精品解析:江西省南昌市第十中学2024-2025学年高二下学期第一次月考物理试卷
2026-08-01
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 江西省 |
| 地区(市) | 南昌市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.37 MB |
| 发布时间 | 2026-08-01 |
| 更新时间 | 2026-08-01 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-08-01 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59048336.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
南昌十中2024-2025学年下学期第一次月考
高二物理试题
说明:全卷满分100分,考试用时75分钟。
注 意 事 项:
考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求。
1.答题前,请您务必将自己的姓名、准考证号或IS号用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔填写在答题卡和答题纸上。
2.作答非选择题必须用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔写在答题纸上的指定位置,在其它位置作答一律无效。作答选择题必须用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其它答案,请保持卡面清洁和答题纸清洁,不折叠、不破损。
3.考试结束后,请将答题纸交回。
一、选择题(本大题共10题,共计46分。第1-7题为单选,选对得4分;第8-10题为多选,全选对得6分,选对但不全得3分,有选错或不答得0分。)
1. 以下关于交流电和电磁波说法正确的是( )
A. 电容器的击穿电压是有效值
B. 线圈的自感系数越大、交流电的频率越高,则线圈对交流电的阻碍作用就越大
C. 恒定的电场和恒定的磁场互相激发交替产生,就形成电磁波
D. 紫外线的波长比可见光的波长长,医学中常用于杀菌消毒
2. “南鲲号”称之为“海上充电宝”,是一个利用海浪发电的大型海上电站,其发电原理是海浪带动浪板上下摆动,从而驱动发电机转子转动,其中浪板和转子的链接装置使转子只能单方向转动。若转子带动线圈如下图逆时针转动,并向外输出电流,则下列说法正确的是( )
A. 线圈转动到如图所示位置时穿过线圈的磁通量最大
B. 线圈转动到如图所示位置时产生的电动势为零
C. 线圈转动到如图所示位置时其靠近N极的导线框受到的安培力方向向上
D. 线圈转动一周电流方向改变两次,图示位置正是电流变向的时刻
3. 如图甲所示,弹簧振子以点O为平衡位置,在M、N两点之间做简谐运动。取向右为正方向,振子的位移x随时间t的变化如图乙所示,下列说法正确的是( )
A. 0.8s到内,振子的加速度逐渐减小
B. 和时,振子的速度相同
C. t=0.8s时,振子受到的回复力最大
D. 0.4s到内,振子的动能先增大后减小
4. 在图乙的电路中,通入如图甲所示的交变电流,此交变电流的每个周期内,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。电阻R的阻值为12Ω,电表均为理想电表,下列判断正确的是( )
A. 该交变电流的电压有效值为 B. 电流表的示数为0.5A
C. 电阻R一个周期内产生的热量为12J D. 电压表的示数为
5. 如图甲电路中,变压器为理想变压器,交流电流表为理想电表,输入电压随时间变化的图像如图乙,两只规格为“,”的灯泡均正常发光。下列说法正确的是( )
A. 原、副线圈匝数之比为
B. 电阻的功率为
C. 电流表的示数为
D. 副线圈中电流方向内改变次
6. 如图所示的LC振荡电路中,已知某时刻电流i的方向指向A板,则( )
A. 若i正在增大,此时A板带负电
B. 若i正在减小,则线圈两端电压在减小
C. 若仅减小电容器的电容,振荡频率减小
D. 若仅增大线圈的自感系数,振荡频率增大
7. 某种感温式火灾报警器如图1所示,其简化的工作电路如图2所示。变压器原线圈接电压有效值恒定的交流电源。副线圈连接报警系统,其中RT为热敏电阻,其阻值随温度的升高而减小,R0为滑动变阻器,R1为定值电阻。当警戒范围内发生火灾,环境温度升高达到预设值时,报警装置(图中未画出)通过检测R1的电流触发报警。下列说法正确的是( )
A. 警戒范围内出现火情时,副线圈两端电压减小
B. 警戒范围内出现火情时,原线圈输入功率变小
C. 通过定值电阻R1的电流过高时,报警装置就会报警
D. 若要调低预设的报警温度,可增大滑动变阻器R0的阻值
8. 一弹簧振子沿x轴做简谐运动,平衡位置在坐标原点,时刻振子的位移;时刻振子刚好第2次经过的位置且速度为零。下列有关该振子运动问题的说法正确的是( )
A. 振幅为0.1m B. 周期为1.2s
C. 1.2s内的路程是0.6m D. 时刻的位移为0.1m
9. 某同学用下图研究远距离输电,图中升压变压器和降压变压器均是理想变压器.若发电厂输出电压不变。当开关S由2改接为1时,通过调节变阻箱阻值使发电厂输出功率也不变,则( )
A. 电压表读数变大 B. 电流表读数变大
C. 用户得到的功率减小 D. 输电线损失的功率减小
10. 如图甲所示,质量为m的底座B放在水平面上,通过轻弹簧与质量同样为m的物块A连接,现在竖直方向给物块A一初速度,当物块A运动到最高点时,底座B与水平面间的作用力刚好为零。从某时刻开始计时,物块A的位移随时间的变化规律如图乙所示,已知重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A. 振动过程中物块A的机械能守恒
B. 物块A在任意1s内通过的路程均为20m
C. 底座B对水平面的最大压力为4mg
D. 物块A的振动方程为
二、填空题(本题共2小题,共16分,11题8分,12题8分,每空2分。)
11. 电子秤能够准确地测量物体的质量,其中半导体薄膜压力传感器是其关键的电学元件。半导体薄膜压力传感器在压力作用下会发生微小形变,其阻值RF随压力F变化的图线如图甲所示。某学习小组利用该元件和电流表A等器材设计了如图乙所示的电路,尝试用该装置测量物体的质量。已知图乙中电源电动势为4.8V(内阻未知),电流表A的量程为30mA,内阻为9.0Ω。重力加速度。请回答以下问题:
(1)实验时发现电流表A量程偏小,需要将其量程扩大为0.3A,应该给电流表A______(选填“串联”或“并联”)一个阻值为______Ω的电阻并改写刻度盘;
(2)用改装后的电流表按图乙所示的电路图进行实验,压力传感器上先不放物体,闭合开关S,调节滑动变阻器R的滑片P,使电流表指针满偏,此时电路中的总电阻R总=______Ω。保持滑片P位置不变,然后在压力传感器上放一物体,电流表的示数为0.15A,此时所放物体的质量m=______kg。
12. 在“用单摆测量重力加速度”的实验中:
(1)下列说法正确的是______;
A. 摆线要选择细些的、伸缩性小些的,并且适当长一些
B. 摆球尽量选择体积大些、质量小些的
C. 为了使摆的周期大一些,以方便测量,开始时拉开摆球使摆角较大
D. 应使摆球在同一竖直面内摆动
(2)用游标卡尺测量摆球的直径如图甲所示,可读出摆球的直径为______cm,把摆球用细线悬挂在铁架台上,测量摆线长,通过计算得到摆长。
(3)实验时改变摆长,测出几组摆长l和对应的周期T的数据,作出图像如图丙所示。利用A、B两点的坐标可求得重力加速度g=______。
(4)如图为一单摆的共振曲线,下列说法正确的是( )
A. 该单摆的固有周期为0.5s
B. 该单摆的摆长约为
C. 将该单摆从地球搬到月球上,共振曲线振幅最大值所对应的横坐标将减小
D. 若摆长增大,共振曲线振幅最大值所对应的横坐标将增大
三、解答题(本题共3小题,共38分。13题10分,14题14分,15题14分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
13. 如图所示为交流发电机示意图,匝数n = 100的矩形线圈,边长分别为30 cm和20 cm,内阻为5 Ω,在磁感应强度B = 0.5 T的匀强磁场中绕OO′轴以的角速度匀速转动,线圈和外部20 Ω的电阻R相连接,已知线圈绕OO′轴转动,t = 0时刻为图示位置,求:
(1)交变电流的感应电动势瞬时值表达式:
(2)电阻R上所消耗的电功率是多少;
(3)由图示位置转过30°的过程中,通过R的电量是多少。
14. 某校用一台不计内阻的发电机来提供照明用电,输电过程如图所示,升压变压器原、副线圈匝数比为1∶5,降压变压器原、副线圈匝数比为5∶1,输电线的总电阻为r = 25 Ω。全校共有33个班,每班有6盏“220 V;40 W”的灯,若要保证全部电灯正常发光,求:
(1)降压变压器副线圈中的电流的大小?
(2)输电线上损失的功率的大小?
(3)升压变压器的输入电压的大小?
15. 如图甲,O点为单摆的固定悬点,将力传感器接在摆球与O点之间。现将摆球拉到A点,释放摆球,摆球将在竖直面内的A、C之间做简谐运动,其中B点为运动中的最低位置。图乙表示细线对摆球的拉力大小F随时间t变化的曲线,图中为摆球从A点开始运动的时刻,g取。求:
(1)单摆的摆长;
(2)摆球的质量;
(3)摆球运动过程中的最大速度。
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南昌十中2024-2025学年下学期第一次月考
高二物理试题
说明:全卷满分100分,考试用时75分钟。
注 意 事 项:
考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求。
1.答题前,请您务必将自己的姓名、准考证号或IS号用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔填写在答题卡和答题纸上。
2.作答非选择题必须用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔写在答题纸上的指定位置,在其它位置作答一律无效。作答选择题必须用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其它答案,请保持卡面清洁和答题纸清洁,不折叠、不破损。
3.考试结束后,请将答题纸交回。
一、选择题(本大题共10题,共计46分。第1-7题为单选,选对得4分;第8-10题为多选,全选对得6分,选对但不全得3分,有选错或不答得0分。)
1. 以下关于交流电和电磁波说法正确的是( )
A. 电容器的击穿电压是有效值
B. 线圈的自感系数越大、交流电的频率越高,则线圈对交流电的阻碍作用就越大
C. 恒定的电场和恒定的磁场互相激发交替产生,就形成电磁波
D. 紫外线的波长比可见光的波长长,医学中常用于杀菌消毒
【答案】B
【解析】
【详解】A.电容器的击穿电压是最大值,故A错误;
B.线圈的自感系数越大、交流电的频率越高,则线圈对交流电的阻碍作用就越大,故B正确;
C.周期性变化的电场和周期性变化的磁场互相激发交替产生,就形成电磁波,故C错误;
D.紫外线的波长比可见光的波长短,医学中常用于杀菌消毒,故D错误。
故选B。
2. “南鲲号”称之为“海上充电宝”,是一个利用海浪发电的大型海上电站,其发电原理是海浪带动浪板上下摆动,从而驱动发电机转子转动,其中浪板和转子的链接装置使转子只能单方向转动。若转子带动线圈如下图逆时针转动,并向外输出电流,则下列说法正确的是( )
A. 线圈转动到如图所示位置时穿过线圈的磁通量最大
B. 线圈转动到如图所示位置时产生的电动势为零
C. 线圈转动到如图所示位置时其靠近N极的导线框受到的安培力方向向上
D. 线圈转动一周电流方向改变两次,图示位置正是电流变向的时刻
【答案】C
【解析】
【详解】A.线圈转动到如图所示位置时穿过线圈的磁通量为零,最小,故A错误;
B.线圈转动到如图所示位置时,磁通量变化率最大,根据法拉第电磁感应定律,此时产生的电动势最大,不为零,故B错误;
C.根据右手定则可知,线圈转动到如图所示位置时a端电势高于b端电势,根据左手定则可知,线圈转动到如图所示位置时其靠近N极的导线框受到的安培力方向向上,故C正确;
D.线圈转动一周电流方向改变两次,线圈经过中性面一次电流方向改变,图示位置是峰值面,故图示位置不是电流变向的时刻,故D错误。
故选C。
3. 如图甲所示,弹簧振子以点O为平衡位置,在M、N两点之间做简谐运动。取向右为正方向,振子的位移x随时间t的变化如图乙所示,下列说法正确的是( )
A. 0.8s到内,振子的加速度逐渐减小
B. 和时,振子的速度相同
C. t=0.8s时,振子受到的回复力最大
D. 0.4s到内,振子的动能先增大后减小
【答案】D
【解析】
【详解】A.0.8s到内,振子从平衡位置向左运动,可知其加速度逐渐增加,选项A错误;
B.由图像可知,和时,振子的速度大小相同,方向相反,选项B错误;
C.t=0.8s时,振子在平衡位置,受到的回复力为零,选项C错误;
D.0.4s到内,振子从右侧位移最大位置到左侧位移最大位置,可知速度先增加后减小,即振子的动能先增大后减小,选项D正确。
故选D。
4. 在图乙的电路中,通入如图甲所示的交变电流,此交变电流的每个周期内,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。电阻R的阻值为12Ω,电表均为理想电表,下列判断正确的是( )
A. 该交变电流的电压有效值为 B. 电流表的示数为0.5A
C. 电阻R一个周期内产生的热量为12J D. 电压表的示数为
【答案】B
【解析】
【详解】AD.根据有效值概念可知
解得该交变电流的电压有效值为,电压表的示数为,选项AD错误;
B.电流表的示数为
选项B正确;
C.电阻R一个周期内产生的热量为
选项C错误;
故选B。
5. 如图甲电路中,变压器为理想变压器,交流电流表为理想电表,输入电压随时间变化的图像如图乙,两只规格为“,”的灯泡均正常发光。下列说法正确的是( )
A. 原、副线圈匝数之比为
B. 电阻的功率为
C. 电流表的示数为
D. 副线圈中电流方向内改变次
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.由图乙可知,电源电压有效值为
U=24V
两灯泡正常发光,可得原线圈两端电压为18V,副线圈两端电压为6V,可得
A错误;
BC.原线圈中电流,即灯泡的额定电流为
原副线圈电流与匝数成反比,故副线圈中电流为
则流过电阻R的电流为
即电流表的示数为,电阻的功率为
B正确,C错误;
D.由图乙可知,交流电的周期为0.02s,频率为50Hz,由于变压器不改变频率,故副线圈中电流变化频率为50Hz,每个周期内电流方向改变2次,故副线圈中电流方向内改变次,D错误。
故选B。
6. 如图所示的LC振荡电路中,已知某时刻电流i的方向指向A板,则( )
A. 若i正在增大,此时A板带负电
B. 若i正在减小,则线圈两端电压在减小
C. 若仅减小电容器的电容,振荡频率减小
D. 若仅增大线圈的自感系数,振荡频率增大
【答案】A
【解析】
【详解】A.若i正在增大,则电容器正在放电,结合电流方向可知,此时B板带正电,A板带负电,故A正确;
B.若i正在减小,则电容器正在充电,电容器所带电荷量增大,根据可知,线圈两端电压在增大,故B错误;
CD.根据可知,若仅减小电容器的电容,振荡频率增大;若仅增大线圈的自感系数,振荡频率减小,故CD错误。
故选A。
7. 某种感温式火灾报警器如图1所示,其简化的工作电路如图2所示。变压器原线圈接电压有效值恒定的交流电源。副线圈连接报警系统,其中RT为热敏电阻,其阻值随温度的升高而减小,R0为滑动变阻器,R1为定值电阻。当警戒范围内发生火灾,环境温度升高达到预设值时,报警装置(图中未画出)通过检测R1的电流触发报警。下列说法正确的是( )
A. 警戒范围内出现火情时,副线圈两端电压减小
B. 警戒范围内出现火情时,原线圈输入功率变小
C. 通过定值电阻R1的电流过高时,报警装置就会报警
D. 若要调低预设的报警温度,可增大滑动变阻器R0的阻值
【答案】C
【解析】
【详解】A.变压器中副线圈两端电压取决于原线圈电压与匝数比,由于原线圈两端电压与匝数比不变,则警戒范围内出现火情时,副线圈两端电压不变,故A错误;
B.警戒范围内出现火情时,副线圈两端电压不变,而副线圈中总电阻减小,副线圈中电流增大,则原线圈中电流增大,由可知,由于原线圈两端电压不变,所以原线圈输入功率变大,故B错误;
C.警戒范围内出现火情时,副线圈两端电压不变,而副线圈中总电阻减小,副线圈中电流增大,即通过定值电阻R1的电流达到某一值时,报警装置就会报警,故C正确;
D.若要调低预设的报警温度,即热敏电阻的阻值较大,要保持流过R1的电流不变,则可减小滑动变阻器R0的阻值,故D错误。
故选C。
8. 一弹簧振子沿x轴做简谐运动,平衡位置在坐标原点,时刻振子的位移;时刻振子刚好第2次经过的位置且速度为零。下列有关该振子运动问题的说法正确的是( )
A. 振幅为0.1m B. 周期为1.2s
C. 1.2s内的路程是0.6m D. 时刻的位移为0.1m
【答案】AC
【解析】
【详解】A.时刻振子处在正向最大位移处,得时刻在负向最大位移处,则振幅为,A正确;
B.由于是第二次到正向最大位移处,所以
故该振子的周期为
B错误;
C.一个周期经过的路程是4个振幅,则内的路程是
C正确;
D.因为时刻振子位于平衡位置,所以位移为0,D错误。
故选AC。
9. 某同学用下图研究远距离输电,图中升压变压器和降压变压器均是理想变压器.若发电厂输出电压不变。当开关S由2改接为1时,通过调节变阻箱阻值使发电厂输出功率也不变,则( )
A. 电压表读数变大 B. 电流表读数变大
C. 用户得到的功率减小 D. 输电线损失的功率减小
【答案】AD
【解析】
【详解】BD.当开关S由2改接为1时,可知升压变压器副线圈匝数增加,根据
可知升压变压器副线圈输出电压增大,通过调节变阻箱阻值使发电厂输出功率也不变,则有
可知升压变压器副线圈输出电流减小,则电流表读数变小,通过的电流减小,则输电线损失的功率减小,故B错误,D正确;
AC.根据
可知降压变压器原线圈的输入电压变大,根据
可知降压变压器副线圈输出电压增大,则电压表读数变大;根据
由于发电厂输出功率不变,损失消耗功率减小,则用户得到的功率增大,故A正确,C错误。
故选AD。
10. 如图甲所示,质量为m的底座B放在水平面上,通过轻弹簧与质量同样为m的物块A连接,现在竖直方向给物块A一初速度,当物块A运动到最高点时,底座B与水平面间的作用力刚好为零。从某时刻开始计时,物块A的位移随时间的变化规律如图乙所示,已知重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A. 振动过程中物块A的机械能守恒
B. 物块A在任意1s内通过的路程均为20m
C. 底座B对水平面的最大压力为4mg
D. 物块A的振动方程为
【答案】CD
【解析】
【详解】A.振动过程中,由于弹簧弹力对A做功,所以物块A的机械能不守恒,故A错误;
B.物块A做简谐运动,任意一个周期内通过的路程均为,物块A振动的周期为,而
所以任意1s内通过的路程小于,故B错误;
C.物块A运动至最高点时,设弹簧弹力大小为,根据题意有
物块A运动至最低点时,设弹簧弹力大小为,根据简谐运动回复力的对称性可知
联立解得
根据物块B受力平衡得
解得
根据牛顿第三定律可知,底座B对水平面的最大压力为
故C正确;
D.物块A的振动方程的形式为
由图乙可知,物块A的振幅为,又
当时,
得
所以物块A的振动方程为
故D正确。
故选CD。
二、填空题(本题共2小题,共16分,11题8分,12题8分,每空2分。)
11. 电子秤能够准确地测量物体的质量,其中半导体薄膜压力传感器是其关键的电学元件。半导体薄膜压力传感器在压力作用下会发生微小形变,其阻值RF随压力F变化的图线如图甲所示。某学习小组利用该元件和电流表A等器材设计了如图乙所示的电路,尝试用该装置测量物体的质量。已知图乙中电源电动势为4.8V(内阻未知),电流表A的量程为30mA,内阻为9.0Ω。重力加速度。请回答以下问题:
(1)实验时发现电流表A量程偏小,需要将其量程扩大为0.3A,应该给电流表A______(选填“串联”或“并联”)一个阻值为______Ω的电阻并改写刻度盘;
(2)用改装后的电流表按图乙所示的电路图进行实验,压力传感器上先不放物体,闭合开关S,调节滑动变阻器R的滑片P,使电流表指针满偏,此时电路中的总电阻R总=______Ω。保持滑片P位置不变,然后在压力传感器上放一物体,电流表的示数为0.15A,此时所放物体的质量m=______kg。
【答案】(1) ①. 并联 ②. 1
(2) ①. 16 ②. 0.3
【解析】
【小问1详解】
[1][2]实验时发现电流表A量程偏小,需要将其量程扩大为0.3A,应该给电流表A并联一个电阻,阻值为
【小问2详解】
[1]电路中的总电阻
[2]若电流表的示数为0.15A,此时
由图像可知
可得F=3N
此时所放物体的质量m=0.3kg
12. 在“用单摆测量重力加速度”的实验中:
(1)下列说法正确的是______;
A. 摆线要选择细些的、伸缩性小些的,并且适当长一些
B. 摆球尽量选择体积大些、质量小些的
C. 为了使摆的周期大一些,以方便测量,开始时拉开摆球使摆角较大
D. 应使摆球在同一竖直面内摆动
(2)用游标卡尺测量摆球的直径如图甲所示,可读出摆球的直径为______cm,把摆球用细线悬挂在铁架台上,测量摆线长,通过计算得到摆长。
(3)实验时改变摆长,测出几组摆长l和对应的周期T的数据,作出图像如图丙所示。利用A、B两点的坐标可求得重力加速度g=______。
(4)如图为一单摆的共振曲线,下列说法正确的是( )
A. 该单摆的固有周期为0.5s
B. 该单摆的摆长约为
C. 将该单摆从地球搬到月球上,共振曲线振幅最大值所对应的横坐标将减小
D. 若摆长增大,共振曲线振幅最大值所对应的横坐标将增大
【答案】(1)AD (2)0.97
(3)
(4)C
【解析】
【小问1详解】
A.该实验中,为了减小误差,摆线应细些、伸缩性小些、适当长些,故A正确;
B.为了减小空气阻力的影响,摆球尽量选择质量大些、体积小些的,故B错误;
C.拉开摆球时,应使摆线偏离平衡位置的摆角不大于5∘,故C错误;
D.实验时应使摆球在同一竖直面内摆动,这样摆球的摆动才能看作简谐运动,故D正确。
故选AD。
【小问2详解】
摆球的直径为
【小问3详解】
根据单摆的周期公式
整理得
则图线的斜率为
解得
【小问4详解】
A.由图像可知,当时,单摆振幅最大,达到共振,故单摆的固有频率为0.5Hz,所以单摆的固有周期为
故A错误;
B.根据单摆周期公式
可得
解得摆长约为1m,故B错误;
C.根据固有周期公式可知,从地球搬到月球上,重力加速度减小,固有周期增加,固有频率降低,共振曲线振幅最大值对应的横坐标将减小,故C正确;
D.根据固有周期公式可知,若摆长增加,固有周期增加,固有频率降低,共振曲线振幅最大值对应的横坐标将减小,故D错误。
故选C。
三、解答题(本题共3小题,共38分。13题10分,14题14分,15题14分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
13. 如图所示为交流发电机示意图,匝数n = 100的矩形线圈,边长分别为30 cm和20 cm,内阻为5 Ω,在磁感应强度B = 0.5 T的匀强磁场中绕OO′轴以的角速度匀速转动,线圈和外部20 Ω的电阻R相连接,已知线圈绕OO′轴转动,t = 0时刻为图示位置,求:
(1)交变电流的感应电动势瞬时值表达式:
(2)电阻R上所消耗的电功率是多少;
(3)由图示位置转过30°的过程中,通过R的电量是多少。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
t = 0时刻线圈垂直于中性面,故交变电流的感应电动势瞬时值表达式为
【小问2详解】
感应电动势的有效值为
电阻R上消耗的电功率为
【小问3详解】
由图示位置转过30°的过程中有
联立得
14. 某校用一台不计内阻的发电机来提供照明用电,输电过程如图所示,升压变压器原、副线圈匝数比为1∶5,降压变压器原、副线圈匝数比为5∶1,输电线的总电阻为r = 25 Ω。全校共有33个班,每班有6盏“220 V;40 W”的灯,若要保证全部电灯正常发光,求:
(1)降压变压器副线圈中的电流的大小?
(2)输电线上损失的功率的大小?
(3)升压变压器的输入电压的大小?
【答案】(1)36 A
(2)1296 W (3)256 V
【解析】
【小问1详解】
降压变压器副线圈中的电流为
解得
【小问2详解】
降压变压器原线圈的电流为
所以输电线上损失的功率为
代入数据解得
【小问3详解】
降压变压器原线圈的电压为
输电线上损失的电压为
升压变压器的输出电压为
则升压变压器的输入电压为
解得
15. 如图甲,O点为单摆的固定悬点,将力传感器接在摆球与O点之间。现将摆球拉到A点,释放摆球,摆球将在竖直面内的A、C之间做简谐运动,其中B点为运动中的最低位置。图乙表示细线对摆球的拉力大小F随时间t变化的曲线,图中为摆球从A点开始运动的时刻,g取。求:
(1)单摆的摆长;
(2)摆球的质量;
(3)摆球运动过程中的最大速度。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
由图乙可知,单摆周期
由,得
【小问2详解】
设细线偏离竖直方向的最大角度为,则摆球运动至最高点时有
其中
摆球摆动至最低点时有
其中
摆球由最高点运动至最低点的过程,由动能定理得
以上三式联立得,
【小问3详解】
由(2)问的解答可知
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