2012高考物理考前基础知识查漏补缺精选精练（73）

1 20122012 物理考前基础知识查漏补缺精选精练物理考前基础知识查漏补缺精选精练 一 选择题 本题共 12 小题 共 48 分 在每小题给出的四个选项中 有的只有一个选 项正确 有的有多个选项正确 全部选对的得 4 分 选对但不全的得 2 分 有选错的得 0 分 1 现代生活中人类与电磁波结下了不解之缘 你认为下列陈述中哪些符合事实 A 电磁波是电磁场由产生的区域向远处传播形成的 B 在真空中电磁波的传播速度小于真空中的光速 C 空间有变化的电场 或磁场 存在 一定能形成电磁波 D 把手机放在抽成真空的玻璃盒中 手机接收不到电磁波的信号 所以拨打该手机号 码 手机不会响铃 或振动 解析 根据麦克斯韦电磁场理论 周期性变化的电场产生周期性变化的磁场 周 期性变化的磁场产生周期性变化的电场 周而复始 由近处向远处传播就形成了电磁波 选项 A 正确 在真空中电磁波的传播速度等于真空中的光速 实际上 光就是某些频率的 电磁波 选项 B 错误 如果电场 或磁场 是均匀变化的 那么由变化的电场 或磁场 引起 的磁场 或电场 是稳定的 不能形成电磁波 选项 C 错误 电磁波可以在真空中传播 玻 璃并不能屏蔽电磁波 选项 D 错误 综上所述 本题正确答案为 A 答案 A 2 2011 北京清华大学附中模拟 如图所示为理想变压器原线圈所接交流电压的波 形 原 副线圈匝数比n1 n2 10 1 串联在原线圈中电路中的电流表示数为 1A 下列 说法中不正确的是 A 变压器的输出功率为 200W 2 B 变压器的输出功率为 200W C 变压器输出端的交流电的频率为 50Hz D 穿过变压器铁芯的磁通量变化率的最大值为Wb s 20 2 n2 解析 由图象知 电压的最大值Um 200V 有效值U 200V 周期T 0 02s 2 频率f 50Hz 输出功率P UI 200W 由变压器变压比公式 得U2 20V U2的最 U1 U2 n1 n2 大值U2m 20V 而U2m n2 所以的最大值应为 Wb s 只有 A 说法不正确 2 t t 20 2 n2 故选 A 答案 A 3 2011 天津南开原中学 如图所示 理想变压器原 副线圈的匝数比 10 1 b是 原线圈的中心接头 电压表和电流表均为理想电表 从某时刻开始在线圈c d两端加上交 变电压 其瞬时值表达式为u 220sin100 tV 下列说法正确的是 2 A 当单刀双掷开关与a连接时 电压表的示数为 22V 2 B 当单刀双掷开关与a连接时 电压表的示数为 220V C 单刀双掷开关由a扳向b时 电压表和电流表的示数均变大 D 单刀双掷开关与a连接 滑动变阻器触头P向上移动的过程中 电压表和电流表的 示数均变小 2 解析 cd两端电压有效值U1 220V 当开关与a连接时n1 n2 10 1 由 U1 U2 知 U2 22V 即示数为 22V A B 错 因为示数是有效值而不是最大值 双掷开关由a n1 n2 扳向b 原线圈匝数n1变小 所以U2变大 I U R 所以I变大 C 正确 当开关与a连 接时 副线圈电压U2不变 示数不变 示数随R增大而减小 D 错 答案 C 4 多数同学家里都有调光台灯 调速电风扇 过去是用变压器来实现上述调节的 缺 点是成本高 体积大 效率低 且不能任意调节灯的亮度或风扇的转速 现在的调光台灯 调速电风扇是用可控硅电子元件来实现调节的 如图所示为一个经过双向可控硅电子元件 调节后加在电灯上的电压 即在正弦交流电的每一个 周期中 前面的 被截去 从而改变 1 2 1 4 了电灯上的电压 则现在的电灯上的电压为 A Um B C D Um 2 Um 2 Um 4 解析 由有效值的定义知T 得U U2 R f Um r 2 2 R T 2 Um 2 答案 C 5 2011 年 1 月 10 日开始的低温雨雪冰冻造成我国部分地区严重灾害 其中高压输电 线因结冰而损毁严重 此次灾害牵动亿万人的心 为消除高压输电线上的冰凌 有人设计 了这样的熔冰思路 利用电流的热效应除冰 若在正常供电时 高压线上送电电压为U 电流为I 热耗功率为 P 除冰时 输电线上的热耗功率需变为 9 P 则除冰时 认为输 电功率和输电线电阻不变 A 输电电流为 3I B 输电电流为 9I C 输电电压为 3U D 输电电压为U 1 3 解析 由 P I2R线 9 P I R线 2x 联立解出Ix 3I 故选项 A 对 由 P 2R线 9 P 2R线 P送 U P送 Ux 联立解出Ux U 故选项 D 对 1 3 答案 AD 6 2011 福州模拟 下列关于电磁波的说法中正确的是 A 麦克斯韦电磁场理论预言了电磁波的存在 B 电磁波可以由均匀变化的磁场产生 C 雷达可以利用自身发射的电磁波的反射波来对目标进行定位 D 随身携带的移动电话 手机 内 只有无线电接收装置 没有无线电发射装置 解析 选项 A 符合物理史实 电磁波由周期性变化的磁场产生 B 错误 雷达用 电磁波的反射确定目标位置 C 正确 手机内应有发射电磁波的装置 D 错误 答案 AC 7 面积为S的两个完全相同的单匝金属线圈分别放置在如图甲 乙所示的磁场中 甲 图中有磁感应强度为B0的匀强磁场 线圈在磁场中以周期T绕OO 轴做匀速转动 乙图中 的磁场的变化规律为B B0cost 从图示时刻 t 0 时刻 起计时 则 2 T 3 A 两线圈中的磁通量变化规律均为 B0Scost 2 T B 两线圈中感应电动势达到最大值的时刻不同 C 两线圈中产生的交变电流的有效值不同 D 从此刻起 T 4 时间内流过线圈截面的电荷量相同 解析 由于线圈在磁场中以周期T绕OO 轴做匀速转动 所以其角度为 在 2 T 面积相同的情况下两者的磁通量变化规律均为 B0Scost 那么二者实际产生的交变 2 T 电流是相同的 因此感应电动势达到最大值的时刻 交变电流的有效值 T 4 时间内流过 线圈截面的电荷量都是相同的 答案 AD 8 某小型水电站的电能输送示意图如下 发电机的输出电压为 200V 输电线总电阻 为r 升压变压器原副线圈匝数分别为n1 n2 降压变压器原副线圈匝数分别为n3 n4 变 压器均为理想变压器 要使额定电压为 220V 的用电器正常工作 则 A n2 n1 n3 n4 B n2 n1 n3 n4 C 升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压 D 升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率 9 一台发电机最大输出功率为 4000kW 电压为 4000V 经变压器T1升压后向远方输 电 输电线路总电阻R 1k 到目的地经变压器T2降压 负载为多个正常发光的灯泡 220V 60W 若在输电线路上消耗的功率为发电机输出功率的 10 变压器T1和T2的 损耗可忽略 发电机处于满负荷工作状态 则 A T1原 副线圈电流分别为 103A 和 20A B T2原 副线圈电压分别为 1 8 105V 和 220V C T1和T2的变压比分别为 1 50 和 40 1 D 有 6 104盏灯泡 220V 60W 正常发光 解析 本题考查远距离输电 意在考查考生对远距离输电过程中的升压和降压及 4 线路上的电压和功率损失情况的计算能力 因为输电线路上损失的功率是发电机输出功率 的 10 由 P I R可得 输电电流I2 A 20A 由于I1 2 2 P R 4000 103 0 1 1 103 A 103A 所以 A 正确 又由 P U1 4000 103 4000 U2 50U1 50 4000V 200000V 又由 U I2R 20000V 则 U1 U2 n1 n2 I2 I1 20 103 1 50 U3 U2 U 1 8 105V 负载灯泡的额定电压为 220V 所以U4 220V 所以 B 正确 由 故 C 错误 T2的输出功率P输出 P P 0 9P 3 6 106W 所以正常发 n3 n4 U3 U4 9000 11 光的负载灯泡数量为N 6 104个 D 正确 P输出 P额 答案 ABD 10 用U1 U和U2 kU两种电压送电能 若输送功率 输电线上损耗功率 输电线的 长度和材料都相同 则两种情况下输电线的截面直径之比d1 d2为 A k B C k2 D 1 k 1 k2 解析 设输送电压为U 输电线电阻为R 则P耗 P U 2R 因P耗相同 所以由上式可得U d必为定值 P2 U 2 L S P2 U 2 L 1 4 d2 d1 d2 U2 U1 k 选项 A 正确 答案 A 11 一个闭合的矩形线圈放在匀强磁场中匀速转动 角速度为 时 线圈中产生的的 交变电动势的最大值为E0 周期为T0 外力提供的功率为P0 若使线圈转动的角速度为 2 线圈中产生的交变电动势的最大值为E 周期为T 外力提供的功率为P 则E T和 P的大小为 A E 2E0 T T0 P 2P0 1 2 B E E0 T T0 P 2P0 1 2 C E 2E0 T T0 P 2P0 D E 2E0 T T0 P 4P0 1 2 解析 设线圈为n匝 面积为S 所在区域磁感应强度度B 当角速度为 时产 生的最大感应电动势E0 NBS 周期T0 外力提供的功率P0 2 E2 有 R NBS 2 r 2 2R 当角速度为 2 时产生的最大感应电动势E 2NBS 2E0 周期T N2B2S2 2 2R 2 2 T0 外力提供的功率P 4P0 故选项 D 对 1 2 NBS2 2 r 2 2R 4N2B2S2 2 2R 答案 D 12 如图所示为一台理想变压器 原 副线圈的匝数分别为n1 400 匝 n2 800 匝 如果导线的电阻忽略不计 那么可以确定 A 这是一台升压变压器 B 副线圈两端电压是原线圈两端电压的一半 C 通过副线圈的电流是通过原线圈电流的一半 D 变压器输出电功率是输入电功率的一半 5 解析 由公式 n1 n2 故为升压变压器 则 C 也正确 U1 U2 n1 n2 I1 I2 n2 n1 2 1 答案 AC 二 实验题 本题共 2 小题 共 18 分 13 如图为示波器面板 一位同学在做 练习使用示波器 的实验时 进行了如下的 操作 1 打开电源后 首先在屏上调出了一个最圆最小的亮斑 但亮斑位于屏上的左上 角 若想将这个亮斑调到屏幕的正中央 他应该调节 和 旋钮 填旋钮对应 的数字 2 为观察示波器的水平扫描作用 他调节相应的旋钮 看到屏上的亮斑从左向右移动 到达右端后又很快回到左端 之后 他顺时针旋转扫描微调旋钮以增大扫描频率 此时屏 上观察到的现象是 3 为观察按正弦规律变化的电压的图线 他把扫描范围旋钮置于左边第一挡 10Hz 100Hz 要由机内提供竖直方向的按正弦规律变化的电压 他应将 旋钮 填旋钮对应的数字 置于 挡 解析 1 将左上角的亮斑调到屏幕正中央 调节竖直位移 和水平位移 旋 钮 即可 2 增大扫描频率后 亮斑移动逐渐变快 最后亮斑成为一条亮线 3 要观察到清晰的正弦曲线 应将扫描范围置于左边第一挡后 要将衰减旋钮置于 挡 即调节 置于 挡 答案 1 2 一条亮线 3 14 在 练习使用示波器 的实验中 1 为观察亮斑在竖直向上的偏移 应该将扫描范围旋钮置于 外 X 挡 使亮斑位于 屏的 然后 应把 DC AC 开关置于 位置 以备给示波器输入一个直 流电压 2 为给示波器输入一个 Y 方向的直流电压 要求电压从零开始逐渐增加 请将下图所 示器材与示波器连成正确的电路 3 调节变阻器改变输入电压 可以看到亮斑向上的偏移随之改变 电压越高 向上的 偏移越 调换电池正 负极 改变输入电压 可以看到亮斑向 偏移 解析 本题考查示波器原理及示波器的使用方法 1 扫描范围旋钮置于 外 X 时 机内不提供 X 方向的扫描电压 故亮斑仅出现在屏 6 的中心 然后 应把 DC AC 开关置于直流 DC 位置 以备给示波器输入一个直流电 压 2 因输入电压要从零开始逐渐增加 所以示波器应接在分压电路上 所以实验时仪器 连接应如下图所示 3 若再加大 Y 向电压 则亮斑会加大其在竖直方向的位移 即电压越高 向上的偏移 越大 调换电池正 负极后 亮斑向下偏移 答案 1 中心 DC 2 见解析图 3 大 下 三 计算题 本题共包括 4 小题 共 54 分 解答时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 15 将电阻R1和R2如图 甲 所示接在变压器上 变压器原线圈接在电压恒为U的交流 电源上 R1和R2上的电功率之比为 2 1 若其他条件不变 只将R1和R2改成如图 乙 接 法 R1和R2上的功率之比为 1 8 若 甲 图中原线圈的电流I1 乙 图中原线圈电流为 I2 求 1 两组副线圈的匝数之比 2 I1和I2之比 解析 1 甲 图中R1和R2串联 电流相同 功率与电阻成正比 所以有 R1 2R2 设 乙 图三组线圈的匝数分别是n1 n2 n3 两组副线圈上的电压分别是U2和U3 易 得U2 U n2 n1 U3 U n3 n1 由 乙 图中R1和R2上的功率之比为 1 8 即 U R1 U R2 1 8 2 22 3 联立 式解得 n2 n3 1 2 2 设 甲 图中输出功率为P1 则 P1 U 2 R1 R2 n2 n3 n1 设 乙 图中输出功率为P2 则 P2 U 2 R1 U 2 R2 来源 n2 n1 n3 n1 以R1 2R2 n3 2n2代入 可得 由于输入功率等于输出功率 所以 甲 乙 两 P1 P2 2 3 7 图中输入功率之比也为 根据P IU 电压恒定 所以两图中电流之比I1 I2 2 3 2 3 答案 1 1 2 2 2 3 16 如图所示 圆形线圈共 100 匝 半径为r 0 1m 在匀强磁场 中绕过直径的轴OO 匀速转动 磁感应强度B 0 1T 角速度为 rad s 电阻为R 10 求 300 1 线圈由图示位置转过 90 时 线圈中的感应电流为多大 2 写出线圈中电流的表达式 磁场方向如图所示 图示位置为t 0 时刻 解析 1 当从图示位置转过 90 时 线圈中有最大感应电动势 Em NBS 30V 则Im 3A Em R 2 由题意知 i Imsin t 而Im 3A rad s 300 所以 i 3sintA 300 答案 1 3A 2 i 3sintA 300 17 某村在距村庄较远的地方修建了一座小型水电站 发电机输出功率为 9kW 输出 电压为 500V 输电线的总电阻为 10 允许线路损耗的功率为输出功率的 4 求 1 村民和村办小企业需要 220V 电压时 所用升压变压器和降压变压器的原 副线圈 的匝数比各为多少 不计变压器的损耗 2 若不用变压器而由发电机直接输送 村民和村办小企业得到的电压和功率是多少 解析 建立如图甲所示的远距离输电模型 要求变压器原 副线圈的匝数比 先 要知道原 副线圈两端的电压之比 本题可以从线路上损耗的功率为突破口 先求出输电线上的电流I线 再根据输出功 率求出U2 然后再求出U3 1 由线路损耗的功率P线 IR线可得 2 线 I线 A 6A P线 R线 9000 4 10 又因为P输出 U2I线 所以 U2 V 1500V P输出 I线 9000 6 U3 U2 I线R线 1500 6 10 V 1440V 根据理想变压器规律 n1 n2 U1 U2 500V 1500V 1 3 n3 n4 U3 U4 1440V 220V 72 11 所以升压变压器和降压变压器原 副线圈的匝数比分别是 1 3 和 72 11 2 若不用变压器而由发电机直接输送 模型如图乙所示 8 由P输出 UI线 可得 I线 A 18A P输出 U 9000 500 所以线路损耗的功率 P线 IR线 182 10W 3240W 2 线 用户得到的电压U用户 U I线R线 500 18 10 V 320V 用户得到