高中物理第五章交变电流第二节描述交变电流的物理量学案新人教选修Word格式.docx
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⑵如果有一个大小、方向都不变的恒定电流通过这个电阻R，也能在1s内产生同样的热，这个电流是多大？
3．对交变电流有效值的理解
⑴正（余）弦式交变电流的有效值与峰值的关系：
I=Im，U=Um。
⑵有效值的使用范围
①各种使用交变电流的用电器上所标的额定电压、额定电流值都是指交变电流的有效值。
②各种交流电流表和交流电压表的测量值也都是有效值。
③凡涉及能量问题，如电能与其他形式的能的转化过程中，涉及交变电流的电功、电功率等物理量均用有效值，计算保险丝的熔断电流也用有效值。
④家庭电路电压220V和动力电压380V是指有效值。
⑤以后提到的交变电流的数值，凡没有特别说明的都是指有效值
【导析探究】
导析一：
正弦交变电流相关物理量的计算
例1.电阻R1、R2和交流电源按照图甲所示方式连接，R1＝10Ω，R2＝20Ω.合上开关S后，通过电阻R2的正弦交变电流i随时间t变化的情况如图乙所示．则（）
A．通过R1的电流的有效值是1.2AB．R1两端的电压有效值是6V
C．通过R2的电流的有效值是
D．R2两端的电压有效值是
例2.一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图所示．由图可知（）
A．该交流电的电压瞬时值的表达式为u＝100sin（25t）V
B．该交流电的频率为25Hz
C．该交流电的电压的有效值为141.4V
D．若将该交流电压加在阻值R＝100Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率是50W
导析二：
特殊交变电流有效值的计算
例3.如图表示一交流电的电流随时间而变化的图象．此交流电的有效值是是（）
A.
B.5AC.
D.3.5A
例4.如图为某型号电热毯的电路图，将电热丝接在u＝156sin120πtV的电源上，电热毯被加热到一定温度后，由于P的作用使输入的正弦交流电仅有半个周期能够通过，即电压变为图所示波形，从而进入保温状态．则此时交流电压表（）
A．测量的是电压的最大值，读数是156VB．测量的是电压的有效值，读数是110V
C．测量的是电压的有效值，读数是78VD．测量的是电压的有效值，读数是55V
【当堂检测】
1．通过某电阻的周期性交变电流的图象如图所示，该交流电的有效值I为（）
AB．4.5AC．1.5AD．3
A
2．如图所示为一交流电压随时间变化的图象．每个周期内，前三分之一周期电压按正弦规律变化，后三分之二周期电压恒定．根据图中数据可得，此交流电压的有效值为（ ）
A.7.5VB.8V
C.
D.
3．如图，在电路的MN间加一如图所示正弦交流电，负载电阻为100Ω，若不考虑电表内阻对电路的影响，则（）
A．电流表示数为2.20AB．电压表示数为311V
C．电流表示数为3.11AD．电压表示数为220V
4．如图是某交流发电机产生的交变电流的图象，根据图象可以判定（）
A．此交变电流的频率为5Hz
B．此交变电流的周期为0.1s
C．将标有“12V 3W”的灯泡接在此交变电流上，灯泡可以正常发光
D．图象上对应的0.1s时刻，发电机中的线圈刚好转至中性面
5．在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图甲所示，产生的交变电动势的图象如图乙所示，则（ ）
A．t＝0.005s时线框的磁通量变化率为零
B．t＝0.01s时线框平面与中性面重合
C．线框产生的交变电动势有效值为311V
D．线框产生的交变电动势频率为100Hz
6．如图所示，矩形线圈的匝数为n，线圈面积为S，线圈电阻为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO′轴以角速度ω匀速转动，外电路电阻为R，在线圈由图示位置转过90°
的过程中，求：
（1）通过电阻R的电荷量q；
（2）电阻R上产生的焦耳热Q。
高考理综物理模拟试卷
注意事项：
1.答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2．选择题必须使用2B铅笔填涂；
非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；
在草稿纸、试题卷上答题无效。
4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、单项选择题
1．有一玩具弹簧枪，打出的弹丸在空中做平抛运动，当弹丸运动到空中某位置时，重力所做的功等于其初动能的3倍，此时弹丸速度与竖直方向的夹角为
A．30°
B．37°
C．45°
D．60°
2．“太极球”运动是一项较流行的健身运动。
做该项运动时，健身者半马步站立，手持太极球拍，拍上放一橡胶太极球，健身者舞动球拍时，太极球却不会掉到地上。
现将太极球拍和球简化成如图所示的平板和小球，熟练的健身者让小球在竖直面内始终不脱离平板且做匀速圆周运动，则（）
A．小球的机械能保持不变
B．平板对小球的弹力在B处最小，在D处最大
C．在B、D两处小球一定受到沿平板向上的摩擦力
D．只要平板与水平面的夹角合适，小球在B、D两处就有可能不受平板的摩擦力作用
3．如图所示为鱼饵自动投放器的装置示意图，其下部是一个高度可以调节的竖直细管，上部是四分之一圆弧弯管，管口沿水平方向。
竖直细管下端装有原长为L0的轻质弹簧，弹簧下端与水面平齐，将弹簧压缩并锁定，把鱼饵放在弹簧上。
解除锁定当弹簧恢复原长时鱼饵获得速度v0。
不考虑一切摩擦，重力加速度取g，调节竖直细管的高度，可以改变鱼饵抛出后落水点距管口的水平距离，则该水平距离的最大值为
A．
＋L0B．
＋2L0C．
－L0D．
－2L0
4．从秦始皇七年（公元前240年）起，哈雷彗星的每次回归，我国均有记录，这些连续的、较精确可靠的史料在近现代的天体探索中发挥了重要的作用。
已知哈雷彗星绕太阳运行的轨道为椭圆轨道，平均周期约为76年，其近日点离太阳的距离约为地球与太阳之间距离的0.6倍，下次通过近日点的时间为2061年。
根据以上信息，可估算出现在哈雷彗星离太阳的距离约为地球与太阳之间距离的
A．30倍B．150倍
C．600倍D．1200倍
5．下面是某电热水壶的铭牌，由此可知该电热水壶正常加热1min产生的热量为（）
A．1.80×
103JB．1.10×
104JC．1.32×
104JD．1.08×
105J
6．设北斗导航系统的地球同步卫星质量为m，周期为
。
已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，万有引力常量为G。
下列说法正确的是（）
A．地球的质量为
B．卫星距地面的高度
C．卫星运行时的速度大于第一宇宙速度
D．卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度
二、多项选择题
7．如图所示，物体自O点由静止开始做匀加速直线运动，A、B、C、D为其运动轨迹上的四点，测得AB＝2m，BC＝3m。
且物体通过AB、BC、CD所用的时间相等，则下列说法正确的是（）
A．可以求出物体加速度的大小
B．可以求得CD＝4m
C．可以求得OA之间的距离为1.125m
D．可以求得OB之间的距离为12.5m
8．如图所示，带等量异种电荷的平行板电容器竖直放置，一个质量为m带负电为q的小球（可看成点电荷，对两板间匀强电场影响可忽略），用长L的绝缘丝线悬挂于电容器内部的O点，现将小球拉到丝线呈水平伸直的位置A，然后无初速释放，小球沿着圆弧恰好能运动到O正下方B处。
重力加速度为g，以下说法正确的是
A．电容器左极板带正电
B．小球电势能减少
C．两板间匀强电场电场度的大小E=
D．小球运动过程中最大动能Ek=（
－1）mgL
9．在竖直杆上安装一个光滑导向槽，使竖直上抛的小球通过导向槽能改变方向做平抛运动。
不计经导向槽时小球的能量损失，设小球从地面沿杆竖直上抛的速度大小为v，那么当小球有最大水平位移时，下列说法正确的是（）
A．导向槽位置应在高为
的位置
B．最大水平距离为
C．小球在上、下两过程中，在经过某相同高度时，合速度的大小总有v下＝2v上
D．当小球落地时，速度方向与水平方向成45°
角
10．如图所示．在光滑绝缘水平面上有一半径为R的圆，AB是一条直径，∠=30°
，空间有匀强电场．方向与水平面平行．在圆上A点有—发射器，以相同速率v向各个方向发射质量为m，电荷量为e的电子．圆形边界上的各处均有电子到达，其中到达B点的电子速度恰好为零．不计电子的重力和电子间的相互作用，下列说法正确的是（）
A．电场的方向由B指向A
B．电场强度的大小为
C．到达E点电子的速率为
D．到达C点的电子电势能比到达E点的电子电势能大
三、实验题
11．U形管的两支管A、B和水平管C都是由内径均匀的细玻璃管做成的，它们的内径与管长相比都可忽略不计.己知三部分的截面积分别为SA=1.0×
10-2cm2,SB=3.0×
10-2cm2,SC=2.0×
10-2cm2,在C管中有一段空气柱，两侧被水银封闭.当温度为t1=27℃时，空气柱长为l=30cm（如图所示），C中气柱两侧的水银柱长分别为a=2.0cm，b=3.0cm,A、B两支管都很长其中的水银柱高均为h=12cm.大气压强保持为P1=76cmHg不变.不考虑温度变化时管和水银的热膨胀，试求气柱中空气温度缓慢升高到t=97℃时空气的体积.
12．如图所示，质量m=2kg的小物块从倾角
的光滑斜面上的A点由静止开始下滑，经过B点后进入粗糙水平面，已知AB长度为3m，斜面末端B处与粗糙水平面平滑连接.试求：
（1）小物块滑到B点时的速度大小．
（2）若小物块从A点开始运动到C点停下，一共经历时间t=2.5s，求BC的距离．
（3）上问中，小物块与水平面的动摩擦因数μ多大?
四、解答题
13．如图所示，质量为M的木块位于光滑水平面上,木块与墙间用轻弹簧连接，开始时木块静止在A位置.现有一质量为m的子弹以水平速度v0射向木块并嵌人其中，经过一段时间，木块第一次回到A位置，弹簧在弹性限度内。
求：
①木块第一次回到A位置时速度大小v；
②此过程中墙对弹簧冲量大小I。
14．如图所示，水平传送带顺时针匀速传动，紧靠传送带右端B的竖直平面内固定有一个光滑半圆轨道CD，半圆轨道下端连接有内壁光滑的
细圆管DE，一劲度系数k=100N/m的轻弹簧一端固定在地面，自由伸长时另一端刚好在管口E处。
质量m=1kg的小物块轻放在传送带的左端A点，随后经B、C间的缝隙进入CD，并恰能沿CD做圆周运动。
小物块经过D点后进入DE，随后压缩弹簧，速度最大时弹簧的弹性势能EP=0.5J。
已知CD和DE的半径均为R=0.9m，取g=10m/s2，求：
（1）传送带对小物块做的功W；
（2）小物块刚到达D点时轨道CD对小物块的支持力大小ND；
（3）小物块的最大速度vm。
【参考答案】
题号
1
2
3
4
5
6
答案
A
D
7．BC
8．CD
9．AD
10．BC
11．72cm3
12．
（1）6m/s
（2）4.5m（3）0.4
13．①
②
14．
（1）4.5J
（2）60N（3）8m/s
1．如图所示，用缆绳将沉在海底的球形钢件先从a处竖直吊起到b，再水平移到c，最后竖直下移到d。
全过程，钢件受到水的阻力大小不变，方向与运动方向相反，所受浮力恒定。
则上升、平移、下降过程中的匀速运动阶段，缆绳对钢件拉力F1、F2、F3的大小关系是
A．F1>
F2>
F3B．F1>
F3>
F2C．F2>
F1>
F3D．F3>
F2>
F1
2．功的单位是焦耳（J），焦耳与基本单位米（m）、千克（kg）、秒（s）之间的关系正确的是（）
A．1J=1kg·
m/s
B．1J=1kg·
m/s2
C．1J=1kg·
m2/s
D．1J=1kg·
m2/s2
3．如图所示，在条形磁铁外套有A、B两个大小不同的圆环，穿过A环的磁通量ΦA与穿过B环的磁通量ΦB相比较（）
A．ΦA>
ΦBB．ΦA<
ΦBC．ΦA＝ΦBD．不能确定
4．下图是某同学站在压力传感器上做下蹲-起立的动作时传感器记录的压力随时间变化的图线，纵坐标为压力，横坐标为时间。
由图线可知，该同学的体重约为650N，除此以外，还可以得到以下信息
A．1s时人处在下蹲的最低点
B．2s时人处于下蹲静止状态
C．该同学做了2次下蹲-起立的动作
D．下蹲过程中人始终处于失重状态
5．质量为m的汽车，启动后沿平直路面行驶，如果发动机的功率恒为P，且行驶过程中受到的摩擦阻力大小一定，汽车速度能够达到的最大值为v，那么当汽车的车速为v/2时。
汽车瞬时加速度的大小为（）
A．P/mvB．2P/mvC．4P/mvD．3P/mv
6．一辆汽车质量为1×
103kg,额定最大功率为2×
104W,在水平路面由静止开始作直线运动,最大速度为v2,运动中汽车所受阻力恒定,其行驶过程中牵引力F与车速的倒数1/v的关系如图所示。
则（）
A．图线AB段汽车匀速运动B．图线BC段汽车作匀加速度运动
C．整个运动中的最大加速度为2m/s2D．当汽车的速度为5m/s时发动机的功率为2×
104W
7．如图所示，一束由两种色光混合的复色光沿PO方向射向一上、下表面平行的厚玻璃平面镜的上表面，得到三束光线I、II、III，若平面镜的上下表面足够宽，不考虑光线由玻璃砖内射向上表面时的反射。
下列说法正确的是_________。
A．光束I仍为复色光，光束II、III为单色光
B．玻璃对光束II的折射率小于对光束III的折射率，当
角减小为某一值时，光束II先消失了，光束III还存在
C．改变
角，光线I、II、III仍保持平行
D．通过相同的双缝干涉装置，光束II产生的条纹宽度要大于光束III的
E.在玻璃中，光束II的速度要小于光束III的速度
8．如图所示，同种材料的、均匀的金属丝做成边长之比为1︰2的甲、乙两单匝正方形线圈，已知两线圈的质量相同。
现分别把甲、乙线圈以相同的速率匀速拉出磁场，则下列说法正确的是
A．甲、乙两线圈的热量之比为1︰2
B．甲、乙两线圈的电荷量之比为1︰4
C．甲、乙两线圈的电流之比为1︰2
D．甲、乙两线圈的热功率之比为1︰1
9．将物块AB叠放在水平地面上，现用相同的水平恒力F以甲乙两种不同的方式拉物块，AB始终相对静止，设A、B之间的摩擦力大小为f，下列判断正确的是（）
A．若两物块仍静止，则甲、乙两图中的f大小可能相等
B．若地面光滑，则甲、乙两图中的大小f可能相等
C．若两物块做匀速运动，则甲、乙两图中的f大小可能相等
D．两物块做加速运动，则甲、乙两图中的f大小可能相等
10．电场中等势面如图所示，下列关于该电场描述正确的是（）
A．A点的电场强度比C点的小
B．负电荷在A点的电势能比在C点的电势能大
C．电荷沿等势面AB移动的过程中，电场力始终不做功
D．正电荷由到A移动到C，电场力做正功
11．质量为M的绝缘细管，做成一圆形轨道，竖直固定在水平面上，如图所示。
圆心与坐标原点重合，在I、II象限有垂直于轨道平面向外的匀强磁场，在IV象限有竖直向下的匀强电场。
一个带正电的小球，其电荷量为q、质量为m，从图中位置由静止释放，第一次到达圆形轨道的最高点时刚好能通过。
不计一切摩擦，小球的电荷量保持不变，圆形轨道的半径为R，绝缘细管的内径远小于R，小球直径略小于绝缘细管的内径，小球可看成质点。
（1）电场强度E的大小；
（2）若小球第四次到最高点时，刚好对轨道无压力，求磁感应强度B的大小。
12．在探究加速度与力、质量的关系实验中，采用如图1所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带打上的点计算出。
（1）当M与m的大小关系：
___________满足时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力。
（2）某同学保持小车的质量不变，改变盘中砝码的质量，根据所得数据，在如图2所示坐标系中作出a-F图象.图线存在截距，其原因是：
________________________。
（3）如图3所示为某同学在做实验时由打点计时器得到的表示小车运动过程的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s,其中x1=7.05cm、x2=7.68cm、x3=8.33cm、x4=8.95cm、x5=9.61cm、x6=10.26cm,则A点处瞬时速度的大小是________m/s,加速度的大小是________m/s2（计算结果保留两位有效数字）.
13．如图所示，平静湖面岸边的垂钓者，眼睛恰好位于岸边P点正上方0.9m的高度处，水面与P点登高，浮标Q离P点1.2m远，鱼饵灯M在浮标正前方1.8m处的水下，垂钓者发现鱼饵灯刚好被浮标挡住，已知水的折射率
，求：
①鱼饵灯离水面的深度；
②若鱼饵灯缓慢竖直上浮，当它离水面多深时，鱼饵灯发出的光恰好无法从水面PQ间射出。
14．一列简谐横波在t=0时刻的波形图如图实线所示，从此刻起，经0.1s波形图如图中虚线所示，若波传播的速度为10m/s，求：
（i）这列波的周期；
（ii）从t=0时刻开始质点a经0.2s通过的路程；
（iii）x=2m处的质点的位移表达式。
B
C
7．ACE
8．AD
9．BD
10．CD
11．
（1）
（2）
12．
平衡摩擦力不充分或没有平衡摩擦力0.860.64
14．（i）
（ii）0.4m（iii）
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