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、E=BLv 的应用、闭合电路欧 姆定律 受力分析、平衡条 件、公式E=BLv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_ I—I— “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 i~t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 C a “双棒+导轨” 模型 V-t图象、1—t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R=4 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B=0.5 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E=^BL2co = 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P=3H=4・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3=2 T,导轨间距L=1 mo 一质量m=2kg>接入电路的阻值r=l 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g=10 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Fa=E,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WA=^pX$XlX2) J=1 J,根据动能定理有WF-fimgxi-Wa=|mz?i2-0,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Wa=0.75J,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 R~rr B1t2y C. 经历的时间为“皿、 (F _pmg) iR+r) 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 R~rr 棒受力平衡,有F -nmg~BImL=Q,联立解得 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 Va—Vb=^ 由动量守恒定律得mvo=mva+mvb9 3 1 解得 Va=^VO, Vb=^VO 31 回路中的电动势E=-^BIvq—^BLvq E 回路中的电流]=两 BLva—BLob 2R 此时棒b所受的安培力F=BIL P D2r27?