人教版高中物理選修3-2第五章綜合能力測(cè)試

高中物理學(xué)習(xí)材料金戈鐵騎整理制作第五章綜合能力測(cè)試本卷分第I卷（選擇題）和第II卷（非選擇題）兩部分.滿分100分,

時(shí)間90分鐘第I卷（選擇題共40分）一、選擇題（共10小題，每小題4分，共40分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，有些小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)的得4分，選不全的得2分，有選錯(cuò)或不答的得0分）1.（2010?北師大附中高二期中）在下列四幅交流電的圖象中，能正確反映我國(guó)居民生活所用交流電的是（）2.（2011?綿陽(yáng)中學(xué)高二期末）如下圖所示為一理想自耦變壓器的電路圖，LfL2、L3、L4為四個(gè)完全相同的燈泡?在A、B兩點(diǎn)間加上交變電壓U時(shí)，四個(gè)燈泡均能正常發(fā)光，若C、D兩點(diǎn)間的電壓為u2,則u1：u2為（）

LiTTCL3L4LiTTCL3L4BDA?1:1B?2:1C?3:1D?4:13?下圖是電子技術(shù)中常用的電路.a、b是電路的輸入端，其中輸入的高頻電流用“”表示，低頻電流用“?”表示，直流電流用“一”表示?關(guān)于負(fù)載電阻R中通過的電流，有以下說(shuō)法，其中正確的是（）ba?Uba?U?bT億很大）A?甲圖中R通過的是低頻電流B.乙圖中R通過的是高頻電流C?丙圖中R通過的是直流電流D?丁圖中R通過的是高頻電流4?如下圖甲所示，R=10Q的電阻中有圖乙所示的電流通過,則電壓表的示數(shù)為（）—'?_II_1R甲B?10\2VA?B?10\2VCC?『2VD?20V5?—理想變壓器給負(fù)載供電，變壓器輸入電壓不變，如下圖所示，如果負(fù)載電阻的滑動(dòng)片向上移動(dòng)，則圖中所有交流電表的讀數(shù)及輸入功率變化情況正確的是（均為理想電表）（）?:—■><>V三111■>5A.V］、V不變，舛增大，坷減小，P增大B?VeV2不變，舛、碼增大，P增大c.V］、v不變，舛、a2減小，p減小D.V］不變，V增大，A］減小，A2減小，P減小6.（2011?臨沂模擬）電阻R］、R2和交流電源按照?qǐng)D甲所示方式連接，R］=10Q,R=20Q?合上開關(guān)S后，通過電阻R2的正弦交變電流i隨時(shí)間t的變化情況如圖乙所示?貝％）_gi丄交流1Q0—甲A?通過R］的電流的有效值是1.2AB.R］兩端的電壓有效值是6VC?通過R2的電流的有效值是1.22AD.R2兩端的電壓有效值是62V7.（2011?中山模擬）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(chǎng)中?甲圖中是磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，線圈在磁場(chǎng)中以周期T繞OO'軸做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)；乙圖中的磁場(chǎng)的變化規(guī)律為B=B0cos2n■場(chǎng)的變化規(guī)律為B=B0cosTt，從圖示時(shí)刻（t=0時(shí)刻）起計(jì)時(shí)，則00TOC\o"1-5"\h\zxxxxxxxxIx>[xlxx|xxxIx*xB^2<|xX°x:XXXXXX:0\o"CurrentDocument"甲乙A.B?C?D?8?兩線圈中的磁通量變化規(guī)律均為（^A.B?C?D?8?，原兩線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)達(dá)到最大值的時(shí)刻不同兩線圈中產(chǎn)生的交變電流的有效值不同從此刻起，T/4時(shí)間流過線圈截面的電量相同（2010?山東）一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為，原線圈輸入電壓的變化規(guī)律如圖甲所示，副線圈所接電路如圖乙所示,P為滑動(dòng)變阻器的觸頭?下列說(shuō)法正確的是（）AA.B.C.D.9.副線圈輸出電壓的頻率為50Hz副線圈輸出電壓的有效值為31VP向右移動(dòng)時(shí)，原、副線圈的電流比減小P向右移動(dòng)時(shí)，變壓器的輸出功率增加如下圖所示，兩個(gè)同學(xué)利用圖示裝置做實(shí)驗(yàn)，第一位同學(xué)使ab在導(dǎo)軌上勻速運(yùn)動(dòng)，第二位同學(xué)使ab在導(dǎo)軌上做變速運(yùn)動(dòng)，但兩位同學(xué)對(duì)ab桿做的功一樣多，第一位同學(xué)的方法小燈泡消耗的電能為叫,第二位同學(xué)的方法小燈泡消耗的電能為％,它們相比較（）

XXXVXXXA?C?10?如下圖所示，兩種情況下燈泡l2、lA?C?10?如下圖所示，兩種情況下燈泡l2、l3的功率均為p,且L、為相同的燈泡，匝數(shù)比為n1：n2=3:1/L1的功率分別為（）一W[=W2

12W1<W2-12.B?W1>W2D?不能比較3則圖（a）中L1的功率和bi0<C><一〉€>c(b)A?A?P、PC?4p、9PB?9P、9PD.4p.9P第U卷(非選擇題共60分)二、填空題（共3小題，每小題6分，共18分■把答案直接填在橫線上）11.一交流電壓隨時(shí)間變化的圖象如下圖所示，則此交流電的頻率是Hz,若將該電壓加在10何的電容器上，則電容器的耐壓值不應(yīng)小于V；若將該電壓加在一阻值為1kft的純電阻用電器上，用電器恰能正常工作，為避免意外事故的發(fā)生，電路中保險(xiǎn)絲的額定電流不能低于A.12.如下圖所示為演示用的手搖發(fā)電機(jī)模型，勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0?5T，線圈匝數(shù)n=50，每匝線圈面積為0?48m2,轉(zhuǎn)速為150r/min,線圈在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，從圖示位置開始計(jì)時(shí)?交變感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值的表達(dá)式是?13?如下圖所示為一理想自耦變壓器，當(dāng)它的滑鍵P向b方向移動(dòng)時(shí)，R和R'保持不變，電壓表讀數(shù)將，電流表的讀數(shù)將;若P的位置不動(dòng)，滑動(dòng)片Q向上滑動(dòng)時(shí)，電壓表的讀數(shù)將,電流表的讀數(shù)將?（填“增大”、“減少”或“不變”，R表示滑動(dòng)變阻器的總電阻）三、論述?計(jì)算題（共4小題，42分.解答應(yīng)寫出必要的文字說(shuō)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）14.（10分）如下圖所示，曾經(jīng)流行過一種向自行車車頭燈供電的小型交流發(fā)電機(jī)，圖甲為其結(jié)構(gòu)示意圖，圖中NS是一對(duì)固定的磁極，abed為固定在轉(zhuǎn)軸上的矩形線框，轉(zhuǎn)軸過be邊中點(diǎn)與ab邊平行，它的一端有一半徑r0=1.0cm的摩擦小輪，小輪與自行車車輪的邊緣相接觸，如圖乙所示?當(dāng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，因摩擦而帶動(dòng)小輪轉(zhuǎn)動(dòng),從而使線框在磁極間轉(zhuǎn)動(dòng)，設(shè)線框由N=800匝導(dǎo)線圈組成，每匝線=0?010T，自行車車輪的半徑R]=35cm，小齒輪的半徑R2=4?0cm,大齒輪的半徑R3=10.0cm，現(xiàn)從靜止開始使大齒輪加速轉(zhuǎn)動(dòng)，問大齒輪角速度為多大時(shí)才能使發(fā)電機(jī)輸出電壓的有效值U=3?2V（假定摩擦小輪與自行車車輪之間無(wú)相對(duì)滑動(dòng)）大齒輪鏈條摩擦小輪小發(fā)帝機(jī)車輪小齒輪大齒輪鏈條摩擦小輪小發(fā)帝機(jī)車輪小齒輪甲乙15?（10分）一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為4:1,原線圈接入U(xiǎn)1=1410sin100nrV的交流電，副線圈通過電阻R=1Q的導(dǎo)線對(duì)標(biāo)有“220M40W”字樣的白熾燈供電，問能供多少盞燈正常工作？16.（2011?嘉定模擬）（10分）某小型實(shí)驗(yàn)水電站輸出功率是20kW,輸電線路總電阻是6Q?若采用380V輸電，求輸電線路損耗的功率.若改用5000V高壓輸電，用戶端利用嚀“2=22:1的變壓器降壓，求用戶得到的電壓.17.(12分)(2011?河南大學(xué)附中高二期末)交流發(fā)電機(jī)的發(fā)電原理是矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸OO'勻速轉(zhuǎn)動(dòng).一小型發(fā)電機(jī)的線圈共220匝，線圈面積S=0?05m2，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的頻率為50Hz,線圈內(nèi)阻不計(jì)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=￥t?如果用此發(fā)電機(jī)n帶動(dòng)兩個(gè)標(biāo)有“220V11kW”的電機(jī)正常工作，需在發(fā)電機(jī)的輸出端ab與電機(jī)之間接一個(gè)理想變壓器，電路如下圖?求：發(fā)電機(jī)的輸出電壓為多少？變壓器原副線圈的匝數(shù)比為多少？⑶與變壓器原線圈串聯(lián)的交流電流表的示數(shù)為多少?詳解答案1答案：C解析：我國(guó)日常生活所用交流電的峰值為311伏，周期為0.02s所以C項(xiàng)正確.2答案：D解析：四燈正常發(fā)光，電流相等，設(shè)為7，則1=1,12=31?中=2I2=3即EL=3I11，即01而U2=U，U1=U；+IR=U；+U2=4U2.??#=4，故D選項(xiàng)正確.3答案：AC解析：甲圖中，電容器隔直流，R通過低頻電流；乙圖中，電容器可以和高頻交流電形成通路；丙圖中，電容器C很大，容抗較小,可以通過低頻電流，則R中通過直流電流；丁圖中，電感器L很大,

f越高，感抗越大，阻礙高頻電流通過，尺中通過低頻電流，故選項(xiàng)A、C正確.4答案：Df越高，感抗越大，阻礙高頻電流通過，尺中通過低頻電流，故選項(xiàng)A、C正確.4答案：D解析：電壓表的示數(shù)為有效值，先根據(jù)圖象乙求出R中電流的…一一一…(4、2尺X0?1=0?8尺,Q2=0,Q=Z2RX0.2=0.8R，有效值為I=2A，所以U=IR=2X10V=20V?5答案：C解析：理想變壓器輸入電壓不變，則輸出電壓不變，故電壓表V1,V2示數(shù)不變；滑片P向上移，使負(fù)載電阻增大，因而，副線圈中的電流I2減小，由于變壓比不變?故原線圈中的電流也將減?。惠敵龉β蔖=UI減小，P=P山，因而輸入功率也將減小.6答案：B解析：通過R1和R2的電流的有效值都是0?6A，故A、C錯(cuò)，R2兩端的電壓有效值是12V，故D錯(cuò)，R1兩端的電壓有效值是6V，故B正確.7答案：AD解析：由于線圈在磁場(chǎng)中以周期T繞OOf軸做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，所以2n其角速度為T，在面積相同的情況下，兩者的磁通量變化規(guī)律均為①2n=〃0Scost/，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)流過線圈截面的電量都是相同的.8答案：AD1解析：副線圈輸出電壓的頻率等于輸入電壓的頻率f=T=50Hz，故選項(xiàng)A正確；原線圈輸入電壓的有效值，氣=豎V=220V,由尹=n知,U2=22V，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；原、副線圈的電流比》=中=為故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；變壓器的輸出功率P=r^R，P向右移動(dòng)時(shí)，RP減小，所以P變大，故選項(xiàng)D正確.P9答案：B解析：勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是穩(wěn)定的，感應(yīng)電流也是恒定的，因此在線圈上不會(huì)產(chǎn)生感抗，所以通過小燈泡的電流大，消耗的電能多；當(dāng)ab變速運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是變化的，感應(yīng)電

流也是變化的，在線圈上產(chǎn)生感抗，使通過小燈泡的電流減小，因此消耗的電能少.10答案：B解析：圖(°)中L2的功率為P,則L2上電壓為..疋8,原線圈中電壓U=3U=3PR,L］兩端電壓與U相等，則L］所消耗功率九廠歲二竽二仝卩，圖@)中l(wèi)2、l3功率相同，變壓器的輸出功率為2P原線圈電壓Ux=3U2=^PR，原線圈中電流I1=j2p,4P241燈L］上消耗功率為pfL=r8=^8=^,故b正確.11答案：502000.141解析：由圖知T=0.02s,Um=200V而f=T???f=50Hz,電容器耐壓值應(yīng)不小于200V,=T000A=0?14A????保險(xiǎn)絲熔斷電流指有效值???電路中保險(xiǎn)絲熔斷電流不能低于0.14A.12答案：e=188sin(5n)V解析：當(dāng)線圈平面經(jīng)過中性面時(shí)開始計(jì)時(shí)，則線圈在時(shí)間t內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度為血鑫于是瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e=Esin^t.其中E=nBSd=50X0?5X0?48X5nV~188V,」m所以e=188sin(5nt)V.13答案：減小減小不變?cè)龃蠼馕觯弘娫吹碾妷涸O(shè)為耳，電壓表的讀數(shù)是副線圈兩端電壓，設(shè)為u2,那么u2=^?當(dāng)p向b移動(dòng)時(shí)，n變大，n不變，所以u(píng)2變小即電壓表示數(shù)將變小，如果R和R不變，則副線圈中的電流將變小，原線圈中的電流將變小，即安培表的讀數(shù)將變小.當(dāng)P的位置不變時(shí)副線圈兩端電壓不變，故電壓表的示數(shù)不變,滑動(dòng)變阻器的觸頭向上滑動(dòng)時(shí)，總電阻減小，副線圈中的電流增大,原線圈中的電流增大，即安培表的示數(shù)將增大.14答案：叫=3?2rad/s解析：設(shè)摩擦小輪的角速度為血，發(fā)電機(jī)輸出電壓為：v=Um=NBS^①設(shè)自行車車輪的角速度為^1，小齒輪和大齒輪的角速度分別為氣和叫則有：

奶0=叫叫叫=仙2rRUnbsr&叫R32rRUnbsr&解①②③④聯(lián)立方程組可得：血3=代入數(shù)據(jù)可得：叫=3?2rad?s-115答案：165盞解析：原線圈電壓有效值：U1410umv=l000v，n1副線圈電壓有效值：U2=n^U1=4X1000V=250V,每盞燈額定電流：i0=U=220a=11a，由U2=220V+I2R=220V+N0R,220U廠220V250-220.得N=」=2盞=165盞.IRAX111入116答案：（1）16?62kW（2）226?18V解析：（1）輸電線上的電流強(qiáng)度為P20X1031=U=^380A=52?63A輸電線路損耗的功率為P=12R=52.632X6W^