人教版2020届高考物理二轮复习专练：电路与电磁感应、近代物理.doc

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1、2020人教高考物理：电路与电磁感应、近代物理二轮练习附答专题：电路与电磁感应、近代物理一、选择题1、(2019江苏省宿迁市模拟)如图所示，小灯泡的规格“6 V,3 W”，R34 ，电源内阻r1 。闭合开关S，灯泡L正常发光，电压表示数为零，电流表示数为1 A，电表均为理想电表，则电源电动势E和电源输出功率P分别为()AE8 V，P6 WBE8 V，P7 WCE9 V，P8 W DE9 V，P9 W2、如图所示，10匝矩形金属线框在磁感应强度为0.4 T的匀强磁场中绕垂直磁场的轴OO以角速度100 rad/s匀速转动，线框电阻不计，面积为0.5 m2，线框通过滑环与一理想变压器的原线圈相连，副

2、线圈接有两只灯泡L1和L2，且开关S断开时灯泡L1正常发光，电流表示数为0.01 A，则()A若从图示位置开始计时，线框中感应电动势的瞬时值表达式为e200sin100t(V)B灯泡L1的额定功率为2 WC若开关S闭合，灯泡L1将更亮D若开关S闭合，电流表示数将增大3、(2019广东模拟)航母上飞机弹射起飞是利用电磁驱动来实现的。电磁驱动原理如图所示，在固定线圈左右两侧对称位置放置两个闭合金属圆环，铝环和铜环的形状、大小相同，已知铜的电阻率较小，则合上开关S的瞬间()A两个金属环都向左运动B两个金属环都向右运动C铜环受到的安培力小于铝环受到的安培力D从左侧向右看，铝环中感应电流沿顺时针方向4、

3、有一种手持金属探测器实物及其结构原理图可简化为下图所示探测器运用的是电磁感应原理，发射线圈(外环)可以产生垂直于线圈平面且大小和方向均变化的磁场；内环线圈是接收线圈，用来收集被查金属物发出的磁场(接收线圈能完全屏蔽发射线圈产生的磁场)随着发射线圈产生的磁场方向反复变化，它会与所遇的金属物发生作用，导致金属物自身也会产生微弱的磁场，来自金属物的磁场进入内环线圈被接收到后，检测器会发出报警声若发射线圈产生向下且增强的磁场，则下列说法中正确的是()A金属物产生的感应磁场的方向竖直向下B金属物中的涡流从上往下看是沿顺时针方向C金属物发出的磁场穿过接收线圈时，接收线圈会产生微弱的电流，此类探测器相应的元

4、件就是依据这一电流进行报警的D如果金属物中某时刻发出向上的磁场，那么接收线圈中的感应电流方向从上往下看是沿逆时针方向5、下列描绘两种温度下黑体辐射强度与频率关系的图中，符合黑体辐射实验规律的是()6、如图所示，E为电源，其内阻为r，L为小灯泡(其灯丝电阻可视为不变)，R1、R2为定值电阻，R1r，R3为光敏电阻，其阻值随光照强度的增加而减小，闭合开关S后，若照射R3的光照强度减弱，则()AR1两端的电压变大B通过R2的电流变大C电源的输出功率变大D小灯泡消耗的功率变大7、(2019湖南模拟)图甲为兴趣小组制作的无线充电装置中受电线圈示意图，已知线圈匝数n100匝、电阻r1 、横截面积S1.51

5、03 m2，外接电阻R7 。线圈处在平行于线圈轴线的磁场中，磁场的磁感应强度随时间变化如图乙所示，设磁场的正方向水平向左，则()A在0.005 s时通过电阻R的电流大小为0B在0.005 s时通过电阻R的电流方向由a流向bC在00.01 s内通过电阻R的电荷量q1.5103CD在0.020.03 s内电阻R产生的焦耳热为Q1.8103 J8、如图所示，间距为L的光滑平行金属导轨变成“”形，底部导轨面水平，倾斜部分与水平面成角，导轨与固定电阻相连，整个装置处于竖直向上的磁感应强度为B的匀强磁场中导体棒ab与cd均垂直于导轨放置，且与导轨间接触良好，两导体棒的电阻均与阻值为R的固定电阻相等，其余部

6、分电阻不计，当导体棒cd沿导轨向右以速度v匀速滑动时，导体棒ab恰好在倾斜导轨上处于静止状态，导体棒ab的重力为mg，则()A导体棒cd两端的电压为BLvBt时间内通过导体棒cd横截面的电荷量为Ccd棒克服安培力做功的功率为D导体棒ab所受安培力为mgsin9、用波长为300 nm的光照射锌板，电子逸出锌板表面的最大初动能为1.281019 J已知普朗克常量为6.631034 Js，真空中的光速为3.00108 ms1.能使锌产生光电效应的单色光的最低频率约为()A11014 Hz B81014 HzC21015 Hz D81015 Hz二、非选择题1、(2019江苏无锡一模)高频焊接是一种常

7、用的焊接方法，图1是焊接的原理示意图。将半径为r10 cm的待焊接的环形金属工件放在线圈中，然后在线圈中通以高频变化电流，线圈产生垂直于工件所在平面的匀强磁场，磁感应强度B随时间t的变化规律如图2所示，t0时刻磁场方向垂直线圈所在平面向外。工件非焊接部分单位长度上的电阻R01.0103 m1，焊缝处的接触电阻为工件非焊接部分电阻的9倍，焊接的缝宽非常小，不计温度变化对电阻的影响。(1)在图3中画出感应电流随时间变化的it图象(以逆时针方向电流为正)，并写出必要的计算过程；(2)求环形金属工件中感应电流的有效值；(3)求t0.30 s内电流通过焊接处所产生的焦耳热。2、很多人喜欢到健身房骑车锻炼

8、，某同学根据所学知识设计了一个发电测速装置，如图所示自行车后轮置于垂直车身平面向里的匀强磁场中，用金属圆盘制成的后轮在磁场中转动时，可等效成导体棒绕圆盘中心O转动已知磁感应强度B0.5 T，圆盘半径l0.3 m，圆盘电阻不计导线通过电刷分别与后轮外边缘和圆心O相连，导线两端a、b间接一阻值R10 的小灯泡后轮匀速转动时，用电压表测得a、b间电压U0.6 V.(1)与a连接的是电压表的正接线柱还是负接线柱？(2)圆盘匀速转动10分钟，则此过程中产生了多少电能？(3)自行车车轮边缘线速度是多少？2020人教高考物理：电路与电磁感应、近代物理二轮练习附答专题：电路与电磁感应、近代物理一、选择题1、(

9、2019江苏省宿迁市模拟)如图所示，小灯泡的规格“6 V,3 W”，R34 ，电源内阻r1 。闭合开关S，灯泡L正常发光，电压表示数为零，电流表示数为1 A，电表均为理想电表，则电源电动势E和电源输出功率P分别为()AE8 V，P6 WBE8 V，P7 WCE9 V，P8 W DE9 V，P9 W【答案】C 解析由电压表示数为零可得电阻R3与灯泡L串联，电阻R1和电阻R2串联，它们一起并联。由灯泡正常发光可得流过灯泡电流为IL0.5 A。则路端电压为UULILR38 V，电动势EUIr9 V；电源输出功率P出EII2r8 W，C正确。2、如图所示，10匝矩形金属线框在磁感应强度为0.4 T的匀

10、强磁场中绕垂直磁场的轴OO以角速度100 rad/s匀速转动，线框电阻不计，面积为0.5 m2，线框通过滑环与一理想变压器的原线圈相连，副线圈接有两只灯泡L1和L2，且开关S断开时灯泡L1正常发光，电流表示数为0.01 A，则()A若从图示位置开始计时，线框中感应电动势的瞬时值表达式为e200sin100t(V)B灯泡L1的额定功率为2 WC若开关S闭合，灯泡L1将更亮D若开关S闭合，电流表示数将增大【答案】D解析：变压器的输入电压的最大值为UmNBS100.40.5100 V200 V，从垂直于中性面位置开始计时，故线框中感应电动势的瞬时值表达式为eUmcost200cos100t(V)，选

11、项A错误；变压器输入电压的有效值为U1 V100 V，开关断开时，L1正常发光，且电流表示数为0.01 A，灯泡L1的额定功率等于此时变压器的输入功率，为PL1PU1I11000.01 W W，选项B错误；若开关S闭合，则变压器输出电压不变，灯泡L1亮度不变，输出端电阻减小，故输出电流增大，输入电流也增大，选项D正确3、(2019广东模拟)航母上飞机弹射起飞是利用电磁驱动来实现的。电磁驱动原理如图所示，在固定线圈左右两侧对称位置放置两个闭合金属圆环，铝环和铜环的形状、大小相同，已知铜的电阻率较小，则合上开关S的瞬间()A两个金属环都向左运动B两个金属环都向右运动C铜环受到的安培力小于铝环受到的

12、安培力D从左侧向右看，铝环中感应电流沿顺时针方向【答案】D 解析若环放在线圈两边，根据“来拒去留”可得，合上开关S的瞬间，环为阻碍磁通量增大，则环将向两边运动，A、B错误；由于铜环的电阻较小，则铜环中感应电流较大，故铜环受到的安培力要大于铝环，C错误；线圈中电流为右侧流入，磁场方向为向左，在闭合开关的过程中，磁场变强，由楞次定律可知，电流由左侧向右看为顺时针，D正确。4、有一种手持金属探测器实物及其结构原理图可简化为下图所示探测器运用的是电磁感应原理，发射线圈(外环)可以产生垂直于线圈平面且大小和方向均变化的磁场；内环线圈是接收线圈，用来收集被查金属物发出的磁场(接收线圈能完全屏蔽发射线圈产生

13、的磁场)随着发射线圈产生的磁场方向反复变化，它会与所遇的金属物发生作用，导致金属物自身也会产生微弱的磁场，来自金属物的磁场进入内环线圈被接收到后，检测器会发出报警声若发射线圈产生向下且增强的磁场，则下列说法中正确的是()A金属物产生的感应磁场的方向竖直向下B金属物中的涡流从上往下看是沿顺时针方向C金属物发出的磁场穿过接收线圈时，接收线圈会产生微弱的电流，此类探测器相应的元件就是依据这一电流进行报警的D如果金属物中某时刻发出向上的磁场，那么接收线圈中的感应电流方向从上往下看是沿逆时针方向【答案】C解析：先根据探测器发射线圈发出的磁场判定穿过金属物的磁通量方向和变化情况，再根据楞次定律确定金属物中

14、感应电流产生的磁场方向，用安培定则判断金属物中的感应电流的方向，这里特别要注意感应电流产生的磁场与原磁场不能混淆；金属物发出的磁场穿过接收线圈时，会引起接收线圈产生微弱的电流，使探测器报警，选项C正确；如果金属中发出向上逐渐增加的磁场，接收线圈感应电流从上向下看为顺时针方向，选项D错误5、下列描绘两种温度下黑体辐射强度与频率关系的图中，符合黑体辐射实验规律的是()【答案】B解析：根据黑体辐射实验规律，黑体热辐射的强度与波长的关系为：随着温度的升高，一方面，各种波长的辐射强度都有增加，则各种频率的辐射强度也都增加；另一方面，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，即向频率较大的方向移动，只有B项符

15、合黑体辐射实验规律6、如图所示，E为电源，其内阻为r，L为小灯泡(其灯丝电阻可视为不变)，R1、R2为定值电阻，R1r，R3为光敏电阻，其阻值随光照强度的增加而减小，闭合开关S后，若照射R3的光照强度减弱，则()AR1两端的电压变大B通过R2的电流变大C电源的输出功率变大D小灯泡消耗的功率变大【答案】B解析：光照强度减弱，光敏电阻R3的阻值增大，电路中的总电阻增大，由闭合电路欧姆定律可得，电路中干路电流减小，故R1两端的电压减小，故A错误；因干路电流减小，内电压减小，路端电压增大，同时R1两端的电压减小，故并联电路部分电压增大，则流过R2的电流增大，由并联电路的电流规律可知，流过灯泡的电流减小

16、，由PI2RL可知，小灯泡消耗的功率变小，故B正确，D错误；由于R1r且电路的总电阻增大，故外电阻比内阻r越来越大，所以电源的输出功率减小，故C错误7、(2019湖南模拟)图甲为兴趣小组制作的无线充电装置中受电线圈示意图，已知线圈匝数n100匝、电阻r1 、横截面积S1.5103 m2，外接电阻R7 。线圈处在平行于线圈轴线的磁场中，磁场的磁感应强度随时间变化如图乙所示，设磁场的正方向水平向左，则()A在0.005 s时通过电阻R的电流大小为0B在0.005 s时通过电阻R的电流方向由a流向bC在00.01 s内通过电阻R的电荷量q1.5103CD在0.020.03 s内电阻R产生的焦耳热为Q

17、1.8103 J【答案】C解析t0.005 s时磁感应强度为0，磁通量为0，但磁通量的变化率最大，感应电动势最大，感应电流最大，A错误；00.005 s过程中，磁感应强度减小，磁通量减小，根据楞次定律，根据电流磁场方向向左，由安培定则知流过电阻R的电流方向由b流向a，B错误；在00.01 s内，根据感应电量的公式有qn，其中2BS241021.51031.2104Wb，所以q100C1.5103C，C正确；由图象知周期T2.0102s，角速度100 rad/s，感应电动势的最大值EmnBS10041021.51031000.6，感应电动势的有效值E，电流IA，电阻R上产生的焦耳热QI2Rt()

18、270.01 J4.0103 J，D错误。8、如图所示，间距为L的光滑平行金属导轨变成“”形，底部导轨面水平，倾斜部分与水平面成角，导轨与固定电阻相连，整个装置处于竖直向上的磁感应强度为B的匀强磁场中导体棒ab与cd均垂直于导轨放置，且与导轨间接触良好，两导体棒的电阻均与阻值为R的固定电阻相等，其余部分电阻不计，当导体棒cd沿导轨向右以速度v匀速滑动时，导体棒ab恰好在倾斜导轨上处于静止状态，导体棒ab的重力为mg，则()A导体棒cd两端的电压为BLvBt时间内通过导体棒cd横截面的电荷量为Ccd棒克服安培力做功的功率为D导体棒ab所受安培力为mgsin【答案】B解析：根据题意画出等效电路如图

19、甲所示导体棒cd产生的感应电动势为EBlv，导体棒cd两端的电压是路端电压，UEBLv，选项A错误；通过cd棒的电流I，在时间t内通过导体棒cd横截面的电荷量为qIt，选项B正确；对ab棒进行受力分析如图乙所示，由于ab棒静止，所以ab棒所受安培力Fabmgtan，选项D错误；由功能关系知cd棒克服安培力做功的功率等于整个电路的电功率，为P，选项C错误9、用波长为300 nm的光照射锌板，电子逸出锌板表面的最大初动能为1.281019 J已知普朗克常量为6.631034 Js，真空中的光速为3.00108 ms1.能使锌产生光电效应的单色光的最低频率约为()A11014 Hz B81014 H

20、zC21015 Hz D81015 Hz【答案】B解析：设单色光的最低频率为0，由EkhW0知Ekh1W0,0h0W0，又知1整理得0，解得081014 Hz.二、非选择题1、(2019江苏无锡一模)高频焊接是一种常用的焊接方法，图1是焊接的原理示意图。将半径为r10 cm的待焊接的环形金属工件放在线圈中，然后在线圈中通以高频变化电流，线圈产生垂直于工件所在平面的匀强磁场，磁感应强度B随时间t的变化规律如图2所示，t0时刻磁场方向垂直线圈所在平面向外。工件非焊接部分单位长度上的电阻R01.0103 m1，焊缝处的接触电阻为工件非焊接部分电阻的9倍，焊接的缝宽非常小，不计温度变化对电阻的影响。(

21、1)在图3中画出感应电流随时间变化的it图象(以逆时针方向电流为正)，并写出必要的计算过程；(2)求环形金属工件中感应电流的有效值；(3)求t0.30 s内电流通过焊接处所产生的焦耳热。答案(1)见解析(2)A(3)1.3103 J解析(1)环形金属工件电阻为R2rR092rR020rR06.28103 在0 T时间内的感应电动势为Er26.28 V电流为I1.0103 A由楞次定律得到电流方向为逆时针，it关系图象如图所示：(2) 在一个周期内IRTI2R解得I有效 A816 A(3)在t0.30 s内电流通过焊接处所产生的热量为Q而R92rR05.65103 解得QIRt1.13103 J

22、2、很多人喜欢到健身房骑车锻炼，某同学根据所学知识设计了一个发电测速装置，如图所示自行车后轮置于垂直车身平面向里的匀强磁场中，用金属圆盘制成的后轮在磁场中转动时，可等效成导体棒绕圆盘中心O转动已知磁感应强度B0.5 T，圆盘半径l0.3 m，圆盘电阻不计导线通过电刷分别与后轮外边缘和圆心O相连，导线两端a、b间接一阻值R10 的小灯泡后轮匀速转动时，用电压表测得a、b间电压U0.6 V.(1)与a连接的是电压表的正接线柱还是负接线柱？(2)圆盘匀速转动10分钟，则此过程中产生了多少电能？(3)自行车车轮边缘线速度是多少？答案：(1)负接线柱(2)21.6 J(3)8 m/s解析：(1)根据右手定则，轮子边缘点等效于电源的负极，则a点接电压表的负接线柱(2)根据公式Qt代入数据得Q21.6 J(3)由UEBl2代入数值解得vl8 m/s.