2013届高考物理课下提知复习题5

(时间：45分钟，满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分，每小题只有一个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内)1．磁电式仪表的线圈通常用铝框当骨架，把线圈绕在铝框上，这样做的依据和目的是()①防止涡流而设计的②利用涡流而设计的③起电磁阻尼的作用④起电磁驱动的作用A．①③B．①④C．②③D．②④解析：线圈通电后，在安培力作用下发生转动，铝框随之转动，并切割磁感线产生感应电流，就是涡流，涡流阻碍线圈的转动，使线圈偏转后较快停下来．所以，这样做的目的是利用涡流来起电磁阻尼的作用．答案：C2．如图1所示，L是自感系数很大、电阻很小的线圈，若合上或断开开关S1和S2时，不可能发生的情况是()A．只闭合S1的瞬间，L1灯逐渐亮起来B．再合上S2稳定后，L2灯是暗的图1C．只断开S1的瞬间，L1灯立即熄灭，L2灯亮一下再熄灭D．只断开S1瞬间，L2和L1灯过一会儿才熄灭解析：只闭合S1时，由于线圈自感作用，流过L1灯的电流将逐渐增大，L1灯逐渐亮起来，而L2灯是立即变亮；再合上S2稳定后，由于RL很小，L2灯几乎被短路，故L2灯是暗的．断开S1时，由于S2闭合，电感线圈L与L2构成回路，由于自感的作用，电流将由稳定时L中的值逐渐减小，由IL≫IL2，所以L2灯将闪亮一下再熄灭；而灯L1与电阻R串联后被S2短路，故灯L1立即熄灭．答案：D3．一个由电阻均匀的导线绕制成的闭合线圈放在磁场中，如图2所示，线圈平面与磁场方向成60°角，磁感应强度随时间均匀变化，下列方法可使感应电流增加一倍的是()A．把线圈匝数增加一倍图2B．把线圈面积增加一倍C．把线圈半径增加一倍D．改变线圈与磁场方向的夹角为另一定值解析：设导线的电阻率为ρ，横截面积为S0，线圈的半径为r，则I＝ER＝nΔΦΔtR＝nπr2ΔBΔtsinθρn·2πrS0＝S0r2ρ·ΔBΔt·sinθ可见，将r增加一倍，I增加一倍；改变线圈与磁场方向的夹角，sinθ不能变为原来的2倍(因sinθ最大值为1)；若将线圈的面积增加一倍，半径r增加(2－1)倍，电流增加(2－1)倍；I与线圈匝数无关．综上所述，只有C项正确．答案：C4．如图3所示，平行导轨间距为d，一端跨接一个电阻R，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于平行金属导轨所在平面．一根金属棒与导轨成θ角放置，金属棒与导轨的电阻均不计．当金属棒垂直于棒的方向以恒定的速度v在金属导轨上滑行时，通过电阻R的电流是()A.BdvRB.BdvsinθR图3C.BdvcosθRD.BdvRsinθ解析：导体棒与磁场垂直，速度与磁场垂直且与棒长度方向垂直，由E＝Blv，l＝dsinθ得I＝ER＝BdvRsinθ，D正确．答案：D5．如图4所示，金属棒ab置于水平放置的光滑框架cdef上，棒与框架接触良好，匀强磁场垂直于ab棒斜向下．从某时刻开始磁感应强度均匀减小，同时施加一个水平方向上的外力F使金属棒ab保持静止，则F()图4A．方向向右，且为恒力B．方向向右，且为变力C．方向向左，且为变力D．方向向左，且为恒力解析：因回路磁通量减小，由楞次定律知棒中电流由b到a；由左手定则可判定安培力的方向为右下方，由平衡条件推知外力F方向向左；磁感应强度B均匀减小，由E＝ΔΦΔt＝ΔBΔt·S可得感应电动势恒定，电流不变，F安＝BIl减小，故外力F也应变小，C项正确．答案：C6．如图5甲所示，水平面上的平行导轨MN、PQ上放着两根导体棒ab、cd，两棒中间用绝缘丝线系住．开始，匀强磁场垂直于纸面向里，磁感应强度B随时间t的变化如图5乙所示．I和FT分别表示流过导体棒中的电流和丝线的拉力．则在t0时刻()图5A．I＝0，FT＝0B．I＝0，FT≠0C．I≠0，FT＝0D．I≠0，FT≠0解析：t0时刻，磁场变化，磁通量变化，故I≠0；由于B＝0，故ab、cd所受安培力均为零，丝线的拉力为零．C项正确．答案：C7．如图6所示是测定自感系数很大的线圈L的直流电阻的电路，L两端并联一只电压表，用来测自感线圈的直流电压，在测量完毕后，将电路解体时应先()A．断开S1图6B．断开S2C．拆除电流表D．拆除电阻R解析：当S1、S2均闭合时，电压表与线圈L并联；当S2闭合而S1断开时，电压表与线圈L串联，所以在干路断开前后自感线圈L中电流方向相同而电压表中电流方向相反．只要不断开S2，线圈L与电压表就会组成回路，在断开干路时，L中产生与原来电流同方向的自感电流，使电压表中指针反向转动而可能损坏电压表．正确答案为B.答案：B8．如图7所示，S为启动器，L为镇流器，其中日光灯的接线图正确的是()图7解析：根据日光灯的工作原理，要想使日光灯发光，灯丝需预热放出电子，灯管两端应有瞬时高压，这两个条件缺一不可．当动、静触片分离后，B中灯管和电源断开，B错误；C中的镇流器与灯管断开，无法将瞬时高压加在灯管两端，C错误；D中灯丝左、右端分别被短接，无法预热放出电子，不能使灯管中气体导电，D错误．答案：A9．(2010·江苏高考)一矩形线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直．先保持线框的面积不变，将磁感应强度在1s时间内均匀地增大到原来的两倍．接着保持增大后的磁感应强度不变，在1s时间内，再将线框的面积均匀地减小到原来的一半．先后两个过程中，线框中感应电动势的比值为()A.12B．1C．2D．4解析：根据法拉第电磁感应定律E＝ΔΦΔt＝ΔBSΔt，设初始时刻磁感应强度为B0，线圈面积为S0，则第一种情况下的感应电动势为E1＝ΔBSΔt＝2B0－B0S01＝B0S0；则第二种情况下的感应电动势为E2＝ΔBSΔt＝2B0S0－S0/21＝B0S0，所以两种情况下线圈中的感应电动势相等，比值为1，故选项B正确．答案：B10．(2011·厦门模拟)在图8中的(a)、(b)、(c)中除导体棒ab可动外，其余部分均固定不动，(a)图中的电容器C原来不带电，设导体棒、导轨和直流电源的电阻均可忽略，导体棒和导轨间的摩擦也不计．图中装置均在水平面内，且都处于方向垂直水平面(即纸面)向下的匀强磁场中，导轨足够长，今给导体棒ab一个向右的初速度v0，导体棒的最终运动状态是()图8A．三种情况下，导体棒ab最终都是匀速运动B．图(a)、(c)中导体棒ab最终将以不同的速度做匀速运动；图(b)中导体棒ab最终静止C．图(a)、(c)中导体棒ab最终将以相同的速度做匀速运动D．三种情况下，导体棒ab最终均静止解析：图(a)中，ab棒以v0向右运动的过程中，电容器开始充电，充电时ab棒就减速，ab棒上的感应电动势减小，当ab棒上的感应电动势与电容器两端电压相等时，ab棒上无电流，从而做匀速运动；图(b)中，由于R消耗能量，所以ab棒做减速运动，直至停止；图(c)中，当ab棒向右运动时，产生的感应电动势与原电动势同向，因此作用在ab棒上的安培力使ab棒做减速运动，速度减为零后，在安培力作用下向左加速运动，向左加速过程中，ab棒产生的感应电动势与原电动势反向，当ab棒产生的感应电动势与原电动势大小相等时，ab棒上无电流，从而向左匀速运动，所以B正确．答案：B二、非选择题(本题共2小题，共30分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)11．(15分)如图9所示，不计电阻的U形导轨水平放置，导轨宽l＝0.5m，左端连接阻值为0.4Ω的电阻R.在导轨上垂直于导轨放一电阻为0.1Ω的导体棒MN，并用水平轻绳通过定滑轮吊着质量m＝2.4g的重物，图中L＝0.8m．开始时重物与水平地面接触并处于静止．整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强图9度B0＝0.5T，并且以ΔBΔt＝0.1T/s的速度在增大．不计摩擦阻力，求至少经过多长时间才能将重物吊起？(g取10m/s2)解析：以MN为研究对象，有BIl＝FT；以重物为研究对象，有FT＋FN＝mg.由于B在增大，安培力BIl增大，绳的拉力FT增大，地面的支持力FN减小，当FN＝0时，重物将被吊起．此时BIl＝mg①又B＝B0＋ΔBΔtt＝0.5＋0.1t②E＝LlΔBΔt③I＝ER＋r④将已知数据代入以上四式联立解得t＝1s.答案：1s12．(15分)在如图10所示的电路中，螺线管匝数n＝1500匝，横截面积S＝20cm2.螺线管导线电阻r＝1.0Ω，R1＝4.0Ω，R2＝5.0Ω，C＝30μF.在一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按如图乙所示的规律变化.图10(1)求螺线管中产生的感应电动势；(2)闭合S，电路中的电流稳定后，求电阻R1的电功率；(3)S断开后，求流经R2的电荷量．解析：(1)根据法拉第电磁感应定律E＝nΔΦΔt＝n·SΔBΔt求出E＝1.2V.(2)根据全电路欧姆定律I＝ER1＋R2＋r＝0.12A根据P＝I2R1求出P＝5.76×10－2W.(3)S断开后，流经R2的电荷量即为S闭合时C板上所带的电荷量Q电容器两端的电压U＝IR2＝0.6V流经R2的电荷量Q＝CU＝1.8×10－5C.答案：(1)1.2V(2)5.76×10－2W(3)1.8×10－5C