正比，其大小可以表示成kv(k是常数)。电场力和碰撞的阻力相平衡时，导体中电子的速率v成为一定值，这时v为（）A．lekUB．lkeUC．kelUD．kUe4.如图2为一电池、电阻R和平行板电容器C组成的串联电路，在增大电容器两极板间距离的过程中()A、电阻R中没有电流B、电容器的电容变小C、电阻R中有从a到b的电流D、电阻R中有从b到a的电流5.在如图3所示电路中，当变阻器风的滑动头P向b端移动时()A．电压表示数变大，电流表示数变小第2页共9页B．电压表示数变小，电流表示数变大C．电压表示数变大，电流表示数变大D．电压表示数变小，电流表示数变小6.如图4所示，ＭＮ和ＰＱ为两光滑且电阻不计的水平金属导轨，Ｎ、Ｑ接理想变压器，理想变压器的输出端接电阻元件Ｒ、电感元件Ｌ、电容元件Ｃ。今在水平金属杆部分加一竖直向上的匀强磁场，则下列说法正确的是（RLCIII、、均为有效值，Ｌ为非纯电感元件）（）Ａ.若ａｂ棒匀速运动，则0RLCIII0、0、Ｂ.若ａｂ棒匀速运动，则0RLCIII=0、=0、Ｃ.若ａｂ棒在某一中心位置两侧做简谐振动，则0RLCIII0、0、Ｄ.若ａｂ棒匀加速运动，则0RLCIII0、0、7.如图5所示，电路中除电阻Ｒ外，其余电阻均不计，足够长的导电轨道水平放置且光滑，导体棒ＭＮ水平放在导轨上，磁场方向如图所示，当开关Ｓ闭合后，下列关于能量转化的描述正确的是（）Ａ.电源输出的能量等于导体棒ＭＮ所获得的动能Ｂ.导体棒ＭＮ从开始到运动稳定，电源输出的能量等于电阻Ｒ所产生的热量C.导体棒ＭＮ运动稳定后，等于不再输出能量Ｄ.导体棒ＭＮ运动稳定后，电源输出的能量等于导体棒ＭＮ的动能和电阻Ｒ产生的热量之和8.如图6所示的电路中，闭合电键Ｓ后，灯ａ和灯ｂ都正常发光，后来由于某种故障使灯ｂ突然变亮，电压表读数增加，由此推断，这故障可能是（）Ａ.ａ灯丝烧断Ｂ.电阻2R断路Ｃ.电阻2R短路Ｄ.电容器被击穿短路9.目前，世界上正在研究一种新型发电机叫磁流体发电机，如图7所示表示出了它的原理：将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量带正电和负电的微粒，而从整体来说呈中性）喷射入磁场，磁场中有两块金属Ａ、Ｂ，这时金属板上就会聚集电荷，产生电压，如果摄入的等离子体的初速度为ｖ，两金属板的板长（沿初速度方向）为Ｌ，板间距离为ｄ，金属板的正对面积为Ｓ，匀强磁场的磁感应强度为Ｂ，方向垂直于离子初速度方向，负载电阻为Ｒ，电离气体充满两板间的空间，当发电机稳定发电时，电流表的示数为Ｉ，那么板间电离气体的电阻率为（）Ａ.()SBdvRdI第3页共9页Ｂ.()SBIvRdIＣ.()SBdvRLIＤ.()SBLvRLI10.如图8所示，甲图中的电容器C原来不带电，除电阻R外，其余部分电阻均不计，光滑且足够长的导轨水平放置，现给导体棒ab水平向右的初速度v，则甲、乙、丙三种情形下ab棒最终的运动状态是()A.三种情形下导体棒ab最终均作匀速运动B.甲、丙中导体棒ab最终将以不同的速度作匀速运动，乙中导体棒ab最终静止C.甲、丙中导体棒ab最终将以相同的速度作匀速运动，乙中导体棒ab最终静止D.三种情形下导体棒ab最终均静止二、填空题（共2小题，把答案填在题中的横线上）11.一正方形线圈在匀强磁场中向右做加速运动，如图9所示，已知正方形的边长为L，磁场范围足够大，磁感应强度为B，某时刻线圈速度为V，则线圈回路中感应电动势为，感应电流为，BC两端的电势差为，AB两端的电势差为。12.某同学采用如图10所示的电路测定电源电动势和内电阻，已知干电池的电动势为1.5Ｖ，内阻约2，电压表（03Ｖ，3ｋ），电流表（00.6Ａ，1.0），滑动变阻器有1R（10，2Ａ）和2R（100，0.1Ａ）各一只。（１）实验中滑动变阻器应选用（填“1R”或“2R”）（２）在图11中用笔画线代替导线连接实验电路。（３）在实验中测得多组电压和电流值，得到如图12所示的Ｕ－Ｉ图像,由图可较准确地求出电源电动势Ｅ＝Ｖ，内阻ｒ＝。第4页共9页三、计算题（共6小题，解答下列各题时，应写出必要的文字说明、表达式和重要步骤。只写最后答案的不得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）13.如图13所示，长为L、电阻3.0r、质量kgm1.0的金属棒CD垂直跨搁在位于水平面上的两条平行光滑金属导轨上，两导轨间距也是L，棒与导轨间接触良好，导轨电阻不计，导轨左端接有R=0.5Ω的电阻，量程为0～3.0A的电流表串接在一条导轨上，量程为0～1.0V的电压表接在电阻R的两端，垂直导轨平面的匀强磁场向下穿过平面．现以向右恒定外力F使金属棒右移，当金属棒以v=2m/s的速度在导轨平面上匀速滑动时，观察到电路中的一个电表正好满偏，而另一个电表未满偏，问：（1）此满偏的电表是什么表？说明理由；（2）拉动金属棒的外力F多大？（3）此时撤去外力F，金属棒将逐渐慢下来，最终停止在导轨上；求从撤去外力到金属棒停止运动的过程中通过电阻R的电量。14.如图14所示，电源电动势Ｅ＝4.5Ｖ，内阻ｒ＝1，滑动变阻器总阻值1R＝12，小灯泡电阻2R＝12不变，3R＝2.5。当滑片Ｐ位于中点，Ｓ闭合时，灯泡恰能正常发光，求：（１）流过小灯泡的电流；（２）Ｓ断开时，小灯泡能否正常发光？如果它正常发光，滑片Ｐ应如何移动？15.如图15所示，光滑的平行导轨P、Q相距l=1m，处在同一水平面中，导轨左端接有如图所示的电路，其中水平放置的平行板电容器C两极板间距离d=10mm，定值电阻R1=R3=8Ω，R2=2Ω，导轨电阻不计，磁感应强度B=0.4T的匀强磁场竖直向下穿过导轨平面，当金属棒ab沿导轨向右匀速运动（开关S断开，金属棒电阻也不计）时，电容器两极板之间质量m=1×10－14kg，带电荷量q=-1×10－15C的粒子恰好静止不动；当S闭合时，粒子以加速度a=7m/s2向下做匀加速运动，取g=10m/s2，求：（1）金属棒ab运动的速度多大？电阻多大？（2）S闭合后，使金属棒ab做匀速运动的外力的功率多大？16.在磁感应强度为B=0.4T的匀强磁场中放一个半径r0=50cm的第5页共9页圆形导轨，上面搁有互相垂直的两根导体棒，一起以角速度ω=103rad/s逆时针匀速转动。圆导轨边缘和两棒中央通过电刷与外电路连接，若每根导体棒的有效电阻为R0=0.8Ω，外接电阻R=3.9Ω，如图16所示，求：（1）每半根导体棒产生的感应电动；（2）当电键S接通和断开时两电表示数（电压表和电流表为理想电表）.17.如图17所示，平行的光滑金属导轨ＥＦ和ＧＨ相距L，处于同一竖直平面内，ＧＥ间解有阻值为Ｒ的电阻，轻质金属杆ａｂ长为２L，近贴导轨数值放置，离ｂ端0.5L处固定有质量为ｍ的小球，整个装置处于磁感应强度为Ｂ并与导轨平面垂直的匀强磁场中，当ａｂ杆由静止开始紧贴导轨绕ｂ端向右倒下至水平位置时，球的速度为ｖ，若导轨足够长，导轨及金属杆电阻不计，求在此过程中：（１）通过电阻Ｒ的电量；（２）Ｒ中通过的最大电流强度.18.如图18所示，磁感应强度B=0.2T的匀强磁场中有一折成30°角的足够长的金属导轨aob，导轨平面垂直于磁场方向。一条长度ml100的直导线MN垂直ob方向放置在轨道上并接触良好。当MN以v=4m/s从导轨O点开始向右平动时，若所有导线单位长度的电阻mr/1.0。求：经过时间st2后：（1）闭合回路的感应电动势的瞬时值?（2）闭合回路中的电流大小和方向?（3）MN两端的电压MNU第6页共9页14.解：（１）当滑片Ｐ位于中点时，此时16R下＝，则ＡＢ两端的电阻ABR211210ABRRRRR下上1下＋＝＋R，则332ABABRRRRR外＝由闭合电路欧姆定律知，1.5EIARr外，3UEIrV外由部分电路欧姆定律知，0.3ABABABUIAR，那么122RIR下AB1下I=0.1A＋R第7页共9页（２）若滑片Ｐ不动，则Ｓ断开时，相当于外电阻增大，由闭合电路欧姆定律EIRr知Ｉ减小，由UEIr外知，外电压必增大，Ｒ２的电压也将增大，故不能正常发光，要想正常发光，必须降低Ｒ２两端的电压，只有降低并联电阻，即Ｐ只有向下移动。15.解：（1）当开关S断开时，金属棒ab沿导轨向右匀速运动，带电粒子恰好静止不动，根据题意得：qdUEqmg电容所以110110101010115314qmgdUUab电容(V)设金属棒ab运动的速度为v，则金属棒产生的电动势为：vvBlvUEab4.014.0)/(5.24.0smUvab（2）S闭合后，粒子以加速度a=7m/s2向下做匀加速运动，由牛顿第二定律得：maqEmg有maqdUmg电容得3.0)(qdagmU电容（V）又22IRUU电容，电源电流为：15.02RUI电容（A）根据vRRRRRvBlREI3102331312得smv/225又因为：(10601.015.04.04BIlFF安外N）所以外力的功率是：135.02251064vFP外（W）16.解：（1）当导体棒在垂直于磁场中的平面内绕一端点匀速转动时，其产生的电动势为：221Bl所以每半根导体棒产生的感应电动为：50105.04.021213220BrE（V）第8页共9页（2）根据题意画出等效电路图如图所示，每个电源的电动势50E（V），内阻4.020Rr当S接通时：电流表的示数：5.121.09.35041rREI（A）电压表的示数：75.489.35.1211RIU（V）当S断开时：电流表的示数：02I；电压表的示数：502EU（V）17.解：（1）ａｂ脱离ＥＦ前，电路中的磁通量的变化为232BsBl平均感应电动势为Et，有232EBlqIttRRR（2）ａｂ脱离ＥＦ时，回路中通过电流最大，即2mabmEBlvIRR，ａｂ脱离ＥＦ后，电路中不在有电