1、2014-2015学年湖南省长沙市高二(下)月考物理试卷(A卷)(3月份)一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分其中18小题是单选题;912小题是多选题,全部选对得4分,选对但不全得2分)1(4分)(2015春长沙月考)关于电路中感应电动势的大小,下列说法中正确的是()A磁通量越大,感应电动势就越大B磁通量的改变量越大,感应电动势就越大C磁通量变化越快,感应电动势越大D若某时刻磁通量为零,则该时刻感应电流一定为零2(4分)(2011秋苍山县期末)远距离输送交流电都采用高压输电,我国正研究比330KV高得多的电压进行输电,采用高压输电的优点是()A可以节省输电线的材料B可以减少输电线上
2、的能量损失C可以根据需要调节交流电的频率D可以加快输电的速度3(4分)(2015春呼和浩特校级期中)某线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动,产生交变电流的图象如图所示,由图中信息可以判断()A在A和C时刻线圈处于中性面位置B在B和D时刻穿过线圈的磁通量为零C从AD时刻线圈转过的角度为2D若从OD时刻历时0.02s,则在1s内交变电流的方向改变100次4(4分)(2015春长沙月考)如图所示的电路为演示自感现象的实验电路,若闭合开关S,一段时间后电流达到稳定时通过线圈L的电流为I1,通过小灯泡L2的电流为I2,小灯泡L2处于正常发光状态,则下列说法中正确的是()A开关S断开瞬间,小灯泡L2
3、立即熄灭B开关S断开瞬间,小灯泡L1闪亮一下再熄灭C开关S刚闭合时,L2灯缓慢变亮,L1灯立即变亮D开关S刚闭合时,通过线圈L的电流由零逐渐增大到I15(4分)(2015春长沙月考)将一个闭合金属环用绝缘丝线悬于O点,如图所示虚线左边有垂直于纸面向外的匀强磁场,而右边没有磁场将小球拉到图示位置释放后,()A金属环的摆动不会停下来,一直做等幅摆动B金属环的摆动幅度越来越小,小到某一数值后做等幅摆动C金属环的摆动最终会停下来D金属环最终停止在初始释放位置6(4分)(2015春长沙月考)如图所示为同一地点的两单摆甲、乙的振动图象,下列说法中不正确的是()A甲、乙两单摆的摆长相等B甲摆的振幅比乙摆大C
4、在t=1.5s时甲摆正经过平衡位置向正方向运动D在t=0.5 s时有正向最大速度的是甲摆7(4分)(2015春长沙月考)两个相同的电阻,分别通以如图1所示的正弦交流电和方波电流,两种交变电流的最大值、周期如图2所示,则在一个周期内,正弦交流电在电阻上产生的热量Q1与方波电流在电阻上产生的热量Q2之比等于()A1:1B25:32C25:16D5:48(4分)(2010上海模拟)图中两条平行虚线之间存在匀强磁场,虚线间的距离为l,磁场方向垂直纸面向里abcd是位于纸面内的梯形线圈,ad与bc间的距离也为lt=0时刻,bc边与磁场区域边界重合(如图)现令线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿
5、过磁场区域取沿abcda的感应电流方向为正,则在线圈穿越磁场区域的过程中,感应电流I随时间t变化的图线可能是()ABCD9(4分)(2015春长沙月考)一只“220V,100W”的灯泡接在u=311sin314t(V)的交变电源上,则下列判断正确的是()A灯泡能正常发光B灯泡会烧坏C与灯泡并联的电压表的示数为220VD与灯泡串联的电流表的示数为2.2A10(4分)(2013春微山县校级期末)如图所示,变压器初级线圈接电压一定的交流电,在下列措施中能使电流表示数减小的是()A只将S1从2拨向1B只将S2从4拨向3C只将S3从闭合改为断开D只将变阻器R3的滑动触头上移11(4分)(2010和平区模
6、拟)为监测某化工厂的污水排放量,技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计该装置由绝缘材料制成,长、宽、高分别为a、b、c,左右两端开口在垂直于上下底面方向加磁感应强度大小为B的匀强磁场,在前后两个内侧面分别固定有金属板作为电极污水充满管口从左向右流经该装置时,理想电压表将显示两个电极间的电压U若用Q表示污水流量(单位时间内排出的污水体积),下列说法中正确的是 ()A后表面电极比前表面电极电势高B前表面电极比后表面电极电势高C电压表的示数U与污水中离子浓度成正比D污水流量Q与电压表的示数U成正比,与a、b无关12(4分)(2014春沿河县校级期末)如图所示,相距为d的两条水平虚线L1、L
7、2之间是方向水平向里的匀强磁场,磁感应强度为B,正方形线圈abcd边长为L(Ld),质量为m、电阻为R,将线圈在磁场上方h高处由静止释放,cd边刚进入磁场时速度为v0,cd边刚离开磁场时速度也为v0,则线圈穿过磁场的过程中(从cd边刚进入磁场起一直到ab边离开磁场为止)()A感应电流所做的功为2mgdB感应电流所做的功为mgdC线圈的最小速度可能为D线圈的最小速度一定是二、填空题(每空2分,共12分)13(2分)(2015春长沙月考)将金属热敏电阻、电流表、电源按图连接成电路闭合开关S,当热敏电阻未放入热水中时,电流表示数为I1;将热敏电阻放入温水中,电流表示数为I2,则I1、I2的大小关系为
8、I1I2(填、或=)14(6分)(2015春长沙月考)如图所示,水平弹簧振子在光滑水平杆上以O点为平衡位置在A、B两点之间做简谐运动A、B相距20cm某时刻振子处于B点经过0.5 s,振子首次到达A点则(1)振子的振幅为(2)振动的周期为(3)振子在B点跟在距O点4cm处的P点的加速度大小之比为15(4分)(2015春长沙月考)(1)在用单摆测重力加速度的实验中,若测得的g值偏小,可能是下列原因中的A测量周期时,将n次全振动误记为n+1次全振动B计算摆长时,只考虑悬线长度,而未加小球半径C计算摆长时,将悬线长加小球直径D单摆振动时,振幅偏小(2)测得摆线长为L0,摆球直径为d,测得摆球做n次全
9、振动所需的时间为t,则当地的重力加速度g=三、计算题(本题共4小题,其中16题、17题各8分,18题、19题各12分)16(8分)(2015春长沙月考)如图所示,两个完全相同的边长分别为L1=20cm和L2=50cm的长方形导线框,电阻均为2,两个导线框在对称位置均有一个长度不计的小缺口,两线框在缺口处以阻值不计的导线相连其中左边导线框中分布有垂直纸面向里的匀强磁场中,且磁感应强度以B=1+2t(T)的规律在发生变化求:(1)左边导线框中的感应电动势?(2)a、b两点间的电压?17(8分)(2012春吉安期末)一小型水电站,其交流发电机的输出功率为1000kW,输出电压为1000V,在输电过程
10、中,要求输电线能量损耗不大于4%,已知输电线电阻为16,用户降压变压器的输出电压为240V,求送电线路中,升压变压器与降压变压器的变压比各多大?(升降压变压器均为理想变压器)18(12分)(2015春长沙月考)如图所示,匀强磁场磁感应强度B=1T,匝数为N=100匝的矩形线圈,绕垂直于匀强磁场的转轴OO匀速转动,每匝线圈长为L=25cm,宽为d=20cm线圈以300r/min的转速在匀速转动,从线圈平面经过图示位置时开始计时(1)求出交流感应电动势的最大值Em;(2)写出交流感应电动势e的瞬时值表达式;(3)若线圈本身电阻r=1,外接一阻值R=4的电阻,使线圈与外电路组成闭合电路,则1s内电阻
11、R的发热量是多少19(12分)(2015春长沙月考)如图所示,abcd为质量M=2kg的导轨,放在光滑绝缘的水平面上,另有一根质量m=0.6kg的金属棒PQ平行bc放在水平导轨上,PQ棒左边靠着绝缘固定的竖直立柱e、f,导轨处于匀强磁场中,磁场以OO为界,左侧的磁场方向竖直向上,右侧的磁场方向水平向右,磁感应强度均为B=0.8T导轨的bc段长L=0.5m,其电阻r=0.4,金属棒的电阻R=0.2,其余电阻均可不计,金属棒与导轨间的动摩擦因数=0.2若在导轨上作用一个方向向左、大小为F=2N的水平拉力,设导轨足够长,M取10m/s2,试求:(1)导轨运动的最大加速度;(2)拉力F的最大功率201
12、4-2015学年湖南省长沙市高二(下)月考物理试卷(A卷)(3月份)参考答案与试题解析一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分其中18小题是单选题;912小题是多选题,全部选对得4分,选对但不全得2分)1(4分)(2015春长沙月考)关于电路中感应电动势的大小,下列说法中正确的是()A磁通量越大,感应电动势就越大B磁通量的改变量越大,感应电动势就越大C磁通量变化越快,感应电动势越大D若某时刻磁通量为零,则该时刻感应电流一定为零考点:法拉第电磁感应定律 专题:电磁感应与电路结合分析:由磁生电的现象叫电磁感应现象,由电生磁的现象叫电流的磁效应只有当线圈的磁通量发生变化时,才会有感应电流出现
13、,而感应电流的大小则是由法拉第电磁感应定律来得解答:解:A、穿过电路的磁通量越大,不能得出磁通量的变化率越大,所以感应电动势不一定越大故A错误;B、电路中磁通量的改变量越大,不能得出磁通量的变化率越大,所以感应电动势不一定越大故B错误;C、电路中磁通量变化越快,即磁通量的变化率大,所以感应电动势一定越大,故C正确;D、若电路中某时刻磁通量为零,但磁通量的变化率不一定为零,则该时刻感应电流不一定为零,故D错误;故选:C点评:当电阻一定时,感应电流的大小与感应电动势成正大,而感应电动势却由磁通量的变化率决定,与磁通量大小及磁通量变化大小均无关2(4分)(2011秋苍山县期末)远距离输送交流电都采用
14、高压输电,我国正研究比330KV高得多的电压进行输电,采用高压输电的优点是()A可以节省输电线的材料B可以减少输电线上的能量损失C可以根据需要调节交流电的频率D可以加快输电的速度考点:远距离输电 专题:交流电专题分析:在输电的过程中输送的功率一定,根据P=UI,输送电压越高,输送电流越小,根据P=I2R,知损失的功率小解答:解:A、在输电的过程中输送的功率一定,根据P=UI和P=I2R,有,故高压输电可以降低功率损耗,不节省输电线材料,故A错误,B正确C、交流电的频率等于发电机转动的频率,是不改变的,故C错误;D、电路中电场建立的速度是光速,与是否高压输电无关,故D错误故选:B点评:解决本题的
15、关键知道输电的过程中,输送功率一定,输电电压越高,电流越小,在输电线上损失的功率越少3(4分)(2015春呼和浩特校级期中)某线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动,产生交变电流的图象如图所示,由图中信息可以判断()A在A和C时刻线圈处于中性面位置B在B和D时刻穿过线圈的磁通量为零C从AD时刻线圈转过的角度为2D若从OD时刻历时0.02s,则在1s内交变电流的方向改变100次考点: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
16、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,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;C、由图象可知,到从A到D,线圈转过的角度小于2,故C错误;D、若从OD时刻历时0.02s,则交变电流的频率为50Hz;在一个周期内交流电的方向改变两次;故在1s内交变电流的方向改变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,掌握基础知识、分析清楚图象即可正确解题;明确磁通量的变化与交流电的变化规律的关系4(4分)(2015春长沙月考)如图所示的电路为演示自感现象的
17、实验电路,若闭合开关S,一段时间后电流达到稳定时通过线圈L的电流为I1,通过小灯泡L2的电流为I2,小灯泡L2处于正常发光状态,则下列说法中正确的是()A开关S断开瞬间,小灯泡L2立即熄灭B开关S断开瞬间,小灯泡L1闪亮一下再熄灭C开关S刚闭合时,L2灯缓慢变亮,L1灯立即变亮D开关S刚闭合时,通过线圈L的电流由零逐渐增大到I1考点:自感现象和自感系数 分析:当灯泡处于正常发光状态时,迅速断开开关S时,灯泡中原来的电流突然减小到零,线圈中电流开始减小,磁通量减小产生感应电动势,产生自感现象,根据楞次定律分析线圈中电流的变化解答:解:AB、开关S断开后,L1立即熄灭,线圈与L2构成回路,由于自感
18、的存在,电流将从I1开始减小为0,方向与I2方向相反,故AB均错误;CD、S闭合后,电源的电压立即加到两灯泡两端,故两灯泡将立刻发光,通过线圈L的电流由零逐渐增大到I1 故C错误,D正确;故选:D点评:自感现象是特殊的电磁感应现象,法拉第电磁感应定律和楞次定律同样适用,关键明确线圈中的电流只能缓慢增加、缓慢减小5(4分)(2015春长沙月考)将一个闭合金属环用绝缘丝线悬于O点,如图所示虚线左边有垂直于纸面向外的匀强磁场,而右边没有磁场将小球拉到图示位置释放后,()A金属环的摆动不会停下来,一直做等幅摆动B金属环的摆动幅度越来越小,小到某一数值后做等幅摆动C金属环的摆动最终会停下来D金属环最终停
19、止在初始释放位置考点:楞次定律 分析:首先分析环的运动,据楞次定律的进行判断感应电流的方向;从能量守恒的角度分析即可解答:解:当金属环进入或离开磁场区域时磁通量发生变化,会产生电流,根据楞次定律得出感应电流的方向,从而阻碍线圈运动,即有机械能通过安培力做负功转化为内能;当环没有磁通量的变化时,无感应电流,只有重力做功,环的机械能守恒;据以上可知,环在运动过程中只有摆进或摆出磁场时有机械能转化为热能,所以环最终静止;故ABD错误,C正确故选:C点评:本题考查楞次定律的应用和能量守恒相合注意楞次定律判断感应电流方向的过程,先确认原磁场方向,再判断磁通量的变化,感应电流产生的磁场总是阻碍原磁通量的变
20、化6(4分)(2015春长沙月考)如图所示为同一地点的两单摆甲、乙的振动图象,下列说法中不正确的是()A甲、乙两单摆的摆长相等B甲摆的振幅比乙摆大C在t=1.5s时甲摆正经过平衡位置向正方向运动D在t=0.5 s时有正向最大速度的是甲摆考点:单摆周期公式 专题:单摆问题分析:由图读出两单摆的周期,由单摆的周期公式分析摆长关系;由位移的最大值读出振幅;结合振动模型判断摆球的速度和运动方向解答:解:AB、甲摆的振幅为10cm,乙摆的振幅为7cm,则甲摆的振幅比乙摆大;由图看出,两单摆的周期相同,同一地点g相同,由单摆的周期公式T=2得知,甲、乙两单摆的摆长L相等故AB正确C、t=1.5s时据图象可
21、知,甲摆正经过平衡位置向正方向运动故C正确;D、在t=0.5s时,甲摆经过平衡位置,并向负方向运动,而乙的位移最大,速度为零,故D错误本题是选不正确的是,故选:D点评:本题只要掌握单摆的周期公式、运动的特点等等,就能正确解答由振动图象读出振幅、周期是基本功7(4分)(2015春长沙月考)两个相同的电阻,分别通以如图1所示的正弦交流电和方波电流,两种交变电流的最大值、周期如图2所示,则在一个周期内,正弦交流电在电阻上产生的热量Q1与方波电流在电阻上产生的热量Q2之比等于()A1:1B25:32C25:16D5:4考点:正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率;焦耳定律 专题:交流电专题分析:根据焦
22、耳定律Q=I2Rt求解热量,其中I是有效值,对于正弦式电流有效值I1=Im对于方波,直接根据焦耳定律求解热量解答:解:对于正弦式电流,有效值:I1=Im=A根据焦耳定律得:Q1=I12RT=12.5RT对于方波,根据焦耳定律得:Q2=I22R+I22R=8RT+4.5RT=12.5RT则 Q1:Q2=12.5:12.5=1:1故选:A点评:对于交变电流,求解热量、电功和电功率等与热效应有关的量,都必须用有效值8(4分)(2010上海模拟)图中两条平行虚线之间存在匀强磁场,虚线间的距离为l,磁场方向垂直纸面向里abcd是位于纸面内的梯形线圈,ad与bc间的距离也为lt=0时刻,bc边与磁场区域边
23、界重合(如图)现令线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域取沿abcda的感应电流方向为正,则在线圈穿越磁场区域的过程中,感应电流I随时间t变化的图线可能是()ABCD考点:导体切割磁感线时的感应电动势;闭合电路的欧姆定律 专题:电磁感应与图像结合分析:首先根据右手定则判断边cb刚进入磁场时回路中感应电流方向,再根据进入磁场中有效切割长度的变化,求出感应电流的变化,从而得出正确结果解答:解:A、D开始时bc边进入磁场切割磁感线,根据右手定则可知,电流方向为逆时针,即为负方向,故A错误;当bc边开始出磁场时,回路中磁通量减小,产生的感应电流为顺时针,方向为正方向,故D错误,B、C
24、开始时bc边进入磁场切割磁感线,根据感应电动势大小公式:E=BLV可得,有效切割长度越来越长,感应电动势增大,故感应电流越来越大,且电流方向为负方向;当bc边开始出磁场时,根据感应电动势大小公式:E=BLV可得,切割长度越来越长,感应电动势增大,故感应电流越来越大,且电流方向为正方向故B正确,C错误故选B点评:对于图象问题可以通过排除法判断,本题关键要理解感应电动势公式E=Blv中,L是有效切割长度,并掌握右手定则或楞次定律9(4分)(2015春长沙月考)一只“220V,100W”的灯泡接在u=311sin314t(V)的交变电源上,则下列判断正确的是()A灯泡能正常发光B灯泡会烧坏C与灯泡并
25、联的电压表的示数为220VD与灯泡串联的电流表的示数为2.2A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:由交流电u=311sin314tV可知电压的最大值为311V,根据最大值和有效值的关系求出有效值,从而判断灯泡能否正常发光,电流表和电压表都是有效值解答:解:A、由交流电u=311sin314t(V)可知电压的最大值为311V,则有效值U=220V,所以灯泡能够正常发光,故A正确,B错误;C、与灯泡并联的电压表读数是有效值,即220V,故C正确;D、电路中的电流I=0.45A,所以与灯泡串联的电流表读数为0.45A,故D错误;故选:
26、AC点评:本题主要考查了对交变电压的瞬时表达式的理解,知道电流表和电压表都是有效值,难度不大,属于基础题10(4分)(2013春微山县校级期末)如图所示,变压器初级线圈接电压一定的交流电,在下列措施中能使电流表示数减小的是()A只将S1从2拨向1B只将S2从4拨向3C只将S3从闭合改为断开D只将变阻器R3的滑动触头上移考点:变压器的构造和原理 专题:交流电专题分析:理想变压器原副线圈电压与匝数成正比,电流与匝数成反比;理想变压器输入功率等于输出功率;根据以上两条规律分析讨论即可解答:解:A、只将S1从2拨向1时,原线圈匝数减小,输出电压变大,故输出电流变大,输入电流即电流表的示数也变大,故A错
27、误;B、只将S2从4拨向3时,副线圈匝数减小,输出电压变小,故输出电流变小,输入电流变小,故B正确;C、只将S3从闭合变为断开,少一个支路,电压不变,总电阻变大,输出功率减小,则输入功率也减小,电流表的示数减小,故C正确;D、只将变阻器R3的滑动触头上移,负载总电阻变大,故输出电流变小,故输入电流减小,故D正确故选:BCD点评:本题关键:(1)根据变压比讨论输出电压的变化情况;(2)对三个电阻的混连部分进行动态分析11(4分)(2010和平区模拟)为监测某化工厂的污水排放量,技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计该装置由绝缘材料制成,长、宽、高分别为a、b、c,左右两端开口在垂直于上
28、下底面方向加磁感应强度大小为B的匀强磁场,在前后两个内侧面分别固定有金属板作为电极污水充满管口从左向右流经该装置时,理想电压表将显示两个电极间的电压U若用Q表示污水流量(单位时间内排出的污水体积),下列说法中正确的是 ()A后表面电极比前表面电极电势高B前表面电极比后表面电极电势高C电压表的示数U与污水中离子浓度成正比D污水流量Q与电压表的示数U成正比,与a、b无关考点:霍尔效应及其应用 专题:压轴题分析:污水充满管口从左向右流经排污管,根据左手定则判断出正负电荷所受的洛伦兹力,知道正负电荷向哪一个极板偏转,两极板带上电荷后,在前后两个内侧面之间形成电势差,最终电荷受洛伦兹力和电场力处于平衡解
29、答:解:A、正负电荷从左向右移动,根据左手定则,正电荷所受的洛伦兹力指向后表面,负电荷所受的洛伦兹力指向前表面,所以后表面电极的电势比前表面电极电势高故B错误,A正确 C、最终稳定时,电荷受洛伦兹力和电场力平衡,有qvB=q,U=Bbv,电压表的示数U与v成正比,与浓度无关故C错误 D、污水的流量Q=vS=vbc=与电压表的示数U成正比,与a、b无关故D正确故选:AD点评:解决本题的关键根据左手定则判断运动电荷的洛伦兹力的方向,知道最终稳定时,电荷受洛伦兹力和电场力平衡12(4分)(2014春沿河县校级期末)如图所示,相距为d的两条水平虚线L1、L2之间是方向水平向里的匀强磁场,磁感应强度为B
30、,正方形线圈abcd边长为L(Ld),质量为m、电阻为R,将线圈在磁场上方h高处由静止释放,cd边刚进入磁场时速度为v0,cd边刚离开磁场时速度也为v0,则线圈穿过磁场的过程中(从cd边刚进入磁场起一直到ab边离开磁场为止)()A感应电流所做的功为2mgdB感应电流所做的功为mgdC线圈的最小速度可能为D线圈的最小速度一定是考点:导体切割磁感线时的感应电动势;电磁感应中的能量转化 专题:电磁感应功能问题分析:线圈由静止释放,其cd边刚进入磁场和刚穿出磁场时刻的速度是相同的,动能不变,又因为线圈全部进入磁场不受安培力,要做匀加速运动,线圈进入磁场先要做减速运动解答:解:AB、根据能量守恒,研究从
31、cd边刚进入磁场到cd边刚穿出磁场的过程:动能变化量为0,重力势能转化为线框进入磁场的过程中产生的热量,Q=mgdcd边刚进入磁场时速度为v0,cd边刚离开磁场时速度也为v0,所以从cd边刚穿出磁场到ab边离开磁场的过程,线框产生的热量与从cd边刚进入磁场到ab边刚进入磁场的过程产生的热量相等,所以线圈从cd边进入磁场到ab边离开磁场的过程,产生的热量Q=2mgd,感应电流做的功为2mgd故A正确,B错误C、线框可能先做减速运动,在完全进入磁场前已做匀速运动,刚完全进入磁场时的速度最小,则 mg=BIL=BL,则最小速度 v=故C正确D、因为进磁场时要减速,线圈全部进入磁场后做匀加速运动,则知
32、线圈刚全部进入磁场的瞬间速度最小设线圈的最小速度为vm线圈从开始下落到线圈刚完全进入磁场的过程,根据能量守恒定律得:mg(h+L)=Q+m由上可知,Q=mgd解得线圈的最小速度为:vm=故D正确故选:BCD点评:解决本题的关键根据根据线圈下边缘刚进入磁场和刚穿出磁场时刻的速度都是v0,且全部进入磁场将做加速运动,判断出线圈进磁场后先做变减速运动,也得出全部进磁场时的速度是穿越磁场过程中的最小速度二、填空题(每空2分,共12分)13(2分)(2015春长沙月考)将金属热敏电阻、电流表、电源按图连接成电路闭合开关S,当热敏电阻未放入热水中时,电流表示数为I1;将热敏电阻放入温水中,电流表示数为I2
33、,则I1、I2的大小关系为I1I2(填、或=)考点:闭合电路的欧姆定律 专题:恒定电流专题分析:热敏电阻的阻值随着温度的升高而降低,根据闭合电路欧姆定律即可求解解答:解:将热敏电阻放入温水中,温度升高,电阻减小,根据闭合电路欧姆定律知,I1I2故答案为:点评:本题主要考查了闭合电路欧姆定律的直接应用,关键要知道热敏电阻的阻值随着温度的升高而降低,难度不大14(6分)(2015春长沙月考)如图所示,水平弹簧振子在光滑水平杆上以O点为平衡位置在A、B两点之间做简谐运动A、B相距20cm某时刻振子处于B点经过0.5 s,振子首次到达A点则(1)振子的振幅为10cm(2)振动的周期为1s(3)振子在B
34、点跟在距O点4cm处的P点的加速度大小之比为5:2考点:简谐运动的振幅、周期和频率 专题:简谐运动专题分析:(1)振幅是振子离开平衡位置的最大距离,等于AB间距离的一半(2)振子从B运动到A经过了半个周期,由此求周期(3)振子做简谐运动,加速度满足a=,根据这个关系求解振子在B点跟在距O点4cm处的P点的加速度大小之比解答:解:(1)由题意可知,振子的振幅为 A=10cm(2)振动的周期为 T=2tAB=20.5s=1s(3)振子在B点的位移大小xB=10cm,距O点4cm处的P点的位移大小为 xP=4cm,由a=,得振子在B、P两点的加速度大小之比 aB:aP=xB:xP=10cm:4cm=
35、5:2故答案为:(1)10cm;(2)1s;(3)5:2点评:解决本题的关键要理解简谐运动的对称性,掌握其基本特征:a=,能运用比例法研究加速度的关系15(4分)(2015春长沙月考)(1)在用单摆测重力加速度的实验中,若测得的g值偏小,可能是下列原因中的BA测量周期时,将n次全振动误记为n+1次全振动B计算摆长时,只考虑悬线长度,而未加小球半径C计算摆长时,将悬线长加小球直径D单摆振动时,振幅偏小(2)测得摆线长为L0,摆球直径为d,测得摆球做n次全振动所需的时间为t,则当地的重力加速度g=考点:用单摆测定重力加速度 专题:实验题分析:(1)根据重力加速度表达式分析实验误差原因;(2)根据实
36、验数据求出单摆摆长与单摆周期,让由单摆的周期公式求出重力加速度的表达式解答:解:(1)根据重力加速度的表达式g=可知,A、测量周期时,将n次全振动误记为n+1次全振动,次数偏大,导致周期变小,则测得的g值偏大,故A错误;摆线长时摆线拉得过紧,测量值l0偏大,所测重力加速度偏大,故A错误;B、计算摆长时,只考虑悬线长度,而未加小球半径,使摆长L的测量值偏小,则g偏小,故B正确;C、计算摆长时,将悬线长加小球直径,使摆长L的测量值偏大,所测g偏大,故C错误;D、重力加速度公式与振幅无关,故D错误;故选:B(2)摆线长度与摆球半径之和是单摆的摆长,单摆摆长L=L0+,单摆周期T=,由单摆周期公式T=
37、2得:g=;故答案为:(1)B;(2)点评:本题考查了求重力加速度、实验误差分析,应用单摆周期公式是正确解题的前提与关键三、计算题(本题共4小题,其中16题、17题各8分,18题、19题各12分)16(8分)(2015春长沙月考)如图所示,两个完全相同的边长分别为L1=20cm和L2=50cm的长方形导线框,电阻均为2,两个导线框在对称位置均有一个长度不计的小缺口,两线框在缺口处以阻值不计的导线相连其中左边导线框中分布有垂直纸面向里的匀强磁场中,且磁感应强度以B=1+2t(T)的规律在发生变化求:(1)左边导线框中的感应电动势?(2)a、b两点间的电压?考点:法拉第电磁感应定律;等势面 专题:
38、电磁感应与电路结合分析:(1)由法拉第电磁感应定律:E=n=n,求出感应电动势;(2)由欧姆定律求出ab间的电压解答:解:(1)磁通量的变化率:=S=20.20.5=0.2Wb/s,由法拉第电磁感应定律得感应电动势为:E=n=10.2=0.2V;(2)ab点间的电压为:Uab=IR=2=0.1V;答:(1)左边导线框中的感应电动势为0.2V;(2)a、b两点间的电压为0.1V点评:本题考查了求磁通量的变化率、求感应电动势、求电压,应用法拉第电磁感应定律、欧姆定律即可正确解题17(8分)(2012春吉安期末)一小型水电站,其交流发电机的输出功率为1000kW,输出电压为1000V,在输电过程中,
39、要求输电线能量损耗不大于4%,已知输电线电阻为16,用户降压变压器的输出电压为240V,求送电线路中,升压变压器与降压变压器的变压比各多大?(升降压变压器均为理想变压器)考点:远距离输电 专题:交流电专题分析:根据输电线上损耗的功率求出输电线上的电流,根据能量守恒求出降压变压器的输入功率,从而根据P=UI求出降压变压器的输入电压,结合匝数之比等于原副线圈的匝数之比求出降压变压器的变压比;根据输出功率和输出电流求出升压变压器的输出电压,从而得出升压变压器的变压比解答:解:远距离输电线路的简单电路,如图所示,根据,A=50A,根据能量守恒得,P3=P2P线,所以P3=P2P24%=960kW故V降
40、压变压器的匝数比升压变压器副线圈上的电压为升压变压器的匝数比为:答:升压变压器的变压比为1:20,降压变压器的变压比为80:1点评:解决本题的关键知道:1、原副线圈电压、电流与匝数比之间的关系;2、升压变压器的输出功率、功率损失和降压变压器的输入功率之间的关系18(12分)(2015春长沙月考)如图所示,匀强磁场磁感应强度B=1T,匝数为N=100匝的矩形线圈,绕垂直于匀强磁场的转轴OO匀速转动,每匝线圈长为L=25cm,宽为d=20cm线圈以300r/min的转速在匀速转动,从线圈平面经过图示位置时开始计时(1)求出交流感应电动势的最大值Em;(2)写出交流感应电动势e的瞬时值表达式;(3)
41、若线圈本身电阻r=1,外接一阻值R=4的电阻,使线圈与外电路组成闭合电路,则1s内电阻R的发热量是多少考点:交流的峰值、有效值以及它们的关系;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)求角速度和转速的关系求解角速度,再根据Em=NBS求出最大值;(2)根据导线的起始位置及最大值,可得出电动势和电流的瞬时表达式;(3)由欧姆定律求解电路中的电流,再由焦耳定律可求得1s内的热量解答:解:(1)角速度=2n=25=10rad/s,根据Em=NBS,可得感应电动势的最大值:Em=10010.250.210=50(V)(2)由于线框垂直于中性面开始计时,所以电动势瞬时值的表达式:e
42、=50cos10t(V)(3)转动过程中,交流电压有效值U=25V电流的有效值I=5A一周期内发热Q=I2Rt=(5)241=2000J答:(1)交流感应电动势的最大值为50(V)(2)电动势瞬时值的表达式:e=50cos10t(V)(3)1s内电阻R的发热量是2000J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,知道有效值跟峰值的关系线框在匀强磁场中匀速转动,产生正弦式交变电流而对于电表读数由交变电的有效值来确定19(12分)(2015春长沙月考)如图所示,abcd为质量M=2kg的导轨,放在光滑绝缘的水平面上,另有一根质量m=0.6kg的金属棒PQ平行bc放在
43、水平导轨上,PQ棒左边靠着绝缘固定的竖直立柱e、f,导轨处于匀强磁场中,磁场以OO为界,左侧的磁场方向竖直向上,右侧的磁场方向水平向右,磁感应强度均为B=0.8T导轨的bc段长L=0.5m,其电阻r=0.4,金属棒的电阻R=0.2,其余电阻均可不计,金属棒与导轨间的动摩擦因数=0.2若在导轨上作用一个方向向左、大小为F=2N的水平拉力,设导轨足够长,M取10m/s2,试求:(1)导轨运动的最大加速度;(2)拉力F的最大功率考点:导体切割磁感线时的感应电动势;电功、电功率;安培力 专题:电磁感应与电路结合分析:(1)导轨在外力作用下向左加速运动,由于切割磁感线,在回路中要产生感应电流,导轨的bc
44、边及金属棒PQ均要受到安培力作用,PQ棒受到的支持力要随电流的变化而变化,导轨受到PQ棒的摩擦力也要变化,因此导轨的加速度要发生改变导轨向左切割磁感线时,导轨受到向右的安培力F1=BIL,金属棒PQ受到向上的安培力F2=BIL导轨受到PQ棒对它的摩擦力f=(mgBIL)根据牛顿第二定律,有FBIL(mgBIL)=Ma当刚拉动导轨时,v=0,可知I=0,此时有最大加速度(2)随着导轨v增大,I感增大而a减小,当a=0时,有最大速度,拉力F的最大功率可由P=Fv求得解答:解:(1)导轨向左运动时,导轨受到向左的拉力F,向右的安培力F1和向右的摩擦力f 根据牛顿第二定律:FF1f=Ma导轨受到向右的安培力 F1=BIL,导轨受到PQ棒对它的摩擦力为:f=(mgBIL),整理得:当I=0时,即刚拉动时,a最大,有:(2)随着导轨速度增大,感应电流增大,加速度减小当a=0时,I最大,即:Fmg(1)BImaxL=0由闭合电路欧姆定律,得:解得:v=3.75m/s由 P=Fv得:P=23.75=7.5w答:(1)导轨运动的最大加速度0.4m/s2(2)拉力F的最大功率7.5W点评:通过导轨的受力情况,来分析其运动情况,把握住加速度最大和电流最大的临界条件是解答本题的关系