专题四综合检测

1、专题四综合检测 一、选择题 1(2015 高考北京卷)如图所示，其中电流表 A 的量程为 0.6 A，表盘均匀划分为 30 个小格，每一小格表示 0.02 A；R1的阻值等于电流表内阻的12；R2的阻值等于电流表内阻的 2倍若用电流表 A 的表盘刻度表示流过接线柱 1 的电流值，则下列分析正确的是( ) A将接线柱 1、2 接入电路时，每一小格表示 0.04 A B将接线柱 1、2 接入电路时，每一小格表示 0.02 A C将接线柱 1、3 接入电路时，每一小格表示 0.06 A D将接线柱 1、3 接入电路时，每一小格表示 0.01 A 解析：选 C设电流表 A 的内阻为 RA，用电流表 A

2、 的表盘刻度表示流过接线柱 1 的电流值时，若将接线柱 1、2 接入电路，根据并联电路的特点，(I1IA)R1IARA，解得 I13IA0.06 A，则每一小格表示 0.06 A；若将接线柱 1、3 接入电路，则(I2IA)R1IARA，解得I23IA0.06 A，则每一小格表示 0.06 A选项 C 正确 2(2015 天津河东区二模)如图所示，甲、乙两电路中电源完全相同，外电阻 R1R2，两电路中分别通过相同的电荷量 q 的过程中，下列判断正确的是( ) A电源内部产生电热较多的是甲电路 BR1上产生的电热比 R2上产生的电热少 C电源做功较多的是甲电路 D电源效率较高的是甲电路 解析：选

3、 D电源内部产生电热 QI2rtIqr，由于外电阻 R1R2，甲电路电流较小，电源内部产生电热较少的是甲电路，选项 A 错误外电阻产生电热 QI2RtIqRUq，U1U2，R1上产生的电热比 R2上产生的电热多，选项 B 错误两电路中分别通过相同的电荷量 q 的过程中，两电源做功相等，选项 C 错误电源效率较高的是甲电路，选项 D 正确 3.(2015 河南开封一模)如图所示的电路中，电源电动势为 E，内阻为 R.L1和 L2为相同的灯泡，每个灯泡的电阻和定值电阻阻值均为 R.电压表为理想电表K 为单刀双掷开关，当开关由 1 位置掷到 2 位置时，下列说法中正确的是( ) AL1亮度不变，L2

4、将变暗 BL1将变亮，L2将变暗 C电源内阻的发热功率将变小 D电压表示数将变小 解析：选 D开关掷到位置 1 时，灯泡 L1和 L2并联，并联电阻 R并RRRRR2，电路总电阻 R总RRR25R2，干路电流 IER总2E5R，根据并联电路电流与电阻成反比可得流过灯泡 L1和 L2的电流相等，即 I1I2E5R.开关掷到 2 位置，灯泡 L1与定值电阻 R 串联，然后与灯泡 L2并联，并联电阻为 R并（RR）RRRR2R3，电路总电阻 R总R2R35R3，干路电流 IER总3E5R，根据并联电路电流与电阻成反比可得流过灯泡 L1的电流 I1I13E5R，流过灯泡 L2的电流 I2I232E5R

5、.据此判断，开关由 1 位置掷到 2 位置，流过灯泡L1的电流大小不变，灯泡亮度不变，流过灯泡 L2的电流变大，灯泡变亮，所以选项 A、B错总电流变大，电源内阻的发热功率(PI2R)变大，选项 C 错总电流变大，内电压变大，路端电压变小，电压表示数变小，选项 D 对 4(多选)(2015 高考海南卷)如图，一理想变压器原、副线圈匝数之比为 41，原线圈与一可变电阻串联后，接入一正弦交流电源；副线圈电路中固定电阻的阻值为 R0，负载电阻的阻值 R11R0，V 是理想电压表现将负载电阻的阻值减小为 R5R0，保持变压器输入电流不变，此时电压表的读数为 5.0 V，则( ) A此时原线圈两端电压的最

6、大值约为 34 V B此时原线圈两端电压的最大值约为 24 V C原线圈两端原来的电压有效值约为 68 V D原线圈两端原来的电压有效值约为 48 V 解析： 选 AD 当 R5R0， V 示数为 5.0 V， 所以输出电流 I出5.0 V5R0， UR0I出R01 V，则变压器输出电压为 6 V，由n1n2U1U2得到输入电压的有效值为 24 V，所以原线圈两端电压最大值为 2U134 V，A 正确，B 错误因 I入I出n2n1不变，故输入电流不变时输出电流也不变， 当负载由 R11R0变为 R5R0时， 由 UIR 知副线圈电压由 I(R011R0)降到 I(R05R0)6 V，则副线圈两

7、端原来的电压有效值为 12 V，原线圈两端原来的电压有效值为 48 V，C 错误，D 正确 5.用 220 V 的正弦交流电通过理想变压器对一负载供电，变压器输出电压是 110 V，通过负载的电流图象如图所示，则( ) A变压器输入功率约为 3.9 W B输出电压的最大值是 110 V C变压器原、副线圈匝数比是 12 D负载电流的函数表达式 i0.05sin100 t2 A 解析：选 A由题图可知通过负载的电流最大值为 Im0.05 A，周期 T0.02 s，故电流的函数表达式iImsin2Tt0.05sin 100t (A)， D错误； 理想变压器匝数比等于电压比， 即 n1n2U1U22

8、1，C 错误；输出电压 U2110 V，其最大值 U2m 2U2110 2 V，B 错误；理想变压器输入功率等于输出功率，即输入功率 PI2U20.052110 W3.9 W，A 正确 6如图所示，有一台交流发电机 E，通过理想升压变压器 T1和理想降压变压器 T2向远处用户供电，输电线的总电阻为 R.T1的输入电压和输入功率分别为 U1和 P1，它的输出电压和输出功率分别为 U2和 P2；T2的输入电压和输入功率分别为 U3和 P3，它的输出电压和输出功率分别为 U4和 P4.设 T1的输入电压 U1一定，当用户消耗的电功率变大时，有( ) AU2减小，U4变大 BU2不变，U3不变 CP1

9、变小，P2变小 DP2变大，P3变大 解析：选 D由理想变压器输出功率决定输入功率可得，当用户功率增大时，升压变压器的输入功率必增大，即 P1增大，输入电压 U1为定值不变，升压变压器的匝数不变，输入电压不变，故输出电压 U2不变，由于 P1增大，由 P1U1I1P2U2I2可得，I1增大，P2、I2增大，由闭合电路欧姆定律：U3U2I2R，故 U3减小，降压变压器原、副线圈匝数不变，所以随 U3减小，U4减小，A、B 错误；由于用户功率增大，即 P4增大，理想变压器无功率损耗可得：P3P4，功率 P3也增大，故 C 错误，D 正确 7. (2015 漯河期末)如图所示的电路中，三个灯泡 L1

10、、L2、L3的电阻关系为 R1R2R3，电感 L 的电阻可忽略，D 为理想二极管电键 K 从闭合状态突然断开时，下列判断正确的是( ) AL1逐渐变暗，L2、L3均先变亮，然后逐渐变暗 BL1逐渐变暗，L2立即熄灭，L3先变亮，然后逐渐变暗 CL2立即熄灭，L1、L3均逐渐变暗 DL1、L2、L3均先变亮，然后逐渐变暗 解析：选 BK 断开前，I1I2I3，断开 K 瞬间，L1中电流由 I1逐渐减小，故 L1逐渐变暗由于此时加在二极管上的是反向电压，故 L2中电流为零，L2立即熄灭而 L3中的电流由 I3突然变成反向 I1(I1I3)，然后逐渐减小到零，L3先变亮后逐渐变暗，B 正确 8(20

11、15 东北三省四市第二次联合考试)如图所示，两个宽度均为 L 的条形区域，存在着大小相等、方向相反且均垂直纸面的匀强磁场，以竖直虚线为分界线，其左侧有一个用金属丝制成的与纸面共面的直角三角形线框 ABC，其底边 BC 长为 2L，并处于水平现使线框以速度 v 水平匀速穿过匀强磁场区， 则此过程中， 线框中的电流随时间变化的图象正确的是(设逆时针的电流方向为正方向，取时间 t0Lv作为计时单位)( ) 解析：选 D根据题意，从 2t0到 3t0的过程中电流大小由 2i0逐渐增大为 3i0，从 3t0到4t0过程中电流大小由 i0逐渐增大为 2i0，且在 4t0时电流大小为 2i0，所以选项 D

12、正确 9(2015 福建毕业班质量检测)如图，MN 和 PQ 是电阻不计的平行金属导轨，其间距为 L，导轨弯曲部分光滑，平直部分粗糙，右端接一个阻值为 R 的定值电阻平直部分导轨左边区域有宽度为 d、方向竖直向上、磁感应强度大小为 B 的匀强磁场质量为 m、电阻也为 R 的金属棒从高度为 h 处由静止释放，到达磁场右边界处恰好停止已知金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为 ，金属棒与导轨间接触良好则金属棒穿过磁场区域的过程中( ) A流过金属棒的最大电流为Bd 2gh2R B流过金属棒的电荷量为BdLR C克服安培力所做的功为 mgh D金属棒产生的焦耳热为12mg(hd) 解析：选 D金属棒滑

13、下过程中，根据动能定理有 mgh12mv2m，根据法拉第电磁感应定律有 EBLvm，根据闭合电路欧姆定律有 IE2R，联立得 ImBL 2gh2R，A 错误；根据 q2R可知，通过金属棒的电荷量为BdL2R，B 错误；全过程根据动能定理得 mghWfW安0，故 C 错误；由 Wfmgd，金属棒克服安培力做的功完全转化成电热，由题意可知金属棒与电阻 R 上产生的焦耳热相同，设金属棒上产生的焦耳热为 Q，故 2QW安，联立得 Q12mg(hd)，D 正确 10.(2015 南昌一模)如图所示，在光滑水平面上方，有两个磁感应强度大小均为 B、方向相反的水平匀强磁场，PQ 为两个磁场的边界，磁场范围足

14、够大一个边长为 L、质量为m、电阻为 R 的正方形金属线框沿垂直磁场方向，以速度 v 从图示位置向右运动，当线框中心线 AB 运动到与 PQ 重合时，线框的速度为v2，则( ) A此时线框的电功率为4B2L2v2R B此时线框的加速度为4B2L2vmR C此过程通过线框截面的电荷量为BL2R D此过程回路产生的电能为 0.75mv2 解析：选 C在题图中虚线位置，线框产生的电动势 EBLv2BLv2BLv，电流 IERBLvR，由牛顿第二定律，线框的加速度 aFm2BILm2B2L2vmR，选项 B 错误；线框的电功率 PI2RB2L2v2R，选项 A 错误；由法拉第电磁感应定律和电流的定义，

15、可得此过程通过线框截面的电荷量 q I tRBL2R，选项 C 正确；由能量守恒定律，可得回路产生的电能W12mv212mv2438mv2，选项 D 错误 二、计算题 11.(2015 江西重点中学联盟第二次联考)如图所示，间距为 L 的两条足够长的光滑平行金属导轨 MN、PQ 与水平面夹角为 30，导轨的电阻不计，导轨的 N、Q 端连接一阻值为R 的电阻，导轨上有一根质量一定、电阻为 r 的导体棒 ab 垂直导轨放置，导体棒上方距离 L以上的范围存在着磁感应强度大小为 B、方向与导轨平面垂直向下的匀强磁场现在施加一个平行斜面向上且与棒 ab 重力相等的恒力，使导体棒 ab 从静止开始沿导轨向

16、上运动，当ab 进入磁场后，发现 ab 开始匀速运动，求： (1)导体棒的质量； (2)若进入磁场瞬间，拉力减小为原来的一半，求导体棒能继续向上运动的最大位移 解析：(1)导体棒从静止开始在磁场外匀加速运动，距离为 L，其加速度为 Fmgsin 30ma Fmg 得 a12g 棒进入磁场时的速度为 v 2aL gL 由棒在磁场中匀速运动可知 F安12mg F安BILB2L2vRr 得 m2B2L2RrLg. (2)若进入磁场瞬间使拉力减半，则 F12mg 则导体棒所受合力为 F安 F安BILB2L2vRrma vxt和 avt代入上式得 B2L2xtRrmvt 即B2L2xRrmv 设导体棒继

17、续向上运动的位移为 x，则有 B2L2xRrmv 将 v gL和 m2B2L2RrLg 代入得 x2L. 答案：(1)2B2L2RrLg (2)2L 12(2015 高考四川卷)如图所示，金属导轨 MNC 和 PQD，MN 与 PQ 平行且间距为 L，所在平面与水平面夹角为 ，N、Q 连线与 MN 垂直，M、P 间接有阻值为 R 的电阻；光滑直导轨 NC 和 QD 在同一水平面内，与 NQ 的夹角都为锐角 .均匀金属棒 ab 和 ef 质量均为m，长均为 L，ab 棒初始位置在水平导轨上与 NQ 重合；ef 棒垂直放在倾斜导轨上，与导轨间的动摩擦因数为 ( 较小)，由导轨上的小立柱 1 和 2

18、 阻挡而静止空间有方向竖直的匀强磁场(图中未画出)两金属棒与导轨保持良好接触，不计所有导轨和 ab 棒的电阻，ef 棒的阻值为 R，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，忽略感应电流产生的磁场，重力加速度为 g. (1)若磁感应强度大小为 B，给 ab 棒一个垂直于 NQ，水平向右的速度 v1，在水平导轨上沿运动方向滑行一段距离后停止，ef 棒始终静止，求此过程 ef 棒上产生的热量； (2)在(1)问过程中，ab 棒滑行距离为 d，求通过 ab 棒某横截面的电量； (3)若 ab 棒以垂直于 NQ 的速度 v2在水平导轨上向右匀速运动，并在 NQ 位置时取走小立柱 1 和 2，且运动过程中 ef 棒始终静止求此状态下最强磁场的磁感应强度及此磁场下ab 棒运动的最大距离 解析：(1)设 ab 棒的初动能为 Ek，ef 棒和电阻 R 在此过程产生的热量分别为 W 和 W1，有 WW1Ek 且 WW1 由题意有 Ek12mv21 得 W14mv21