高考物理每周一练2.doc

【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流高考物理每周一练2.精品文档.物理周练21. 如图所示装置是研究电磁感应现象中感应电流的方向与引起感应电流的磁场变化关系的实验示意图，磁铁的上端是N极。已知电流从 “+”接线柱流入电流表时，电流表指针向右偏转，电流从 “”接线柱流入电流表时，电流表指针向左偏转。当磁铁从线圈中竖直向下拨出时，电流表指针向        偏转（填“左”或“右”）。2. 图中电源电动势为，内阻可忽略不计；电流表具有一定的内阻，电压表的内阻不是无限大，为单刀双掷开关，为待测电阻。当向电压表一侧闭合时，电压表读数为U1,电流表读数为I1；当向一侧闭合时，电流表读数为I2。（1）根据已知条件与测量数据，可以得出待测电阻_。（2）根据图所给出的电路，在图的各器件实物图之间画出连接的导线。4.    (1)甲同学要把一个量程为200A的直流电流计G，改装成量范围是04V的直流电压表。       她按图1所示电路、用半偏法测定电流计G的内电阻rg，其中电阻R0约为1k。为使rg的测量值尽量准确，在以下器材中，电源E应选用        ，电阻器R1应选用     ，电阻器R2应选用         （选填器材前的字母）。       A.电源（电动势1.5V）                     B.电源（电动势6V）       C.电阻箱(0999.9)                        D.滑动变阻器(0500)       E.电位器（一种可变电阻，与滑动变阻器相当）(05.1k)       F.电位器（051k）       该同学在开关断开情况下，检查电路连接无误后，将R2的阻值调至最大。后续的实验操作步骤依次是：          ,          ,          ,          ,最后记录R1的阻值并整理好器材。（请按合理的实验顺序，选填下列步骤前的字母）       A.闭合S1       B.闭合S2       C.调节R2的阻值，使电流计指针偏转到满刻度       D.调节R2的阻值，使电流计指针偏转到满刻度的一半       E.调节R1的阻值，使电流计指针偏转到满刻度的一半       F.调节R1的阻值，使电流计指针偏转到满刻度       如果所得的R1的阻值为300.0，则图1中被测电流计G的内阻r的测量值为     ，该测量值       实际值（选填“略大于”、“略小于”或“等于”）。       给电流计G         联（选填“串”或“并”）一个阻值为        k的电阻，就可以将该电流计G改装为量程4V的电压表。        (2)乙同学要将另一个电流计G改装成直流电压表，但他仅借到一块标准电压表v0、一个电池组E、一个滑动变阻器R和几个待用的阻值准确的定值电阻。       该同学从上述具体条件出发，先将待改装的表G直接与一个定值电阻R相连接，组成一个电压表；然后用标准电压表v0校准。请你画完图2方框中的校准电路图。       实验中，当定值电阻R选用17.0k时，高整滑动变阻器R的阻值，电压表v0的示数是4.0V时，表G的指针恰好指到满量程的五分之二；当R选用7.0k时，调整R的阻值，电压表v0的示数是2.0V，表G的指针又指到满量程的五分之二。       由此可以判定，表G的内阻rg是            k，满偏电流Ig是           mA。若要将表G改装为量程是15V的电压表，应配备一个       k的电阻。4. 如图，在水平的桌面上有一木板长0.5m，一端与桌边对齐，板的上表面与铁块的摩擦因数0.5，桌面与木板下表面的摩擦因数0.25，桌面和铁块的摩擦因数0.25，木板的质量1kg，在木板的中央放一小铁块，质量0.25kg，用水平力F拉木板。求（1）拉力至少多大，铁块会与木板发生相对运动？（2）拉力至少是多大，铁块不会从桌上落下。5. 如图所示，以两虚线为边界，中间存在平行纸面且与边界垂直的水平电场，宽度为，两侧为相同的匀强磁场，方向垂直纸面向里。一质量为、带电量、重力不计的带电粒子，以初速度垂直边界射入磁场做匀速圆周运动，后进入电场做匀加速运动，然后第二次进入磁场中运动，此后粒子在电场和磁场中交替运动。已知粒子第二次在磁场中运动的半径是第一次的二倍，第三次是第一次的三倍，以此类推。求（1）粒子第一次经过电场的过程中电场力所做的功。（2）粒子第次经过电场时电场强度的大小。（3）粒子第次经过电场所用的时间。（4）假设粒子在磁场中运动时，电场区域场强为零。请画出从粒子第一次射入磁场至第三次离开电场的过程中，电场强度随时间变化的关系图线（不要求写出推导过程，不要求标明坐标刻度值）。6.两根水平平行固定的光滑金属导轨宽为L，足够长，在其上放置两根长也为L且与导轨垂直的金属棒ab和cd，它们的质量分别为2m、m，电阻阻值均为R（金属导轨及导线的电阻均可忽略不计），整个装置处在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中。 （1）现把金属棒ab锁定在导轨的左端，如图甲，对cd施加与导轨平行的水平向右的恒力F，使金属棒cd向右沿导轨运动，当金属棒cd的运动状态稳定时，金属棒cd的运动速度是多大？（2）若对金属棒ab解除锁定，如图甲，对cd施加与导轨平行的水平向右的恒力F，使金属棒cd向右沿导轨运动，简述金属棒ab和金属棒cd的运动情况，求出整个电路最终的发热功率？（3）若对金属棒ab解除锁定，如图乙，使金属棒cd获得瞬时水平向右的初速度v0，当它们的运动状态达到稳定的过程中，金属棒ab中产生的热量是多少？ 7.如图所示，一个矩形线圈abcd放置在磁感应强度为B的有界匀强磁场中，磁场只分布在bc的左侧，线圈以bc为轴旋转，转动的角速度为，图中ad边正垂直于纸面向外转动，外部电路中有一个负载电阻，阻值为R，A是一个理想电流表，电路中其他电阻不计，已知ab=，bc=。求：（1）以abcd为电流的正方向，从图示位置开始计时，画出线圈中产生的电流随时间变化的图象。（2）从图示位置（此时线圈平面与磁感线垂直）起转过转的时间内，负载电阻R上产生的热量。（3）从图示位置起转过转的时间内，通过负载电阻R上的电荷量。（4）线圈在连续匀速转动过程中电流表的示数。8. 如图所示，两平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面内，间距为L，电阻不计。导轨的M、P两端用直导线连接一可控的负载电阻，在PM的右侧有方向竖直向下的磁场，其磁感应强度随坐标x的变化规律为（k为正常数）。一直导体棒ab长度为L，电阻为r，其两端放在导轨上。现对导体棒持续施加一外力作用，经过很短的时间，导体棒开始以速度v沿x轴正方向匀速运动，通过调节负载电阻的阻值使通过棒中的电流强度保持恒定。从导体棒匀速运动到达处开始计时，经过时间t，求（1）该时刻负载消耗的电功率；（2）时间t内负载消耗的电能；（3）时间t内回路中磁通量变化量的大小。9. 如图甲所示，长方形金属框abcd（下面简称方框），各边长度为ac=bd=、ab=cd=l，方框外侧套着一个内侧壁长分别为及l的U型金属框架MNPQ（下面简称U型框），U型框与方框之间接触良好且无摩擦。两个金属框的质量均为m，PQ边、ab边和cd边的电阻均为r，其余各边电阻可忽略不计。将两个金属框放在静止在水平地面上的矩形粗糙绝缘平面上，将平面的一端缓慢抬起，直到这两个金属框都恰能在此平面上匀速下滑，这时平面与地面的夹角为，此时将平面固定构成一个倾角为的斜面。已知两框与斜面间的最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力。在斜面上有两条与其底边垂直的、电阻可忽略不计，且足够长的光滑金属轨道，两轨道间的宽度略大于l，使两轨道能与U型框保持良好接触，在轨道上端接有电压传感器并与计算机相连，如图18乙所示。在轨道所在空间存在垂直于轨道平面斜向下、磁感强度大小为B的匀强磁场。（1）若将方框固定不动，用与斜面平行，且垂直PQ边向下的力拉动U型框，使它匀速向下运动，在U形框与方框分离之前，计算机上显示的电压为恒定电压U0，求U型框向下运动的速度多大；（2）若方框开始时静止但不固定在斜面上，给U型框垂直PQ边沿斜面向下的初速度v0，如果U型框与方框最后能不分离而一起运动，求在这一过程中电流通过方框产生的焦耳热；（3）若方框开始时静止但不固定在斜面上，给U型框垂直PQ边沿斜面向下的初速度3v0，U型框与方框将会分离。求在二者分离之前U型框速度减小到2v0时，方框的加速度。注：两个电动势均为E、内阻均为r的直流电源，若并联在一起，可等效为电动势仍为E，内电阻为的电源；若串联在一起，可等效为电动势为2E，内电阻为2r的电源。参考答案1.左 2. （1）（2）连线如图解析:：当向电压表一侧闭合时，电压表读数为U1,电流表读数为I1；根据闭合电路欧姆定律有；整理得；当向一侧闭合时，电流表读数为I2。根据闭合电路欧姆定律有，整理得【易错提醒】易忽略电流表的内阻正确理解实验的原理，并能进行实验数据处理。3. （1）B  C   F     B  C    A    E     300   略小于      串   19.7 （2） 如右图所示          3.0   0.50   27.04. (1)将板抽出时，铁块向右加速，加速度a1=1g=5m/s2       由牛顿第二定律，板的加速度a2=F-1Mg-2(M+m)g/M      为了能抽出木板a1> a2 F>9.375N  (2)铁块在木板上加速，落到桌面上减速到0如果刚好到达桌面的边缘L/2=1g t12/2+2g t22/21g t1=2g t2 解得t12=1/30秒板的抽出过程at12/2=L/2+1g t12/2 解得a=20m/s2由牛顿第二定律a2=F-1Mg-2(M+m)g/MF=24.375N5. （1）设磁场的磁感应强度大小为，例子第次进入磁场时的半径为，速度为，由牛顿第二定律得由式得            因为，所以                对于粒子第一次在电场中的运动，由动能定理得联立式得（2）粒子第次进入电场时速度为，出电场时速度为，有由动能定理得联立式得（3）设粒子第n次在电场中运动的加速度为，由牛顿定律的由运动学公式得联立式得                    11（4）如图所示。或6.当cd棒稳定时，恒力F和安培力大小相等，方向相反，以速度v匀速度运动，有： F=BIL 又 联立得： （2）cd棒做初速为零加速度逐渐减小的加速运动，ab棒做初速为零加速度逐渐增大的加速运动，当两者加速度相等时，二者一起做加速度相等的匀加速直线运动。设最终二者的加速度为，则由牛顿第二定律：， ，又由于 发热功率 所以发热功率 （3）ab棒在安培力作用下加速运动，而cd在安培力作用下减速运动，当它们的速度相同，达到稳定状态时，回路中的电流消失，ab，cd棒开始匀速运动。由动量守恒得：由能量守恒得：电路中的发热量金属棒ab中产生的热量 7. （1）如图所示（2）线圈绕轴匀速转动时，在电路中产生如图所示的交变电流，线圈中产生的电动势的最大值为，所以电流的最大值为负载电阻R上产生的热量（3）通过负载电阻R上的电荷量（4）设此交变电流在一个周期T内的有效值为，则由有效值的定义得 ，故。8. （1）杆运动t时间时所处位置X位置处的磁感应强度此时杆产生的感应电对电路分，负载的电功率Pt 带入数据解得由上式可知负载的功率随时间均匀变化在t=0时刻负载的消耗的的电能解得（3）做出B随x变化的图像，根据图像可知代入数据解得9. （1）当U型框以速度v运动时，在与方框分离之前，方框ab边和cd边为外电路，PQ边为电源，它产生的感应电动势 内电路电阻为r，外电路电阻为0.5r， 解得（2）由于两金属框在斜面上恰能匀速下滑，所以沿斜面方向两个金属框所受合力为零，因此两个金属框组成的系统沿斜面方向动量守恒。设二两个金属框一起运动的共同速度为，则 ，解得  两个框产生的焦耳热      设方框产生的焦耳为， 则 解得   （3）设U型框速度为时，方框的速度为，二框组成的系统沿斜面方向动量守恒，则，  解得框组成回路的总电动势   两框组成回路中的电流  方框受到的安培力即为合外力 根据牛顿第二定律解得此时方框的加速度