江苏省盐城市东台市创新学校高二物理上学期12月月考试卷（含解析）.doc

江苏省盐城市东台市创新学校2015-2016学年高二（上）月考物理试卷（12月份）一、单项选择题（本题共15小题，每小题4分，共60分在每小题给出的四个选项中，每小题只有一个选项正确）1正弦交变电动势的最大值出现在（）a线圈经过中性面时b穿过线圈的磁通量为零时c穿过线圈的磁通量变化最快时d线圈边框的速度与磁感线垂直时2理想变压器的原线圈的匝数为110匝，副线圈匝数为660匝，若原线圈接在6v的电池上，则副线圈两端电压为（）a36vb6vc1vd0v3下列关于交流的几种说法中，正确的是（）a交流电器设备上所标的电压、电流值是峰值b交流电流表和交流电压表的值是瞬时值c跟交流有相同热效应的直流的值是交流的有效值d跟直流有相同热效应的交流的值是交流的有效值4在远距离输电过程中，为减少输电线路上的电能损失，可采用的最佳方法是（）a使输电线粗一些b减短输电线长度c减少通电时间d采用高压输电5一个正常工作的理想变压器的原副线圈中，下列的哪个物理量不一定相等（）a交流的频率b电流的有效值c电功率d磁通量变化率6远距离输送一定功率的交变电流，若输电电压提高到原来的n倍，则下列说法中正确的是（）a输电线上的电流变为原来的n倍b输电线上的电压损失变为原来的c输电线上的电功率损失变为原来的d若输电线上的电功率损失不变，输电线路长度可变为原来的n2倍7发电厂输送电压为u1发电厂到学校的输电导线总电阻为r，通过导线的电流为i，学校得到的电压为u2，则输电线上损耗的功率表示错误的是（）abci2rdi（u1u2）8一个矩形线圈在匀强磁场中转动，产生的感应电动势e=220sin100t v，则（）a交流电的频率是100 hzbt=0时，线圈位于中性面c交流电的周期是0.02sdt=0.05 s时，e有最大值9一矩形线圈，绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动线圈中的感生电动势e随时间t的变化如图所示下面说法中正确的是（）at1时刻通过线圈的磁通量为零bt2时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大ct3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大d每当e变换方向时，通过线圈的磁通量绝对值都为最大10将阻值为5的电阻接到内阻不计的交流电源上，电源电动势随时间变化的规律如图所示，下列说法正确的是（）a电路中交变电流的频率为0.25hzb通过电阻的电流为ac电阻消耗的电功率为2.5wd用交流电压表测得电阻两端的电压是5v11如图所示的电路中，a、b两端连接的交流电源既含高频交流，又含低频交流，l是一个25mh的高频扼流圈，c是一个100pf的电容器，r是负载电阻，下列说法错误的是（）al的作用是“通低频，阻高频”bc的作用是“通交流，隔直流”cc的作用是“通高频，阻低频”d通过r的电流中，低频电流所占的百分比远远大于高频交流所占的百分比12如图所示的电路中，a、b、c三灯亮度相同，电源为220v，50hz的交流电源，以下叙述中正确的是（）a改接220v、100hz的交流电源时，a灯变亮，b灯变暗，c灯不变b改接220v，100hz的交流电源时，a灯变暗，b灯变亮，c灯变亮c改接220v的直流电源时，a灯熄灭，b灯变亮，c灯亮度不变d改接220v的直流电源时，a灯熄灭，b灯变亮，c灯变暗13穿过一个单匝线圈的磁通量始终保持每秒钟减少2wb，则（）a线圈中感应电动势每秒增加2vb线圈中感应电动势每秒减少2vc线圈中无感应电动势d线圈中感应电动势保持不变14在变电所里，经常要用交流电表去监测电网上的强电流，使用的仪器是电流互感器，下列图中能正确反映其工作原理的是（）abcd15某一实验装置如图所示，在铁芯上绕着两个线圈p和q，如果线圈p中的电流i随时间t的变化关系有如下图所示的四种情况，则在线圈q中不能观察到的感应电流的是（）abcd二、填空题（本题共2小题，每空3分，共计18分）.16有一交变电流如图所示，则由此图象可知该交流电的周期是，峰值是17闭合线圈在匀强磁场中匀速转动，转速为240r/min，若线圈平面转至与磁场方向平行时的电动势2v，则从中性面开始计时，所产生的交流电动势的表达式为e= v，电动势的峰值为 v，从中性面起经s，交流电动势的大小为 v三、计算题（18题10分，19题12分，共计22分解答应写出必要的文字说明方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.）18如图所示，理想变压器b的原线圈跟副线圈的匝数比n1：n2=2：1，交流电源电压u1=220v，f是熔断电流为i0=1.0a的保险丝，负载为一可变电阻（1）当电阻r=100时，保险丝能否被熔断？（2）要使保险丝不被熔断，电阻r的阻值应不小于多少？变压器输出的电功率不能超过多少？19如图所示的100匝矩形线框绕oo轴匀速转动，转速为120r/minab=cd=0.2m，ad=bc=0.1m，磁感应强度b=1t，试求：（1）线圈中产生的感应电动势的最大值是多少？（2）感应电动势的瞬时表达式（从图示位置计时）；（3）线圈与外电路组成闭合电路时，总电阻为100，求电流的瞬时表达式及t=s时的电流2015-2016学年江苏省盐城市东台市创新学校高二（上）月考物理试卷（12月份）参考答案与试题解析一、单项选择题（本题共15小题，每小题4分，共60分在每小题给出的四个选项中，每小题只有一个选项正确）1正弦交变电动势的最大值出现在（）a线圈经过中性面时b穿过线圈的磁通量为零时c穿过线圈的磁通量变化最快时d线圈边框的速度与磁感线垂直时【考点】正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率【专题】定性思想；推理法；交流电专题【分析】矩形线圈绕垂直于匀强磁场的对称轴作匀速转动时，经过中性面时，磁通量最大，磁通量的变化率为零，感应电动势为零【解答】解：a、b、d、当线圈与磁感线垂直时，经过中性面，此时穿过线圈的磁通量最大，由于没有任何一边切割磁感线，线圈中没有感应电动势产生，即电动势为最小；穿过线圈的磁通量为零时，磁通量变化最快，电动势最大故ad错误，b正确c、根据法拉第电磁感应定律：e=，穿过线圈的磁通量变化最快时，电动势最大，故c正确故选：bc【点评】解决本题的关键知道线圈处于中性面以及与中性面平行的面时磁通量、磁通量变化率、感应电动势大小等特点，难度不大2理想变压器的原线圈的匝数为110匝，副线圈匝数为660匝，若原线圈接在6v的电池上，则副线圈两端电压为（）a36vb6vc1vd0v【考点】变压器的构造和原理【专题】交流电专题【分析】根据变压器的匝数之比等于电压之比，只适用于交流电，而直流电，变压器不能工作，即可求出【解答】解：根据题意可知，原线圈接直流电，变压器不能工作，所以负线圈的输出电压为0v故d正确，abc错误；故选：d【点评】本题考查了变压器的工作原理，适用于交流电，直流电不能使用，属于容易题3下列关于交流的几种说法中，正确的是（）a交流电器设备上所标的电压、电流值是峰值b交流电流表和交流电压表的值是瞬时值c跟交流有相同热效应的直流的值是交流的有效值d跟直流有相同热效应的交流的值是交流的有效值【考点】正弦式电流的图象和三角函数表达式【专题】定性思想；归纳法；交流电专题【分析】本题考查了有关交流电的基础知识，正确理解交流电瞬时值、最大值、平均值、有效值的含义【解答】解：a、交流电器设备上所标的电压和电流值是交流电的有效值，故a错误；b、用电表测量的电流、电压均为交流电的有效值，故b错误；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，故c正确；d、有效值是在热效应基础上建立的，即跟交变电流有相同的热效应的直流电的数值是交流电的有效值，故d正确故选：cd【点评】正确理解交流电的“四值”含义，尤其是“有效值”的理解与应用，同时注意加强这方面的练习4在远距离输电过程中，为减少输电线路上的电能损失，可采用的最佳方法是（）a使输电线粗一些b减短输电线长度c减少通电时间d采用高压输电【考点】远距离输电【专题】交流电专题【分析】根据p损=i2r和p=ui可知损失的功率越小所以可以通过提高输电电压，减小输电电流来减少输电线上的电能损失【解答】解：远距离输电时，输电功率一定，根据p=ui，知输电电压越高，输电电流越小；根据电阻定律：r=，使输电线粗一些，短一些，电阻会减小；根据p损=i2r，截面积增加10倍，电阻减小到倍，电损降为10%；根据p损=i2r，电压提高到10倍，电损降为1%；输电线长度有距离决定，无法大幅度降低；故降低电损的最有效的方法是高压输电；故abc错误，d正确；故选：d【点评】解决本题的关键知道，输电功率一定，输电电压越高，输电电流越小，损失的功率越小5一个正常工作的理想变压器的原副线圈中，下列的哪个物理量不一定相等（）a交流的频率b电流的有效值c电功率d磁通量变化率【考点】变压器的构造和原理【专题】交流电专题【分析】变压器的电流与匝数成反比，输入功率等于输出功率，磁通量的变化率相同，频率不变【解答】解：交流电的电流与匝数成反比，变压器的变压原理即为在同一个铁芯中磁通量的变化率相同，输入功率等于输出功率，变压器只改变电压和电流不改变电流的频率、电功率及磁通量的变化率故不一定相等的只有b故选：b【点评】本题考查了变压器的变压特点，知道电压、电流与匝数的关系，输入功率等于输出功率等6远距离输送一定功率的交变电流，若输电电压提高到原来的n倍，则下列说法中正确的是（）a输电线上的电流变为原来的n倍b输电线上的电压损失变为原来的c输电线上的电功率损失变为原来的d若输电线上的电功率损失不变，输电线路长度可变为原来的n2倍【考点】远距离输电【专题】万有引力定律的应用专题【分析】根据p=ui得出输送电流的变化，结合u=ir、判断电压损失和功率损失的变化【解答】解：a、根据p=ui知，输电电压提高到原来的n倍，则输送电流变为原来的故a错误b、根据电压损失u=ir知，输送电流变为原来的，则损失的电压变为原来的故b错误c、根据知，输送电流变为原来的，则损失的功率变为原来的故c错误d、因为输送电流变为原来的，根据知，要使功率损失不变，电阻变为原来的n2倍，根据r=知，输电线路长度可变为原来的n2倍故d正确故选：d【点评】解决本题的关键知道输送功率与输送电压、电流的关系，知道电压损失u=ir，功率损失7发电厂输送电压为u1发电厂到学校的输电导线总电阻为r，通过导线的电流为i，学校得到的电压为u2，则输电线上损耗的功率表示错误的是（）abci2rdi（u1u2）【考点】远距离输电【专题】交流电专题【分析】根据题意求出导线损失的电压，应用电功率公式求出导线损失的电功率【解答】解：导线上损失的电压：u损=u1u2，输电电流为：i，导线电阻为：r，导线损失的功率：p=，p=u损i=（u1u2）i，p=i2r，u1是输电电压，r是导线电阻，p=不是导线上损失的功率，故a错误，bcd正确；本题选错误的，故选：a【点评】本题考查了求导线损失的电功率，分析清楚输电过程、知道各量的含义、应用电功率公式即可正确解题8一个矩形线圈在匀强磁场中转动，产生的感应电动势e=220sin100t v，则（）a交流电的频率是100 hzbt=0时，线圈位于中性面c交流电的周期是0.02sdt=0.05 s时，e有最大值【考点】交流发电机及其产生正弦式电流的原理；正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率【专题】交流电专题【分析】由感应电动势的表达式可知交流电的最大值及角速度；则可求得交流电的频率及周期【解答】解：a、由公式可知，交流电的角速度=100=2f；则可求得交流电的频率f=50hz；故a错误；b、t=0时，线圈中电动势为零，则此时线圈处于中性面上；故b正确；c、交流电的频率为50hz，则周期t=0.02s；故c正确；d、当t=0.05s时，e=220sin5=0，故d错误；故选：bc【点评】本题考查对交变电流的公式的理解，要注意掌握由公式确定最大值及角速度的方法9一矩形线圈，绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动线圈中的感生电动势e随时间t的变化如图所示下面说法中正确的是（）at1时刻通过线圈的磁通量为零bt2时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大ct3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大d每当e变换方向时，通过线圈的磁通量绝对值都为最大【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】当矩形线圈绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴匀速转动时，线圈中产生正弦式交变电流；当线圈通过中性面时，磁通量最大，感应电动势为零，电动势方向发生改变；而当线圈与磁场平行时，磁通量为零，感应电动势最大，磁通量的变化率最大【解答】解：a、t1时刻感应电动势为零，线圈通过中性面时，磁通量最大，故a错误；b、由图t2时刻，感应电动势为最大值，通过线圈的磁通量为零，线圈平面与磁场平行，磁通量变化率的绝对值最大，故b正确；c、t3时刻感应电动势为零，通过线圈的磁通量变化率为零，故c错误；d、每次经过中性面时，e变换方向，故磁通量绝对值都为最大，故d正确；故选：bd【点评】本题考查交变电流产生过程中，感应电动势与磁通量、磁通量变化率的关系，关键抓住两个特殊位置：线圈与磁场垂直位置，及线圈与磁场平行位置10将阻值为5的电阻接到内阻不计的交流电源上，电源电动势随时间变化的规律如图所示，下列说法正确的是（）a电路中交变电流的频率为0.25hzb通过电阻的电流为ac电阻消耗的电功率为2.5wd用交流电压表测得电阻两端的电压是5v【考点】正弦式电流的图象和三角函数表达式；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】通过电源电动势随时间变化的规律图象可以求出该交流电的周期、频率以及有效值等，注意计算功率、流过电阻的电流、以及电压表的示数均为有效值【解答】解：a、由图可知：f=2.5hz，故a错误；d、该电源电动势的有效值为u=v，电压表的示数为有效值，故d错误；b、电路中的电流：i=a，故b错误；c、电阻消耗功率为，p=ui=2.5w，故c正确故选：c【点评】注意交流电有效值的求法，以及有效值的应用求电功率、电表示数等均指有效值11如图所示的电路中，a、b两端连接的交流电源既含高频交流，又含低频交流，l是一个25mh的高频扼流圈，c是一个100pf的电容器，r是负载电阻，下列说法错误的是（）al的作用是“通低频，阻高频”bc的作用是“通交流，隔直流”cc的作用是“通高频，阻低频”d通过r的电流中，低频电流所占的百分比远远大于高频交流所占的百分比【考点】电容器和电感器对交变电流的导通和阻碍作用【分析】电容器的特点是通高频阻低频，电感线圈的作用是通低频阻高频【解答】解：a、l的作用是“通低频，阻高频”，故a正确；b、c的作用是“通交流，隔直流”，故b正确；c、c的作用是“通高频，阻低频”，故c正确；d、经过l的阻高频，通过r的电流中低频电流占得比例大，不是远远大于，故d错误；本题选择错误的，故选：d【点评】本题 考查了电容器和电感器对交变电流的导通和阻碍作用12如图所示的电路中，a、b、c三灯亮度相同，电源为220v，50hz的交流电源，以下叙述中正确的是（）a改接220v、100hz的交流电源时，a灯变亮，b灯变暗，c灯不变b改接220v，100hz的交流电源时，a灯变暗，b灯变亮，c灯变亮c改接220v的直流电源时，a灯熄灭，b灯变亮，c灯亮度不变d改接220v的直流电源时，a灯熄灭，b灯变亮，c灯变暗【考点】电容器和电感器对交变电流的导通和阻碍作用【分析】三个支路电压相同，当交流电频率变化时，会影响电感的感抗和电容的容抗，从而影响流过各个支路的电流【解答】解：ab、三个支路电压相同，当交流电频率变大时，电感的感抗增大，电容的容抗减小，电阻所在支路对电流的阻碍作用不变，所以流过a灯泡所在支路的电流变大，流过灯泡b所在支路的电流变小，流过灯泡c所在支路的电流不变故灯泡a变亮，灯泡b变暗，灯泡c亮度不变；故a正确，b错误cd、改接220 v的直流电源时，电容器隔直流，电感线圈通低频，所以a灯熄灭，b灯变亮，c灯亮度不变，故c正确，d错误；故选：ac【点评】解决本题的关键知道电感和电容对交流电的阻碍作用的大小与什么因素有关记住感抗和容抗的两个公式可以帮助定性分析13穿过一个单匝线圈的磁通量始终保持每秒钟减少2wb，则（）a线圈中感应电动势每秒增加2vb线圈中感应电动势每秒减少2vc线圈中无感应电动势d线圈中感应电动势保持不变【考点】法拉第电磁感应定律【专题】电磁感应与电路结合【分析】线圈中磁通量均匀减小，由法拉第电磁感应定律可以求出感应电动势【解答】解：由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势为：e=n=1=2v，感应电动势是一个定值，不随时间变化，故a、b、c错误，d正确故选：d【点评】解决本题的关键是掌握法拉第电磁感应定律e=n，要知道磁通量均匀变化时，感应电动势是一个定值14在变电所里，经常要用交流电表去监测电网上的强电流，使用的仪器是电流互感器，下列图中能正确反映其工作原理的是（）abcd【考点】变压器的构造和原理【专题】交流电专题【分析】原理是依据电磁感应原理的电流互感器是由闭合的铁心和绕组组成它的一次绕组匝数很少，串在需要测量的电流的线路中，因此它经常有线路的全部电流流过，二次绕组匝数比较多，串接在测量仪表和保护回路中，电流互感器在工作时，它的2次回路始终是闭合的，因此测量仪表和保护回路串联线圈的阻抗很小，电流互感器的工作状态接近短路【解答】解：由理想变压器的原副线圈的电流之比可知，电流与匝数成反比则电流互感器应串连接入匝数较少的线圈上故c正确；故选：c【点评】电流互感器的接线应遵守串联原则；按被测电流大小，选择合适的变化，否则误差将增大15某一实验装置如图所示，在铁芯上绕着两个线圈p和q，如果线圈p中的电流i随时间t的变化关系有如下图所示的四种情况，则在线圈q中不能观察到的感应电流的是（）abcd【考点】楞次定律；感应电流的产生条件【分析】根据感应电流的产生条件分析答题，穿过闭合回路的磁通量发生变化，电流产生感应电流【解答】解：a、由图示可知，p中电流不变，电流产生的磁场不变，穿过q的磁通量不变，不产生感应电流，bcd、由图示可知，通过p的电流发生变化，电流产生的磁感应强度发生变化，穿过q的磁通量发生变化，产生感应电流，本题选不能观察到的感应电流的，故选：a【点评】本题考查了判断是否产生感应电流，知道感应电流产生条件、分析清楚图象即可正确解题二、填空题（本题共2小题，每空3分，共计18分）.16有一交变电流如图所示，则由此图象可知该交流电的周期是0.8s，峰值是4a【考点】正弦式电流的图象和三角函数表达式【专题】定性思想；图析法；交流电专题【分析】从图中可以直接读出交流电源的周期及最大值【解答】解：由此图象可知它的周期是0.8s；由图可知它的峰值是4a故答案为：0.8s；4a【点评】本题考查交流电的图象，解答的关键是能够通过图象找出最大值与周期；基础题17闭合线圈在匀强磁场中匀速转动，转速为240r/min，若线圈平面转至与磁场方向平行时的电动势2v，则从中性面开始计时，所产生的交流电动势的表达式为e=2sin（8t） v，电动势的峰值为2 v，从中性面起经s，交流电动势的大小为1 v【考点】正弦式电流的图象和三角函数表达式【专题】定性思想；推理法；交流电专题【分析】从中性面开始其表达式为正弦值，根据e=emsint可求得瞬时值；根据em=nbs求解最大值；根据表达式代入时间可求瞬时电动势大小【解答】解：由题可知，电动势的最大值为：em=2 v，又=2n=2rad/s=8 rad/s 从中性面开始计时，所以瞬时值表达式为：e=emsint=2sin 8t （v）当线圈平面与磁场平行时，感应电动势最大，电动势的峰值为：em=2 v当t= s时，有：e=2sin8v=1 v 故答案为：2sin（8t）；2；1【点评】本题考查了有关交流电描述的基础知识，要能根据题意写出瞬时值的表达式，难度不大，属于基础题三、计算题（18题10分，19题12分，共计22分解答应写出必要的文字说明方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.）18如图所示，理想变压器b的原线圈跟副线圈的匝数比n1：n2=2：1，交流电源电压u1=220v，f是熔断电流为i0=1.0a的保险丝，负载为一可变电阻（1）当电阻r=100时，保险丝能否被熔断？（2）要使保险丝不被熔断，电阻r的阻值应不小于多少？变压器输出的电功率不能超过多少？【考点】变压器的构造和原理；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】根据电压之比等于线圈匝数比求出副线圈电压，当可变电阻r的阻值变大时，电流变小，副线圈功率变小，则原线圈功率也变小，根据原线圈电路中电流的最大值求出副线圈电流最大值，进而求出可变