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广东省肇庆四中2014-2015学年高二下学期第一次月考物理试卷(理科)


广东省肇庆四中 2014-2015 学年高二下学期第一次月考物理试卷 (理科)
一、单项选择题.本题共 8 小题,每小题 3 分,共 24 分,在每小题给出的四个选项中,只 有一个选项符合题目要求,选对的得 3 分,错选、不选得 0 分. 1. (3 分)光滑的水平地面上放着一个木块.一颗子弹水平地射进木块后停留在木块中,带 动木块一起向前滑行一段距离,在这个过程中,子弹和木块组成的系统() A.动量和能量都守恒 B. 动量和能量都不守恒 C. 动量守恒,能量不守恒 D.动量不守恒,能量守恒 2. (3 分)如图所示,一个质量为 0.18kg 的垒球,以 25m/s 的水平速度飞向球棒,被球棒打 击后反向水平飞回,速度大小变为 45m/s,设球棒与垒球的作用时间为 0.01s.下列说法正 确的是()

A.球棒对垒球的平均作用力大小为 360N B. 球棒对垒球的平均作用力大小为 720N C. 球棒对垒球的平均作用力大小为 1260N D.无法判断 3. (3 分)一人静止于完全光滑的水平冰面上.现欲离开冰面,下列可行的方法是() A.向后踢腿 B. 手臂向前甩 C. 在冰面上滚动 D.脱下外衣水平抛出 4. (3 分)关于线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流,下列说法中正确的是() A.线圈每转动一周,感应电流方向就改变一次 B. 线圈平面每经过中性面一次,感应电流方向就改变一次.感应电动势向不变 C. 线圈平面每经过中性面一次,感应电流和感应电动势方向都要改变一次 D.线圈转动一周,感应电流和感应电动势方向都要改变一次 5. (3 分)小型交流发电机中,矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动.产生的感应电动势与 时间呈正弦函数关系,如图所示,此线圈与一个 R=110Ω 的电阻构成闭合电路,不计电路的 其他电阻,下列说法中正确的是()

A.电压有效值为 220 V B. 电流的周期为 0.01s C. 如果在该电阻器两端并联一个交流电压表,该电压表的示数为 220 V D.如果在该电路中串联一个交流电流表,该电流表的示数为 2 V 6. (3 分)如图是某种正弦式交变电压的波形图,由图可确定该电压的()

A.周期是 0.01S C. 有效值是 220V

B. 最大值是 220V D.表达式为 U=220sin100πt(V)

7. (3 分)下列关于交流电的说法中正确的是() A.交流电器设备上所标的电压和电流值是交流电的峰值 B. 用交流电流表和电压表测定的读数值是交流电的瞬时值 C. 跟交变电流有相同的热效应的直流电的数值是交流电的峰值 D.给定的交流数值,在没有特别说明的情况下是指有效值 8. (3 分)如图所示,理想变压器的原线圈接在 u=220 sin(100πt) (V)的交流电源上, 副线圈接有 R=55Ω 的负载电阻.原、副线圈匝数之比为 2:1.电流表、电压表均为理想电 表.下列说法正确的是()

A.原线圈中电流表的读数为 1A B. 原线圈中的输入功率为 220 C. 副线圈中电压表的读数为 110 V D.副线圈中输出交流电的周期为 50s

二、双项选择题.本题共 6 小题,每小题 4 分,共 24 分.在每小题给出的四个选项中,有 两个选项符合题目要求,全选对的得 4 分,漏选的得 2 分,错选、不选得 0 分. 9. (4 分)向空中发射一物体,不计空气阻力.当此物体的速度恰好沿水平方向时,物体炸 裂成 a、b 两块,若质量较大的 a 块的速度方向仍沿原来的方向,则()

A.a、b 一定同时到达水平地面 B. 在炸裂过程中,a、b 受到的爆炸力的冲量大小一定相等 C. b 的速度方向一定与初速度方向相反 D.从炸裂到落地的这段时间里,a 飞行的水平距离一定比 b 的大 10. (4 分)一木块静止在光滑水平面上,一粒子弹水平射入木块,在这个过程中() A.子弹动量变化的大小与木块动量变化的大小相等 B. 子弹的动能损失与木块的动能增加相等 C. 子弹与木块之间的相互作用力,对子弹与对木块的冲量大小相等 D.子弹与木块之间的相互作用力,对子弹做的功与对木块做的功相等 11. (4 分)远距离输送交流电都采用高压输电.我国正在研究用比 330kV 高得多的电压进 行输电.采用高压输电的优点是() A.可节省输电线的材料 B. 可根据需要调节交流电的频率 C. 可减少输电线上的能量损失 D.可加快输电的速度 12. (4 分)一个矩形线圈在匀强磁场中转动产生的交流电动势为 e=220 个交变电流,下列说法中正确的是() A.交变电流的频率为 100Hz B. 电动势的有效值为 220V C. 电动势的峰值约为 311V D.t=0 时,线圈平面与中性面垂直 sin100πt.关于这

13. (4 分)如图所示,L1、L2 是高压输电线,图中两电表示数分别是 220V 和 10A,已知 甲图中原 副线圈匝数比为 100:1,乙图中原副线圈匝数比为 1:10,则()

A.甲图中的电表是电压表,输电电压为 22000V B. 甲图是电流互感器.输电电流是 100A C. 乙图中的电表是电压表,输电电压为 22000V D.乙图是电流互感器,输电电流是 100A 14. (4 分)如图为远距离高压输电的示意图.关于远距离输电,下列表述正确的是()

A.减小输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失 B. 高压输电是通过减小输电电流来减小电路的发热损耗 C. 在输送电压一定时,输送的电功率越大,输电过程中的电能损失越小 D.高压输电必须综合考虑各种因素,不一定是电压越高越好

三、实验题(13 分) 15. (9 分)如图 1 为“碰撞中的动量守恒”实验装置示意图

(1)入射小球 1 与被碰小球 2 直径相同,均为 d,它们的质量相比较,应是 m1m2 (2)为了保证小球做平抛运动,必须调整斜槽使. (3) 某次实验中在纸上记录的痕迹如图 2 所示. 测得 OO′=1.00 厘米, O′M=1.80 厘米, MP=5.72 厘米,PN=3.50 厘米,入射球质量 m1 为 100 克,被碰小球质量 m2 是 50 克,两球直径都是 1.00 厘米,则没有放被碰球时,入射球落地点是纸上的点,水平射程是厘米,被碰小球的水 平射程是厘米,验证的公式为: . 16. (4 分)某同学小组合作自主发明了一台小型发电机的产生的正弦式电流的电动势的有 效值为 10V,若线圈从中性面开始匀速转动,其周期为 0.02s.则线圈转动的角速度为,电 动势的峰值为,若把该电动机当成理想电源与 5Ω 的定值电阻串联,则该电阻在 5 秒内产生 的热量为.

四、计算题(3 小题,共 39 分) 17. (9 分) 一小型发电站输出的电功率是 110kW, 若用 220V 输电到距离 10 千米远的地方, 平均每米长的导线电阻为 2.7×10 Ω.试求 (1)输电电流 I 为多少? (2)输电线上损失的功率为多少? 18. (10 分)某小型实验水电站输出功率是 20kW,输电线路总电阻是 6Ω. (1)若采用 380V 输电,求用户得到的功率为多少? (2)若改用 5000V 高压输电,用户端利用 n1:n2=22:1 的变压器降压,求用户端变压前的 电压 U1 和变压后得到的电压 U2. 19. (10 分)光滑水平面上有 A、B 两物块,质量分别为 2kg 和 4kg,物块 A 以 v0=6m/s 的 速度向右运动,物块 B 静止在前方 (1)如图,情况一:物块 A、B 碰撞后,A 以速度 V1=2m/s 反方向运动,求碰撞后物块 B 的速度.
﹣8

(2)同样如图,情况二:物块发生的是完全弹性碰撞,求碰撞后物块 A、B 的速度.

20. (10 分)如图所示一根轻绳长 1.6m,一端系在固定支架上,另一端悬挂一个质量为 1kg 的砂箱. 砂箱处于静止. 质量为 10g 的子弹以水平速度 v0=500m/s 打入砂箱, 其后以 v=100m/s 2 速度从砂箱穿出.g 取 10m/s .求: (1)砂箱和子弹作为一个系统共同损失的机械能; (2)砂箱在最低点处时,绳对砂箱的拉力大小.

广东省肇庆四中 2014-2015 学年高二下学期第一次月考 物理试卷(理科)
参考答案与试题解析

一、单项选择题.本题共 8 小题,每小题 3 分,共 24 分,在每小题给出的四个选项中,只 有一个选项符合题目要求,选对的得 3 分,错选、不选得 0 分. 1. (3 分)光滑的水平地面上放着一个木块.一颗子弹水平地射进木块后停留在木块中,带 动木块一起向前滑行一段距离,在这个过程中,子弹和木块组成的系统() A.动量和能量都守恒 B. 动量和能量都不守恒 C. 动量守恒,能量不守恒 D.动量不守恒,能量守恒 考点: 动量守恒定律;机械能守恒定律. 专题: 动量定理应用专题. 分析: 子弹射入木块过程中,系统所受合外力为零,动量守恒;根据能量守恒定律,子弹 减小的动能等于转化成的系统内能和木块增加的动能之和. 解答: 解:子弹和木块组成系统受外力的合力为零,故系统动量守恒. 能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,只能从一种形式转化为别的形式,或者从一个物体 转移到另一个物体,在转化或转移的过程中,其总量不变.能量守恒不需要条件,即子弹和 木块组成系统能量守恒,故 A 正确,BCD 错误; 故选:A.

点评: 本题是子弹射入木块类型, 是动量守恒与能量守恒的综合应用, 记住动量守恒的条 件和能量守恒即可,基本题. 2. (3 分)如图所示,一个质量为 0.18kg 的垒球,以 25m/s 的水平速度飞向球棒,被球棒打 击后反向水平飞回,速度大小变为 45m/s,设球棒与垒球的作用时间为 0.01s.下列说法正 确的是()

A.球棒对垒球的平均作用力大小为 360N B. 球棒对垒球的平均作用力大小为 720N C. 球棒对垒球的平均作用力大小为 1260N D.无法判断 考点: 专题: 分析: 解答: 得:F= 动量定理. 动量定理应用专题. 对球棒击球的过程运用动量定理列方程求解作用力. 解:根据动量定理:F?t=mv2﹣mv1 =﹣1260N,符号表示力的方向与初速度的方向相反.

故选:C 点评: 此题主要考查动量定理的简单运用,难度不大,属于基础题. 3. (3 分)一人静止于完全光滑的水平冰面上.现欲离开冰面,下列可行的方法是() A.向后踢腿 B. 手臂向前甩 C. 在冰面上滚动 D.脱下外衣水平抛出 考点: 动量守恒定律. 专题: 动量定理应用专题. 分析: 选取合适的系统为研究对象,根据动量守恒定律进行分析. 解答: 解:AB、以人作为整体为研究对象,向后踢腿或手臂向前甩,人整体的总动量为 0,不会运动起来,故 AB 错误; C、因为是完全光滑的水平冰面,没有摩擦力,人是滚不了的,C 错误; D、把人和外衣视为一整体,这个整体动量为 0,人给外衣一个速度,动量总量不变,所以 人也可以有一个反向的速度,可以离开冰面,D 正确; 故选:D. 点评: 本题是实际问题, 考查了利用动量守恒定律分析问题的能力, 关键选取合适的系统 为研究对象.

4. (3 分)关于线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流,下列说法中正确的是() A.线圈每转动一周,感应电流方向就改变一次 B. 线圈平面每经过中性面一次,感应电流方向就改变一次.感应电动势向不变 C. 线圈平面每经过中性面一次,感应电流和感应电动势方向都要改变一次 D.线圈转动一周,感应电流和感应电动势方向都要改变一次 考点: 交流发电机及其产生正弦式电流的原理. 专题: 交流电专题. 分析: 线圈通过中性面时线圈与磁场垂直,磁通量最大,感应电动势为零.线圈平面每经 过中性面一次,感应电流方向就改变一次,转动一周,感应电流方向改变两次. 解答: 解:当线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流时,线圈平面每经过中性面一次,感 应电流与感应电动势方向均改变一次,转动一周,感应电流方向改变两次.故只有 C 正确; 故选:C 点评: 本题考查中性面特点: 线圈平面每经过中性面一次, 感应电流与感应电动势方向均 改变一次,转动一周,感应电流方向改变两次 5. (3 分)小型交流发电机中,矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动.产生的感应电动势与 时间呈正弦函数关系,如图所示,此线圈与一个 R=110Ω 的电阻构成闭合电路,不计电路的 其他电阻,下列说法中正确的是()

A.电压有效值为 220 V B. 电流的周期为 0.01s C. 如果在该电阻器两端并联一个交流电压表,该电压表的示数为 220 V D.如果在该电路中串联一个交流电流表,该电流表的示数为 2 V 考点: 正弦式电流的最大值和有效值、 周期和频率; 正弦式电流的图象和三角函数表达式. 专题: 交流电专题. 分析: 从图象中可以求出该交流电的最大电压以及周期等物理量, 然后根据最大值与有效 值以及周期与频率关系求解. 解答: 解:A、由图可知,交流电的最大电压 Um=220 V,所以交变电压的效值为 U= =220V,故 A 错误;

B、由图可知,交流电周期 T=0.02s,故 B 错误; C、如果在该电阻器两端并联一个交流电压表,电压表的示数为有效值,所以电压表的示数 为 220V,故 C 正确; D、如果在该电路中串联一个交流电流表,该电流表的示数为 I= 故选:C =2A,故 D 错误;

点评: 本题比较简单考查了交流电最大值、有效值、周期、频率等问题,要学会正确分析 图象,从图象获取有用信息求解. 6. (3 分)如图是某种正弦式交变电压的波形图,由图可确定该电压的()

A.周期是 0.01S C. 有效值是 220V

B. 最大值是 220V D.表达式为 U=220sin100πt(V)

考点: 正弦式电流的最大值和有效值、 周期和频率; 正弦式电流的图象和三角函数表达式. 专题: 交流电专题. 分析: 根据图象可直接读出交流电的最大值以及周期等物理量, 然后进一步可求出其瞬时 值的表达式以及有效值等. 解答: 解: A、由图象知周期为 0.02s,故 A 错误; B、由图象知最大值为 311V,故 B 错误; C、电压的有效值为:U= = V=220V,故 C 正确;

D、角频率 ω=

=

rad/s=100πrad/s,则瞬时值表达式为:u=311sin100πt V,故 D 错误;

故选:C. 点评: 此题考查读图的能力,要根据交流电图象正确求解最大值、有效值、周期、频率、 角速度等物理量,同时正确书写交流电的表达式. 7. (3 分)下列关于交流电的说法中正确的是() A.交流电器设备上所标的电压和电流值是交流电的峰值 B. 用交流电流表和电压表测定的读数值是交流电的瞬时值 C. 跟交变电流有相同的热效应的直流电的数值是交流电的峰值 D.给定的交流数值,在没有特别说明的情况下是指有效值 考点: 正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率. 专题: 交流电专题. 分析: 本题考查了有关交流电的基础知识,正确理解交流电瞬时值、最大值、平均值、有 效值的含义. 解答: 解:A、交流电器设备上所标的电压和电流值是交流电的有效值,故 A 错误; B、用电表测量的电流、电压均为交流电的有效值,故 B 错误; C、有效值是在热效应基础上建立的,即跟交变电流有相同的热效应的直流电的数值是交流 电的有效值,故 C 正确; D、给定的交流数值,在没有特别说明的情况下都是指有效值,故 D 正确.

故选:CD. 点评: 正确理解交流电的“四值”含义,尤其是“有效值”的理解与应用,同时注意加强这方 面的练习. 8. (3 分)如图所示,理想变压器的原线圈接在 u=220 sin(100πt) (V)的交流电源上, 副线圈接有 R=55Ω 的负载电阻.原、副线圈匝数之比为 2:1.电流表、电压表均为理想电 表.下列说法正确的是()

A.原线圈中电流表的读数为 1A B. 原线圈中的输入功率为 220 C. 副线圈中电压表的读数为 110 V D.副线圈中输出交流电的周期为 50s 考点: 变压器的构造和原理. 专题: 交流电专题. 分析: 根据瞬时值的表达式可以求得输出电压的有效值、 周期和频率等, 再根据电压与匝 数成正比,电流与匝数成反比,即可求得结论. 解答: 解:A、由瞬时值的表达式可得,原线圈的电压有效值为 220V,根据电压与匝数 成正比可得,副线圈的电压为 110V,再由输入功率和输出功率相等可得 220I1= 以原线圈的电流的大小为 1A,所以 A 正确; B、由输入功率和输出功率相等可得原线圈中的输入功率为 =220W,所以 B 错误; ,所

C、电压表的读数为电压的有效值,由 A 的分析可知,副线圈的有效值为 110V,所以电压 表的读数为 110V,所以 C 错误; D、变压器不会改变交流电的周期和频率,所以副线圈中输出交流电的周期为 T= =0.02s,所以 D 错误.

故选 A. 点评: 本题主要考查变压器的知识,要能对变压器的最大值、有效值、瞬时值以及变压器 变压原理、功率等问题彻底理解. 二、双项选择题.本题共 6 小题,每小题 4 分,共 24 分.在每小题给出的四个选项中,有 两个选项符合题目要求,全选对的得 4 分,漏选的得 2 分,错选、不选得 0 分. 9. (4 分)向空中发射一物体,不计空气阻力.当此物体的速度恰好沿水平方向时,物体炸 裂成 a、b 两块,若质量较大的 a 块的速度方向仍沿原来的方向,则() A.a、b 一定同时到达水平地面 B. 在炸裂过程中,a、b 受到的爆炸力的冲量大小一定相等 C. b 的速度方向一定与初速度方向相反 D.从炸裂到落地的这段时间里,a 飞行的水平距离一定比 b 的大

考点: 动量守恒定律. 专题: 动量定理应用专题. 分析: 当物体的速度沿水平方向炸裂成 a、b 两块时,质量较大的 a 的速度方向仍沿原来 的方向,根据动量守恒定律判断可知 b 运动方向一定沿水平方向,a、b 均做平抛运动,高 度相同,运动时间相同,同时到达地面.在炸裂过程中,a、b 间相互作用力大小相等,作 用时间相等,冲量大小一定相等. 解答: 解:A、a、b 都做平抛运动,竖直方向做自由落体运动,由于高度相同,飞行时间 一定相同,a,b 一定同时到达水平地面.故 A 正确. B、 炸裂过程中, a, b 受到爆炸力大小相等, 作用时间相同, 则爆炸力的冲量大小一定相等. 故 B 正确. C、炸裂过程中,由于重力远小于内力,系统的动量守恒.炸裂前物体的速度沿水平方向, 炸裂后 a 的速度沿原来的水平方向,根据动量守恒定律判断出来 b 的速度一定沿水平方向, 但不一定与原速度方向相反,取决于 a 的动量与物体原来动量的大小关系.故 C 错误. D、a、b 都做平抛运动,飞行时间相同,由于初速度大小关系无法判断,所以 a 飞行的水平 距离不一定比 b 的大.故 D 错误. 故选:AB. 点评: 本题是动量守恒定律及平抛运动的应用. 对于系统动量守恒, 不仅作用前后总动量 的大小保持不变,总动量的方向也保持不变,解题时要抓住这一点. 10. (4 分)一木块静止在光滑水平面上,一粒子弹水平射入木块,在这个过程中() A.子弹动量变化的大小与木块动量变化的大小相等 B. 子弹的动能损失与木块的动能增加相等 C. 子弹与木块之间的相互作用力,对子弹与对木块的冲量大小相等 D.子弹与木块之间的相互作用力,对子弹做的功与对木块做的功相等 考点: 动量守恒定律;功的计算. 专题: 动量定理应用专题. 分析: 子弹、木块存在力的作用,所以它们是相互作用的系统,该系统受的外力为零,所 以子弹水平射入木块时,系统动量守恒.根据能量转化和守恒定律分析:子弹损失的动能转 化为系统的内能和木块的动能. 解答: 解:A、子弹、木块存在力的作用,所以它们是相互作用的系统,该系统受的外力 为零,所以子弹水平射入木块时,系统动量守恒,子弹动量变化的大小与木块动量变化的大 小相等,故 A 正确. B、根据能量转化和守恒定律分析:子弹损失的动能转化为系统的内能和木块的动能.故 B 错误 C、子弹动量变化的大小与木块动量变化的大小相等,根据动量定理得子弹与木块之间的相 互作用力,对子弹与对木块的冲量大小相等,故 C 正确. D、子弹与木块之间有相对运动,子弹的位移大于木块的位移所以作用力与反作用力做功大 小不等;故 D 错误. 故选:AC. 点评: 本题考查对动量守恒和动量定理的应用,以及功与能关系的分析、判断能力.当物 体间有相对位移时,作用力与反作用力做功大小不等.

11. (4 分)远距离输送交流电都采用高压输电.我国正在研究用比 330kV 高得多的电压进 行输电.采用高压输电的优点是() A.可节省输电线的材料 B. 可根据需要调节交流电的频率 C. 可减少输电线上的能量损失 D.可加快输电的速度 考点: 远距离输电. 专题: 交流电专题. 分析: 在输电的过程中输送的功率一定,根据 P=UI,输送电压越高,输送电流越小,根 2 据△ P=I R,知损失的功率小. 解答: 解: A、 C、 在输电的过程中输送的功率一定, 根据 P=UI 和△ P=I R, 有:
2



故高压输电可以降低功率损耗,故 A 错误,C 正确; B、交流电的频率等于发电机转动的频率,是不改变的,故 B 错误; D、电路中电场建立的速度是光速,与是否高压输电无关,故 D 错误; 故选:C. 点评: 解决本题的关键知道输电的过程中,输送功率一定,输电电压越高,电流越小,在 输电线上损失的功率越少. 12. (4 分)一个矩形线圈在匀强磁场中转动产生的交流电动势为 e=220 个交变电流,下列说法中正确的是() A.交变电流的频率为 100Hz B. 电动势的有效值为 220V C. 电动势的峰值约为 311V D.t=0 时,线圈平面与中性面垂直 sin100πt.关于这

考点: 正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率. 专题: 交流电专题. 分析: 本题考查了交流电的描述,根据交流电的表达式,可知知道其最大值,以及线圈转 动的角速度等物理量,然后进一步求出其它物理量,如有效值、周期、频率等. 解答: 解:由 e=220 sin 100πt 可知该交流电的电动势最大值为 220 V,即 311V,有 效值为 220V,故 BC 正确; 线圈的转速为 100πrad/s,故其频率为:f= =50Hz,故 A 错误;

由 e=220 sin 100πt 可知,当 t=0 时 e=0,此时线圈处在中性面上,故 D 错误. 故选 BC. 点评: 对于交流电的产生和描述要正确理解, 要会推导交流电的表达式, 明确交流电表达 式中各个物理量的含义. 13. (4 分)如图所示,L1、L2 是高压输电线,图中两电表示数分别是 220V 和 10A,已知 甲图中原 副线圈匝数比为 100:1,乙图中原副线圈匝数比为 1:10,则()

A.甲图中的电表是电压表,输电电压为 22000V B. 甲图是电流互感器.输电电流是 100A C. 乙图中的电表是电压表,输电电压为 22000V D.乙图是电流互感器,输电电流是 100A 考点: 变压器的构造和原理. 专题: 交流电专题. 分析: 甲图是电压互感器,乙图是电流互感器.变压器原副线圈的电压比等于匝数比.只 有一个副线圈的变压器,原副线圈中的电流比等于匝数的反比. 解答: 解:A、根据变压器电压表等于匝数比 ,有

=

,故 A 正确.

B、甲图是电压互感器.故 B 错. C、乙图是电流互感器,电表是电流表.故 C 错. D、只有一个副线圈的变压器,电流比等于匝数的反比 ,有

=

,故 D 正确.

故选 AD. 点评: 电压互感器原线圈并接在两个输电线上, 原线圈的匝数比副线圈的匝数多, 是降压 变压器,把高电压降低成低电压,副线圈接电压表.电流互感器原线圈串接在某一根输电线 中,原线圈匝数比副线圈匝数少,原线圈中是大电流,副线圈中是小电流,副线圈接的是电 流表. 14. (4 分)如图为远距离高压输电的示意图.关于远距离输电,下列表述正确的是()

A.减小输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失 B. 高压输电是通过减小输电电流来减小电路的发热损耗

C. 在输送电压一定时,输送的电功率越大,输电过程中的电能损失越小 D.高压输电必须综合考虑各种因素,不一定是电压越高越好 考点: 远距离输电. 专题: 交流电专题. 分析: 输电功率损失 P 损=I R=
2

R,根据该公式分析答题.

解答: 解:A、在导线材料、长度一定的情况下,导线的横截面积越小,导线电阻越大, 导线损失的功率越大,故 A 错误; B、由 P 损=I R 可知,在输电导线电阻一定的情况下,输电电流越小损失的功率越小,减小 输电电流,可以减少电路的发热损耗,故 B 正确; C、由 P 损= R 可知,输电电压一定,输送功率越大,输电损失功率越大,损失的
2

电能越多,故 C 错误. D、在高压输电的过程中,电压过高时,感抗和容抗影响较大,所以不一定是电压越高越好, 故 D 正确. 故选 BD. 点评: 解决本题的关键掌握输电功率与输电电压的关系,以及损失功率与输电电流的关 系. 三、实验题(13 分) 15. (9 分)如图 1 为“碰撞中的动量守恒”实验装置示意图

(1)入射小球 1 与被碰小球 2 直径相同,均为 d,它们的质量相比较,应是 m1 大于 m2 (2)为了保证小球做平抛运动,必须调整斜槽使水平. (3) 某次实验中在纸上记录的痕迹如图 2 所示. 测得 OO′=1.00 厘米, O′M=1.80 厘米, MP=5.72 厘米,PN=3.50 厘米,入射球质量 m1 为 100 克,被碰小球质量 m2 是 50 克,两球直径都是 1.00 厘米,则没有放被碰球时,入射球落地点是纸上的 P 点,水平射程是 8.52 厘米,被碰 小球的水平射程是 11.02 厘米,验证的公式为:maOP=maOM+mbON. 考点: 验证动量守恒定律. 专题: 实验题. 分析: (1)分析图示实验情景,根据实验原理及注意事项分析前 2 问; (3)根据实验原理及平抛运动的规律分析两小球的运动过程及落点,从而得出对应的动量 守恒的表达式.

解答: 解: (1)为防止碰撞过程入射球反弹,入射球的质量应大于被碰球的质量,即: m1 大于 m2. (2)为了保证小球做平抛运动,必须调整斜槽使末端切线水平. (3)由图 2 所示可知,射球碰前落地点是纸上的 P 点,水平射程是 OP=OO′+O′M+MP=1.00+1.80+5.72=8.52cm, 被碰小球的水平射程:O′N=O′M+MP+PN=1.80+5.72+3.50=11.02cm. 小球离开轨道后做平抛运动,由于小球抛出点的高度相等,小球的运动时间 t 相等, 如果碰撞过程动量守恒,则:m1v1=m1v1′+m2v2′,两边同时乘以时间 t 得: m1v1t=m1v1′t+m2v2′t,则:m1OP=m1OM+m2O′N, 故实验需要验证的表达式为:m1OP=m1OM+m2O′N, 故答案为: (1)大于; (2)末端切线水平; (3)P;8.52;11.02; m1OP=m1OM+m2O′N, 点评: 本题考查了实验注意事项、求小球的水平位移、实验需要测量的量、求实验需要验 证的表达式,知道实验原理、实验注意事项、应用动量守恒定律求出动量守恒的表达式即可 正确解题 16. (4 分)某同学小组合作自主发明了一台小型发电机的产生的正弦式电流的电动势的有 效值为 10V,若线圈从中性面开始匀速转动,其周期为 0.02s.则线圈转动的角速度为 100πrad/s,电动势的峰值为 10 V,若把该电动机当成理想电源与 5Ω 的定值电阻串联, 则该电阻在 5 秒内产生的热量为 100J. 考点: 正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率;焦耳定律. 专题: 交流电专题. 分析: 由周期和角速度的关系可求得角速度; 由最大值和有效值的关系可求得最大值; 再 由纯电阻电路中电功的计算公式可求得产生的热量. 解答: 解:周期 T=0.02s,则角速度为:ω= 峰值为:Em= 热量为:Q= E= = ×10=10 V; = =100πrad/s;

=100J;

故答案为:100πrad/s;10 V;100J; 点评: 本题考查交流电中的周期、频率和交速度的关系,及最大值和有效值的关系应用, 同时在求解热量时要正确选择公式. 四、计算题(3 小题,共 39 分) 17. (9 分) 一小型发电站输出的电功率是 110kW, 若用 220V 输电到距离 10 千米远的地方, 平均每米长的导线电阻为 2.7×10 Ω.试求 (1)输电电流 I 为多少? (2)输电线上损失的功率为多少? 考点: 远距离输电. 专题: 交流电专题. 分析: 根据输送功率和输送电压,结合 P=UI 求出输电电流的大小. 根据输电线上的电阻,结合 求出输电线上损失的功率.
﹣8

解答: 解: (1)输电电流 I=
﹣8


﹣4

(2)输电线的电阻 R=2×10000×2.7×10 Ω=5.4×10 Ω, 则输电线上损失的功率 W=135W.

答: (1)输电电流为 500A. (2)输电线上损失的电功率为 135W. 点评: 解决本题的关键知道输送功率与输送电压、电流的关系,注意输电线有两根,求解 电阻时需乘以 2. 18. (10 分)某小型实验水电站输出功率是 20kW,输电线路总电阻是 6Ω. (1)若采用 380V 输电,求用户得到的功率为多少? (2)若改用 5000V 高压输电,用户端利用 n1:n2=22:1 的变压器降压,求用户端变压前的 电压 U1 和变压后得到的电压 U2. 考点: 远距离输电. 专题: 交流电专题. 分析: 根据功率的计算公式 求得用户得到的电压. 解答: 解: (1)输电线路损耗的功率为: 可得输电线上损失的功率;根据 即可

用户得到的功率为 20kW﹣16.62kW=3.38kW. (2)改用高压输电后,输电线上的电流强度变为:I′= A=4A

用户端在变压器降压前获得的电压为:U1=U﹣I′R=(5000﹣4×6)V=4976V 根据

用户得到的电压为:U2=

=

×4976V=226.18V

答: (1)若采用 380V 输电,求用户得到的功率为 3.38kW; (2)用户端变压前的电压 U1 为 4976V,变压后得到的电压 U2 为 226.18V 点评: 考查学生运用电功率公式及变压器线圈匝数与电压的关系解决实际问题的能力. 19. (10 分)光滑水平面上有 A、B 两物块,质量分别为 2kg 和 4kg,物块 A 以 v0=6m/s 的 速度向右运动,物块 B 静止在前方 (1)如图,情况一:物块 A、B 碰撞后,A 以速度 V1=2m/s 反方向运动,求碰撞后物块 B 的速度. (2)同样如图,情况二:物块发生的是完全弹性碰撞,求碰撞后物块 A、B 的速度.

考点: 动量守恒定律. 专题: 动量定理应用专题. 分析: (1)设 A 的初速度方向为正方向,再由动量守恒定律可求得 B 的速度; (2)物块发生的是弹性碰撞,故碰撞前后系统的动量守恒、机械能守恒;根据守恒条件列 式联立可求得 AB 的速度. 解答: 解: (1)设 A 的速度方向为正方向,则由动量守恒定律可得: mAv0=mAvA+mBvB; 解得:vB=4m/s; (2)两物体发生弹性碰撞时,系统动量守恒,机械能守恒;则有: mAv0=mAv′A+mBv′B mAv0 = mAv′ A+ mBv′
2 2 2 B

代入数据解得: vA′=0;vB′=3m/s 答: (1)碰撞后物块 B 的速度为 4m/s; (2)物块发生的是完全弹性碰撞,碰撞后物块 A、B 的速度分别为 0 和 3m/s. 点评: 本题考查动量守恒及机械能守恒定律的应用, 要注意对于完全弹性碰撞时, 系统的 动量守恒,机械能守恒. 20. (10 分)如图所示一根轻绳长 1.6m,一端系在固定支架上,另一端悬挂一个质量为 1kg 的砂箱. 砂箱处于静止. 质量为 10g 的子弹以水平速度 v0=500m/s 打入砂箱, 其后以 v=100m/s 2 速度从砂箱穿出.g 取 10m/s .求: (1)砂箱和子弹作为一个系统共同损失的机械能; (2)砂箱在最低点处时,绳对砂箱的拉力大小.

考点: 动量守恒定律;功能关系. 专题: 动量定理应用专题. 分析: (1)子弹打木块过程动量守恒,据此列方程即可正确求解.根据功能关系,求出 系统作用前后损失的动能即为损失的机械能. (2)在最低点根据向心力公式列方程,即可求出绳对箱的拉力大小. 解答: 解: (1)子弹穿过沙箱的过程中动量守恒,据此有: mv0=Mu+mv,代入数据求得:u=4m/s.

根据功能关系,系统损失的机械能为:



代入数据得:△ E=1192J. (2)根据机械能守恒可知,当沙箱返回到最低点时,速度大小仍为 u=4m/s,因此有: , 代入数据解得:F=20N. 根据牛顿第三定律,绳对砂箱的拉力等于砂箱对绳子的拉力,即 20N 答: (1)砂箱和子弹作为一个系统共同损失的机械能 1192J; (2)砂箱从最高点返回到最低点处时,绳对砂箱的拉力 20N. 点评: 本题难度中档,考查了动量守恒、机械能守恒等基本规律的应用,解题过程中注意 公式、定理的使用条件.



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