高三物理专题整合高频突破训练：阶段训练4 含解析

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精阶段训练(四)电路和电磁感应（时间:45分钟满分:100分)一、选择题（本题共10小题，每小题6分,共60分.在每小题给出的四个选项中，1～6题只有一个选项符合题目要求,7~10题有多个选项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分，有选错的得0分)1.如图所示,电路中的A、B是两个完全相同的灯泡，L是一个自感系数很大、电阻可忽略的自感线圈,C是电容很大的电容器.在开关S闭合与断开时,A、B灯泡发光情况是(）A.S刚闭合后,A灯亮一下又逐渐变暗，B灯逐渐变亮B.S刚闭合后,B灯亮一下又逐渐变暗，A灯逐渐变亮C.S闭合足够长时间后,A灯泡和B灯泡一样亮D。S闭合足够长时间后再断开，B灯立即熄灭，A灯逐渐熄灭2。如图所示,电源电动势为E，内阻为r。当滑动变阻器的滑片P从左端滑到右端时,理想电压表V1、V2示数变化的绝对值分别为ΔU1和ΔU2,干路电流为I,下列说法正确的是（灯泡电阻不变)(）A。小灯泡L1、L3变暗,L2变亮B.ΔU1与ΔI的比值不变C.ΔU1<ΔU2D。ΔU1=ΔU23。如图甲所示，在匀强磁场中,一矩形金属线圈两次以不同的转速绕与磁感线垂直的轴匀速转动,产生的交流电动势随时间变化的e—t图象分别如图乙中曲线a、b所示，则 （)A.两次t=0时刻穿过线圈的磁通量均为0B。曲线a表示的交流电动势的频率为25HzC。曲线b表示的交流电动势的最大值为15VD.曲线a、b对应的线圈转速之比为3∶24。如图所示，在倾角为θ的光滑斜面上,相距均为d的三条水平虚线l1、l2、l3，它们之间的区域Ⅰ、Ⅱ分别存在垂直斜面向下和垂直斜面向上的匀强磁场,磁感应强度大小均为B.-个质量为m、边长为d、总电阻为R的正方形导线框，从l1上方一定高处由静止开始沿斜面下滑，当ab边刚越过l1进入磁场Ⅰ时，恰好以速度v1做匀速直线运动;当ab边在越过l2运动到l3之前的某个时刻,线框又开始以速度v2做匀速直线运动，重力加速度为g。在线框从释放到穿出磁场的过程中，下列说法正确的是（）A.线框中感应电流的方向不变B。线框ab边从l1运动到l2所用时间大于从l2运动到l3所用时间C。线框以速度v2做匀速直线运动时,发热功率为m2g2D。线框从ab边进入磁场到速度变为v2的过程中,减少的机械能ΔE机与重力做功WG的关系式是ΔE机=15。如图所示,B是一个螺线管，C是与螺线管相连接的金属线圈。在B的正上方用绝缘丝线悬挂一个金属圆环A,A的环面水平且与螺线管的横截面平行。若仅在金属线圈C所处的空间加上与C环面垂直的变化磁场，发现在t1至t2时间段内绝缘丝线的拉力变小,则金属线圈C处所加磁场的磁感应强度随时间变化的B—t图象可能是()6.如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为5∶1，原线圈输入如图乙所示的电压，副线圈接火灾报警系统（报警器未画出），电压表和电流表均为理想电表，R0为定值电阻,R为半导体热敏电阻(其阻值随温度的升高而减小）。下列说法正确的是（）A。图乙中电压的有效值为110VB。电压表的示数为44VC。R处出现火警时，电流表示数减小D。R处出现火警时,电阻R0消耗的电功率增大7.如图所示，理想变压器原线圈a、b两端接正弦交流电压u，u=2202sin100πt(V),原、副线圈的匝数比n1∶n2=10∶1，电压表接在副线圈c、d两端，输电线的等效电阻为R，原来开关S是断开的。当S闭合后(）A。电压表示数为222VB。输电线上损耗的功率增大C.灯泡L的亮度变暗D.电流表示数变小8。如图所示,电源电动势E=3V，小灯泡L标有“2V0。4W”，开关S接1,当变阻器调到R=4Ω时，小灯泡L正常发光;现将开关S接2，小灯泡L和电动机M均正常工作。则(）A。电源内阻为1ΩB。电动机的内阻为4ΩC.电动机正常工作电压为1VD.电源效率约为93。3%9.如图所示,Ⅰ和Ⅱ是一对异名磁极,ab为放在其间的金属棒。ab和cd用导线连成一个闭合回路。当ab棒向左运动时,cd导线受到向下的磁场力。则有（)A.由此可知d点电势高于c点电势B.由此可知Ⅰ是S极C.由此可知Ⅰ是N极D.当cd棒向下运动时,ab导线受到向左的磁场力10。如图所示，在匀强磁场中有一倾斜的平行金属导轨,导轨间距为l，两导轨间连有一电阻R，导轨平面与水平面的夹角为θ，在两虚线间的导轨上涂有薄绝缘涂层。匀强磁场的磁感应强度大小为B,方向与导轨平面垂直。质量为m的导体棒从h高度处由静止释放,在刚要滑到涂层处时恰好匀速运动。导体棒始终与导轨垂直且仅与涂层间有摩擦,动摩擦因数μ=tanθ,其他部分的电阻不计,重力加速度为g,下列说法正确的是()A。导体棒到达涂层前做加速度减小的加速运动B。在涂层区导体棒做减速运动C.导体棒到达底端的速度为mgRD.整个运动过程中产生的焦耳热为mgh-m二、非选择题(本题共2小题，共40分）11.（18分）如图所示,单匝圆形线圈与匀强磁场垂直,匀强磁场的磁感应强度为B,圆形线圈的电阻不计.导体棒a绕圆心O匀速转动,以角速度ω旋转切割磁感线,导体棒的长度为l,电阻为r。定值电阻R1、R2和线圈构成闭合回路,P、Q是两个平行金属板,两板间的距离为d，金属板的长度为L。在金属板的上边缘，有一质量为m且不计重力的带负电粒子竖直向下射入极板间，并从金属板的下边缘离开.带电粒子进入电场的位置到P板的距离为d3,离开电场的位置到Q板的距离为d(1)导体棒a瞬时针转动,还是逆时针转动;(2）定值电阻R2两端的电压；(3)若R1=3r,R2=2r，试求带电粒子的电荷量。12.(22分)如图所示，两平行光滑的金属导轨MN、PQ固定在水平面上,相距为l，处于竖直向下的匀强磁场中,整个磁场由n个宽度皆为x0的条形匀强磁场区域1、2、3、…、n组成，从左向右依次排列，磁感应强度的大小分别为B、2B、3B、4B、…、nB，两导轨左端之间接入电阻R,一质量为m的金属棒ab垂直于MN、PQ放在水平导轨上，与导轨接触良好，不计导轨和金属棒的电阻。(1)对导体棒ab施加水平向右的力，使其从图示位置开始运动并穿过n个磁场区,求导体棒穿越磁场区1的过程中通过电阻的电荷量q.（2）对导体棒ab施加水平向右的力，让它从距离磁场区1左侧x=x0的位置由静止开始做匀加速运动，当ab进入磁场区1时开始做匀速运动。此后在不同的磁场区施加不同的拉力,使棒ab保持匀速运动通过整个磁场区域,求棒ab通过第i区域时水平拉力F和ab穿过整个磁场区域所产生的电热Q。(3)对导体棒ab施加水平向右的恒力F0，让它从磁场区1的左边界开始运动,当向右运动距离12x0时做匀速运动，求棒通过磁场区1所用的时间t阶段训练(四）电路和电磁感应1.A2.B3.D4。C5。D6。D7。BC8.AD9.BD10。AC11。答案（1）导体棒a逆时针转动(2)Bl2ω解析(1)依题意，带电粒子受到的静电力水平向右。带电粒子带负电,所以P板带负电,Q板带正电。由右手定则可知,导体棒a逆时针转动。(2）由法拉第电磁感应定律得电动势大小E0=12Bl2由闭合电路欧姆定律得I=E由欧姆定律可知，定值电阻R2两端的电压UPQ=IR2联立可得UPQ=Bl(3）若R1=3r,R2=2r，UPQ=B带电粒子在极板间做类平抛运动,L=v0td3=at2，a=qUPQmd12。答案（1)Blx（2）2i2B4l4x0mR22(3）B解析（1）电路中产生的感应电动势E=通过电阻的电荷量q=IΔt=ERΔt 导体棒穿过1区过程ΔΦ=Blx0 ③解得q=Blx0R。(2）设进入磁场1时拉力为F1，速度为v,则有F1x0=12mv2 F1—B2l2v解得F1=2B4v=2B2进入第i区时的拉力Fi=(iB)导体棒以后通过每区都以v做匀速运动，则有Q=F1x0+F2x0+F3x0+…+Fnx0 ⑩解得Q=2x02B4l4mR2（12+22（3)设棒匀速运动的速度为v’，则F0=B设棒在前x02距离运动的时间为