1、考点提炼考前必做考前第5天 电路与电磁感应 原子结构和原子核考点提炼考前必做1.直流电路 考 点 提 炼(1)电流强度：Iqt(2)电阻定律：RlS(3)欧姆定律：IUR图1 考点提炼考前必做(4)闭合电路欧姆定律：I ERr，EUU，EUIr图2 考点提炼考前必做(5)焦耳定律：QI2Rt(6)电路的动态分析 基本思想是“部分整体部分”。思维流程如下：确定局部电阻的变化分析总电阻的变化再分析总电流、路端电压的变化最后分析局部电压、电流的变化考点提炼考前必做2.电磁感应(1)“三定则、一定律”的应用 安培定则：判断运动电荷、电流产生的磁场方向。左手定则：判断磁场对运动电荷、电流的作用力的方向。
2、右手定则：判断部分导体切割磁感线产生感应电流的方向。楞次定律：判断闭合电路磁通量发生变化产生感应电流的方向。(2)求感应电动势的两种方法Ent，用来计算感应电动势的平均值。EBLv，主要用来计算感应电动势的瞬时值。考点提炼考前必做(3)用动力学观点、能量观点解答电磁感应问题的一般步骤 考点提炼考前必做3.交变电流(1)交变电流的“四值”最大值：交变电流在一个周期内所能达到的最大值。对于正弦(余弦)式交变电流，有 EmnBS(其中 n 为线圈的匝数)。有效值：让交变电流和恒定电流分别通过阻值相同的电阻，如果在交变电流的一个周期内它们产生的热量相等，那么这个恒定电流的电压 U、电流 I 就称为该交
3、变电流的电压和电流的有效值。对于正弦(余弦)式交变电流，有 UUm2，IIm2。考点提炼考前必做平均值：电动势的平均值一般用Ent 来计算。在电磁感应中，电动势的平均值通常用来计算通过某个导体横截面的电荷量：qItnR(R 为电路中的总电阻)。瞬时值：对于正弦式交变电流，有 eEmsin t，iImsin t。(2)交变电流中线圈的两个特殊位置线圈平面与中性面重合时，SB，最大，/t0，e0，i0，电流方向将发生改变。线圈平面与中性面垂直时，SB，0，/t 最大，e 最大，i 最大，电流方向不改变。考点提炼考前必做(3)理想变压器只有一个副线圈的变压器变压规律：U1U2n1n2；变流规律：n1
4、I1n2I2；功率关系：P1P2。远距离输电图3 P1P2 P3P4 P2PRP3 U2URU3考点提炼考前必做4.原子结构和原子核(1)能级跃迁辐射条件：hEmEn。辐射光谱线条数：一群处于量子数为 n 的激发态的氢原子，可辐射出的光谱线条数 NC2n。(2)天然放射性衰变：衰变AZXA4Z2Y42He 衰变AZX AZ1Y 01e半衰期：放射性元素衰变的快慢是由原子核内部因素决定的，跟原子所处的物理状态(如温度、压强)或化学状态(如单质、化合物)无关。衰变：衰变是伴随着 衰变或 衰变同时发生的。考点提炼考前必做(3)核裂变(链式反应)：(举一例)23592U10n14456Ba8936Kr
5、310n。核聚变(热核反应)：(举一例)21H31H42He10n。无论核裂变还是核聚变均遵守质量数、电荷数守恒。(4)质能方程 Emc2(5)核能的计算方法 根据爱因斯坦质能方程，用核反应的质量亏损的千克数乘以真空中光速c的平方，即Emc2(J)。考点提炼考前必做根据1原子质量单位(u)相当于931.5兆电子伏(MeV)能量，用核反应的质量亏损的原子质量单位数乘以931.5 MeV，即Em931.5(MeV)。如果核反应时释放的核能是以动能形式呈现，则核反应过程中系统动能的增量即为释放的核能。考点提炼考前必做考 前 必 做 1铀是常用的一种核燃料，若它的原子核发生如下的裂变反应：23592U
6、10nab210n 则 ab 可能是()A.14054Xe9336Kr B.14156Ba9236KrC.14156Ba9338Sr D.14054Xe9438Sr解析 由原子核反应的质量数守恒及电荷数守恒规律知D正确。答案 D 考点提炼考前必做2(多选)关于光电效应，下列说法正确的是()A光电效应是原子核吸收光子向外释放电子的现象 B光电流的强度与入射光的强度有关，且随入射光强度的增强而增强 C金属电子的逸出功与入射光的频率成正比 D用不可见光照射某金属，不一定比用可见光照射同种金属产生的光电子的最大初动能大 考点提炼考前必做解析 光电效应是原子吸收光子向外释放电子的现象，A错误；光电流的强
7、度随入射光强度的增强而增强，B正确；逸出功与金属本身的特点有关，与外界因素无关，C错误；由于不可见光的频率有的比可见光大，也有的比可见光小，由光电效应方程EkhW知，产生光电子的初动能无法比较，D正确。答案 BD 考点提炼考前必做3.(多选)如图4为氢原子能级图，现有一群处于n3激发态的氢原子，则这些原子()图4 考点提炼考前必做A发出的光子最小能量是0.66 eV B发出的光子最大能量是12.75 eV C能发出3种不同频率的光子 D由n3跃迁到n1时发出的光子频率最高 解析 发出的光子的最小能量为 E3E21.89 eV，A 错；发出的光子的最大能量为 E3E112.09 eV，B 错；能
8、发出不同频率的光子种类为 C233 种，C 对；由 n3 跃迁到 n1 时，发出的光子能量最大，由 Eh 知，对应光子的频率最高，D 对。答案 CD 考点提炼考前必做4.(多选)(2016黑龙江省实验中学第四次月考)在如图 4 所示的电路中，电源的内阻为 r，其中R3 为滑动变阻器，R1、R2 为定值电阻，、为理想电表，将滑动变阻器的滑片向下移动，则有关各物理量的变化描述正确的是()图4 A.电压表的读数变大 B.电流表的读数变小 C.电源的内耗功率变小 D.R2消耗的功率变小 考点提炼考前必做解析 由题图可知，电压表与R1并联，R3与电流表串联后与R2并联，两部分串联后接在电源两端。在滑动变
9、阻器滑片P向下滑动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变小，故总电阻变小，总电流变大，R1两端电压变大，电压表示数变大，A正确；并联部分的电压变小，即R2两端的电压变小，R2消耗的功率变小，D正确；由于总电流变大，则由PrI2r可知电源的内耗功率变大，C错误；流过R2的电流变小，又总电流变大，所以流过电流表的电流变大，B错误。答案 AD 考点提炼考前必做5.(多选)如图5所示，在匀强磁场中有一个矩形单匝线圈abcd，ab边与磁场垂直，MN边始终与金属滑环K相连，PQ边始终与金属滑环L相连。金属滑环L、电流表A、定值电阻R、金属滑环K通过导线串联。使矩形线圈以恒定角速度绕过bc、ad中点的轴旋转。
10、下列说法中正确的是()图5 考点提炼考前必做A.线圈转动的角速度越大，电流表A的示数越大 B.线圈平面与磁场平行时，流经定值电阻R的电流最大 C.线圈平面与磁场垂直时，流经定值电阻R的电流最大 D.电流表A的示数随时间按余弦规律变化 考点提炼考前必做解析 令矩形单匝线圈 abcd 的电阻为 r，根据法拉第电磁感应定律和交变电流的有效值定义得，交变电流的电流最大值为 ImBSRr，电流表显示的是有效值 IBS2（Rr），所以，线圈转动的角速度越大，电流表 A 的示数越大，A 对，D 错；线圈平面与磁场平行时，此时产生的感应电动势最大，故流经定值电阻 R 的电流最大，B 对，C 错。答案 AB 考
11、点提炼考前必做6.(多选)图中电表均为理想的交流电表，如图6甲所示，理想变压器原、副线圈匝数比为101，电路中定值电阻R11，其余电阻均不计，从某时刻开始在原线圈两端加上如图乙所示(图线为正弦曲线)的交变电压，则下列说法中正确的是()图6 A.电压表的示数为 22 2 VB.电流表 A1 的示数为 0.2 A，电流表 A2 的示数为 2 AC.原线圈输入功率为 44 WD.原线圈中交变电压的频率为 200 Hz考点提炼考前必做解析 由图乙可知，原线圈输入的电压有效值为 220 V，U1U2n1n2，故 U2n2n1U122 V，A 错；I2U2R 2211 A2 A，对变压器有I1I2n2n1
12、，I1n2n1I2 1102 A0.2 A，故 B 对；原线圈输入功率 PU1I12200.2 W44 W，故 C 对；由图乙可知，交变电压的周期为 T2102 s，故频率为 f1/T50 Hz，D 错误。答案 BC 考点提炼考前必做7.(多选)如图7甲所示，螺线管内有一平行于轴线的磁场，规定图中箭头所示方向为磁感应强度B的正方向，螺线管与 型导线框cdef相连，导线框cdef内有一半径很小的金属圆环L，圆环与导线框cdef在同一平面内，当螺线管内的磁感应强度随时间按图乙所示规律变化时，下列选项中正确的是()图7 考点提炼考前必做A.在t1时刻，金属圆环L内的磁通量最大 B.在t2时刻，金属圆
13、环L内的磁通量最大 C.在t1t2时间内，金属圆环L内有逆时针方向的感应电流 D.在t1t2时间内，金属圆环L有收缩的趋势 考点提炼考前必做解析 当螺线管内的磁感应强度随时间按图乙所示规律变化时，在导线框cdef内产生感应电动势和感应电流，在t1时刻，感应电流为零，金属圆环L内的磁通量为零，选项A错误；在t2时刻，感应电流最大，金属圆环L内的磁通量最大，选项B正确；由楞次定律，在t1t2时间内，导线框cdef内产生逆时针方向感应电流，感应电流逐渐增大，金属圆环L内磁通量增大，根据楞次定律，金属圆环L内有顺时针方向的感应电流，选项C错误；在t1t2时间内，金属圆环L有收缩的趋势，选项D正确。答案
14、 BD 考点提炼考前必做8.(2016安阳模拟)如图 8 甲所示，两根足够长的光滑金属导轨 ef、cd 与水平面成 30角固定，导轨间距离为 l1 m，导轨电阻不计，一个阻值为 R0 的定值电阻与电阻箱并联接在两金属导轨的上端。整个系统置于匀强磁场中，磁感应强度方向与导轨所在平面垂直，磁感应强度大小为 B1 T。现将一质量为 m、电阻可以忽略的金属棒 MN 从图示位置由静止释放，金属棒下滑过程中与导轨接触良好。改变电阻箱的阻值 R，测定金属棒的最大速度 vm，得到 1vm1R的关系如图乙所示。取 g10 m/s2。考点提炼考前必做图8(1)求金属棒的质量 m 和定值电阻 R0 的阻值；(2)当
15、电阻箱的阻值 R 取 2，且金属棒的加速度为14g 时，求金属棒的速度大小。考点提炼考前必做解析(1)金属棒以速度 vm 下滑时，根据法拉第电磁感应定律有 EBlvm，由闭合电路欧姆定律有 EI RR0RR0，根据平衡条件有 BIlmgsin，整理得 1vmB2l2mgsin(1R01R)，由 1vm1R图象可知B2l2mgsin 1 m1s，B2l2mgsin 1R00.5 m1s。解得 m0.2 kg，R02。(2)设此时金属棒下滑的速度大小为 v，根据法拉第电磁感应定律有EBlv，由闭合电路欧姆定律有 EI RR0RR0，根据牛顿第二定律有 mgsin BIlmg4，联立解得 v0.5
16、m/s。答案(1)0.2 kg 2 (2)0.5 m/s 考点提炼考前必做9.如图 9 所示，在水平面内存在着竖直向下的有界匀强磁场，其宽度 d1 m，磁感应强度大小 B 114T，水平放置的“日”字形闭合导体线框 PQFE，宽 L1 m、质量 m0.25 kg，QN、NF的长度都大于 d，PQ 边的电阻 R11、MN 边的电阻 R22、EF 边的电阻 R33，其余电阻均不计。t0 时刻线框在距磁场左边界 x3.2 m 处由静止开始在水平恒力 F 作用下沿直线运动，已知当线框 PQ 边、MN 边和 EF 边刚进磁场时均恰能匀速运动，不计线框运动中的一切摩擦阻力。求：考点提炼考前必做图9(1)线
17、框所受的力F的大小；(2)线框PQ边与MN边之间的距离H；(3)在整个线框穿过磁场的过程中线框中产生的焦耳热。考点提炼考前必做解析(1)设 PQ 边进磁场时的速度为 v1，则有Fx12mv210又 FBI1L，I1BLv1r1，r1R1 R2R3R2R32.2，联立解得 v12B2L2xmr1 8 m/s，FB2L2v1r12.5 N(2)设 MN 边匀速进磁场时的速度为 v2，则有 FBI2LB2L2v2r2，r2R2 R1R3R1R32.75，联立解得 v2 Fr2B2L210 m/s考点提炼考前必做设线框速度从 v1 加速到 v2 发生的位移为 x1，则有Fx112mv2212mv21即 x1m（v22v21）2F1.8 m，所以 Hx1d2.8 m(3)线框中产生的总焦耳热 Q3Fd32.51 J7.5 J 答案(1)2.5 N(2)2.8 m(3)7.5 J