2015届高考物理大一轮总复习配套高考模拟提能训（24套打包）.rar

一、高考题组
1. [2010•上海高考]如图所示，水平桌面上放置一条形磁铁，磁铁中央正上方用绝缘弹簧悬挂一水平直导线，并与磁铁垂直．当直导线中通入图中所示方向的电流时，可以判断出( 　　 )

A. 弹簧拉力增大，条形磁铁对桌面的压力减小
B. 弹簧拉力减小，条形磁铁对桌面的压力减小
C. 弹簧拉力增大，条形磁铁对桌面的压力增大
D. 弹簧拉力减小，条形磁铁对桌面的压力增大
解析：如图所示，画出直导线附近的条形磁铁的磁感线，由左手定则知，直导线受到向下的安培力，由力的作用是相互的，条形磁铁受到向上的作用力．故A正确．
答案：A

2. [2012•海南高考](多选)图中装置可演示磁场对通电导线的作用．电磁铁上下两磁极之间某一水平面内固定两条平行金属导轨，L是置于导轨上并与导轨垂直的金属杆．当电磁铁线圈两端a、b，导轨两端e、f，分别接到两个不同的直流电源上时，L便在导轨上滑动．下列说法正确的是( 　　 )

A. 若a接正极，b接负极，e接正极，f接负极，则L向右滑动
B. 若a接正极，b接负极，e接负极，f接正极，则L向右滑动
C. 若a接负极，b接正极，e接正极，f接负极，则L向左滑动
D. 若a接负极，b接正极，e接负极，f接正极，则L向左滑动
解析： 若a接正极，b接负极，电磁铁磁极间磁场方向向上，e接正极，f接负极，由左手定则判定金属杆受安培力向左，则L向左滑动，A项错误，同理判定B、D选项正确，C项错误．
答案：BD
3. [2011•课标全国卷](多选)电磁轨道炮工作原理如图所示．待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动，并与轨道保持良好接触．电流I从一条轨道流入，通过导电弹体后从另一条轨道流回．轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面的磁场(可视为匀强磁场)，磁感应强度的大小与I成正比．通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出．现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍，理论上可采用的办法是 (　　)

A．只将轨道长度L变为原来的2倍
B．只将电流I增加至原来的2倍
C．只将弹体质量减至原来的一半
D．将弹体质量减至原来的一半，轨道长度L变为原来的2倍，其他量不变
解析：磁感应强度B＝kI.对弹体应用动能定理：F安L＝12mv2－0，推得v＝2F安Lm＝2BId•Lm＝2kI2dLm(d为轨道宽度)，欲使v增加至原来的2倍，由上式可知，可以使I增加至原来的2倍，B正确，也可以使m减为原来的一半，L变为原来的2倍，故D正确．
答案：BD
4. [2013•浙江高考]为了降低潜艇噪音，提高其前进速度，可用电磁推进器替代螺旋桨．潜艇下方有左、右两组推进器，每组由6个相同的、用绝缘材料制成的直线通道推进器构成，其原理示意图如下．在直线通道内充满电阻率ρ＝0.2 Ω•m的海水，通道中a×b×c＝0.3 m×0.4 m×0.3 m的空间内，存在着由超导线圈产生的匀强磁场，其磁感应强度B＝6.4 T、方向垂直通道侧面向外．磁场区域上、下方各有a×b＝0.3 m×0.4 m的金属板M、N，当其与推进器专用直流电源相连后，在两板之间的海水中产生了从N到M，大小恒为I＝1.0×103 A的电流，设该电流只存在于磁场区域．不计电源内阻及导线电阻，海水密度ρm≈1.0×103 kg/m3.

(1)求一个直线通道推进器内磁场对通电海水的作用力大小，并判断其方向；
(2)在不改变潜艇结构的前提下，简述潜艇如何转弯？如何“倒车”？
(3)当潜艇以恒定速度v0＝30 m/s前进时，海水在出口处相对于推进器的速度v＝34 m/s，思考专用直流电源所提供的电功率如何分配，求出相应功率的大小．
解析：(1)将通电海水看成导线，所受磁场力
F＝IBL
代入数据得：F＝IBc＝1.0×103×6.4×0.3 N＝1.92×103 N
用左手定则判断磁场对海水作用力方向向右(或与海水出口方向相同)
(2)考虑到潜艇下方有左、右2组推进器，可以开启或关闭不同个数的左、右两侧的直线通道推进器，实施转弯．
改变电流方向，或者磁场方向，可以改变海水所受到磁场力的方向，根据牛顿第三定律，使潜艇“倒车”．
(3)电源提供的电功率中的第一部分：牵引功率
P1＝F牵v0
根据牛顿第三定律：F牵＝12IBL
当v0＝30 m/s时，代入数据得：
P1＝F牵v0＝12×1.92×103×30 W＝6.9×105 W
第二部分：海水的焦耳热功率
对单个直线推进器，根据电阻定律：
R＝ρlS
代入数据得：R＝ρcab＝0.2×0.30.3×0.4 Ω＝0.5 Ω
由热功率公式，P＝I2R
代入数据得：P单＝I2R＝5.0×105 W
P2＝12×5.0×105 W＝6.0×106 W
第三部分：单位时间内海水动能的增加值
设Δt时间内喷出的海水的质量为m
P3＝12×ΔEkΔt
考虑到海水的初动能为零，
ΔEk＝Ek＝12mv2水对地
m＝ρmbcv水对地Δt
P3＝12×ΔEkΔt＝12×12ρmbcv3水对地＝4.6×104 W.
答案：(1)1.92×103 N，方向向右(或与海水出口方向相同)
(2)见解析
(3)①牵引功率6.9×105 W'②海水焦耳热功率6.0×106 W'③单位时间海水动能增加值4.6×104 W
5. [2012•上海高考]载流长直导线周围磁场的磁感应强度大小为B＝kIr，式中常量k>0，I为电流强度，r为距导线的距离．在水平长直导线MN正下方，矩形线圈abcd通以逆时针方向的恒定电流，被两根等长的轻质绝缘细线静止地悬挂，如图所示．开始时MN内不通电流，此时两细线内的张力均为T0.当MN通以强度为I1的电流时，两细线内的张力均减小为T1，当MN内电流强度为I2时，两细线内的张力均大于T0.

(1)分别指出强度为I1、I2的电流的方向；
(2)求MN分别通以强度为I1和I2的电流时，线框受到的安培力F1与F2大小之比．
解析：(1)根据同向电流相互吸引，异向电流相互排斥，且距离导线越近，相互作用力越大，可知，I1的方向向左，I2的方向向右．
(2)当MN中的电流强度为I时，线圈受到的安培力大小为
F＝kIiL(1r1－1r2)
式中r1、r2分别为ab、cd与MN的间距，i为线圈中的电流，L为ab、cd的长度．
F1F2＝I1I2
答案：(1)I1的方向向左，I2的方向向右　(2)I1I2
二、模拟题组
6. [2014•广东广州模拟]磁场中某区域的磁感线如图所示，则 ( 　　 )
A. a、b两处的磁感应强度的大小不等，Ba>Bb
B. a、b两处的磁感应强度的..