【物理】北京八中2019-2020学年高二下学期期末考试试题（解析版）
2019-2020学年度第二学期期末练习题
年级：高二科目：物理（选考）
一、单项选择题（每小题给出的四个选项中，只有一个符合题意。每小题2分，共32分）
1.关于电磁波，下列说法中正确的是
A. 变化的电场一定在周围空间产生变化的磁场
B. 麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，法拉第最先用实验证实了电磁波的存在
C. 电磁波和机械波都依赖于介质才能传播
D. 各种频率的电磁波在真空中的传播速率都相同
【答案】D
【解析】
【详解】A．均匀变化的电场能够产生稳定的磁场，故A错误；
B．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹最先用实验证明了电磁波的存在，故B错误；
C．电磁波的传播不需要介质，机械波的传播需要介质，故C错误；
D．各种频率的电磁波在真空中的传播速率都相同，均为光速，故D正确。
故选D。
2.下列属于光的干涉现象的是（ ）
A. 海市蜃景 B. 雨后彩虹 C. 多彩肥皂泡 D. 立体电影
【答案】C
【解析】
【详解】A．海市蜃楼、沙漠蜃景都是由于光的折射而产生的，A错误；
B．雨后天边出现彩虹是光的色散，B错误；
C．多彩肥皂泡是光经过薄膜的上下表面之后产生的两列相干光形成光的干涉所产生的彩色条纹，C正确；
D．立体电影眼镜是根据光的波动性制成的，更确切的说是由偏振光所至，D错误。
故选C。
3.下列有关偏振现象和偏振光的说法中正确的是（ ）
A. 横波能发生偏振，纵波也能发生偏振
B. 只有电磁波才能发生偏振，机械波不能发生偏振
C. 自然条件下不存在偏振光，自然光只有通过偏振片才能变为偏振光
D. 照相机镜头前加装偏振片，可以减弱水面或镜面反射光的影响
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据偏振原理，可知，只有横波能发生偏振，纵波不能发生偏振，A错误；
B．电磁波是横波，能发生偏振，而机械波中的横波能发生偏振，纵波不可以，B错误；
C．自然光垂直于传播方向的上沿一切方向振动且各个方向振动的光波强度都相同，而偏振光是垂直于传播方向的平面上，只沿某个特定方向振动，自然界中大部分是偏振光，自然光不一定非要通过偏振片才能变为偏振光，C错误；
D．拍摄水中景物时，照相机镜头前装一片偏振片，可以减弱水面反射光进入相机，D正确。
故选D。
4.下列关于传感器的结论中错误的是（ ）
A. 热敏电阻可以作为温度传感器 B. 电子秤使用应变片作为测力传感器
C. 话筒是一种常见的红外线传感器 D. 电熨斗内一般装有双金属片温度传感器
【答案】C
【解析】
【详解】A．金属热电阻传感器是利用导体或半导体的电阻随温度变化来测量温度的一种温度敏感元件，A正确；
B．电子秤所使用的测力装置是力转换成电信号来显示大小，属于力传感器，B正确；
C．动圈式话筒是通电导体在磁场中受力，变化的电流通过线圈，产生变化的磁场，从而让扬声器的膜片振动，产生声音，C错误；
D．电熨斗通过温度传感器实现温度的自动控制，D正确。
故选C。
5.线圈在匀强磁场中匀速转动，产生交变电流的图象如图所示，由图可知（ ）
A. 在A、C时刻线圈处于中性面位置
B. 在B、D时刻穿过线圈的磁通量为零
C. 从A时刻到D时刻线圈转过的角度为π
D. 若从O时刻到D时刻经过0.02s，则在1s内交变电流的方向改变100次
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A、C时刻感应电流最大，线圈位置与中性面垂直，B、D时刻感应电流为零，线圈在中性面，此时磁通量最大。从A时刻到D时刻线圈转过角度为。若从O时刻到D时刻经过0.02s，即线圈转动一周用时0.02s，且在这个时间内电流方向改变2次，则在1s内交变电流的方向改变×2=100(次)，故ABC错误，D正确。
故选D。
6.如图所示，把一块不带电的锌板连接在验电器上，当用紫外线照射锌板时，发现验电器指针偏转一定角度，则（ ）
A. 锌板带正电，验电器带负电
B. 若改用强度更小的紫外线照射锌板，验电器的指针也会偏转
C. 若改用红外线照射锌板，验电器的指针仍然会发生偏转
D. 这个现象可以说明光具有波动性
【答案】B
【解析】
【详解】A．当用紫外线照射锌板时，发生光电效应打出光电子，可知锌板带正电，验电器带正电，选项A错误；
B．能否发生光电效应与入射光的强度无关，只与入射光的频率有关，则若改用强度更小的紫外线照射锌板，仍会发生光电效应，验电器的指针也会偏转，选项B正确；
C．若改用红外线照射锌板，因红外线频率小于紫外线的频率，则不能发生光电效应，验电器的指针不会发生偏转，选项C错误；
D．这个现象可以说明光具有粒子性，选项D错误。
故选B。
7.在光电效应实验中，用单色光照射某种金属表面，有光电子逸出，则光电子的最大初动能取决于入射光的 （ ）
A. 频率 B. 强度 C. 照射时间 D. 光子数目
【答案】A
【解析】
【详解】根据爱因斯坦的光电效应方程： ，光电子的最大初动能只与入射光的频率在关，与其它无关．而光照强度，照射时间及光子数目与逸出的光电子数量的关，故A正确，BCD错误．
8.关于光的本性，下列说法错误的是（ ）
A. 泊松亮斑说明光具有波动性 B. 偏振现象说明光是一种纵波
C. 光是一种概率波 D. 光子除了具有能量之外还具有动量
【答案】B
【解析】
【详解】A．泊松亮斑是光的衍射，说明光具有波动性，A正确，不符合题意；
B．偏振现象说明光是一种横波，B错误，符合题意；
C．光具有波粒二象性，光是一种概率波，C正确，不符合题意；
D．光电效应证明光子具有能量，康普顿散射实验证明光子具有动量，D正确，不符合题意。
故选B。
9.两种单色光，从玻璃射向空气时，发生全反射的临界角分别是C1、C2，且C1
E2 B. v1>v2，λ1<λ2，E1λ2，E1v2，λ1>λ2，E1>E2
【答案】A
【解析】
【详解】根据光的全反射，临界角与折射率的关系
因为，所以，两种单色光频率关系为
两种单色光波长关系为
根据
两种单色光能量
根据
两种单色光速度
故CBD错误，A正确。
故选A。
10.单摆摆长为L，若将摆长增加1m，则周期变为原来的1.5倍，则L为（ ）
A. 0.5m B. 0.8m C. 1m D. 2m
【答案】B
【解析】
【详解】当单摆摆长为时，周期为
摆长增加后，周期变为
两式相比解得
故选B。
11.如图曲轴上悬挂一弹簧振子，摇动摇把，曲轴可以带动弹簧振子上下振动，开始时不转动摇把，让振子自由振动，测得其频率为2Hz，然后匀速转动摇把，转速240转/分，当振子振动稳定时，它的振动周期为( )
A. 0.5s B. 0.25s C. 2s D. 4s
【答案】B
【解析】
【详解】受迫振动的频率等于驱动力频率，驱动力频率根据题意可得为0.25s，综上分析A正确。
故选A。
12.如图所示，沿x轴正方向传播的一列横波，传到A点的同时，沿x轴负方向传播的另一列横波恰传到B点，这一时刻A、B质点的速度方向相同。两列波的波速相同，波长都是2m，质点的振幅都是2cm，继续传播足够长的时间后（ ）
A. 质点M的振幅是2cm B. 质点M的振幅是4cm
C. 质点N（1.5m处）的振幅是4cm D. 质点M、N的振幅都是0
【答案】B
【解析】
【详解】ABD．质点M到A、B的路程差为
所以质点M是振动加强点，振幅为
故AD错误，B正确；
C．质点N到A、B的路程差为
所以质点N是振动减弱点，振幅为
故C错误。
故选B。
13.如图甲所示，细线下悬挂一个除去了柱塞的注射器，注射器可在竖直面内摆动，且在摆动过程中能持续向下流出一细束墨水．沿着与注射器摆动平面垂直的方向匀速拖动一张硬纸板，摆动的注射器流出的墨水在硬纸板上形成了如图乙所示的曲线．注射器喷嘴到硬纸板的距离很小，且摆动中注射器重心的高度变化可忽略不计．若按图乙所示建立xOy坐标系，则硬纸板上的墨迹所呈现的图样可视为注射器振动的图象．关于图乙所示的图象，下列说法中正确的是（ ）
A. x轴表示拖动硬纸板的速度
B. y轴表示注射器振动的位移
C. 匀速拖动硬纸板移动距离L的时间等于注射器振动的周期
D. 拖动硬纸板的速度增大，可使注射器振动的周期变短
【答案】B
【解析】
试题分析：注射器在白纸上沿垂直于的方向振动，白纸上轴上的坐标代表时间，与垂直的坐标代表位移，匀速拖动白纸是为了用相等的距离表示相等的时间．注射器振动周期与拖动白纸的速度无关．
注射器振动周期一定，根据白纸上记录的完整振动图象的个数可确定出时间长短，所以白纸上轴上的坐标代表时间，A错误；白纸上与垂直的坐标是变化的，代表了注射器的位移，B正确；由原理可知，拖动硬纸板移动距离L的时间与注射器振动的周期无关，C错误；注射器振动周期与拖动白纸的速度无关．拖动白纸的速度增大，注射器振动周期不改变，D错误．
14.根据玻尔理论，氢原子的核外电子由离原子核较远的轨道跃迁到离原子核较近的轨道上，如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 氢原子要吸收一定频率的光子 B. 原子核外电子受力变小
C. 原子核外电子的电势能减少 D. 核外电子做圆周运动周期变大
【答案】C
【解析】
【详解】A．氢原子的核外电子由离原子核较远的轨道跃迁到离原子核较近的轨道上，知轨道半径减小，氢原子能量减小，减小的能量以光子的形式释放，所以氢原子要放出一定频率的光子，A错误；
B．依据库仑定律
随着间距的减小，则核外电子受力变大，B错误；
C．根据牛顿第二定律，库仑力提供向心力
解得
轨道半径减小，速度增大，则动能增大，而总的能量变小，则电势能减小，C正确；
D．根据牛顿第二定律，库仑力提供向心力
解得
可知，轨道半径变小，则运动周期变小，D错误。
故选C。
15.如图所示为氢原子能级示意图的一部分，根据玻尔理论，下列说法中正确的是（ ）
A. 处于n=4的定态时电子的轨道半径r4比处于n=3的定态时电子的轨道半径r3小
B. 从n=4能级跃迁到n=3能级比从n=3能级跃迁到n=2能级辐射出电磁波的波长长
C. 从n=4能级跃迁到n=3能级，氢原子能量减小，电子动能减小
D. 从n=3能级跃迁到n=2能级时辐射的光子可使逸出功为2.5eV的金属发生光电效应
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据玻尔理论，能级越高，半径越大，所以处于的定态时电子的轨道半径比处于的定态时电子的轨道半径大，A错误；
B．由图可知，从能级跃迁到能级比从能级跃迁到能级辐射出光子能量小，根据
则辐射的光子频率小，所以辐射的电磁波的波长长，B正确；
C．从能级跃迁到能级，氢原子向外辐射能量，能量减小，根据
解得
电子轨道半径减小，则电子的速度越大，则电子的动能增大，C错误；
D．从能级跃迁到能级时辐射的光子的能量
可知不能使逸出功为2.5eV的金属发生光电效应，D错误。
故选B。
16.从1907 年起，密立根就开始测量金属的遏止电压 （即图1 所示的电路中电流表G 的读数减小到零时加在电极K 、A 之间的反向电压）与入射光的频率，由此算出普朗克常量h ，并与普朗克根据黑体辐射得出的h 相比较，以检验爱因斯坦光电效应方程的正确性．按照密立根的方法我们利用图示装置进行实验，得到了某金属的图像如图2 所示．下列说法正确的是
A. 该金属的截止频率约为4．27× 1014 Hz B. 该金属的截止频率约为5．50× 1014 Hz
C. 该图线的斜率为普朗克常量 D. 该图线的斜率为这种金属的逸出功
【答案】A
【解析】
【详解】试题分析：设金属的逸出功为，截止频率为，因此；光电子的最大初动能Ek 与遏止电压UC 的关系是，光电效应方程为；联立两式可得：，因此图像的斜率为，ＣＤ错误；当可解得，即金属的截止频率约为Hz，在误差允许范围内，可以认为A 正确；B 错误．
考点：光电效应．
二、多项选择题（每小题给出的四个选项中，至少有两个符合题意。每小题全选对得4分，选对但不全得2分，有错误选项不得分，共36分）
17.下列关于红外线与紫外线的说法中正确的是（ ）
A. 紫外线的热效应比较显著
B. 紫外线有很强的荧光效应
C. 红外线的热效应和化学作用都显著
D. 红外线高空摄影利用红外线衍射现象比较显著，容易透过云雾烟尘的特性
【答案】BD
【解析】
【详解】AC．红外线的热效应显著，紫外线的化学作用显著，AC错误；
B．紫外线有很强的荧光效应，可以用来验钞和商标防伪标志，B正确；
D．红外线高空摄影利用红外线衍射现象比较显著，容易透过云雾烟尘的特性，D正确。
故选BD。
18.如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，原、副线圈两端的电压分别为U1、U2，通过原、副线圈中的电流分别为I1、I2。若保持n1、n2和U1不变，且闭合开关S后两灯泡均能发光，则下列说法中正确的是
A.
B.
C. 开关S由闭合变为断开，U2将变大
D. 不论开关S闭合或断开，始终有U1I1= U2I2的关系
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．根据单相变压器的电压规律：
解得：
电流规律：
解得：，故A错误，B正确；
C．输入电压决定输出电压，根据上述分析可知不论开关闭合还是断开，理想变压器的电压规律始终不变，所以也不变，故C错误；
D．理想变压器输入功率等于输出功率：
故D正确。
故选BD。
19.如图所示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. 高压输电通过减小输电电流来减少电路的发热损耗
C. 在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电过程中电能的损失越小
D. 高压输电必须综合考虑各种因素，不一定电压越高越好
【答案】BD
【解析】
【详解】A．减小输电导线的横截面积，根据电阻的定律可知输电线的电阻增大，所以输电过程中的电能损失增大，A错误；
B．提高输电线上的电压（功率一定），根据可知高压输电线上的电流减小，根据可知输电线上的发热功率减小，B正确；
C．在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电线上的电流增大，则输电过程中电能的损失越大，C错误；
D．高压输电必须综合考虑各种因素，例如感抗，容抗等，不一定是电压越高越好，D正确。
故选BD。
20.如图所示，把一个平凸透镜A和标准的平板玻璃B
叠放在一起。用平行单色光由上向下照射，在A的上方向下观察，会看到一圈圈明暗相间的同心圆环状的干涉条纹，这种干涉条纹叫牛顿环，它是检查透镜质量的一种方法。分别用a﹑b和c﹑d表示透镜A和平板玻璃B的上﹑下两个表面，关于两束相干光及干涉条纹的说法正确的是（ ）
A. 两束相干光是由a、b面反射形成的 B. 两束相干光是b、c面反射形成的
C. 干涉条纹是中央疏边缘密的同心圆 D. 干涉条纹是中央密边缘疏的同心圆
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．由图可知，空气薄层是两个反射面，所以可以得到，两束干涉光是图中b、c面反射形成，A错误B正确；
CD．空气薄层厚度不是均匀增加，而是越向外越厚，所以干涉条纹不是疏密均匀的同心圆，而是中央密边缘疏的同心圆，C错误D正确。
故选BD。
21.如图所示，在光滑水平面上有一轻质弹簧左端固定，右端与一质量为m的小球相连，构成一个水平弹簧振子，弹簧处于原长时小球位于O点。现使小球以O点为平衡位置，在C、B两点间沿光滑水平面做简谐运动，关于这个弹簧振子做简谐运动的过程，下列说法中正确的是（ ）
A. 小球从O位置向B位置运动过程中做匀减速运动
B. 小球每次通过同一位置时的加速度一定相同
C. 小球从C位置向B位置运动过程中，弹簧振子所具有的势能持续增加
D. 小球在C位置弹簧振子所具有的势能与在B位置弹簧振子所具有的势能相等
【答案】BD
【解析】
【详解】A．小球在O点时弹簧的弹性势能是零，所以小球的动能最大，小球从O位置向B位置运动过程中受到弹簧的向左的拉力，与小球速度的方向相反，所以小球做减速运动，但是小球受到弹簧的弹力在变化，则加速度在变化，所以不是匀减速运动，A错误；
B．小球每次通过同一位置时的回复力
都是相等的，所以加速度一定相同，B正确；
C．根据能量守恒，小球从C位置向O位置运动过程中，速度增大，所以动能逐渐增大，弹簧振子所具有的势能逐渐减小；从O位置向B位置运动过程中，速度减小，所以动能逐渐减小，弹簧振子所具有的势能逐渐增大，C错误；
D．小球在运动的过程中，动能与弹性势能相互转化，由于小球在C点与在B点的速度都是零，所以小球在C位置弹簧振子所具有的势能与在B位置弹簧振子所具有的势能相等，D正确。
故选BD。
22.一列横波沿x轴传播，t1、t2时刻波的图像分别如图所示实线和虚线，已知，波速v=12m/s，则（ ）
A. 该波沿x轴正方向传播 B. 图中P质点在t1时刻运动方向水平向左
C. 图中P质点在1s内向左平移12m D. 图中P质点在1s内通过的路程为0.8m
【答案】AD
【解析】
【详解】A．该列波的周期为
假设该波沿轴正方向传播
解得
假设该波沿轴负方向传播
解得不为整数，所以该波轴正方向传播，A正确；
B．根据同侧法可知质点在时刻向下运动，B错误；
CD．质点在内经过的路程
C错误，D正确。
故选AD。
23.如图甲所示为一列简谐横波在t=0时刻的波形图，Q是平衡位置在x=4.0m处的质点，图乙是质点Q此刻后的振动图像，则（ ）
A. 这列波沿x轴负方向传播
B. 这列波的波速为4m/s
C. t=0.5s时，质点Q的加速度达到负向最大
D. 从t=0.5s到t=1s时间内，质点Q沿x轴正方向传播了2m
【答案】BC
【解析】
【详解】A．根据振动图像可知此时质点竖直向上运动，根据同侧法可知这列波沿轴正方向传播，A错误；
B．波速为
B正确；
C．当时，质点位于正向位移最大处，此时有负向最大加速度，C正确；
D．质点只在自己的平衡位置上下振动，不随波迁移，D错误。
故选BC。
24.如图所示，真空中有一个半径为R，质量分布均匀的玻璃球，细激光束在真空中沿直线BC传播，从玻璃球表面的C点经折射进入玻璃球，又从玻璃球表面的D点经折射进入真空。已知∠COD=120°，玻璃球对该激光的折射率为，c为真空中的光速，则下列说法正确的是（ ）
A. 激光束的入射角为α=45°
B. 激光束在玻璃中穿越的时间为
C. 改变入射角α的大小，细激光束可能会在玻璃球的内表面发生全反射
D. 改变入射角α的大小，细激光束一定不会在玻璃球的内表面发生全反射
【答案】BD
【解析】
【详解】A．激光在处的折射角为，根据折射定律得
解得
则
A错误；
B．根据几何关系可知激光束在玻璃中经过的路程为，在玻璃中经过的时间为
B正确；
CD．激光束从C点进入玻璃球时，无论怎样改变入射角，在D点的入射角等于C点的折射角，根据光路可逆性原理得知，光束不可能在D点发生全反射，一定能从D点折射射出玻璃球，C错误，D正确。
故选BD。
25.两种单色光a、b以相同的入射角从空气斜射向平行玻璃砖，界面MN与PQ平行，光路如图所示。关于a、b两种单色光，下列说法正确的是（ ）
A. 该玻璃砖中a光的传播速度小于b光的传播速度
B. 从玻璃砖出射后，a、b两种单色光可能不平行
C. 通过同一双缝干涉装置，a光所形成干涉条纹间距比b光的大
D. 分别用这两种单色光照射某种金属，若a光能发生光电效应现象，则b光一定能发生光电效应现象
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．根据光路图可知，玻璃砖对光的偏折程度小，所以光的折射率小于光，根据
可知该玻璃砖中a光的传播速度大于b光的传播速度，A正确；
B．玻璃砖两侧平行，根据折射定律结合光路的可逆性可知，入射光与出射光一定平行，所以从玻璃砖出射后，a、b两种单色光一定平行，B错误；
C．光的频率小于光，根据
可知光的波长更长，根据条纹间距公式
可知通过同一双缝干涉装置，a光所形成的干涉条纹间距比b光的大，C正确；
D．根据光电效应方程
可知，分别用这两种单色光照射某种金属，若a光能发生光电效应现象，则b光一定能发生光电效应现象，D正确。
故选ACD。
三、计算题（共 32 分。解答时应写出必要的文字说明和原始方程，只写出最后答案不得分， 有数值计算的题，答案要明确写出数值和单位）
26.如图所示，AB为空气与某种介质的界面，直线MN垂直于界面AB，光由空气射入折射率的这种介质。已知光在空气中的传播速度约为3×108m/s，求：
(1)当入射角i=60°时，折射角r；
(2)光在这种介质中的传播速度大小v；
(3)若光由这种介质射向空气，发生全反射的临界角的正弦值sinC。
【答案】(1)；(2)；(3)
【解析】
【详解】(1)根据折射定律可知
解得折射角为
(2)在介质中传播速度为
(3)临界角为
27.用波长为0.51μm的绿光经双缝干涉装置在屏上得到干涉条纹，测得两条亮条纹间距为0.5mm。将该装置放到水中并改用红光做双缝干涉实验，测得干涉条纹中两相邻亮条纹间距仍为0.5mm。若水对红光的折射率为，求红光的频率ν。（结果保留两位有效数字）
【答案】
【解析】
【详解】已知绿光的波长
绿光两明条纹间距
红光两明条纹间距为
设双缝间距为d，双缝到屏的间距为L，绿光在水中的波长为，相邻两明条纹间距为
则在空气中对绿光有
在水中对红光有
由以上两式可得
由波速公式，在水中对红光有
水的折射率，且
则红光的频率
28.一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t1=0时刻的波形图如图甲所示。从t1=0时刻算起，在t2=0.6s时刻，x=90cm处的A点刚好第三次出现波峰。
(1)求波源的振动周期T；
(2)求这列波在t1到t2这段时间内向前传播距离Δx；
(3)在图乙中画出t2时刻的波形图（至少画出一个波长）。
【答案】(1)；(2)；(3)
【解析】 (1)质点第三次出现在波峰，则
解得
(2)波速为
传播距离为
(3)波形图如图
29.如图所示为一交流发电机的原理示意图，装置中两磁极之间产生的磁场可近似为匀强磁场，发电机的矩形线圈abcd在磁场中，图中abcd分别为矩形线圈的四个顶点，其中的c点被磁铁遮挡而未画出。线圈可绕过bc边和ad边中点且垂直于磁场方向的水平轴匀速转动。为了便于观察，图中发电机的线圈只画出了其中的1匝，用以说明线圈两端的连接情况。线圈的ab边连在金属滑环K上，cd边连在金属滑环L上；用导体做的两个电刷E、F分别压在两个滑环上，线圈在转动过程中可以通过滑环和电刷保持其两端与外电路的定值电阻R连接。已知矩形线圈ab边和cd边的长度L1＝50cm，bc边和ad边的长度L2＝20cm，匝数n＝100匝，线圈的总电阻r＝5.0Ω，线圈转动的角速度ω＝282rad/s，外电路的定值电阻R＝45Ω，匀强磁场的磁感应强度B＝0.05T。电流表和电压表均为理想电表，滑环与电刷之间的摩擦及空气阻力均可忽略不计，计算中取π＝3.14，＝1.41。
（1）请推导出线圈在匀速转动过程中感应电动势最大值Em的表达式（用题中已知物理量的符号表示），并求出此最大值；
（2）求电流表示数I；
（3）求维持线圈匀速转动1圈，所需外力做的功W（结果保留3位有效数字）。
【答案】（1），141V；（2）；（3）4.45J。
【解析】
【详解】（1）根据法拉第电磁感应定律，当线框转动到图示位置时，线框的线速度与磁感线垂直，切割速度最大，此时电动势最大；ab边（或cd
）边一根导线切割磁感线所产生的电动势：
对于n匝线圈，ab边与cd边构成的电源串联一起切割磁感线，则：
代入数据解得：；
（2）电动势有效值为：
根据闭合电路欧姆定律：
；
（3）外力所做的功转化为电能：
解得：。
