2013年高二物理寒假作业Word版

14-/NUMPAGES14寒假作业四交变电流一、选择题1．一台电风扇的额定电压为交流220V。在其正常工作过程中，用交流电流表测得某一段时间内的工作电流I随时间t的变化如图1所示。这段时间内电风扇的用电量为()A．3.9×10－2度B．5.5×10－2度C．7.8×10－2度D．11.0×10－2度2．一个阻值为2Ω的线圈在匀强磁场中转动，产生的电动势为e＝10eq\r(2)sin20πtV，当该线圈与一阻值为8Ω的电阻组成闭合回路时，下列说法正确的是()A．t＝0时，线圈平面拉于中性面B．t＝0时，穿过线圈的磁通量为0C．电阻的热功率为16WD．用电压表测路端电压时读数为11.3V3.如图2所示，变频交变电源的频率可在20Hz到20kHz之间调节，在某一频率时，A1、A2两只灯泡的炽热程度相同。则下列说法中正确的是()A．如果将频率增大，A1炽热程度减弱、A2炽热程度加强B．如果将频率增大，A1炽热程度加强、A2炽热程度减弱C．如果将频率减小，A1炽热程度减弱、A2炽热程度加强D．如果将频率减小，A1炽热程度加强、A2炽热程度减弱4．(2011·安徽高考)如图3所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度为B。电阻为R、半径为L、圆心角为45°的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O轴以角速度ω匀速转动(O轴位于磁场边界)。则线框内产生的感应电流的有效值为()A.eq\f(BL2ω,2R) B.eq\f(\r(2)BL2ω,2R)C.eq\f(\r(2)BL2ω,4R) D.eq\f(BL2ω,4R)5.如图4所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接有三只灯泡L1、L2和L3，输电线的等效电阻为R，原线圈接有一个理想电流表。开始时开关S接通，当S断开时，说法正确的是()A．原线圈两端P、Q间的输入电压减小B．等效电阻R上的功率变大C．原线圈中电流表示数变大D．灯泡L1和L2变亮6.如图5所示为某小型水电站的电能输送示意图，发电机通过升压变压器T1和降压变压器T2向用户供电，已知输电线的总电阻R＝10Ω，降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为4∶1，副线圈与用电器R0组成闭合电路。若T1、T2均为理想变压器，T2的副线圈两端电压u＝220eq\r(2)sin100πt(V)，当用电器电阻R0＝11Ω时()A通过用电器R0的电流有效值是20AB．升压变压器的输入功率为4650WC．发电机中的电流变化频率为100HzD．当用电器的电阻R0减小时，发电机的输出功率减小7.如图6所示，某理想变压器原、副线圈的匝数均可调节，原线圈两端电压为一最大值不变的正弦式交变电流，在其他条件不变的情况下，为使变压器的输入功率增大，可使()A原线圈匝数n1增加B．副线圈匝数n2增加C．负载电阻R的阻值增大D．负载电阻R的阻值减小8.如图，在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈的周期为T，转轴O1O2垂直于磁场方向，线圈电阻为2Ω。从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈转过60°时的感应电流为1A。那么()A．线圈消耗的电功率为4WB．线圈中感应电流的有效值为2AC．任意时刻线圈中的感应电动势为e＝4coseq\f(2π,T)tD．任意时刻穿过线圈的磁通量为Φ＝eq\f(T,π)sineq\f(2π,T)t9.如图所示，一只理想变压器的原、副线圈的匝数比是10∶1，原线圈接入电压为220V的照明用电，一只理想二极管和一个阻值为10Ω的电阻R串联接在副线圈上。则以下说法正确的是()A.1min内电阻R上产生的热量为1452JB．电压表的读数约为15.6VC二极管两端的最大电压为22VD若将R换成一个阻值大于10Ω的电阻，则电流表读数变大二、计算题10．如图9所示，理想变压器有两个副线圈，原线圈1接220V的交流电源，副线圈2的匝数为30匝，两端接有“12V12W“的灯泡L正常发光，副线圈3的输出电压为110V，两端接有电阻R，通过R的电流为0.4A，求：(1)副线圈3的匝数n3；(2)原线圈1的匝数n1和通过它的电流I1答案：(1)275匝(2)550匝0.255A11．(2012·安徽高考)图10甲是交流发电机模型示意图。在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一矩形线图abcd可绕线圈平面内垂直于磁感线的轴OO′转动，由线圈引出的导线ae和df分别与两个跟线圈一起绕OO′转动的金属圆环相连接，金属圆环又分别与两个固定的电刷保持滑动接触，这样矩形线圈在转动中就可以保持和外电路电阻R形成闭合电路。图乙是线圈的主视图，导线ab和cd分别用它们的横截面来表示。已知ab长度为L1，bc长度为L2，线圈以恒定角速度ω逆时针转动。(只考虑单匝线圈)(1)线圈平面处于中性面位置时开始计时，试推导t时刻整个线圈中的感应电动势e1的表达式；(2)线圈平面处于与中性面成φ0夹角位置时开始计时，如图丙所示，试写出t时刻整个线圈中的感应电动势e2的表达式；(3)若线圈电阻为r，求线圈每转动一周电阻R上产生的焦耳热。(其他电阻均不计)答案：(1)e1＝BL1L2ωsinωt(2)e2＝BL1L2ωsin(ωt＋φ0)(3)eq\f(πωRB2L\o\al(2,1)L\o\al(2,2),R＋r2)12．一小型发电机通过升压、降压变压器把电能输送给用户，已知发电机的输出功率为50kW，输出电压为500V，升压变压器原、副线圈匝数比为1∶5，两个变压器间的输电导线的总电阻为15Ω，降压变压器的输出电压为220V，变压器本身的损耗忽略不计，在输电过程中电抗造成的电压损失不计，求：(1)升压变压器副线圈的端电压；(2)输电线上损耗的电功率；(3)降压变压器原、副线圈的匝数比。答案：(1)2500V(2)6000W(3)10∶1寒假作业三电磁感应一、选择题1.将面积为0.5m2的线圈放在磁感强度为2.0×10-3T的匀强磁场中，线圈平面与磁感线垂直，则穿过线圈的磁通量是A、1.0×10-3wbB、0.50×10-3wbC、0.25×10-3wbD、02.当一段导线在磁场中做切割磁感线运动时，则：（）A、导线中一定有感应电流B、导线中一定有感应电动势C、导线上一定会产生焦耳热D、导线一定受到磁场的作用力，这个力阻碍导线运动3.如图垂直于纸面的范围足够大的匀强磁场中，有一个矩形线圈abcd，线圈平面与磁场垂直，O1O2与O3O4都是线圈的对称州，应使线圈怎样运动才能使其中产生感应电流(）A、向左或向右平动B、向上或向下平动NSC、绕O1O2转动D、绕O3O4NS4.如图所示，当磁铁突然向铜环运动时，铜环的运动情况是：（）A、向右摆动B、向左摆动C、静止不动D、无法判定5.穿过一个单匝闭合线圈的磁通量始终为每秒均匀增加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、线圈中感应电动势始终为一个确定值，但由于线圈有电阻，电动势小于2VD、线圈中感应电动势始终为2V7.如图所示在水平面上有一圆环A，在圆环的中心处有一闭合线圈abcd，若使A圆环带正电，下列说法正确的是：（）aAbcaAbcdB、圆环逆时针匀速转动时，线圈中有abcd方向的电流C、圆环只要匀速转动，线圈中就没有感应电流D、论圆环怎样运动，线圈中都不可能有感应电流αBR8.如图有两根和水平方向成α角的光滑平行的金属轨道，上端接有可变电阻R，下端足够长，空间有垂直于轨道平面的匀强磁场，磁感应强度为B，一根质量为m的金属杆从轨道上由静止滑下。经过足够长的时间后，金属杆的速度会趋近于一个最大速度vm，则（αBRA、如果B增大，vm将变大B、如果α增大，vm将变大C、如果R增大，vm将变大D、如果m增大，vm将变大9.如图所示，A、B为不同金属制成的正方形线框，导线截面积相同，A的边长是B的二倍，A的密度是B的1/2，A的电阻率是B的二倍，当它们的下边在同一高度竖直下落，垂直进入如图所示的磁场中，A框恰能匀速下落，那么（）ABABB、进入磁场后，A,B中感应电流强度之比是2：1C、二框全部进入磁场的过程中，通过截面的电量相等D、二框全部进入磁场的过程中，产生的热量之比为2：110.如图一个闭合线圈，放在匀强磁场中，线圈的轴线与磁场成300角，磁感应强度B随时间匀速变化，线圈导线电阻率不变，用下述哪个方法可使线圈上感应电流增加一倍(）A、把线圈的匝数增加一倍B、把线圈的面积增加一倍C、把线圈的半径增加一倍D、改变线圈轴线对于磁场的方向RBFθRBFθA、拉力做的功等于棒的机械能的增量B、合力对棒做的功等于棒的动能的增量C、拉力与棒受到的磁场力的合力为零D、拉力对棒做的功与棒克服重力做的功之差等于回路中产生电能SMSMNabR12.一架飞机以900km/s的速度沿水平方向飞行，该处地磁场的竖直分量为0.5×10－4T，飞机的翼展为12m，机翼两端间的感应电动势为___V。13.如图所示，通电螺线管M右侧放一个连接外电阻D的螺线管N，当S断开时，R中的感应电流的方向是由_________到________。14.有一灵敏电流表，接于如（a）的电路中时，闭合电键指针向右偏转，若把该电流表与一个线圈串联，请在图（b）中分别标明：①中表针的偏转方向；②磁铁的磁性；③中磁铁的运动方向；④中线圈的绕制方向SS—+NvSN—+—+v—+vNS①②③④b）00+—（a）15.空间有一个水平向里的有边界的匀强磁场，如图所示，一个刚性正方形线圈，质量为m，边长为l，从磁场上方距磁场上边界h1处自由落下（线圈总是沿竖直面运动）。若线圈刚好匀速穿过磁场区域，则有界磁场的宽度h2＝__________；线圈穿过磁场过程中产生的内能为________________。300B300Blh1h2ll22l1l1acdb16.空间存在以ab、cd为边界的匀强磁场区域，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外，区域宽为l1，现有一矩形线框处在图中纸面内，它的短边与ab重合，长度为l2，长边的长度为2l1，如图所示，某时刻线框以初速v沿与ab垂直方向进入磁场区域，同时某人对线框施以作用力。使它的速度大小和方向保持不变，设该线框的电阻为R，从线框开始进入磁场到完全离开磁场的过程中，人对线框作用力所做的功等于______________（b）三、计算和简答题（b）Rabefbd××××××××××Rabefbd××××××××××××××××vA60°BBPQC19.用电阻为18Ω的均匀导线弯成图中直径D=0.80m的封闭金属圆环，环上AB弧所对圆心角为60°，将圆环垂直于磁感线方向固定在磁感应强度B=0.50T的匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面向里。一根每米电阻为1.25Ω的直导线vA60°BBPQC(1)直导线AB段产生的感应电动势，并指明该段直导线中电流的方向。(2)此时圆环上发热损耗的电功率。20.如图（a）所示的螺线管，匝数n＝1500匝，横截面积S＝20cm2，电阻r＝1.5Ω，与螺线管串联的外电阻R1＝3.5Ω，R2＝25Ω，方向向右，穿过螺线管的匀强磁场的磁感应强度按图（b）所示的规律变化，试计算电阻R2的电功率和a、b亮点的电势（设c点的电势为零）64642012t/sB/T(b)R1R2ab(a)1、A2、B3、CD4、A5、B7、C8、BC9、ACD10、C11、BD12、0.54V13、ba14、①右偏②S极向下运动③磁铁向上运动④与①绕向相反15、l2mgl16、18、（1）a到b19、(1)0.6V;电流由A→B(2)0.1W20、P2＝1.0WUa＝0.7VUb＝－5.0V21、(1)(2)寒假作业一稳恒电流一、选择题1．如图1所示为两电阻R1和R2的伏安特性曲线。若在两电阻两端加相同的电压，关于它们的电阻值及发热功率比较正确的是[]A．电阻R1的阻值较大B．电阻R2的阻值较大C．电阻R1的发热功率较大D．电阻R2的发热功率较大2．两个小灯泡，分别标有“1A、4W”和“2A、1W”的字样，则它们均在正常发光时的电阻阻值之比为[]A．2∶1B．16∶1C．4∶1D．1∶163．由于供电电网电压的降低，用电器的功率降低了19％，这时供电电网上电压比原来降低了[]4．铅蓄电池的电动势为2V，这表示[]A．电路中每通过1C电量，电源把2J的化学能转变为电能B．蓄电池两极间的电压为2VC．蓄电池能在1s内将2J的化学能转变成电能D．蓄电池将化学能转变成电能的本领比一节干电池（电动势为1．5V）的大5．如图2所示，因线路故障，按通K时，灯L1和L2均不亮，用电压表测得Uab=0，Ubc=0，Ucd=4V．由此可知开路处为[]A．灯L1B．灯L2C．变阻器D．不能确定6．一段长为L，电阻为R的均匀电阻丝，把它拉制成3L长的均匀细丝后，切成等长的三段，然后把它们并联在一起，其电阻值为[]A．R／3B．3RC．R／9D．R7．一个直流电动机所加电压为U，电流为I，线圈内阻为R，当它工作时，下述说法中错误的是[]A．电动机的输出功率为U2／RB．电动机的发热功率为I2RC．电动机的输出功率为IU-I2RD．电动机的功率可写作IU=I2R=U2/R8．在图3电路中，电源的电动势是E，内电阻是r，当滑动变阻器R3的滑动头向左移动时[]A．电阻R1的功率将加大B．电阻R2的功率将减小C．电源的功率将加大D．电源的效率将增加9．图4所示电路中，A、B两端电压恒定，电流表内阻可忽略不计，定值电阻与滑动变阻器的全部电阻相等，均为R，当滑动键P从变阻器的上端C一直移到下端D的过程中，电流表示数情况应是[]A．先减小后增大B．先增大后减小C．恒定不变D．始终增大10．三只阻值相等的电阻连接成图5所示的电路，由于某种原因，其中有一只电阻的阻值发生了变化，导致RAB＞RBC则可能的原因是[]A．R1变小B．R2变小C．R3变大D．R3变小11．在图6中，A.B两图分别为测灯泡电阻R的电路图，下述说法正确的是[]A．A图的接法叫电流表外接法，B图的接法叫电流表的内接法B．A中R测＜R真，B中R测＞R真C．A中误差由电压表分流引起，为了减小误差，就使R<<Rv，故此法测较小电阻好D．B中误差由电流表分压引起，为了减小误差，应使R>>RA，故此法测较大电阻好.12．如图7所示，当滑动变阻器R3的滑动片向右移动时，两电压表示数变化的绝对值分别是△U1和△U2，则下列结论正确的是[]A．△U1＞△U2B．电阻R1的功率先增大后减小C．电阻R2的功率一定增大D．电源的输出功率先增大后减小13．在用螺旋测微器测量金属导线的直径时，下述操作步骤中正确的是[]A．旋动旋钮K使测微螺杆P与小砧A接近，再改旋微调旋钮K′，直至PA并拢，观察可动刻度H的零点与固定刻度G的零点是否恰好重合B．旋动旋钮K测微螺杆P旋出，把被测金属导线放入螺杆P和小砧A之间的夹缝中，再使劲旋动旋钮K，直到螺杆P和小砧A紧紧夹住导线为止C．由固定刻度G上读出导线直径的整毫米数，再从可动刻度H上读出其小数部分，读数时，尤其要注意G上半毫米刻度线是否已露出，再将两读数相加即得出导线的直径数值D．为了减小测量误差，应在导线的同一部位测量3次，求其平均值即得该导线的直线d14．下面给出多种用伏安法测电池电动势和内电阻的数据处理方法，其中既减小偶然误差，又直观、简便的方法是[]A．测出两组I，U的数据，代入方程组E=U1+I1r和E=U2+I2r中，即可求出E和rB．多测几组I，U的数据，求出几组E，r，最后分别求出其平均值C．测出多组I，U的数据，画出U—I图像，再根据图像求E，rD．多测出几组I，U数据，分别求出I和U的平均值，用电压表测出开路时的路端电压即为电压势E，再用闭合电路欧姆定律求出内电阻r二、填空题15．两导线长度之比为1∶2，横截面积之比为3∶4，电阻率之比为5∶6，则它们的电阻之比为______。16．在图8所示的电路中，A、D端所加的电压U恒定，R1＝R2＝R3=10Ω。用一只理想的电流表接在B、C之间时其示数为0．75A，则若将电流表接在A、C之间时，其示数为______A，若在B、C之间接一只理想的电压表，其示数为______V。17．一台电阻为2Ω的电动机，接在110V电路中工作时，通过电动机的电流为10A，则这台电动机消耗的电功率为______，发热功率为______，转化成机械功率为______，电动机的效率为______。18．四只规格完全相同的灯泡按图9接在电路中，在S断开时，最亮的灯是______，在S闭合时，最亮的灯是____，S由断开到闭合，电流表的示数将______。19．为了测定干电池的电动势和内电阻，现有下列器材：a．1．5V干电池两节；b．电压表（0V～3V～15V）；c．电流（0A～0．6A～3．0A）；d.滑动变阻器（0Ω～20Ω）；e．滑动变阻器（0Ω～1000Ω）；f．电阻箱（0Ω～9999．9Ω）；g．电键、导线等。（1）除电池外，应选用器材：____，____，____，____。（2）将下列实验步骤按次序排列：____。A．打开电键B．按照电路图接好电路，电压表用0V～3V，电流表用0A～0．6A。C．移动滑键减小电阻，使电流表指针有较明显的偏转，记录电流表和电压表的读数。D．把滑动变阻器的滑键滑到一端使阻值最大。E．再移动滑键减小电阻，记录一组电流表、电压表的示数，以后逐渐减小20．有一个未知电阻Rx，用图10中（a）和（b）两种电路分别对它进行测量，用（a）图电路测量时，两表读数分别为6V，6mA，用（b）图电路测量时，两表读数分别为5.9V，10mA，则用______图所示电路测该电阻的阻值误差较小，测量值Rx=______Ω，测量值比真实值偏______（填：“大”或“小”）。三、计算题21．在图11的电路中，若R1=4Ω，R3=6Ω，电池内阻r=0.6Ω，则电源产生的总功率为40W，而输出功率则37．6W。求：电源电动势和电阻R2。22．如图12所示电路中，电源电动势E=15V，内电阻r=1Ω，R1=R3=10Ω，R2=4Ω，求：①当电键K断开时电流表和电压表的读数，R1及R2消耗功率各为多少？②当K闭合时，电流表和电压表的读数，电源的总功率及输出功率各为多少？一、选择题1、B2、B3、C4、AD5、C6、D7、AD8、C9、A10、B11、ABCD12、AC13、AC14、C二、填空题15、5∶916、1.5，517、1100W，200W，900W，82%18、L1，L4，增大19、（1）b(0～3V)，c(0～0.6A)，d，g（2）BDFCEA20、a，1000，大三、计算题21、E=20V，P2=7Ω22、（1）1A，4V，10W，4W（2）0.75A，13.5V，22.5W，20.25W寒假作业二磁场一、选择题1．安培的分子环流假设，可用来解释[]A．两通电导体间有相互作用的原因B．通电线圈产生磁场的原因C．永久磁铁产生磁场的原因D．铁质类物体被磁化而具有磁性的原因2．如图1所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一根长直导线，导线与磁铁垂直，给导线通以垂直纸面向外的电流，则[]A．磁铁对桌面压力减小，不受桌面的摩擦力作用B．磁铁对桌面压力减小，受到桌面的摩擦力作用C．磁铁对桌面压力增大，不受桌面的摩擦力作用D．磁铁对桌面压力增大，受到桌面的摩擦力作用3．有电子、质子、氘核、氚核，以同样速度垂直射入同一匀强磁场中，它们都作匀速圆周运动，则轨道半径最大的粒子是[]A．氘核B．氚核C．电子D．质子4．两个电子以大小不同的初速度沿垂直于磁场的方向射入同一匀强磁场中．设r1、r2为这两个电子的运动轨道半径，T1、T2是它们的运动周期，则[]A．r1＝r2，T1≠T2B．r1≠r2，T1≠T2C．r1＝r2，T1＝T2D．r1≠r2，T1＝T25．在垂直于纸面的匀强磁场中，有一原来静止的原子核．该核衰变后，放出的带电粒子和反冲核的运动轨迹分别如图2中a、b所示．由图可以判定[]A．该核发生的是α衰变B．该核发生的是β衰变C．磁场方向一定是垂直纸面向里D．磁场方向向里还是向外不能判定6．如图3有一混合正离子束先后通过正交电场磁场区域Ⅰ和匀强磁场区域Ⅱ，如果这束正离子束流在区域Ⅰ中不偏转，进入区域Ⅱ后偏转半径又相同，则说明这些正离子具有相同的[]A．速度B．质量C．电荷D．荷质比7．设空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，如图4所示，已知一离子在电场力和洛仑兹力的作用下，从静止开始自A点沿曲线ACB运动，到达B点时速度为零，点是运动的最低点，忽略重力，以下说法中正确的是[]A．这离子必带正电荷B．A点和B点位于同一高度C．离子在C点时速度最大D．离子到达B点后，将沿原曲线返回A点8．如图5所示，在正交的匀强电场和磁场的区域内（磁场水平向内），有一离子恰能沿直线飞过此区域（不计离子重力）[]A．若离子带正电，E方向应向下B．若离子带负电，E方向应向上C．若离子带正电，E方向应向上D．不管离子带何种电，E方向都向下9．一根通有电流I的直铜棒用软导线挂在如图6所示匀强磁场中，此时悬线中的张力大于零而小于铜棒的重力．欲使悬线中张力为零，可采用的方法有[]A．适当增大电流，方向不变B．适当减小电流，并使它反向C．电流大小、方向不变，适当增强磁场D．使原电流反向，并适当减弱磁场10．如图7所示，一金属直杆MN两端接有导线，悬挂于线圈上方，MN与线圈轴线均处于竖直平面为使MN垂直纸面向外运动，可以[]A．将a、c端接在电源正极，b、d端接在电源负极B．将b、d端接在电源正极，a、c端接在电源负极C．将a、d端接在电源正极，b、c端接在电源负极D．将a、c端接在交流电源的一端，b、d接在交流电源的另一端11．带电为+q的粒子在匀强磁场中运动，下面说法中正确的是[]A．只要速度大小相同，所受洛仑兹力就相同B．如果把+q改为-q，且速度反向大小不变，则洛仑兹力的大小，方向均不变C．洛仑兹力方向一定与电荷速度方向垂直，磁场方向一定与电荷运动方向垂直D．粒子只受到洛仑兹力作用，其运动的动能、动量均不变12．关于磁现象的电本质，下列说法中正确的是[]A．有磁必有电荷，有电荷必有磁B．一切磁现象都起源于电流或运动电荷，一切磁作用都是电流或运动电荷之间通过磁场而发生的相互作用C．除永久磁铁外，一切磁场都是由运动电荷或电流产生的D．根据安培的分子环流假说，在外界磁场作用下，物体内部分子电流取向大致相同时，物体就被磁化，两端形成磁极二、填空题13．一质子及一α粒子，同时垂直射入同一匀强磁场中．（1）若两者由静止经同一电势差加速的，则旋转半径之比为______；（2）若两者以相同的动进入磁场中，则旋转半径之比为______；（3）若两者以相同的动能进入磁场中，则旋转半径之比为______；（4）若两者以相同速度进入磁场，则旋转半径之比为______．14．两块长5d，相距d的水平平行金属板，板间有垂直于纸面的匀强磁场．一大群电子从平行于板面的方向、以等大小的速度v从左端各处飞入（图8）．为了不使任何电子飞出，板间磁感应强度的最小值为______．15．如图9所示，M、N为水平位置