[ID:6-6917685] 2020新课标高考物理二轮冲刺:电路与电磁感应 近代物理练习附答案
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2020新课标高考物理二轮冲刺:电路与电磁感应 近代物理练习附答案

一、选择题
1、在如图所示的电路中,电源电动势为E,内阻为r,L1和L2为两个相同的灯泡,每个灯泡的电阻和电源内阻的阻值均相同,D为理想二极管,C为电容器,开关S处于断开状态,下列说法中正确的是( D )

A.滑动变阻器滑片向右移动,电流表示数变小
B.滑动变阻器滑片向右移动,电源内阻的发热功率变小
C.开关S闭合后,L2亮度变暗
D.开关S闭合后,电流表示数不变
解析:电容器视为断路,所以只有灯泡L2中有电流通过,滑动变阻器滑片向右滑动,电流表的示数不变,故选项A错误;滑动变阻器滑片向右移动,电路电流不变,电源内阻的发热功率不变,故选项B错误;开关S闭合后,因为二极管具有单向导电性,二极管处于截止状态,灯泡L1中无电流,电路总电阻不变,总电流不变,电流表的示数不变,L2亮度不变,故选项C错误,D正确.
2、如图所示,竖直长导线通有恒定电流,一矩形线圈abcd可绕其竖直对称轴O1O2转动.线圈绕轴以角速度ω沿逆时针(沿轴线从上往下看)方向匀速转动,从图示位置开始计时,下列说法正确的是( B )

A.t=0时,线圈产生的感应电动势最大
B.0~时间内,线圈中感应电流方向为abcda
C.t=时,穿过线圈的磁通量为零,感应电动势也为零
D.线圈每转动一周电流方向改变一次
解析:t=0时,穿过线圈的磁通量最大,但感应电动势为0,选项A错误;0~时间内,由楞次定律判断,线圈中感应电流方向为abcda,选项B正确;t=时,穿过线圈的磁通量为零,感应电动势不为零,选项C错误;线圈每转动一周,电流方向改变两次,选项D错误.
3、下面四幅图涉及不同的物理知识,其中说法正确的是( C )

A.图甲:卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果,发现了质子和中子
B.图乙:用中子轰击铀核使其发生聚变,链式反应会释放出巨大的核能
C.图丙:玻尔理论指出氢原子能级是分立的,所以原子发射光子的频率也是不连续的
D.图丁:汤姆孙通过电子的发现揭示了原子核内还有复杂结构
解析:题图甲:卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果,得出了原子的核式结构模型,故A错误.题图乙:用中子轰击铀核使其发生裂变,裂变反应会释放出巨大的核能,故B错误.题图丙:玻尔理论指出氢原子能级是分立的,所以原子发射光子的频率也是不连续的,故C正确.题图丁:汤姆孙通过电子的发现揭示了原子有一定结构,天然放射现象的发现揭示了原子核内还有复杂结构,故D错误.
4、与一般吉他靠箱体的振动发声不同,电吉他靠拾音器发声.如图所示,拾音器由磁体及绕在其上的线圈组成.磁体产生的磁场使钢质琴弦磁化而产生磁性,即琴弦也产生自己的磁场.当某根琴弦被拨动而相对线圈振动时,线圈中就会产生相应的电流,并最终还原为声音信号.下列说法中正确的是( D )

A.若磁体失去磁性,电吉他仍能正常工作
B.换用尼龙材质的琴弦,电吉他仍能正常工作
C.琴弦振动的过程中,线圈中电流的方向不会发生变化
D.拾音器的作用是利用电磁感应把琴弦的振动转化成电信号
解析:若磁体失去磁性,则无法产生电磁感应,因此电吉他不能正常工作,故选项A错误;电吉他若使用尼龙材质的琴弦,则不会被磁化,不能产生电磁感应,故选项B错误;琴弦振动的过程中,线圈中产生感应电流的大小和方向均是变化的,故选项C错误;电吉他是根据电磁感应原理工作的,拾音器的作用是利用电磁感应把琴弦的振动转化成电信号,故选项D正确.
5、如图所示,质量为m=0.04 kg、边长l=0.4 m的正方形线框abcd放置在一光滑绝缘斜面上,线框用一平行斜面的细绳系于O点,斜面的倾角为θ=30°;线框的一半处于磁场中,磁场的磁感应强度随时间变化的关系为B=2+0.5t(T),方向垂直于斜面;已知线框电阻为R=0.5 Ω,重力加速度取g=10 m/s2.下列说法中正确的是( C )

A.线框中的感应电流方向为abcda
B.t=0时,细线拉力大小为F=0.2 N
C.线框中感应电流大小为I=80 mA
D.经过一段时间t,线框可能拉断细绳向下运动
解析:由楞次定律可知线框中的感应电流方向为adcba,故选项A错误;感应电动势E==(l2)=0.04 V,由闭合电路欧姆定律,可知线框中感应电流大小为I==0.08 A=80 mA,由平衡条件可知FT+BIl=mgsinθ,t=0时,B=2 T,解得FT=0.136 N,故选项B错误,C正确;经过一段时间t,安培力BIl可能大于mgsinθ,所以线框可能沿斜面向上运动,故选项D错误.
6、铀核(U)经过m次α衰变和n次β衰变变成铅核(Pb).关于该过程,下列说法正确的是( B )
A.m=5
B.n=4
C.铀核(U)的比结合能比铅核(Pb)的比结合能大
D.铀核(U)的衰变过程的半衰期与温度和压强有关
解析:设发生m次α衰变,n次β衰变,衰变方程为U→Pb+mα+nβ,则:235=207+4m,解得m=7,又92=82+7×2-n,得:n=4,故A项错误,B项正确;组成原子核的核子越多,它的结合能就越高.原子核的结合能与核子数之比,称为比结合能,比结合能越大,原子核越稳定,所以铀核(U)的比结合能比铅核(Pb)的比结合能小,故C项错误;铀核(U)的衰变过程的半衰期与温度和压强无关,由原子核内部因素决定,故D项错误.
7、如图所示电路中,GMR为一个磁敏电阻,它的阻值随所处空间磁场的增强而增大,电源内阻不可忽略.小灯泡电阻恒定,闭合开关S1和S2后,在滑动变阻器的滑片P向右滑动时,下列说法正确的是( D )

A.L1、L2、L3都变暗
B.L1、L2、L3都变亮
C.L1变暗,L2变亮,L3变暗
D.L1变亮,L2变暗,L3变亮
解析:滑片P向右滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,左侧电路的电流变小,电磁铁磁性变弱,GMR的阻值变小,右侧电路的总电阻变小,干路的电流I变大,L3变亮,路端电压U=E-Ir变小,L2的电压U2=U-IRL3变小,灯L2变暗;通过L2的电流变小,通过L1的电流I1=I-I2变大,L1变亮.
8、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( 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项符合黑体辐射实验规律.
9、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( C )

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
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.
10、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1.28×10-19 J.已知普朗克常量为6.63×10-34 J·s,真空中的光速为3.00×108 m·s-1.能使锌产生光电效应的单色光的最低频率约为( B )
A.1×1014 Hz B.8×1014 Hz
C.2×1015 Hz D.8×1015 Hz
解析:设单色光的最低频率为ν0,由Ek=hν-W0知
Ek=hν1-W0,0=hν0-W0,又知ν1=
整理得ν0=-,解得ν0≈8×1014 Hz.
11、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θ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( B )

A.导体棒cd两端的电压为BLv
B.t时间内通过导体棒cd横截面的电荷量为
C.cd棒克服安培力做功的功率为
D.导体棒ab所受安培力为mgsinθ
解析:根据题意画出等效电路如图甲所示.导体棒cd产生的感应电动势为E=Blv,导体棒cd两端的电压是路端电压,U=E=BLv,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q=It=,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Fab=mgtanθ,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.

二、非选择题
如图是用直流发电机为保温室中电热器供电的电路图,直流发电机的电动势为250 V,内阻为0.50 Ω,输电线电阻R1=R2=1.0 Ω.保温室中装有若干只完全相同的电热器用来调节室温,每只电热器的额定电压为200 V,额定功率为1 000 W,其他电阻不计,也不考虑电热器电阻随温度的变化.求:

(1)为使电热器能正常工作,应接入的电热器的数量.
(2)在电热器正常工作状态下,直流发电机对保温室供热的效率.
(3)保温室内的电热器可能消耗的最大电功率.
答案:(1)4 (2)80% (3)6 250 W
解析:(1)设接通n个电热器时,实际使用的电热器都能正常工作,此时干路的电流为I,有
I== A=20 A
电热器的额定电流I额== A=5.0 A
n===4
(2)直流发电机对保温室供热的效率
η==×100%=80%
(3)设电热器消耗的总电功率最大时的电流为Im:
P热总=IR热总
Im=
P热总=
当R热总=r+R1+R2时,接入电热器的数量n′==16,电热器消耗的总电功率有最大值Pm==6 250 W




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  • 资料版本:人教版(新课程标准)
  • 适用地区:全国
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