2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 單元高考模擬特訓(xùn)（十）新人教版.doc

單元高考模擬特訓(xùn)(十)一、選擇題(15題只有一項(xiàng)符合題目要求，68題有多項(xiàng)符合題目要求，每小題6分，共48分)1.美國大眾科學(xué)月刊網(wǎng)站報(bào)道，美國明尼蘇達(dá)大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)：一種具有獨(dú)特屬性的新型合金能夠?qū)崮苤苯愚D(zhuǎn)化為電能具體而言，只要略微提高溫度，這種合金就會(huì)變成強(qiáng)磁性合金，從而使環(huán)繞它的線圈中產(chǎn)生電流，其簡(jiǎn)化模型如圖所示A為圓柱形合金材料，B為線圈，套在圓柱形合金材料上，線圈的半徑大于合金材料的半徑現(xiàn)對(duì)A進(jìn)行加熱，則()AB中將產(chǎn)生逆時(shí)針方向的電流BB中將產(chǎn)生順時(shí)針方向的電流CB線圈有收縮的趨勢(shì)DB線圈有擴(kuò)張的趨勢(shì)解析：合金材料加熱后，合金材料成為強(qiáng)磁體，通過線圈B的磁通量增大，由于線圈B內(nèi)有兩個(gè)方向的磁場(chǎng)，由楞次定律可知線圈只有擴(kuò)張，才能阻礙磁通量的增加，C錯(cuò)誤、D正確；由于不知道極性，無法判斷感應(yīng)電流的方向，A、B錯(cuò)誤答案：D2.在研究自感現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)中，用兩個(gè)完全相同的燈泡A、B與自感系數(shù)很大的線圈L和定值電阻R組成如圖所示的電路(線圈的直流電阻可忽略，電源的內(nèi)阻不能忽略)，關(guān)于這個(gè)實(shí)驗(yàn)下面說法中正確的是()A閉合開關(guān)的瞬間，A、B一起亮，然后A熄滅B閉合開關(guān)的瞬間，B比A先亮，然后B逐漸變暗C閉合開關(guān)，待電路穩(wěn)定后斷開開關(guān)，B逐漸變暗，A閃亮一下然后逐漸變暗D閉合開關(guān)，待電路穩(wěn)定后斷開開關(guān)，A、B燈中的電流方向均為從左向右解析：閉合開關(guān)的瞬間，線圈中產(chǎn)生很大的自感電動(dòng)勢(shì)，阻礙電流的通過，故B立即亮，A逐漸變亮隨著A中的電流逐漸變大，流過電源的電流也逐漸變大，路端電壓逐漸變小，故B逐漸變暗，A錯(cuò)誤、B正確；電路穩(wěn)定后斷開開關(guān)，線圈相當(dāng)于電源，對(duì)A、B供電，回路中的電流在原來通過A的電流的基礎(chǔ)上逐漸變小，故A逐漸變暗，B閃亮一下然后逐漸變暗，C錯(cuò)誤；斷開開關(guān)后，線圈中的自感電流從左向右，A燈中電流從左向右，B燈中電流從右向左，故D錯(cuò)誤答案：B3.如圖所示，通電螺線管的內(nèi)部中間和外部正上方靜止懸掛著金屬環(huán)a和b，當(dāng)變阻器R的滑動(dòng)頭c向左滑動(dòng)時(shí)()Aa環(huán)向左擺，b環(huán)向右擺Ba環(huán)和b環(huán)都不會(huì)左擺或右擺C兩環(huán)對(duì)懸線的拉力都將增大Da環(huán)和b環(huán)中感應(yīng)電流的方向相同解析：當(dāng)變阻器R的滑動(dòng)頭c向左滑動(dòng)時(shí)，線圈中的電流變大，磁性增強(qiáng)根據(jù)楞次定律，兩線圈都要阻礙磁通量增大由于線圈處在線圈中間位置，磁感線與圓環(huán)面垂直，兩環(huán)受沿半徑指向環(huán)心的力不會(huì)向左右偏b環(huán)處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，各部分力平衡，拉力不會(huì)增大a環(huán)磁通量增大，由楞次定律知，a環(huán)會(huì)受到向上的安培力阻礙其中磁通量變大，因此拉力變小由于a環(huán)和b環(huán)所在螺線管內(nèi)外部的磁感線方向相反因此產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向也相反選B.答案：B42019廈門模擬如圖所示，在均勻磁場(chǎng)中有一由兩段圓弧及其半徑構(gòu)成的導(dǎo)線框CDEF，且C點(diǎn)和F點(diǎn)正好是OD、OE的中點(diǎn)，圓的半徑OE和OD與磁場(chǎng)邊緣重合，磁場(chǎng)方向垂直于圓面(紙面)向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0.使該線框繞過圓心O、垂直于半圓面的軸以角速度勻速轉(zhuǎn)過90，在線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流現(xiàn)使線框保持圖中所示位置不變，而磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間均勻變化為了產(chǎn)生與線框轉(zhuǎn)過90過程中同樣大小的電流，則磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化率的大小應(yīng)為()A.B.C. D.解析：設(shè)OE2r，線框的電阻為R，該線框繞過圓心O、垂直于半圓面的軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)90，在線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流I.線框保持圖中所示位置，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間線性變化為了產(chǎn)生與線框轉(zhuǎn)動(dòng)90過程中同樣大小的電流，有I，所以有，故C對(duì)，A、B、D錯(cuò)答案：C5光滑水平軌道abc、ade在a端很接近但是不相連，bc段與de段平行，尺寸如圖所示軌道之間存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)初始時(shí)質(zhì)量為m的桿放置在b、d兩點(diǎn)上，除電阻R外，桿和軌道電阻均不計(jì)用水平外力將桿以初速度v0向左拉動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中保持桿中電流不變，在桿向左運(yùn)動(dòng)位移L內(nèi)，下列說法正確的是()A桿向左做勻加速運(yùn)動(dòng)B桿向左運(yùn)動(dòng)位移L的時(shí)間為tC桿向左運(yùn)動(dòng)位移L的時(shí)間內(nèi)電阻產(chǎn)生的焦耳熱為QD桿向左運(yùn)動(dòng)位移L的時(shí)間內(nèi)水平外力做的功為Wmv解析：因?yàn)殡娏鞑蛔儯瑮U受安培力F安BIl，l是變化的，所以 EBLv0是一定值，t，而速度是不斷增大的，所以A錯(cuò)誤、B正確；桿向左運(yùn)動(dòng)位移L的時(shí)間內(nèi)電阻產(chǎn)生的焦耳熱為QI2Rt，解得Q，即C錯(cuò)誤；因電流I不變，所以，故v2v0.桿向左運(yùn)動(dòng)位移L的時(shí)間內(nèi)水平外力做的功為Wm(2v0)2mvQmv，所以D錯(cuò)誤答案：B6一個(gè)細(xì)小金屬圓環(huán)，在范圍足夠大的磁場(chǎng)中豎直下落，磁感線的分布情況如圖所示，其中沿圓環(huán)軸線的磁感線方向始終豎直向上開始時(shí)圓環(huán)中的磁通量為0，圓環(huán)中的磁通量隨下落高度y的變化關(guān)系為0(1ky)(k為比例常量，k>0)金屬圓環(huán)在下落過程中，環(huán)面始終保持水平，速度越來越大，最終穩(wěn)定為某一數(shù)值，稱為收尾速度圓環(huán)的收尾速度為v，已知圓環(huán)的電阻為R，忽略空氣阻力，以下結(jié)淪正確的有()A圓環(huán)速度穩(wěn)定后，圓環(huán)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為k0vB圓環(huán)速度穩(wěn)定后，圓環(huán)的熱功率PC圓環(huán)速度穩(wěn)定后，圓環(huán)的熱功率PD圓環(huán)的質(zhì)量m解析：圓環(huán)速度穩(wěn)定后，在很短時(shí)間t內(nèi)，下降的高度yvt，穿過圓環(huán)的磁通量的變化量01k(yy)0(1ky)k0vt，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得，圓環(huán)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小Ek0v，圓環(huán)的熱功率P，選項(xiàng)A、B正確，C錯(cuò)誤；圓環(huán)速度穩(wěn)定后，由能量守恒定律知，圓環(huán)減少的重力勢(shì)能等于圓環(huán)產(chǎn)生的焦耳熱，則mgvtPt，解得m，選項(xiàng)D錯(cuò)誤答案：AB7.如圖所示，一沿水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)分布在寬度為2L的某矩形區(qū)域內(nèi)(長(zhǎng)度足夠大)，該區(qū)域的上下邊界MN、PS是水平的，有一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形導(dǎo)線框abcd從距離磁場(chǎng)上邊界MN的某高處由靜止釋放下落而穿過該磁場(chǎng)區(qū)域，已知當(dāng)線框的ab邊到達(dá)PS時(shí)線框剛好做勻速直線運(yùn)動(dòng)以線框的ab邊到達(dá)MN時(shí)開始計(jì)時(shí)，以MN上O點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，取如圖坐標(biāo)軸x，并規(guī)定逆時(shí)針方向?yàn)楦袘?yīng)電流的正方向，向上為力的正方向，則下列關(guān)于線框中的感應(yīng)電流i和線框所受到的安培力F與ab邊的位置坐標(biāo)x的關(guān)系中，可能正確的是()解析：線框的ab邊到達(dá)PS時(shí)線框剛好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)線框所受的安培力與重力大小相等，即Fmg，而線框完全在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)做勻加速運(yùn)動(dòng)，所以可知線框進(jìn)入磁場(chǎng)過程，安培力應(yīng)小于重力，即F<mg，線框只能做加速運(yùn)動(dòng)，不能做勻速運(yùn)動(dòng)或減速運(yùn)動(dòng)線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中，隨著速度增大，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流i逐漸增大，安培力逐漸增大，線框所受的合力減小，加速度減小，所以線框做加速度減小的變加速運(yùn)動(dòng)感應(yīng)電流i，所以感應(yīng)電流i的變化率也應(yīng)逐漸減小，安培力F的變化率也逐漸減小由楞次定律可知，線框進(jìn)入磁場(chǎng)和穿出磁場(chǎng)過程，所受的安培力方向都向上，為正方向故A、D正確，B、C錯(cuò)誤答案：AD8如圖，MN和PQ是電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌，其間距為L(zhǎng)，導(dǎo)軌彎曲部分光滑，平直部分粗糙，兩部分平滑連接，固定在水平面上，右端接一個(gè)阻值為R的定值電阻平直部分導(dǎo)軌左邊區(qū)域有寬度為d、方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)質(zhì)量為m、電阻也為R的金屬棒從彎曲導(dǎo)軌上高為h處由靜止釋放，到達(dá)磁場(chǎng)右邊界處恰好停止已知金屬棒與平直部分導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，金屬棒與導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好，則金屬棒穿過磁場(chǎng)區(qū)域的過程中(重力加速度為g)A金屬棒中的最大電流為B金屬棒克服安培力做的功為mghC通過金屬棒的電荷量為D金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱為mg(hd)解析：由機(jī)械能守恒定律知，金屬棒沿光滑導(dǎo)軌下滑，mghmv2，解得金屬棒到達(dá)磁場(chǎng)時(shí)速度v，金屬棒以初速度v進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流最大，產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為EmBL，最大感應(yīng)電流Im，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由于金屬棒與平直部分導(dǎo)軌有摩擦，根據(jù)功能關(guān)系，金屬棒克服摩擦力做的功與克服安培力做的功的代數(shù)和等于mgh，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由E，I，qIt，BLd，聯(lián)立解得通過金屬棒的電荷量q，選項(xiàng)C正確；設(shè)金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱為Q，則電阻產(chǎn)生的焦耳熱也為Q，由能量守恒定律有，mgd2Qmgh，解得Qmg(hd)，選項(xiàng)D正確答案：CD二、非選擇題(本題共3小題，共52分)9(16分)如圖甲，兩根足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在水平面內(nèi)，導(dǎo)軌間距為1.0 m，左端連接阻值R4.0 的電阻；勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.5 T、方向垂直導(dǎo)軌所在平面向下；質(zhì)量m0.2 kg、長(zhǎng)度l1.0 m、電阻r1.0 的金屬桿置于導(dǎo)軌上，向右運(yùn)動(dòng)并與導(dǎo)軌始終保持垂直且接觸良好t0時(shí)對(duì)桿施加一平行于導(dǎo)軌方向的外力F，桿運(yùn)動(dòng)的vt圖象如圖乙所示其余電阻不計(jì)求：(1)從t0開始，金屬桿運(yùn)動(dòng)距離為5 m時(shí)電阻R兩端的電壓；(2)03.0 s內(nèi)，外力F大小隨時(shí)間t變化的關(guān)系式解析：(1)根據(jù)vt圖象可知金屬桿做勻減速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t3 s，t0時(shí)桿的速度為v06 m/s由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得其加速度大小a設(shè)桿運(yùn)動(dòng)了5 m時(shí)速度為v1，則vv2as1此時(shí)，金屬桿產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E1Blv1，回路中產(chǎn)生的電流I1電阻R兩端的電壓UI1R聯(lián)立解得U1.6 V(2)由t0時(shí)BIl<ma，可分析判斷出外力F的方向與v0反向金屬桿做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律有FBIlma設(shè)在t時(shí)刻金屬桿的速度為v，桿的電動(dòng)勢(shì)為E，回路電流為I，則有vv0at又EBlvI聯(lián)式解得F大小與時(shí)間t的函數(shù)關(guān)系式為F0.10.1t答案：(1)1.6 V(2)F(0.10.1t) N10(16分)如圖所示，在水平面上有兩條平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ，導(dǎo)軌間距為d，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌所在的平面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，兩根完全相同的金屬桿1、2間隔一定的距離放在導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌垂直它們接入電路的電阻均為R，兩桿與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，金屬桿的摩擦不計(jì)桿1以初速度v0滑向桿2，為使兩桿不相碰，則分別在桿2固定與不固定兩種情況下，求最初擺放兩桿時(shí)的最小距離之比解析：桿2固定時(shí)，設(shè)桿1恰好滑到桿2處速度為零，初始兩桿距離為x1.對(duì)桿1應(yīng)用動(dòng)量定理得B1dt10mv0由法拉第電磁感應(yīng)定律得1由歐姆定律得1聯(lián)立得x1桿2不固定時(shí)，兩桿恰好不相碰，設(shè)其共同速度為v，由動(dòng)量守恒定律得mv02mv對(duì)桿2應(yīng)用動(dòng)量定理得B2dt20mv設(shè)兩桿恰不相碰，初始距離為x2.由法拉第電磁感應(yīng)定律，2由歐姆定律得2聯(lián)立得x2由知2.答案：211(20分)如圖所示，電阻不計(jì)且足夠長(zhǎng)的U形金屬框架放置在傾角37的絕緣斜面上，框架與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.8，框架的質(zhì)量m10.4 kg、寬度l0.5 m質(zhì)量m20.1 kg、電阻R0.5 的導(dǎo)體棒ab垂直放在框架上，整個(gè)裝置處于垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B2.0 T對(duì)棒施加沿斜面向上的恒力F8 N，棒從靜止開始無摩擦地運(yùn)動(dòng)，當(dāng)棒的運(yùn)動(dòng)速度達(dá)到某值時(shí)，框架開始運(yùn)動(dòng)棒與框架接觸良好，設(shè)框架與斜面間最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等，sin370.6，cos370.8，g取10 m/s2.(1)求框架剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)流過導(dǎo)體棒的電流I；(2)若已知這一過程導(dǎo)體棒向上位移x0.5 m，求此過程中回路中產(chǎn)生的熱量Q(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)解析：(1)框架開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，有F安m1gsinFf其中F安IlBFf(m1m2)gcos解得I5.6 A(2)設(shè)導(dǎo)體棒速度為v，則EBlvI解得v2.8 m/s導(dǎo)體棒沿斜面上升x0.5 m過程中，有FxW安m2gxsinm2v2且QW安故QFxm2gxsinm2v23.3 J答案：(1)5.6 A(2)3.3 J