黑龙江省大庆市第四中学2018_2019学年高二物理下学期期中试题（含解析）.docx

黑龙江省大庆市第四中学2018-2019学年高二物理下学期期中试题（含解析）一、单项选择题1.下列四个电流的图象中，不属于交变电流的是（）A. B. C. D. 【答案】D【解析】【详解】只要电流的大小和方向均随时间做周期性变化，则即为交流电，故ABC均为交流；D中电流大小虽然在周期性变化，但方向不变；故D不是交流电；本题选不属于交变电流的，故选D。2. 下面关于交变电流的说法中正确的是 ( )A. 交流电器设备上所标的电压和电流值是交流的最大值B. 用交变电流表和交变电压表测定的读数值是交流的瞬时值C. 给定的交流数值，在没有特别说明的情况下都是指有效值D. 保险丝的熔断电流是指有效值【答案】CD【解析】试题分析：交流电器设备上所标值及交流电表的测定值均为有效值，故A、B错；根据有效值的定义，D正确；通常情况，如果没有特别说明，给出的交流值均为有效值，故C正确考点：考查交流电点评：本题难度较小，掌握交流电有效值、峰值、最大值和瞬时值的物理意义3.关于传感器，下列说法正确的是A. 霍尔元件能把光学量转化为电学量B. 干簧管是根据热胀冷缩的原理制成的C. 话筒中的传感器将电信号转化成声音信号D. 传感器是把非电信号转换为电信号的主要元件【答案】D【解析】A项：霍尔元件能够把磁学量转换为电学量，故A错误；B项：干簧管是一种能够感知磁场的传感器，故B错误；C项：话筒中的传感器将声音号转化成电信信号，故C错误；D项：传感器是通过非电学量转换成电学量来传递信号的，故D正确。4.面积均为S线圈以虚线为轴在匀强磁场B中匀速转动，角速度均为下列图中能产生电动势为eBSsin（t）的交变电的是（）A. B. C. D. 【答案】BC【解析】【分析】根据题意可知，产生正弦交变电动势图必须切割磁感线，导致磁通量在变化，线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴(轴在线圈所在平面内)匀速转动,产生的正弦交变电动势为e=BSsint【详解】A图中的转动轴不在线圈所在平面内，转动时，磁通量不变，没有感应电流，故A错误；BC图中感应电动势为e=BSsint；故BC正确；B;C、D图转动轴与磁场方向平行,而不是垂直，不会产生的正弦交变电动势为e=BSsint，故D错误。故选BC5.一正弦式交流电的电压随时间变化的规律如图所示，由图可知( )A. 该交流电的电压有效值为10VB. 该交流电的频率为25HzC. 该交流电的电压的峰值为10VD. 该交流电的周期为0.01s【答案】C【解析】【分析】根据图象可以知道交流电的最大值和交流电的周期，根据最大值和有效值的关系即可求得交流电的有效值和频率【详解】由图可知，该交流电的最大值为10V，故有效值，故A错误，C正确；由图象可知，交流电的周期为T=0.02s，频率f=1/T=50Hz；故BD错误；故选C。【点睛】本题考查的是学生读图的能力，根据图象读出交流电的最大值和周期，明确有效值与最大值间的关系，周期与频率的关系6.在交流电路中，如果电源电动势的最大值不变，频率可以改变，在如图所示电路a、b两点间逐次将图中的电路元件甲、乙、丙单独接入，当使交变电流的频率增大时，可以观察到三只电流表示数变小的是（）A. 电流表A1B. 电流表A2C. 电流表A3D. 电流表A2与电流表A1【答案】C【解析】【详解】据题，电源电动势的最大值不变，当交流电的频率增大时，电感L的感抗增大，电容C的容抗减小，电阻R不变，则流过A3的电流减小，A1的电流增大，A2的电流不变，故C正确，ABD错误。7.如图所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，图中各电表均为理想电表，下列说法正确的是A. 当滑动触头P向上滑动时，消耗的功率变大B. 当滑动触头P向上滑动时，电压表V示数变小C. 当滑动触头P向上滑动时，电流表示数变大D. 若闭合开关S，则电流表示数变大，示数变小【答案】D【解析】【详解】A滑动变阻器滑动触头P向上滑动时，电阻变大，则干路电流变小，则消耗的功率变小，故A错误；B滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，干路电流变小，分压变小，则电压表V的测量的电压变大，示数变大，故B错误；C滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，因输出电流变小，则输出功率变小即输入功率变小，电流表示数变小。故C错误；D闭合开关S并联支路增加，电阻变小，则副线圈即的电流变大，分压变大，则的分压变小，电流变小，示数变小；电流表示数随副线圈电流的变大而变大，故D正确；【点睛】本题考查有变压器电路的动态分析：本题中P的移动与电键的闭合均会引起电阻的变小，再由电路的联接关系可分析各表的示数的变化，可见明确电路的结构是求解的关键。8.甲、乙两地原来用500kV的超高压输电，输电线上损耗的电功率为P，在保持输送电功率和输电线电阻都不变的条件下，现改用1000kV的特高压输电。若不考虑其他因素的影响，且电路仍能正常输送电能，则输电线上损耗的电功率将变为（）A. B. C. 4PD. 16P【答案】B【解析】【详解】当以不同电压输送时，有P=U1I1=U2I2，而在线路上损失的功率为P=I2R=可知，损失的功率与电压的平方成反比，即P1：P2=4：1，所以输电线上损失的功率为，故B正确，ACD错误。9.如图所示，理想变压器原线圈接一正弦交变电源，其电压的有效值恒定不变，两个副线圈的匝数分别为n1和n2，所接电阻分别为R1和R2，且R2=2R1。不计电流表内阻，当只闭合S1时，电流表示数为1A，只闭合S2时，电流表示数为2A，则n1：n2等于A. 1：1B. 1：2C. 1：3D. 1：4【答案】B【解析】【分析】设原线圈的电压为U，当只闭合S1时，根据电流表示数为1A，可知变压器的输入功率，从而可知输出功率；当S1和S2都闭合时，电流表示数为2A，可知变压器的输入功率，从而可知输出功率；进而得到两副线圈的功率之比，根据，结合负载4R1=R2的阻值关系，与变压器的电压与匝数成正比，即可求解【详解】设原线圈的电压为U，当只闭合S1时，根据电流表示数为1A，则变压器的输入功率为U1A；则副线圈的功率为U1A；当S1和S2都闭合时，电流表示数为2A，则变压器输入功率为U2A；则副线圈的功率为U2A；因此两副线圈的功率之比为1:1；根据，结合负载4R1=R2的阻值关系，则有：，解得:U1:U2=1:2；由变压器的电压与匝数成正比，则有：n1：n2=1:2，故B正确.故选B.【点睛】本题考查了变压器的特点：输入功率等于输出功率，且电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，注意副线圈的电阻阻值关系是解题的关键10.如图甲所示，100匝的矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO以100rad/s的角速度匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的图象如图乙所示。若线圈电阻为4，外接电阻R为16，则下列说法正确的是（）A. 交流电压表的示数为320VB. t0.01s时刻，穿过线圈的磁通量的变化率最大C. 线圈从图示位置转过180的过程中，通过电阻R的电荷量为0.2CD. 线圈从图示位置转过90的过程中，外力所做的功为20J【答案】D【解析】【详解】由已知得角速度为：=100rad/s，交流发电机产生电动势的最大值为：Em=NBS=Nm=1000.04100=400V，产生的感应电动势的有效值为：，则电压表的示数，故A错误；交流电的周期为，t=0.01T，由图乙可知，此时磁通量最大，磁通量的变化率为零，故B错误；线圈从图示位置转过180的过程中，通过电阻R的电荷量为，故C错误；根据能量守恒定律可知，外力所做的功等于克服安培力所做的功，且等于电路中产生的焦耳热，即：，故D正确。二多选题11.下列说法正确是 （）A. 布朗运动是液体分子的无规则运动B. 温度相同的理想气体，它们的分子平均动能一定相同C. 当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的减小而减小D. 当分子力表现为斥力时，分子力随分子间距离的增大而减小【答案】BCD【解析】【详解】布朗运动是悬浮在液体表面的固体颗粒的无规则运动，是液体分子无规则运动的表现，选项A错误；温度是气体平均动能的标志，则温度相同的理想气体，它们的分子平均动能一定相同，选项B正确；当分子力表现为引力时，随分子距离的减小，分子力做正功，分子势能减小，则分子势能随分子间距离的减小而减小，选项C正确；当分子力表现为斥力时，分子力随分子间距离的增大而减小，选项D正确.12.如图所示为光敏电阻自动计数器的示意图(光照射到光敏电阻上时,电阻减小),其中R1为光敏电阻,R2为定值电阻。此光电计数器的基本工作原理是() A. 当有光照射R1时,信号处理系统获得低电压B. 当有光照射R1时,信号处理系统获得高电压C. 信号处理系统每获得一次低电压就计数一次D. 信号处理系统每获得一次高电压就计数一次【答案】BC【解析】当有光照射 R1时，R1的电阻减小，则整个电路总电阻变小，电动势不变，则电流增大，则R2两端的电压增大，所以信号处理系统获得高电压，故B正确， A错误当无光照射R1时，R1的电阻增大，则整个电路总电阻变大，电动势不变，则电流减小，则R2两端的电压减小，所以即信号处理系统获得低电压则信号处理系统每获得一次低电压就记数一次所以C正确，D错误；故选BC.点睛：解决本题的关键掌握光敏电阻的电阻大小随光照而减小，以及熟练运用闭合电路欧姆定律进行动态分析13.在如图甲所示的电路中，变压器为理想变压器，定值电阻R15、R210、R32.5，流过副线圈的电流随时间的变化关系如图乙所示，已知电阻R2和R3消耗的功率相等，下列说法正确的是（）A. 变压器原、副线圈的匝数比为2：lB. 流过变压器原线圈的电流有效值为1AC. 流过电阻R1的电流有效值为AD. 电阻R1消耗的功率为5W【答案】AC【解析】【分析】根据电阻R2和R3消耗的功率相等列式可求解原副线圈的电压比，从而求解匝数比；根据图像可知副线圈电流的有效值，根据匝数比求解原线圈电流有效值；根据变压器匝数和电压的关系求解初级电压有效值，从而求解电阻R2电流有效值；电阻R1电流的有效值等于变压器初级电流有效值与R2电流有效值之和；根据P=I2R求解电功率。【详解】因电阻R2和R3消耗的功率相等，则，解得，根据 可知变压器原、副线圈的匝数比为2：l，选项A正确；次级电流有效值为，根据 可知流过变压器原线圈的电流有效值为，选项B错误；次级电压有效值为，则初级电压有效值为 ；R2电流的有效值为：，则流过电阻R1的电流有效值为，选项C正确；电阻R1消耗的功率为，选项D错误；故选AC.14.交流发电机的输出电压为U，采用图示理想变压器输电，升压变压器原、副线圈匝数比为m，降压变压器原、副线圈匝数之比为n，输电导线电阻为r，用户的工作电压为U下列说法正确的是（）A. mn1B. mn1C. 输电线上损失的功率为D. 输电线上损失的功率为【答案】AC【解析】【详解】若变压器的输电功率为P，用户得到的功率为P，由于升压变压器输入电压为U，降压变压器输出电压为U，则升压变压器输出，降压变压器输入为U3=nU，由于在输电线上有功率损失，所以PP，又，整理可得：mn1，故选项A正确，B错误；根据变压器的规律，升压变压器副线圈的电压，降压变压器原线圈电压U3=nU，线路损失的电压U=U3-U2，损失的功率，由以上式子代入求得：，故选项C正确，D错误。三计算题15.空调在制冷过程中，室内空气中的水蒸气接触蒸发器（铜管）液化成水，经排水管排走，空气中水分越来越少，人会感觉干燥某空调工作一段时间后，排出液化水的体积V已知水的密度、摩尔质量M，阿伏加德罗常数NA，试求：（1）该液化水中含有水分子的总数N；（2）一个水分子的直径d【答案】，【解析】试题分析：水的摩尔体积，水分子数，将水分子看成球形，由，解得水分子直径为。考点：阿伏加德罗常数【名师点睛】本题的解题关键是建立物理模型，抓住阿伏加德罗常数是联系宏观与微观的桥梁，也可以将水分子看成立方体形。16.如图所示，100匝矩形导线框处于磁感应强度大小的水平匀强磁场中，线框面积S0.5m2，线框电阻不计，线框绕垂直干磁场的轴OO以角速度100rad/s匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，副线圈中接一只“220V，60W”的灯泡，电流表为理想交流电表。求：（1）线圈从图示位置开始计时，产生感应电动势瞬时值的表达式：（2）为使灯泡正常发光，理想变压器的匝数比：（3）理想交流电流表的示数。【答案】(1) e500cos100tV (2) (3)0.12A【解析】【详解】（1）由EmNBS得：Em500Ve500cos100tV（2）U1500V U2220V根据解得：（3）根据理想变压器关系：P1P2U1I1解得：I10.12A17.利用霍尔效应制作的霍尔元件以及传感器，广泛应用于测量和自动控制等领域。如图1，将一金属或半导体薄片垂直置于磁场B中，在薄片的两个侧面a、b间通以电流I时，另外两侧c、f间产生电势差（霍尔电压），这一现象称为霍尔效应。其原因是薄片中的移动电荷受洛伦兹力的作用向一侧偏转和积累，于是c、f间建立起电场EH，同时产生霍尔电压UH当电荷所受的电场力和洛伦兹力平衡时，EH和UH达到稳定值。（1）设半导体薄片的宽度（c、f间距）为l，请写出UH和EH的关系式；若半导体材料是电子导电的，请判断图1中c、f哪端的电势高；（2）已知半导体薄片内单位体积中导电的自由电荷数为n，每个电荷量为q。理论表明霍尔电压UH的大小与I和B以及霍尔元件厚度d、材料的性质有关。试推导出UH的表达式，并指