北京市昌平區(qū)新學(xué)道臨川學(xué)校2018_2019學(xué)年高二物理下學(xué)期期中試題（含解析）.docx

北京市昌平區(qū)新學(xué)道臨川學(xué)校2018-2019學(xué)年高二物理下學(xué)期期中試題（含解析）1.如圖所示，觀察電流表的指針，可以看到（ ）A. 指針隨著線圈轉(zhuǎn)動(dòng)而擺動(dòng)，并且線圈旋轉(zhuǎn)一周，指針左右擺動(dòng)一次B. 當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)到跟磁力線垂直的平面位置時(shí)，電流表的指針的偏轉(zhuǎn)最大C. 當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)到跟磁力線平行的位置時(shí)，電流表的指針的偏轉(zhuǎn)最大D. 在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的線圈里產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流是按正弦規(guī)律變化的【答案】ACD【解析】【詳解】當(dāng)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)磁通量變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，導(dǎo)致指針擺動(dòng)；每當(dāng)線圈通過(guò)中性面位置時(shí)，電流方向改變，則線圈旋轉(zhuǎn)一周電流改變方向兩次，指針左右擺動(dòng)一次，故A正確；當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)到跟磁感線垂直的平面位置時(shí)，即中性面位置，則電流表的指針讀數(shù)為零，故B錯(cuò)誤； 當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)到跟磁感線平行的位置時(shí)，線框切割速度最大，則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，電流表的指針偏轉(zhuǎn)最大，故C正確； 在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的線圈里產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流是按正弦規(guī)律變化的，故D正確。2.一個(gè)矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的交流電 伏，那么（ ）A. 頻率50赫茲B. 當(dāng)t = 0時(shí)，線圈平面恰好與中性面重合C. 當(dāng)t=1/200秒時(shí)，e有最大值D. 有效值為伏特【答案】ABC【解析】線圈的角速度為，故其頻率為：，故A正確；當(dāng)t=0時(shí)e=0，此時(shí)線圈處在中性面上，故B正確。當(dāng)時(shí)，所以e有最大值，故C正確；有效值為，故D錯(cuò)誤；故選ABC。【點(diǎn)睛】根據(jù)交流電的表達(dá)式，可以知道其最大值，以及線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度等物理量，然后進(jìn)一步求出其它物理量，如有效值、周期、頻率等3.矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，從中性面開始轉(zhuǎn)動(dòng)180角的過(guò)程中，平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之比為()A. 2B. 2C. 21D. 無(wú)法確定【答案】A【解析】【詳解】線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為，線圈從中性面開始轉(zhuǎn)動(dòng)180的過(guò)程中，磁通量的變化量為，所用時(shí)間為，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得平均電動(dòng)勢(shì)為，因此平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之比為，A正確4.有一個(gè)交流電U = 311 sin314t 伏，則下列說(shuō)法中正確的是-（ ）A. 這個(gè)交流電的頻率是50赫茲B. 它可以使“220V，100W”的燈泡正常發(fā)光C. 用交流電壓表測(cè)量時(shí)，讀數(shù)為311伏D. 使用這個(gè)交流電的用電器，每通過(guò)一庫(kù)侖的電量時(shí)，電流做功220焦耳【答案】ABD【解析】【詳解】由交流電u=311sin314tV可知=314rad/s，則頻率，故A正確。由題電壓的最大值Um=311V有效值U=Um=220V，可以使“220V100W”的燈泡正常發(fā)光。用交流電壓表測(cè)量時(shí)，讀數(shù)為220V故B正確；C錯(cuò)誤。使用此交流電的用電器，每通過(guò)1C的電量時(shí)，電流作功W=qU=220J故D正確。5.對(duì)于圖所示的電路，下列說(shuō)法正確的是A. a、b兩端接穩(wěn)恒直流，燈泡將不發(fā)光B. a、b兩端接交變電流，燈泡將不發(fā)光C. a、b兩端由穩(wěn)恒的直流電壓換成有效值相同的交變電壓，燈泡亮度相同D. a、b兩端由穩(wěn)恒的直流電壓換成有效值相同的交變電壓，燈泡亮度將會(huì)減弱【答案】C【解析】【詳解】a、b端接穩(wěn)恒直流電，燈泡會(huì)發(fā)光，故A錯(cuò)誤；a、b端接交變電流，燈泡發(fā)光，故B錯(cuò)誤；根據(jù)電流的有效值概念可知，a、b端由穩(wěn)恒的直流電壓換成有效值相同的交變電壓，燈泡亮度相同，故C正確，D錯(cuò)誤故選C6.一電熱器接在10V直流電源上，產(chǎn)生某一大小熱功率?，F(xiàn)將電熱器接在交流電源上，要使它產(chǎn)生的熱功率是原來(lái)的一半，則交流電源的有效值和最大值分別是A. 7.07V和10VB. 10V和14.1VC. 5V和7.07VD. 2.5V和25.2V【答案】A【解析】設(shè)電熱器的電阻為R,t時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q,根據(jù)焦耳定律得:則： 此熱量是接交流電源上產(chǎn)生的熱功率的2倍,即 所以: 計(jì)算得出: 所以最大值為 A正確故選A . 7.某交流電電路中，有一正工作的變壓器，它的原線圈匝數(shù)n1=600匝，電源電壓為U1=220V，原線圈串聯(lián)一個(gè)0.2A的保險(xiǎn)絲，副線圈n2=120匝，為保證保險(xiǎn)絲不燒斷，則（）A. 負(fù)載功率不能超過(guò)44WB. 副線圈電流最大值不能超過(guò)1AC. 副線圈電流有效值不能超過(guò)1AD. 副線圈電流有效值不能超過(guò)【答案】AC【解析】原、副線圈的匝數(shù)分別為匝、匝，所以副線圈電壓是，根據(jù)電流與匝數(shù)反比，副線圈允許的最大電流為，所以負(fù)載功率不能超過(guò)P=UI=441=44W，故AC正確，BD錯(cuò)誤；故選AC。【點(diǎn)睛】根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比，電流與匝數(shù)成反比，結(jié)合保險(xiǎn)絲得額定電流計(jì)算出副線圈中允許的最大電流和功率8.如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1n2=41，當(dāng)導(dǎo)體棒L在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)切割磁感線時(shí)，電流表A1的示數(shù)是12mA，則電流表A2的示數(shù)為（ ）A. 3 mAB. 0 mAC. 48 mAD. 與負(fù)載R的值有關(guān)【答案】B【解析】【詳解】導(dǎo)體棒做勻速直線運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)：E=Blv是定值，穿過(guò)副線圈的磁通量不變，是定值，副線圈不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，副線圈電流為零，電流表A2的示數(shù)為0mA；故ACD錯(cuò)誤，B正確。9.遠(yuǎn)距離輸送一定功率的交流電，若輸送電壓提高到n倍，則（ ）A. 輸電線上的電壓損失減少到原來(lái)的(n-1)/n倍B. 輸電線上的電能損失不變C. 輸電線上的電能損失減少到原來(lái)的(n2-1)/n2D. 每根輸電線上的電壓損失減少到原來(lái)的1/n【答案】D【解析】因?yàn)楣β室欢?，根?jù)P=UI知，輸送電壓提高到n倍，則輸送電流變?yōu)樵瓉?lái)的倍，根據(jù)知，電壓損失降為原來(lái)的倍，根據(jù)，得電能損失降到原來(lái)的倍。故D正確，ABC錯(cuò)誤。故選D。【點(diǎn)睛】抓住功率不變，根據(jù)P=UI得出輸電線上的電流變化，結(jié)合求出電壓損失的變化，根據(jù)得出電能的損失10.遠(yuǎn)距離送電，已知升壓變壓器輸出電壓為U，功率為P，降壓變壓器的輸入電壓為U，輸電線的電阻為R，則線路損耗的熱功率P損可用下面哪種方法計(jì)算（ ）A. P損=U2/RB. P損=U2/RC. （U2-U2）/RD. P損P2R/U2【答案】D【解析】試題分析：根據(jù)功率和輸出電壓得出輸送電流的大小，根據(jù)P損=I2R=求出線路損耗的功率解：根據(jù)P=U1I得，輸電線上的電流I=，則輸電線上損耗的功率P損=I2R=又輸電線上電壓U線=UU，則輸電線上損耗的功率P損=故D正確，A、B、C錯(cuò)誤故選：D11.如圖所示，一理想變壓器原線圈、副線圈匝數(shù)比為31，副線圈接三個(gè)相同的燈泡，均能正常發(fā)光，若在原線圈再串一相同的燈泡L，則（電源有效值不變）（ ）A. 燈L與三燈亮度相同B. 燈L比三燈都暗C. 燈L將會(huì)被燒壞D. 無(wú)法判斷其亮度情況【答案】A【解析】設(shè)每只燈的額定電流為I，額定電壓為U，因并聯(lián)在副線圈兩端的三只小燈泡正常發(fā)光，若在原線圈上再串聯(lián)一個(gè)相同的燈泡L，則原線圈的輸入電壓減小，副線圈的輸出電壓減小，所以副線圈三個(gè)燈泡都會(huì)變暗，電流變小，設(shè)此時(shí)副線圈每個(gè)燈泡的電流為，則副線圈電流為，則原線圈電流為，所以燈L與三燈亮度相同，但比正常發(fā)光時(shí)要暗，A正確【點(diǎn)睛】本題解題的突破口在副線圈中燈泡正常發(fā)光，得到電流的大小，再根據(jù)原副線圈的電流關(guān)系求解原線圈電流12. 如圖所示，處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的矩形線圈abcd，以恒定的角速度繞ab邊轉(zhuǎn)動(dòng)，磁場(chǎng)方向平行于紙面并與ab垂直在t0時(shí)刻，線圈平面與紙面重合，線圈的cd邊離開紙面向外運(yùn)動(dòng)若規(guī)定abcda方向的感應(yīng)電流為正方向，則下圖能反映線圈感應(yīng)電流I隨時(shí)間t變化的圖線是()【答案】C【解析】試題分析：在t0時(shí)刻線圈與磁場(chǎng)方向平行，此時(shí)線圈磁通量變化率最大，產(chǎn)生的感應(yīng)電流最大，此時(shí)線圈的cd邊離開紙面向外運(yùn)動(dòng)，此后穿過(guò)線圈的磁通量增大，則根據(jù)楞次定律可得產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)閍bcda，為正，所以C正確；考點(diǎn)：考查了交流電產(chǎn)生，楞次定律【此處有視頻，請(qǐng)去附件查看】二、填空題13.把標(biāo)有“36V，40W”的燈泡，接在交流電源上，若它的實(shí)際功率只有20W，則交流電源電壓的最大值Um=_V.【答案】36V；【解析】根據(jù)，可得燈泡的電阻：，實(shí)際電功率為20W時(shí)，交流電的等效電壓：，交流電源電壓的最大值：?！军c(diǎn)睛】根據(jù)求出燈泡的電阻，再根據(jù)求出燈泡兩端的等效電壓，交流電源電壓的最大值為等效電壓的倍14.一臺(tái)理想變壓器，其原線圈2200匝，副線圈440匝，并接一個(gè)100的負(fù)載電阻，如圖所示，則：（1）當(dāng)原線圈接在44V直流電源上時(shí)，電壓表示數(shù)_V, 電流表示數(shù)_A（2）當(dāng)原線圈接在220V交流電源上時(shí)，電壓表示數(shù)_V, 電流表示數(shù)_A此時(shí)輸入功率為_W，變壓器的效率為_【答案】(1)00(2)440.4419.36100%【解析】試題分析：（1）根據(jù)理想變壓器的匝數(shù)比和電壓比的關(guān)系可以正確解答（2）根據(jù)電勢(shì)差的定義可以直接求解解：（1）根據(jù)：，得：，電流表示數(shù)為：（2）根據(jù)：，得：，電流表示數(shù)為：輸入功率：，變壓器的效率為100%。考點(diǎn)：變壓器的構(gòu)造和原理點(diǎn)評(píng)：本題比較簡(jiǎn)單，考查了物理中基本知識(shí)的理解和應(yīng)用，對(duì)于這些基本知識(shí)，注意平時(shí)加強(qiáng)練習(xí)15.從發(fā)電廠輸出的電功率為220kW，輸電線的總電阻為0.25若輸送電壓為1.1kV，輸電線上損失的電功率為 _ W；保持輸送功率不變，要使輸電線上損失的電功率不超過(guò)100W，輸送電壓至少為 _ V【答案】 (1). ; (2). ;【解析】輸送功率為：P=UI功率損耗為：P=I2r故：P=（ ）2r若輸送電功率保持220kW不變，在用1.1kV電壓輸電時(shí)，線路上損失功率為： 要輸電線上損失的電功率不超過(guò)100W：P2=I2r則有： ；那么輸送電壓至少 三、計(jì)算題16.如圖所示，ab=25cm，ad=20cm，匝數(shù)為50匝的矩形線圈。線圈總電阻 r=1 外電路電阻R =9 。磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.4T。線圈繞垂直于磁感線的OO 軸以角速度50rad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。求：（1）從此位置開始計(jì)時(shí)，它的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式。（2）1min內(nèi)R上消耗的電能。（3）當(dāng)從該位置轉(zhuǎn)過(guò)60時(shí)，通過(guò)R上瞬時(shí)電功率是多少？（4）線圈由如圖位置轉(zhuǎn)過(guò)30過(guò)程中，R的電量為多少？【答案】（1）（2）6750J（3）56.25W（4）0.05C【解析】（1）從此位置開始計(jì)時(shí)，它的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式：e=nBscost=500.40.20.2550cos50t=50cos50t(V)（2）產(chǎn)生的感應(yīng)電流按正弦規(guī)律變化， E=Q=I2Rt=6750J（3）從該位置轉(zhuǎn)過(guò)60時(shí)，R上的瞬時(shí)電壓unBscos60=22.5VR上的瞬時(shí)電功率P56.25W（4）線圈由如圖位置轉(zhuǎn)過(guò)30的過(guò)程中，通過(guò)R的電量 點(diǎn)睛：線框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生正弦式交變電流而對(duì)于電表讀數(shù)、求產(chǎn)生的熱量均由交變電的有效值來(lái)確定，而涉及到耐壓值時(shí)，則由最大值來(lái)確定而通過(guò)某一電量時(shí)，則用平均值來(lái)求17. 一矩形線圈，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直磁感線的對(duì)稱軸轉(zhuǎn)動(dòng)，形成如圖16所示的交變電動(dòng)勢(shì)圖象，試根據(jù)圖象求出：（1）線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度；（2）電動(dòng)勢(shì)的有效值；（3）t = 1.0102s時(shí)，線圈平面和磁場(chǎng)方向的夾角?！敬鸢浮浚?）105rad/s（2）14.1 V（3）【解析】（1）（3分）由圖象得，交變電動(dòng)勢(shì)的周期T=610s而周期代入數(shù)值解得105rad/s（2）（3分）由圖象得，交變電動(dòng)勢(shì)的最大值為Em20V，電動(dòng)勢(shì)的有效值代入數(shù)值解得14.1 V（3）（3分）交變電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式線圈平面和磁場(chǎng)方向的夾角將t = 1.0102s代入，解得18.如圖所示，理想變壓器的輸出端接有一交流電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為R，電動(dòng)機(jī)正在將質(zhì)量為m的重物以速度v勻速提升，若不計(jì)摩擦和空氣阻力，變壓器的輸入功率為P，求圖中電流表的示數(shù)【答案】【解析】【詳解】變壓器的輸入功率為P，則電動(dòng)機(jī)的輸入功率P，為線圈內(nèi)阻消耗的功率與輸出功率之和，則有：P=mgv+I2R，解得：19.如圖所示，理想變壓器三個(gè)線圈的匝數(shù)之比為n1 ：n2 ：n3=10 ：5 ：1，其中n1接到220V的交流電源上，n2和n3分別與電阻R2 、R3組成閉合回路。已知通過(guò)電阻R3的電流I32A，電阻R2 110，求通過(guò)電阻R2的電流和通過(guò)原線