物理考前基础知识查漏补缺精选精练24.docx
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物理考前基础知识查漏补缺精选精练24
2019物理考前基础知识查漏补缺精选精练（24）
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。
1.某电路中电场随时间变化的图象如图13－1所示，能发射电磁波的电场是哪一种（）
图13－1
解析：
周期性变化的电场才能产生周期性变化的磁场，均匀变化的电场产生稳定的磁场，振荡的电场产生同频率振荡的磁场.故只有选项D对.
答案：
D
2.关于电磁波与声波，以下说法正确的选项是（）
A.电磁波的传播不需要介质，声波的传播需要介质
B.由空气进入水中时，电磁波速度变小，声波速度变大
C.由空气进入水中时，电磁波波长变小，声波波长变大
D.电磁波和声波在介质中的传播速度，都是由介质决定的，与频率无关
解析：
可以根据电磁波的特点和声波的特点进行分析，选项A、B均与事实相符，所以选项A、B正确.根据
，电磁波波速变小，频率不变，波长变小；声波速度变大，频率不变，波长变大，所以选项C正确.电磁波在介质中的速度与介质有关，也与频率有关，在同一种介质中，频率越大，波速越小，所以选项D错误.
答案：
ABC
3.某空间出现了如图13－2所示的一组闭合的电场线，这可能是（）
图13－2
A.沿AB方向磁场在迅速减弱
B.沿AB方向磁场在迅速增加
C.沿BA方向磁场在迅速增加
D.沿BA方向磁场在迅速减弱
解析：
根据电磁感应，闭合回路中的磁通量变化时，使闭合回路中产生感应电流，该电流可用楞次定律判断.根据麦克斯韦电磁场理论，闭合回路中产生感应电流，是因为闭合回路中受到了电场力的作用，而变化的磁场产生电场，与是否存在闭合回路没有关系，故空间内磁场变化产生的电场方向，仍然可用楞次定律判断，四指环绕方向即为感应电场的方向，由此可知A、C正确.
答案：
AC
4.如图13－3所示，在闭合铁芯上绕着两个线圈M和P，线圈P与电流表构成闭合回路.假设在T1至T2这段时间内，观察到通过电流表的电流方向自上向下（即由C经电流表至D），那么可以判断出线圈M两端的电势差UAB随时间T的变化情况可能是图13－4中的（）
图13－3
图13－4
解析：
对A图，UAB不变，A表中无电流，对B图，UAB均匀增大，由安培定那么知，M中有向上增强的磁场，P中有向下增加的磁通量，又由楞次定律和安培定那么知，A表中电流方向由D经电流表至C，故A、B错，同理分析得C、D正确.
答案：
CD
5.如图13－5所示，把电阻R、电感线圈L、电容器C分别串联一个灯泡后并联在电路中.接入交流电源后，三盏灯亮度相同.假设保持交流电源的电压不变，使交变电流的频率减小，那么以下判断正确的选项是（）
图13－5
A.灯泡L1将变暗B.灯泡L2将变暗C.灯泡L3将变暗D.灯泡亮度都不变
解析：
当交变电流的频率减小时，R不变，电感线圈感抗减小，电容器容抗增大，那么灯泡L3亮度不变，L2变暗，L1变亮，故B正确.
答案：
B
6.如图13－6所示，理想变压器有三个线圈A、B、C，其中B、C的匝数分别为N2、N3，电压表的示数为U，电流表的示数为I，L1、L2是完全相同的灯泡，根据以上条件可以计算出的物理量是（）
图13－6
A.线圈A的匝数
B.灯L2两端的电压
C.变压器的输入功率
D.通过灯L1的电流
解析：
由题意知线圈B两端的电压为U，设线圈C两端的电压为UC，那么
，所以
，B正确；通过L2的电流为I，那么可以求出L2的电阻，L2与L1的电阻相同，所以可求出通过L1的电流，D正确；根据以上数据可以求出L1、L2的功率，可得变压器总的输出功率，它也等于变压器的输入功率，C正确；根据题意无法求出线圈A的匝数，A错.
答案：
BCD
7.某同学在研究电容、电感对恒定电流与交变电流的影响时，采用了如图13－7所示的电路，其中L1、L2是两个完全相同的灯泡，把开关置于3、4时，电路与交流电源接通，稳定后的两个灯泡发光亮度相同，那么该同学在如下操作过程中能观察到的实验现象是（）
图13－7
A.当开关置于1、2时，稳定后L1、L2两个灯泡均发光且亮度相同
B.当开关置于1、2时，稳定后L1、L2两个灯泡均发光，且L1比L2亮
C.当开关置于3、4时，稳定后，假设只增加交变电流的频率，那么L1变暗，L2变亮
D.在开关置于3、4的瞬间，L2立即发光，而L1亮度慢慢增大
解析：
当开关置于1、2时，稳定后因电容器隔直流，故电路断开，L2不发光，A、B错误；在开关置于3、4的瞬间，电容器通交流，L2立即发光，由于电感的自感作用，L1亮度慢慢增大，D正确.当开关置于3、4稳定后，增加交变电流频率，容抗减小，感抗增大，L1变暗，L2变亮，C正确.
答案：
CD
8.如图13－8所示，理想变压器初级线圈的匝数为N1，次级线圈的匝数为N2，初级线圈的两端A、B接正弦交流电源，电压表V的示数为220V，负载电阻R＝44Ω，电流表A1的示数为0.20A.以下判断中正确的选项是（）
图13－8
A.初级线圈和次级线圈的匝数比为2∶1
B.初级线圈和次级线圈的匝数比为5∶1
C.电流表A2的示数为1.0A
D.电流表A2的示数为0.4A
解析：
对于理想变压器，P1＝U1I1＝220×0.20W＝44W，那么负载电阻消耗的功率P2＝P1＝44W，据
得
那么
故B正确.A2的读数
故C正确.
答案：
BC
9.某理想变压器原、副线圈的匝数比为55∶9，原线圈所接电源电压按图示规律变化，副线圈接有一灯泡，此时灯泡消耗的功率为40W，那么以下判断正确的选项是（）
图13－9
A.副线圈两端输出的电压为
B.原线圈中电流表的示数约为0.18A
C.变压器的输入、输出功率之比为55∶9
D.原线圈两端电压的瞬时值表达式为U＝220SIN100πT（V）
解析：
根据变压器的原、副线圈的电压之比等于匝数之比，故副线圈两端输出的电压为
，A错；根据理想变压器知P1＝P2，故有
，B选项正确，C错；原线圈两端电压的瞬时值表达式为
，D错.只有B选项正确.
答案：
B
10.利用如图13－10所示的电流互感器可以测量被测电路中的大电流，假设互感器原、副线圈的匝数比N1∶N2＝1∶100，交流电流表A的示数是50MA，那么（）
图13－10
A.被测电路的电流有效值为0.5A
B.被测电路的电流平均值为0.5A
C.被测电路的电流最大值为
D.原副线圈中的电流同时达到最大值
解析：
交流电流表示数为副线圈中电流的有效值，即I2＝50MA＝0.05A，根据
得，I1＝5A，A、B均错误；原线圈（被测电路）中电流的最大值
，C项正确；原线圈中电流最大时，线圈中磁通量的变化率等于零，此时副线圈中的电流最小；原线圈中电流等于0时，磁通量的变化率最大，副线圈中电流最大.所以原、副线圈电流有相位差，故不能同时达到最大值，D项错误.
答案：
C
【二】问答与计算（此题包括6小题，共60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.有数值计算的题目，答案中必须明确写出数值和单位）
11.（8分）在“练习使用示波器”实验中，某同学欲按要求先在荧光屏上调出亮斑，为此，他进行了如下操作：
首先将辉度调节旋钮逆时针转到底，竖直位移和水平位移旋钮转到某位置，将衰减调节旋钮置于1000挡，扫描范围旋钮置于“外X挡”.然后打开电源开关（指示灯亮），过2MIN后，顺时针旋转辉度调节旋钮，结果屏上始终无亮斑出现（示波器完好）.那么，他应再调节什么旋钮才有可能在屏上出现亮斑？
答案：
竖直位移旋钮和水平位移旋钮.
12.（12分）交流发电机的原理如图13－11甲所示，闭合的矩形线圈放在匀强磁场中，绕OO′轴匀速转动，在线圈中产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示，线圈的电阻为R＝2.0Ω，求：
图13－11
（1）通过线圈导线的任一个横截面的电流的最大值是多少？
（2）矩形线圈转动的周期是多少？
（3）线圈电阻上产生的电热功率是多少？
（4）保持线圈匀速运动，1MIN内外界对线圈做的功是多少？
解析：
（1）由IT图可知通过线圈导线的任一个横截面的电流的最大值IM＝2.0A.
（2）矩形线圈转动的周期T＝4.0×10－3S.
（3）由有效值
线圈电阻上产生的电热功率为
（4）外界对线圈做功转化成电能再转化成电热，1分钟内外界对线圈做的功W＝PT＝240J.
答案：
（1）2.0A
（2）4.0×10－3S（3）4W（4）240J
13.（9分）有一台内阻为1Ω的发电机，供给一学校照明用电，如图13－12所示.升压变压器原、副线圈匝数比为1∶4，降压变压器原、副线圈匝数比为4∶1，输电线的总电阻为4Ω.全校共有22个班，每班有“220V40W”灯6盏，假设保证全部电灯正常发光，那么
图13－12
（1）发电机的电动势为多大？
（2）发电机的输出功率为多大？
（3）输电效率为多少？
解析：
（1）由题意知U4＝220V
那么
由降压变压器变压关系：
得
由降压变压器变流关系：
得
又因为U2＝U3＋I2R＝880V＋6×4V＝904V
由升压变压器变压关系：
得U1＝226V
由升压变压器变流关系：
得I1＝24A
所以：
（1）发电机的电动势：
E＝U1＋I1R＝250V.
（2）发电机的输出功率P出＝EI1－I12R＝5424W.
（3）输电的效率
答案：
（1）250V
（2）5424W（3）97％
14.（9分）如图13－13甲所示是一种振动发电装置，它的结构由一个半径为R＝0.1M的50匝的线圈套在辐形永久磁铁槽上组成，假设磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布（如图乙）.线圈运动区域内磁感应强度B的大小均为
，方向不变，线圈的总电阻为2Ω，它的引出线接有8Ω的电珠L，外力推动线圈的P端，使线圈做往复运动，便有电流通过电珠，当线圈向右的位移随时间变化的规律如图丙所示时（X取向右为正）.
图13－13
（1）画出通过电珠L的电流图象（规定从L→B为正方向）；
（2）在0.1S～0.15S内推动线圈运动过程中的作用力；
（3）求该发电机的输出功率（其他损耗不计）.
解析：
（1）在0S～0.1S内：
感应电动势E1＝NBLV1
L＝2πR，
在0.1S～0.15S内：
V2＝2M／S，E2＝NBLV2，
（2）因为外力匀速推动线圈，所以有：
F＝F安＝NBI2L＝NBI2·2πR，
（3）电流的有效值为I，那么有：
I2R×0.15＝0.22R×0.1＋0.42R×0.05
所以
答案：
（1）略
（2）0.8N（3）0.64W
15.（12分）如图13－14甲所示，一固定的矩形导体线圈水平放置，线圈的两端接一只小灯泡，在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场.线圈的匝数N＝100匝，电阻R＝1.0Ω，所围成矩形的面积S＝0.040M2，小灯泡的电阻R＝9.0Ω，磁场的磁感应强度随时间按如图乙所示的规律变化，线圈中产生的感应电动势瞬时值的表达式为
其中BM为磁感应强度的最大值，T为磁场变化的周期.忽略灯丝电阻随温度的变化，求：
图13－14
（1）线圈中产生感应电动势的最大值；
（2）小灯泡消耗的电功率；
（3）在磁感应强度变化的
的时间内，通过小灯泡的电荷量.
解析：
（1）因为线圈中产生的感应电流变化的周期与磁场变化的周期相同，所以由图象可知，线圈中产生交变电流的周期为T＝3.14×10－2S
所以线圈中感应电动势的最大值为
（2）根据欧姆定律，电路中电流的最大值为
通过小灯泡电流的有效值为
小灯泡消耗的电功率为P＝I2R＝2.88W.
（3）在磁感应强度变化的0～T／4内，线圈中感应电动势的平均值
通过灯泡的平均电流
通过灯泡的电荷量
答案：
（1）8.0V
（2）2.88W（3）4.0×10－3C
16.（10分）某村在距村庄较远的地方修建了一座小型水电站，发电机输出功率为9KW，输出电压为500V，输电线的总电阻为10Ω，允许线路损耗的功率为输出功率的4％.求：
（1）村民和村办小企业需要220V电压时，所用升压变压器和降压变压器的原、副线圈的匝数比各为多少？
（不计变压器的损耗）
（2）假设不用变压器而由发电机直接输送，村民和村办小企业得到的电压和功率是多少？
解析：
建立如图甲所示的远距离输电模型，要求变压器原、副线圈的匝数比，先要知道原、副线圈两端的电压之比.此题可以线路上损耗的功率为突破口，先求出输电线上的电流I线，再根据输出功率求出U2，然后再求出U3.
甲
（1）由线路损耗的功率P线＝I线2R线可得
又因为P输出＝U2I线，所以
U3＝U2－I线R线＝（1500－6×10）V＝1440V
根据理想变压器规律
所以升压变压器和降压变压器原、副线圈的匝数比分别是1∶3和72∶11.
（2）假设不用变压器而由发电机直接输送（模型如图乙所示），由
乙
P输出＝UI线′可得
所以线路损耗的功率
P线＝I线′2R线＝182×10W＝3240W
用户得到的电压
U用户＝U－I线′R线＝（500－18×10）V＝320V
用户得到的功率
P用户＝P输出－P线＝（9000－3240）W＝5760W.
答案：
（1）1∶372∶11
（2）320V5760W
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