2019-2020学年莆田二十四中高二下学期期中物理试卷(含答案解析)
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2019-2020学年莆田二十四中高二下学期期中物理试卷
一、单选题(本大题共8小题,共32.0分)
1.电磁脉冲炸弹又称为E炸弹,爆炸后能产生强大的电磁脉冲,可损坏数千米范围内的电子设备,
这主要是因为电子设备受电磁脉冲影响产生了()
A. 强大的感应电流
B. 洛伦兹力
C. 核力
D. 万有引力
2.给氖管加上大于其起辉电压的电压,它就可以发光.一氖管的起辉电压与一交流电u=
50sin314t(V)的有效值相等,现将它们直接串连,则在一周期内氖管的发光时间为()
A. 0.005s
B. 0.01s
C. 0.02s
D. 无法确定
3.如图,在验证向心力公式的实验中,质量相同的钢球①放在A盘的边缘,
钢球②放在B盘的边缘,A、B两盘的半径之比为2:1a、b分别是与A
盘、B盘同轴的轮。
a轮、b轮半径之比为1:2当a、b两轮在同皮带带
动下匀速转动时,钢球①②受到的向心力之比为()
A. 2:I
B. 4:1
C. 1:4
D. 8;I
4.如图所示,空间有平行于纸面的匀强电场。
一电荷量为−q的质
点(重力不计)。
在恒力F的作用下沿虚线由M匀速运动到N,如
图所示。
已知力F和MN间夹角为θ,M、N间距离为d,则()
A. 匀强电场的电场强度大小为Fcosθ
q
B. M、N两点的电势差U MN=−Fdcosθ
q
C. 带电质点由M运动到N的过程中,电势能增加了Fdcosθ
D. 若要使带电质点由N向M做匀速直线运动,则F必须反向
5.玻尔认为,围绕氢原子核做圆周运动的核外电子,轨道半径只能取某些特殊的数值,这种现象
叫做轨道的量子化.若离核最近的第一条可能的轨道半径为r1,则第n条可能的轨道半径为r n= n2r1(n=1,2,3,…),其中n叫量子数.设氢原子的核外电子绕核近似做匀速圆周运动形成的等效电流,在n=3状态时其强度为I,则在n=2状态时等效电流强度为()
A. 3
2I B. 2
3
I C. 27
8
I D. 8
27
I
6.预计2015年我国将成为亚洲最大的电动车市场,电动车的工作效率与续航问题也是电动车研究
的突破方向,现在市场上常见的电动车由4个12V蓄电池串联供电,续行里程在40~50km,某品牌蓄电池标注“12V,20A⋅ℎ”,则采用此种电池的电动车充电一次大约耗电()
A. 0.1度
B. 0.25度
C. 1度
D. 5度
7.如图所示的闭合电路中,R1、R2、R3是固定电阻,R4是半导体材料做出的光敏电阻,当开关S
闭合后在没有光照射时,电容不带电,当用强光照射R4时,()
A. 电容C上板带正电
B. 电容C下板带正电
C. R4的阻值变大,路端电压增大
D. R4的阻值变小,电源总功率变小
8.下列说法正确的是()
A. 如果用紫光照射某种金属发生光电效应,改用绿光照射该金属一定发生光电效应
B. 一个氘核与一个氚核结合发生核聚变的核反应方程为 12H+ 13H→ 24He+ 01n
C. β射线是原子核外的电子电离形成的电子流,它具有较强的穿透能力
D. 玻尔对氢原子光谱的研究导致原子的核式结构模型的建立
二、多选题(本大题共6小题,共25.0分)
9.如图所示,竖直放置的“冂”形光滑导轨宽为L,矩形匀强磁场Ⅰ、
Ⅱ的高和间距均为d,磁感应强度为B.将质量为m的水平金属杆由
静止释放,金属杆进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等。
金属杆在导轨间
的电阻为R,与导轨接触良好,其余电阻不计,重力加速度为g。
则
金属杆()
A. 穿过磁场Ⅰ和磁场Ⅱ时某段时间内可能做加速运动
B. 穿过磁场Ⅰ的时间大于在两磁场之间的运动时间
C. 穿过两磁场产生的总热量为4mgd
D. 释放时距磁场Ⅰ上边界的高度h可能小于m2gR2
2B4L4
10.如图所示,变压器原副线圈的匝数比为3:1,L1、L2、L3、L4为四只规格为“9V6W”的相同灯
泡,各电表均为理想交流电表,输入端交变电压u的图象如图乙所示,则以下说法中正确的是()
A. 电压表的示数为36V
B. 电流表的示数为1.5A
C. 四只灯泡均能正常发光
D. 变压器副线圈两端交变电流的频率为50Hz
11.铀核裂变的一种方程为92235U+X→3894Sr+54140Xe+201n,已知原子核的比结合能与质量
数的关系如图所示,下列说法正确的有()
A. X粒子是中子
B. X粒子是质子
C. 92235U、3894Sr、54140Xe相比,3894Sr的比结合能最大,最稳定
D. 92235U、3894Sr、54140Xe相比,92235U的质量数最多,结合能最大,最稳定
12.如图1所示为一半圆形玻璃砖,一定强度的激光(只含有两种频率的复色光)沿半径方向入射到
圆心O点,如图所示,现让经过玻璃砖后的A,B,C三束光分别照射相同的光电管的阴极(如图2所示),其中C光恰好有光电流产生,则()
A. B光照射光电管的阴极,有光电子打出
B. A光和C光分别照射光电管的阴极时,A光打出光电子的最大初动能较大
C. 入射光的入射角从0开始增大,C光比B光先消失
D. 入射光的入射角从0开始增大,A光照射光电管时产生的光电流先增大后不变
13.关于气体的认识,以下说法正确的是()
A. 气体压缩到一定程度很难继续压缩主要是因为气体分子间存在着相互作用的斥力
B. 一定量的气体,其内能等于其所有分子热运动动能和分子之间势能的总和
C. 一定量的气体,如果温度升高,气体分子的平均动能增大,因此压强必然增大
D. 一定量的气体,如果压强不变,体积增大,那么它一定从外界吸热
E. 气体向真空膨胀时,体积增大,但对外不做功
14.铺设铁轨时,每两根钢轨接缝处都必须留有一定的间隙,匀速运行的列车经过轨端接缝处时,
车轮就会受到一次冲击。
由于每一根钢轨长度相等,所以这个冲击力是周期性的,列车受到周期性的冲击做受迫振动.普通钢轨长L为12.6m,列车固有振动周期T为0.315s。
下列说法正确的是()
A. 列车的危险速率为40m/s
B. 列车过桥需要减速,是为了防止列车与桥发生共振现象
C. 列车运行的振动频率和列车的固有频率总是相等的
D. 增加钢轨的长度有利于列车高速运行
三、实验题(本大题共2小题,共15.0分)
15.如图所示为一个教学用的简易变压器,两线圈的匝数未知,某同学想
用所学变压器的知识测定两线圈的匝数。
(1)为完成该实验,除了选用电压表、导线外,还需要选用低压______(
填“直流”或“交流”)电源。
(2)该同学在变压器铁芯上绕10匝绝缘金属导线C,然后将A线圈接电源,用电压表分别测出
线圈A、线圈B及线圈C两端的电压,记录在下面的表格中,则线圈A的匝数为______匝,线圈B的匝数为______匝。
A线圈电压A线圈电压A线圈电压
8.0V 3.8V0.2V
(3)为减小线圈匝数的测量误差,你认为绕制线圈C的匝数应该______(填“多一些”、“少一
些”)更好。
16.为了测量阻值约为20Ω的电阻R x的阻值,在实验室提供了如下实验器
材:
A、电压表V(量程为15V,内阻约为2000Ω);
B、电流表A1(量程为20mA,内阻r1=30Ω);
C、电流表A2(量程为150mA,内阻r2=10Ω);
D、滑动变阻器R1,最大阻值为5Ω,额定电流为0.5A;
E、滑动变阻器R2,最大阻值为5Ω,额定电流为1.0A;
F、定值电阻R0=100Ω;
E、电源E(电动势E=4V,内阻较小可不计);
H、开关S一个,导线若干,则:
(1)为了使电表的调节范围足够大,测量比较准确,并且测量时电表的示数不小于其量程的1
,
3那么,电表应该选______,滑动变阻器应该选______(用实验仪器前面的序号字母填写)。
(2)根据你所选择的实验器材,请在虚线方框内画出测量电阻R x的最佳实验电路图,并标注所选
器材名称。
(3)待测电阻的表达式R x=______(用实验中测得的物理量及题中已知量的字母表示)。
四、计算题(本大题共4小题,共42.0分)
17.一台发电机最大输出功率为4 000kW,电压为4 000V,经变压器T1升压后向远方输电,输电线
路总电阻R=1kΩ,到目的地经变压器T2降压,负载为多个正常发光的灯泡(220V,60W).若在输电线路上消耗的功率为发电机输出功率的10%,变压器T1和T2的耗损可忽略,发电机处于满负荷工作状态.求:
(1)变压器T1和T2的匝数比分别是多少?
(2)有多少盏灯泡(220V、60W)正常发光?
18.如图所示,线圈焊接车间的水平传送带不停地传送边长为L,质量为m,电阻为R的正方形线
圈,传送带始终以恒定速度v匀速运动.在传送带的左端将线圈无初速地放到传送带上,经过一段时间,线圈达到与传送带相同的速度,已知当一个线圈刚好开始匀速运动时,下一个线圈恰好放到传送带上,线圈匀速运动时,相邻两个线圈的间隔为L,线圈均以速度v通过一磁感应强度为B、方向竖直向上的匀强磁场,匀强磁场的宽度为3L.求:
(1)每个线圈通过磁场区域产生的热量Q;
(2)电动机对传送带做功的功率P?
(3)要实现上述传送过程,磁感应强度B的大小应满足什么条件?(用题中的m、R、L、v表示)
19.一定质量的理想气体被活塞封闭在竖直放置的圆形气缸内,气缸壁导热良好,活塞可沿气缸壁
无摩擦地滑动.开始时气体压强为p,活塞下表面相对于气缸底部的高度为h,外界的温度为T,
,若此后外界的温现取质量为M的沙子缓慢地倒在活塞的上表面,沙子倒完时,活塞下降了ℎ
5度变为T0,求重新达到平衡后气体的体积.已知外界大气的压强始终保持不变、重力加速度大小为g.
20.如图所示,为一半径为R的透明半球体过球心O的横截面,面上P
R,一细光束沿PO方向从P点入
点到直径MN间的垂直距离d=√2
2
射,经过面MON恰好发生全反射,若此光束沿MN方向从P点入射,
从Q点射出,光在真空中的传播速度为c,求:
(1)透明半球体的折射率n;
(2)沿MN方向从P点入射的光在透明物中的传播时间t。
【答案与解析】
1.答案:A
解析:解:电磁炸弹主要是应用的电磁感应现象,在地面上很大范围内的电磁场强度达到每米数千伏,使金属以及金属制品中产生很大的感应电流(或涡流),使得电网设备、通信设施和计算机中的硬盘与软件均遭到破坏.故选项A 正确,选项BCD 错误.
故选:A .
电磁炸弹主要是应用的电磁感应现象,使其产生很大的感应电流,使得电网设备、通信设施和计算机中的硬盘与软件均遭到破坏.
本题借助信息考查电磁感应在生活和生产中的应用,只要能正确理解题意,本题不难得出正确答案. 2.答案:B
解析:解:根据交流电的瞬时表达式知:当瞬时值为U =25√2V 时,对应于四个时刻(一个周期内), 即:25√2=50sin314t V ,
sin314t =
√22所以t 1=1400s 、t 2=3400s 、t 3=5400s 、t 4=7400s ,所以t 总=4400s =0.01s.故B 正确 故选:B
氖管的起辉电压为25√2V ,由表达式求出所对应的时刻,再求比25√2V 大的时间段.
在交流电的一个周期内,瞬时值相等的点有四个,最好画出图象分析. 3.答案:D
解析:解:皮带传送,边缘上的点线速度大小相等,所以v a =v b ,a 轮、b 轮半径之比为1:2,所
以ωa ωb =21,共轴的点,角速度相等,两个钢球的角速度分别与共轴轮子的角速度相等,则ω1ω2
=21.根据向心加速度a =rω2,a 1a 2=81,故D 正确,ABC 错误。
故选:D 。
皮带传送,边缘上的点线速度大小相等;共轴的点,角速度相等,再根据向心加速度a =rω2=v 2r 分析。
解决本题关键掌握皮带传送,边缘上的点线速度大小相等;共轴的点,角速度相等。
以及向心加速度的公式a =rω2=v 2r 。
解析:解:A.因为质点由M匀速运动到N,则其合力为零,所以有F=qE,解得电场强度为:E=F
q ,
故A错误;
B.运动过程中,根据动能定理得,Fdcosθ−qU MN=0,U MN=Fdcosθ
q
,故B错误。
C.根据W=−△E P可得,电势能的该变量为:△E P=qU MN=Fdcosθ,故C正确;
D.小球在匀强电场中受到的电场力恒定不变,根据平衡条件,由N到M,F方向不变。
故D错误;故选:C。
根据匀速直线运动合力为零,列方程求解电场强度;根据题设条件求出力F做功,根据动能定理,可求出电场力做功,从而求出M、N间电势差;电场力做负功,电势能增大;根据平衡条件,由N 到M力F仍是原方向。
知道质点做匀速直线运动时的合外力为零,从而推导出电场力等于外力F是解决本题的关键,熟记电场力做功的公式;
5.答案:C
解析:解:根据k e2
r2=mr4π2
T2
,
解得T=2π√mr3
ke2
,
n=2和n=3轨道半径之比为4:9,则n=2和n=3两个轨道上的周期比为8:27,
根据I=e
T 知,电流比为27:8,所以在n=3状态时其强度为I,则n=2状态时等效电流强度为27
8
I.故
C正确,A、B、D错误.
故选:C.
电流等于单位时间内通过某个横截面的电量,通过轨道半径求出电子绕核旋转的周期关系,从而得出n=3状态时和n=2状态时的电流关系.
解决本题的关键建立正确地物理模型,结合库仑引力提供向心力得出周期与轨道半径的关系.
6.答案:C
解析:解:电动车由4个12V蓄电池串联供电,则充满一次电所消耗的电能W=nUIt=4×12×20×1=0.96KWℎ≈1度
先根据蓄电池标注的“12V,20A⋅ℎ”求解充电所消耗的电能,再根据1度=1KWℎ进行选择.
本题主要考查了电能的计算公式的直接应用,注意本题中有4个蓄电池供电,知道1度=1KWℎ,难度不大,属于基础题.
7.答案:B
解析:解:A、当没有光照时,C不带电说明C所接两点电势相等,以电源正极为参考点,R1上的分压减小,而R3上的分压增大,故上极板所接处的电势低于下极板的电势,故下极板带正电;故A错误,B正确;
C、因有光照射时,光敏电阻的阻值减小,故总电阻减小;由闭合电路的欧姆定律可知,干路电路中电流增大,由E=U+Ir可知路端电压减小;故C错误;
D、干路电路中电流增大,由P=EI可知电源的总功率变大;故D错误;
故选:B。
电容在电路稳定时可看作开路,故由图可知,R1、R2串联后与R3、R4并联,当有光照射时,光敏电阻的阻值减小,由闭合电路欧姆定律可得出电路中总电流的变化及路端电压的变化,再分析外电路即可得出C两端电势的变化,从而得出电容器极板带电情况;同理也可得出各电阻上电流的变化.本题为含容电路结合电路的动态分析,解题时要明确电路稳定时电容器相当于开路,可不考虑;电容器正极板的电势高于负极板,故高电势的极板上一定带正电.
在分析电容带电问题上也可以以电源负极为参考点分析两点的电势高低.
8.答案:B
解析:解:A、只有入射光的频率大于金属的极限频率才能发生光电效应;如果用紫光照射某种金属发生光电效应,改用绿光照射该金属不一定发生光电效应。
故A错误。
B、根据核反应书写规律:质量数与质子数相等,那么一个氘核与一个氚核结合发生核聚变的核反应方程为: 12H+ 13H→ 24He+ 01n,故B正确。
C、β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的,故C错误。
D、卢瑟福的α粒子散射实验揭示了原子的核式结构,故D错误。
故选:B。
只有入射光的频率大于金属的极限频率才能发生光电效应;根据核反应书写规律:质量数与质子数相等,即可判定;卢瑟福根据α粒子散射实验提出了原子的核式结构学说;β衰变所释放的电子是原
子核内的中子转化成质子所产生的.
解决本题的关键熟悉教材,了解物理学史,特别是原子物理部分的常识,不能混淆,同时注意β射
线中电子的由来,及原子的核式结构与原子核的复杂结构的区分.
9.答案:BC
解析:解:A、金属杆在两磁场区域间做匀加速直线运动,由题意可知,金属杆进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等,则金属杆在I区做减速运动,同理在II区也做减速运动,两磁场区域的高度与磁感应强
度都相同,金属杆在两区域的运动规律与运动过程相同,金属杆穿出两磁场时的速度相等,故A错误;
B、金属杆在磁场Ⅰ运动时,随着速度减小,产生的感应电流减小,受到的安培力减小,合力减小,加速度减小,所以金属杆做加速度逐渐减小的减速运动,在两个磁场之间做匀加速运动,由题知,
进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等,所以金属杆在磁场Ⅰ中运动时平均速度小于在两磁场之间运动的平
均速度,两个过程位移相等,所以金属杆穿过磁场Ⅰ的时间大于在两磁场之间的运动时间,故B正确;
C、金属杆从刚进入磁场Ⅰ到刚进入磁场Ⅱ的过程,由能量守恒定律得:2mgd=Q
金属杆通过磁场Ⅱ时产生的热量与通过磁场Ⅰ时产生的热量相同,所以总热量为:Q总=2Q=4mgd,故C正确;
D、设金属杆释放时距磁场Ⅰ上边界的高度为h时进入磁场Ⅰ时刚好匀速运动,则有:
mg=BIL=B⋅BLv
R ⋅L=B2L2v
R
,又v=√2gd,
联立解得:ℎ=m2gR2
2B L
,
由于金属杆进入磁场Ⅰ时做减速运动,所以h一定大于m2gR2
2B4L4
,故D错误。
故选:BC。
金属杆在无场区做匀加速运动,根据金属杆进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等,判断金属杆刚进入磁场Ⅰ时的运动情况,从而确定其加速度方向。
根据平均速度分析金属杆穿过磁场Ⅰ的时间与在两磁场之间的运动时间关系。
研究金属杆从刚进入磁场Ⅰ到刚进入磁场Ⅱ的过程,由能量守恒定律求出产生的热量,从而求得总热量。
根据金属杆刚进入磁场Ⅰ时匀速运动,求出释放时距磁场Ⅰ上边界的高度,再分析本题中金属杆释放时距磁场Ⅰ上边界的高度h。
本题是电磁感应与力学知识的综合,分析清楚金属杆的运动过程与运动性质是解题的前提,关键是
正确判断金属杆的运动情况以及能量转化情况。
要会推导出安培力与速度的关系。
10.答案:CD
解析:
根据电压与匝数比求解电压表示数;根据串并联电路特点和功率P =UI 求解电流表示数;根据图乙求解交流电周期,从而求解交流电频率。
根据变压器的因果关系和闭合电路动态分析分析灯泡增加时是否正常发光。
由输入端交变电压u 的图象,可求出有效值U 1=36V ,由原、副线圈匝数之比n 1
n 2
=3
1,
根据n 1n 2
=U 1U 2
可得原、副线圈的电压之比U 1
U 2
=3
1,
则电流之比I 1I 2
=n 2
n 1
=1
3,
设灯泡两端电压为U ,所以U +3U =36V ,则U =9V ,
因此原线圈电压为27V ,副线圈电压为9V ,四只灯泡均能正常发光。
电流表的读数为I =3×6
9=2A 。
A 、由上可知,电压表示数为27V ,故A 错误;
B 、由上可知,电流表示数为2A ,故B 错误;
C 、四只灯泡均能正常发光。
故C 正确;
D 、变压器副线圈两端交变电流的频率f =1T
=
10.02
Hz =50Hz ,故D 正确;
故选:CD 。
11.答案:AC
解析:
AB 、根据质量数守恒和电荷数守恒可得,X 的电荷数为0,质量数为1,X 为中子,故A 正确,B 错误; C 、
92235
U 、
3894
Sr 、
54140
Xe 相比,
3894
Sr 比结合能最大,最稳定,故C 正确;
D 、重核裂变中,释放核能,
92235
U 、
3894
Sr 、
54140
Xe 相比,
92235
U 的质量数最多,结合能最大,核
子数最多,最不稳定,故D 错误。
故选:AC 。
根据U 核裂变的特点分析X ;根据图中原子核的比结合能与核子数的关系分析比结合能的大小关系。
对于核反应,通常根据电荷数守恒和质量数守恒列式求解生成物,根据图象进行解题。
12.答案:CD
解析:解:A、根据几何光学知识可知,A光是含有两种频率的复色光,B光和C光是单色光,且C 光折射率大,频率高,C光照射光电管恰好有光电流产生,用B光照射同一光电管,不能发生光电效应,没有光电子打出,故A错误;
B、A光是保护B光和C光的复色光,B光不能发生光电效应现象,故A光和C光分别照射光电管的阴极时,打出光电子的最大初动能是相等的,都由C光的频率决定,故B错误;
C、C光的折射率大,根据sinC=1
可知,C光的临界角小,入射光的入射角从0开始增大,C光先
n
发生全反射,C光比B光先消失,故C正确;
D、入射光的入射角从0开始增大,根据能量守恒可知,折射光线的能量逐渐减小,反射光线的能量逐渐增大,含有的光子数逐渐增大,当发生全反射后,反射光线的能量不变,光子数不变,则A光照射光电管时产生的光电流先增大后不变,故D正确。
故选:CD。
根据产生光电效应的条件分析。
因光线从光密到光疏介质,随入射角的增大,反射光将加强,折射光减弱,当入射角达到全反射临界角时该光将发生全反射。
根据爱因斯坦光电效应方程分析。
此题考查了光电效应和光的折射相结合的知识,明确折射率大,偏转厉害,临界角小,容易发生全反射,掌握全反射条件和光电效应规律是解题的关键。
13.答案:BDE
解析:解:A、气体压缩到一定程度很难继续压缩主要是因为气体压强作用的缘故,与气体分子间的相互作用的斥力无关,故A错误;
B、一定量的气体,其内能等于其所有分子热运动动能和分子之间势能的总和,故B正确;
C、气体分子对器壁单位面积的压力等于气体压强,气体压强由气体温度和分子数密度决定,一定量的气体,如果温度升高,气体分子的平均动能增大,每个气体分子与器壁碰撞时对器壁的作用力变大,如果气体体积增大,分子数密度减小,气体分子对器壁的压力不一定增大,气体压强不一定增大,故C错误;
D.一定量的气体,如果压强不变,体积增大,由理想气体状态方程可知,气体温度升高,气体内能增大;气体体积增大,气体对外做功;根据热力学第一定律可知,它一定从外界吸热,故D正确;
E、气体向真空膨胀时,即自由膨胀,体积增大,但对外不做功,故E正确。
故选:BDE。
分子间存在相互作用的引力与斥力;组成物体的所有分子动能与分子势能之和是物体的内能;器壁单位面积受到的压力等于气体的压强,根据题意判断气体温度升高时气体压强如何变化;理想气体内能由气体的温度决定,气体温度升高内能增大,根据理想气体状态方程判断气体压强不变体积增大时气体温度如何变化,然后应用热力学第一定律判断气体吸放热情况。
本题考查了气体内能、气体压强与热力学第一定律等问题,涉及的知识点较多,但难度不大,掌握基础知识是解题的前提与关键,应用基础知识即可解题,平时要注意基础知识的学习与积累。
14.答案:ABD
解析:解:A、对于受迫振动,当驱动力的频率与固有频率相等时将发生共振现象,所以列车的危险
速率为v=L
T
=40m/s,故A正确;
B、为了防止共振现象发生,列车过桥时需要减速,故B正确;
C、列车运行的振动频率与列车的速度有关,而列车的固有频率是不变的,两者没有直接关系,故C 错误;
D、由v=L
T
可知,L增大,T不变,v变大,因此,增加钢轨的长度有利于列车高速运行,故D正确。
故选:ABD。
共振的条件是驱动力的频率等于系统的固有频率,结合共振的条件求列车的危险速率。
为了防止共振现象发生,列车过桥时需要减速。
本题的关键要掌握共振的条件,分析清楚列车的速度与列车运行的振动周期的关系。
15.答案:交流400 190 多一些
解析:解:(1)变压器必须使用交流电源,直流电源不能让变压器正常工作。
(2)设A、B、C的线圈匝数分别为n1、n2、n3,电压分别为U1、U2、U3,线圈电压和匝数成正比,
有U1
U3
=n1
n3
,n1=U1U
3
n3=8
0.2
×10=400,
U1 U2=n1
n2
,n2=U2U
1
n1=3.8
8
×400=190,
(3)为减小线圈匝数的测量误差,绕制线圈C的匝数应该多一些。
故答案为:(1)交流;(2)400,190;(3)多一些。
(1)变压器使用交流电源才能正常工作;
(2)线圈电压和匝数成正比,有U1
U3=n1
n3
,
U1
U2
=n1
n2
,代入数据就可以求出线圈匝数;
(3)绕制线圈C的匝数多一些可以减小误差。
本题考查了探究变压器电压与匝数的关系实验。
通过实验分析表明,原,副线圈的电压之比,等于两个线圈的匝数之比。
16.答案:A1、A2E I1(R0+r1)
I2−I1
解析:解:(1)由于电压表量程为15V,根据欧姆定律知,电流会接近750mA,可知电压表量程偏大;应使电流表和定值电阻配合充当电压表,则电表选择A1、A2,滑动变阻器采用分压式接法,闭合电键时,流过滑动变阻器的电流大约为0.8A,则滑动
变阻器选择E.
(2)实验时让A1与定值电阻R0串联充当电压表,
滑动变阻器阻值较小,采用分压接法,电路图如图
所示。
(3)根据串并联电路的特点知,流过Rx的电流为
I2−I1,Rx两端的电压U=I1(R0+r1),根据欧姆
定律得,待测电阻R x=I1(R0+r1)
I2−I1。
故答案为:(1)A1、A2,E,(2)如图所示,(3)I1(R0+r1)
I2−I1。
实验器材中电压表的量程偏大,应使电流表和定值电阻配合充当电压表,同时结合欧姆定律和串并
联电路的特点解决问题,注意测量时要求电表读数不得小于其量程的1
3。
本题考查了实验器材的选取,实验器材的选取是本题的难点,也是正确解题的关键,选择实验器材时,既要符合题目要求,又要满足:安全性原则、精确性原则与方便实验操作性原则。
17.答案:解:(1)输电线路上消耗的功率为△P=10%P=400kW=I22r
可知输电线上电流为I2=√△P
r =√400×103
1000
A=20A,
根据原线圈P1=U1I1,可知I1=P1
U1=4000×103
4000
A=103A。