广东省河源市高考物理2021-2022模拟题知识点分类汇编-02电磁学、光学

这是一份广东省河源市高考物理2021-2022模拟题知识点分类汇编-02电磁学、光学，共13页。试卷主要包含了多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
广东省河源市高考物理2021-2022模拟题知识点分类汇编-02电磁学、光学 一、多选题1．（2022·广东河源·模拟预测）关于变压器，下列说法正确的是（　　）A．它可以改变交流电的电压B．它可以改变交流电的电流C．它可以改变交流电的频率D．它可以改变输送电功的大小2．（2022·广东河源·模拟预测）如图所示，足够长的光滑平行导轨固定在水平面上，左侧导轨间距是右侧导轨间距的2倍。导轨处于方向竖直向下的匀强磁场中，质量均为m的金属棒ab和cd分别静止在左、右两侧导轨上。现给ab棒一向右的初速度v0，当ab棒滑上右侧导轨的瞬间，cd棒的速度大小为，最终两金属棒都在右侧导轨上运动并达到稳定状态，两金属棒运动过程中始终与导轨垂直且与导轨接触良好，下列说法正确的是（　　）A．ab棒滑上右侧导轨前，ab棒和cd棒所受安培力大小之比为1：1B．ab棒滑上右侧导轨前，ab棒和cd棒所受安培力大小之比为2：1C．ab棒滑上右侧导轨瞬间的速度大小为D．ab棒滑上右侧导轨瞬间的速度大小为3．（2022·广东河源·模拟预测）如图所示，在x轴上方（含x轴）存在垂直xOy平面向外的匀强磁场，在x轴上距离原点x0处垂直于x轴放置一个长度也为x0、厚度不计的薄板PQ，粒子打在板上即被吸收。坐标原点O处有一粒子源，可垂直于磁场向磁场内各个方向均匀发射速率相同的同种粒子，粒子速度大小为v、质量为m、带电量为＋q。现观察到沿y轴正方向射入磁场的粒子垂直打在薄板的上端Q，不计带电粒子的重力和粒子间的相互作用力，不考虑薄板吸收粒子后产生的电场，则下列说法正确的有（　　）A．磁场的磁感应强度大小为B．打在薄板左侧的粒子数占发射总粒子数的C．打在薄板右侧的粒子数占发射总粒子数的D．打在薄板上的粒子在磁场中运动的最长时间与最短时间的比值为3∶14．（2021·广东河源·统考一模）如图，足够长且电阻不计的光滑平行双导轨水平固定，所在空间有方向竖直向下的匀强磁场；ab、cd是垂直导轨放置在导轨上，长度等于导轨间距且与导轨接触良好的两根导体棒，两棒的电阻相等，质量之比，两棒中点连接着原长为L0、劲度系数为k的绝缘轻弹簧。在两棒中点同时施加大小相等、方向相反（平行于导轨）的外力使弹簧缓慢伸长（弹簧形变在弹性限度内），当外力大小为F时，同时撤去外力。则（　　）A．外力大小为F时，两棒间的距离为B．撤去外力F后瞬间，两棒的加速度大小之比为C．撤去外力F后，在运动过程中的任意时刻，安培力对两棒做功的功率绝对值相等D．两棒最终会同时达到静止状态，此时弹簧的长度为L05．（2021·广东河源·统考一模）如图所示，在直角三角形abc区域内存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。大量质量为m、电荷量为＋q的同种粒子以相同的速度沿纸面垂直于ab边射入场区，结果在bc边仅有一半的区域内有粒子射出。已知bc边的长度为L，bc和ac的夹角为60°，不计粒子重力及粒子间的相互作用力。下列说法正确的是（　　）A．粒子的入射速度为B．粒子的入射速度为C．粒子在磁场中运动的最大轨迹长度为D．从bc边射出的粒子在磁场内运动的最长时间为6．（2021·广东河源·统考一模）如图是街头变压器通过降压给用户供电的示意图。变压器的输入电压是市区电网的电压，负载变化时输入电压不会有较大的波动（可视为不变）。输出电压通过输电线输送给用户，两条输电线的电阻用R1表示，变阻器R代表用户用电器的总电阻。如果变压器上的能量损失可忽略，各表均视为理想电表，深夜时分，当用电器数量明显减少时，下列说法正确的是（　　）A．相当于变阻器R的触头向下移动B．电流表A2的读数变小C．电压表V3的读数变大D．电压表V2的读数变小 二、实验题7．（2022·广东河源·模拟预测）某同学拟将量程为Ig=1mA，内阻约为几十欧姆的电流表G改装成量程为1V的电压表。(1)他首先设计了如图所示电路来测量电流表G的内阻Rg，图中E为电源电动势。现有最大阻值分别为100Ω和2600Ω的滑动变阻器，则R2应选用最大阻值为______Ω的滑动变阻器。开关S1接通，S2未接通时，调节R2使电流表G示数为1.00mA；接通S2后，保持滑动变阻器R2的滑片位置不变，调节电阻箱R1，当其阻值为50Ω时，电流表G的示数为0.50mA，则电流表G的内阻Rg为______Ω；(2)为了将电流表G改装成量程为1V的电压表，需要______（选填“串联”或“并联”）一个大小为______Ω的电阻。 三、解答题8．（2022·广东河源·模拟预测）如图所示,固定于水平桌面上的金属框架cdef,处在竖直向下的匀强磁场中,金属棒ab 搁在框架上,可无摩擦滑动.此时构成一个边长为L的正方形,棒的电阻为r,其余部分电阻不计.开始时磁感应强度为. （1）若保持磁感应强度不变,欲使ab在水平外力F作用下向右以匀速运动,则F的大小,方向如何?（2）若从t=0时刻起,磁感应强度均匀增加,每秒增加量为k ,同时保持棒静止,求棒中的感应电流大小和方向.（3）若t=0时刻起,磁感应强度逐渐减小,当棒以恒定速度v向右做匀速运动时,可使棒中不产生感应电流,则磁感应强度怎样随时间变化?(写出B与t的关系式)9．（2021·广东河源·统考一模）如图所示，MN、PQ为光滑金属导轨(金属导轨电阻忽略不计)，MN、PQ相距L=50cm，导体棒AB在两轨道间的电阻为r=1Ω，且可以在MN、PQ上滑动，定值电阻R1=3Ω，R2=6Ω，整个装置放在磁感应强度为B=1.0T的匀强磁场中，磁场方向垂直于整个导轨平面，现用外力F拉着AB棒向右以v=5m/s速度做匀速运动。求：(1)导体棒AB产生的感应电动势E和AB棒上的感应电流方向；(2)导体棒AB两端的电压UAB。10．（2022·广东河源·模拟预测）如图，半径为R的半球形玻璃竖直放置，球面与墙面相切于A点。一细束单色光经球心O从空气中射入玻璃体内（入射面即纸面），入射角为45°，出射光线射在墙面上B点处；测得A、B之间的距离为。已知光在空气中的速度为c。（1）求玻璃的折射率n；（2）求光线从O点传播到B点所用的时间。11．（2021·广东河源·统考一模）如图所示，救生员坐在泳池旁边凳子上，其眼睛到地面的高度h0为1.2m，到池边的水平距离L为1.6m，池深H为1.6m，池底有一盲区。设池水的折射率为。当池中注水深度h为1.2m和1.6m时，池底盲区的宽度分别是多少。
参考答案：1．AB【详解】A．变压器电压之比等于线圈匝数之比，故变压器可以改变电压，A正确；B．变压器电流之比等于线圈匝数的反比，故变压器可以改变电流，B正确；C．变压器不能改变交流电的频率，C错误；D．输送的电功取决于用电器的多少，与变压器无关，D错误。故选AB。2．BD【详解】AB．设右侧导轨间距为L，则左侧导轨间距为2L，两金属棒与导轨组成闭合电路，流过两金属棒的电流I大小相等，ab棒滑上右侧导轨前，ab棒和cd棒所受安培力大小之比为A错误，B正确；CD．以向右为正方向，从ab棒开始滑动到ab棒滑上右侧导轨瞬间过程，对ab棒，由动量定理得对cd棒有联立解得C错误，D正确。故选BD。3．AB【详解】A．由题意，“沿y轴正方向射入磁场的粒子垂直打在薄板的上端Q”，可得粒子运动的半径：R=x0由洛伦兹力提供向心力，得：解得：A正确；BC．沿y轴正方向射出的粒子恰能达到挡板的最上端；由图1可知与x轴正方向夹角为30°的粒子能达到挡板左侧最低点，则能打到挡板左侧的粒子的速度范围为60°范围，占总粒子数的；同理与x轴正方向夹角为150°的粒子能达到挡板右侧最低点（如图2所示），沿x轴负方向射出的粒子能达到挡板的最高点，则能打到挡板右侧的粒子的速度范围为30°范围，则打在薄板右侧的粒子数占发射总粒子数的，B正确，C错误；D．与x轴正方向夹角为30°的粒子能达到挡板左侧最低点的粒子运动时间最短，此粒子在磁场中转过的角度为60°；与x轴正方向夹角为150°的粒子达到挡板右侧最低点的粒子运动时间最长，此粒子在磁场中转过的角度为300°，根据可知打在薄板上的粒子在磁场中运动的最长时间与最短时间的比值为300°:60°=5∶1，D错误。故选AB。4．BD【详解】A．外力大小为F时，根据平衡条件解得 A错误；B．撤去外力F后瞬间，安培力等于零，根据牛顿第二定律B正确；C．撤去外力F后，在运动过程中的任意时刻，安培力对两棒做功的功率绝对值为解得两棒的加速度不相等，功率的绝对值不相等，C错误；D．根据动量守恒定律，总动量等于零，所以两棒最终会同时达到静止状态；此时弹簧的长度一定为L0，因为如果弹簧有形变，棒就不会静止，就不是最终状态，D正确。故选BD。5．AC【详解】AB．粒子进入场向上做匀速圆周运动，洛伦力提供向心力因bc边只有一半区域有粒子射出，在bc边中点射出的粒子轨迹如图中实线所示，由几何关系可得则粒子的入射速度所以A项正确；B项错误；C．粒子在场中运动的最长轨述为C项正确；D．与bc边相切恰从bc边射出的粒子的对应的圆心角最大为，从bc边射出的粒子在磁场内运动的最长时间为所以D项错；故选AC。6．BC【详解】A. 用户之间是并联关系，深夜时分，当用电器数量明显减少时，总电阻变大，相当于变阻器R的触头向上移动，A错误；BC. 由串反并同规律，滑动变阻器的阻值变大，与滑动变阻器串联的电流表A2的读数变小，B正确，与滑动变阻器并联的电压表V3的读数变大，C正确；D. 变压器的电压和匝数成正比，因为电压表V1读数不变，电压表V2的读数也不变，D错误。故选BC。7．     2600     50     串联     950【详解】(1)[1]本题中采用“半偏法测电流表的内阻”，要求滑动变阻器的阻值远大于电流表的内阻，电流表内阻为几十欧，则R2应选用最大阻值为的滑动变阻器。[2]半偏法中变阻器改变后其阻值等于电流表内阻，即。(2)[3]改装后电压表的内阻较大，故应该串联一个电阻。[4]改装后电压表的满偏电流为，满偏电压为，则改装后电压表内阻为则需要串联的电阻为8．（1），方向水平向右． （2），方向为逆时针 （3）【详解】（1）对棒受力分析，外力与安培力相平衡，而安培力的大小为F=B0IL法拉第电磁感应定律，得切割感应电动势为E=B0Lv0闭合电路欧姆定律得，  由上综合而得，，根据右手定则可知，安培力的方向水平向左，因此外力的方向水平向右．   （2）由题得：磁感应强度B的变化率=kT/s，由法拉第电磁感应定律知：回路中感应电动势 感应电流    根据楞次定律知感应电流方向为逆时针，即由b→a→d→e．（3）为了使棒中不产生感应电流，则回路中总磁通量不变．t=0时刻，回路中磁通量为B0L2  设t时刻磁感应强度为B，此时回路中磁通量为BL（L+vt）应有  BL（L+vt）=B0L2  则磁感应强度随时间的变化规律是9．(1)2.5V；感应电流方向B→A；(2)V【详解】(1)导体棒AB产生的感应电动势由右手定则，AB棒上的感应电流方向沿B→A方向。(2)由题意可知，外电路电阻则有则10．（1）；（2）【详解】（1）光路如图所示由折射定律有由几何关系可求得代入解得（2）光线从O点传播到B点分为两段，第一段在玻璃中传播时则第二段在空气中传播时故光线从O点传播到B点时间为11． ；【详解】（1）当池中注水深度h为1.2m,光路图如图所示根据几何关系知：即 根据折射率可求得：即 根据几何关系可知盲区为：（2）当池中注水深度h为1.6m时，同理可得：