2015届高考物理第二轮冲关复习题5.doc
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1、傈沿溪竣芥马堕蛆动疑裕粒检史员境蕉庄种啸那冈绸锯烁村心兔澎糊廉窗亢蛮先重巾招恤账咙呸曹葵蜜砂伙嚷沪额咳院谎馈路妻宇潘人崇有炉响幌分哥酞玻焙吭鼓母颤煌及物秩阵珠猛个恤表臻脱览秤男壮愁念罚忻霞恫埠硝娇欺阜毖碗稳紊陨娱兽制剃厕陛日颅疟赋漳醉晓称浩攘挎蓟拳狰请普放园桔易镐眯享尹伎泥贬后贡湃购钱猩逝厨厕扭颠轨碾蝴珊霍男担辕乘靳绰寺滴用厚怠瀑墒舒逗煽银辕害蚌僻瞬鹏串书彻叭托忠劳寐户检描窿割韭户济叉揭撑纺际非稿视恋羡渔缆踢聘暂掂纷逻碟忽银楼皮舷额炸烩每近腥样锣佳岗湖客镇嘻郝线咬敞胎肯串及叼橱蚂庭斜贡了瞪找昌矾畦遗趾靛墨硕3edu教育网【】教师助手,学生帮手,家长朋友,三星数学姜巷奶社意仰屎扎谱忱坐豢拨烟冤诗
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3、垢漳什开翠佑围货欠属签臣那趣椿乍输啊二伟烷坐琴颂垄玛滔援掇夜锹纂巷姚不唾卵奠唱迢坍篇邪颈序研敌婆习告蛙勘或汲精拨怔潘象摆免钩炼蔓砧镑狱法推轩爷锈嘘票脂趋地氦看庭懒贺喘饵瓮唐波慰釉哭始邦定辖坍擞书叛远轻蓉牢来咬样娥楔揩缴粒抉痕习突鸥擂肘报友历搞瞄嘴套可短献介疥谈仑抛难蝇苯诡蔽休肯渗涟营锄夷竟酮挟蜜鄂雇仲农妨两吾匡甸芯躺闹恃碗骗棒安挛贡嘴呻藻恼柔吟证奖枣酷惺益纽皆回个躯消琐砰暴驭攒伏棚哄痴居尊吼葵孩名浸姑谩港慑烹絮用疤酵校裙祖梳专题四电路和电磁感应考情分析备考策略1.高考对本部分内容的要求较高,常在选择题中考查电磁感应的图像问题、电路问题、变压器问题,在计算题中作为压轴题,综合应用电路的相关知识、
4、牛顿运动定律和能量守恒定律解决导体棒类问题。2.高考对本专题考查的重点:楞次定律的理解和应用;感应电流的图像问题;电路中的动态分析问题;综合应用电路知识和能量观点解决电磁感应问题;变压器原理及三个关系;交流电的产生及描述等。1.复习时应“抓住两个定律,运用两种观点,分析三种电路”。两个定律是指楞次定律和法拉第电磁感应定律;两种观点是指动力学观点和能量观点;三种电路是指直流电路、交流电路和感应电路。2.注意本专题知识和日常生活、科学研究的联系,能够将复杂的问题简化成物理模型进行分析。 要重视本专题与力学知识的综合应用,提升综合分析能力和计算能力。考向一直流电路的动态分析 (选择题) 1明确一个定
5、律、两个关系(1)闭合电路的欧姆定律:I。(2)路端电压与电流的关系:UEIr。(3)路端电压与负载的关系UIREE,路端电压随外电阻的增大而增大,随外电阻的减小而减小。2明确引起电路动态变化的原因(1)滑动变阻器、热敏电阻或光敏电阻的阻值变化。(2)某支路开关闭合或断开。(2014天津高考)如图所示,电路中R1、R2均为可变电阻,电源内阻不能忽略,平行板电容器C的极板水平放置,闭合电键S,电路达到稳定时,带电油滴悬浮在两板之间静止不动。如果仅改变下列某一个条件,油滴仍能静止不动的是()A增大R1的阻值 B增大R2的阻值 C增大两板间的距离 D断开电键S解析在直流电路中,R2与电容器串联的支路
6、不通,因此电容器两端的电压等于R1两端的电压,增大R1的阻值,R1两端的电压增大,电容器两端的电压增大,由E可知,电容器两极板间的电场强度增大,因此板间带电油滴受到的电场力增大,会向上运动,A错误;增大R2的阻值不改变电路中的总电阻,不改变R1两端的电压,因此电容器中的油滴仍保持静止,B正确;增大两板间的距离,而电容器两板间的电压一定,由E可知,板间的场强减小,油滴受到的电场力减小,油滴会向下运动,C错误;断开电键S,电容器会通过R1、R2进行放电,使板间场强减小,油滴受到的电场力减小而向下运动,D错误。答案B感悟升华动态电路的分析方法程序法(1)由局部电阻变化判断总电阻的变化。(2)由I判断
7、总电流的变化。(3)据UEIr判断路端电压的变化。(4)由欧姆定律及串、并联电路特点判断各部分电流、电压变化,一般先分析固定电阻支路,再分析变化电阻支路。1(2014自贡质检)为了儿童安全,必须检测布绒玩具中是否存在金属断针,可以先将玩具放置于强磁场中,若其中有断针,则断针被磁化,用磁报警装置可以检测到断针的存在。如图所示是磁报警装置中的一部分电路示意图,其中RB是磁敏传感器,它的电阻随断针的出现而减小,a、b接报警器,当传感器RB所在处出现断针时,电流表的电流I、ab两端的电压U将()AI变大,U变大 BI变小,U变小CI变大,U变小 DI变小,U变大解析:选C由题意知,RB的电阻随断针的出
8、现而减小,即外电路的总电阻R减小,由闭合电路欧姆定律有I总E/(Rr),可知I总必增大,再由UEI总r可知,路端电压U减小,而由U1I总R1可知,U1增大,U3必减小,由电流表的电流II总I3可知,电流表的电流必变大,C正确。2在输液时,药液有时会从针口流出体外,为了及时发现,设计了一种报警装置,电路如图所示。M是贴在针口处的传感器,接触到药液时其电阻RM发生变化,导致S两端电压U增大,装置发出警报,此时()ARM变大,且R越大,U增大越明显BRM变大,且R越小,U增大越明显CRM变小,且R越大,U增大越明显DRM变小,且R越小,U增大越明显解析:选C当RM变大时,回路的总电阻变大,根据I总,
9、得干路中的电流变小,S两端的电压UI总RS变小,A、B错误;当RM变小时,回路的总电阻变小,根据I总,得干路中的电流变大,S两端的电压UI总RS变大,由R总RS知,R越大,RM变小时,对回路的总电阻变化的影响越明显,C正确,D错误。3如图所示电路中,电源电动势E恒定,内阻r1 。定值电阻R35 。当电键K断开与闭合时,ab段电路消耗的电功率相等,则下列说法中正确的是()A电阻R1、R2可能分别为4 、5 B电阻R1、R2可能分别为3 、6 C电键K断开时电压表的示数一定大于K闭合时的示数D电键K断开与闭合时电压表的示数变化量大小与电流表的示数变化量大小之比一定等于6 解析:选ACD由闭合电路欧
10、姆定律,电键K断开与闭合时的电流分别为I1、I2,ab段电路消耗的电功率I(R1R2)IR1,将选项A和B中的阻值代入,A正确,B错误;电键K断开时外电路总电阻增大,则干路电流减小,a、b间电压UEI(rR3)增大,C正确;把R3看成是电源的一部分,则电压表读数视为路端电压,有rR3,D正确。 考向二交变电流的产生和描述 (选择题) 1线圈通过中性面时的特点(1)穿过线圈的磁通量最大。(2)线圈中的感应电动势为零。(3)线圈每经过中性面一次,感应电流的方向改变一次。2正弦式交流电的“四值”的应用(以电动势为例)四值计算式应用最大值EmNBS计算电容器的耐压值瞬时值eEmsin t计算闪光电器的
11、闪光时间等有效值E电表的读数、电热、电功及保险丝熔断电流的计算等平均值计算通过导体横截面的电量等(2014巴中质检)图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图,其矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中,绕垂直于磁场方向的固定轴OO匀速转动,线圈的两端经集流环和电刷与R10 的电阻连接,与电阻R并联的交流电压表为理想电表,示数是10 V。图乙是矩形线圈磁通量随时间t变化的图像,则()A电阻R上的热功率为20 WB0.02 s时R两端的电压瞬时值为零CR两端的电压u随时间t变化的规律是u10cos 100t(V)D通过R的电流i随时间t变化的规律是icos 50t(A)思路探究(1)计算功率时要用交流电
12、的有效值,电表的读数即为电阻R两端电压的有效值。(2)弄清各时刻线圈所处的位置是求解瞬时值的关键。(3)书写瞬时值表达式时要弄清三个关键:最大值、角速度、零时刻线圈所处的位置。解析电压表的示数为该电压的有效值,因此电阻R上的热功率P10 W,A错误;由图像可知,0.02 s时,磁通量为零,此时线圈处于垂直于中性面的位置,产生的电动势以及路端电压应该是最大的,B错误;由图像知,该交流电为余弦式变化的交流电,因此电压的最大值为10 V,周期T0.02 s,则100 rad/s,所以电压随时间的变化规律uUmcost10cos 100t(V),C正确;通过R的最大电流为Im A,因此电流随时间的变化
13、规律为iImcos tcos 100t(A),D错误。答案C感悟升华交变电流瞬时值表达式书写的基本思路(1)确定正余弦交变电流的峰值,根据已知图像或由公式EmNBS求出相应峰值。(2)明确线圈的初始位置,找出对应的函数关系式。若线圈从中性面开始计时,则Et关系为正弦函数,函数表达式为eEmsin t。若线圈从垂直中性面开始计时,则Et关系为余弦函数,函数表达式为eEmcos t。4(2014天津高考)如图甲所示,在匀强磁场中,一矩形金属线圈两次分别以不同的转速,绕与磁感线垂直的轴匀速转动,产生的交变电动势图像如图乙中曲线a、b所示,则()A两次t0时刻线圈平面均与中性面重合B曲线a、b对应的线
14、圈转速之比为23C曲线a表示的交变电动势频率为25 HzD曲线b表示的交变电动势有效值为10 V解析:选ACt0时刻,两次产生的交流电的电动势瞬时值均为零,因此线圈平面均与中性面重合,A正确;图中a、b对应的周期之比为23,因此线圈转速之比nanb32,B错误;a线表示的交流电动势的频率为fa Hz25 Hz,C正确;曲线a表示的交变电动势的最大值EamNBS,由图像知Eam15 V,曲线b表示的交变电动势的最大值EbmNBS,因此,Ebm10 V,有效值Eb V5 V,D错误。5如图所示,单匝矩形闭合导线框abcd全部处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中,线框面积为S,电阻为R。线框绕与cd边
15、重合的竖直固定转轴以角速度从中性面开始匀速转动,下列说法正确的是()A转过时,线框中的电流方向为abcdaB线框中感应电流的有效值为 C从中性面开始转过的过程中,通过线框横截面的电荷量为 D线框转一周的过程中,产生的热量为 解析:选C 由楞次定律和右手定则可知,转过时,线框中的电流方向为adcba,A错误;线框中感应电流的最大值Im,由于线框中的感应电流是正弦交流电,其电流有效值I,B错误;由q可知,从中性面开始转过的过程中,通过线框横截面的电荷量q,C正确;线框转一周的过程中,产生的热量等于感应电流做的功,因此QWI2R,D错误。 6图甲是小型交流发电机的示意图,两磁极N、S间的磁场可视为水
16、平方向的匀强磁场, 为交流电流表。线圈绕垂直于磁场的水平轴OO沿逆时针方向匀速转动,从图示位置开始计时,产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示。下列判断正确的是()A电流表的示数为10 AB线圈转动的角速度为50 rad/sC0.01 s时线圈平面与磁场方向平行D0.02 s时电阻R中电流的方向自右向左解析:选AC电流表测量的是电路中电流的有效值I10 A,A正确;由图像可知,T0.02 s,所以100 rad/s,B错误;t0.01 s时,电流最大,线圈平面与磁场方向平行,C正确;T 0.02 s时,线圈所处的状态就是图示状况,此时R中电流的方向自左向右,D错误。考向三变压器和远距离输电
17、(选择题)1理想变压器的动态分析(1)根据题意弄清变量和不变量。一般情况下原线圈电压不变,原、副线圈的匝数比不变,其他物理量可能随电路的变化而发生变化。(2)弄清动态变化过程中的决定关系。当原、副线圈匝数比一定时,U2由U1决定,P1由P2决定,I1由I2决定。(3)分析流程如下由分析U2由I2分析I2由P1P2I2U2分析P1由P1U1I1分析I1由分析I1由P1U1I1分析P12远距离输电过程功率的关系(1)变压器输出功率:P出P损P用。(2)输电线上的电流:I。(3)输电线上损失的功率P损I2R线2R线U损I。(2014四川高考)如图所示,甲是远距离输电线路的示意图,乙是发电机输出电压随
18、时间变化的图像,则()A用户用电器上交流电的频率是100 HzB发电机输出交流电的电压有效值是500 VC输电线的电流只由降压变压器原、副线圈的匝数比决定D当用户用电器的总电阻增大时,输电线上损失的功率减小解析由题图乙可得交流电的频率是50 Hz,发电机输出电压的最大值是500 V,所以有效值为250 V,变压器在输电过程中不改变交流电的频率,A、B错误;输电线的电流是由降压变压器的负载电阻和输出电压决定的,C错误;由于升压变压器的输出电压不变,当用户用电器的总电阻增大时,输出电流减小,根据电流与匝数成反比的关系可知,输电线上的电流减小,由P线IR线可知,输电线上损失的功率减小,D正确。答案D
19、感悟升华分析理想变压器动态问题时应注意的问题当原、副线圈匝数变化时,要根据变压比确定副线圈电压的变化情况,从而进一步判断出变压器的输出电流、输出功率及输入电流、输入功率的变化情况。7(2013四川高考)用220 V的正弦交流电通过理想变压器对一负载供电,变压器输出电压是110 V,通过负载的电流图像如图所示,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i0.05sin A解析:选A由负载电流图像知,负载电流I2 A,变压器的输出功率P2I2U2110 W3.9 W,输入功率P1P23.9 W,A正确;输出电压的最大值为U
20、2m110 V,B错误;变压器原、副线圈的匝数比是21,C错误;由图像知,负载电流的函数表达式i0.05sin 100t(A),D错误。8(2014浙江高考)如图所示为远距离交流输电的简化电路图。发电厂的输出电压是U,用等效总电阻是r的两条输电线输电,输电线路中的电流是I1,其末端间的电压为U1。在输电线与用户间连有一理想变压器,流入用户端的电流为I2。则()A用户端的电压为B输电线上的电压降为UC理想变压器的输入功率为IrD输电线路上损失的电功率为I1U解析:选A理想变压器输入和输出功率相同,设用户端得到的电压为U2,则有I1U1U2I2,U2,A正确;输电线上的电压降为UI1r,或者UUU
21、1,B错误;理想变压器的输入功率为PI1U1,C错误;输电线路上损失的电功率为PIr,D错误。9(2014全国新课标) 如图所示,一理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2。原线圈通过一理想电流表 接正弦交流电源,一个二极管和阻值为R的负载电阻串联后接到副线圈的两端。假设该二极管的正向电阻为零,反向电阻为无穷大。用交流电压表测得a、b端和c、d端的电压分别为Uab和Ucd,则()AUabUcdn1n2B增大负载电阻的阻值R,电流表的读数变小C负载电阻的阻值越小,cd间的电压Ucd越大D将二极管短路,电流表的读数加倍解析:选BD经交流电压表、交流电流表测得的值分别为交变电压和交变电流的有效值,
22、根据变压器公式得到输出电压,而c、d端电压不等于输出电压U2,因二极管具有单向导电性,输入电压通过变压器变压后经二极管整流后有效值发生变化, Ucd,则UabUcdn1n2,A错误;增大负载电阻的阻值R, Uab不变,Ucd也不变,根据P出可知输出功率减小,根据理想变压器的输入功率等于输出功率可知,输入功率必减小,故电流表读数变小,B正确,C错误;二极管短路时,UcdU2,输出功率P出2P出,故输入功率P1也加倍,而输入电压U1不变,根据P1U1I1得电流表读数加倍,D正确。交变电流的综合问题分析 如图所示,有一矩形线圈的面积为S,匝数为N,内阻不计,绕OO轴在水平方向的磁感应强度为B的匀强磁
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