优化方案2016届高三物理二轮复习 专题四 电磁感应与电路综合检测

1、专题四综合检测专题四综合检测一、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 AB将接线柱 1、2 接入电路时，每一小格表示 0.02 AC将接线柱 1、3 接入电路时，每一小格表示 0.06 AD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 的表盘

2、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 D电源内部产生电热QI2rtIq

3、r，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将变暗BL1将变亮，L2将变暗C电源内阻的发热功率将变小

4、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.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

5、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大值约为 34 VB此时原线圈两端电压的最大值约为 24 VC原线圈两端原来的电压有效值约为

6、 68 VD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 48V，C 错误，D 正确5.用 220 V 的正弦交流电通过理想变

7、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 WB输出电压的最大值是 110 VC变压器原、副线圈匝数比是 12D负载电流的函数表达式i0.05sin100 t2A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n1n2U1U221，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.

8、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，

9、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、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C

10、L2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 B K 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(2015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

11、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 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

12、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Bd2gh2RB流过金属棒的电荷量为BdLRC克服安培力所做的功为mghD金属棒产生的焦耳热为12mg(hd)解析：选 D金属棒滑下过程中，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ImBL2gh2R，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

13、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4B2L2v2RB此时线框的加速度为4B2L2vmRC此过程通过线框截面的电荷量为BL2RD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

14、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，可得此过程通过线框截面的电荷量qItRBL2R，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

15、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 30maFmg得a12g棒进入磁场时的速度为v 2aLgL由棒在磁场中匀速运动可知F安12mgF安BILB2L2vRr得m2B2L2RrLg.(2)若进入磁场瞬间使拉力减半，则F12mg则导体

16、棒所受合力为F安F安BILB2L2vRrmavxt和avt代入上式得B2L2xtRrmvt即B2L2xRrmv设导体棒继续向上运动的位移为x，则有B2L2xRrmv将vgL和m2B2L2RrLg代入得x2L.答案：(1)2B2L2RrLg(2)2L12(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

17、)， 由导轨上的小立柱 1 和 2 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

18、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.(2)设在题设过程中，ab棒滑行时间为t，扫过的导轨间的面积为S，通过S的磁通量为，ab棒产生的电动势为E，ab棒中的电流为I，通过ab棒某横截面的电量为q，则Et且BSIqt又有I2ER由图所示Sd(Ldcot)联立，解得q2Bd（Ldcot）R.(3)ab棒滑行距离为x时，ab棒在导轨间的棒长Lx为LxL2xcot此时，ab棒产生的电动势ExBv2Lx流过ef棒的电流IxExRef棒所受安培力FxBIxL联立，解得FxB2v2LR(L2xcot)由式可得，Fx在x0 和B为最