湖南省湘潭市凤凰中学高二物理下学期周测试卷（1）理（含解析）.doc

2013-2014学年湖南省湘潭市凤凰中学高二（下）周测物理试卷（理科）（1）一、选择题1（3分）（2013和平区校级模拟）一只矩形线圈匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动穿，过线圈的磁通量随时间变化的图象如图中甲所示，则下列说法中正确的是（）at=0时刻线圈平面与中性面垂直bt=0.01s时刻，的变化率达最大ct=0.02s时刻，交流电动势达到最大d该线圈相应的交流电动势图象如图乙所示2（3分）（2010秋东阳市校级期中）一矩形闭合线圈绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动，下述说法正确的是（）a穿过线圈的磁通量最大时，线圈中感应电流最大b穿过线圈的磁通量为零时，线圈中感应电流最大c若加大线圈的转速（其他条件不变），则线圈中交变电流的频率变大d若加大线圈的转速（其他条件不变），则线圈中交变电流的最大值不变3（3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abcda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（）abcd4（3分）（2012春涪城区期末）如图所示，把电阻、电感器、电容器并联接到一交流电源上，三个电流表的示数相同若保持电源电压不变，而将频率加大，则三个电流表的示数i1、i2、i3大小的关系是（）ai1=i2=i3bi3i1i2ci2i1i3di1i2i35（3分）（2013春东莞市校级月考）一交流电压的图象如图所示，将该交流电压加在一阻值为22的电阻两端，下列说法中正确的是（）a该电阻消耗的功率为550 wb该交流电压的瞬时值表达式为u=110sin100t vc并联在该电阻两端的交流电压表的示数为110 vd流过电阻的电流方向每秒改变50次6（3分）（2010河西区一模）家用电子调光灯的调光原理是用电子线路将输入的正弦交流电压的波形截去一部分来实现的，由截去部分的多少来调节电压，从而实现灯光的可调，比过去用变压器调压方便且体积小，某电子调光灯经调整后的电压波形如图所示，若用多用电表测灯泡两端的电压，多用电表示数为（）abcd7（3分）如图所示，矩形线圈的匝数为n，面积为s，内阻为r，绕oo轴以角速度做匀速转动在它从如图所示的位置转过90的过程中，下列说法正确的是（）a通过电阻的电荷量为b通过电阻的电荷量为c外力所做的功为d外力所做的功为8（3分）（2015春江津区校级期中）如图，理想变压器原、副线圈匝数比n1：n2=4：1，当导体棒向右匀速切割磁感线时，电流表a1的读数是12ma，则副线圈中电流表a2的读数应该为（）a3mab48mac0d与r阻值有关9（3分）（2015广州校级模拟）如图是4种亮度可调的台灯的电路示意图，它们所用的白炽灯泡相同，且都是“220v，40w”当灯泡所消耗的功率都调至20瓦时，哪种台灯消耗的功率最小（）abcd二、填空题10（3分）频率为50hz的交变电流，其电压u=120sintv，把它加在激发电压、熄灭电压均为84v的霓虹灯的两端，则在半个周期内霓虹灯点亮的时间为（=1.4）11（3分）阻值r=50的电热丝接在电压u=100sin100tv的交流电源上，电流表的示数为a，电热丝两端电压表的示数为v，在前0.005s内，流过电热丝的平均电流为a如果将一个电容器接在该交流电源上，要使电容器不被击穿，所选的电容器能承受的最大电压应不小于v三、计算题12（2010秋锦州期末）一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度绕垂直于磁场方向的固定轴转动，线圈匝数n=100穿过每匝线圈的磁通量随时间按正弦规律变化，如图所示，发电机内阻r=5.0，外电路电阻r=95已知感应电动势的最大值em=nm，其中m为穿过每匝线圈磁通量的最大值求串联在外电路中的交流电流表（内阻不计）的读数2013-2014学年湖南省湘潭市凤凰中学高二（下）周测物理试卷（理科）（1）参考答案与试题解析一、选择题1（3分）（2013和平区校级模拟）一只矩形线圈匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动穿，过线圈的磁通量随时间变化的图象如图中甲所示，则下列说法中正确的是（）at=0时刻线圈平面与中性面垂直bt=0.01s时刻，的变化率达最大ct=0.02s时刻，交流电动势达到最大d该线圈相应的交流电动势图象如图乙所示考点：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：线圈在中性面时磁通量最大，电动势最小，与中性面垂直时，通过的磁通量最小，电动势为最大解答：解：a、由甲图知t=0时刻磁通量最大，线圈平面应在中性面，a错误；b、t=0.01s时刻，磁通量等于零，但的变化率达最大，b正确；c、t=0.02s时刻，磁通量最大，交流电动势为零，c错误；d、由甲图知交流电动势的图象应为正弦图象，d错误；故选b点评：了解交流电产生的原理，特别是两个特殊位置：中性面和垂直中性面时，磁通量和电动势的变化2（3分）（2010秋东阳市校级期中）一矩形闭合线圈绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动，下述说法正确的是（）a穿过线圈的磁通量最大时，线圈中感应电流最大b穿过线圈的磁通量为零时，线圈中感应电流最大c若加大线圈的转速（其他条件不变），则线圈中交变电流的频率变大d若加大线圈的转速（其他条件不变），则线圈中交变电流的最大值不变考点：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：矩形线圈在匀强磁场内绕固定轴转动，线圈中的感应电动势e随于时间t的变化规律可得，线圈从垂直中性面开始计时；磁通量为零时，磁通量变化率最大；每当线圈经过中性面时，电流方向改变解答：解：a、穿过线圈的磁通量最大时，磁通量的变化率为零，线圈中感应电流为零，故a错误；b、穿过线圈的磁通量为零时，磁通磁通量的变化率最大，线圈中感应电流最大，故b正确；c、若加大线圈的转速（其他条件不变），则线圈中交变电流的频率变大，故c正确；d、感应电动势的最大值em=nbs，加大线圈的转速（其他条件不变），增大，交变电流的最大值增大，故d错误；故选：bc点评：学会通过瞬时感应电动势来判定在什么时刻，线圈处于什么位置；同时还能画出磁通量随着时间变化的图象及线圈中的电流随着时间变化的规律3（3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abcda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（）abcd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abcda，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4（3分）（2012春涪城区期末）如图所示，把电阻、电感器、电容器并联接到一交流电源上，三个电流表的示数相同若保持电源电压不变，而将频率加大，则三个电流表的示数i1、i2、i3大小的关系是（）ai1=i2=i3bi3i1i2ci2i1i3di1i2i3考点：电容器和电感器对交变电流的导通和阻碍作用分析：交流电流通过电感线圈时，线圈中会产生感应电动势来阻止电流的变化，因而有一种阻止交流电流通过的作用，我们称之为“感抗”实验证明，感抗在数值上就是电感线圈上电压和电流的有效值之比，感抗的单位是“（欧姆）”，符号是“l”感抗公式为：xl=2fl与感抗类似，交流电流通过电容时，电容器也有一种阻止交流电流通过的作用，我们称之为“容抗”实验证明，容抗在数值上就是电容上电压和电流的有效值之比，容抗的单位是“（欧姆）”，符号是“c”容抗公式为：xc=解答：解：随着交变电流频率的增加，电阻原件的阻抗（电阻）不变，电感原件的感抗增加，电容器的容抗减小，故根据欧姆定律，可得：通过电阻的电流不变，通过电容的电流变大，通过电感的电流变小，由于原来电流相等，故i3i1i2故选：b点评：本题关键是明确电阻、电容、电感对交变电流的阻碍作用的大小取决于各自的电抗，会计算阻抗、容抗和感抗5（3分）（2013春东莞市校级月考）一交流电压的图象如图所示，将该交流电压加在一阻值为22的电阻两端，下列说法中正确的是（）a该电阻消耗的功率为550 wb该交流电压的瞬时值表达式为u=110sin100t vc并联在该电阻两端的交流电压表的示数为110 vd流过电阻的电流方向每秒改变50次考点：正弦式电流的图象和三角函数表达式；电功、电功率；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：由图读出交流电压的最大值，由最大值与有效值的关系求出有效值，根据有效值求解电阻消耗的功率读出周期，求出角频率，写出交流电压的瞬时值表达式交流电压表测量的是有效值交流电一个周期内电流方向改变两次，根据频率求出电流方向每秒改变的次数解答：解：a、由图读出，电压的最大值为um=110v，有效值为u=110v，该交流电压加在阻值为22的电阻两端时，电阻消耗的功率为p=550w故a正确b、由图读出周期t=0.02s，则=100rad/s，该交流电压的瞬时值表达式为u=umsint=110sin100t（v）故b正确c、并联在该电阻两端的交流电压表的示数为电压的有效值，即为110v故c错误d、该交流电压的频率f=50hz，交流电一个周期内电流方向改变两次，则该交流电流过电阻的电流方向每秒改变100次故d错误故选：ab点评：本题考查交流电有效值、瞬时值、频率等知识交流电压测量的是有效值，计算交流电的电功、电功率和焦耳热等与热效应等有关的量都用有效值6（3分）（2010河西区一模）家用电子调光灯的调光原理是用电子线路将输入的正弦交流电压的波形截去一部分来实现的，由截去部分的多少来调节电压，从而实现灯光的可调，比过去用变压器调压方便且体积小，某电子调光灯经调整后的电压波形如图所示，若用多用电表测灯泡两端的电压，多用电表示数为（）abcd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：根据电流的热效应：由一个周期内交变电流通过电阻r的产生热量与直流电通过电阻r一个周期内产生热量相等，求解有效值解答：解：设交流电的有效值为u，将交流电与直流电分别通过相同电阻r，分析一个周期内热量： 交流电q1= 直流电q2=解得：u=故选c点评：求解交流电的有效值，从有效值的定义出发，根据一个周期内通过相同的电阻，发热量相同，此直流的值即为交流电的有效值7（3分）如图所示，矩形线圈的匝数为n，面积为s，内阻为r，绕oo轴以角速度做匀速转动在它从如图所示的位置转过90的过程中，下列说法正确的是（）a通过电阻的电荷量为b通过电阻的电荷量为c外力所做的功为d外力所做的功为考点：交流的峰值、有效值以及它们的关系专题：交流电专题分析：解本题的关键是理解描述交流电的“四值”即：有效值、瞬时值、平均值、最大值的物理意义和求法求电功、电功率用有效值，求电量用平均值，氖管发光用的是瞬时值，电容器的击穿电压是指所加电压的最大值解答：解：a、求流过电阻的电量要用平均值：i=n 磁通量的变换量为：=bs 通过电阻的电量为：q=it 联立得：q=，故a错误，b正确；c、产生交流电的电压有效值为：u=，根据功能关系可知，外力做功和整个电路中产生的焦耳热相等，所以有：w=q=t=，故c错误，d正确故选：bd点评：本题考察了对描述交流电“四值”的理解，尤其是要明确有效值的含义8（3分）（2015春江津区校级期中）如图，理想变压器原、副线圈匝数比n1：n2=4：1，当导体棒向右匀速切割磁感线时，电流表a1的读数是12ma，则副线圈中电流表a2的读数应该为（）a3mab48mac0d与r阻值有关考点：变压器的构造和原理；导体切割磁感线时的感应电动势专题：交流电专题分析：变压器由铁芯（或磁芯）和线圈组成，线圈有两个或两个以上的绕组，其中接电源的绕组叫初级线圈，其余的绕组叫次级线圈；变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件，当初级线圈中通有交流电流时，铁芯（或磁芯）中便产生交流磁通，使次级线圈中感应出电压（或电流）解答：解：导体棒向右匀速切割磁感线时，根据公式e=blv，产生恒定的感应电动势；变压器工作原理是互感现象，由于变压器输入的是恒定电流，不会发生电磁感应现象，故输出电压为零；故选c点评：本题关键明确：（1）变压器的工作原理；（2）用法拉第电磁感应定律求感应电动势9（3分）（2015广州校级模拟）如图是4种亮度可调的台灯的电路示意图，它们所用的白炽灯泡相同，且都是“220v，40w”当灯泡所消耗的功率都调至20瓦时，哪种台灯消耗的功率最小（）abcd考点：电功、电功率；变压器的构造和原理分析：从该题题干的问法上可以看出，该题是正确选项为唯一选项的单选题，利用电阻变化改变电流，电阻本身消耗电能，利用变压器改变电压和电流，变压器不损失能量解答：解：从该题题干的问法上可以看出，该题是正确选项为唯一选项的单选题台灯的消耗功率包含灯泡和其他辅助器件的总功率由a、b、c、d四选项分析可知：c中理想变压器功率损耗为零，电源输出的总功率（台灯消耗功率）只有灯泡的功率20 w而其他选项中，不论滑动变阻器是分压接法还是限流接法，滑动变阻器上总有功率损耗，台灯的消耗功率都大于20 w故选：c点评：掌握选择题的解答技巧，知道电路中电功率消耗与那些因素有关二、填空题10（3分）频率为50hz的交变电流，其电压u=120sintv，把它加在激发电压、熄灭电压均为84v的霓虹灯的两端，则在半个周期内霓虹灯点亮的时间为s（=1.4）考点：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：由于霓虹灯管点亮时，霓虹灯的两端的激发电压、熄灭电压均为84v，故我们可以结合函数的解析式，构造一个不等式，解出半个周期内，电压为84v的两个时刻，两个时刻之间的差值，即为霓虹灯管点亮的时间解答：解：频率为50hz的交变电流，周期t=0.02s，电压u=120sint v，最大值um=120v，画出一个周期内交流电的ut图象如图r所示，其中阴影部分对应的时间0t1表示霓虹灯不能发光的时间，根据对称性，一个周期内霓虹灯不能发光的时间为4t1当u=u0=60v时，由上式得t1=s再由对称性求得半个周期内能发光的时间为：t=2t1=s故答案为：s点评：本题考查了交流电表达式的灵活应用，写出正弦式交流电的表达式，灵活应用数学知识即可正确解答11（3分）阻值r=50的电热丝接在电压u=100sin100tv的交流电源上，电流表的示数为2a，电热丝两端电压表的示数为100v，在前0.005s内，流过电热丝的平均电流为1.8a如果将一个电容器接在该交流电源上，要使电容器不被击穿，所选的电容器能承受的最大电压应不小于100v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：交流电流表和电压表测量的都是有效值，根据瞬时电压表达式求解出最大电压，根据u= 求解出电压的有效值，根据法拉第电磁感应定律，然后结合欧姆定律，求解平均电流；电容器的耐压值指最大电压，解答