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贵州省贵安新区花溪六中2014-2015学年高二(下)第一次月考物理试卷


2014-2015 学年贵州省贵安新区花溪六中高二(下)第一次月考物 理试卷
一、选择题(本小题共 20 小题,每一小题 2 分,共 40 分,在每小题所给的答案中,第 1-13 题只有一个答案符合题意,第 14-20 题有多个答案符合题意.全部选对得 2 分,选对但不全得 1 分,有错选得 0 分) 1. (2 分) (2014 春?益阳期末)矩形线圈在匀强磁场中绕垂

直磁场方向的轴匀速转动,当线 圈通过中性面时,下列说法中正确的是( ) A. 穿过线圈的磁通量最大,线圈中的感应电动势最大 B. 穿过线圈的磁通量最大,线圈中的感应电动势等于零 C. 穿过线圈的磁通量等于零,线圈中的感应电动势最大 D. 穿过线圈的磁通量等于零,线圈中的感应电动势等于零 2. (2 分) (2014?东昌府区校级模拟)线圈在匀强磁场中匀角速转动,产生的交变电流如图所 示,则( )

A. 在 A 和 C 时刻线圈平面和磁场垂直 B. 在 B 和 D 时刻线圈中的磁通量为零 C. 从 A 时刻到 B 时刻线圈转动的角度为 πrad D. 若从 O 时刻到 D 时刻经历的时间为 0.02s, 则该交变电流在 1.0s 的时间内电流方向会 改变 100 次 3. (2 分) (2014 春?雨花区校级期中)关于交变电流的几种说法正确的是( ) A. 使用交变电流的电气设备上所标的电压电流值是指峰值 B. 交流电流表和交流电压表测得的值是电路中的瞬时值 C. 跟交变电流有相同热效应的直流电的值是交流的有效值 D. 通常照明电路的电压是 220 伏,指的是峰值 4. (2 分) (2007?盐城一模)一根电阻丝接入 100V 的恒定电流电路中,在 1min 内产生的热 量为 Q,同样的电阻丝接 入正弦交变电流的电路中,在 2min 内产生的热量也为 Q,则该交流电压的峰值是( ) A. 141.4V B.100V C. 70.7V D. 50V 5. (2 分) (2015 春?贵州校级月考)在简谐运动中,振子每次经过同一位置时,下列各组中 描述振动的物理量总是相同的是( ) A. 速度、加速度、动量和动能 B. 加速度、动能、回复力和位 移

C.

加速度、动量、动能和位移

D. 位移、动能、动量和回复力

6. (2 分) (2014 秋?大兴区期中) 一只矩形线圈在匀强磁场中转动产生的交流电动势 e=10sin4πt (V)则( ) A. 交流的频率是 4πHz B. 当 t=0 时线圈平面跟磁感线平行 C. 当 t=0.5 时,e 有最大值 D. 交流的周期是 0.5s 7. (2 分) (2006?广东模拟)一质点做简谐运动的图象如图所示,下列说法正确的是( )

A. B. C. D.

质点运动频率是 4Hz 在 10s 要内质点经过的路程是 20cm 第 4s 末质点的速度是零 在 t=1s 和 t=3s 两时刻,质点位移大小相等、方向相同

8. (2 分) (2014 春?永昌县校级期中) 如图所示, 理想变压器的原线圈接在 u=220 sin (100πt) (V)的交流电源上,副线圈接有 R=55Ω 的负载电阻.原、副线圈匝数之比为 2:1.电流表、 电压表均为理想电表.下列说法正确的是( )

A. B. C. D.

副线圈中电压表的读数为 110 V 原线圈中的输入功率为 220 W 原线圈中电流表的读数为 1 A 副线圈中输出交流电的周期为 50s

9. (2 分) (2012 春?余姚市期末)一个弹簧振子在 A、B 间做简谐运动,如图所示,O 是平衡 位置,以某时刻作为计时零点(t=0) ,经过 周期,振子具有正方向的最大加速度,那么图中 的四个 xt 图象能正确反映运动情况的是( )

A.

B.

C.

D. 10. (2 分) (2012 春?红塔区校级期末)一绳长为 L 的单摆,在平衡位置正上方(L﹣L′)的 P 处有一个钉子,如图所示,这个摆的周期是( )

A. ( +

T=2π )

B.

T=2π

C. T=2π

+

D. T=π

11. (2 分) (2015 春?贵州校级月考)一理想变压器原、副线圈匝数比 n1:n2=11:5.原线圈 与正弦交变电源连接,输入电压 u 如图所示,副线圈仅接入一个 10Ω 的电阻,则( )

A. B. C. D.

流过电阻的电流是 20A 与电阻并联的电压表的示数约为 141.4V 3 经过 1 分钟电阻发出的热量是 6×10 J 3 变压器的输入功率是 1×10 W

12. (2 分) (2014?满洲里市校级模拟) (供选修 1﹣1 选做)关于理想变压器,下面各说法中 正确的是( ) A. 它的输出功率等于它的输入功率 B. 它的输出功率可以大于它的输入功率 C. 原副线圈两端的电压与它们的匝数成反比 D. 原副线圈的电流与它们的匝数成正比

13. (2 分) (2014 春?郑州期中)如图所示装置中,已知弹簧振子的固有频率 f 固=2Hz,电动 机皮带轮的直径 d1 是曲轴皮带轮 d2 的 .为使弹簧振子的振幅最大,则电动机的转速应为( )

A.

60 r/min

B.120 r/min C. 30 r/min

D. 240 r/min

14. (2 分) (2014 秋?湖北期末)某发电站采用高压输电向外输送电能.若输送的总功率为 P0, 输电电压为 U,输电导线的总电阻为 R.则下列说法正确的是( ) A. 输电线上的电流 I= B. 输电线上的电流 I= C. 输电线上损失的功率 P=( D. 输电线上损失的功率 P= )R
2

15. (2 分) (2015 春?贵州校级月考) (多选)一单匝线圈面积为 S,在磁感强度为 B 的匀强磁 场中,以角速度 ω 匀速转动,其感应电动势 e=Emsinωt,则下面判断正确的是( A. B. C. D. Em=BSω ωt 是线圈平面和中性面之间的夹角 Em=nBSω ωt 是线圈平面和磁场之间的夹角 )

16. (2 分) (2015 春?贵州校级月考) (多选)如图所示为某物体做简谐运动的图象,下列说 法中正确的是( )

A. C.

由 P→Q 位移在增大 B. 由 P→Q 速度在增大 由 M→N 位移是先减小后增大D. 由 M→N 位移始终减小

17. (2 分) (2008 春?天心区校级期末)采用理想变压器给负载供电,哪些办法可以减少变压 器的输入功率( ) A. 减少原线圈的匝数,其他条件不变

B. 增加原线圈的匝数,其他条件不变 C. 减小负载 R 的阻值,其他条件不变 D. 增加负载 R 的阻值,其他条件不变 18. (2 分) (2014 秋?大兴区期中)在远距离输电中,当输电线的电阻和输送的电功率不变时, 那么( ) A. 输电线路上损失的电压与输送电流成正比 B. 输电的电压越高,输电线路上损失的电压越大 C. 输电线路上损失的功率跟输送电压的平方成反比 D. 输电线路上损失的功率跟输电线的电流成正比 19. (2 分) (2015 春?贵州校级月考) (多选) 物体 A 做简谐运动的振动位移, xA=3sin (100t+ m,物体 B 做简谐运动的振动位移,xB=5sin(100t+ )m.比较 A、B 的运动( ) )

A. 振幅是矢量,A 的振幅是 6m,B 的振幅是 10m B. 周期是标量,A、B 周期相等为 100s C. A 振动的频率 fA 等于 B 振动的频率 fB D. A 的相位始终超前 B 的相位

20. (2 分) (2014?东昌府区校级模拟)一矩形线圈绕垂直磁场方向的轴在匀强磁场中转动, 产生的交变电动势 e=20 sin20πt(V) ,由此可以判断( ) A. t=0 时,线圈平面和磁场垂直 B. t=0 时,线圈的磁通量为零 C. t=0.05s 时,线圈切割磁感线的有效速度最小 D. t=0.05s 时,e 第一次出现最大值

二、非选择题(考生根据要求作答;填空题每空 2 分,共计 28 分) ; 21. (2 分) (2015 春?贵州校级月考)如果把一个电容器接在日用照明 220 伏电压电路中,要 保证它不被击穿,它的耐压值至少为 V. 22. (4 分) (2012 秋?金沙县校级期中)一台理想变压器原线圈加 220V 交流电压,在副线圈 的两端电压是 12V,现将副线圈多增加 24 匝后,副线圈的电压升至 16v 则原线圈的匝数为 ,副线圈原来的匝数为 .

23. (4 分) (2015 春?贵州校级月考)一闭合线圈在匀强磁场中做匀速转动,线圈转速为 240r/min,当线圈平面转动至与磁场平行时,线圈的电动势为 2.0V.设线圈从垂直磁场瞬时开 始计时,该线圈电动势的瞬时表达式 ,电动势在 V. s 末的瞬时值为

24. (4 分) (2015 春?贵州校级月考)某发电厂输出的交变电流的频率为 50Hz,则它的发电机 (旋转电枢式)线圈的转速为每分钟 转; 用伏特表去测量, 发电机两端 的读数为 250V,则该交变电压的最大值为 V. 25. (4 分) (2013 春?南开区校级期中)一个 n 匝矩形线圈,电阻为 R,所围成的面积为 S, 在磁感强度为 B 的匀强磁场中,绕垂直磁场的轴以角速度 ω 匀速转动.从线圈平面垂直磁场 的位置开始转过 90°的过程中,线圈产生的平均感应电动势为 , 此过程线圈中产生的 热量为 . 26. (8 分) (2015 春?贵州校级月考)在用单摆测重力加速度的实验中 (1)为了比较准确地测量出当地的重力加速度值,应选用下列所给器材中的哪些?将所选用 的器材的字母填在题后的横线上. (A)长 1m 左右的细绳; (B)长 30m 左右的细绳; (C)直径 2cm 的铅球; (E)秒表; (G)最小刻度是厘米的直尺; (D)直径 2cm 的铁球; (F)时钟; (H)最小刻度是毫米的直尺.

所选择的器材是 . (2)实验时摆线偏离竖直线的要求是 2 (3)某同学测出不同摆长时对应的周期 T,作出 T ~L 图线,如图所示,再利用图线上任两 点 A、B 的坐标(x1,y1) 、 (x2,y2) ,可求得 g= . 若该同学测摆长时漏加了小球半 径,而其它测量、计算均无误,也不考虑实验误差,则用上述方法算得的 g 值和真实值相比 是 的 (选填“偏大”、 “偏小”或“不变”) .

三、计算题, (必须写出主要的演算过程,只写结果不得分,共 32 分) 27. (8 分) (2015 春?双流县校级期中)小型实验水电站输出功率是 20kW,输电线路总电阻 是 6Ω. (1)若采用 380V 输电,求输电线路损耗的功率. (2)若改用 5000V 高压输电,用户端利用 n1:n2=22:1 的变压器降压,求用户得到的电压.

28. (10 分) (2012 春?碑林区校级期末) 一物体沿 x 轴做简谐运动, 振幅为 8cm, 频率为 0.5Hz, 在 t=0 时,位移是 4cm,且向 x 轴负方向运动,试写出用正弦函数表示的振动方程.

29. (14 分) (2014?东昌府区校级模拟)如图所示为交流发电机示意图,匝数为 n=100 匝的矩 形线圈,边长分别为 10cm 和 20cm,内阻为 5Ω,在磁感应强度 B=0.5T 的匀强磁场中绕 OO′ 轴以 50 rad/s 的角速度匀速转动,线圈和外部 20Ω 的电阻 R 相接.求: (1)S 断开时,电压表示数; (2)电键 S 合上时,电压表和电流表示数; (3)为使 R 正常工作,R 的额定电压是多少? (4)通过电阻 R 的电流最大值是多少?电阻 R 上所消耗的电功率是多少?

2014-2015 学年贵州省贵安新区花溪六中高二(下)第一 次月考物理试卷
参考答案与试题解析

一、选择题(本小题共 20 小题,每一小题 2 分,共 40 分,在每小题所给的答案中,第 1-13 题只有一个答案符合题意,第 14-20 题有多个答案符合题意.全部选对得 2 分,选对但不全得 1 分,有错选得 0 分) 1. (2 分) (2014 春?益阳期末)矩形线圈在匀强磁场中绕垂直磁场方向的轴匀速转动,当线 圈通过中性面时,下列说法中正确的是( ) A. 穿过线圈的磁通量最大,线圈中的感应电动势最大 B. 穿过线圈的磁通量最大,线圈中的感应电动势等于零 C. 穿过线圈的磁通量等于零,线圈中的感应电动势最大 D. 穿过线圈的磁通量等于零,线圈中的感应电动势等于零 考点: 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: 矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时,线圈中产生正弦式电 流.在中性面时,线圈与磁场垂直,磁通量最大,感应电动势为零.线圈每通过中性面一次, 电流方向改变一次.
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解答: 解:当线圈通过中性面时,线圈与磁场垂直,磁通量最大.此时线框切割速度与磁 感线平行,则线圈中产生感应电动势最小,故 ACD 错误,B 正确; 故选:B. 点评: 本题考查正弦式电流产生原理的理解能力,抓住两个特殊位置的特点:线圈与磁场 垂直时,磁通量最大,感应电动势为零;线圈与磁场平行时,磁通量为零,感应电动势最大. 2. (2 分) (2014?东昌府区校级模拟)线圈在匀强磁场中匀角速转动,产生的交变电流如图所 示,则( )

A. 在 A 和 C 时刻线圈平面和磁场垂直 B. 在 B 和 D 时刻线圈中的磁通量为零 C. 从 A 时刻到 B 时刻线圈转动的角度为 πrad D. 若从 O 时刻到 D 时刻经历的时间为 0.02s, 则该交变电流在 1.0s 的时间内电流方向会 改变 100 次 考点: 正弦式电流的图象和三角函数表达式;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: 线圈在中性面上磁通量最大,感应电动势与感应电流均为零;线圈在平行于磁场位 置(垂直于中性面处)穿过线圈的磁通量为零,感应电动势与感应电流最大;在一个周期内, 电流方向改变两次,根据图象分析答题. 解答: 解:A、由图象可知,A、C 时刻感应电流最大,此时线圈与中性面垂直,与磁场平 行,故 A 错误; B、由图象可知,在 B、D 时刻,感应电流为零,此时线圈位于中性面上,穿过线圈的磁通量 最大,故 B 错误;
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C、由图象可知,到从 A 到 B,线圈转过的角度为

,故 C 错误;

D、由图象可知,从 O~D 是一个周期,如果经历时间为 0.02s,则 1s 是 50 个周期,电流方向 改变 100 次,故 D 正确; 故选:D. 点评: 本题考查了交变电流的产生过程,关键明确中性面位置和垂直中性面位置的特征, 难度不大; 3. (2 分) (2014 春?雨花区校级期中)关于交变电流的几种说法正确的是( ) A. 使用交变电流的电气设备上所标的电压电流值是指峰值 B. 交流电流表和交流电压表测得的值是电路中的瞬时值 C. 跟交变电流有相同热效应的直流电的值是交流的有效值 D. 通常照明电路的电压是 220 伏,指的是峰值 考点: 正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率;正弦式电流的图象和三角函数表达式.
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专题: 交流电专题. 分析: 使用交变电流的电气设备上所标的电压电流值是有效值.交流电流表和交流电压表 测得的值是电路中的有效值. 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:A、使用交变电流的电气设备上所标的电压电流值是有效值.故 A 错误; B、交流电路中,交流电流表和交流电压表的示数表示的都是有效值,故 B 错误; C、跟交变电流有相同热效应的直流电的值是交流的有效值,故 C 正确; D、通常照明电路的电压是 220V,指的是交流电的有效值.故 D 错误; 故选:C. 点评: 本题关键是明确有效值的定义,能够区分有效值、平均值、最大值、瞬时值,基础 题. 4. (2 分) (2007?盐城一模)一根电阻丝接入 100V 的恒定电流电路中,在 1min 内产生的热 量为 Q,同样的电阻丝接 入正弦交变电流的电路中,在 2min 内产生的热量也为 Q,则该交流电压的峰值是( ) A. 141.4V B.100V C. 70.7V D. 50V 考点: 交流的峰值、有效值以及它们的关系. 专题: 实验题;交流电专题. 分析: 交流电产生的热量根据焦耳定律用有效值研究,采用比例法与恒定电流相比较求出 交流电的有效值,再由最大值与有效的关系求解峰值.
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解答: 解:设正弦交流电电压有效值为 U2. 对于恒定电流:Q= t1 ①

对于正弦交变电流:Q=

t2 ②

由①②联立得

=

得到 U2=50 V 交流电压的峰值是 Um= U2=100V 故选 B 点评: 对于交流电求解热量、功率、电功要用有效值.对于有效值往往根据定义,将交流 与直流进行比较求解. 5. (2 分) (2015 春?贵州校级月考)在简谐运动中,振子每次经过同一位置时,下列各组中 描述振动的物理量总是相同的是( ) A. 速度、加速度、动量和动能 B. 加速度、动能、回复力和位 移 C. 加速度、动量、动能和位移 D. 位移、动能、动量和回复力

考点: 简谐运动的回复力和能量;简谐运动的振幅、周期和频率. 专题: 简谐运动专题. 分析: 简谐运动有对称性、往复性、周期性特点,在振动过程中振子和弹簧构成的系统机 械能守恒. 解答: 解:当振子每次经过同一位置 A 时,相对于平衡位置的位移必定相同;则振子的回 复力:F=﹣kx,回复力必定相同;当振子每次经过同一位置 A 时,回复力为定值,由牛顿第 二定律得,加速度必定相同. 当振子每次经过同一位置 A 时,速度大小相同,所以动能必定相等;但速度的方向可能相反, 所以动量的方向也可能相反. 所以描述振动的物理量总是相同的是:位移、回复力、加速度和动能;而速度和动量可能相 同,也可能方向相反. 故 ACD 错误,B 正确. 故选:B 点评: 该题考查简谐运动的特点,知道振动过程机械能守恒,注意振子每次经过同一位置 时,描述振动的物理量中有的矢量,有的是标量.
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6. (2 分) (2014 秋?大兴区期中) 一只矩形线圈在匀强磁场中转动产生的交流电动势 e=10sin4πt (V)则( ) A. 交流的频率是 4πHz B. 当 t=0 时线圈平面跟磁感线平行 C. 当 t=0.5 时,e 有最大值 D. 交流的周期是 0.5s 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: 本题考查了交流电的描述,根据交流电的表达式,可知知道其最大值,以及线圈转 动的角速度等物理量,然后进一步求出其它物理量,如有效值、周期、频率等.
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解答: 解:A、交流电动势 e=10sin4πt(V) ,交流的频率 f= B、当 t=0 时 e=0,此时线圈处在中性面上,故 B 错误; C、当 t=0.5 时,e=0,故 C 错误; D、交流的周期 T= =0.5s,故 D 正确;

=2Hz,故 A 错误;

故选:D. 点评: 对于交流电的产生和描述要正确理解,要会推导交流电的表达式,明确交流电表达 式中各个物理量的含义. 7. (2 分) (2006?广东模拟)一质点做简谐运动的图象如图所示,下列说法正确的是( )

A. B. C. D.

质点运动频率是 4Hz 在 10s 要内质点经过的路程是 20cm 第 4s 末质点的速度是零 在 t=1s 和 t=3s 两时刻,质点位移大小相等、方向相同

考点: 简谐运动的振动图象. 专题: 简谐运动专题. 分析: 由图可知质点振动周期、振幅及各点振动情况;再根据振动的周期性可得质点振动 的路程及各时刻物体的速度.
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解答: 解:A、由图可知,质点振动的周期为 4s,故频率为 Hz=0.25Hz,故 A 错误; B、振动的振幅为 2cm,10s 内有 2.5 个周期,故质点经过的路程为 2.5×4×2cm=20cm,故 B 正 确; C、4s 质点处于平衡位置处,故质点的速度为最大,故 C 错误; D、1s 时质点位于正向最大位移处,3s 时,质点处于负向最大位移处,故位移方向相反,故 D 错误; 故选:B. 点评: 图象会直观的告诉我们很多信息,故要学会认知图象,并能熟练应用. 8. (2 分) (2014 春?永昌县校级期中) 如图所示, 理想变压器的原线圈接在 u=220 sin (100πt) (V)的交流电源上,副线圈接有 R=55Ω 的负载电阻.原、副线圈匝数之比为 2:1.电流表、 电压表均为理想电表.下列说法正确的是( )

A. B. C. D.

副线圈中电压表的读数为 110 V 原线圈中的输入功率为 220 W 原线圈中电流表的读数为 1 A 副线圈中输出交流电的周期为 50s

考点: 变压器的构造和原理. 专题: 交流电专题. 分析: 根据瞬时值的表达式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,电流与匝数成反比,即可求得结论.
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解答: 解:A、由瞬时值的表达式可得,原线圈的电压有效值为 220V,根据电压与匝数成 正比可得,副线圈的电压为 110V, 再由输入功率和输出功率相等可得 220I1= 误,C 正确; B、由输入功率和输出功率相等可得原线圈中的输入功率为 =220W,所以 B 错误; =0.02s, ,所以原线圈的电流的大小为 1A,所以 A 错

D、 变压器不会改变交流电的周期和频率, 所以副线圈中输出交流电的周期为 T=

所以 D 错误. 故选:C. 点评: 本题主要考查变压器的知识,要能对变压器的最大值、有效值、瞬时值以及变压器 变压原理、功率等问题彻底理解. 9. (2 分) (2012 春?余姚市期末)一个弹簧振子在 A、B 间做简谐运动,如图所示,O 是平衡 位置,以某时刻作为计时零点(t=0) ,经过 周期,振子具有正方向的最大加速度,那么图中 的四个 xt 图象能正确反映运动情况的是( )

A.

B.

C.

D. 考点: 简谐运动的振动图象. 专题: 单摆问题.

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分析: 根据 周期,振子具有正方向的最大加速度,确定 t=0 时刻,振子的位置以及速度的 方向,从而确定正确的振子位移﹣时间图线. 解答: 解:因为 周期时,振子具有正方向的最大加速度,由简谐运动的特征:a=﹣ 可

知,t= 振子位于负向最大位移处,说明 t=0 时刻振子的位移为 0,且向负方向运动,故 D 正 确,A、B、C 错误. 故选:D. 点评: 本题在选择图象时,关键研究 t=0 时刻质点的位置和位移如何变化.此题还要掌握简 谐运动的特征:a=﹣ ,知道加速度与位移的关系.

10. (2 分) (2012 春?红塔区校级期末)一绳长为 L 的单摆,在平衡位置正上方(L﹣L′)的 P 处有一个钉子,如图所示,这个摆的周期是( )

A. ( +

T=2π )

B.

T=2π

C. T=2π

+

D. T=π

考点: 单摆周期公式;单摆. 专题: 单摆问题. 分析: 小球完成一次全振动的时间叫做周期,结合单摆运动的对称性和周期性分析.小球
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完成一次全振动的时间是两个单摆的周期的和的 . 解答: 解:摆长为 L 的周期 T=T1=2π ,摆长为 L′的周期为 T2=2π + ) ; ;

故小球完成一次全振动的时间为:T= T1+ T2═π(

故选:D. 点评: 本题关键是明确周期的含义,然后根据单摆的周期公式列式求解,基础题. 11. (2 分) (2015 春?贵州校级月考)一理想变压器原、副线圈匝数比 n1:n2=11:5.原线圈 与正弦交变电源连接,输入电压 u 如图所示,副线圈仅接入一个 10Ω 的电阻,则( )

A. 流过电阻的电流是 20A B. 与电阻并联的电压表的示数约为 141.4V C. 经过 1 分钟电阻发出的热量是 6×10 J 3 D. 变压器的输入功率是 1×10 W 考点: 变压器的构造和原理;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: 根据图象可以求得输出电压的有效值,再根据电压与匝数成正比结合欧姆定律的知 识即可求得结论.
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3

解答: 解:A、由图象可知,原线圈中电压的有效值为 220V,根据电压与匝数成正比可知, 副线圈的电压有效值为 V,与电阻并联的电压表的示数是 100 V,

流过电阻的电流 I=

=10A,所以 A 错误,B 错误;

C、由 Q=

J,所以经过 60s 电阻发出的热量是 6×10 J,所以正确;

3

D、 副线圈的电压有效值为 100V, 副线圈的电阻为 10Ω, 所以输出功率 P=

W,

输入功率等于输出功率,所以 D 正确. 故选:CD. 点评: 该题考查变压器的工作原理,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. 12. (2 分) (2014?满洲里市校级模拟) (供选修 1﹣1 选做)关于理想变压器,下面各说法中 正确的是( ) A. 它的输出功率等于它的输入功率 B. 它的输出功率可以大于它的输入功率 C. 原副线圈两端的电压与它们的匝数成反比 D. 原副线圈的电流与它们的匝数成正比 考点: 变压器的构造和原理. 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、输入的功率的大小是由输出功率的大小决定的,并且大小相等,所以 A 正确 B 错误; C、输出电压是由输入电压和匝数比决定的,电压与匝数成正比,所以 C 错误; D、原副线圈的电流与它们的匝数成反比,所以 D 错误. 故选 A 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.
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13. (2 分) (2014 春?郑州期中)如图所示装置中,已知弹簧振子的固有频率 f 固=2Hz,电动 机皮带轮的直径 d1 是曲轴皮带轮 d2 的 .为使弹簧振子的振幅最大,则电动机的转速应为( )

A.

60 r/min

B.120 r/min C. 30 r/min

D. 240 r/min

考点: 产生共振的条件及其应用;线速度、角速度和周期、转速. 分析: 根据共振的条件可知驱动力的频率,再对电动机和曲轴由圆周运动规律可求得电动 机的转速. 解答: 解:要使弹簧振子振幅最大,则曲轴对弹簧振子的驱动力的频率应等于 2Hz;故曲轴
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的周期 T= s; 曲轴转动的角速度 ω= =4π; ;由 v=rω 可知,皮带轮的角速度应为

因电动机皮带轮和曲轴皮带轮的线速度相同,则 d1=

ω′=8π=2πn;解得:n=4rad/s=240r/min 故选:D. 点评: 本题考查共振条件及圆周运动的规律,要注意正确掌握描述圆周运动的物理量之间 的关系. 14. (2 分) (2014 秋?湖北期末)某发电站采用高压输电向外输送电能.若输送的总功率为 P0, 输电电压为 U,输电导线的总电阻为 R.则下列说法正确的是( ) A. 输电线上的电流 I= B. 输电线上的电流 I= C. 输电线上损失的功率 P=( D. 输电线上损失的功率 P= )R
2

考点: 远距离输电. 专题: 交流电专题.

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分析: 根据 P=UI 求出输电线上的电流,结合 解答: 解:A、根据 P0=UI 得,输电线上的电流 I= 不能通过

求出输电线上损失的功率. ,由于 U 不是输电线上损失的电压,

求解输电线上的电流.故 A 错误,B 正确. .故 C 正确,D 错误.

C、输电线上损失的功率

故选:BC. 点评: 解决本题的关键知道输送功率和输送电压、电流的关系,知道输送电压和电压损失 的区别.

15. (2 分) (2015 春?贵州校级月考) (多选)一单匝线圈面积为 S,在磁感强度为 B 的匀强磁 场中,以角速度 ω 匀速转动,其感应电动势 e=Emsinωt,则下面判断正确的是( A. B. C. D. Em=BSω ωt 是线圈平面和中性面之间的夹角 Em=nBSω ωt 是线圈平面和磁场之间的夹角 )

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: 线圈产生电动势的最大值 Em=NBSω,从中性面开始计时,t 时刻线圈中的感应电动 势 e=NBSωsinωt,从垂直于中性面开始计时,t 时刻线圈中的感应电动势 e=NBSωcosωt.
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解答: 解:A、一单匝线圈面积为 S,线圈产生电动势的最大值 Em=BSω,故 A 正确,C 错 误; B、从中性面开始计时,t 时刻线圈中的感应电动势 e=NBSωsinωt,所以 ωt 是线圈平面和中性 面之间的夹角,故 B 正确,D 错误; 故选:AB. 点评: 解决本题的关键掌握线圈转动初始位置及对应的特点,这个表达式取决于其初始位 置. 16. (2 分) (2015 春?贵州校级月考) (多选)如图所示为某物体做简谐运动的图象,下列说 法中正确的是( )

A. C.

由 P→Q 位移在增大 B. 由 P→Q 速度在增大 由 M→N 位移是先减小后增大D. 由 M→N 位移始终减小

考点: 简谐运动的振动图象. 专题: 简谐运动专题. 分析: 简谐运动的质点位移随时间按正弦规律变化,由图象可得振幅和周期以及振子的运 动方向及位移变化情况. 解答: 解:A、由图可知,由 P→Q,位移在增大,故 A 正确; B、由 P→Q,位移在增大,速度在减小,故 B 错误; C、由 M→N,中间越过了平衡位置,位移先减小后增大,故 C 正确; D、由 C 分析得,D 错误. 故选:AC. 点评: 该题通过振动的图象考查简谐运动具有对称性和周期性,回复力 F=﹣kx,注意分析 图象中的隐含信息.基础题目.
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17. (2 分) (2008 春?天心区校级期末)采用理想变压器给负载供电,哪些办法可以减少变压 器的输入功率( )

A. B. C. D.

减少原线圈的匝数,其他条件不变 增加原线圈的匝数,其他条件不变 减小负载 R 的阻值,其他条件不变 增加负载 R 的阻值,其他条件不变

考点: 变压器的构造和原理. 专题: 交流电专题. 分析: 变压器的原线圈的输入电压决定副线圈的输出电压,副线圈的输出功率决定原线圈 的输出功率,由于匝数比不变,故副线圈的输出电压保持不变,当负载电阻增大时,输出功 率变小,故输入功率也变小. 解答: 解:A、原副线圈电压之比等于匝数之比,只减小原线圈的匝数,则副线圈的电压增 加,
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根据 P=

,所以副线圈的功率也增加,则变压器输入功率增加,故 A 错误;

B、增加原线圈的匝数,副线圈的电压减小,副线圈输出功率等于输入功率减小,故 B 正确; C、减小负载的电阻值,其余保持不变,副线圈的电压不变,但导致副线圈的电流增大,所以 副线圈的功率增加,则变压器输入功率增大,故 C 错误; D、增加负载的电阻值,其余保持不变,副线圈的电压不变,但导致副线圈的电流减小,所以 副线圈的功率减小,则变压器输入功率减小,故 D 正确; 故选:BD 点评: 该知识点题目比较简单,且题目单一,只要记住了原副线圈的输入功率和输出功率 关系,输入电压和输出电压的关系,一切题目都水到渠成. 18. (2 分) (2014 秋?大兴区期中)在远距离输电中,当输电线的电阻和输送的电功率不变时, 那么( ) A. 输电线路上损失的电压与输送电流成正比 B. 输电的电压越高,输电线路上损失的电压越大 C. 输电线路上损失的功率跟输送电压的平方成反比 D. 输电线路上损失的功率跟输电线的电流成正比 考点: 远距离输电. 专题: 交流电专题.

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分析: 根据 P=UI 得出输送功率与输送电压、电流的关系,结合 P 损=I R 判断输电线路上功 率的损失. 解答: 解:A、输电线上的电压损失△U=IR,输电线路上损失的电压与输送电流成正比.故 A 正确. B、输电电压越高,根据 P=UI 知,输送的电流越小,则输电线上损失的电压越小.故 B 错误. C、根据 P=UI 知,I= ,则输电线上损失的功率 P 损=I R=( ) R,知输电线上损失的功率 与输送电压的平方成反比.故 C 正确. D、根据 P 损=I R 知,输电线上损失的功率与输电线上的电流平方成正比.故 D 错误. 故选:AC. 点评: 解决本题的关键知道输送功率、 输送电压、 电流的关系, 以及知道损失的功率 P 损=I R.
2 2 2 2

2

19. (2 分) (2015 春?贵州校级月考) (多选) 物体 A 做简谐运动的振动位移, xA=3sin (100t+ m,物体 B 做简谐运动的振动位移,xB=5sin(100t+ )m.比较 A、B 的运动( )



A. 振幅是矢量,A 的振幅是 6m,B 的振幅是 10m B. 周期是标量,A、B 周期相等为 100s C. A 振动的频率 fA 等于 B 振动的频率 fB D. A 的相位始终超前 B 的相位

考点: 简谐运动的振幅、周期和频率. 专题: 简谐运动专题. 分析: 简谐运动的质点位移的最大值等于振幅.周期是标量,由位移的表达式读出角速度, 求出周期.由解析式读出相位差. 解答: 解:A、由两个质点位移的表达式读出:A 的振幅为 4cm,B 的振幅为 8cm.故 A 错 误. B、周期表示质点振动的快慢,没有方向,是标量.由解析式读出两个质点角速度均为
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ω=100rad/s,周期 T=

=

=0.02πs.故 B 错误.

C、两振动的周期相同,则频率一定相同;故 C 正确; A 的相位是 100t+ ,B 的相位是 100t+ ,相位差:△Φ=(100t+ )﹣(100t+ )= ,

所以 A 的相位始终超前 B 的相位

.故 D 正确.

故选:C. 点评: 本题知道振动的位移方程,可运用数学知识读出振幅、角速度、相位,能求出任意 时刻的位移. 20. (2 分) (2014?东昌府区校级模拟)一矩形线圈绕垂直磁场方向的轴在匀强磁场中转动, 产生的交变电动势 e=20 sin20πt(V) ,由此可以判断( ) A. t=0 时,线圈平面和磁场垂直 B. t=0 时,线圈的磁通量为零 C. t=0.05s 时,线圈切割磁感线的有效速度最小 D. t=0.05s 时,e 第一次出现最大值 考点: 交流发电机及其产生正弦式电流的原理;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: 根据感应电动势的瞬时表达式 e=20 sin20πt(V) ,可以求出频率、t=0.05s 时,e 的 瞬时值;当 t=0 时线圈平面跟磁感线垂直,磁通量最大,磁通量变化率为 0.矩形线圈在匀强 磁场中匀速转动时产生正弦交变电流.磁通量为零,感应电动势最大;磁通量最大时,感应 电动势为零,线圈恰好通过中性面. 解答: 解:A、t=0 时刻,感应电动势为零,磁通量最大,即线圈平面和磁场垂直.故 A 正 确.
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B、t=0 时刻,感应电动势为零,磁通量最大,故 B 错误. C、t=0.05s 时,线圈感应电动势的瞬时值为零,所以线圈切割磁感线的有效速度为零.故 C 正确. D、t=0.05s 时,线圈感应电动势的瞬时值为零,故 D 错误. 故选:AC. 点评: 本题考查正弦交变电流产生过程中磁通量与感应电流、感应电动势及位置之间的关 系,基本题.并会从瞬时表达式中读出最大值与角速度,同时会通过最大值来计算有效值. 二、非选择题(考生根据要求作答;填空题每空 2 分,共计 28 分) ; 21. (2 分) (2015 春?贵州校级月考)如果把一个电容器接在日用照明 220 伏电压电路中,要 保证它不被击穿,它的耐压值至少为 220 V. 考点: 电容. 分析: 交流电有最大值和有效值,交流电的有效值是根据电流的热效应来定义的,即让交 流电和直流电在相等的时间内产生相等的热量.正弦式交流电的最大值是有效值的 倍. 解答: 解:220V 是指的交流电的有效值的大小,正弦式交流电的最大值是有效值的 倍, 即最大值为 220 V,所以电容器要能正常工作,其耐压值必须大于 220 V. 故答案为:220 点评: 在交流电路中,电容器的耐压值要大于交流电的最大值的大小,而不是交流电的有 效值的大小.
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22. (4 分) (2012 秋?金沙县校级期中)一台理想变压器原线圈加 220V 交流电压,在副线圈 的两端电压是 12V,现将副线圈多增加 24 匝后,副线圈的电压升至 16v 则原线圈的匝数为 1320 , 副线圈原来的匝数为 72 . 考点: 变压器的构造和原理. 专题: 交流电专题. 分析: 根据理想变压器电压与匝数成正比,列出等式求解. 解答: 解:一台理想变压器原线圈加 220V 交流电压,在副线圈的两端电压是 12V, 根据理想变压器电压与匝数成正比得
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=

=

现将副线圈多增加 24 匝后,副线圈的电压升至 16v, 根据理想变压器电压与匝数成正比得 = 解得:n1=1320 n2=72 故答案为:1320,72 点评: 理想变压器是理想化模型,一是不计线圈内阻;二是没有出现漏磁现象.输入电压 决定输出电压,而输出功率决定输入功率.同时掌握电压的变化量与匝数变化量成正比.

23. (4 分) (2015 春?贵州校级月考)一闭合线圈在匀强磁场中做匀速转动,线圈转速为 240r/min,当线圈平面转动至与磁场平行时,线圈的电动势为 2.0V.设线圈从垂直磁场瞬时开 始计时,该线圈电动势的瞬时表达式 e=2.0sin4πt(V) ,电动 势在 s 末的瞬时值为 0.518 V.

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: 当线圈平面转至与磁场方向平行时,产生的感应电动势最大,结合峰值,得出从中
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性面开始计时电动势的瞬时表达式,从而求出 t=

s 时线圈的电动势.

解答: 解:当线圈平面转至与磁场方向平行时,产生的感应电动势最大,则 Em=2.0V, ω=240πrad/min=4πrad/s, 则瞬时表达式 e=Emsinωt=2.0sin4πt(V) . 当在 t= s 时,e=2.0×sin =0.518V.

故答案为:e=2.0sin4πt(V) ;0.518. 点评: 解决本题的关键掌握感应电动势的瞬时表达式,知道线圈平面与磁场平行时,产生 的感应电动势最大. 24. (4 分) (2015 春?贵州校级月考)某发电厂输出的交变电流的频率为 50Hz,则它的发电机 (旋转电枢式)线圈的转速为每分钟 3000 转;用伏特表去测量, 发电机两端的读数为 250V,则该交变电压的最大值为 354 V. 考点: 交流发电机及其产生正弦式电流的原理;正弦式电流的最大值和有效值、周期和频 率. 专题: 交流电专题. 分析: 根据频率和转速,正弦交变电流最大值与有效值的关系可直接求解. 解答: 解:交变电流的频率为 50Hz,则转速 n=50r/s=50×60=3000r/min 伏特表的示数为有效值,则交变电压的峰值 UM= U 有=250 V=354V; 故答案为:3000;354 点评: 解答本题的关键是知道频率域转速的关系,可根据正弦式电流最大值与有效值的关 系直接求解峰值,知道伏特表的示数为有效值.基本题.
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25. (4 分) (2013 春?南开区校级期中)一个 n 匝矩形线圈,电阻为 R,所围成的面积为 S, 在磁感强度为 B 的匀强磁场中,绕垂直磁场的轴以角速度 ω 匀速转动.从线圈平面垂直磁场 的位置开始转过 90°的过程中,线圈产生的平均感应电动势为 程线圈中产生的热量为 . ,此过

考点: 法拉第电磁感应定律. 分析: 由法拉第电磁感应定律求出平均感应电动势; 求出感应电动势的最大值,然后求出有效值,最后由焦耳定律求出线圈产生的热量.
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解答: 解:线圈转过 90°的过程中,产生的感应电动势: =n =n = ;

线圈匀速转动,产生正弦式交变电流, 感应电动势的最大值 Em=nBSω, 有效值 E= = ,

线圈产生的热量:

Q=

t= ;

×

= .



故答案为:

点评: 本题考查了求平均感应电动势、求线圈产生的热量,应用法拉第电磁感应定律、焦 耳定律即可正确解题;要注意会求交变电流的最大值与有效值. 26. (8 分) (2015 春?贵州校级月考)在用单摆测重力加速度的实验中 (1)为了比较准确地测量出当地的重力加速度值,应选用下列所给器材中的哪些?将所选用 的器材的字母填在题后的横线上. (A)长 1m 左右的细绳; (B)长 30m 左右的细绳; (C)直径 2cm 的铅球; (E)秒表; (G)最小刻度是厘米的直尺; 所选择的器材是 (2)实验时摆线偏离竖直线的要求是 小于)5°
2

(D)直径 2cm 的铁球; (F)时钟; (H)最小刻度是毫米的直尺. ACEH . 摆线与竖直方向的夹角不超过 (或

(3)某同学测出不同摆长时对应的周期 T,作出 T ~L 图线,如图所示,再利用图线上任两 点 A、B 的坐标(x1,y1) 、 (x2,y2) ,可求得 g= .若该

同学测摆长时漏加了小球半径,而其它测量、计算均无误,也不考虑实验误差,则用上述方 法算得的 g 值和真实值相比是 不变 的(选填“偏大”、“偏 小”或“不变”) .

考点: 用单摆测定重力加速度. 专题: 实验题. 分析: (1)根据单摆模型的要求,摆球密度要大,体积要小,细线要长,读数要提高精度; (2)单摆的摆角不能太大,摆角越大,误差越大; (3)根据单摆的周期公式列式分析即可. 解答: 解: (1)A、B、单摆模型中,小球视为质点,故摆线越长,测量误差越小,故 A 正 确,B 错误; C、D、摆球密度要大,体积要小,空气阻力的影响才小,故 C 正确,D 错误; E、F、秒表可以控制开始计时和结束计时的时刻,故 E 正确,F 错误; G、H、刻度尺的最小分度越小,读数越精确,故 G 错误,H 正确; 故选:ACEH; (2)单摆模型中,摆角较小时,才可以近似看作简谐运动,故摆角越小越好,通常不能超过 5°; 故答案为:摆线与竖直方向的夹角不超过(或小于)5°;
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(3)根据单摆周期公式

,有

,故图象的斜率为:

,解

得 g=



测摆长时漏加了小球半径,图象向左偏移了,但斜率不变,故重力加速度的测量值不变; 故答案为: ,不变.

点评: 本题关键是明确单摆模型成立的前提条件,以及实验原理和误差来源,并能够运用 图象分析数据. 三、计算题, (必须写出主要的演算过程,只写结果不得分,共 32 分) 27. (8 分) (2015 春?双流县校级期中)小型实验水电站输出功率是 20kW,输电线路总电阻 是 6Ω. (1)若采用 380V 输电,求输电线路损耗的功率. (2)若改用 5000V 高压输电,用户端利用 n1:n2=22:1 的变压器降压,求用户得到的电压.

考点: 远距离输电. 专题: 交流电专题.

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分析: 根据功率的计算公式 得用户得到的电压. 解答: 解: (1)输电线路损耗的功率为:

可得输电线上损失的功率;根据

即可求

(2)改用高压输电后,输电线上的电流强度变为:I′=

A=4A

用户端在变压器降压前获得的电压为:U1=U﹣I′R=(5000﹣4×6)V=4976V 根据

用户得到的电压为:U2=

=

×4976V=226.18V

答:输电线上损失的功率为 16.62KW;改用高压输电后,用户得到的电压是 226.18V. 点评: 解决本题的关键知道输送功率、输送电压和电流的关系,以及知道输出电压等于电 压损失与降压变压器输入电压之和. 28. (10 分) (2012 春?碑林区校级期末) 一物体沿 x 轴做简谐运动, 振幅为 8cm, 频率为 0.5Hz, 在 t=0 时,位移是 4cm,且向 x 轴负方向运动,试写出用正弦函数表示的振动方程.

考点: 简谐运动的振幅、周期和频率;简谐运动的振动图象. 分析: 简谐运动振动方程的一般表达式 x=Asin(ωt+φ0) ,由 ω=2πf 求出 ω.将在 t=0 时, 位移是 4cm 代入即可求解振动方程. 解答: 解:简谐运动振动方程的一般表达式为:x=Asin(ωt+φ) . 根据题给条件有:A=0.08 m,ω=2πf=π. 得:x=0.08sin(πt+φ) m. 将 t=0 时 x=0.04 m 代入得:0.04=0.08sinφ,
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解得初相:φ=

或 φ= π.

因为 t=0 时,速度方向沿 x 轴负方向,即位移在减小,所以取 φ= π. 即所求的振动方向为:x=0.08sin(πt+ π)m. 答:振动方程为 x=0.08sin(πt+ π) m 点评: 本题关键记住简谐运动的一般表达式 x=Asin(ωt+φ) .掌握 ω=2πf,然后采用代入法 求解. 29. (14 分) (2014?东昌府区校级模拟)如图所示为交流发电机示意图,匝数为 n=100 匝的矩 形线圈,边长分别为 10cm 和 20cm,内阻为 5Ω,在磁感应强度 B=0.5T 的匀强磁场中绕 OO′ 轴以 50 rad/s 的角速度匀速转动,线圈和外部 20Ω 的电阻 R 相接.求: (1)S 断开时,电压表示数; (2)电键 S 合上时,电压表和电流表示数; (3)为使 R 正常工作,R 的额定电压是多少? (4)通过电阻 R 的电流最大值是多少?电阻 R 上所消耗的电功率是多少?

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: (1)S 断开时电压表的示数为电源电动势的有效值,先求出感应电动势的最大值, 然后根据最大值和有效值之间的关系求解. (2)S 闭合后,电流表的示数为电流中的总电流的有效值,电压表的示数为路端电压,即 R 两端的电压. (3)R 正常工作时,R 的额定电压指的是电压的有效值,即为电压表的示数. (4)根据最大值和有效值之间的关系求解电流的最大值,电阻 R 上消耗的功率用电流的有效 值乘以电压的有效值.
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解答: 解: (1)感应电动势的最大值 Em=nBSω=100×0.5×(0.1×0.2)×50 S 断开时电压表的示数为电源电动势的有效值:E 有= =50V

V=50

V

(2)S 闭合,电流表示数为有效值: 电压表示数为路端电压:U=I?R=2×20V=40V (3)R 正常工作时,R 的额定电压指的是电压的有效值,即为电压表的示数,为 40V. (4)通过 R 中的电流的最大值,Im= 电阻 R 上所消耗的功率 P=I?U=2×40=80W 答: (1)S 断开时,电压表示数为 50V; (2)电键 S 合上时,电压表示数为 40V,电流表示数为 2A; (3)为使 R 正常工作,R 的额定电压是 40V; (4)通过电阻 R 的电流最大值是 2 A,电阻 R 上所消耗的电功率是 80W. 点评: 此题首先要能够求出闭合线圈在匀强磁场中匀速转动时产生的感应电动势的表达 式,产生电动式的线圈相当于电源,从而传化为电路的问题,在解题过程中一定要注意,电 压表和电流表的示数为有效值,电阻消耗的功率要用有效值去求解.


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