2022年物理第一轮复习题库核心素养提升1

【真题模型再现】 来源 2016高考全国II 卷第20题 2016高考全国I 卷第24题 2016高考全国II 卷第24题 2017.高考全国II 卷第20题 2017.高考全国III 卷第15题 2018高考全国I 卷第17题 2018高考全国II 卷第18题 2019高考全国II 卷第21题 核心素养提升 科学思维（高考常考的“切割模型”） 图例模型命题点 Q “导体棒转动切 割”模型 “导体棒平动切 割”模型 右手定则、EBLv 的应用、闭合电路欧 姆定律 受力分析、平衡条 件、公式EBLv的 应用 ；X X X Xf F ix x x x I A 1I IX X X X | ；X X X X 1 “单棒导轨” 模型 “线框切割”模 型 “单棒导轨” 模型 “导体棒转动切 割”模型 ・|X X；・・；X x_ II “线框切割”模 型 “双棒导轨” 模型 牛顿第二定律、法拉 第电磁感应定律、欧 姆定律 法拉第电磁感应定 律、右手定则、安培 力 楞次定律、磁通量的 概念 法拉第电磁感应定 律、闭合电路欧姆定 律、电荷量的计算 it图象、楞次定 律、法拉第电磁感应 定律 /7图象、法拉第电 磁感应定律，闭合电 路欧姆定律 2019高考全国III 卷第19题 d \B b Ca “双棒导轨” 模型 V-t图象、1t图 象、动量守恒、法拉 第电磁感应定律 模型一 “导体棒转动切割”模型 【典例1】（多选）如图1所示为一圆环发电装置，用电阻R4 Q的导体棒弯成 半径0.2 m的闭合圆环，圆心为。，COD是一条直径，在。、。间接有负载 电阻Ri l。。整个圆环中均有B0.5 T的匀强磁场垂直环面穿过。电阻r 1。 的导体棒Q4贴着圆环做匀速圆周运动，角速度co 300 rad/s,贝＜］（） A 图1 A. 当Q4到达0。处时，圆环的电功率为1W B. 当Q4到达0。处时，圆环的电功率为2 W C. 全电路最大功率为3W D. 全电路最大功率为4.5 W 解析 当Q4到达。。处时，圆环的电阻为1。，与R串联接入电路，外电阻为 2 Q,棒转动过程中产生的感应电动势EBL2co 3 V,圆环上分压为1 V,所 以圆环上的电功率为1W,选项A正确，B错误；当Q4到达OD处时，圆环中 的电流为零，此时电路中总电阻最小，而电动势不变，所以全电路的电功率最大 E2 为P3H4・5W,选项C错误，D正确。 Ri r 答案AD 模型二 “单棒导轨”模型 【典例2】（多选）（2020山东淄博市模拟）如图2甲所示，左侧接有定值电阻R 3Q的水平平行且足够长的粗糙导轨处于垂直纸面向外的匀强磁场中，磁感应 强度32 T,导轨间距L1 mo 一质量m2kg＞接入电路的阻值rl Q的金 属棒在拉力F的作用下由静止开始从CD处沿导轨向右加速运动，金属棒的一 x图象如图乙所示。若金属棒与导轨垂直且接触良好，与导轨间的动摩擦因数〃 0.5,导轨电阻不计，取g10 m/s2,则金属棒从静止开始向右运动的位移为 xi lm的过程中，下列说法正确的是（） 图2 A. 金属棒中感应电流的方向为C-D B. 拉力F做的功为16 J C. 通过电阻的电荷量为0.25 C D. 定值电阻产生的焦耳热为0.75 J 解析 根据右手定则可知，金属棒中感应电流的方向为C」D,选项A正确；由 图乙可得金属棒向右运动的位移为1 m时，速度s 2 m/s,金属棒运动过程中 受到的安培力FaE，若安培力是恒力，则金属棒克服安培力做的功WA d2t22 X ] 21 志但实际上安培力是变力，结合图乙可得WApXXlX2） J1 J,根据动能定理有WF-fimgxi-Wa|mzi2-0,得Wf 15 J,选项B错误; 通过定值电阻的电荷量0*O.5C,选项C错误；克服安培力做的功转化为 回路中的焦耳热，则定值电阻产生的焦耳热Q盗一Wa0.75J,选项D正确。 R-rr 答案AD 【提升练1】（多选）在【典例2】中，若金属棒在水平向右的恒力F作用下由静 止开始从CD处沿导轨向右加速运动，当位移大小为x时棒恰好达到最大速度（题 中各已知物理量均用字母表示），则此过程中（） A. 棒的最大速度为F-詈）R B. 通过电阻R的电荷量为曾 Rrr B1t2y C. 经历的时间为皿、 （F_pmg） iRr） D. 恒力矿做的功与安培力做的功之和大于棒动能的变化量 解析 对棒进行受力分析，水平方向受到恒力矿、滑动摩擦力/■、安培力的作用， 当加速度为0时,棒的速度最大，此时感应电动势Em BLvm,感应电流 Rrr 棒受力平衡，有F-nmgBImLQ,联立解得津，，,选 项A错误；由0詈得0尝艾，选项B正确；对棒，由动量定理有（F]umg in （R -1-,）BLx BlL）tmVmQ,又Itq,得，律尸，选项 C 错误；恒力F做正功,摩擦力与安培力做负功，根据动能定理有Wf一形一W安 AEk,得 WF-WAEk-i-WfAEk,选项 D 正确。 答案BD 模型三 “双棒导轨”模型 【典例3] （2019-安徽马鞍山二模）两根足够长的固定的平行金属导轨位于同一 水平面内，两导轨间的距离为导轨上放置两根导体棒。和。，俯视图如图3 甲所示。两根导体棒的质量均为电阻均为R,回路中其余部分的电阻不计， 在整个导轨平面内，有磁感应强度大小为B的竖直向上的匀强磁场。导体棒与 导轨始终垂直接触良好且均可沿导轨无摩擦地滑行，开始时，两棒均静止，间距 为xo,现给导体棒。一水平向右的初速度风，并开始计时，可得到如图乙所示 的Al /图象（商表示两棒的相对速度，即Av Va Vh） L皿 B b 甲乙 图3 （1）试证明在0〜72时间内，回路产生的焦耳热Q与磁感应强度3无关; ⑵求h时刻棒b的加速度大小； ⑶求h时刻两棒之间的距离。 解析（1”2时刻开始，两棒速度相等，由动量守恒定律有2mv mvo 由能量守恒定律有Q土泓一（2秫）02 解得 所以在0〜72时间内，回路产生的焦耳热Q与磁感应强度3无关。 2 11 时刻有 VaVb 由动量守恒定律得mvomvamvb9 3 1 解得 VaVO, VbVO 31 回路中的电动势E-BIvqBLvq E 回路中的电流］两 BLvaBLob 2R 此时棒b所受的安培力FBIL P D2r27