20192020學(xué)年高中物理第二章檢測(B)(含解析)教科選修32

20192020學(xué)年高中物理第二章檢測(B)(含分析)教科版選修3220192020學(xué)年高中物理第二章檢測(B)(含分析)教科版選修3214/14荿PAGE14膈羅莇羋薃膁蒂芅羋薄20192020學(xué)年高中物理第二章檢測(B)(含分析)教科版選修32第二章檢測(B)

(時(shí)間:90分鐘滿分:100分)

一、選擇題(本題包含10小題,每題4分,共40分.在每題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,1~6題只有一個(gè)

選項(xiàng)吻合題目要求,7~10題有多個(gè)選項(xiàng)吻合題目要求,全部選對的得4分,選對但不全的得2分,有

選錯(cuò)或不選的得0分)

,正確的選項(xiàng)是()

A.變壓器能夠改變交流電壓,也能改變頻率

扼流圈對交流的阻攔作用是因?yàn)榫€圈存在電阻

,使?fàn)t內(nèi)金屬消融

剖析:變壓器能夠改變交流電壓,但是不改變交流電的頻率,A錯(cuò)誤;扼流圈對交流的阻攔作用是因?yàn)?/p>

線圈會(huì)產(chǎn)生自感現(xiàn)象,即感覺電流,B錯(cuò)誤;真空冶煉爐的工作原理是線圈中產(chǎn)生渦流,使?fàn)t內(nèi)金屬熔

化,C錯(cuò)誤;鋁是導(dǎo)體,儀表指針偏轉(zhuǎn)時(shí)鋁框隨之轉(zhuǎn)動(dòng),并切割磁感線產(chǎn)生感覺電流,感覺電流又會(huì)受

到安培阻力,阻攔線圈的轉(zhuǎn)動(dòng),屬于電磁阻尼,故D正確.

答案:D

2.若某發(fā)電站在供電過程中,用電巔峰時(shí)輸電的功率是正常供電時(shí)的2倍,輸電線電阻不變,下

列說法正確的選項(xiàng)是(),則用電巔峰時(shí)輸電電流為正常供電時(shí)的2倍,則用電巔峰時(shí)輸電線損失的功率為正常供電時(shí)的2倍2倍,則此時(shí)輸電電流為正常供電時(shí)的4倍

1

D.若用電巔峰時(shí)的輸電電壓變?yōu)檎９╇姇r(shí)的2倍,則此時(shí)輸電線損失的功率為正常供電時(shí)的4倍剖析:由功率,A正確,C錯(cuò)誤;P損2,用電巔峰時(shí),若輸送電壓不變,電流為原來的2倍,則輸電P=UI=IR線損失的功率為正常供電時(shí)的2倍,B錯(cuò)誤;若用電巔峰時(shí)的輸電電壓變?yōu)檎９╇姇r(shí)的2倍,則電流不變,輸電線損失的功率與正常供電時(shí)相等,D錯(cuò)誤.答案:A

在圖甲中,A、B為兩個(gè)相同的環(huán)形線圈,共軸并湊近放置.A線圈中通如同圖乙所示的正弦交

變電流,則()

A.在t1到t2的時(shí)間內(nèi)A、B兩線圈相排斥B.在t2到t3的時(shí)間內(nèi)、兩線圈相吸引ABC.在t1時(shí)辰A、B兩線圈間的作用力為零D.在t2時(shí)辰A、B兩線圈間的作用力最大

剖析:t1到t2時(shí)間內(nèi)A線圈中的電流減小,產(chǎn)生的感覺磁場減弱,B線圈中磁通量減小,由楞次定律可

知,B線圈中產(chǎn)生同A線圈中方向相同的電流,其磁場阻攔B線圈中磁通量減小,A與B相互吸引;同理,t2到t3時(shí)間內(nèi)A與B相互排斥,所以選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤.t1時(shí)辰A中電流誠然最強(qiáng),但其變化率為零,

產(chǎn)生的感覺磁場變化率也就為零,B中無感覺電流,兩線圈作用力為零,選項(xiàng)C正確.t2時(shí)辰A線圈中電流為零,誠然B線圈中感覺電流最強(qiáng),但A與B間作用力仍舊為零,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.故正確選項(xiàng)為C.

答案:C

4.以下列圖,甲、乙兩圖分別表示兩種電壓的波形,其中甲圖所示電壓按正弦規(guī)律變化.以下說

法正確的選項(xiàng)是()

2

A.甲圖表示交變電流,乙圖表示直流電

兩種電壓的有效值相等

C.甲圖所示電壓的瞬市價(jià)表達(dá)式為311sin100πtVu=

D.甲圖所示電壓經(jīng)匝數(shù)比為10∶1的變壓器變壓后,頻率變?yōu)樵瓉淼?/p>

1

10

剖析:交變電流的大小和方向都隨時(shí)間變化,在t軸的上方為正,下方為負(fù),選項(xiàng)A錯(cuò)誤;有效值E=

??m只對正弦交變電流適用,最大值相同,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;由題圖可知,選項(xiàng)C正確;變壓器變壓此后頻率√2

不變,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.

答案:C

5.(2018·天津)授課用發(fā)電機(jī)能夠產(chǎn)生正弦式交變電流.利用該發(fā)電機(jī)(內(nèi)阻可忽略)經(jīng)過理想變壓器向定值電阻R供電,電路以下列圖,理想交流電流表A、理想交流電壓表V的讀數(shù)分別為I、U,R耗資的功率為P.若發(fā)電機(jī)線圈的轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉淼?2,則()

A.R耗資的功率變?yōu)???2

B.電壓表V的讀數(shù)變?yōu)???2

C.電流表A的讀數(shù)變?yōu)?I

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D.經(jīng)過R的交變電流頻率不變

剖析:本題觀察交變電流的產(chǎn)生和變壓器原理,清楚感覺電動(dòng)勢的決定因素是解題的要點(diǎn),別的要知

道交流電表測的是交變電流的有效值.發(fā)電機(jī)線圈轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉淼?時(shí),產(chǎn)生電動(dòng)勢的最大值和有效211值均變?yōu)樵瓉淼?,變壓器匝數(shù)比不變,故副線圈上的電壓表示數(shù)變?yōu)樵瓉淼?,選項(xiàng)B正確;對負(fù)載電??211阻R,由P=??可得,R耗資的功率變?yōu)樵瓉淼?,即副線圈耗資的功率變?yōu)樵瓉淼?,11故原線圈耗資的功率也變?yōu)樵瓉淼?,而原線圈電壓變?yōu)樵瓉淼?,故原線圈中的電流(電流表示數(shù))111變?yōu)樵瓉淼?,選項(xiàng)A、C均錯(cuò)誤;發(fā)電機(jī)線圈轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉淼?時(shí),線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度變?yōu)樵瓉淼?,??1由f=2π可得交變電流的頻率變?yōu)樵瓉淼?,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.

答案:B

以下列圖,實(shí)驗(yàn)室中的一臺(tái)手搖交流發(fā)電機(jī),內(nèi)阻r=1.0Ω,外接R=9.0Ω的電阻.閉合開關(guān)

S,當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子以某一轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),產(chǎn)生的電動(dòng)勢e=10√2sin10π??V,則()

A.該交變電流的頻率為10Hz

B.該電動(dòng)勢的有效值為10√2V

C.外接電阻R所耗資的電功率為10W

D.電路中理想交流電流表A的示數(shù)為1.0A剖析:依照題意知,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω=10π,又ω=2πf,則該交變電流的頻率f=5Hz,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;該交流電動(dòng)勢最大值m102V,則有效值=??m電路中電流??E=√E√2=10V,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;依照歐姆定律可得,2I=??+??=1.0A,即電流表的示數(shù)為1.0A,電阻R耗資的電功率P=IR=9.0W,選項(xiàng)C錯(cuò)誤,選項(xiàng)D正確.答案:D

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7.以下列圖,圖線a是線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生正弦交流電的圖像,當(dāng)調(diào)整線圈轉(zhuǎn)速

后,所產(chǎn)生正弦交流電的圖像如圖線b所示,以下關(guān)于這兩個(gè)正弦交流電的說法正確的選項(xiàng)是()

A.在圖中t=0時(shí)辰穿過線圈的磁通量均為零

B.線圈先后兩次轉(zhuǎn)速之比為3∶2

C.交流電a的瞬市價(jià)為u=10sin5πt(V)

D.交流電b的最大值為5V剖析:t=0時(shí)辰穿過線圈的磁通量最大,磁通量的變化率為零,故電壓為零,A錯(cuò)誤;讀圖得兩次周期之比為2∶3,由轉(zhuǎn)速ω=2??π得轉(zhuǎn)速與周期成反比,故B正確;讀圖得a的最大值為10V,ω=5π,由交變電流的感覺電動(dòng)勢瞬市價(jià)表達(dá)式e=Esinωt(V)(從中性面開始計(jì)時(shí))得,u=10sin5πt(V),故Cm正確;交流電的最大值E=nBSω,所以依照兩次轉(zhuǎn)速ω的比值可得,交流電b的最大值為23×10V=m

20V,故D錯(cuò)誤.3

答案:BC

8.以下列圖,理想變壓器原、副線圈分別接有額定電壓相同的燈泡a和b當(dāng)輸入電壓U為燈泡.額定電壓的10倍時(shí),兩燈泡均能正常發(fā)光.以下說法正確的選項(xiàng)是()

A.原、副線圈匝數(shù)比為9∶1B.原、副線圈匝數(shù)比為1∶9C.此時(shí)a和b的電功率之比為9∶1D.此時(shí)a和b的電功率之比為1∶9

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剖析:設(shè)燈泡的額定電壓為U0,當(dāng)U=10U0時(shí),因兩燈泡均正常發(fā)光,故變壓器原線圈的輸入電壓為

1090,副線圈的輸出電壓20因??1=??1,故??1=9U=U-U=UU=U.??????1,選項(xiàng)A正確,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;由變壓器電流222??1=??2??1=1??a=??0??1=1關(guān)系,????得??9,則此時(shí)a、b的電功率之比為??b????29,選項(xiàng)C錯(cuò)誤,選項(xiàng)D正確.2120

答案:AD

以下列圖,有一矩形線圈的面積為S,匝數(shù)為N,繞OO'軸在磁感覺強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中以角

速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng).滑動(dòng)觸頭P上下搬動(dòng)時(shí)可改變輸出電壓,副線圈接有定值電阻,從圖示地址開始R計(jì)時(shí),以下判斷正確的選項(xiàng)是()

電流表測得的是電流最大值

感覺電動(dòng)勢的瞬市價(jià)表達(dá)式為e=NBSω·sinωt

C.P向上搬動(dòng)時(shí),電流表示數(shù)變大

D.P向上搬動(dòng)時(shí),電流表示數(shù)變小

剖析:電流表測得的是電流有效值,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;從圖示地址開始計(jì)時(shí),感覺電動(dòng)勢的瞬市價(jià)表達(dá)式

為e=NBSω·sinωt,選項(xiàng)B正確;P向上搬動(dòng)時(shí),輸出電壓降低,電流表示數(shù)變小,選項(xiàng)C錯(cuò)誤,D正確.

答案:BD

10.在以下列圖的遠(yuǎn)距離輸電電路中,升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓器,發(fā)電廠的輸出

電壓和輸電線的電阻均不變.隨著發(fā)電廠輸出功率的增大,以下說法正確的有()

升壓變壓器的輸出電壓增大

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降壓變壓器的輸出電壓增大

C.輸電線上耗費(fèi)的功率增大

D.輸電線上耗費(fèi)的功率占總功率的比率增大

剖析:設(shè)升壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為N1,降壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為N2,發(fā)電廠輸出電

壓為U,輸出功率為P,則升壓變壓器的輸出電壓為??1,輸電線中的電流為??1,輸電線耗費(fèi)的功率為111????1??2??2????????????2????),輸電線上耗費(fèi)的功率占總功率的比率為,??2,降壓變壓器輸出電壓為(??-????21111可見,當(dāng)輸出功率P1增大時(shí),選項(xiàng)C、D正確.答案:CD二、填空題(本題包含2小題,共20分)

11.(8分)以下列圖,L1和L2是輸電導(dǎo)線.圖甲是互感器,圖中“○”是(選填

“A”或“V”).圖乙是互感器,圖中“○”是(選填“A”或“V”).

答案:電壓V電流A

12.(12分)某交流電壓隨時(shí)間的變化規(guī)律以下列圖,則此交流電壓的頻率是Hz.若將該

電壓加在10μF的電容器上,則電容器耐壓值不應(yīng)小于V;若將該電壓加在一阻值為1kΩ

的純電阻用電器上,用電器恰能正常工作,為防備不測事故的發(fā)生,該電路中保險(xiǎn)絲的額定電流不能夠

低于

A.

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答案:501000.071

三、計(jì)算題(本題包含4小題,共40分.解答時(shí)應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟.

只寫出最后答案的不得分.有數(shù)值計(jì)算的題,答案中必定寫明數(shù)值和單位)

(8分)以下列圖,一個(gè)變壓器(可視為理想變壓器)的原線圈接在220V的市電上,向額定電壓

為180×104V的霓虹燈供電,使它正常發(fā)光.為了安全,需在原線圈回路中接入熔斷器,使副線圈電.路中電流高出12mA時(shí),熔絲就熔斷.

熔絲的熔斷電流是多大?

當(dāng)副線圈電路中電流為10mA時(shí),變壓器的輸入功率是多大?

??1=??1??1=11??1=??2得I=0.98A.剖析:(1)由變壓比公式??2??2得900,由變流比公式??2??11

P入=P用=I2U2=180W.

答案:(1)0.98A(2)180W

(10分)以下列圖,一矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞OO'軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),磁場方向與轉(zhuǎn)軸垂直,線圈匝

數(shù)n=40匝,ab邊長l1=0.5m,bc邊長l2=0.4m,線圈總電阻r=1Ω.線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω=100

rad/s,磁場的磁感覺強(qiáng)度B=0.2T.線圈兩端外接R=9Ω的電阻和一個(gè)理想交流電流表.求:

從圖示地址開始計(jì)時(shí),閉合電路中電流隨時(shí)間變化的函數(shù)表達(dá)式;

電流表的示數(shù);

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電阻R上耗資的電功率.

剖析:(1)電動(dòng)勢最大值Em=nBSω=40×0.2×0.5×0.4×100V=160V??m電流表達(dá)式i=??+??

cosωt=16cos100tA.

(2)I=??m=8√2A.√2

P=I2R=1152W.

答案:(1)i=16cos100tA(2)8√2A(3)1152W

15.(10分)邊長為l、電阻為R的單匝正方形線圈abcd,在磁感覺強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中以cd

邊為軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),角速度為ω,轉(zhuǎn)動(dòng)方向以下列圖,cd邊與磁場方向垂直.求:

(1)線圈從圖示地址轉(zhuǎn)過π的過程中產(chǎn)生的熱量??;2(2)線圈從圖示地址轉(zhuǎn)過π2的過程中經(jīng)過導(dǎo)線截面的電荷量;(3)ts內(nèi)外界驅(qū)動(dòng)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)所做的功及平均功率.

剖析:(1)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過程中感覺電動(dòng)勢的最大值Em=Bl2ω,

????????2??電流的有效值I=m=m=√2√2??√2??

πππ線圈轉(zhuǎn)過所用的時(shí)間t=??22=2??2????2??2ππ????2??4產(chǎn)生的熱量Q=IRt=()·R·??=??.√2??24????2經(jīng)過導(dǎo)線截面的電荷量q=??=??.

從能量守恒定律看,外界驅(qū)動(dòng)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)耗資的能量全部轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能.

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2????2??2??2????2??4由(1))·Rt=得W=Q=IRt=(√2??2??

??2??2??4????2??2??4平均功率??=??=2????=2??.

π????2??4????2??2????2??4??2??2??4答案:(1)??(2)??(3)??2??42

16.(12分)發(fā)電機(jī)的電壓為220V,輸出電功率為44kW,輸電導(dǎo)線的電阻為0.2Ω,若是用初、

次級(jí)線圈匝數(shù)之比為1∶10的升壓變壓器升壓,經(jīng)輸電線后,再用初、次級(jí)線圈匝數(shù)之比為10∶1

的降壓變壓器降壓供給用戶,求用戶獲取的電壓和功率.

剖析:畫出遠(yuǎn)距離輸電表示圖以下列圖.

升壓變壓器次級(jí)的輸出電壓

U=??2·U=10×220V=2200V2??111

依照升壓變壓器輸出電功率等于輸入電功率知,

??44×103升壓變壓器次級(jí)線圈輸