2020高考物理 圍繞核心內容預測100例題12（學生版）

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1、圍繞核心內容預測100例題 高中物理中的電路包括直流電流和交流電路、電磁感應，電路規(guī)律主要有歐姆定律和閉合電路歐姆定律、電阻定律、焦耳定律、電功和電功率、正弦交變電流變化規(guī)律和描述、電容器和電感器對電路的影響、變壓器和電能輸送、安培力和左手定則、判斷電流產生磁場的安培定則、法拉第電磁感應定律、楞次定律等。高考對電路的考查每年每份試卷都有3~4個題，分值占總分的18~25%。高考命題重點為電功和電功率、歐姆定律和閉合電路歐姆定律、動態(tài)電路、含電容器電路、正弦交變電流圖象、變壓器、安培力和左手定則、安培定則、法拉第電磁感應定律、楞次定律等。 核心考點一、安培力 【核心考點解讀】磁場對電流的

2、作用叫做安培力，安培力大小F=BILsinα，式中α是電流與磁場方向的夾角，L為導線的有效長度。閉合通電線圈在勻強磁場中所受的安培力的矢量和為零。兩平行直導線通有同向電流時相互吸引，通有反向電流時相互排斥。兩平行通電直導線之間的作用力大小正比于電流大小。對于放在磁場中的通電導線，分析受力時要考慮它受到的安培力。若通電導線在安培力和其他力作用下處于平衡狀態(tài)，則利用平衡條件列方程解之； 預測題1．如圖2所示為電磁軌道炮的工作原理圖。待發(fā)射彈體與軌道保持良好接觸，并可在兩平行軌道之間無摩擦滑動。電流從一條軌道流入，通過彈體流回另一條軌道。軌道電流在彈體處形成垂直于軌道平面的磁場（可視為勻強磁場），

3、磁感應強度的大小與電流強度I成正比。彈體在安培力的作用下滑行L后離開軌道 A．彈體向左高速射出 B．I為原來2倍，彈體射出的速度也為原來2倍 C．彈體的質量為原來2倍，射出的速度也為原來2倍 D．L為原來4倍，彈體射出的速度為原來2倍 解析： 【名師點評】通電導體垂直磁場方向放入勻強磁場，所受安培力F=BIL，在安培力作用下，導體垂直磁場方向移動x，安培力做功W=Fx。 預測題2．如圖所示，A、B、C是等邊三角形的三個頂點，O是A、B連線的中點。以O為坐標原點，A、B連線為x軸，O、C連線為y軸，建立坐標系。過A、B、C、O四個點各有一條長直導線垂直穿過紙面，導線中通有大小相

4、等、方向向里的電流。則過O點的通電直導線所受安培力的方向為 A．沿y軸正方向 B．沿y軸負方向 C．沿x軸正方向 D．沿x軸負方向 解析： 【名師點評】此題考查磁場疊加、安培定則和左手定則等。 預測題3. 如圖所示,平行于紙面水平向右的勻強磁場,磁感應強度B1=1T。.位于紙面內的細直導線,長L=1 m,通有I=1 A的恒定電流。.當導線與B1成60°夾角時,發(fā)現其受到的安培力為零。.則該區(qū)域同時存在的另一勻強磁場的磁感應強度B2的可能值 (　) A．T B．T C．1T D．T 解析： 【名師點評】此題考查磁場疊加和左手定則等。 預測題4．如圖11甲所

5、示，在水平地面上固定一對與水平面傾角為α的光滑平行導電軌道，軌道間的距離為l，兩軌道底端的連線與軌道垂直，頂端接有電源。將一根質量為m的直導體棒ab放在兩軌道上，且與兩軌道垂直。已知軌道和導體棒的電阻及電源的內電阻均不能忽略，通過導體棒的恒定電流大小為I，方向由a到b，圖11乙為圖甲沿a→b方向觀察的平面圖。若重力加速度為g，在軌道所在空間加一豎直向上的勻強磁場，使導體棒在軌道上保持靜止。 （1）請在圖11乙所示的平面圖中畫出導體棒受力的示意圖； （2）求出磁場對導體棒的安培力的大??； （3）如果改變導軌所在空間的磁場方向，試確定使導體棒在軌道上保持靜止的勻強磁場磁感應強度B的最小值

6、的大小和方向。 解析： 核心考點二、質譜儀 【核心考點解讀】質譜儀是分析同位素的重要工具，帶電粒子經過加速電場加速，經過速度選擇器后垂直邊界進入勻強磁場中做勻速圓周運動，根據帶電粒子在勻強磁場中的運動半徑和加速電場電壓，可確定粒子的比荷。 預測題1、1922年英國物理學家阿斯頓因質譜儀的發(fā)明、同位素和質譜的研究榮獲了諾貝爾化學獎。.若速度相同的同一束粒子由左端射入質譜儀后的運動軌跡如圖8所示，則下列相關說法中正確的是 A. 該束帶電粒子帶負電 B. 速度選擇器的P1極板帶正電 C. 在B2磁場中運動半徑越大的粒子,質量越大 D. 在B2磁場中運動半徑越大的粒子,比荷q/m越

7、小 解析： 【名師點評】此題考查質譜儀的工作原理及其相關知識。 預測題2.下圖是質譜儀工作原理的示意圖。帶電粒子a、b經電壓U加速（在A點初速度為零）后，進入磁感應強度為B的勻強磁場做勻速圓周運動，最后分別打在感光板S上的x1、x2處。圖中半圓形的虛線分別表示帶電粒子a、b所通過的路徑，則 A．a的質量一定大于b的質量 B．a的電荷量一定大于b的電荷量 C．a運動的時間大于b運動的時間 D．a的比荷（q a /ma）大于b的比荷（qb /mb） 解析： 【名師點評】此題考查質譜儀的構造原理及其相關知識。 預測題3.如圖19所示為一質譜儀的構造原理示意圖，整個裝置處于真空

8、環(huán)境中，離子源N可釋放出質量均為m、電荷量均為q（q＞0）的離子。離子的初速度很小，可忽略不計。離子經S1、S2間電壓為U的電場加速后，從狹縫S3進入磁感應強度大小為B、方向垂直于紙面向外的勻強磁場中，沿著半圓運動到照相底片上的P點處，測得P到S3的距離為x。求： (1)離子經電壓為U的電場加速后的速度v； (2) 離子的荷質比 (q/m) 解： 【名師點評】此題重點考查質譜儀的構造原理。 預測題4.如題圖所示為某種質譜儀的結構示意圖。其中加速電場的電壓為U，靜電分析器中與圓心O1等距各點的電場強度大小相同，方向沿徑向指向圓心O1。磁分析器中以O2為圓心、圓心角為90°的扇形

9、區(qū)域內，分布著方向垂直于紙面的勻強磁場，其左邊界與靜電分析器的右邊界平行。由離子源發(fā)出一個質量為m、電荷量為q的正離子（初速度為零，重力不計），經加速電場加速后，從M點沿垂直于該點的場強方向進入靜電分析器，在靜電分析器中，離子沿半徑為R的四分之一圓弧軌道做勻速圓周運動，并從N點射出靜電分析器。而后離子由P點沿著既垂直于磁分析器的左邊界，又垂直于磁場方向射入磁分析器中，最后離子沿垂直于磁分析器下邊界的方向從Q點射出，并進入收集器。測量出Q點與圓心O2的距離為d。 (1）求靜電分析器中離子運動軌跡處電場強度E的大小； (2）求磁分析器中磁場的磁感應強度B的大小和方向； (

10、3）通過分析和必要的數學推導，請你說明如果離子的質量為2m，電荷量仍為q，其他條件不變，這個離子射出電場和射出磁場的位置是否變化。 【解析】 【名師點評】此題考查帶電粒子在電場中的加速、在電場中的勻速圓周運動、在勻強磁場中的勻速圓周運動等，涉及的知識點由動能定理、圓周運動、電場力、洛倫茲力等。解答此題容易產生的誤區(qū)有三：一是沒有認真審題，不能得出圓周運動的軌道半徑r=d；二是不能利用數學推導得出質量為2m的離子仍然在靜電分析器中做半徑為R的勻速圓周運動，仍從N點射出；三是不能利用分析得出離子在勻強磁場中運動軌道半徑與離子質量有關。 核心考點三、回旋加速器 【核心考點解讀】回旋加速器是加

11、速帶電粒子的裝置，離子由加速器的中心附近進入加速器，經過回旋加速后從加速器的邊緣出加速器，離子通過電場加速從電場中獲得能量?；匦铀倨髁Ｗ舆\動周期與狹縫上所加交變電壓的周期相等?；匦铀倨鳘M縫所加交變電壓的周期等于粒子做勻速圓周運動的周期，粒子回旋一周加速兩次。由可知粒子加速后的最大動能Ekm=，與加速電壓無關。 預測題1. 如圖是醫(yī)用回旋加速器示意圖，其核心部分是兩個D形金屬盒，兩金屬盒置于勻強磁場中，并分別與高頻電源相連?，F分別加速氘核（）和氦核（）。下列說法中正確的是( ) A．它們的最大速度相同 B．它們的最大動能相同 C．它們在D形盒中運動的周期相同 D．僅增

12、大高頻電源的頻率可增大粒子的最大動能 解析： 【名師點評】此題以醫(yī)用回旋加速器切入，意在考查回旋加速器原理與粒子獲得的最大動能相關的因素。 預測題2．圖甲是回旋加速器的原理示意圖。其核心部分是兩個D型金屬盒， 在加速帶電粒子時，兩金屬盒置于勻強磁場中（磁感應強度大小恒定），并分別與高頻電源相連。加速時某帶電粒子的動能EK隨時間t變化規(guī)律如下圖乙所示，若忽略帶電粒子在電場中的加速時間，則下列判斷正確的是（ ） B．高頻電源的變化周期應該等于tn－tn-1 C．粒子加速次數越多，粒子最大動能一定越大 D．D形盒中的高頻電源電壓越大，粒子獲得的最大動能越大 解析：

13、【名師點評】此題重點考查回旋加速器原理與粒子獲得的最大動能相關的因素。 核心考點四、顯像管 【核心考點解讀】顯像管是電子槍發(fā)射電子，由電場加速，磁場偏轉來達到掃描顯示出圖象的。 預測題1. 顯像管原理的示意圖如圖6所示，當沒有磁場時，電子束將打在熒光屏正中的O點，安裝在管徑上的偏轉線圈可以產生磁場，使電子束發(fā)生偏轉。.設垂直紙面向里的磁場方向為正方向，若使電子打在熒光屏上的位置由a點逐漸移動到b點，下列變化的磁場能夠使電子發(fā)生上述偏轉的是 解析： 【名師點評】此題從理論上說明了電子束掃描的磁場磁感應強度變化規(guī)律。 預測題2. 電視機的顯像管中，電子束的偏轉是用磁偏轉技術實現的。電子束經過加速電場后，進入一圓形勻強磁場區(qū)，磁場方向垂直于圓面。不加磁場時，電子束將通過磁場中心O點而打到屏幕上的中心M，加磁場后電子束偏轉到P點外側?，F要使電子束偏轉回到P點，可行的辦法是( ) A．增大加速電壓 B．增加偏轉磁場的磁感應強度 C．將圓形磁場區(qū)域向屏幕靠近些 D．將圓形磁場的半徑增大些 解析：【名師點評】此題從理論上說明了影響電子束偏轉的因素。