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2023年高考物理与强基计划核心知识点复习与真题精选 交变电流的产生

交变电流的产生

一、真题精选(高考必备)

1.(2021·北京·高考真题)一正弦式交变电流的i - t 图像如图所示。下列说法正确的是( )

A .在t =0.4 s 时电流改变方向

B .该交变电流的周期为0.5 s

C .该交变电流的表达式为=2cos5πA i t

D

2.(2021·天津·高考真题)如图所示,闭合开关后,5R =Ω的电阻两端的交流电压为V u t π=,电压表和电流表均为理想交流电表,则( )

A .该交流电周期为0.02s

B .电压表的读数为100V

C .电流表的读数为10A

D .电阻的电功率为1kW

3.(2011·安徽·高考真题)如图所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场,磁感应强度为B ,电阻为R 、半径为L 、圆心角为45︒的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O 轴以角速度ω匀速转动(O 轴位于磁场边界),则线框内产生的感应电流的有效值为( )

A .22BL R ω

B .22R ω

C 24R ω

D .24BL R

ω

4.(2021·浙江·高考真题)如图所示,虚线是正弦交流电的图像,实线是另一交流电的图像,它们的周期T 和最大值m U 相同,则实线所对应的交流电的有效值U 满足( )

A .2

m

U U =

B .U =

C .U >

D .U <

5.(2021·辽宁·高考真题)如图所示,N 匝正方形闭合金属线圈abcd 边长为L ,线圈处于磁感应强度大小为B 的匀强磁场中,绕着与磁场垂直且与线圈共面的轴OO ′以角速度ω匀速转动,ab 边距轴4

L

。线圈中感应电动势的有效值为( )

A .2NBL ω

B 2ω

C .212

NBL ω

D 2NBL ω 6.(2022·广东·高考真题)图是简化的某种旋转磁极式发电机原理图。定子是仅匝数n 不同的两线圈,12n n >,二者轴线在同一平面内且相互垂直,两线圈到其轴线交点O 的距离相等,且均连接阻值为R 的电阻,转子是中心在O 点的条形磁铁,绕O 点在该平面内匀速转动时,两线圈输出正弦式交变电流。不计线圈电阻、自感及两线圈间的相互影响,下列说法正确的是( )

A .两线圈产生的电动势的有效值相等

B .两线圈产生的交变电流频率相等

C .两线圈产生的电动势同时达到最大值

D .两电阻消耗的电功率相等

7.(2014·天津·高考真题)(多选)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象如图乙中曲线a ,b 所示,则( )

A.两次t=0时刻线圈平面均与中性面重合

B.曲线a,b对应的线圈转速之比为2∶3

C.曲线a表示的交变电动势频率为25 Hz

D.曲线b表示的交变电动势有效值为10 V

8.(2021·浙江·高考真题)(多选)发电机的示意图如图甲所示,边长为L的正方形金属框,在磁感应强度为B的匀强磁场中以恒定角速度绕OO’轴转动,阻值为R的电阻两端的电压如图乙所示。其它电阻不计,图乙中的U m为已知量。则金属框转动一周()

A.框内电流方向不变B.电动势的最大值为U m

C.流过电阻的电荷

2

2BL

R

D.电阻产生的焦耳热

2

m

U BL

R

9.(2021·江苏·高考真题)贯彻新发展理念,我国风力发电发展迅猛,2020年我国风力发电量高达4000亿千瓦时。某种风力发电机的原理如图所示,发电机的线圈固定,磁体在叶片驱动下绕线圈对称轴转动,已知磁体间的磁场为匀强磁场,磁感应强度的大小为0.20T,线圈的匝数为100、面积为2

0.5m,电阻为0.6Ω,若磁体转动的角速度为90rad/s,线圈中产生的感应电流为50A。求:

(1)线圈中感应电动势的有效值E;

(2)线圈的输出功率P。

10.(2012·安徽·高考真题)图1是交流发电机模型示意图.在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一矩形线圈abcd 可绕线圈平面内垂直于磁感线的轴转动,由线圈引起的导线ae和df分别与两个跟线圈一起绕转动的金属圈环相连接,金属圆环又分别与两个固定的电刷保持滑动接触,这样矩形线圈在转动中就可以保持和外电路电阻R形成闭合电路.图2是线圈的主视图,导线ab和cd分别用它们的横截面来表示.已知ab长度为L1,bc长度为L2,线圈以恒定角速度ω逆时针转动.(只考虑单匝线圈)

(1)线圈平面处于中性面位置时开始计时,试推导t时刻整个线圈中的感应电动势e1的表达式;

(2)线圈平面处于与中性面成φ0夹角位置时开始计时,如图3所示,试写出t时刻整个线圈中的感应电动势e2的表达式;

(3)若线圈电阻为r,求线圈每转动一周电阻R上产生的焦耳热.(其它电阻均不计)

11.(2012·江苏·高考真题)某兴趣小组设计了一种发电装置,如图所示. 在磁极和圆柱状铁芯之间形成的两磁场区

域的圆心角均为,磁场均沿半径方向. 匝数为N 的矩形线圈abcd 的边长ab =cd =、bc =ad=2. 线圈以角速度ω绕中心轴匀速转动,bc和ad 边同时进入磁场. 在磁场中,两条边所经过处的磁感应强度大小均为B、方向始终与两边的运动方向垂直. 线圈的总电阻为r,外接电阻为R. 求:

(1)线圈切割磁感线时,感应电动势的大小Em;

(2)线圈切割磁感线时,bc 边所受安培力的大小F; (3)外接电阻上电流的有效值I.

12.(2020·浙江·高考真题)如图甲所示,在xOy 水平面内,固定放置着间距为l 的两平行金属直导轨,其间连接有阻值为R 的电阻,电阻两端连接示波器(内阻可视为无穷大),可动态显示电阻R 两端的电压。两导轨间存在大小为B 、方向垂直导轨平面的匀强磁场。0=t 时一质量为m 、长为l 的导体棒在外力F 作用下从0x x =。位置开始做简谐运动,观察到示波器显示的电压随时间变化的波形是如图乙所示的正弦曲线。取02m U T

x Bl

π=-

,则简谐运动的平衡位置在坐标原点O 。不计摩擦阻力和其它电阻,导体棒始终垂直导轨运动。(提示:可以用F x -图象下的“面积”代表力F 所做的功)

(1)求导体棒所受到的安培力A F 随时间t 的变化规律; (2)求在0至0.25T 时间内外力F 的冲量;

(3)若0=t 时外力0m 1N,1m,2s,1kg,1Ω,0.5V,0.5T F l T m R U B π=======,求外力与安培力大小相等时棒的位置坐标和速度。

二、强基训练(高

手成长基地)

1.(2019·黑龙江哈尔滨·哈尔滨三中三模)如图所示,边长为L 、阻值为R 的等边三角形单匝金属线圈abc 从图示位置开始绕轴EF 以角速度ω匀速转动,EF 的左侧有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B ,右侧没有磁场,下列说法正确的是( )

A .图示位置线圈的磁通量最大,磁通量的变化率也最大

B .从图示位置转出磁场的过程中,线圈中产生逆时针方向的感应电流

C D .转动一周,外力做功的功率为242

332B L R

ω

2.(2022·吉林松原·模拟预测)(多选)如图所示,虚线MN 左侧空间存在垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B 。纸面内有一个圆心角为120°的扇形金属线框OCD ,半径为r ,线框围成的回路电阻为R ,顶角O 在虚线MN 上。当金属线框绕顶角O 在纸面内以角速度ω匀速转动时,下列说法正确的是( )

A .线框转动一圈的过程中,线框中有电流的时间为23πω

B .线框中存在电流时,电流的大小为

2Br R

ω

C .线框进入磁场过程中,通过线框某截面的电荷量大小为2

3Br R

π

D

3.(2022·福建龙岩·上杭一中模拟预测)(多选)如图所示的电路中,电流表为理想交流电表,定值电阻的阻值为R ,长度为l 的金属棒OM 可绕O 点在竖直面内转动,M 端固定一金属小环,长度略大于2l 的金属棒PQ 穿过小环,可在小环的带动下绕P 点在竖直面内转动。0=t 时,金属棒OM 在外界控制下以角速度ω绕O 端逆时针匀速转动,且金属棒OM 每次转至水平时立即以大小相等的角速度返回,整个装置处在磁感应强度大小为B 、方向垂直于纸面向里的匀强磁场中。两金属棒电阻不计,金属环与金属棒接触良好。下列说法正确的是( )

A .该装置产生交流电的周期为

π

ω

B .2t πω=时,电流表的示数为

22Bl R

ω

C .OM 运动一个周期的过程中,流过定值电阻的电荷量为

2

Bl R

π

D .OM 运动一个周期的过程中,定值电阻产生的焦耳热为

248B l R

πω

4.(2022·江西宜春·模拟预测)(多选)如图所示,在光滑绝缘水平桌面上建立一个直角坐标系,在坐标系的第一、四象限的两块区域内分别存在垂直桌面向上、向下的匀强磁场,磁感应强度大小均为2.0T ,磁场边界线的方程为y =0.5sin2πx (m )(0 1.0m x ≤≤)。在水平桌面上静置一个长1m 、宽0.5m 的矩形单匝导线框abcd ,其电阻R =1Ω,ab 、dc 边与x 轴平行,在拉力F 的作用下,线框从图示位置开始沿x 轴正方向以大小为1m/s 的速度匀速穿过整个磁场区域,下列说法正确的是( )

A .线框中的感应电流最大为1A

B .bc 边到达x =0.75m 时,拉力F 的功率为4W

C .整个过程中拉力F 所做的功为1.25J

D .整个过程中线框产生的焦耳热为1.5J

5.(2022·山东泰安·二模)图甲是一种振动发电机的示意图,半径0.1m r =、匝数25n =的线圈(每匝的周长相等)位于辐向分布的磁场中,磁场的磁感线沿半径方向均匀分布(其右视图如图乙所示),线圈所在位置的磁感应强度的大小均为0.6

B T π

=

,外力F 作用在线圈框架的P 端,使线圈沿轴线做往复运动,线圈运动速度v 随时间t 变化的

规律如图丙(正弦函数曲线)所示。发电机通过灯泡L 后接入理想变压器,三个灯泡均正常发光,灯泡正常发光时的电阻L 1R =Ω,不计线圈电阻。则每个小灯泡正常发光时的功率为( )

A .1.5W

B .2W

C .4W

D .4.5W

6.(2022·浙江·模拟预测)如图左所示,边长为l 和L 的矩形线框aa '、bb '互相垂直,彼此绝缘,可绕中心轴12O O 转动,将两线框的始端并在一起接到滑环C ,末端并在一起接到滑环D ,C 、D 彼此绝缘。通过电刷跟C 、D 连接。线框处于磁铁和圆柱形铁芯之间的磁场中,磁场边缘中心的张角为45︒,如图右所示(图中的圆表示圆柱形铁芯,它使磁铁和铁芯之间的磁场沿半径方向,如图箭头所示)。不论线框转到磁场中的什么位置,磁场的方向总是沿着线框平面。磁场中长为l 的线框边所在处的磁感应强度大小恒为B ,设线框aa '和bb '的电阻都是r ,两个线框以角速度ω逆时针匀速转动,电阻2R r =。在线框旋转一周的过程中( )

A .电阻R 两端电压的最大值为BlL ω

B .流过电阻R 的电流最大值为

5BlL r

ω

C .整个回路产生的焦耳热为22225B L l r

πω

D .为维持线框匀速转动,外力至少对系统做功

2224B L l r

πω

7.(2022·山东潍坊·模拟预测)如图所示,在xOy 平面内,阻值为R 的金属丝弯折成2sin y A x π

λ

=-形,两端点通

过圆滑卡扣与x 轴上的光滑金属杆紧密接触,长直杆的电阻不计。在x 轴正半轴上,0≤x ≤

2

λ

的区间内存在方向垂直于xOy 平面、磁感应强度大小为B 的匀强磁场。在外力控制下使金属丝以大小为v 的速度匀速通过该区域,t=0时刻,端刚好从O 点进入磁场区域,求:

(1)金属丝进入磁场的过程中,感应电动势的瞬时值表达式; (2)在金属丝全部穿过磁场的过程中,外力所做的功。

8.(2018·浙江杭州·一模)南海上有一浮桶式波浪发电灯塔,其原理示意如图甲.浮桶*(轻密度绝缘材料制成)内的磁体通过支柱固定在暗礁上,浮桶内置线圈随周期T =3s 的波浪相对磁体沿竖直方向运动,且始终处于磁场中,该线圈与阻值R =15Ω的灯泡相连.如图乙所示,浮桶下部由内、外两密封圆筒构成,其截面积S =0.2m 2(图乙中斜线阴影部分),其内为产生磁场的磁体,与浮桶内侧面的缝隙忽略不计;匝数N =200的线圈所在处辐向磁场的磁感应强度B =0.2T ,线圈直径D =0.4m ,电阻r =1Ω.假设浮桶随波浪上下运动可视为受迫振动,浮桶振动的速度可表示为20.4(

)m/s 3

v sin t π

= ,取重力加速度g =10m/s 2,π2≈10.

(1)图甲中,当浮桶上下运动通过平衡位置时,判断流过灯泡的电流方向(向左或向右),并计算此时的电流大小;

(2)画出电流i随时间t的变化图像,并求线圈在1小时内产生的焦耳热;

(3)已知浮桶与线圈总质量为450kg,它们在运动过程中受到安培力与其他力的共同作用,试求0到0.75s时间内,其他力的冲量.(本题线圈中产生的交变电流与同匝数线圈在匀强磁场中以周期T=3s匀速转的产生的交变电流等效,如图丙所示).

三、参考答案及解析

(一)真题部分

1.C

【详解】A .由图可知t =0.4 s 时电流为正方向最大,电流方向没有发生变化,故A 错误; B .由图可知,该交变电流的周期为T =0.4s ,故B 错误; C .由图可知,电流的最大值为max 2A i =,角速度为

25rad/s T

π

ωπ=

= 故该交变电流的表达式为

max =cos 2cos5πA i i t t ω=

故C 正确;

D .该交变电流的有效值为

i =

= 故D 错误。 故选C 。 2.C

【详解】A .该交流电的周期

22s=0.2s 10T π

π

ω

π

=

=

B .电压表的读数为交流电的有效值,即

U =

选项B 错误; C .电流表的读数为

50

A=10A 5

U I R =

= 选项C 正确; D .电阻的电功率为

1050W=500W P IU ==⨯

选项D 错误。 故选C 。 3.D

【详解】交流电流的有效值是根据电流的热效应得出的,根据题意可知,线框转动周期为T ,而线框转动一周只有4

T

的时间内有感应电流,则有

2

224L BL T R I RT R ω⎛

⎫ ⎪= ⎪

⎪⎝⎭

解得

24BL I R

ω

= 故选D 。 4.D

【详解】因虚线是正弦交流电的图像,则该交流电的有效值为

2

m

U =

有效值 由图可知,在任意时刻,实线所代表的交流电的瞬时值都不大于虚线表示的正弦交流电的瞬时值,则实线所代表的交流电的有效值小于虚线表示的正弦交流电的有效值,则

U <

故选D 。 5.B

【详解】交流电的最大值和两条边到转轴的距离无关,为

2m E NBS NB L ωω==

因此有效值为

2

E L ω=

故选B 。 6.B

【详解】AD .根据E n

t

∆Φ

=∆可得两线圈中磁通量的变化率相等,但是匝数不等,则产生的感应电动势最大值不相等,有效值也不相等;根据2

U P R

= 可知,两电阻的电功率也不相等,选项AD 错误; B .因两线圈放在同一个旋转磁铁的旁边,则两线圈产生的交流电的频率相等,选项B 正确;

C .当磁铁的磁极到达一线圈附近时,一个线圈的磁通量最大,感应电动势为0,另一个线圈通过的磁通量最小,感应电动势最大,可知两线圈产生的感应电动势不可能同时达到最大值,选项C 错误。 故选B 。 7.AC

【详解】t =0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 项正确;图中a 、

b 对应的周期之比为2∶3,因此线圈转速之比n a ∶n b =∶=3∶2,B 项错误;a 线表示的交流电动势的频率为f a

=25 Hz ,C 项正确;a 线对应线圈相应的电动势的最大值E am =NBS·,由图象知E am =15 V ,b 线对应线圈

相应的电动势的最大值E bm =NBS·,因此==,E bm =10 V ,有效值E b = V =5V ,D 项错误.

8.BD

【详解】A .当线框转动时,框内电流方向每经过中性面一次都要变化一次,而线圈和外电路接点处通过换向器,保证电流的方向不发生变化,从而使加在电阻两端的电压方向保持不变,A 错误; B .由图乙可知,电动势的最大值为U m ,B 正确; C .线圈转过半周,则流过电阻的电荷量为

2

2E BL q I t t R R R

∆Φ=∆=∆==

则金属框转过一周流过电阻的电荷量为

2

'

42BL q q R

== C 错误; D .因为

2m U B L ω=

m

2

U BL ω=

金属框转过一周电阻产生的焦耳热

2

2

2m 2=U BL U Q T R R

ππω== D 正确。 故选BD 。

9.(1)26.410V E =⨯;(2)43.110W P =⨯ 【详解】(1)电动势的最大值

m E NBS ω=

有效值

E 解得

E =

带入数据得

26.410V E =⨯

(2)输出电压

U E Ir =-

输出功率

P IU =

解得

()P I E Ir =-

代入数据得

43.110W P =⨯

10.(1)112sin e BL L t ωω=(2)2120sin()e BL L t ωωϕ=+

(3)2

12BL L R R r πω⎛⎫

⎪+⎝⎭

【详解】(1)矩形线圈abcd 在磁场中转动时,ab 、cd 切割磁感线,且转动的半径为r =2

2

L ,转动时ab 、cd 的线速度v =ωr =

2

2

L ω,且与磁场方向的夹角为ωt ,如图所示.所以整个线圈中的感应电动势e 1=2BL 1v sin ωt =BL 1L 2ωsin ωt .

(2)当t =0时,线圈平面与中性面的夹角为φ0,则t 时刻时,线圈平面与中性面的夹角为ωt +φ0. 故此时感应电动势的瞬时值:e 2=2BL 1v sin(ωt +φ0)=BL 1L 2ωsin(ωt +φ0). (3)线圈匀速转动时感应电动势的最大值E m =BL 1L 2ω,故有效值:

E ==回路中电流的有效值.

E I R r =

=+根据焦耳定律知转动一周电阻R 上的焦耳热为:

()2

222

2

122

2RB L L Q I RT R R r πωπω⎡⎤⋅⋅=+==.

11.(1) E m =2NBl 2

ω. (2) 2234N B l F r R

ω

=+ (3) ()243NBl I r R ω=+

【详解】(1)bc 、ad 边的运动速度v =ω2

l

感应电动势E m =4NBlv. 解得E m =2NBl 2ω. (2)电流m

m E I r R

+=

安培力F =2NBI m l 解得.2234N B l F r R

ω

=

+ (3)一个周期内,通电时间t =

49

T R 上消耗的电能2

m W I Rt =且W =I 2RT.

解得()

243NBl I r R ω

=

+

点睛:本题研究交变电流的产生,实质上是电磁感应知识的具体应用,是右手定则、法拉第电磁感应定律、安培力等知识的综合应用.

12.(1) 2sin m BlU t R T

π

- (2) m m

2F BlU T mU I R Bl

π=

+ (3)

1x '

=

和1/s v '=;2x '=和2v '= 【详解】(1)由显示的波形可得

m 2sin U U t T

π

= m 2sin U I t R T

π=

安培力随时间变化规律:

2sin m A BlU F BIl t R T

π

=-=-

(2)安培力的冲量:

22

0A B x l I Bl q R

=-∆=-

由动量定理,有:

m F A I I mv +=

解得:m m

2F BlU T mU I R Bl

π=

+ (3)棒做简谐运动,有:

A F F kx +=-

当A F F =-时:

0x =

m 1m/s v v =±=±

当A F F =时,设x x '=,v v '=

1

2A F kx '=-

00F kx =-

2x v ''=

根据动能定理:

()22201122

mv k x x ''=- 解得:

1x '

=和1/s v '=;2x '=和2v '

=

(二)强基部分

1.C

【详解】A .图示位置磁通量最大,但是速度与磁场平行,磁通量的变化率最小,A 错误

B .从图示位置转出磁场的过程中,穿过线圈的磁通量减小,根据楞次定律可知,线圈中产生顺时针方向的感应电流,B 错误

C .线圈中产生的感应电动势的最大值满足m E NBS ω=C 正确

D .外力做的功转化为线圈的焦耳热,所以外力的功率等于线圈的热功率,可得2

2

U P I R R

==,又EF 右半部分没有

磁场,可知线圈在转一圈的时间内有一半时间没有感应电流,所以可得线圈产生的交流电的有效值等于峰值的一半,

所以242364B L P R

ω=,D 错误

2.CD

【详解】A .线框进入磁场的时间为

2

233t πθπωωω

=== 线框转动一圈的过程中,在从线框开始进入磁场到完全进入磁场和线框开始出磁场到完全出磁场过程中有感应电流,因此线框中有电流的时间为

423t t πω

==

总 A 错误;

B .线框中存在电流时,感应电动势

222

r Br E Brv Br ωω

===

因此电流的大小为

22E Br I R R

ω

==

B 错误;

C .线框进入磁场过程中,通过线框某截面的电荷量大小为

2

ΔΔ3E Br Q I t t R R R

π∆Φ==⋅==

C 正确;

D .设线框持续转动过程中,线框中电流的有效值为I ,则有

2223

T

I RT I R =⋅

有 解得

I ==

有D 正确。 故选CD 。 3.AD

【详解】A .由图可知,闭合回路中能改变磁通量的区域为△OPM 的面积,根据几何知识可得该区域

211

=(sin )sin 22

BS Bl l t Bl t ωωΦ=

= 由于角速度相同,因此金属棒OM 从右侧往左侧运动与从左侧往右侧运动,电场通量的变化情况相同,因此金属棒OM 移动半圆的时间即为一个周期,即

T π

ω

=

故A 正确; B .感应电动势为

2

1cos 2

E Bl t t ωω∆Φ=

=∆ 交流电流表读数

2

I ==故B 错误; C .由于电流会在

2

T

时改变方向,根据对称性,一个周期内流过定值电阻的电荷量为半个周期的两倍,因此半个周期内流过定值电阻的电荷量为

212E t Q It t t B R R R R

l ∆Φ∆Φ∆===∆== 因此一个周期内流过定值电阻的电荷量为

12

2Q Q R

Bl == 故C 错误;

D .感应电动势的最大值为

2m 1

=2

Bl E ω

由于是余弦交流电,因此感应电动势的有效值为

2

E Bl ω有 电流有效值为

2=

I R E 有

有因此一个周期内定值电阻产生的焦耳热为

242=

8B l Q I Rt R

πω

=有

故D 正确。 故选AD 。 4.BD

【详解】AB .线框匀速切割磁感线,当bc 边到达x=0.75m 时,前后两边都切割磁感线,产生的感应电动势最大,

感应电流最大,为

m 2220.51

A 2A 1

Blv I R ⨯⨯⨯=

== 此时线框受到的安培力最大,由于线框匀速运动,所以拉力最大,拉力的功率最大,根据平衡条件有

m 24N F F BI l ===安

则拉力功率的最大值为

max 4W P Fv F v ===安

故A 错误,B 正确;

CD .线框穿过磁场区域的过程中,形成三段以正弦规律变化的感应电流,如图所示(规定顺时针方向为正)

三段感应电流的峰值分别为1A 、2A 、1A ,三段感应电流的持续时间均为0.5s ,整个过程产生的焦耳热

2

2

2

0.5s 0.5s 0.5s 1.5J Q == 由于线圈匀速运动,根据功能关系,可得拉力F 做的功等于整个过程中线框产生的焦耳热为15J .,故C 错误,D 正确。 故选BD 。 5.B

【详解】线圈中产生的感应电动势最大值为

0.6

22250.12V 6V m E n rBv πππ

==⨯⨯⨯⨯

⨯=

由图丙可知,0.4s T =,角速度

2T

π

ω=

解得

5rad/s ω=

则发电机产生的电动势的瞬时值表达式为

6sin(5)V e t π=

发电机正常工作时三个小灯泡均正常发光,则有变压器的原副线圈两端的电流关系为

122I I =

根据

12

21

I n I n = 则变压器原、副线圈的匝数比为2:1,电源的有效值

E=

设小灯泡正常发光的两端的电压为U,副线圈两端的电压为U,根据匝数比和电压关系,则原线圈的两端的电压为2U,则有

2

E U U

=+

解得

U=

小灯泡正常发光的功率

2

2W

L

U

P

R

==

故选B。

6.B

【详解】AB.线框切割磁感线的速度与磁场方向垂直,故感应电动势的大小为

2

E Blv

=

2

L

v

ω

=

E BlLω

=

线框转动过程中,只有一个线框进入磁场切割磁感线作为电源,另一个线框与电阻R并联后作为外电路,故外电路总电阻

2

3

Rr

R r

R r

==

+

因此电路的总电流为

3

55

3

E BLl BLl

I

R r r

r

ωω

===

+

故R两端电压的最大值

322

=

535

R

BLl BLl

U IR r

r

ωω

=⨯=

根据并联电路的分流关系可知通过R的电流大小为总电流的

1

3

,即

5

R

BlL

i

r

ω

=

选项A错误,B正确;

C.在旋转一周的过程中每个线框只有两次进入磁场,每次在磁场内的时间(即作为电源时的做功时间)为

8

T

,所以整个回路产生的焦耳热

222

22

3523

4()4()

85385

T BLl B l L

Q I R r r

r r

ωππω

ω

=⨯+⋅=⨯⋅⋅=

选项C错误;

D.根据能的转化和守恒定律,为维持线框匀速转动,外力至少对系统做功

22235B l L W Q r

πω

==

外 选项D 错误。 故选B 。

7.(1)见解析;(2)2232B A v R

λ

【详解】(1)金属丝产生的感应电动势是正弦式交流电,电动势瞬时值

e BLv =

其中L 是有效切割长度

222sin sin

sin sin v L A t A t A t A t

T v

πππωλλ==== 则

23sin

,22v e BAv t t t v v v πλλλλ⎛⎫

=<<< ⎪⎝⎭

22sin

2v e BAv t t v v πλλλ⎛⎫

=<< ⎪⎝⎭

(2)在2t v

λ

<

32t v

v

λ

λ

<<

内产生的焦耳热

2

2211222B A v Q R v R λ

λ=⨯⨯⨯=

2t v

v

λ

λ

<<

内产生的焦耳热

2

22212B A v Q R v R λλ=⨯⨯= 在金属丝全部穿过磁场过程中,外力所做的功

221232B A v W Q Q R

λ

=+=

金属丝进入磁场过程中,感应电动势随时间变化关系如图所示

8.(1)4A 电流向左(2)28800J (3)(180π+16)N ∙s 【详解】(1)根据右手定则,通过小灯泡的电流向左 当线圈通过平衡位置时,速度最大,切割产生的电动势最大即

max max E NBLv =

其中:L D π=,解得

Emax =64V

根据闭合电路欧姆定律

max

max 4A E I R r

=

=+ (2)电流最时间的变化关系

24sin()A 3

e i t R r π

=

=+ i -t 图像如图所示 :

电流的有效值为

I = 电流产生的焦耳热

228800J Q i rt ==

(3)浮筒与线圈在安培力及其他力的共同冲量作用下,动量发生改变 根据动量定理

-I I P =∆其他力安培力 --I Bit t P P ∆=其他力末初

交变电流与同匝数线圈在匀强磁场中以T =3s 匀速转动产生的交变电流等效,则有

max E NBS ω=

四分之一周期内通过的电量满足

10

NBS q it R r π

==

=+ 则

max (18016)N s I Mv NBq D ππ=+=+⋅其他力

点睛:本题主要考查了电磁感应与简谐运动的综合,在求解感应电动势的最大值,该题是运动切割,故速度最大时,对应感应电动势最大.

2023年高考物理复习常用知识点

2023年高考物理复习常用知识点 2023年高考物理复习常用知识点归纳 在高考物理复习中掌握重点知识点是物理学习方法中最有效的一种,物理知识点掌握之后在学习起来会变的轻松很多。以下是小编整理的高考物理常用知识点,希望可以 提供给大家进行参考和借鉴。 高中物理必背知识点 1.力 力学是高中物理的开山和基础,弹力的方向和弹簧、摩擦力应该是一轮复习的重中 之重,受力分析的判断不仅关乎到这个部分,也会影响整个物理学科,所谓武学基础——“蹲马步” 2. 运动学 这个部分是看起来简单,但做起来易错,且计算不算死人不罢休的境界,各种刹车、追击、相遇、滑块板块、传送带,没有做题底蕴的支撑,你会感到深深的恶意。 3. 牛顿定律 牛顿就是力学中的隐藏高手,就是王者荣耀中的法师,攻击力本来就不错,还可以 对运动学、电场进行加持,让你面对的陡然上升了几个level功力。连接体是这里面 一轮要拿下的核心考点。 4. 曲线运动

两大法宝:平抛和圆周,不能说难,但是高考年年出现,平抛的计算、水平圆周模型、竖直圆周模型、向心和离心的机车拐弯,这四个点重点拿下,然后给自己大大的 微笑吧 5. 天体运动 天体会的人觉得可爱简单送分,不会的人觉得变态、恶心、惹人烦,这个部分的核 心公式之后很长的一组,但是出题的方式确异常灵活,且题目和实际结合多变,总从 意想不到的地方出手,高手过招,就是毫厘之间定胜负,数量级运算可以帮助你不少哦。 6. 功和能 力学部分大boss的存在,谁都可以结合,从弹簧到皮带到滑块,等你做多了你会感到世界的真谛就是动能定理和一堆物理物体,多过程、大计算、复杂分析,烧脑的侦 探小说也就到这个程度了,一轮必须啃下的硬骨头,想想上甘岭战役的激烈程度吧 7. 电场 这就像一个软妹子,看起来瘦弱不堪,但实际是芭比金刚,电场线、带电粒子运动、电容器、这些都是理工科出题人最喜欢的软妹子类型,多接触接触,熟悉了就好 8. 恒定电路 这个部分最难的是电学实验,7个电学实验要如数家珍,有人问为啥啊?因为考,年 年考,考到12分熟了,其他的召唤出体内强大的初中物理基础就可以了。 9. 磁场 电磁学的大boss,一剑封喉,杀人于无形,多见于选择题压轴或者和电场结合出在 物理最后一道压轴题,难度系数3.5,转体动作复杂且难,尽量从步骤上逐个击破, 拿下这个你的高考物理满分有望了。 10. 电磁感应/交变电流 每年必考的考点,电磁感应图像、理想变压器、远端输电、杆和框在磁场中运动都 是热点,如果知道出题人的喜好,接下来你就知道该做什么了 11. 动量和原子物理 动量的六个常见模型要全面掌握,原子物理类似于文科记忆加理解就好了 12. 选修 不论你是选择光和机械波还是选择热学,选修的诀窍就是多做题然后系统总结考点 和易错点,这个是覆盖面的问题,当覆盖面足够的话,拿下就指日可待了。

2021-2022年高考物理 专题10 交变电流(含解析)

2021年高考物理专题10 交变电流(含解析) 【xx高考命题预测】 交变电流考点在高考命题中多以选择题的形式出现,结合历年的高考试卷分析不难发现,该考点出现频率比较高,特别受到各地的青睐。该考点不单单是局限于交流电,纵横联系知识点较多,比如前面出现的磁场磁通量的变化,恒定电流部分的串并联电路分析,甚至静电场部分的电容器等,所以综合性比较强。本考点的命题集中于两个方面,其一是线框绕垂直磁场的转轴匀速转动产生正弦交流电,需要我们正确认识线框转动过程中在中性面和与中性面垂直位置对应的磁通量和交流电的瞬时电压和电流,并且对线框面积、线框转速和交流电瞬时值有效值的关系式认识到位。其二在于变压器,交流电通过电流的互感而在副线圈输出交流电,对变压器的原理,以及以变压器为基础的远距离输电是命题的热门。对于变压器原副线圈的电压电流和电功率的关系,对于远距离输电中二极管的单向导电都是常见的考察形式,特别是二极管的出现导致交流电的有效值的变化给以足够的重视。此外电容器和自感线圈也常常结合串并联电路一起考察,需要备考中厘清相关知识。 xx高考备考中,在理解描述交流电的各个物理量的基础上,针对交流电的有效值、最大值、平均值、瞬时值的计算进行强化,在此基础上结合动态电路、变压器、远距离输电和二极管单向导电,准确把握变压器原副线圈的电压电流电功率的变化,本考点命中率高,难度不高,一定不能丢分。 【xx高考考点定位】 正弦交流电的有效值、极值、瞬时值的表达式以及它们之间的关系,非正弦交流电的有效值的计算仍会是本考点的着力点,备考中扎实掌握这些基础知识。以互感为原理的变压器是考察的常

见形式,原副线圈的电压电流电功率关系,特别是接入二极管和传感器的情况下,整个电路的动态变化是一个热点。 【考点p k】名师考点透析 考点一、交流电的产生及描述 【名师点睛】 1.正弦交流电:在匀强磁场中,线框绕垂直于磁场的转轴匀速转动,线框中产生的交流电即按照正弦规律变化即正弦交流电。正弦交流电的电动势最大值,其中是线框的匝数,是匀强磁场的磁感应强度,是线框面积,是线框绕转轴转动的角速度。若从线框经过中性面即线框与磁场垂直开始计时,则电动势瞬时值,而磁通量瞬时值则为,即当电动势按照正弦规律随时间变化时,磁通量按照余弦规律随时间变化。 2.正弦交流电的四值:正弦交流电的最大值即,,瞬时值(从中性面开始计时),。平均值常用来计算通过电路的电荷量,,即,那么通过电路的电荷量。有效值是根据热效应来定义的,如果交流电在一段时间内产生的热量与电压为电流为的直流电产生的热量相等,那么该交流电的有效电压就是有效电流就是。对正弦交流电而言,有效电压,有效电流,电路中所有电表的示数都是有效值,电功率电热的计算都是有效值,而电容器的击穿电压等则是指的最大值。 考点二、变压器和远距离输电 【名师点睛】 1.理想变压器:变压器有原副线圈和铁芯组成,其原理是原副线圈互感,要求原线圈必须输入交流电,这样才能产生电磁感应在副线圈感应出交流电,原副线圈磁通量变化率相同,所以有,,

高考物理电磁学知识点之交变电流真题汇编及答案解析

高考物理电磁学知识点之交变电流真题汇编及答案解析 一、选择题 1.如图所示,交流电流表A1、A2、A3分别与电容器C.线圈L和电阻R串联后接在同一个交流电源上,供电电压瞬时值为U1=U m sinω1t,三个电流表读数相同.现换另一个电源供电,供电电压瞬时值为U2=U m sinω2t,ω2=2ω1.改换电源后,三个电流表的读数将( ) A.A1将减小,A2将增大,A3将不变B.A1将增大,A2将减小,A3将不变 C.A1将不变,A2将减小,A3将增大D.A1将减小,A2将减小,A3将不变 2.一只电阻分别通过四种不同形式的电流,电流随时间变化的情况如图所示,在相同时间内电阻产生的热量最大的是() A.B. C. D. 3.教学用发电机能够产生正弦式交变电流。利用该发电机(内阻可忽略)通过理想变压器向定值电阻R供电,电路如图所示,理想交流电流表A、理想交流电压表V的读数分别为 I、U,R消耗的功率为P。若发电机线圈的转速变为原来的1 2 ,则() A.R消耗的功率变为1 2 P B.电压表V的读数变为 1 2 U

C.电流表A的读数变为2I D.通过R的交变电流频率不变 4.在匀强磁场中,一矩形金属线圈绕与磁感线垂直的转轴匀速转动,如图甲所示,产生的交变电动势的图象如图乙所示,则 () A.t=0.005s时线圈平面与磁场方向平行 B.t=0.010s时线圈的磁通量变化率最大 C.线圈产生的交变电动势频率为100Hz D.线圈产生的交变电动势有效值为311V 5.如图所示,左右两个电路中,当a、b两端和e、f两端分别接220V的交变电压时,测得c、d两端和g、h两端的电压均为110V.若分别在c、d两端和g、h两端加上110V交变电压,则a、b两端和e、f两端测得的电压将分别是( ) A.220V,220V B.220V,110V C.110V,110V D.220V, 0V 6.一含有理想变压器的电路如图所示,图中电阻1R、2R和3R的阻值分别为3Ω、1Ω和4Ω,A为理想交流电流表,U为正弦交流电压源,输出电压R的有效值恒定当开关S断开时,电流表的示数为I;当S闭合时,电流表的示数为4I。该变图压器原、副线圈匝数的比值为() A.2B.3C.4D.5 7.如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为2∶1,电阻55Ω,电流表、电压表均为理想电表。原线圈A、B端接入如图乙所示的正弦交流电压,下列说法正确的是 A.电流表的示数为4.0A

2023年高考物理与强基计划核心知识点复习与真题精选 交变电流的产生

交变电流的产生 一、真题精选(高考必备) 1.(2021·北京·高考真题)一正弦式交变电流的i - t 图像如图所示。下列说法正确的是( ) A .在t =0.4 s 时电流改变方向 B .该交变电流的周期为0.5 s C .该交变电流的表达式为=2cos5πA i t D 2.(2021·天津·高考真题)如图所示,闭合开关后,5R =Ω的电阻两端的交流电压为V u t π=,电压表和电流表均为理想交流电表,则( ) A .该交流电周期为0.02s B .电压表的读数为100V C .电流表的读数为10A D .电阻的电功率为1kW 3.(2011·安徽·高考真题)如图所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场,磁感应强度为B ,电阻为R 、半径为L 、圆心角为45︒的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O 轴以角速度ω匀速转动(O 轴位于磁场边界),则线框内产生的感应电流的有效值为( ) A .22BL R ω B .22R ω C 24R ω D .24BL R ω 4.(2021·浙江·高考真题)如图所示,虚线是正弦交流电的图像,实线是另一交流电的图像,它们的周期T 和最大值m U 相同,则实线所对应的交流电的有效值U 满足( )

A .2 m U U = B .U = C .U > D .U < 5.(2021·辽宁·高考真题)如图所示,N 匝正方形闭合金属线圈abcd 边长为L ,线圈处于磁感应强度大小为B 的匀强磁场中,绕着与磁场垂直且与线圈共面的轴OO ′以角速度ω匀速转动,ab 边距轴4 L 。线圈中感应电动势的有效值为( ) A .2NBL ω B 2ω C .212 NBL ω D 2NBL ω 6.(2022·广东·高考真题)图是简化的某种旋转磁极式发电机原理图。定子是仅匝数n 不同的两线圈,12n n >,二者轴线在同一平面内且相互垂直,两线圈到其轴线交点O 的距离相等,且均连接阻值为R 的电阻,转子是中心在O 点的条形磁铁,绕O 点在该平面内匀速转动时,两线圈输出正弦式交变电流。不计线圈电阻、自感及两线圈间的相互影响,下列说法正确的是( ) A .两线圈产生的电动势的有效值相等 B .两线圈产生的交变电流频率相等 C .两线圈产生的电动势同时达到最大值 D .两电阻消耗的电功率相等 7.(2014·天津·高考真题)(多选)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象如图乙中曲线a ,b 所示,则( )

2022年高考物理总复习第一部分常考考点复习第十二章第1讲交变电流的产生和描述

第十二章交变电流、电磁振荡与电磁波、传感器 第1讲交变电流的产生和描述 【课程标准】 通过实验,认识交变电流。能用公式和图像描述正弦交变电流,并能测算交变电流的峰值和有效值 【素养目标】 物理观念:知道交变电流的产生过程,能正确书写交变电流的函数表达式,理解掌握交变电流图像的意义 科学思维:掌握交变电流有效值的计算方法,会区别交变电流的“四值”,明确其在具体情况中的应用技巧 一、交变电流、交变电流的图像 1.交变电流(AC):电流、电压大小和方向都随时间做周期性变化。正弦式电流是最简单、最基本的交变电流,如图所示。 2.正弦交流电的产生及图像: (1)产生 如图所示,在匀强磁场里,线圈绕垂直磁场方向的轴匀速转动。 (2)中性面

(3)图像 公式(从中性面 位置开始计时) 图像 感应电动 势e=E m sinωt 电压u=U m sinωt 电流i=I m sinωt 注意:电动势的峰值(最大值)E m=NBSω,由线圈匝数N、磁感应强度B、转动角速度ω及线圈面积S(S为有效面积)决定,与线圈的形状无关,与转轴的位置无关,但转轴必须垂直于 磁场。若线圈给外电阻R供电,设线圈本身电阻为r,由闭合电路欧姆定律得I m= E m R+r ,U m = E m R+r R。 命题·生活情境 如图所示,几位同学在北京某学校的操场上做“摇绳发电”实验,其中两位同学分别站在地面上的东西方向,像跳绳一样手摇导线。 (1)摇绳发电,产生的电流是直流电还是交流电? 提示:交流电。 (2)当导线从上向下运动时,通过灵敏电流计的电流方向是“A→B”还是“B→A”? 提示:B→A。 二、描述交变电流的物理量 1.周期和频率:

2023年高考物理与强基计划核心知识点复习与真题精选 质点

质点 一、真题精选 1.(2022•浙江)下列说法正确的是() A.研究甲图中排球运动员扣球动作时,排球可以看成质点 B.研究乙图中乒乓球运动员的发球技术时,乒乓球不能看成质点 C.研究丙图中羽毛球运动员回击羽毛球动作时,羽毛球大小可以忽略 D.研究丁图中体操运动员的平衡木动作时,运动员身体各部分的速度可视为相同 2.(2021·浙江)用高速摄影机拍摄的四张照片如图所示,下列说法正确的是() A.研究甲图中猫在地板上行走的速度时,猫可视为质点 B.研究乙图中水珠形状形成的原因时,旋转球可视为质点 C.研究丙图中飞翔鸟儿能否停在树桩上时,鸟儿可视为质点 D.研究丁图中马术运动员和马能否跨越障碍物时,马可视为质点 3.(2021·浙江)2020年11月10日,我国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底,坐底深度10909m。“奋斗者”号照片如图所示,下列情况中“奋斗者”号一定可视为质点的是() A.估算下降总时间时B.用推进器使其转弯时 C.在海沟中穿越窄缝时D.科学家在其舱内进行实验时 4.(2009·广东)做下列运动的物体,能当作质点处理的是

A.自转中的地球 B.旋转中的风力发电机叶片 C.在冰面上旋转的花样滑冰运动员 D.匀速直线运动的火车 5.(2002•上海)研究物理问题时,常常需要忽略某些次要因素,建立理想化的物理模型.例如“质点”模型忽略了物体的体积、形状,只计其质量.请再写出两个你所学过的物理模型的名称:和模型. 二、习题精练 1.(2021·内蒙古·赤峰第四中学高一阶段练习)下列关于质点的说法中正确的是() A.只有体积很小的物体才能看成质点 B.只有质量很小的物体才能看成质点 C.质点一定代表一个小球 D.质点不一定代表一个很小的物体 2.(2021·浙江·天略外国语学校模拟预测)2021年6月27日,党的百年华诞前夕,国家航天局发布了我国“天问一号”火星探测任务着陆和巡视探测系列实拍影像,图中所示是WIFI分离相机记录火星车“祝融号”在着陆平台附近后退移动和原地转弯过程中的一幅画面.下列情况中火星车一定可视为质点的是() A.火星车转弯时B.在火星表面穿越狭窄山谷时 C.确定火星车在火星表面相对位置时 D.火星车驶离着陆平台过程中 3.(2021·浙江·温州市瓯海区第一高级中学高三阶段练习)如图所示,由中国航天科技集团有限公司研制的天舟三号货运飞船入轨后顺利完成入轨状态设置,于北京时间2021年9月20日22时08分,采用自主快速交会对接模式成功对接于空间站天和核心舱后向端口,整个过程历时约6.5小时。下列过程中可以把天舟三号货运飞船看作质点的是() A.研究飞船入轨前的运行轨迹B.研究飞船对接前的姿态调整 C.研究飞船与空间站对接过程D.研究飞船对接后的运行姿态 4.(2021·浙江·绍兴市柯桥区教师发展中心模拟预测)2021年东京奥运会,我国奥运健儿奋力拼搏最终获得38金的优异成绩,赛场上很多拼搏的画面更让国人激动不已,下列说法正确的是()

2023新高考物理知识点总结

2023新高考物理知识点总结 2023年,新一届高考改革将正式实施,物理科目也将进行一些调整与变化。作为理科中不可或缺的一门科学,物理占据着学生们日常 学习中的重要位置。以下将对2023新高考物理知识点进行总结,以帮 助学生们更好地备考。 一、力学 力学是物理学的基础,也是高考物理中占比较大的一部分。在新 高考中,力学中重点关注的内容包括:牛顿运动定律、平抛运动、斜 抛运动、圆周运动和引力运动。在这些知识点中,掌握牛顿运动定律 是关键。学生们需要理解和应用牛顿运动定律,解决相关问题。 二、电磁学 电磁学是物理学中另一个重要的分支,也是新高考中的一个重点。电磁学中重点关注的内容包括:电荷与电场、电流与电路、电磁感应 和电磁波。在这些知识点中,了解电场的产生和性质,掌握电路的基 本原理,理解电磁感应现象以及电磁波的特性是必要的。 三、光学 光学是物理学中关于光的传播与性质的研究,同样也是新高考物 理的重点。光学中重点关注的内容包括:光的传播、光的反射与折射、光的干涉与衍射以及光的波粒性等。在这些知识点中,掌握光的传播 规律,理解反射与折射的原理,解决光的干涉与衍射问题,以及理解 光的波粒二象性是关键。

四、热学 热学是关于热量与温度等热现象的研究。在新高考中,热学也是物理的一部分。热学中重点关注的内容包括:热传导、热辐射、理想气体和热力学等。在这些知识点中,理解热传导的机制,掌握热辐射原理,了解理想气体的特性以及熟悉热力学的基本概念和定律是必要的。 五、原子物理 原子物理是关于原子及其内部结构的研究,同样是新高考物理的一部分。原子物理中重点关注的内容包括:原子结构、原子核、放射性核变和核能等。在这些知识点中,了解原子内部结构的组成,掌握原子核的特性,理解放射性核变的原理以及了解核能的产生和应用是重要的。 总之,2023新高考物理的知识点总结包括了力学、电磁学、光学、热学和原子物理等多个方面,学生们需要掌握这些知识点并且能够灵活应用,解决问题。在备考过程中,学生们应该注重理论与实践相结合,针对不同的知识点进行系统的学习和复习,同时注意进行习题训练,提高解题能力。通过对这些知识点的深入理解与掌握,学生们可以更好地应对新高考中物理科目的考试。加油!

2023年高考物理与强基计划核心知识点复习与真题精选 冲量

冲量 一、真题精选(高考必备) 1.(2020·全国·高考真题)行驶中的汽车如果发生剧烈碰撞,车内的安全气囊会被弹出并瞬间充满气体。若碰撞后汽车的速度在很短时间内减小为零,关于安全气囊在此过程中的作用,下列说法正确的是() A.增加了司机单位面积的受力大小 B.减少了碰撞前后司机动量的变化量 C.将司机的动能全部转换成汽车的动能 D.延长了司机的受力时间并增大了司机的受力面积 2.(2017·天津·高考真题)“天津之眼”是一座跨河建设、桥轮合一的摩天轮,是天津市的地标之一。摩天轮悬挂透明座舱,乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动。下列叙述正确的是() A.摩天轮转动过程中,乘客的机械能保持不变 B.在最高点,乘客重力大于座椅对他的支持力 C.摩天轮转动一周的过程中,乘客重力的冲量为零 D.摩天轮转动过程中,乘客重力的瞬时功率保持不变 3.(2010·北京·高考真题)在真空中的光滑水平绝缘面上有一带电小滑块.开始时滑块静止.若在滑块所在空间加一水平匀强电场E1,持续一段时间后立即换成与E1相反方向的匀强电场E2.当电场E2与电场E1持续时间相同时,滑块恰好回到初始位置,且具有动能k E.在上述过程中,E1对滑块的电场力做功为W1,冲量大小为I1;E2对滑块的电场力做功为W2,冲量大小为I2.则 A.I1= I2B.4I1= I2 C.W1= 0.25k E W2 =0.75k E D.W1= 0.20k E W2 =0.80k E 4.(2011·天津·高考真题)(多选)位于坐标原点处的波源A沿y轴做简谐运动,A刚好完成一次全振动时,在介质中形成简谐横波的波形如图所示,B是沿波传播方向上介质的一个质点,则() A.波源A开始振动时的运动方向沿y轴负方向 B.此后的1 4 周期内回复力对波源A一直做负功 C.经半个周期时间质点B将向右迁移半个波长 D.在一个周期时间内A所受回复力的冲量为零 5.(2021·全国·高考真题)(多选)水平桌面上,一质量为m的物体在水平恒力F拉动下从静止开始运动,物体通过的路程等于0s时,速度的大小为0v,此时撤去F,物体继续滑行02s的路程后停止运动,重力加速度大小为g,则()

2023年高考物理与强基计划核心知识点复习与真题精选 双星和多星

双星和多星 一、真题精选(高考必备) 1.(2010·重庆·高考真题)月球与地球质量之比约为1:80,有研究者认为月球和地球可视为一个由两质点构成的双星系统,他们都围绕月球连线上某点O 做匀速圆周运动.据此观点,可知月球与地球绕O 点运动生物线速度大小之比约为 ( ) A .1:6400 B .1:80 C .80:1 D .6400:1 2.(2012·重庆·高考真题)冥王星与其附近的另一星体卡戎可视为双星系统,质量比约为7∶1,同时绕它们连线上某点O 做匀速圆周运动,由此可知,冥王星绕O 点运动的 A .轨道半径约为卡戎的17 B .角速度大小约为卡戎的1 7 C .线速度大小约为卡戎的7倍 D .向心力大小约为卡戎的7倍 3.(2013·山东·高考真题)双星系统由两颗恒星组成,两恒星在相互引力的作用下,分别围绕其连线上的某一点做周期相同的匀速圆周运动.研究发现,双星系统演化过程中,两星的总质量、距离和周期均可能发生变化.若某双星系统中两星做圆周运动的周期为T ,经过一段时间演化后,两星总质量变为原来的k 倍,两星之间的距离变为原来的n 倍,则此时圆周运动的周期为( ) A .3 2n T k B .3 n T k C .2 n T k D . n T k 4.(2018·全国·高考真题)2017年,人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波。根据科学家们复原的过程,在两颗中子星合并前约100s 时,它们相距约400km ,绕二者连线上的某点每秒转动12圈,将两颗中子星都看作是质量均匀分布的球体,由这些数据、万有引力常量并利用牛顿力学知识,可以估算出这一时刻两颗中子星( ) A .质量之积 B .质量之和 C .速率之和 D .各自的自转角速度 5.(2013·浙江·高考真题)如图所示,三颗质量均为m 的地球同步卫星等间隔分布在半径为 r 的圆轨道上,设地球质量为M ,半径为R .下列说法正确的是( ) A .地球对一颗卫星的引力大小为2 ()GMm r R B .一颗卫星对地球的引力大小为 2 GMm r C .两颗卫星之间的引力大小为2 23Gm r D .三颗卫星对地球引力的合力大小为 2 3GMm r

2023年高考物理与强基计划核心知识点复习与真题精选 电势能与电势

电势能与电势 一、真题精选(高考必备) 1.(2021·浙江·高考真题)某书中有如图所示的图,用来表示横截面是“<”形导体右侧的电场线和等势面,其中a、b是同一条实线上的两点,c是另一条实线上的一点,d是导体尖角右侧表面附近的一点。下列说法正确的是() A.实线表示电场线 B.离d点最近的导体表面电荷密度最大 C.“<”形导体右侧表面附近电场强度方向均相同 D.电荷从a点到c点再到b点电场力做功一定为零 2.(2021·广东·高考真题)图是某种静电推进装置的原理图,发射极与吸极接在高压电源两端,两极间产生强电场,虚线为等势面,在强电场作用下,一带电液滴从发射极加速飞向吸极,a、b是其路径上的两点,不计液滴重力,下列说法正确的是() A.a点的电势比b点的低 B.a点的电场强度比b点的小 C.液滴在a点的加速度比在b点的小 D.液滴在a点的电势能比在b点的大 3.(2021·浙江·高考真题)如图所示是某一带电导体周围的电场线与等势面,A、C是同一等势面上的两点,B是另一等势面上的一点。下列说法正确的是()

A .导体内部的场强左端大于右端 B .A 、 C 两点的电势均低于B 点的电势 C .B 点的电场强度大于A 点的电场强度 D .正电荷从A 点沿虚线移到B 点的过程中电场力做正功,电势能减 小 4.(2022·河北·高考真题)如图,真空中电荷量为2q 和(0)q q ->的两个点电荷分别位于M 点与N 点,形成一个以 MN 延长线上O 点为球心,电势为零的等势面(取无穷处电势为零),P 为MN 连线上的一点, S 为等势面与直线MN 的交点,T 为等势面上的一点,下列说法正确的是( ) A .P 点电势低于S 点电势 B .T 点电场强度方向指向O 点 C .除无穷远处外,MN 直线上还存在两个电场强度为零的点 D .将正试探电荷0q 从T 点移到P 点,静电力做正功 5.(2022·江苏·高考真题)如图所示,正方形ABCD 四个顶点各固定一个带正电的点电荷,电荷量相等,O 是正方形的中心。现将A 点的电荷沿OA 的延长线向无穷远处移动,则( )

2023年高考物理与强基计划核心知识点复习与真题精选 安培力

安培力 一、真题精选(高考必备) 1.(2022·江苏·高考真题)如图所示,两根固定的通电长直导线a、b相互垂直,a平行于纸面,电流方向向右,b 垂直于纸面,电流方向向里,则导线a所受安培力方向() A.平行于纸面向上 B.平行于纸面向下 C.左半部分垂直纸面向外,右半部分垂直纸面向里 D.左半部分垂直纸面向里,右半部分垂直纸面向外 2.(2017·天津·高考真题)如图所示,两根平行金属导轨置于水平面内,导轨之间接有电阻R。金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触,整个装置放在匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向下。现使磁感应强度随时间均匀减小,ab始终保持静止,下列说法正确的是() A.ab中的感应电流方向由b到a B.ab中的感应电流逐渐减小 C.ab所受的安培力保持不变D.ab所受的静摩擦力逐渐减小 3.(2020·海南·高考真题)如图,在一个蹄形电磁铁的两个磁极的正中间放置一根长直导线,当导线中通有垂直于纸面向里的电流I时,导线所受安培力的方向为() A.向上B.向下C.向左D.向右 4.(2022·北京·高考真题)如图所示平面内,在通有图示方向电流I的长直导线右侧,固定一矩形金属线框abcd,

ad边与导线平行。调节电流I使得空间各点的磁感应强度随时间均匀增加,则() →→→→ A.线框中产生的感应电流方向为a b c d a B.线框中产生的感应电流逐渐增大 C.线框ad边所受的安培力大小恒定 D.线框整体受到的安培力方向水平向右 、水平固5.(2021·重庆·高考真题)(多选)某同学设计了一种天平,其装置如图所示。两相同的同轴圆线圈M N 、通以等大反向的电流后,在线圈P处产生沿半径方定,圆线圈P与M、N共轴且平行等距。初始时,线圈M N 向的磁场,线圈P内无电流且天平平衡。设从上往下看顺时针方向为正向。当左托盘放入重物后,要使线圈P仍在原位置且天平平衡,可能的办法是() A.若P处磁场方向沿半径向外,则在P中通入正向电流 B.若P处磁场方向沿半径向外,则在P中通入负向电流 C.若P处磁场方向沿半径向内,则在P中通入正向电流 D.若P处磁场方向沿半径向内,则在P中通入负向电流 6.(2022·湖南·高考真题)如图(a),直导线MN被两等长且平行的绝缘轻绳悬挂于水平轴OO′上,其所在区域存在方向垂直指向OO′的磁场,与OO′距离相等位置的磁感应强度大小相等且不随时间变化,其截面图如图(b)所示。导线通以电流I,静止后,悬线偏离竖直方向的夹角为θ。下列说法正确的是() A.当导线静止在图(a)右侧位置时,导线中电流方向由N指向M

2023年高考物理与强基计划核心知识点复习与真题精选 板块问题

板块问题 一、真题精选(高考必备) 1.(2009·宁夏·高考真题)(多选)如图所示,一足够长的木板静止在光滑水平面上,一物块静止在木板上,木板和物块间有摩擦。现用水平力向右拉木板,当物块相对木板滑动了一段距离但仍有相对运动时,撤掉拉力,此后木板和物块相对于水平面的运动情况为( ) A .物块先向左运动,再向右运动 B .物块向右运动,速度逐渐增大,直到做匀速运动 C .木板向右运动,速度逐渐变小,直到做匀速运动 D .木板和物块的速度都逐渐变小,直到为零 2.(2014·江苏·高考真题)(多选)如图所示,A 、B 两物块的质量分别为2m 和m ,静止叠放在水平地面上。A 、B 间的动摩擦因数为μ,B 与地面间的动摩擦因数为2 μ 。最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g 。现对A 施 加一水平拉力F ,则( ) A .当2F mg μ<时,A 、 B 都相对地面静止 B .当5 2F mg μ= 时,A 的加速度为13 g μ C .当3F mg μ>时,A 相对B 滑动 D .无论F 为何值,B 的加速度不会超过1 2 g μ 3.(2018·海南·高考真题)(多选)如图(a ),一长木板静止于光滑水平桌面上,t =0时,小物块以速度v 0滑到长木板上,图(b )为物块与木板运动的v -t 图像,图中t 1、v 0、v 1已知。重力加速度大小为g 。由此可求得( ) A .木板的长度 B .物块与木板的质量之比

C .物块与木板之间的动摩擦因数 D .从t =0开始到t 1时刻,木板获得的动能 4.(2019·全国·高考真题)(多选)如图(a ),物块和木板叠放在实验台上,物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连,细绳水平.t =0时,木板开始受到水平外力F 的作用,在t =4s 时撤去外力.细绳对物块的拉力f 随时间t 变化的关系如图(b )所示,木板的速度v 与时间t 的关系如图(c )所示.木板与实验台之间的摩擦可以忽略.重力加速度取g =10m/s 2.由题给数据可以得出 A .木板的质量为1kg B .2s~4s 内,力F 的大小为0.4N C .0~2s 内,力F 的大小保持不变 D .物块与木板之间的动摩擦因数为0.2 5.(2021·全国·高考真题)(多选)水平地面上有一质量为1m 的长木板,木板的左端上有一质量为2m 的物块,如图(a )所示。用水平向右的拉力F 作用在物块上,F 随时间t 的变化关系如图(b )所示,其中1F 、2F 分别为1t 、2t 时刻F 的大小。木板的加速度1a 随时间t 的变化关系如图(c )所示。已知木板与地面间的动摩擦因数为1μ,物块与木板间的动摩擦因数为2μ,假设最大静摩擦力均与相应的滑动摩擦力相等,重力加速度大小为g 。则( ) A .111=F m g μ B .2122211 () ()m m m F g m μμ+= - C .2 2112 m m m μμ+> D .在20~t 时间段物块与木板加速度相等 6.(2018·全国·课时练习)如图所示,在光滑水平面上有一质量为m 1的足够长的木板,其上叠放一质量为m 2的木块.假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等.现给木块施加一随时间t 增大的水平力F=kt (k 是常数),木板和木块加速度的大小分别为a 1和a 2.下列反映a 1和a 2变化的图线中正确的是( )

2023年高考物理复习常用知识点

2023年高考物理复习常用知识点 高中物理必背知识点 1.力 力学是高中物理的开山和基础,弹力的方向和弹簧、摩擦力应该是一轮复习的重中之重,受力分析的判断不仅关乎到这个部分,也会影响整个物理学科,所谓武学基础——“蹲马步” 2. 运动学 这个部分是看起来简单,但做起来易错,且计算不算死人不罢休的境界,各种刹车、追击、相遇、滑块板块、传送带,没有做题底蕴的支撑,你会感到深深的恶意。 3. 牛顿定律 牛顿就是力学中的隐藏高手,就是王者荣耀中的法师,攻击力本来就不错,还可以对运动学、电场进行加持,让你面对的陡然上升了几个level功力。连接体是这里面一轮要拿下的核心考点。 4. 曲线运动 两大法宝:平抛和圆周,不能说难,但是高考年年出现,平抛的计算、水平圆周模型、竖直圆周模型、向心和离心的机车拐弯,这四个点重点拿下,然后给自己大大的微笑吧 5. 天体运动

天体会的人觉得可爱简单送分,不会的人觉得变态、恶心、惹人烦,这个部分的核心公式之后很长的一组,但是出题的方式确异常灵活,且题目和实际结合多变,总从意想不到的地方出手,高手过招,就是毫厘之间定胜负,数量级运算可以帮助你不少哦。 6. 功和能 力学部分大boss的存在,谁都可以结合,从弹簧到皮带到滑块,等你做多了你会感到世界的真谛就是动能定理和一堆物理物体,多过程、大计算、复杂分析,烧脑的侦探小说也就到这个程度了,一轮必须啃下的硬骨头,想想上甘岭战役的激烈程度吧 7. 电场 这就像一个软妹子,看起来瘦弱不堪,但实际是芭比金刚,电场线、带电粒子运动、电容器、这些都是理工科出题人最喜欢的软妹子类型,多接触接触,熟悉了就好 8. 恒定电路 这个部分最难的是电学实验,7个电学实验要如数家珍,有人问为啥啊?因为考,年年考,考到12分熟了,其他的召唤出体内强大的初中物理基础就可以了。 9. 磁场 电磁学的大boss,一剑封喉,杀人于无形,多见于选择题压轴或者和电场结合出在物理最后一道压轴题,难度系数3.5,转体动作复杂且难,尽量从步骤上逐个击破,拿下这个你的高考物理满分有望了。 10. 电磁感应/交变电流

新高考物理考试易错题易错点26交变电流的产生和描述

易错点26 交变电流的产生和描述 易错总结 一、交变电流的变化规律 1.中性面 (1)中性面:与磁感线垂直的平面. (2)当线圈平面位于中性面时,线圈中的磁通量最大,线圈中的电流为零. 2.从中性面开始计时,线圈中产生的电动势的瞬时值表达式:e =E m sin ωt ,E m 叫作电动势的峰值,E m =NωBS . 3.正弦式交变电流:按正弦规律变化的交变电流叫作正弦式交变电流,简称正弦式电流. 4.正弦式交变电流和电压 电流表达式i =I m sin_ωt ,电压表达式u =U m sin_ωt .其中I m 、U m 分别是电流和电压的最大值,也叫峰值. 二、周期和频率 1.周期(T ): 交变电流完成一次周期性变化所需的时间. 2.频率(f ): 周期的倒数叫作频率,数值等于交变电流在单位时间内完成周期性变化的次数. 3.周期和频率的关系:T =1f 或f =1 T . 4.角速度与周期、频率的关系:ω=2π T =2πf . 三、峰值和有效值 1.峰值:交变电流的电压、电流能达到的最大数值叫峰值.电容器所能承受的电压要高于交流电压的峰值,否则电容器就可能被击穿. 2.有效值:让交变电流与恒定电流分别通过大小相同的电阻,如果在交变电流的一个周期内它们产生的热量相等,则此恒定电流的数值叫作交变电流的有效值. 3.在正弦式交变电流中,最大值与有效值之间的关系 E = E m 2=0.707E m ,U =U m 2=0.707U m ,I =I m 2 =0.707I m 四、正弦式交变电流的公式和图像 1.正弦式交变电流的公式和图像可以详细描述交变电流的情况.若线圈通过中性面时开始计时,交变电流的图像是正弦曲线. 2.若已知电压、电流最大值分别是U m 、I m ,周期为T ,则正弦式交变电流电压、电流表达

2023年高考物理与强基计划核心知识点复习与真题精选 电路基础与提升

电路基础与提升 一、真题精选(高考必备) 1.(2017·上海·高考真题)将四个定值电阻a 、b 、c 、d 分别接入电路,测得相应的电流、电压值如图所示.其中阻值最接近的两个电阻是 ( ) A .a 和b B .b 和d C .a 和c D .c 和d 2.(2015·上海·高考真题)重粒子肿瘤治疗装置中的回旋加速器可发生+5价重离子束,其电流强度为51.210A -⨯,则在1s 内发射的重离子个数为(191.610C e -=⨯) A .123.010⨯ B .131.510⨯ C .137.510⨯ D .143.7510⨯ 3.(2015·安徽·高考真题)一根长为L ,横截面积为S 的金属棒,其材料的电阻率为ρ。棒内单位体积自由电子数为n ,电子的质量为m ,电荷量为e 。在棒两端加上恒定的电压时,棒内产生电流,自由电子定向运动的平均速率为v 。则金属棒内的电场强度大小为( ) A .2 2mv eL B .2mv Sn e C .ρnev D .ev SL ρ 4.(2021·江苏·高考真题)有研究发现,某神经细胞传递信号时,离子从细胞膜一侧流到另一侧形成跨膜电流,若将该细胞膜视为8110F -⨯的电容器,在2ms 内细胞膜两侧的电势差从70mV -变为30mV ,则该过程中跨膜电流的平均值为( ) A .71.510A -⨯ B .7210A -⨯ C .73.510A -⨯ D .7510A -⨯ 5.(2017·浙江·高考真题)一根细橡胶管中灌满盐水,两端用短粗铜丝塞住管口,管中盐水柱长为16cm 时,测得电阻为R ,若溶液的电阻随长度、横截面积的变化规律与金属导体相同.现将管中盐水柱均匀拉长至20cm (盐水体积不变,仍充满橡胶管).则盐水柱电阻为( ) A .4 5R B .54R C .1625R D .2516 R 6.(2017·浙江·高考真题)如图为一种服务型机器人,其额定功率为48W ,额定工作电压为24V ,机器人的锂电池容量为20A·h ,则机器人( )

2023年高考物理与强基计划核心知识点复习与真题精选 法拉第电磁感应定律

法拉第电磁感应定律 一、真题精选(高考必备) 1.(2015·重庆·高考真题)下图为无线充电技术中使用的受电线圈示意图,线圈匝数为n ,面积为S .若在1t 到2t 时间内,匀强磁场平行于线圈轴线向右穿过线圈,其磁感应强度大小由1B 均匀增加到2B ,则该段时间线圈两端a 和b 之间的电势差a b ϕϕ- A .恒为2121()nS B B t t -- B .从0均匀变化到2121 ()nS B B t t -- C .恒为2121()nS B B t t --- D .从0均匀变化到2121 ()nS B B t t --- 2.(2014·全国·高考真题)如图(a ),线圈ab 、cd 绕在同一软铁芯上,在ab 线圈中通以变化的电流,测得cd 间的电压如图(b )所示,已知线圈内部的磁场与流经的电流成正比,则下列描述线圈ab 中电流随时间变化关系的图中,可能正确的是( ) A . B .

C . D . 3.(2012·全国·高考真题)如图,均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框,半圆直径与磁场边缘重合;磁场方向垂直于半圆面(纸面)向里,磁感应强度大小为B 0。使该线框从静止开始绕过圆心O 、垂直于半圆面的轴以角速度ω匀速转动半周,在线框中产生感应电流.现使线框保持图中所示位置,磁感应强度大小随时间线性变化。为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流,磁感应强度随时间的变化率B t ∆∆的大小应为( ) A .0 4B ωπ B .0 2B ωπ C .0B ωπ D .02B ωπ 4.(2021·重庆·高考真题)某眼动仪可以根据其微型线圈在磁场中随眼球运动时所产生的电流来追踪眼球的运动。若该眼动仪线圈面积为S ,匝数为N ,处于磁感应强度为B 的匀强磁场中,线圈平面最初平行于磁场,经过时间t 后线圈平面逆时针转动至与磁场夹角为θ处,则在这段时间内,线圈中产生的平均感应电动势的大小和感应电流的方向(从左往右看)为( ) A . sin NBS t θ,逆时针 B .cos NBS t θ,逆时针 C .sin NBS t θ,顺时针 D .cos NBS t θ顺时针 5.(2015·山东·高考真题)如图甲,R 0为定值电阻,两金属圆环固定在同一绝缘平面内,左端连接在一周期为T 0的正弦交流电源上,经二极管整流后,通过R 0的电流i 始终向左,其大小按图乙所示规律变化,规定内圆环a 端电势高于b 端时,a 、b 间的电压uab 为正,下列uab -t 图像可能正确的是( )

2023年高考物理与强基计划核心知识点复习与真题精选 功率

功率 一、真题精选(高考必备) 1.(2018·海南·高考真题)某大瀑布的平均水流量为5900m3/s,水的落差为50m,已知水的密度为1.00×103kg/m3,在大瀑布水流下落过程中,重力做功的平均功率约为() A.3×106w B.3×107w C.3×108w D.3×109w 2.(2018·浙江·高考真题)如图所示,质量为60kg的某运动员在做俯卧撑运动,运动过程中可将她的身体视为一根直棒,已知重心在C点,其垂线与脚,两手连线中点间的距离Oa、ob分别为0.9m和0.6m,若她在1min内做了30个俯卧撑,每次肩部上升的距离均为0.4m,则克服重力做功和相应的功率为() A.430J,7W B.4300J,70W C.720J,12W D.7200J,120W 3.(2013·上海·高考真题)汽车以恒定功率沿公路做直线运动,途中通过一块沙地。汽车在公路及沙地上所受阻力均为恒力,且在沙地上受到的阻力大于在公路上受到的阻力。汽车在驶入沙地前已做匀速直线运动,它匀速运动到驶出沙地后的一段时间内,位移s随时间t的变化关系可能是() A.B. C.D. 4.(2021·北京·高考真题)如图所示,高速公路上汽车定速巡航(即保持汽车的速率不变)通过路面abcd,其中ab 段为平直上坡路面,bc段为水平路面,cd段为平直下坡路面。不考虑整个过程中空气阻力和摩擦阻力的大小变化。下列说法正确的是() A.在ab段汽车的输出功率逐渐减小B.汽车在ab段的输出功率比bc段的大 C.在cd段汽车的输出功率逐渐减小D.汽车在cd段的输出功率比bc段的大

5.(2018·浙江·高考真题)如图所示是具有更高平台的消防车,具有一定质量的伸缩臂能够在5min 内使承载4人的登高平台(人连同平台的总质量为400kg )上升60m 到达灭火位置,此后,在登高平台上的消防员用水炮灭火,已知水炮的出水量为3m 3/min ,水离开炮口时的速率为20m/s ,则用于() A .水炮工作的发动机输出功率为1×104W B .水炮工作的发动机输出功率为4×104W C .水炮工作的发动机输出功率为2.4×106W D .伸缩臂抬升登高平台的发动机输出功率约为800w 6.(2020·浙江·高考真题)(多选)如图所示,系留无人机 是利用地面直流电源通 过电缆供电的无人机,旋翼由电动机带动。现有质量为20kg 、额定功率为5kW 的系留无人机从地面起飞沿竖直方向上升,经过200s 到达100m 高处后悬停并进行工作。已知直流电源供电电压为400V ,若不计电缆的质量和电阻,忽略电缆对无人机的拉力,则( ) A .空气对无人机的作用力始终大于或等于200N B .直流电源对无人机供电的额定电流为12.5A C .无人机上升过程中消耗的平均功率为100W D .无人机上升及悬停时均有部分功率用于对空气做功 7.(2020·天津·高考真题)(多选)复兴号动车在世界 上首次实现速度350km/h 自动驾驶功能,成为我国高铁自主创新的又一重大标志性成果。一列质量为m 的动车,初速度为0v ,以恒定功率P 在平直轨道上运动,经时间t 达到该功率下的最大速度m v ,设动车行驶过程所受到的阻力F 保持不变。动车在时间t 内( ) A .做匀加速直线运动 B .加速度逐渐减小 C .牵引力的功率m P Fv = D .牵引力做功22 m 01122 W mv mv =- 8.(2018·全国·高考真题)(多选)地下矿井中的矿石装在矿车中,用电机通过竖井运送至地面.某竖井中矿车提升的速度大小v 随时间t 的变化关系如图所示,其中图线①②分别描述两次不同的提升过程,它们变速阶段加速度的大小都相同;两次提升的高度相同,提升的质量相等.不考虑摩擦阻力和空气阻力.对于第①次和第②次提升过程, A .矿车上升所用的时间之比为4:5

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