高考物理二輪總復(fù)習(xí) 回歸基礎(chǔ)題綜合檢測 交變電流電磁場和電磁波綜合檢測

1、2011年高考物理二輪總復(fù)習(xí)回歸基礎(chǔ)提分綜合檢測第十三章交變電流、電磁場和電磁波綜合檢測一、選擇題(本題共12小題，共48分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的有多個(gè)選項(xiàng)正確，全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分)1現(xiàn)代生活中人類與電磁波結(jié)下了不解之緣，你認(rèn)為下列陳述中哪些符合事實(shí)()A電磁波是電磁場由產(chǎn)生的區(qū)域向遠(yuǎn)處傳播形成的B在真空中電磁波的傳播速度小于真空中的光速C空間有變化的電場(或磁場)存在，一定能形成電磁波D把手機(jī)放在抽成真空的玻璃盒中，手機(jī)接收不到電磁波的信號(hào)，所以撥打該手機(jī)號(hào)碼，手機(jī)不會(huì)響鈴(或振動(dòng))【解析】根據(jù)麥克斯韋電磁場理論，周期性變化的

2、電場產(chǎn)生周期性變化的磁場，周期性變化的磁場產(chǎn)生周期性變化的電場，周而復(fù)始，由近處向遠(yuǎn)處傳播就形成了電磁波，選項(xiàng)A正確；在真空中電磁波的傳播速度等于真空中的光速，實(shí)際上，光就是某些頻率的電磁波，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；如果電場(或磁場)是均勻變化的，那么由變化的電場(或磁場)引起的磁場(或電場)是穩(wěn)定的，不能形成電磁波，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；電磁波可以在真空中傳播，玻璃并不能屏蔽電磁波，選項(xiàng)D錯(cuò)誤綜上所述，本題正確答案為A.【答案】A2(·北京清華大學(xué)附中)如圖所示為理想變壓器原線圈所接交流電壓的波形原、副線圈匝數(shù)比n1n2101，串聯(lián)在原線圈中電路中的電流表示數(shù)為1A，下列說法中不正確的是()A變壓器的輸

3、出功率為200WB變壓器的輸出功率為200WC變壓器輸出端的交流電的頻率為50HzD穿過變壓器鐵芯的磁通量變化率的最大值為Wb/s【解析】由圖象知，電壓的最大值Um200V，有效值U200V，周期T0.02s，頻率f50Hz，輸出功率PUI200W，由變壓器變壓比公式，得U220V，U2的最大值U2m20V，而U2mn2，所以的最大值應(yīng)為 Wb/s，只有A說法不正確，故選A.【答案】A3(2010·天津南開原中學(xué))如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比101，b是原線圈的中心接頭，電壓表和電流表均為理想電表從某時(shí)刻開始在線圈c、d兩端加上交變電壓，其瞬時(shí)值表達(dá)式為u220sin100

4、tV.下列說法正確的是()A當(dāng)單刀雙擲開關(guān)與a連接時(shí)，電壓表的示數(shù)為22VB當(dāng)單刀雙擲開關(guān)與a連接時(shí)，電壓表的示數(shù)為220VC單刀雙擲開關(guān)由a扳向b時(shí)，電壓表和電流表的示數(shù)均變大D單刀雙擲開關(guān)與a連接，滑動(dòng)變阻器觸頭P向上移動(dòng)的過程中，電壓表和電流表的示數(shù)均變小【解析】cd兩端電壓有效值U1220V，當(dāng)開關(guān)與a連接時(shí)n1n2101，由知，U222V，即示數(shù)為22V，A、B錯(cuò)；因?yàn)槭緮?shù)是有效值而不是最大值，雙擲開關(guān)由a扳向b，原線圈匝數(shù)n1變小，所以U2變大，IU/R，所以I變大，C正確；當(dāng)開關(guān)與a連接時(shí)，副線圈電壓U2不變，示數(shù)不變，示數(shù)隨R增大而減小，D錯(cuò)【答案】C4多數(shù)同學(xué)家里都有調(diào)光臺(tái)燈

5、、調(diào)速電風(fēng)扇，過去是用變壓器來實(shí)現(xiàn)上述調(diào)節(jié)的，缺點(diǎn)是成本高、體積大、效率低，且不能任意調(diào)節(jié)燈的亮度或風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，現(xiàn)在的調(diào)光臺(tái)燈、調(diào)速電風(fēng)扇是用可控硅電子元件來實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)的，如圖所示為一個(gè)經(jīng)過雙向可控硅電子元件調(diào)節(jié)后加在電燈上的電壓，即在正弦交流電的每一個(gè)周期中，前面的被截去，從而改變了電燈上的電壓則現(xiàn)在的電燈上的電壓為()AUmB.C.D.【解析】由有效值的定義知T×，得U.【答案】C5年1月10日開始的低溫雨雪冰凍造成我國部分地區(qū)嚴(yán)重災(zāi)害，其中高壓輸電線因結(jié)冰而損毀嚴(yán)重此次災(zāi)害牽動(dòng)億萬人的心為消除高壓輸電線上的冰凌，有人設(shè)計(jì)了這樣的熔冰思路：利用電流的熱效應(yīng)除冰若在正常供電時(shí)，高壓線

6、上送電電壓為U，電流為I，熱耗功率為P；除冰時(shí)，輸電線上的熱耗功率需變?yōu)?P，則除冰時(shí)(認(rèn)為輸電功率和輸電線電阻不變)()A輸電電流為3I B輸電電流為9IC輸電電壓為3U D輸電電壓為U【解析】由PI2R線，9PIR線，聯(lián)立解出Ix3I，故選項(xiàng)A對(duì)；由P()2R線，9P()2R線聯(lián)立解出UxU，故選項(xiàng)D對(duì)【答案】AD6(·福州模擬)下列關(guān)于電磁波的說法中正確的是()A麥克斯韋電磁場理論預(yù)言了電磁波的存在B電磁波可以由均勻變化的磁場產(chǎn)生C雷達(dá)可以利用自身發(fā)射的電磁波的反射波來對(duì)目標(biāo)進(jìn)行定位D隨身攜帶的移動(dòng)電話(手機(jī))內(nèi)，只有無線電接收裝置，沒有無線電發(fā)射裝置【解析】選項(xiàng)A符合物理史實(shí)

7、電磁波由周期性變化的磁場產(chǎn)生，B錯(cuò)誤雷達(dá)用電磁波的反射確定目標(biāo)位置，C正確手機(jī)內(nèi)應(yīng)有發(fā)射電磁波的裝置，D錯(cuò)誤【答案】AC7面積為S的兩個(gè)完全相同的單匝金屬線圈分別放置在如圖甲、乙所示的磁場中甲圖中有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場，線圈在磁場中以周期T繞OO軸做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)；乙圖中的磁場的變化規(guī)律為BB0cost，從圖示時(shí)刻(t0時(shí)刻)起計(jì)時(shí)，則()A兩線圈中的磁通量變化規(guī)律均為B0ScostB兩線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)達(dá)到最大值的時(shí)刻不同C兩線圈中產(chǎn)生的交變電流的有效值不同D從此刻起，T/4時(shí)間內(nèi)流過線圈截面的電荷量相同【解析】由于線圈在磁場中以周期T繞OO軸做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，所以其角度為，在面積相同的情況下兩者的

8、磁通量變化規(guī)律均為B0Scost，那么二者實(shí)際產(chǎn)生的交變電流是相同的，因此感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)達(dá)到最大值的時(shí)刻、交變電流的有效值、T/4時(shí)間內(nèi)流過線圈截面的電荷量都是相同的【答案】AD8(·山東理綜)某小型水電站的電能輸送示意圖如下，發(fā)電機(jī)的輸出電壓為200V，輸電線總電阻為r，升壓變壓器原副線圈匝數(shù)分別為n1、n2，降壓變壓器原副線圈匝數(shù)分別為n3、n4(變壓器均為理想變壓器)要使額定電壓為220V的用電器正常工作，則()A.>B.<C升壓變壓器的輸出電壓等于降壓變壓器的輸入電壓【解析】本題主要考查遠(yuǎn)距離輸電和變壓器工作原理，意在考查考生運(yùn)用相關(guān)的物理規(guī)律處理實(shí)際問題的能力由于輸

9、電線上有電阻，所以考慮到電壓損失，則有升壓變壓器的輸出電壓大于降壓變壓器的輸入電壓，根據(jù)變壓器的電壓與匝數(shù)之比的關(guān)系，可知要讓用電器正常工作，必須有>，A正確，B、C錯(cuò)誤；考慮到輸電線上也有電功率的損失，可知D也正確【答案】AD9(·海南)一臺(tái)發(fā)電機(jī)最大輸出功率為4000kW，電壓為4000V，經(jīng)變壓器T1升壓后向遠(yuǎn)方輸電輸電線路總電阻R1k.到目的地經(jīng)變壓器T2降壓，負(fù)載為多個(gè)正常發(fā)光的燈泡(“220V 60W”)若在輸電線路上消耗的功率為發(fā)電機(jī)輸出功率的10%，變壓器T1和T2的損耗可忽略，發(fā)電機(jī)處于滿負(fù)荷工作狀態(tài)，則()AT1原、副線圈電流分別為103A和20ABT2原、

10、副線圈電壓分別為1.8×105V和220VCT1和T2的變壓比分別為150和401D有6×104盞燈泡(“220V60W”)正常發(fā)光【解析】本題考查遠(yuǎn)距離輸電，意在考查考生對(duì)遠(yuǎn)距離輸電過程中的升壓和降壓及線路上的電壓和功率損失情況的計(jì)算能力；因?yàn)檩旊娋€路上損失的功率是發(fā)電機(jī)輸出功率的10%，由PIR可得：輸電電流I2A20A，由于I1A103A，所以A正確；又由，U250U150×4000V200000V，又由UI2R20000V，則U3U2U1.8×105V，負(fù)載燈泡的額定電壓為220V，所以U4220V，所以B正確；由，故C錯(cuò)誤；T2的輸出功率P輸出

11、PP0.9P3.6×106W，所以正常發(fā)光的負(fù)載燈泡數(shù)量為N6×104個(gè)，D正確【答案】ABD10用U1U和U2kU兩種電壓送電能，若輸送功率、輸電線上損耗功率、輸電線的長度和材料都相同，則兩種情況下輸電線的截面直徑之比d1d2為()Ak B. Ck2 D.【解析】設(shè)輸送電壓為U，輸電線電阻為R，則P耗()2R··因P耗相同，所以由上式可得U·d必為定值，d1d2U2U1k，選項(xiàng)A正確【答案】A11一個(gè)閉合的矩形線圈放在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度為時(shí)，線圈中產(chǎn)生的的交變電動(dòng)勢(shì)的最大值為E0，周期為T0，外力提供的功率為P0.若使線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度

12、為2，線圈中產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)的最大值為E，周期為T，外力提供的功率為P.則E、T和P的大小為()AE2E0，TT0，P2P0BEE0，TT0，P2P0CE2E0，TT0，P2P0DE2E0，TT0，P4P0【解析】設(shè)線圈為n匝，面積為S，所在區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度度B，當(dāng)角速度為時(shí)產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E0NBS，周期T0，外力提供的功率P0.當(dāng)角速度為2時(shí)產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E2NBS2E0，周期TT0，外力提供的功率P4P0.故選項(xiàng)D對(duì)【答案】D12如圖所示為一臺(tái)理想變壓器，原、副線圈的匝數(shù)分別為n1400匝，n2800匝，如果導(dǎo)線的電阻忽略不計(jì)，那么可以確定()A這是一臺(tái)升壓變壓器B副線圈兩端電壓

13、是原線圈兩端電壓的一半C通過副線圈的電流是通過原線圈電流的一半D變壓器輸出電功率是輸入電功率的一半【解析】由公式，n1<n2，故為升壓變壓器，則C也正確【答案】AC二、實(shí)驗(yàn)題(本題共2小題，共18分)13如圖為示波器面板一位同學(xué)在做“練習(xí)使用示波器”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，進(jìn)行了如下的操作(1)打開電源后，首先在屏上調(diào)出了一個(gè)最圓最小的亮斑，但亮斑位于屏上的左上角若想將這個(gè)亮斑調(diào)到屏幕的正中央，他應(yīng)該調(diào)節(jié)_和_旋鈕(填旋鈕對(duì)應(yīng)的數(shù)字)；(2)為觀察示波器的水平掃描作用，他調(diào)節(jié)相應(yīng)的旋鈕，看到屏上的亮斑從左向右移動(dòng)，到達(dá)右端后又很快回到左端之后，他順時(shí)針旋轉(zhuǎn)掃描微調(diào)旋鈕以增大掃描頻率，此時(shí)屏上觀察到的現(xiàn)

14、象是_；(3)為觀察按正弦規(guī)律變化的電壓的圖線，他把掃描范圍旋鈕置于左邊第一擋(10Hz100Hz)要由機(jī)內(nèi)提供豎直方向的按正弦規(guī)律變化的電壓，他應(yīng)將_旋鈕(填旋鈕對(duì)應(yīng)的數(shù)字)置于_擋【解析】(1)將左上角的亮斑調(diào)到屏幕正中央，調(diào)節(jié)豎直位移()和水平位移()旋鈕、即可(2)增大掃描頻率后，亮斑移動(dòng)逐漸變快，最后亮斑成為一條亮線(3)要觀察到清晰的正弦曲線，應(yīng)將掃描范圍置于左邊第一擋后，要將衰減旋鈕置于“”擋，即調(diào)節(jié)置于“”擋【答案】(1)(2)一條亮線(3)14在“練習(xí)使用示波器”的實(shí)驗(yàn)中：(1)為觀察亮斑在豎直向上的偏移，應(yīng)該將掃描范圍旋鈕置于“外X擋”，使亮斑位于屏的_，然后，應(yīng)把“DCA

15、C”開關(guān)置于_位置，以備給示波器輸入一個(gè)直流電壓(2)為給示波器輸入一個(gè)Y方向的直流電壓(要求電壓從零開始逐漸增加)，請(qǐng)將下圖所示器材與示波器連成正確的電路(3)調(diào)節(jié)變阻器改變輸入電壓，可以看到亮斑向上的偏移隨之改變，電壓越高，向上的偏移越_；調(diào)換電池正、負(fù)極，改變輸入電壓，可以看到亮斑向_偏移【解析】本題考查示波器原理及示波器的使用方法(1)掃描范圍旋鈕置于“外X”時(shí)，機(jī)內(nèi)不提供X方向的掃描電壓，故亮斑僅出現(xiàn)在屏的中心；然后，應(yīng)把“DCAC”開關(guān)置于直流“DC”位置，以備給示波器輸入一個(gè)直流電壓(2)因輸入電壓要從零開始逐漸增加，所以示波器應(yīng)接在分壓電路上，所以實(shí)驗(yàn)時(shí)儀器連接應(yīng)如下圖所示(3

16、)若再加大Y向電壓，則亮斑會(huì)加大其在豎直方向的位移，即電壓越高，向上的偏移越大；調(diào)換電池正、負(fù)極后，亮斑向下偏移【答案】(1)中心DC(2)見解析圖(3)大下三、計(jì)算題(本題共包括4小題，共54分，解答時(shí)應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)15將電阻R1和R2如圖(甲)所示接在變壓器上，變壓器原線圈接在電壓恒為U的交流電源上，R1和R2上的電功率之比為21；若其他條件不變，只將R1和R2改成如圖(乙)接法，R1和R2上的功率之比為18，若(甲)圖中原線圈的電流I1，(乙)圖中原線圈電流為I2，求：(1)兩組副線圈的匝

17、數(shù)之比；(2)I1和I2之比【解析】(1)(甲)圖中R1和R2串聯(lián)，電流相同，功率與電阻成正比，所以有R12R2設(shè)(乙)圖三組線圈的匝數(shù)分別是n1、n2、n3，兩組副線圈上的電壓分別是U2和U3，易得U2UU3U由(乙)圖中R1和R2上的功率之比為18，即(U/R1)(U/R2)18聯(lián)立式解得.(2)設(shè)(甲)圖中輸出功率為P1，則P1(U)2/(R1R2)設(shè)(乙)圖中輸出功率為P2，則P2(U)2/R1(U)2/R2以R12R2，n32n2代入，可得：.由于輸入功率等于輸出功率，所以(甲)、(乙)兩圖中輸入功率之比也為，根據(jù)PIU，電壓恒定，所以兩圖中電流之比I1I223.【答案】(1)12(

18、2)2316如圖所示，圓形線圈共100匝，半徑為r0.1m，在勻強(qiáng)磁場中繞過直徑的軸OO勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.1T，角速度為rad/s，電阻為R10，求：(1)線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過90°時(shí)，線圈中的感應(yīng)電流為多大？(2)寫出線圈中電流的表達(dá)式(磁場方向如圖所示，圖示位置為t0時(shí)刻)【解析】(1)當(dāng)從圖示位置轉(zhuǎn)過90°時(shí)，線圈中有最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，EmNBS30V，則Im3A.(2)由題意知，iImsint，而Im3A.rad/s，所以：i3sintA.【答案】(1)3A(2)i3sintA17某村在距村莊較遠(yuǎn)的地方修建了一座小型水電站，發(fā)電機(jī)輸出功率為9kW，輸出電壓為50

19、0V，輸電線的總電阻為10，允許線路損耗的功率為輸出功率的4%，求：(1)村民和村辦小企業(yè)需要220V電壓時(shí)，所用升壓變壓器和降壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比各為多少？(不計(jì)變壓器的損耗)(2)若不用變壓器而由發(fā)電機(jī)直接輸送，村民和村辦小企業(yè)得到的電壓和功率是多少？【解析】建立如圖甲所示的遠(yuǎn)距離輸電模型，要求變壓器原、副線圈的匝數(shù)比，先要知道原、副線圈兩端的電壓之比本題可以從線路上損耗的功率為突破口，先求出輸電線上的電流I線，再根據(jù)輸出功率求出U2，然后再求出U3.(1)由線路損耗的功率P線IR線可得I線A6A又因?yàn)镻輸出U2I線，所以U2V1500VU3U2I線R線(15006×10)V1440V根據(jù)理想變壓器規(guī)律，所以升壓變壓器和降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比分別是13和7211.(2)若不用變壓器而由發(fā)電機(jī)直接輸送(模型如圖乙所示)，由P輸出UI線可得I線A18A所以線路損耗的功率P線IR線182×10W3240W用戶得到的電壓U用戶UI線R線(50018×10)V320V用戶得到的功率P用戶P輸出P線(90003240)W5