专题03 电学-2018年高考物理考试大纲解读 Word版含解析-物理备课大师【全免费】.doc

由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 专题七 电场 考纲原文再现 内容 要求 物质的电结构、电荷守恒 静电现象的解释 点电荷 库仑定律 静电场 电场强度、点电荷的场强 电场线 电势能、电势 电势差 匀强电场中电势差与电场强度的关系 带电粒子在匀强电场中的运动 示波管 Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅱ Ⅰ Ⅱ Ⅰ Ⅰ Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅰ 考查方向展示 考向1 通过点电荷形成的电场考查电场力与能的性质 ‎【样题1】 （2017·新课标全国Ⅰ卷）在一静止点电荷的电场中，任一点的电势与该点到点电荷的距离r的关系如图所示。电场中四个点a、b、c和d的电场强度大小分别Ea、Eb、Ec和Ed。点a到点电荷的距离ra与点a的电势a已在图中用坐标（ra，a）标出，其余类推。现将一带正电的试探电荷由a点依次经b、c点移动到d点，在相邻两点间移动的过程中，电场力所做的功分别为Wab、Wbc和Wcd。下列选项正确的是 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 A．Ea：Eb=4:1 B．Ec：Ed=2:1‎ C．Wab:Wbc=3:1 D．Wbc:Wcd=1:3‎ ‎【答案】AC ‎【解析】由题图可知，a、b、c、d到点电荷的距离分别为1 m、2 m、3 m、6 m，根据点电荷的场强公 考向2 结合带电粒子的运动轨迹、电场线、等势面的关系考查电场的性质 ‎【样题2】 （2017·天津卷）如图所示，在点电荷Q产生的电场中，实线MN是一条方向未标出的电场线，虚线AB是一个电子只在静电力作用下的运动轨迹。设电子在A、B两点的加速度大小分别为aA、aB，电势能分别为EpA、EpB。下列说法正确的是 A．电子一定从A向B运动 B．若aA>aB，则Q靠近M端且为正电荷 C．无论Q为正电荷还是负电荷一定有EpAaB，说明电子在M点受到的电场力较大，M点的电场强度较大，根据点电荷的电场分布可知，靠近M端为场源电荷的位置，应带正电，故B正确；无论Q为正电荷还是负电荷，一定有电势，电子电势能，电势能是标量，所以一定有EpA0）的带电粒子以速度v0从坐标原点O沿x轴正向射入磁场，此时开始计时，当粒子的速度方向再次沿x轴正向时，求（不计重力）：‎ ‎（1）粒子运动的时间；‎ ‎（2）粒子与O点间的距离。‎ ‎【答案】（1） （2）‎ ‎【解析】（1）在匀强磁场中，带电粒子做圆周运动。设在x≥0区域，圆周半径为R1；在xt0）穿过回路的总磁通量和金属棒所受外加水平恒力的大小。‎ ‎【答案】（1） （2）‎ ‎【解析】（1）在金属棒未越过MN之前，t时刻穿过回路的磁通量为 设在从t时刻到的时间间隔内，流过电阻R的电荷量为 回路磁通量的变化量 由法拉第电磁感应定律有，由欧姆定律有，由电流的定义有 联立可得 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 在t=0到t=时间间隔内，流过电阻R的电荷量q的绝对值 由欧姆定律有 联立可得 考向6 结合图象考查电场感应的综合问题 ‎【样题6】 （2016·广东卷）如图（a）所示，平行长直金属导轨水平放置，间距L=0.4 m，导轨右端接有阻值R=1 Ω的电阻，导体棒垂直放置在导轨上，且接触良好，导体棒及导轨的电阻均不计，导轨间正方形区域abcd内有方向竖直向下的匀强磁场，bd连线与导轨垂直，长度也为L，从0时刻开始，磁感应强度B的大小随时间t变化，规律如图（b）所示；同一时刻，棒从导轨左端开始向右匀速运动，1 s后刚好进入磁场，若使棒在导轨上始终以速度v=1 m/s做直线运动，求：‎ ‎（1）棒进入磁场前，回路中的电动势E；‎ ‎（2）棒在运动过程中受到的最大安培力F，以及棒通过三角形abd区域时电流i与时间t的关系式。‎ ‎【答案】（1）E=0.04 V；（2）F=0.04 N，i=t–1（其中，1 s≤t≤1.2 s）‎ ‎【解析】（1）在棒进入磁场前，由于正方形区域abcd内磁场磁感应强度B的变化，使回路中产生感应电动势和感应电流，根据法拉第电磁感应定律可知，在棒进入磁场前回路中的电动势为E=‎ 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 ‎=0.04 V ‎（2）当棒进入磁场时，磁场磁感应强度B=0.5 T恒定不变，此时由于导体棒做切割磁感线运动，使回路中产生感应电动势和感应电流，根据法拉第电磁感应定律可知，回路中的电动势为：e=Blv，当棒与bd重合时，切割有效长度l=L，达到最大，即感应电动势也达到最大em=BLv=0.2 V>E=0.04 V 根据闭合电路欧姆定律可知，回路中的感应电流最大为：im==0.2 A 根据安培力大小计算公式可知，棒在运动过程中受到的最大安培力为：F=imLB=0.04 N 在棒通过三角形abd区域时，切割有效长度l=2v(t–1)（其中，1 s≤t≤＋1 s）‎ 综合上述分析可知，回路中的感应电流为：i==（其中，1 s≤t≤＋1 s）‎ 即i=t–1（其中，1 s≤t≤1.2 s）‎ 考向7 以能量转化为纽带考查法拉第电场感应定律的综合应用 ‎【样题7】 如图所示，两金属杆AB和CD长均为L，电阻均为R，质量分别为3m和m。用两根质量和电阻均可忽略的不可伸长的柔软导线将它们连成闭合回路，并悬挂在水平光滑的绝缘圆棒两侧。在金属杆AB下方有高度为H的匀强磁场，磁感应强度大小为B0，方向与回路平面垂直，此时CD处于磁场中。现从静止开始释放AB，经过一段时间，AB即将进入磁场的上边界时，其加速度为零，此时CD尚未离开磁场，这一过程中AB上产生的焦耳热为Q。求：‎ ‎（1）AB即将进入磁场的上边界时，速度v1的大小；‎ ‎（2）此过程中CD移动的距离h和通过导线横截面的电荷量q。‎ ‎【答案】（1） （2） ‎ ‎【解析】（1）AB到达磁场上边界时，加速度为零，则 对AB有3mg=2T 对CD有2T=mg+B0IL 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 又 解得 ‎（2）根据能量守恒有 解得 通过导线横截面的电荷量 考向8 移动力学为背景考查电磁感应的综合问题 ‎【样题8】 如图所示，两根相距L1的平行粗糙金属导轨固定在水平面上，导轨上分布着n 个宽度为d、间距为2d的匀强磁场区域，磁场方向竖直向上。在导轨左端连接一个阻值为R的电阻，导轨的左端距离第一个磁场区域L2的位置放有一根质量为m、长为L1、阻值为r的金属棒，导轨电阻及金属棒与导轨间的接触电阻均不计。某时刻起，金属棒在一水平向右的已知恒力F作用下由静止开始向右运动，已知金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。‎ ‎（1）若金属棒能匀速通过每个匀强磁场区域，求其离开第2个匀强磁场区域时的速度v2的大小。‎ ‎（2）在满足（1）的条件时，求第n个匀强磁场区域的磁感应强度Bn的大小。‎ ‎（3）现保持恒力F不变，使每个磁场区域的磁感应强度均相同，发现金属棒通过每个磁场区域时电路中的电流变化规律相同，求金属棒从开始运动到通过第n个磁场区域的整个过程中左端电阻R上产生的焦耳热Q。‎ ‎【答案】（1） （2）‎ ‎（3）‎ ‎【解析】（1）金属棒在磁场外做匀加速运动，有 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 金属棒进入第2个匀强磁场时的速度也为v2，且 解得 ‎（2）金属棒进入第n个匀强磁场区域前，匀加速运动的总位移 金属棒进入第n个匀强磁场的速度 金属棒在第n个匀强磁场中匀速运动，则有 安培力 解得 ‎（3）金属棒进入每个磁场时的速度v0和离开每个磁场时的速度v均相同 由运动学公式有，‎ 金属棒从开始运动到通过第n个磁场区域的过程中，由能量守恒有 解得 电阻R上产生的焦耳热 专题十一 交变电流 考纲原文再现 内容 要求 交变电流、交变电流的图像 正弦交变电流的函数表达式、峰值和有效值 理想变压器 远距离输电 Ⅰ Ⅰ Ⅱ Ⅰ 考查方向展示 考向1 以发电机模型考查交流电的产生原理和概念 ‎【样题1】 （2015·四川卷）小型手摇发电机线圈共N匝，每匝可简化为矩形线圈abcd，磁极间的磁场视为匀强磁场，方向垂直于线圈中心轴OO′，线圈绕OO′匀速转动，如图所示。矩形线圈ab边和cd 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 边产生的感应电动势的最大值都为e0，不计线圈电阻，则发电机输出电压 A．峰值是e0 B．峰值是2e0 C．有效值是 D．有效值是 ‎【答案】D ‎【解析】由题意可知，线圈ab边和cd边产生的感应电动势的最大值都为e0，因此对单匝矩形线圈总电动势最大值为2e0，又因为发电机线圈共N匝，所以发电机线圈中总电动势最大值为2Ne0，根据闭合电路欧姆定律可知，在不计线圈内阻时，输出电压等于感应电动势的大小，即其峰值为2Ne0，故选项AB错误；又由题意可知，若从图示位置开始计时，发电机线圈中产生的感应电流为正弦式交变电流，由其有效值与峰值的关系可知，U=，即U=，故选项C错误；选项D正确。‎ 考向2 以生活实际为背景考查交变电流的应用 ‎【样题2】 （2017·江苏卷）某音响电路的简化电路图如图所示，输入信号既有高频成分，也有低频成分，则 A．电感L1的作用是通高频 B．电容C2的作用是通高频 C．扬声器甲用于输出高频成分 D．扬声器乙用于输出高频成分 ‎【答案】BD ‎【解析】电感线圈对交流电的阻碍作用由感抗描述，，频率越高阻碍作用越大，对输入端的 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 考向3 以交流电源考查理想变压器及原理 ‎【样题3】 （2017·北京卷）如图所示，理想变压器的原线圈接在的交流电源上，副线圈接有R=55 Ω的负载电阻，原、副线圈匝数之比为2:1，电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是 A．原线圈的输入功率为220W B．电流表的读数为1 A C．电压表的读数为110V D．副线圈输出交流电的周期为50 s ‎【答案】B ‎【解析】电表的读数均为有效值，原线圈两端电压有效值为220 V，由理想变压器原、副线圈两端电压与线圈匝数成正比，可知副线圈两端电压有效值为110 V，C错误；流过电阻R的电流为2 A，可知负载消耗的功率为220 W，根据能量守恒可知，原线圈的输入功率为220 W，A错误；由P=UI可知，电流表的读数为1 A，B正确，由交变电压瞬时值表达式可知，ω=100π rad/s，周期T=0.02 s，D错误。‎ 考向4 以电路动态分析为背景考查理想变压器原理及应用 ‎【样题4】 （2016·天津卷）如图所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，图中各电表均为理想电表。下列说法正确的是 A．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，R1消耗的功率变大 B．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电压表V示数变大 C．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电流表A1示数变大 D．若闭合开关S，则电流表A1示数变大、A2示数变大 ‎【答案】B ‎【解析】当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，R的阻值变大，副线圈中电流变小，原线圈中电流也变小，电流表A1示数变小；R1消耗的功率及两端电压均变小，副线圈总电压不变，则电压表的示数变大，‎ 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 考向5 以交流电源和理想变压器为载体考查交变电流的综合问题 ‎【样题5】 （2014·福建卷）图为模拟远距离输电实验电路图，两理想变压器的匝数n1=n42R，忽略灯丝电阻随温度的变化。当A、B端接入低压交流电源时 A．A1、A2两表的示数相同 B．L1、L2两灯泡的亮度相同 C．R1消耗的功率大于R3消耗的功率 D．R2两端的电压小于R4两端的电压 ‎【答案】D ‎【解析】取==k>1，降压变压器与L1部分可等效为电阻r====k2RL，则A1示数 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费