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2014-2015学年江西省宜春市上高二中高二(下)第一次月考物理试卷


2014-2015 学年江西省宜春市上高二中高二(下)第一次月考物理 试卷
一、选择题(每小题 4 分,共 40 分,其中 7、8、9、10 为多选) 1. (4 分) (2014 春?晋江市校级期中)处在匀强磁场中的矩形线圈 abcd,以恒定的角速度绕 ab 边转动,磁场方向平行于纸面并与 ab 垂直.在 t=0 时刻,线圈平面与纸面重合(如图) ,线 圈的 cd 边离开纸面向外运动. 若规定由 a→b→c→d→a 方向的感应电流为正, 则能反映线圈中 感应电流 I 随时间 t 变化的图线是( )

A.

B.

C.

D.

2. (4 分) (2014 春?武威校级期末)在距地面高为 h,同时以相等初速度 v0 分别平抛、竖直 上抛、竖直下抛质量相等的物体 m,当它们从抛出到落地时,比较它们的动量的增量△p,有 ( ) A. 平抛过程最大 B. 竖直上抛过程最大 C. 竖直下抛过程最大 D. 三者一样大 3. (4 分) (2013?睢县校级模拟)如图所示,一个“U”形线框处在磁感应强度大小为 B 的匀强 磁场中,OO′为磁场的边界.现使线框以角速度 ω 绕轴 OO′匀速转动,通过金属转轴和电刷与 阻值为 R 的外电阻相连,已知线框各边长为 L,总电阻为 r,不计轴与电刷的电阻.则电路中 电流的有效值为( )

A.

B.

C.

D.

4. (4 分) (2015 春?宜春校级月考)质量分别为 m1 和 m2、电荷量分别为 q1 和 q2 的两粒子在 同一匀强磁场中做匀速圆周运动,已知两粒子的动量大小相等.下列说法正确的是( ) A. B. C. D. 若 q1=q2,则它们作圆周运动的半径一定相等 若 m1=m2,则它们作圆周运动的半径一定相等 若 q1≠q2,则它们作圆周运动的周期一定不相等 若 m1≠m2,则它们作圆周运动的周期一定不相等

5. (4 分) (2015?南昌校级二模)如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为 10:1,b 是原线圈的中心抽头,图中电表均为理想的交流电表,定值电阻 R=10Ω,其余电阻均不计, 从某时刻开始在原线圈 c、d 两端加上如图乙所示的交变电压,则下列说法中正确的是( )

A. B. C. D.

当单刀双掷开关与 a 连接时,电压表的示数为 22V 当单刀双掷开关与 a 连接且 t=0.01s 时,电流表示数为零 当单刀双掷开关由 a 拨向 b 时,原线圈的输入功率变小 当单刀双掷开关由 a 拨向 b 时,副线圈输出电压的频率变为 25Hz

6. (4 分) (2011?浙江)如图所示,在铁芯上、下分别绕有匝数 n1=800 和 n2=200 的两个线圈, 上线圈两端与 u=51sin314t(V)的交流电源相连,将下线圈两端接交流电压表,则交流电压表 的读数可能是( )

A.

2.0V

B.9.0V

C. 12.7V D. 144.0V

7. (4 分) (2010?江苏)在如图所示的远距离输电电路图中,升压变压器和降压变压器均为理 想变压器,发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变,随着发电厂输出功率的增大,下列说 法中正确的有( )

A. B. C. D.

升压变压器的输出电压增大 降压变压器的输出电压增大 输电线上损耗的功率增大 输电线上损耗的功率占总功率的比例增大

8. (4 分) (2010?天津)为探究理想变压器原、副线圈电压、电流的关系,将原线圈接到电压 有效值不变的正弦交流电源上,副线圈连接相同的灯泡 L1、L2,电路中分别接了理想交流电 压表 V1、V2 和理想交流电流表 A1、A2,导线电阻不计,如图所示.当开关 S 闭合后( )

A. B. C. D.

A1 示数变大,A1 与 A2 示数的比值不变 A1 示数变大,A1 与 A2 示数的比值变大 V2 示数变小,V1 与 V2 示数的比值变大 V2 示数不变,V1 与 V2 示数的比值不变 T

9. (4 分) (2014?徐州模拟) 如图所示, 50 匝矩形闭合导线框 ABCD 处于磁感应强度大小 B=
2

的水平匀强磁场中,线框面积 S=0.5m ,线框电阻不计.线框绕垂直于磁场的轴 OO′以角速度 ω=200rad/s 匀速转动,并与理想变压器原线圈相连,副线圈线接入一只“220V,60W”灯泡,且 灯泡正常发光,熔断器允许通过的最大电流为 10A,下列说法正确的是( )

A. B. C. D.

图示位置穿过线框的磁通量为零 线框中产生交变电压的有效值为 变压器原、副线圈匝数之比为 25:11 允许变压器输出的最大功率为 5000W

V

10. (4 分) (2015?新建县校级模拟)如图是某电子秤的原理图,人只要站在踏板上,仪表 G 就能显示人的体重,踏板下面的传感器 R 实质是一个阻值可随压力大小而变化的电阻,显示 体重的仪表 G 实质是理想电流表,如果不计踏板的质量,电阻 R 随人的体重 G 变化的函数关

系式为 R=a﹣kG(a、k 是常量,G 和 R 的单位分别是 N 和 Ω) .下列说法正确的是( )

A. B. C. D.

传感器 R 是一个力电传感器 闭合电路测量时,电路中的电流随人的体重均匀变化 该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表 G 刻度盘的零刻度处 如果要扩大电子秤的量程,滑动变阻器 R′接入电路中的电阻应调大

二、填空题(共 18 分) 11. (4 分) (2015 春?宜春校级月考)一台理想变压器的原副线圈匝数比为 2: 1,原线圈接 入 20 伏的正弦交流电,一只理想二极管和一个阻值为 10Ω 指示灯串联后接在副线圈上,则指 示灯的消耗的功率为 .

12. (6 分) (2015 春?宜春校级月考)图为用电源、电磁继电器、滑动变阻器、绿灯泡、小电 铃、半导体热敏电阻、开关、导线等组成的一个高温报警器电路图,要求是:正常情况绿灯 亮,有险情时电铃报警,则图中的甲是 ;乙是 ;丙是 .

13. (4 分) (2015 春?宜春校级月考)在制作光控电路实验中,某同学按如图所示电路将元件 安装完毕后,发现将装置入黑暗环境中接通电源时,灯泡不发光,原因不可能是( )

A.

二极管两极接反

B. R1 与 RG 位置颠倒

C.

R1 阻值太小

D. 灯泡断路

14. (4 分) (2010 秋?锦州期末)温度传感器广泛应用于室内空调、电冰箱等家用电器中,它 是利用热敏电阻的阻值随温度变化的特性工作的.如图甲所示,电源的电动势 E=9.0V,内电 阻不计;G 为灵敏电流计,内阻 Rg 保持不变;R 为热敏电阻,其电阻值与温度的变化关系如 图乙所示. 闭合开关 S, 当 R 的温度等于 20℃时, 电流表示数 I1=2mA; 当电流表的示数 I2=3.6mA 时,热敏电阻的温度是 ℃.

三、计算题(本大题共 4 小题,共 42 分,要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要 注明单位) 15. (8 分) (2015 春?宜春校级月考)如图甲所示,在周期性变化的匀强磁场区域内有垂直于 磁场的半径为 r=1m、电阻为 R=3.14Ω 的金属圆形线框,当磁场按图乙所示规律变化时,线框 中有感应电流产生.

(1)在图丙中画出感应电流随时间变化的 i﹣t 图象(以逆时针方向为正) ; (2)求出线框中感应电流的有效值. 16. (12 分) (2015 春?宜春校级月考)如图所示,一个半径为 r 的半圆形线圈,以直径 ab 为 轴匀速转动,转速为 n,ab 的左侧有垂直于纸面向里(与 ab 垂直)的匀强磁场,磁感应强度 为 B,M 和 N 是两个集流环,负载电阻为 R,线圈、电流表和连接导线的电阻不计,求: (1)感应电动势的最大值; (2)从图示位置起转过 转的时间内负载电阻 R 上产生的热量; (3)从图示位置起转过 转的时间内通过负载电阻 R 的电荷量; (4)电流表的示数.

17. (10 分) (2013 春?自贡校级期中)发电机的端电压为 220V,输出电功率为 44kW,输电 导线的电阻为 0.2Ω,如果用原、副线圈匝数之比为 1:10 的升压变压器升压,经输电线路后, 再用原、副线圈匝数比为 10:1 的降压变压器降压供给用户. (1)画出全过程的线路图. (2)求用户得到的电压和功率. (3)若不经过变压而直接送到用户,求用户得到的功率和电压. 18. (12 分) (2015 春?宜春校级月考)一枚竖直向上发射的火箭、除燃料外质量 M=5000kg, 火箭喷气的速度为 1000m/s, (1)在开始时每秒大约要喷出多少质量的气体才能支持火箭地重力? 2 2 (2)如果要使火箭开始有 9.8m/s 向上的加速度,则每秒要喷出多少气体?(g=9.8m/s )

2014-2015 学年江西省宜春市上高二中高二(下)第一次 月考物理试卷
参考答案与试题解析

一、选择题(每小题 4 分,共 40 分,其中 7、8、9、10 为多选) 1. (4 分) (2014 春?晋江市校级期中)处在匀强磁场中的矩形线圈 abcd,以恒定的角速度绕 ab 边转动,磁场方向平行于纸面并与 ab 垂直.在 t=0 时刻,线圈平面与纸面重合(如图) ,线 圈的 cd 边离开纸面向外运动. 若规定由 a→b→c→d→a 方向的感应电流为正, 则能反映线圈中 感应电流 I 随时间 t 变化的图线是( )

A.

B.

C.

D.

考点: 正弦式电流的图象和三角函数表达式. 专题: 交流电专题. 分析: 矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动,产生交流电.则由楞次定则可判定感应电流 的方向,图示时刻的电动势最大,电流最大. 解答: 解:cd 边离开纸面向外运动开始计时,线圈磁通量在变大,则感应电流的磁场会阻 碍其变大,即感应电流的磁场与原磁场方向相反, 根据右手定则得感应电流方向是 a→b→c→d→a,与规定的正方向相同,此时感应电动势最大, 感应电流也最大,是余弦图象.故 ABD 错误,C 正确. 故选:C. 点评: 本题的关键是知道在转动的瞬间,感应电动势最大,根据楞次定律判断感应电流的 方向.
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2. (4 分) (2014 春?武威校级期末)在距地面高为 h,同时以相等初速度 v0 分别平抛、竖直 上抛、竖直下抛质量相等的物体 m,当它们从抛出到落地时,比较它们的动量的增量△p,有 ( ) A. 平抛过程最大 B. 竖直上抛过程最大 C. 竖直下抛过程最大 D. 三者一样大 考点: 动量定理. 专题: 动量定理应用专题. 分析: 三种运动中的物体均只受重力,分析他们运动的时间不同,即可求得冲量的大小关 系,再由动量定理求出动量的增量. 解答: 解:三个小球中竖直上抛的物体运动时间最长,而竖直下抛的物体运动时间最短, 故它们重力的冲量 mgt,竖直上抛的物体最大,则由动量定理 I=△P 可得,竖直上抛的物体动 量的增量最大,故 B 正确; 故选:B. 点评: 本题考查动量定理的应用,只需明确三个物体的运动时间即可.
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3. (4 分) (2013?睢县校级模拟)如图所示,一个“U”形线框处在磁感应强度大小为 B 的匀强 磁场中,OO′为磁场的边界.现使线框以角速度 ω 绕轴 OO′匀速转动,通过金属转轴和电刷与 阻值为 R 的外电阻相连,已知线框各边长为 L,总电阻为 r,不计轴与电刷的电阻.则电路中 电流的有效值为( )

A.

B.

C.

D.

考点: 交流的峰值、有效值以及它们的关系. 专题: 交流电专题. 分析: 根据导线框转动规律可得出产生的电动势规律,再由电流有效值的计算方法可求得 电流的有效值.
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解答: 解:由题意可知,当线框在磁场中时产生电动势,电动势的最大值 Em=BL ω; 电流的最大值 Im=

2

在四分之一个周期内的有效值为:I=



而离开磁场后即没有了感应电流,则其产生的电动势图象为:

则在一个周期内产生的热量为:I (R+r)× =I 有 (R+r)T

2

2

解得:I 有=



故选:D. 点评: 本题考查有效值的计算及交流电的产生,要注意明确在四分之一周期内正弦式交流 电的有效值仍为最大值的 .

4. (4 分) (2015 春?宜春校级月考)质量分别为 m1 和 m2、电荷量分别为 q1 和 q2 的两粒子在 同一匀强磁场中做匀速圆周运动,已知两粒子的动量大小相等.下列说法正确的是( ) A. 若 q1=q2,则它们作圆周运动的半径一定相等 B. 若 m1=m2,则它们作圆周运动的半径一定相等

C. 若 q1≠q2,则它们作圆周运动的周期一定不相等 D. 若 m1≠m2,则它们作圆周运动的周期一定不相等 考点: 带电粒子在匀强磁场中的运动;牛顿第二定律;向心力. 专题: 带电粒子在磁场中的运动专题. 分析: 带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,根据半径和周期公式即 可判断.
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解答: 解:带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,其半径 r=

,已知两粒子动量相

等, A、若 q1=q2,则它们的圆周运动半径一定相等,选项 A 正确; B、若 m1=m2,不能确定两粒子电量关系,不能确定半径是否相等,选项 B 错; C、由周期公式 T= 可知:仅由电量或质量关系,无法确定两粒子做圆周运动的周期是否

相等,故 C、D 错误. 故选 A 点评: 熟记和运用半径公式和周期公式进行合理变形和推导,难度适中. 5. (4 分) (2015?南昌校级二模)如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为 10:1,b 是原线圈的中心抽头,图中电表均为理想的交流电表,定值电阻 R=10Ω,其余电阻均不计, 从某时刻开始在原线圈 c、d 两端加上如图乙所示的交变电压,则下列说法中正确的是( )

A. B. C. D.

当单刀双掷开关与 a 连接时,电压表的示数为 22V 当单刀双掷开关与 a 连接且 t=0.01s 时,电流表示数为零 当单刀双掷开关由 a 拨向 b 时,原线圈的输入功率变小 当单刀双掷开关由 a 拨向 b 时,副线圈输出电压的频率变为 25Hz

考点: 变压器的构造和原理. 专题: 交流电专题. 分析: 根据图象可以求得输出电压的有效值、周期和频率等,再根据电压与匝数成正比即 可求得结论.
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解答: 解:由图象可知,电压的最大值为 311V,交流电的周期为 2×10 s,所以交流电的 频率为 f= =50Hz, A、交流电的有效值为 220V,根据电压与匝数程正比可知,副线圈的电压为 22V,故 A 正确; B、电流表示数为电流的有效值,不随时间的变化而变化,所以电流表的示数为 I= 故 B 错误. A=2.2A,

﹣2

C、当单刀双掷开关由 a 拨向 b 时,原线圈的匝数变小,所以副线圈的输出的电压要变大,电 阻 R 上消耗的功率变大,原线圈的输入功率也要变大,故 C 错误; D、变压器不会改变电流的频率,所以副线圈输出电压的频率为 50Hz,故 D 错误; 故选:A. 点评: 掌握住理想变压器的电压、电流之间的关系,最大值和有效值之间的关系即可解决 本题. 6. (4 分) (2011?浙江)如图所示,在铁芯上、下分别绕有匝数 n1=800 和 n2=200 的两个线圈, 上线圈两端与 u=51sin314t(V)的交流电源相连,将下线圈两端接交流电压表,则交流电压表 的读数可能是( )

A.

2.0V

B.9.0V

C. 12.7V D. 144.0V

考点: 变压器的构造和原理. 专题: 交流电专题. 分析: 交流电压表指示的是电压的有效值,故应求副线圈输出电压的有效值,所以应知道 原线圈的输入电压的有效值,而知道了原线圈的输入电压的瞬时值,即可知道其最大值,最 大值等于有效值的 倍. 解答: 解:根据 u=51sin314t(V)可知 交流电的最大值为 Um=51V
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则其有效值 U1=

=

V

由图可知线圈 n1 是原线圈,线圈 n2 是副线圈, 如果变压器是理想变压器,那么输入电压和输出电压的关系有 U1:U2=n1:n2 可得 U2= = × = ≈9(V)

因为交流电压表指示的是有效值,故如果是理想变压器则 B 正确, 但实际变压器存在露磁现象,故通过原线圈的磁通量大于通过副线圈的磁通量,故实际副线 圈的输出电压小于 9v,故 A 正确. 故选 A. 点评: 该知识点题目比较简单,且题目单一,只要知道了输入电压和输出电压的关系本题 即可顺利解出,但本题考虑了实际情况,所以容易出错. 7. (4 分) (2010?江苏)在如图所示的远距离输电电路图中,升压变压器和降压变压器均为理 想变压器,发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变,随着发电厂输出功率的增大,下列说 法中正确的有( )

A. B. C. D.

升压变压器的输出电压增大 降压变压器的输出电压增大 输电线上损耗的功率增大 输电线上损耗的功率占总功率的比例增大

考点: 远距离输电;变压器的构造和原理. 专题: 常规题型. 分析: 正确解答本题需要掌握:理想变压器的输入功率由输出功率决定,输出电压由输入 电压决定;明确远距离输电过程中的功率、电压的损失与哪些因素有关,明确整个过程中的 功率、电压关系.理想变压器电压和匝数关系. 解答: 解:A、由于发电厂的输出电压不变,升压变压器的匝数不变,所以升压变压器的输 出电压不变,故 A 错误. B、由于发电厂的输出功率增大,则升压变压器的输出功率增大,又升压变压器的输出电压
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U2 不变,根据 P=UI 可输电线上的电流 I 线增大,根据 U 损=I 线 R,输电线上的电压损失增大, 根据降压变压器的输入电压 U3=U2﹣U 损可得,降压变压器的输入电压 U3 减小,降压变压器 的匝数不变,所以降压变压器的输出电压减小,故 B 错. C、根据 故 C 正确. ,又输电线上的电流增大,电阻不变,所以输电线上的功率损失增大,

D、根据 η=

=

,发电厂的输出电压不变,输电线上的电阻不变,所以输电线上

损耗的功率占总功率的比例随着发电厂输出功率的增大而增大.故 D 正确. 故选:CD. 点评: 对于远距离输电问题,一定要明确整个过程中的功率、电压关系,尤其注意导线上 损失的电压和功率与哪些因素有关. 8. (4 分) (2010?天津)为探究理想变压器原、副线圈电压、电流的关系,将原线圈接到电压 有效值不变的正弦交流电源上,副线圈连接相同的灯泡 L1、L2,电路中分别接了理想交流电 压表 V1、V2 和理想交流电流表 A1、A2,导线电阻不计,如图所示.当开关 S 闭合后( )

A. A1 示数变大,A1 与 A2 示数的比值不变 B. A1 示数变大,A1 与 A2 示数的比值变大

C. V2 示数变小,V1 与 V2 示数的比值变大 D. V2 示数不变,V1 与 V2 示数的比值不变 考点: 变压器的构造和原理;欧姆定律. 专题: 压轴题. 分析: 和闭合电路中的动态分析类似,可以根据 R2 的变化,确定出总电路的电阻的变化, 进而可以确定总电路的电流的变化的情况,在根据电压不变,来分析其他的原件的电流和电 压的变化的情况. 解答: 解:由于理想变压器原线圈接到电压有效值不变,则副线圈电压不变,V2 示数不变, V1 与 V2 示数的比值不变,C 错误、D 正确. 开关 S 闭合后,变压器副线圈的负载电阻减小,V2 不变,由欧姆定律可得 A1 示数变大,由于 理想变压器 P2=P1,V1 与 V2 示数的比值不变,所以 A1 与 A2 示数的比值不变,A 正确、B 错 误.所以 AD 正确. 故选 AD. 点评: 电路的动态变化的分析,总的原则就是由部分电路的变化确定总电路的变化的情况, 再确定其他的电路的变化的情况,即先部分后整体再部分的方法.
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9. (4 分) (2014?徐州模拟) 如图所示, 50 匝矩形闭合导线框 ABCD 处于磁感应强度大小 B=
2

T

的水平匀强磁场中,线框面积 S=0.5m ,线框电阻不计.线框绕垂直于磁场的轴 OO′以角速度 ω=200rad/s 匀速转动,并与理想变压器原线圈相连,副线圈线接入一只“220V,60W”灯泡,且 灯泡正常发光,熔断器允许通过的最大电流为 10A,下列说法正确的是( )

A. B. C. D.

图示位置穿过线框的磁通量为零 线框中产生交变电压的有效值为 变压器原、副线圈匝数之比为 25:11 允许变压器输出的最大功率为 5000W

V

考点: 正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率;交流发电机及其产生正弦式电流的原 理. 专题: 交流电专题. 分析: 根据电压与匝数成正比,电流与匝数成反比,变压器的输入功率和输出功率相等, 逐项分析即可得出结论. 解答: 解:A、由图可知,此时线圈和磁场垂直,此时线框的磁通量最大,所以 A 错误. B、矩形闭合导线框 ABCD 在磁场中转动,产生的交流电的最大值为
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Em=nBsω=50×

×0.5×200=

V,由于最大值为有效值的

倍,所以交流电的有效值为

500V,所以 B 错误.

C、由于电压与匝数成正比,所以变压器原、副线圈匝数之比为

=

,所以 C 正确.

D、由于熔断器允许通过的最大电流为 10A,所以允许变压器输出的最大功率为 P=UI=500×10=5000W,所以 D 正确. 故选:CD. 点评: 掌握住理想变压器的电压、电流及功率之间的关系,本题即可得到解决. 10. (4 分) (2015?新建县校级模拟)如图是某电子秤的原理图,人只要站在踏板上,仪表 G 就能显示人的体重,踏板下面的传感器 R 实质是一个阻值可随压力大小而变化的电阻,显示 体重的仪表 G 实质是理想电流表,如果不计踏板的质量,电阻 R 随人的体重 G 变化的函数关 系式为 R=a﹣kG(a、k 是常量,G 和 R 的单位分别是 N 和 Ω) .下列说法正确的是( )

A. 传感器 R 是一个力电传感器 B. 闭合电路测量时,电路中的电流随人的体重均匀变化 C. 该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表 G 刻度盘的零刻度处 D. 如果要扩大电子秤的量程,滑动变阻器 R′接入电路中的电阻应调大 考点: 传感器在生产、生活中的应用;常见传感器的工作原理. 分析: 根据闭合电路欧姆定律列式得到电流的表达式和量程的表达式进行讨论即可. 解答: 解:A、R 是将压力信号转换成电信号的传感器,即力电传感器,故 A 正确;
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B、闭合电路测量时,电路中的电流:I=

,显然与人的体重不成线性关系,故 B

错误; C、当重力为零时,电流最小,但不为零,故 C 错误; D、由 Ig= 可知,kGm=a+r+R′﹣ ,因此变阻器接入电路中的电阻调大,可以

测量的人的最大体重增大,故 D 正确; 故选:AD. 点评: 本题关键是明确电子秤的工作原理,然后结合闭合电路欧姆定律和电阻 R 随人的体 重 G 变化的函数关系式列式分析,不难. 二、填空题(共 18 分) 11. (4 分) (2015 春?宜春校级月考)一台理想变压器的原副线圈匝数比为 2:1,原线圈接入 20 伏的正弦交流电,一只理想二极管和一个阻值为 10Ω 指示灯串联后接在副线圈上,则指示 灯的消耗的功率为 5W .

考点: 变压器的构造和原理. 专题: 交流电专题.

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分析: 二极管的作用是只允许正向的电流通过, 根据功率表达式 P= 求解即可. 解答: 解:根据变压比公式,有:

和能量守恒定律列式

故:

小灯泡的在交流正半周的功率: P1= 由于小灯泡的二极管的作用,在交流负半周的功率: P2=0 根据能量守恒定律,有: PT= 故:P= =5W

故答案为:5W. 点评: 本题需要掌握变压器的电压之比和匝数比之间的关系,同时对于二极管的作用要了 解. 12. (6 分) (2015 春?宜春校级月考)图为用电源、电磁继电器、滑动变阻器、绿灯泡、小电 铃、半导体热敏电阻、开关、导线等组成的一个高温报警器电路图,要求是:正常情况绿灯 亮,有险情时电铃报警,则图中的甲是 半导体热敏电 阻 ;乙是 小电 铃 ;丙是 绿灯 泡 .

考点: 传感器在生产、生活中的应用. 分析: 掌握电磁继电器的组成及工作原理,其主要组成部分为电磁铁,电磁继电器就是利 用电磁铁来控制电路的,当控制电路电流较小时,电磁铁磁性较弱,不能将衔铁吸下;当控 制电路电流增大时,电磁铁磁性增大,将衔铁吸下. 解答: 解:根据要求,在常温下热敏电阻甲阻值较大,电磁铁磁性较弱,不能将衔铁吸下, 此时绿灯所在电路接通,绿灯亮,所以为是绿灯; 温度升高,热敏电阻阻值较小,控制电路电流增大时,电磁铁磁性增大,将衔铁吸下,丙电 路断开,乙电路接通电铃响,所以乙为小电铃; 由以上的分析可知,甲是半导体热敏电阻. 故答案为:半导体热敏电阻,小电铃,绿灯泡 点评: 此题考查了电磁继电器的构造及工作原理,并考查了并联电路电压的关系;电磁继 电器是利用电磁铁来工作的自动开关.
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13. (4 分) (2015 春?宜春校级月考)在制作光控电路实验中,某同学按如图所示电路将元件 安装完毕后,发现将装置入黑暗环境中接通电源时,灯泡不发光,原因不可能是( )

A. C.

二极管两极接反 B. R1 与 RG 位置颠倒 R1 阻值太小 D. 灯泡断路

考点: 简单的逻辑电路. 分析: 明确电路结构,根据斯密特触发器的工作原理可明确出现灯泡不发光现象的原因. 解答: 解:由题意可知,若二极管接反,光线暗时,二极管上为负向电压,无法导通,灯 泡亮,故 A 可能; B、若 R1 与 RG 位置颠倒,则光线较暗时,Y 端为高电平,晶体管不导通,灯泡不发光,B 可能; C、若 R1 太小,Y 端一直为低电平,灯泡将一直发光,故 C 错误; D、灯泡断路将一直不发光;故 D 可能; 本题选不可能的原因;故选:C 点评: 本题考查触发器原理,实际上斯密特触发器是一个特殊的非门电路,当电压达到某 一高电平时,输出为低电压.
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14. (4 分) (2010 秋?锦州期末)温度传感器广泛应用于室内空调、电冰箱等家用电器中,它 是利用热敏电阻的阻值随温度变化的特性工作的.如图甲所示,电源的电动势 E=9.0V,内电 阻不计;G 为灵敏电流计,内阻 Rg 保持不变;R 为热敏电阻,其电阻值与温度的变化关系如 图乙所示. 闭合开关 S, 当 R 的温度等于 20℃时, 电流表示数 I1=2mA; 当电流表的示数 I2=3.6mA 时,热敏电阻的温度是 120 ℃.

考点: 闭合电路的欧姆定律. 专题: 恒定电流专题. 分析: (1)由图象求出温度为 20℃时热敏电阻的阻值,然后由欧姆定律求出灵敏电流表的 内阻; (2)由欧姆定律求出电路电流是 I2=3.6mA 时,热敏电阻的阻值,然后由图象求出该阻值所 对应的温度.
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解答: 解:已知:电源电压 U=9.0V,I1=2mA=0.002A,I2=3.6mA=0.0036A; 由图象知,20℃时热敏电阻的阻值 R=4000Ω,由串联电路特点及欧姆定律得: U=I1(R+Rg) ,即 9.0V=0.002A×(4000Ω+Rg) ,解得 Rg=500Ω. 当电流 I2=0.0036A 时,由串联电路特点及欧姆定律得: U=I2(R′+Rg)即:9.0V=0.0036A×(R′+500Ω) ,解得:R′=2000Ω; 由图象知,此时热敏电阻的温度 t=120℃. 故答案为:120 点评: 本题考查了串联电路的特点、欧姆定律、识图能力,熟练掌握串联电路的特点、欧 姆定律是正确解题的前提,由图象找出热敏电阻的阻值与对应的温度关系是解题的关键;解 题时注意单位换算. 三、计算题(本大题共 4 小题,共 42 分,要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要 注明单位) 15. (8 分) (2015 春?宜春校级月考)如图甲所示,在周期性变化的匀强磁场区域内有垂直于 磁场的半径为 r=1m、电阻为 R=3.14Ω 的金属圆形线框,当磁场按图乙所示规律变化时,线框 中有感应电流产生.

(1)在图丙中画出感应电流随时间变化的 i﹣t 图象(以逆时针方向为正) ; (2)求出线框中感应电流的有效值. 考点: 法拉第电磁感应定律;正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率. 专题: 电磁感应与电路结合. 分析: (1)当线圈的磁通量发生变化时,线圈中才会产生感应电动势,从而形成感应电流; 根据楞次定律判断感应电流的方向.
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(2)根据有效值的定义求解.取一个周期时间,将交流与直流分别通过相同的电阻,若产生 的热量相同,直流的电流值,即为此交流的有效值. 解答: 解: (1)由法拉第电磁感应定律知: E= i= 0﹣1S 内,i1= =2A,根据楞次定律得方向逆时针,为正;

1﹣3S 内,i2=1A,方向顺时针,为负 故感应电流随时间变化的图象如图所示 (2)根据电流的热效应知: 解得:I= A=1.41A 答: (1)如上图所示. (2)线框中感应电流的有效值 R? + R? =I R?T
2

A.

点评: 感应电流的方向由楞次定律来确定,而其大小是由法拉第电磁感应定律结合闭合电 路殴姆定律来算得的. 对于非正弦式电流可根据有效值的定义求解有效值.常见题型,要熟练掌握. 16. (12 分) (2015 春?宜春校级月考)如图所示,一个半径为 r 的半圆形线圈,以直径 ab 为 轴匀速转动,转速为 n,ab 的左侧有垂直于纸面向里(与 ab 垂直)的匀强磁场,磁感应强度 为 B,M 和 N 是两个集流环,负载电阻为 R,线圈、电流表和连接导线的电阻不计,求: (1)感应电动势的最大值; (2)从图示位置起转过 转的时间内负载电阻 R 上产生的热量; (3)从图示位置起转过 转的时间内通过负载电阻 R 的电荷量; (4)电流表的示数.

考点: 交流发电机及其产生正弦式电流的原理;闭合电路的欧姆定律;焦耳定律. 专题: 交流电专题.

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分析: (1)根据题意得出感应电动势的最大值,从而画出图象; (2)根据△?=B?△S 求出从图示位置起转过 圈的时间内,穿过线框平面的磁通量的变化量, 再根据 q=平均电流×时间. (3)电流表的示数由欧姆定律求得. 解答: 解: (1)线圈绕轴匀速转动时,在电路中产生如图所示的交变电流. 此交变电动势的最大值为 Em=BSω=B? ?2πn=π Bnr
2 2

(2)在转动 周期内导体一直切割磁感线,则产生的热量 Q= (3)在线圈从图示位置转过 转的时间内,电动势的平均值为 = 通过 R 的电荷量 q= ?△t= ?△t= = .

=

(4) 设此交变电动势在一个周期内的有效值为 E′, 由有效值的定义得 得 .



故电流表的示数为 答: (1)感应电动势的最大值 π Bnr
2 2

(2)从图示位置起转过 转的时间内通过负载电阻 R 的热量为 (3)从图示位置起转过 转的时间内通过负载电阻 R 的电荷量 (4)电流表的示数=



点评: 本题考查了法拉第电磁感应定律与闭合电路的欧姆定律的应用,掌握有效值与最大 值的关系,求电量时要用平均电动势. 17. (10 分) (2013 春?自贡校级期中)发电机的端电压为 220V,输出电功率为 44kW,输电 导线的电阻为 0.2Ω,如果用原、副线圈匝数之比为 1:10 的升压变压器升压,经输电线路后, 再用原、副线圈匝数比为 10:1 的降压变压器降压供给用户. (1)画出全过程的线路图. (2)求用户得到的电压和功率. (3)若不经过变压而直接送到用户,求用户得到的功率和电压.

考点: 远距离输电. 专题: 交流电专题. 分析: 根据升压变压器原副线圈的匝数比和输入电压,求出输出电压,从而得出输送的电
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流,根据 P 损=I R 求出输电线上损耗的功率.根据输电线上的电压损失得出降压变压器的输入 电压,从而得出用户得到的电压.根据功率损失求出用户得到的功率 解答: 解: (1)全过程的线路图 (2)根据 得:

2

U1=220×10V=2200V 则输电线上的电流为:I2=
2

A=20A

损失的功率为:P 损=I2 R=400×0.2W=80W. 输电线上损失的电压为:△U=I2R=20×0.2V=4V 则降压变压器输入电压为:U3=U2﹣△U=2200﹣4V=2196V 根据

得用户得到的电压为:U4=

=219.6V;

用户得到的功率为:P′=P﹣P 损=44000﹣80W=43920W. (3)若不经过变压而直接送到用户,输电线上的电流 I= 失的电压 U′=IR=200×0.2=40V, 所以用户得电压 U2=U1﹣U′=220﹣40=180V. 用户得到功率为 答: (1)全过程的线路图如图. (2)用户得到的电压和功率分别为 219.6V,43920W. (3)若不经过变压而直接送到用户,用户得到的功率和电压分别为 180V,36kW ,则输电线上损

点评: 本题的关键:1、原副线圈的电压比、电流比与匝数比的关系;2、输送功率、输送 电压、电流的关系. 18. (12 分) (2015 春?宜春校级月考)一枚竖直向上发射的火箭、除燃料外质量 M=5000kg, 火箭喷气的速度为 1000m/s, (1)在开始时每秒大约要喷出多少质量的气体才能支持火箭地重力?

(2)如果要使火箭开始有 9.8m/s 向上的加速度,则每秒要喷出多少气体?(g=9.8m/s )

2

2

考点: 动量定理;牛顿第二定律. 专题: 动量定理应用专题. 分析: (1)根据推力的大小,运用动量定理求出每秒喷出的气体. (2)根据牛顿第二定律求出推力的大小,运用动量定理求出每秒喷出气体的质量. 解答: 解: (1)设火箭每秒喷出的气体质量为 m,规定向上为正方向,根据动量定理可得: Ft=mv2﹣mv1=m(v2﹣v1) , 其中 F=Mg,v2﹣v1=1000m/s, 解得:
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m=

=

=
2



(2)当火箭以 9.8m/s 的加速度向上运动时,由牛顿第二定律得: F′﹣Mg=Ma, 所以 F′=(M(g+a) . 设此时每秒喷出的气体质量为 m′,规定向上为正方向,根据动量定理得: F′t=m′v2﹣m′v1 解得: m′= =

答: (1)在开始时每秒大约要喷出 49kg 的气体才能支持火箭地重力; (2)如果要使火箭开始有 9.8m/s 向上的加速度,则每秒要喷出 98kg 的气体. 点评: 本题考查了牛顿第二定律和动量定理的综合运用,知道合力的冲量等于动量的变化 量,根据平衡或牛顿第二定律求出推力的大小是关键.
2


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