2021年高二上学期第二次(10月)月考物理试题 含答案

2021年高二上学期第二次（10月）月考物理试题含答案

物理试题

说明：测试范围：交流电考试时间：90分钟难度系数0.7 试题分数：110分

第Ⅰ卷（选择题共50分）

一、选择题(本题共15小题，共50分．1-10为单项选择题，每小题3分，11-15为多项选择题，每小题4分，全部选对得4分，部分得分为2分，有选错或不答的得0分)

1．由交变电流瞬时表达式i＝10sin500t(A)可知，从开始计时起，第一次出现电流峰值所需要的时间是( )

A．2 ms B．1 ms C．6.28 ms D．3.14 ms

2．如图所示为一理想自耦变压器的电路图，L

1、L

2

、L

3

、L

4

为四个完全相同

的灯泡．在A、B两点间加上交变电压U1时，四个灯泡均能正常发光，若C、D 两点间的电压为U2，则U1:U2为( )

A．1:1 B．2:1 C．3:1 D．4:1

2题图3题图

3．如图所示为某种交变电流的波形，每半个周期按各自的正弦规律变化，其有效值为()

A ．4A

B ．5 A

C ．5 2 A

D ．4 2 A

4．如右图所示，两个同学利用图示装置做实验，第一位同学使ab 在导轨上匀速运动，第二位同学使ab 在导轨上做变速运动，但两位同学对ab 杆做的功 一样多，第一位同学的方法小灯泡消耗的电能为W 1，第二位同 学的方法小灯泡消耗的电能为W 2，它们相比较( )

A ．W 1＝W 2

B ．W 1>W 2

C ．W 1

D ．不能比较

5．．如图所示，两种情况下灯泡L 2、L 3的功率均为P ，且L 1、L 2、L 3为相同的灯泡，匝数比为n 1:n 2＝3:1，则图(a )中L 1的功率和图(b )中L 1的功率分别为( )

A ．P 、P

B ．9P 、4

9

P

C.49P 、9P

D.94

P 、9P

6．图甲所示电路中，A 1、A 2、A 3为相同的电流表，C 为电容器，电阻R 1、R 2、R 3的阻值相同，线圈L 的电阻不计．在某段时间内理想变压器原线圈内磁场的变化如图乙所示，则在t 1～t 2时间内( )

A ．电流表A 1的示数比A 2的小

B ．电流表A 2的示数比A 3的小

C ．电流表A 1和A 2的示数相同

D ．电流表的示数都不为零

7．如图所示，理想变压器的原副线圈的匝数比n 1∶n 2＝2∶1，原线圈接正弦式交流电，副线圈接电动机，电动机线圈电阻为R ，当输入端接通电源后，电流表读数为I ，电动机带动一质量为m 的重物以速度v 匀速上升，若因摩擦造成的能量损失不计，则图中电压表的读数为( )

A ．4IR ＋mgv/I

B.mgv/I C ．4IR

D. IR/4＋mgv/I

8．(xx·福建高考)如图示，理想变压器原线圈输入电压U ＝U m sin ωt ，副线圈电路中R 0

为定值电阻，R 是滑动变阻器．V 1和V 2是理想交流电压表，示数分别用U 1和U 2表示；A 1和A 2是理想交流电流表，示数分别用I 1和I 2表示．下列说法正确的是( )

A ．I 1和I 2表示电流的瞬间值

B ．U 1和U 2表示电压的最大值

C．滑片P向下滑动过程中，U2不变、I1变大

D．滑片P向下滑动过程中，U2变小、I1变小

9．在变电站里，经常要用交流电表去监测电网上的强电流，所用的器材叫电流互感器．如图所示的四个图中，能正确反应其工作原理的是()

10．汽油机做功冲程开始时，汽缸中的汽油、空气混合气

要靠火花塞点燃，但是汽车蓄电池的电压只有12 V，不能在火

花塞中产生火花，为此设计了如图所示的点火装置，这个装

置的核心是一个变压器，它的原线圈通过开关连到蓄电池上，

副线圈接到火花塞的两端，开关由机械进行自动控制，做功

冲程开始时，开关由闭合变为断开，这样就能在火花塞中产生火花了，下列说法中正确的是()

A．该设计方案不可行，因为蓄电池提供的是直流电，变压器不能改变直流电压

B．该设计方案可行，因为变压器能将直流电改变为交变电流

C．该设计方案可行，因为通过变压器原线圈的是变化的电流，可以通过变压器发生互感现象

D．该变压器可以是升压变压器，也可以是降压变压器

11．图中为一理想变压器，其原线圈与一电压有效值不变的交流电源相连，Q为滑动头．现令Q从均匀密绕的副线圈最底端开始，沿副线圈匀速上滑，直至白炽灯L两端的电压等于其额定电压为止．用i1表示流过原线圈的电流，i2表示流过灯泡的电流，U2表示灯泡两端的电压，P2表示灯泡消耗的电功率(这里的电流、电压均指有效值，电功率指平均值)．下列四个图中，能够正确反映相应物理量的变化趋势的是()

12．在一阻值为R＝10 Ω的定值电阻中通入如图所示的交流电，则()

A．此交流电的频率为0.5 Hz

B．此交流电的有效值约为3. 5 A

C．在2～4 s内通过该电阻的电荷量为1 C

D．在0～2 s内电阻产生的焦耳热为25 J

13．如图所示，一理想变压器原线圈接入一交流电源，副线圈电路中R1、R2、R3和R4均为固定电阻，开关S是闭合的.和为理想电压表，读数分别为U1和U2；、和为理想电流表，读数分别为I1、I2和I3.现断开S，U1数值不变，下列推断中正确的是() A．U2变小、I3变小

B．U2不变、I3变大

C．I1变小、I2变小

D．I1变大、I2变大

14．如图所示为音箱的电路图，高、低频混合电流由a、b端输入，L1和L2是线圈，C1和C 2是电容器，则()

A．甲扬声器是低频扬声器

B．C2的作用是阻碍高频电流通过乙扬声器

C．L1的作用是阻碍高频电流通过甲扬声器

D．L2的作用是减少通过乙扬声器的高频电流

15．某小型水电站的发电机输出电压为220V，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，升压变压器原副线圈匝数分别为n1和n2，降压变压器原副线圈匝数分别为n3和n4，都是理想变压器，要使额定电压为220V的用电器正常工作，则() A．输电线上的电流I＝P0/U

B．n2/n1越大，输电线上损失的功率越大

C．升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率

D．升压变压器的输出功率等于降压变压器的输入功率

第Ⅱ卷（非选择题共60分）

二、填空题和实验题（本题共3小题，共22分）

16．（8分）有一个教学用的可拆变压器，如图甲所示。它有两个外观基本相同的线圈A、B，线圈外部还可以绕线。

(1)某同学用一多用电表的同一欧姆挡先后测量了

A、B线圈的电阻值，指针分别对应图乙中的a、b位置，

由此可推断________线圈的匝数较多(选填“A”或“B”)。

(2)如果把它看成理想变压器，现要测量A线圈的匝数，

提供的器材有，一根足够长的绝缘导线、一只多用电表和低

压交流电源。请简要叙述实验的步骤(写出要测的物理量，并

用字母表示)。

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ A线圈的匝数为n A＝________。(用所测物理量符号表示)

17．（8分）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，在t=0.005 s时通过线框平面的磁通量

（填“最大”或“最小”）；在t=0.01 s时线框平面与中性面；

线框产生的交变电动势有效值约为；线框产生的交变电动势的频率为Hz。

18．（6分）某兴趣小组为了研制一台“电子秤”，找到一个力电转换传感器，该传感器的输出电压正比于受压面的正压力，实验操作时，先调节传感器输入端的电压(要求从零开始调节)，使力电转换传感器在空载时的输出电压为零；而后在其受压面上放一物体，即可测得与物体的质量成正比的输出电压。

(1)如图所示，E为直流电源；S为开关；

R为滑动变阻器；为电压表，在图中

用笔画线代替导线连接成实验电路图。

(2)若将质量为m0的砝码放在力电转换传感器的受压面上，电压表的示数为U0；然后取下砝码，再将待测质量为m的物体放在力电转换传感器的受压面上，电压表的示数为U，则待测物体的质量m＝________。

三、计算题（本题共4小题，共38分，要有必要的文字说明和做题步骤，有单位的要写出单位，）

19．（8分）交流发电机的发电原理是矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动。一小型发电机的线圈共220匝，线圈面积S＝0.05m2，线圈转动的频率为50Hz，线

圈内阻不计，磁场的磁感应强度B＝

2

πT。如果用此发电机带动两个标有“220V，11kW”的

电机正常工作，需在发电机的输出端a、b与电机之间接一个理想变压器，电路如右图。求：

(1)发电机的输出电压为多少？

(2)变压器原副线圈的匝数比为多少？

(3)与变压器原线圈串联的交流电流表的示数为多少？

20．（10分）如图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，线圈的匝数n＝100、电阻r＝10 Ω，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻R＝90 Ω，与R并联的交流电压表为理想电表．在t＝0时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t按图乙所示正弦规律变化．求：

(1)交流发电机产生的电动势的最大值；

(2)电路中交流电压表的示数．

21．（10分）某村在较远的地方建立了一座小型水电站，发电机的输出功率为100 kW，输出电压为500 V，输电导线的总电阻为10 Ω，导线上损耗的电功率为4 kW，该村的用电电压是220 V.

(1)输电电路如图所示，求升压、降压变压器的原、副线圈的匝数比；

(2)如果该村某工厂用电功率为60 kW，则该村还可以装“220 V40 W”的电灯多少盏？

22．（10分）如图甲所示为一理想变压器，ab为原线圈，ce为副线圈，d为副线圈引出的一个接头，原线圈输入正弦式交变电压的u ab-t图象如图乙所示。若只在ce间接一只R ce ＝400 Ω的电阻，或只在de间接一只R de＝225 Ω的电阻，两种情况下电阻消耗的功率均为

80 W 。

(1)请写出原线圈输入电压瞬时值u ab 的表达式； (2)求只在ce 间接400 Ω电阻时，原线圈中的电流I 1； (3)求ce 和de 间线圈的匝数比n ce

n de

。

高二物理参考答案

1. D

2. D

3. B

4. B

5. B

6. C

7. C

8. C

9. A 10. C 11. BC

12. ABC

13. BC 14. AC 15. AC

16．答案：(1)A (2)步骤见解析 n A ＝U A

U

n

解析：(1)由图乙可知a 位置的阻值大于b 位置的阻值，由电阻定律可得A 线圈的匝数多于B 线圈的匝数。

(2)①用长导线绕一个n 匝线圈，作为副线圈替代A 线圈。 ②把低压电源接B 线圈，测得线圈的输出电压U 。

③用A 线圈换下绕制的线圈测得A 线圈输出电压U A 。n A ＝U A U

n 17．答案：最小；重合；220V ，50Hz

解析:由图(乙)可知,0.005 s 时,感应电动势最大,通过线框平面的磁通量最小;0.01 s 时,感应电动势为零,通过线框平面的磁通量最大,线框平面与中性面重合;感应电动势的最大值E m =311 V,所以交变电动势有效值E=E m / V ≈220 V;感应电动势的变化周期T=0.02 s,所以交变电动势的频率f=1/T=50 Hz.

18．答案 (1)如图所示 (2)U

U 0

m 0

解析：本题考查欧姆定律、传感器等知识点，意在考查考生连接电路的能力。 (1)要求传感器输入端的电压从零开始调节，故滑动变阻器采用分压式接法。

(2)因为测得的输出电压和所放物体的质量成正比，故U m ＝U 0

m 0，则待测物体的质量m ＝U U 0

m 0。 三、计算题

19．答案：(1)1100V (2)5:1 (3)20A

解析：(1)根据E m ＝NBS ω＝11002V------------（2分） 得输出电压的有效值为U 1＝

E m

2

＝1100V----------（2分）

(2)根据U 1U 2＝n 1n 2得n 1n 2＝5

1

------------------------（2分）

(3)根据P 入＝P 出＝2.2×104

W

再根据P 入＝U 1I 1，解得I 1＝20A----------------（2分）

20．答案：(1)200 V (2)127 V

解析：(1)交流发电机产生电动势的最大值E m ＝nBSω

而Φm ＝BS 、ω＝2πT ，所以E m ＝2n πΦm

T

------------（3分）

由Φ—t 图线可知：

Φm ＝2.0×10－2 Wb ，T ＝6.28×10－2 s

所以E m ＝200 V---------------------------------（2分） (2)电动势的有效值E ＝

2

2

E m ＝100 2 V ----------（2分） 由闭合电路的欧姆定律，电路中电流的有效值为

I ＝E R ＋r

＝ 2 A --------------------------------（2分） 交流电压表的示数为U ＝IR ＝90 2 V ＝127 V -----（1分）

21．(1)1∶10 240∶11 (2)900盏

解析：(1)因为P 损＝I 2

2R 线 所以I 2＝

P 损

R 线＝ 4×10

3

10

A ＝20 A -------------（2分） I 1＝P U 1＝100×103

500

A ＝200 A ----------------------（1分）

则n 1n 2＝I 2I 1＝

20200＝1

10

-----------------------------（1分）

U 3＝U 2－I 2R 线＝(500×10－20×10) V ＝4 800 V ----（1分）

则n 3n 4＝U 3U 4＝

4 800220＝240

11

---------------------------（1分）

(2)设还可装灯n 盏，据降压变压器输入功率等于输出功率有

P 3＝P 4

其中P 4＝(n ×40＋60×103

) W --------------------（2分）

P 4＝P 3＝(100－4) kW ＝96 kW -------（1分）

所以n ＝900. ---------------------（1分） 22．答案 (1)u ab ＝400sin200πt V (2)0.28 A ? ?

?

??或

25 A (3)43 解析：(1)由题图乙知ω＝200π rad/s，--------（1分） 电压瞬时值u ab ＝400sin200πt V 。--------------（2分） (2)电压有效值U 1＝200 2 V ，

理想变压器P 1＝P 2，原线圈中的电流I 1＝P 1

U 1

，-------（2分） 解得I 1≈0.28 A ? ??

??

或

25 A 。---------------------（1分） (3)设ab 间匝数为n 1，U 1n 1＝

U ce n ce 。同理U 1n 1＝U de

n de

。--------（2分） 由题意知U 2ce R ce ＝U 2de

R de

，--------------------------（1分）

解得n ce

n de ＝R ce R de ，代入数据得n ce n de ＝4

3

。----------（1分）

|4|29629 73BD 玽29182 71FE 燾N30799 784F 硏:rv37219 9163 酣32223 7DDF 緟35880 8C28 谨