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人教版高中第四册物理期末测试题解析

日期:2019-05-20  类别:学科试卷  编辑:学科吧  【下载本文Word版

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人教版高中第四册物理期末测试题答案解析

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一、本题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分.

1.一正弦交变电流的电流i随时间t变化的规律如图所示。由图可知(a)

A.该交变电流的瞬时值表达式为i=10sin(50t)

B.该交变电流的频率为50Hz

C.该交变电流的有效值为10A

D.若该交变电流通过阻值R=40Ω的白炽灯,则电

灯消耗的功率是8kW

2.两只相同的白炽灯L1和L2,分别与电容器C和电感线圈L串联,接在如图8所示的电路中。将a、b接在电压最大值为Um、频率为f的正弦交流电源E1两极之间时,两只灯泡都发光,且亮度相同。若更换一个新的正弦交流电源E2后,灯L2的亮度高于灯L1的亮度。则新电源E2的电压最大值和频率可能是(B)

A.最大值仍为Um,而频率大于fB.最大值仍为Um,而频率小于f

C.最大值大于Um,而频率仍为fD.最大值小于Um,而频率仍为f

3.如图13所示,平行板电容器与灯泡串联,接在交流电源上,灯泡正常发光,则( a )

A.把电介质插入电容器,灯泡一定变亮

B.把电容器两极板间距离增大,灯泡一定变亮

C.把电容器两极板间距离减小,灯泡一定变暗

D.使交流电频率增大,灯泡变暗

4.如图16甲、乙所示,从某一装置中输出的电流既有交流成分,又有直流成分,现要把交流成分输送给下一级,有关甲、乙图的说法正确的是( c )

A.应选用甲图电路,其中C的电容要大

B.应选用甲图电路,其中C的电容要小

C.应选用乙图电路,其中C的电容要大

D.应选用乙图电路,其中C的电容要小

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5.对于扼流圈的以下说法,正确的是( a)

A.扼流圈是利用电感阻碍交变电流的作用制成的

B.低频扼流圈用来“通低频、阻高频”

C.高频扼流圈用来“通直流、阻交流”

D.高频扼流圈对低频交变电流阻碍作用较大,对高频交变电流的阻碍作用很小

6.某发电站采用高压输电向外输送电能。若输送的总功率为P0,输电电压为U,输电导线的总电阻为R。则下列说法正确的是(BC)

A.输电线上的电流B.输电线上的电流

C.输电线上损失的功率D.输电线上损失的功率

7.如图18所示,“二分频”音箱内有两个不同口径的扬声器,它们的固有频率分别处于高音、低音频段,分别称为高音扬声器和低音扬声器,音箱要将扩音机送来的含有不同频率的混合音频电流按高、低频段分离出来,送往相应的扬声器,以便使电流所携带的音频信息按原比例还原成高、低频的机械振动.图为音箱的电路图,高、低频混合电流由a、b端输入,L1和L2是线圈,C1和C2是电容器(bd  )

A.甲扬声器是高频扬声器

B.C2的作用是阻碍低频电流通过乙扬声器

C.L1的作用是阻碍低频电流通过甲扬声器

D.L2的作用是减少通过乙扬声器的低频电流

8.如图所示,M是一个小型理想变压器,原副线圈匝数之比n1∶n2=10∶1,接线柱a、b接上一个正弦交变电源,电压sin(50t)V。变压器右侧部分为一火警报警系统原理图,其中R2为用半导体热敏材料(电阻随温度升高而减小)制成的传感器,R1为一定值电阻。下列说法中正确的是(BD)

A.电压表示数为22V

B.当传感器R2所在处出现火警时,电压表的示数减小

C.当传感器R2所在处出现火警时,电流表的示数减小

D.当传感器R2所在处出现火警时,电阻R1的功率变大

9.如图甲所示,有两个相邻的有界匀强磁场区域,磁感应强度的大小均为B,磁场方向相反,且与纸面垂直,磁场区域在x轴方向宽度均为a,在y轴方向足够宽。现有一高为a的正三角形导线框从图示位置开始向右匀速穿过磁场区域。若以逆时针方向为电流的正方向,在图乙中,线框中感应电流i与线框移动距离x的关系图象正确的是(C)

10.矩形导线框abcd放在匀强磁场中,磁感线方向与线圈平面垂直,磁感应强度B随时间变化的图象如图(1)所示。t=0时刻,磁感应强度的方向垂直于纸面向里。在0∽4s时间内,线框的ab边受力随时间变化的图象(ab边所受安培力的方向规定以向左为正方向),可能如图(2)中的(D)

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第Ⅱ卷(非选择题共60分)

二、本题共2小题,共12分.把答案填在题中的横线上或按题目要求作答.

11.(4分)用如图所示的实验装置研究电磁感应现象.当有电流从电流表的正极流入时,指针向右偏转.下列说法哪些是正确的:ac

A.当把磁铁N极向下插入线圈时,电流表指针向左偏转

B.当把磁铁N极从线圈中拔出时,电流表指针向左偏转

C.保持磁铁在线圈中静止,电流表指针不发生偏转

D.磁铁插入线圈后,将磁铁和线圈一起以同一速度向上运动,电流表指针向左偏

12.(共8分,每空2分)5(2019北京房山区统测).某同学在一次“测定金属的电阻率”的实验中,用米尺测量金属丝的接入长度为l,用螺旋测微器测量金属丝直径(刻度位置如图所示),用伏安法测出金属丝的电阻(阻值大约为6Ω),然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率。

在用伏安法测定金属丝的电阻时,除被测电阻丝外,还有如下实验器材

A.直流电源:干电池2节,内阻很小;

B.电流表A1:量程0~0.6A,内阻约为0.125Ω;

C.电流表A2:量程0~3A,内阻约为0.025Ω;

D.电压表V1:量程0~3V,内阻约6kΩ;

E.电压表V2:量程0~15V,内阻约30kΩ;

F.滑动变阻器:最大阻值10Ω;0.5A

G.开关、导线等。

(1)从图中读出金属丝的直径d为mm;

(2)电流表应选用电压表应选用

(3)根据所提供的器材,在如图所示的方框中画出测定金属丝电阻率的实

验电路图;

12.(1)d=0.935mm

(2)A1V1(

3)电路图

三、本题共4小题,满分48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。

13.(12分)如图所示,一矩形线圈在匀强磁场中绕OO'轴匀速转动,磁场方向与转轴垂直.已知线圈匝数n=400,电阻r=0.1Ω,长L1=0.05m,宽L2=0.04m,角速度=l00rad/s,磁场的磁感应强度B=0.25T.线圈两端外接电阻R=9.9Ω的用电器和一个交流电流表(内阻不计),求:

(1)线圈中产生的最大感应电动势.

(2)电流表A的读数.

(3)用电器上消耗的电功率.

(4)由图示位置开始记时,写出瞬时电动势的表达式

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解:(1)Em=nBSω(2分)

代人数据得Em=400×0.25×0.05×0.04×l00V=20V(1分)

(2)Im=(1分)

代人数据得Im=A=2A(1分)

∵是正弦交变电流,所以电流表读数即有效值

I=A=1.41A(1分)

(3)p=I2R=×9.9W=19,8W.(3分)

(4)e=20Sin100t(V)(3分)

14.(12分)在远距离输电时,要考虑尽量减少输电线上的功率损失。有一个小型发电站,输送的电功率为P=500kW,当使用U=5kV的电压输电时,测得安装在输电线路起点和终点处的两只电度表一昼夜示数相差4800kWh。求:

(1)输电效率η和输电线的总电阻r;

(2)若想使输电效率提高到98%,又不改变输电线电阻,那么电站应使用多高的电压向外输电?

14.(12分)解:(1)输送功率P=500kW,一昼夜输送电能

E=Pt=1xxxxkWh,(1分)

输电线上损失的电能kWh,

终点得到的电能E′=E7200kWh,(1分)

所以,输电效率η=60%。(1分)

输电线上的电流100A(1分)

输电线损耗功率Pr=I2r,(1分)

其中Pr==200kW(1分)

得r=20Ω。(1分)

(2)输电线上损耗功率,原来Pr=200kW,

现在要求Pr/=10kW,

解得输电电压应调节为U/=22.4kV。(5分)

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15.(12分)如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距L=1m,导轨平面与水平面成θ=37º角,下端连接阻值为R的电阻。匀强磁场方向与导轨平面垂直。质量为m=0.2kg,电阻不计的金属棒放在两导轨上,棒与导轨垂直并保持良好接触,它们之间的动摩擦因数为=0.25。(设最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小)求:

⑴ 金属棒沿导轨由静止开始下滑时加速度a的大小;

⑵ 当金属棒下滑速度达到稳定时,电阻R消耗的功率为8W,求此时金属棒速度v的大小;

⑶ 在上问中,若R=2Ω,金属棒中的电流方向由a到b,求磁感应强度B的大小和方向。(g=10m/s2,sin37º=0.6,cos37º=0.8)

答案:

解:(1)根据牛顿第二定律mgsinθ-f=ma……………………①(1分)

f=μN……………………②(1分)

N=mgcosθ…………………………③(1分)

联立①②③得a=g(sinθ-μcosθ)………………………④

代入已知条件得a=10×(0.6-0.25×0.8)

a=4m/s2…………………………………………(1分)

(2)设金属棒运动达到稳定时,速度为v,所受安培力为F,棒在沿导轨方向受力平衡

mg(sinθ-μcosθ)-F=0………………………………………⑤(1分)

此时金属棒克服安培力做功的功率P等于电路中电阻R消耗的电功率

P=Fv……………………………………………………⑥(1分)

由⑤⑥两式解得…………………………⑦(1分)

将已知数据代入上式得=10m/s…………(1分)

(用其它方法算出正确答案同样给分)

(3)设电路中电流为I,两导轨间金属棒的长为L,磁场的磁感应强度为B

E=BLv……………………………………………⑧(1分)

…………………………………&hel

lip;………⑨(1分)

P=I2R……………………………………………⑩(1分)

由⑧⑨⑩式解得

磁场方向垂直导轨平面向上………………………………………(1分)

16.(12分)如图所示的区域中,左边为垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,右边是一个电场强度大小未知的匀强电场,其方向平行于OC且垂直于磁场方向.一个质量为m、电荷量为-q的带电粒子从P孔以初速度V0沿垂直于磁场方向进人匀强磁场中,初速度方向与边界线的夹角θ=600,粒子恰好从C孔垂直于OC射入匀强电场,最后打在Q点,已知OQ=2OC,

不计粒子的重力,求:

(l)粒子从P运动到Q所用的时间t。

(2)电场强度E的大小

(3)粒子到达Q点时的动能EkQ

(1)画出粒子运动的轨迹如图示的三分之一圆弧

(O1为粒子在磁场中圆周运动的圆心):∠PO1C=120°

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设粒子在磁场中圆周运动的半径为r,

……………………2分

r+rcos60°=OC=xOC=x=3r/2…………………………2分

粒子在磁场中圆周运动的时间……………………1分

粒子在电场中类平抛运动OQ=2x=3r

…………………………………………1分

粒子从P运动到Q所用的时间…………………………1分

(2)粒子在电场中类平抛运动……1分3r=……1分

解得…………………1分

(3)由动能定理…………1分

解得粒子到达Q点时的动能为……1

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