2023年高二物理第二学期期末模拟试卷及答案（五）

2023年高二物理第二学期期末模拟试卷及答案（五）

单项选择题（每题有且只有一个选项正确，每小题4分，共32

分）

1.铝箔被a粒子轰击后发生了以下核反应：UAI+：He玲X+Jn.下

列判断正确的是（）

A.Jn是中子B.Jn是电子

C.；n是质子D.此反应属于核聚变

2.如图所示是a、B、V三种射线穿透能力的示意图，下列说法正确

A,甲为a射线，它的贯穿能力和电离能力都很弱

B.乙为。射线，它是由原子核外的电子电离后形成的高速电子流

C.丙为Y射线，它在真空中的传播速度是3.0X108m/s

D.以上说法都不对

3.下列叙述中，不符合物理学史实的是（）

A.电子束在晶体上的衍射实验首次证实了德布罗意波的存在

B.1905年，爱因斯坦提出的光子说很好地解释了光电效应现象

C.玻尔通过对a粒子散射实验的研究提出了原子的核式结构模型

D.关于原子核内部的信息，最早来自贝克勒尔的天然放射现象的发

现

4.关于光电效应，下列说法正确的是（)

A.极限频率越大的金属材料逸出功越大

B.只要光照射的时间足够长，任何金属都能产生光电效应

C.从金属表面出来的光电子的最大初动能越大，这种金属的逸出功

越小

D.入射光的光强一定时，频率越高，单位时间内逸出的光电子数就

越多

5.用频率为V。的光照射大量处于基态的氢原子，在所发射的光谱中

仅能观测到频率分别为V1、V2、V3的三条谱线，且V3>V2>V1,贝!J()

A.Vo<ViB.V3=V2+V1

111

C.vo=vi+v2+v3D.—=—+—

6.一理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1,原线圈输入电压的

变化规律如图甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，P为滑动变阻器

的触头.由图可知()

A.副线圈输出电压的频率为50Hz

B.副线圈输出电压的有效值为31V

C.P向下移动时，原、副线圈的电流比减小

D.P向下移动时，变压器的输出功率增加

7.如图所示，空间存在两个磁场，磁感应强度大小均为B,方向相

反且垂直纸面，MN、PQ为其边界，00,为其对称轴.一导线折成边

长为I的正方形闭合回路abed,回路在纸面内以恒定速度V。向右运动,

当运动到关于00'对称的位置时（）

M?P

XXX

xlXX

xr^x

JxX

••M•>IIXXX

A.穿过回路的磁通量为零，所以回路中没有感应电流

B.回路中感应电动势大小为Blvo

C.回路中有感应电流，且方向为顺时针方向

D,回路中有感应电流，且方向为逆时时针方向

8.目前，在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料，这些

岩石都不同程度地含有放射性元素，比如，有些含有铀、社的花岗岩

等岩石会释放出放射性惰性气体氯，而氨会发生放射性衰变，放射出

a、B、丫射线，这些射线会导致细胞发生癌变及呼吸道等方面的疾病,

根据有关放射性知识可知，下列说法正确的是（）

A.氨的半衰期为3.8天，若取4个氨原子核，经7.6天后就一定剩下

一个原子核了

B.把放射性元素放在密封的容器中，可以减慢放射性元素衰变的速

度

C.放射性元素的半衰期越短，表明有半数原子核发生衰变所需要的

时间越短，衰变速度越大

D.降低温度或增大压强，让该元素与其他物质形成化合物，均可以

减小衰变速度

9.静止在光滑水平面上的物体，受到水平拉力F的作用，拉力F随

时间t变化的图象如图所示，则下列说法中正确的是（）

A.0〜4s内物体的位移为零

B.4s末物体的动量为零

C.。〜4s内拉力对物体做功不为零

D.0〜4s内拉力对物体冲量为零

如图所示，、两物体质量之比：：原来静止在平

10.ABmAmB=32,

板小车C上，A、B间有一根被压缩的轻弹簧，地面光滑，但A、B与

C之间有摩擦，当弹簧突然释放后至弹簧与A、B分离前，则（）

A.A、B组成系统的动量可能守恒

B.A、B组成系统的动量一定不守恒

C.A、B、C组成系统的动量一定守恒

D.A、B、C组成系统的动量可能不守恒

11.如图所示，在光滑水平面上，有一质量为M=3kg的薄板和质量

为m=lkg的物块.都以大小为v=4m/s的初速度朝相反方向运动，它

们之间有摩擦，薄板足够长，在以后的运动过程中薄板的速度大小可

能为（)

rrr

A.lm/sB.2m/sC.3m/sD.4m/s

12.如图所示，线圈两端与电阻相连构成闭合回路，在线圈上方有一

竖直放置的条形磁铁，磁铁的S极朝下.在将磁铁的S极插入线圈的

过程中（）

卜

A.通过电阻的感应电流的方向由a到b

B.通过电阻的感应电流的方向由b到a

C.线圈与磁铁相互排斥

D.线圈与磁铁相互吸引

三、实验题（第13题2分，第14、15题中每空1分，共12分.）

13.在卢瑟福a粒子散射实验中，金箔中的原子核可以看作静止不动,

下列各图画出的是其中两个a粒子经历金箔散射过程的径迹，其中正

确的是（）

14.天然放射性元素铀92u的一个原子核中有个质子，个

中子；92U要经过次。衰变和次B衰变，最后变成铅82

Pb.

15.如图所示为"碰撞中的动量守恒〃实验装置示意图.

(1)入射小球1与被碰小球2直径相同，均为d,它们的质量相比

较，应是

rr)im2.

(2)不放小球2,让球1从滑槽的G点由静止滚下，平抛后落点

为•

(3)放上球2,让球1从滑槽的G点由静止滚下，碰撞后分别平抛,

球1的落点为•球2的落点为.

(4)看—和—是否相等，以验证动量守恒.

四、计算题(本题共4小题，40分.解答应写出必要的文字说明、

方程式和重要的演算步骤.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)

16.如图所示，为交流发电机示意图，匝数为n=100匝矩形线圈，边

长分别10cm和20cm,内电阻r=5Q,在磁感应强度B=0.5T的匀强磁

场中绕00以轴u)=5°«rad/s角速度匀速转动，线圈和外电阻为R=20Q

相连接，求：

(1)S断开时，电压表示数;

(2)开关S合上时，电压表和电流表示数.

17.质量为mB=2kg的平板车B上表面水平，开始时静止在光滑水平

面上，在平板车左端静止着一块质量为mA=2kg的物体A,一颗质量

为mo=O.Olkg的子弹vo=6OOm/s的水平初速度瞬间射穿A后，速度变

为v=100m/s,已知A,B之间的动摩擦因数不为零，且A与B最终达

到相对静止.求：

①物体A的最大速度vA；

②平板车B的最大速度VB.

Vo4〜

CC

18.某发电站，通过升压变压器、输电线和降压变压器，把电能输送

给生产和照明组成的用户，发电机输出功率为100kW,输出电压是

400V,升压变压器原、副线圈的匝数之比为1：25,输电线上功率损

失为4%,用户所需电压为220V,求：

(1)输电线的电阻和降压变压器的匝数比为多少？

(2)若有60kW分配给生产，其余电能用来照明，那么可供40W的

电灯多少盏？

19.在如图甲所示的电路中，螺线管匝数n=1500匝，横截面积

2

S=20cm.螺线管导线电阻r=1.0Q,Ri=4.0Q,R2=5.0Q,C=30|iF.在

一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按如图乙所示的规律

变化.求：

(1)求螺线管中产生的感应电动势；

(2)闭合S,电路中的电流稳定后，求电阻Ri的电功率；

(3)S断开后，求流经R2的电量.

0L02.0次

图乙

参考答案与试题解析

一.单项选择题（每题有且只有一个选项正确，每小题4分，共32

分）

2741

1.铝箔被a粒子轰击后发生了以下核反应：13AI+2He玲X+On.下

列判断正确的是（）

A.on是中子B.on是电子

C.on是质子D.此反应属于核聚变

【考点】裂变反应和聚变反应.

【分析】根据质量数和电荷数守恒可以判断X的原子核组成，同时注

意中子和质子的区别.

【解答】解：A、质子带正电，中子不带电，电子带负电，故A正确.B

错误，C错误；

D、根据该核反应的特点可知，该反应为铝箔被a粒子轰击后发生的

核反应，属于人工核反应.故D错误.

故选：A

2.如图所示是a、B、Y三种射线穿透能力的示意图，下列说法正确

A.甲为a射线，它的贯穿能力和电离能力都很弱

B.乙为B射线，它是由原子核外的电子电离后形成的高速电子流

C.丙为V射线，它在真空中的传播速度是3.0X108m/s

D.以上说法都不对

【考点】X射线、a射线、0射线、V射线及其特性.

【分析】a射线贯穿能力很弱，电离作用很强，一张纸就能把它挡住,

a射线是高速氢核流；B射线能贯穿几毫米厚的铝板，电离作用较强,

是原子核中的一个中子转化成一个质子，同时释放出B射线；V射线

穿透本领最强，甚至能穿透几厘米厚的铅板，是原子核发生衰变时释

放的能量以V光子的形式辐射出来的.

【解答】解：A、甲为a射线，a射线贯穿能力很弱，电离作用很强,

一张纸就能把它挡住，故A错误；

B、乙为0射线，B射线是原子核内的一个中子转化为质子时释放的

电子，故B错误；

C、丫射线穿透本领最强，甚至能穿透几厘米厚的铅板，它在真空中

的传播速度是3.0X108m/s,故C正确，D错误.

故选：C.

3.下列叙述中，不符合物理学史实的是（）

A.电子束在晶体上的衍射实验首次证实了德布罗意波的存在

B.1905年，爱因斯坦提出的光子说很好地解释了光电效应现象

C.玻尔通过对a粒子散射实验的研究提出了原子的核式结构模型

D.关于原子核内部的信息，最早来自贝克勒尔的天然放射现象的发

现

【考点】物理学史.

【分析】根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即

可.

【解答】解：A、物质波是德布罗意的猜想，电子束在晶体上的衍射

实验首次证实了德布罗意波的存在.故A正确；

B、根据光学发展的历程可知，1905年，爱因斯坦提出的光子说很好

地解释了光电效应现象.故B正确；

C、卢瑟福通过对a粒子散射实验的研究提出了原子的核式结构模

型.故C错误；

D、关于原子核内部的信息，最早来自贝克勒尔的天然放射现象的发

现，天然放射现象的发现使人们认识到原子核也有复杂的结构.故D

正确.

本题选择不符合物理学史实的.故选：C

4.关于光电效应，下列说法正确的是（）

A.极限频率越大的金属材料逸出功越大

B.只要光照射的时间足够长，任何金属都能产生光电效应

C.从金属表面出来的光电子的最大初动能越大，这种金属的逸出功

越小

D.入射光的光强一定时，频率越高，单位时间内逸出的光电子数就

越多

【考点】光电效应.

【分析】光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，与入

射光的强度无关，根据光电效应方程判断影响光电子最大初动能的因

素.

【解答】解：A、逸出功W=hv0,知极限频率越大，逸出功越大，故

A正确.

B、光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，与入射光

的强度无关.故B错误.

C、根据光电效应方程Ekm=hy-Wo知，最大初动能与入射光的频率成

一次函数关系，不会影响金属的逸出功.故C错误.

D、入射光的光强一定时，频率越高，光子的能量值越大，入射光中

的光子的数目越少，单位时间内逸出的光电子数就越少，故D错误.

故选：A.

5.用频率为V。的光照射大量处于基态的氢原子，在所发射的光谱中

仅能观测到频率分别为V1、V2、V3的三条谱线，且V3>V2>V1,贝！J()

A.Vo<ViB.V3=V2+V1

111

C.VO=V1+V2+V3D.—=—+—

【考点】氢原子的能级公式和跃迁.

【分析】本题的关键是明确发光的含义是氢原子从高能级向低能级跃

迁，根据能级图，有三条光谱线说明原子最高能级在n=3能级，再根

据氢原子理论可知，入射光的频率应等于n=3能级时的频率，然后再

根据跃迁公式即可求解.

【解答】解：大量氢原子跃迁时只有三个频率的光谱，这说明是从

n=3能级向低能级跃迁.

n=3能级向n=l能级跃迁时，hv3=E3-Ei

n=2能级向n=l能级跃迁时，hv2=E2-Ei

n=3能级向n=2能级跃迁时，hvi=E3-E2

将以上三式变形可得hv3=hv2+hv1

解得v3=v2+vi,所以B正确，再根据氢原子理论可知，入射光频率

vo=V3,所以AC错误.

故选B.

6.一理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1,原线圈输入电压的

变化规律如图甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，P为滑动变阻器

A.副线圈输出电压的频率为50Hz

B.副线圈输出电压的有效值为31V

C.P向下移动时，原、副线圈的电流比减小

D.P向下移动时，变压器的输出功率增加

【考点】变压器的构造和原理；电功、电功率.

【分析】根据瞬时值表达式可以求得输出电压的有效值、周期和频率

等，再根据电压与匝数成正比即可求得结论.

【解答】A、由图象可知，交流电的周期为0.02s,所以交流电的频率

为50Hz,所以A正确.

B、根据电压与匝数成正比可知，原线圈的电压的最大值为310V,所

以副线圈的电压的最大值为31V,所以电压的有效值为V=;^V,所以

B错误.

C、原副线圈电流之比等于匝数的反比，故原副线圈的电流之比不变,

故C错误.

D、P向下移，R变大，原副线的电流都变小.而电压不变，故功率

减小，故D错误；

故选：A.

7.如图所示，空间存在两个磁场，磁感应强度大小均为B,方向相

反且垂直纸面，MN、PQ为其边界，00,为其对称轴.一导线折成边

长为I的正方形闭合回路abed,回路在纸面内以恒定速度V。向右运动,

当运动到关于00'对称的位置时（）

A.穿过回路的磁通量为零，所以回路中没有感应电流

B.回路中感应电动势大小为Blvo

C.回路中有感应电流，且方向为顺时针方向

D.回路中有感应电流，且方向为逆时时针方向

【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；楞次定律.

【分析】根据磁通量的定义，由磁感线的条数可以判断此时磁通量的

大小，如图所示时刻，有两根导线切割磁感线，根据右手定则可判断

两根导线切割磁感线产生电动势的方向，求出回路中的总电动势；再

根据楞次定律分析回路中感应电流的方向.

【解答】解：A、当线圈运动到关于00,对称的位置时，线圈中左侧

磁场垂直线圈向外，右侧磁场垂直线圈向内，而且左右的磁通量大小

相等，相互抵消，因此磁通量为零，但此时前后磁通量均在变化，故

此时存在感应电动势，故A错误；

B、ab切割磁感线形成电动势b端为正，cd切割形成电动势c端为负,

两边产生的感应电动势大小均为Ei=2BLv0,因此两个电动势串联，回

路中感应电动势为E=2Ei=2BLv0,故B错误；

C、由B的分析可知，回路中一定存在感应电流，同时回路中磁通量

是向里增大，则根据楞次定律可知，回路中的感应电流方向为逆时针,

故C错误，D正确.

故选：D.

8.目前，在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料，这些

岩石都不同程度地含有放射性元素，比如，有些含有铀、牡的花岗岩

等岩石会释放出放射性惰性气体氨，而氨会发生放射性衰变，放射出

a、B、丫射线，这些射线会导致细胞发生癌变及呼吸道等方面的疾病，

根据有关放射性知识可知，下列说法正确的是（）

A.氮的半衰期为3.8天，若取4个氯原子核，经7.6天后就一定剩下

一个原子核了

B.把放射性元素放在密封的容器中，可以减慢放射性元素衰变的速

度

C.放射性元素的半衰期越短，表明有半数原子核发生衰变所需要的

时间越短，衰变速度越大

D.降低温度或增大压强，让该元素与其他物质形成化合物，均可以

减小衰变速度

【考点】原子核衰变及半衰期、衰变速度；裂变反应和聚变反应.

【分析】半衰期是对大量放射性元素的统计规律，是由元素本身决定，

与原子核所处环境、状态无关；同时要明确发生半衰期次数、衰变前

总质量、衰变后质量之间的关系.

【解答】解：A、半衰期具有统计规律，对大量的原子核适用，故A

错误；

BD、半衰期有原子核的种类决定，与物理和化学状态无关，故BD错

误；

C、有半数原子核发生衰变所需的时间叫半衰期，放射性元素的半衰

期越短，表明有半数原子核发生衰变所需的时间越短，衰变速度越快,

故C正确；

故选：C.

9.静止在光滑水平面上的物体，受到水平拉力F的作用，拉力F随

时间t变化的图象如图所示，则下列说法中正确的是（）

A.。〜4s内物体的位移为零

B.4s末物体的动量为零

C.。〜4s内拉力对物体做功不为零

D.0〜4s内拉力对物体冲量为零

【考点】动量定理；匀变速直线运动的位移与时间的关系；功的计算.

【分析】根据物体的受力情况分析物体的运动情况，结合运动学基本

公式及做功公式、冲量公式即可求解.

【解答】解：由图象可知物体在4s内先做匀加速后做匀减速运动，4

s末的速度为零，位移一直增大.

A、物体在4s内先做匀加速后做匀减速运动，4s末的速度为零，位

移一直增大，不为0,故A错误；

B、4s末的速度为零，故动量为零，故B正确；

C、前2s拉力做正功，后2s拉力做负功，且两段时间做功代数和为

零，物体的末动能等于0;故C错误；

D、根据l=Ft可知：前4s内I合=2F-2F=0,故D正确；

故选：BD

如图所示，、两物体质量之比：：2,原来静止在平

10.ABmAmB=3

板小车C上，A、B间有一根被压缩的轻弹簧，地面光滑，但A、B与

C之间有摩擦，当弹簧突然释放后至弹簧与A、B分离前，则（）

A.A、B组成系统的动量可能守恒

B.A、B组成系统的动量一定不守恒

C.A、B、C组成系统的动量一定守恒

D.A、B、C组成系统的动量可能不守恒

【考点】动量守恒定律；功能关系.

【分析】系统动量守恒的条件是合外力为零，分析物体的受力情况，

确定系统的合外力，根据动量守恒的条件即可判断系统的动量是否守

恒.

【解答】解：A、当弹簧突然释放后，若A、B所受的滑动摩擦力大

小相等，则A、B组成系统合外力为零，系统的动量守恒.若A、B

所受的滑动摩擦力大小不等，则A、B组成系统合外力不为零，系统

的动量不守恒.故A正确，B错误；

CD、地面光滑，弹簧释放后，A、B、C组成的系统所受合外力为零，

故A、B、C系统动量一定守恒，故C正确，D错误.

故选：AC

11.如图所示，在光滑水平面上，有一质量为M=3kg的薄板和质量

为m=lkg的物块.都以大小为v=4m/s的初速度朝相反方向运动，它

们之间有摩擦，薄板足够长，在以后的运动过程中薄板的速度大小可

能为()

A.lm/sB.2m/sC.3m/sD.4m/s

【考点】动量守恒定律；功能关系.

【分析】M与m组成的系统合外力为零，系统的动量守恒，根据动

量守恒定律求出物块m与薄板M相对静止时的共同速度，即为薄板

的最小速度，即可作出判断.

【解答】解：薄板足够长，最终物块相对于薄板会静止，设物块与薄

板相对静止时的共同速度为M.取向右为正方向，根据动量守恒定律

得：

M-ro3-1

(M-m)v=(M+m)v',得，v'=]^v=^yX4m/s=2m/s

所以薄板的最小速度为2m/s,则薄板的速度大小可能为2m/s,3m/s,

4m/s,不可能为lm/s.故A错误，BCD正确.

故选：BCD

12.如图所示，线圈两端与电阻相连构成闭合回路，在线圈上方有一

竖直放置的条形磁铁，磁铁的S极朝下.在将磁铁的S极插入线圈的

过程中()

A.通过电阻的感应电流的方向由a到b

B.通过电阻的感应电流的方向由b到a

C.线圈与磁铁相互排斥

D.线圈与磁铁相互吸引

【考点】楞次定律.

【分析】当磁铁向下运动时，穿过线圈的磁通量变大，原磁场方向向

下，所以感应磁场方向向上，根据右手螺旋定则判断感应电流的方向；

根据楞次定律"来拒去留"可判断磁铁与线圈的相互作用.

【解答】解：当磁铁向下运动时，穿过线圈的磁通量变大，原磁场方

向向上，所以感应磁场方向向下，根据右手螺旋定则，拇指表示感应

磁场的方向，四指弯曲的方向表示感应电流的方向，即通过电阻的电

流方向为b玲a.根据楞次定律"来拒去留"可判断线圈对磁铁的作用是

阻碍作用，故磁铁与线圈相互排斥.

综上所述：线圈中感应电流的方向为电阻的电流方向为b玲a,磁铁与

线圈相互排斥，故BC正确，AD错误.

故选：BC.

三、实验题（第13题2分，第14、15题中每空1分，共12分.）

13.在卢瑟福a粒子散射实验中，金箔中的原子核可以看作静止不动,

下列各图画出的是其中两个a粒子经历金箔散射过程的径迹，其中正

确的是（）

【考点】粒子散射实验.

【分析】在卢瑟福a粒子散射实验中，大多数粒子沿直线前进，少数

粒子辐射较大角度偏转，极少数粒子甚至被弹回.

【解答】解：a粒子受到原子核的斥力作用而发生散射，离原子核越

近的粒子，受到的斥力越大，散射角度越大，选项C正确.

故选：C.

238

14.天然放射性元素铀92U的一个原子核中有92个质子,146

238

个中子；92U要经过8次a衰变和6次P衰变，最后变成

206

铅82Pb.

【考点】天然放射现象；原子核衰变及半衰期、衰变速度.

【分析】质量数等于质子数加上中子数，根据质量数和质子数求出中

子数，根据电荷数守恒、质量数守恒得出a衰变、0衰变的次数.

238

【解答】解:然放射性元素铀9^U的质量数为238,质子数为92,

则中子数为146.

238206

92U衰变后变成铅82Pb,质量数少32,电荷数少10,设经过了X

次a衰变，y次B衰变，

有：4x=32,2x-y=8,解得x=8,y=6.

故答案为：92,146,8,6.

15.如图所示为"碰撞中的动量守恒"实验装置示意图.

(1)入射小球1与被碰小球2直径相同，均为d,它们的质量相比

较，应是

mi>m2.

(2)不放小球2,让球1从滑槽的G点由静止滚下，平抛后落点为

P.

(3)放上球2,让球1从滑槽的G点由静止滚下，碰撞后分别平抛,

球1的落点为M.球2的落点为N.

(4)看mi・0M+m2・(0N-~1)和mjOP是否相等，以验证

【考点】验证动量守恒定律.

【分析】(1)为防止两球碰撞后入射球反弹，入射球的质量应大于被

碰球的质量.

(2)(3)根据图示情景分析判断球的落点位置.

(4)根据实验测量的量与动量守恒定律分析答题.

【解答】解：(1)为防止两球碰撞后入射球反向弹回，入射球的质量

应大于被碰球的质量，即：mi>m2.

(2)由图示可知，不放小球2,让球1从滑槽的G点由静止滚下，

平抛后落点为P.

(3)由图示可知，放上球2,让球1从滑槽的G点由静止滚下，碰

撞后分别平抛，球1的落点为M.球2的落点为N.

(4)小球离开轨道后做平抛运动，抛出点的高度相等，它们在空中

的运动时间t相等，

如果碰撞过程动量守恒，贝!Jmwi=miv/+m2V2,两边同时乘以时间t

得：miVit=miVi't+m2V2匕

贝！Jmi・0P=mi-0M+m2・(ON-因此实验时，看mjOM+mz。(ON

-f)与mi・OP是否相等，可以验证动量守恒.

故答案为：(1)＞；(2)P；(3)M；N；(4)mi*OM+m2*(ON-1)；

mi*OP.

四、计算题(本题共4小题，40分.解答应写出必要的文字说明、

方程式和重要的演算步骤.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)

16.如图所示，为交流发电机示意图，匝数为n=100匝矩形线圈，边

长分另I」10cm和20cm,内电阻r=5Q,在磁感应强度B=0.5T的匀强磁

场中绕00以轴3=5°«rad/s角速度匀速转动，线圈和外电阻为R=20Q

相连接，求：

(1)S断开时，电压表示数；

(2)开关S合上时，电压表和电流表示数.

【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；正弦式电流的图象和三角函数表达式.

【分析】(1)线圈中产生的感应电动势的最大值表达式为Em=NBSu),

开关S断开时，电压表测量电源的电动势的有效值；

(2)开关闭合时，电流表测量电流的有效值.根据有效值与最大值

的关系求出电动势的有效值，根据闭合电路欧姆定律求出电流和路端

电压；

【解答】解：(1)感应电动势最大值Em=nBS3=100X0.5X0.1X0.2X

50爪V=50血V

感应电动势有效值E=-^=50V.

故电压表的数值为50V；

(2)电键S合上后，由闭合电路欧姆定律

E50

l=7+RA=5+20=2QA，

U=IR=2X20V=40V.

答:(1)S断开时，电压表的示数为50V；(2)电压表的示数为40V；

电流表的示数为2.0A.

17.质量为mB=2kg的平板车B上表面水平，开始时静止在光滑水平

面上，在平板车左端静止着一块质量为mA=2kg的物体A,一颗质量

为mo=O.Olkg的子弹vo=6OOm/s的水平初速度瞬间射穿A后，速度变

为v=100m/s,已知A,B之间的动摩擦因数不为零，且A与B最终达

到相对静止.求：

①物体A的最大速度vA；

②平板车B的最大速度vB.

Vo/c

七日、

CC

【考点】动量守恒定律.

【分析】子弹在射出木块的过程中，子弹和木块组成的系统动量守恒,

此时木块的速度最大，根据动量守恒定律求出物块A的最大速度.然

后木块做匀减速直线运动，平板车做匀加速直线运动，当两者速度相

等时，速度达到最大，对木块和平板车组成的系统研究，根据动量守

恒求出平板车的最大速度.

【解答】解：①子弹穿过物体A的过程中，对子弹和物体A,由动量

守恒定律得，

movo=mov+mAVA

解得vA=2.5m/s

②对物块A和平板车B,由动量守恒定律得，

+

mAVA=(mAmB)vB

解得vB=1.25m/s.

答：①物体A的最大速度为2.5m/s.

②平板车的最大速度为1.25m/s.

18.某发电站，通过升压变压器、输电线和降压变压器，把电能输送

给生产和照明组成的用户，发电机输出功率为lOOkW,输出电压是

400V,升压变压器原、副线圈的匝数之比为1：25,输电线上功率损

失为4%,用户所需电压为220V,求：

(1)输电线的电阻和降压变压器的匝数比为多少？

(2)若有60kW分配给生产，其余电能用来照明，那么可供40W的

电灯多少盏？

【考点】远距离输电.

【分析】(1)知道输电线上消耗的总功率的大小，根据P耗=/线可得

求得输电线的电阻的大小，求出降压变压器的输入和输出的电流，根

据电流与匝数成反比可以求得降压变压器原副线圈的匝数比；

(2)根据总的照明的功率的大小和每盏灯泡的功率可以求得总的灯

泡的数目.

【解答】解：输电电路如图所示,

Ui%

(1)根据电压与匝数程正