2020版高考物理一輪復習 單元高考模擬特訓（十）新人教版.doc

單元高考模擬特訓(十)一、選擇題(15題只有一項符合題目要求，68題有多項符合題目要求，每小題6分，共48分)1.美國大眾科學月刊網(wǎng)站報道，美國明尼蘇達大學的研究人員發(fā)現(xiàn)：一種具有獨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，這種合金就會變成強磁性合金，從而使環(huán)繞它的線圈中產(chǎn)生電流，其簡化模型如圖所示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A進行加熱，則()AB中將產(chǎn)生逆時針方向的電流BB中將產(chǎn)生順時針方向的電流CB線圈有收縮的趨勢DB線圈有擴張的趨勢解析：合金材料加熱后，合金材料成為強磁體，通過線圈B的磁通量增大，由于線圈B內(nèi)有兩個方向的磁場，由楞次定律可知線圈只有擴張，才能阻礙磁通量的增加，C錯誤、D正確；由于不知道極性，無法判斷感應電流的方向，A、B錯誤答案：D2.在研究自感現(xiàn)象的實驗中，用兩個完全相同的燈泡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)，關于這個實驗下面說法中正確的是()A閉合開關的瞬間，A、B一起亮，然后A熄滅B閉合開關的瞬間，B比A先亮，然后B逐漸變暗C閉合開關，待電路穩(wěn)定后斷開開關，B逐漸變暗，A閃亮一下然后逐漸變暗D閉合開關，待電路穩(wěn)定后斷開開關，A、B燈中的電流方向均為從左向右解析：閉合開關的瞬間，線圈中產(chǎn)生很大的自感電動勢，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錯誤、B正確；電路穩(wěn)定后斷開開關，線圈相當于電源，對A、B供電，回路中的電流在原來通過A的電流的基礎上逐漸變小，故A逐漸變暗，B閃亮一下然后逐漸變暗，C錯誤；斷開開關后，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，當變阻器R的滑動頭c向左滑動時()Aa環(huán)向左擺，b環(huán)向右擺Ba環(huán)和b環(huán)都不會左擺或右擺C兩環(huán)對懸線的拉力都將增大Da環(huán)和b環(huán)中感應電流的方向相同解析：當變阻器R的滑動頭c向左滑動時，線圈中的電流變大，磁性增強根據(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)心的力不會向左右偏b環(huán)處于勻強磁場中，各部分力平衡，拉力不會增大a環(huán)磁通量增大，由楞次定律知，a環(huán)會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，在均勻磁場中有一由兩段圓弧及其半徑構(gòu)成的導線框CDEF，且C點和F點正好是OD、OE的中點，圓的半徑OE和OD與磁場邊緣重合，磁場方向垂直于圓面(紙面)向里，磁感應強度大小為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)生感應電流現(xiàn)使線框保持圖中所示位置不變，而磁感應強度大小隨時間均勻變化為了產(chǎn)生與線框轉(zhuǎn)過90過程中同樣大小的電流，則磁感應強度隨時間的變化率的大小應為()A.B.C. D.解析：設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90，在線框中產(chǎn)生的感應電流I.線框保持圖中所示位置，磁感應強度大小隨時間線性變化為了產(chǎn)生與線框轉(zhuǎn)動90過程中同樣大小的電流，有I，所以有，故C對，A、B、D錯答案：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強度為B的勻強磁場初始時質(zhì)量為m的桿放置在b、d兩點上，除電阻R外，桿和軌道電阻均不計用水平外力將桿以初速度v0向左拉動，運動過程中保持桿中電流不變，在桿向左運動位移L內(nèi)，下列說法正確的是()A桿向左做勻加速運動B桿向左運動位移L的時間為tC桿向左運動位移L的時間內(nèi)電阻產(chǎn)生的焦耳熱為QD桿向左運動位移L的時間內(nèi)水平外力做的功為Wmv解析：因為電流不變，桿受安培力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錯誤、B正確；桿向左運動位移L的時間內(nèi)電阻產(chǎn)生的焦耳熱為QI2Rt，解得Q，即C錯誤；因電流I不變，所以，故v2v0.桿向左運動位移L的時間內(nèi)水平外力做的功為Wm(2v0)2mvQmv，所以D錯誤答案：B6一個細小金屬圓環(huán)，在范圍足夠大的磁場中豎直下落，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)生的感應電動勢大小為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)法拉第電磁感應定律可得，圓環(huán)產(chǎn)生的感應電動勢大小Ek0v，圓環(huán)的熱功率P，選項A、B正確，C錯誤；圓環(huán)速度穩(wěn)定后，由能量守恒定律知，圓環(huán)減少的重力勢能等于圓環(huán)產(chǎn)生的焦耳熱，則mgvtPt，解得m，選項D錯誤答案：AB7.如圖所示，一沿水平方向的勻強磁場分布在寬度為2L的某矩形區(qū)域內(nèi)(長度足夠大)，該區(qū)域的上下邊界MN、PS是水平的，有一邊長為L的正方形導線框abcd從距離磁場上邊界MN的某高處由靜止釋放下落而穿過該磁場區(qū)域，已知當線框的ab邊到達PS時線框剛好做勻速直線運動以線框的ab邊到達MN時開始計時，以MN上O點為坐標原點，取如圖坐標軸x，并規(guī)定逆時針方向為感應電流的正方向，向上為力的正方向，則下列關于線框中的感應電流i和線框所受到的安培力F與ab邊的位置坐標x的關系中，可能正確的是()解析：線框的ab邊到達PS時線框剛好做勻速直線運動，此時線框所受的安培力與重力大小相等，即Fmg，而線框完全在磁場中運動時做勻加速運動，所以可知線框進入磁場過程，安培力應小于重力，即F<mg，線框只能做加速運動，不能做勻速運動或減速運動線框進入磁場的過程中，隨著速度增大，產(chǎn)生的感應電動勢和感應電流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動感應電流i，所以感應電流i的變化率也應逐漸減小，安培力F的變化率也逐漸減小由楞次定律可知，線框進入磁場和穿出磁場過程，所受的安培力方向都向上，為正方向故A、D正確，B、C錯誤答案：AD8如圖，MN和PQ是電阻不計的平行金屬導軌，其間距為L，導軌彎曲部分光滑，平直部分粗糙，兩部分平滑連接，固定在水平面上，右端接一個阻值為R的定值電阻平直部分導軌左邊區(qū)域有寬度為d、方向豎直向上、磁感應強度大小為B的勻強磁場質(zhì)量為m、電阻也為R的金屬棒從彎曲導軌上高為h處由靜止釋放，到達磁場右邊界處恰好停止已知金屬棒與平直部分導軌間的動摩擦因數(shù)為，金屬棒與導軌始終垂直且接觸良好，則金屬棒穿過磁場區(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：由機械能守恒定律知，金屬棒沿光滑導軌下滑，mghmv2，解得金屬棒到達磁場時速度v，金屬棒以初速度v進入磁場區(qū)域切割磁感線產(chǎn)生的感應電動勢和感應電流最大，產(chǎn)生的最大感應電動勢為EmBL，最大感應電流Im，選項A錯誤；由于金屬棒與平直部分導軌有摩擦，根據(jù)功能關系，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B錯誤；由E，I，qIt，BLd，聯(lián)立解得通過金屬棒的電荷量q，選項C正確；設金屬棒產(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，兩根足夠長的平行光滑金屬導軌固定在水平面內(nèi)，導軌間距為1.0 m，左端連接阻值R4.0 的電阻；勻強磁場的磁感應強度B0.5 T、方向垂直導軌所在平面向下；質(zhì)量m0.2 kg、長度l1.0 m、電阻r1.0 的金屬桿置于導軌上，向右運動并與導軌始終保持垂直且接觸良好t0時對桿施加一平行于導軌方向的外力F，桿運動的vt圖象如圖乙所示其余電阻不計求：(1)從t0開始，金屬桿運動距離為5 m時電阻R兩端的電壓；(2)03.0 s內(nèi)，外力F大小隨時間t變化的關系式解析：(1)根據(jù)vt圖象可知金屬桿做勻減速直線運動的時間t3 s，t0時桿的速度為v06 m/s由運動學公式得其加速度大小a設桿運動了5 m時速度為v1，則vv2as1此時，金屬桿產(chǎn)生的感應電動勢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動，由牛頓第二定律有FBIlma設在t時刻金屬桿的速度為v，桿的電動勢為E，回路電流為I，則有vv0at又EBlvI聯(lián)式解得F大小與時間t的函數(shù)關系式為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軌MN、PQ，導軌間距為d，勻強磁場垂直于導軌所在的平面向里，磁感應強度的大小為B，兩根完全相同的金屬桿1、2間隔一定的距離放在導軌上，且與導軌垂直它們接入電路的電阻均為R，兩桿與導軌接觸良好，導軌電阻不計，金屬桿的摩擦不計桿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，求最初擺放兩桿時的最小距離之比解析：桿2固定時，設桿1恰好滑到桿2處速度為零，初始兩桿距離為x1.對桿1應用動量定理得B1dt10mv0由法拉第電磁感應定律得1由歐姆定律得1聯(lián)立得x1桿2不固定時，兩桿恰好不相碰，設其共同速度為v，由動量守恒定律得mv02mv對桿2應用動量定理得B2dt20mv設兩桿恰不相碰，初始距離為x2.由法拉第電磁感應定律，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，電阻不計且足夠長的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 的導體棒ab垂直放在框架上，整個裝置處于垂直斜面向上的勻強磁場中，磁感應強度大小B2.0 T對棒施加沿斜面向上的恒力F8 N，棒從靜止開始無摩擦地運動，當棒的運動速度達到某值時，框架開始運動棒與框架接觸良好，設框架與斜面間最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等，sin370.6，cos370.8，g取10 m/s2.(1)求框架剛開始運動時流過導體棒的電流I；(2)若已知這一過程導體棒向上位移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)框架開始運動時，有F安m1gsinFf其中F安IlBFf(m1m2)gcos解得I5.6 A(2)設導體棒速度為v，則EBlvI解得v2.8 m/s導體棒沿斜面上升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