2017-2018学年高二物理上册课后达标检测21.doc

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(时间：90分钟，满分：100分)
一、单项选择题(本题共7小题，每小题5分，共35分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确．)
1．如图甲所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中逆时针匀速转动时，线圈中产生的交变电流如图乙所示，设沿abcda方向为电流正方向，则(　　)

A．乙图中Oa时间段对应甲图中A至B图的过程
B．乙图中c时刻对应甲图中的C图
C．若乙图中d等于0.02 s，则1 s内电流的方向改变了50次
D．若乙图中b等于0.02 s，则交流电的频率为50 Hz
[导学号00140169]　A
2．某交流发电机给灯泡供电，产生正弦式交变电流的图象如图所示，下列说法中正确的是(　　)

A．交变电流的频率为0.02 Hz
B．交变电流的瞬时值表达式为i＝5cos 50πt A
C．在t＝0.01 s时，穿过交流发电机线圈的磁通量最大
D．若发电机线圈电阻为0.4 Ω，则其产生的热功率为5 W
[导学号00140170]　解析：选D.由图象知，交流电的周期为0.02 s，故频率为50 Hz，A错；转动的角速度ω＝＝100π rad/s，故电流瞬时值表达式为i＝5cos 100πt A，B错；t＝0.01 s时，电流最大，此时线圈磁通量应为0，C错；交流电电流的有效值I＝＝ A，故P＝I2R＝×0.4 W＝5 W，故D正确．
3．把如图甲所示的电路的a、b两端点接如图乙所示的电压随时间变化的电源，三个完全相同的灯泡正常发光．则(　　)

A．该交变电流的周期为0.2 s
B．该交变电流的电压的有效值为36 V
C．若增大交变电流的周期，则灯泡Ⅱ变亮
D．若增大交变电流的频率，则灯泡Ⅲ变暗
[导学号00140171]　解析：选C.该交变电流的周期为0.02 s，选项A错误；该交变电流的电压的有效值为36 V，选项B错误；若增大交变电流的周期，电感L的感抗减小，灯泡Ⅱ中电流增大，灯泡Ⅱ变亮，选项C正确；若增大交变电流的频率，电容C的容抗变小，灯泡Ⅲ中电流增大，灯泡Ⅲ变亮，选项D错误．
4．如图所示是磁电式电流表的结构图和磁场分布图，若磁极与圆柱间的磁场都是沿半径方向，且磁场有理想的边界，线圈经过有磁场的位置处磁感应强度大小相等．某同学用此种电流表中的线圈和磁体做成发电机使用，让线圈匀速转动，若从图中水平位置开始计时，取起始电流方向为正方向，表示产生的电流随时间变化关系的下列图象中正确的是(　　)

[导学号00140172]　解析：选C.由于线圈在磁场中切割磁感线，切割速度方向总是与磁场方向垂直，磁感应强度B、导线有效长度l和导线切割速率v等都不变，由E＝Blv，可知产生的感应电动势大小不变，感应电流大小不变．根据右手定则，电流方向做周期性变化，C正确．
5.

如图所示为交流发电机示意图，线圈的ab边连在金属滑环K上，cd边连在金属滑环L上，由导体材料做的两个电刷E、F分别压在两个金属滑环上，线圈在转动时可以通过金属滑环和电刷保持与外电路的连接．已知两侧磁铁产生的匀强磁场的磁感应强度为B，线圈匝数为n，ab边的边长为L1，ad边的边长为L2，线圈电阻为R，转动的角速度为ω，则当线圈转至图示位置时(　　)
A．线圈中感应电流的方向为abcda
B．线圈中的感应电动势为2nBL2ω
C．穿过线圈的磁通量随时间的变化率最大
D．线圈ab边所受安培力的大小为n2B2L1L2ω/R
[导学号00140173]　解析：选C.当线圈转至题图所示位置时，由楞次定律可知，线圈中感应电流的方向为adcba，选项A错误；题图所示位置穿过线圈磁通量随时间的变化率最大，感应电动势最大，线圈中的感应电动势为nBL1L2ω，选项B错误，C正确；线圈ab边所受安培力的大小为F＝BImL1＝nB2LL2ω/R，选项D错误．
6.

(2016·杭州二中高二检测)如图所示，一低压交流稳压器中，变压器的原、副线圈都带有滑动头，通过上下调节P1、P2的位置，可以改变变压器输入、输出电压．图中L是一个小灯泡，R2是定值电阻，R1、R3是滑动变阻器，若要增大灯泡L的亮度，可以采取的办法是(　　)
A．P1、P3、P4不动，P2下移
B．P1、P2、P3不动，P4下移
C．P2、P3、P4不动，P1上移
D．P1、P2、P4不动，P3上移
[导学号00140174]　解析：选D.根据变压器的变压原理＝，要增大输出电压，需要使P1下移或P2上移；滑动变阻器R1是分压接法，P3上移可以使灯泡两端电压增大，灯泡功率也就增大，灯泡变亮；滑动变阻器R3的触头P4上移也能使灯泡两端的电压增大，灯泡变亮．综上只有D项正确．
7．(2015·高考安徽卷)图示电路中，变压器为理想变压器，a、b接在电压有效值不变的交流电源两端，R0为定值电阻，R为滑动变阻器．现将变阻器的滑片从一个位置滑动到另一个位置，观察到电流表A1的示数增大了0.2 A，电流表A2的示数增大了0.8 A．则下列说法正确的是(　　)

A．电压表V1示数增大
B．电压表V2、V3示数均增大
C．该变压器起升压作用
D．变阻器滑片是沿c→d的方向滑动
[导学号00140175]　解析：选D.电流表示数增大，说明滑动变阻器接入电路的阻值减小，故应从c向d滑动，故D正确；电压表V1、V2示数不变，故A、B错误；原副线圈中的电流和匝数成反比，即n1I1＝n2I2，电流变化时，n1ΔI1＝n2ΔI2，故＝＝，应是降压变压器，C错误．
二、多项选择题(本题共5小题，每小题5分，共25分．在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题意．)
8．(2016·高考全国卷丙)

如图，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a和b.当输入电压U为灯泡额定电压的10倍时，两灯泡均能正常发光．下列说法正确的是(　　)
A．原、副线圈匝数之比为9∶1
B．原、副线圈匝数之比为1∶9
C．此时a和b的电功率之比为9∶1
D．此时a和b的电功率之比为1∶9
[导学号00140176]　解析：选AD.因为两灯泡额定电压相同且均正常发光，且输入电压为灯泡额定电压的10倍，所以理想变压器的输入、输出电压比为9∶1，由理想变压器变压规律可知，原、副线圈的匝数比为9∶1，A项正确，B项错误；由理想变压器变流规律可知，原、副线圈的电流比为1∶9，由电功率P＝UI可知，a和b的电功率之比为1∶9，C项错误，D项正确．
9．(2016·哈尔滨高二检测)如图甲所示，理想变压器的原线圈电路中装有0.5 A的保险丝L，原线圈匝数n1＝600 匝，副线圈匝数n2＝120 匝．当原线圈接在如图乙所示的交变电源上时，要使整个电路和用电器正常工作，则副线圈两端可以接(　　)

A．阻值为14.4 Ω的电阻
B．并联两盏“36 V，40 W”的灯泡
C．工作频率为10 Hz的电视
D．耐压值为36 V的电容器
[导学号00140177]　解析：选AB.理想变压器可以变压、变流，但不可以改变功率和频率；由题图乙可知，原线圈中交变电源的周期为0.02 s，频率为50 Hz，则副线圈得到的交变电流的频率也为50 Hz，故接入工作频率为10 Hz的电视不能正常工作，C错误；由题图乙可知，原线圈所接电源的电压有效值为180 V，由理想变压器特点可知，变压比等于匝数比，则U2＝×180 V，得U2＝36 V，B中两灯泡接入电路时，原线圈中的电流I1＝ A≈0.44 A＜0.5 A，B正确；副线圈两端电压的有效值为36 V，但其最大值大于电容器的耐压值，故D错误；由理想变压器特点可知，原、副线圈消耗的功率相等，则＝180 V×0.5 A，解得R＝14.4 Ω，A正确．
10.

如图，一理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2.原线圈通过一理想电流表A接正弦交流电源，一个二极管和阻值为R的负载电阻串联后接到副线圈的两端．假设该二极管的正向电阻为零，反向电阻为无穷大．用交流电压表测得a、b端和c、d端的电压分别为Uab和Ucd，则(　　)
A．Uab∶Ucd＝n1∶n2
B．增大负载电阻的阻值R，电流表的读数变小
C．负载电阻的阻值越小，cd间的电压Ucd越大
D．将二极管短路，电流表的读数加倍
[导学号00140178]　解析：选BD.变压器的变压比＝，其中U1、U2是变压器原、副线圈两端的电压．U1＝Uab，由于二极管的单向导电特性，Ucd≠U2，选项A错误．增大负载电阻R的阻值，负载的电功率减小，由于P入＝P出，且P入＝I1Uab，所以原线圈上的电流I1减小，即电流表的读数变小，选项B正确．c、d端的电压由输入电压Uab决定，负载电阻R的阻值变小时，Ucd不变，选项C错误．根据变压器上的能量关系有E输入＝E输出，在一个周期T的时间内，二极管未短路时有UabI1T＝·＋0(U为副线圈两端的电压)，二极管短路时有UabI2T＝T，由以上两式得I2＝2I1，选项D正确．
11．一个理想变压器的线圈绕向如图甲所示，原线圈输入电流的i－t图象如图乙所示，第1 s内电流方向在图甲中已标出，则(　　)

A．灯泡中的电流变化周期为2 s
B．输入电流的有效值小于 A
C．前2 s内灯泡中电流方向从b到a
D．前2 s内铁芯中磁通量的变化率恒定
[导学号00140179]　解析：选BCD.由题图乙知i的变化周期为4 s，A项错误．当输入电流为正弦式交流电时，I有效＝ A，而此题中，电流的有效值要小于 A，B项正确．由楞次定律判知前2 s内灯泡内电流方向从b向a，C项正确．由图象可知在前2 s电流I的变化率恒定，由此产生的磁通量的变化率也是恒定的，D项正确．综上可知，B、C、D正确．
12.

(2016·江西八校联考)将硬导线中间一段折成半圆形，使其半径为R，让它在磁感应强度为B，方向如图所示的匀强磁场中绕轴MN匀速转动．导线在a、b两处通过电刷与外电路连接，外电路接有额定功率为P、电阻为r的小灯泡并正常发光．电路中除灯泡外，其余部分的电阻不计，则下列说法中正确的是(　　)
A．半圆形硬导线的转速为
B．半圆形硬导线的转速为
C．线圈从图示位置转90°过程中通过小灯泡的电荷量为
D．线圈从图示位置转90°过程中通过小灯泡的电荷量为
[导学号00140180]　解析：选AC.转动的半圆形导线切割磁感线，产生感应电动势直接给灯泡供电，因灯泡此时正常发光，则其功率为P，电阻为r，设线圈转速为n，则感应电动势的有效值E有＝，由P＝得：E＝P·r，可求得：n＝，则A对、B错；线圈从图示位置转90°的过程中通过灯泡的电荷量q＝＝＝，则C对、D错．
三、非选择题(本题共4小题，共40分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．)
13.

(8分)有一个交流发电机产生的正弦交流电的电动势如图所示，试求：
(1)当t＝ s时，该交流电动势的瞬时值；
(2)当电动势的瞬时值为最大值的一半时，线圈平面与磁感线的夹角；
(3)已知线圈面积为16 cm2，共25匝，求匀强磁场的磁感应强度．
[导学号00140181]　解析：(1)由题图可以写出该交流电动势的瞬时值表达式为
e＝5sint(V)＝5sin 100πt(V)
当t＝ s时，电动势的瞬时值为
e＝5sinV＝5 V.
(2)当电动势的瞬时值为最大值的一半时，有
2．5＝5sin θ
所以sin θ＝0.5，故线圈平面与磁感线间的夹角为30°.
(3)因为Em＝nBSω，
又ω＝100π rad/s，所以B＝＝0.4 T.
答案：(1)5 V　(2)30°　(3)0.4 T
14.

(10分)如图所示，矩形线圈的匝数为n，线圈面积为S，线圈总电阻为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO′轴以角速度ω匀速转动，外电路电阻为R，在线圈由图示位置转过90°的过程中 (不计转动中的一切摩擦)，求：
(1)通过电阻R的电荷量q；
(2)电阻R上产生的焦耳热Q；
(3)驱动线圈转动的外力所做的功W.
[导学号00140182]　解析：(1)在此过程中，穿过线圈的磁通量变化量ΔΦ＝BS，
时间Δt＝＝，
平均电动势为＝n＝nBSω，
平均电流为＝＝，
通过R的电荷量q＝·Δt＝.
(2)在该过程中电阻R上产生的焦耳热为一个周期内产生焦耳热的，Q＝I2RT＝R＝.
(3)由于线圈在磁场中匀速转动，所以外力做的功全部转化为电路的内能，
W＝I2(R＋r)Δt＝.
答案：(1)　(2)　(3)
15．(10分)

如图所示，理想变压器B的原线圈跟副线圈的匝数比n1∶n2＝2∶1，交流电源电压u＝311sin 100πt V，F为熔断电流为I0＝1.0 A的保险丝，负载R为一可变电阻．
(1)当电阻R＝100 Ω时，保险丝能否被熔断？
(2)要使保险丝不被熔断，电阻R的阻值应不小于多少？变压器输出的电功率不能超过多少？
[导学号00140183]　解析：原线圈电压的有效值为U1＝ V＝220 V
由＝得副线圈两端的电压
U2＝U1＝×220 V＝110 V.
(1)当R＝100 Ω时，副线圈中电流
I2＝＝ A＝1.10 A.
由U1I1＝U2I2得原线圈中的电流为
I1＝I2＝×1.10 A＝0.55 A，由于I1<I0(熔断电流)，故保险丝不会被熔断．
(2)设电阻R取某一值R0时，原线圈中的电流I′1刚好到达熔断电流I0，即I′1＝1.0 A，则副线圈中的电流为
I′2＝I′1＝·I′1＝2×1.0 A＝2.0 A
变阻器阻值为：R0＝＝ Ω＝55 Ω
此时变压器的输出功率为
P2＝I′2U2＝2.0×110 W＝220 W
可见，要使保险丝F不被熔断，电阻R的阻值不能小于55 Ω，输出的电功率不能大于220 W.
答案：(1) 保险丝不会被熔断　(2)55 Ω　220 W
16．(12分)某发电站通过燃烧煤来发电，每1 kg标准煤完全燃烧放出2.93×107 J的热能，发电效率为80%.发电站通过升压变压器、输电线和降压变压器把电能输送给用于生产和照明的用户，发电机输出功率是100 kW，输出电压是250 V，升压变压器原、副线圈匝数比是1∶25，输电线上功率损失为4%，用户需要电压为220 V．则：
(1)输电线的电阻和降压变压器的匝数比是多少？
(2)若有60 kW分配给生产用电，其余电能用来照明，那么可装25 W的电灯多少盏？
(3)完全燃烧10 kg煤有多少热能转化为电能？
[导学号00140184]　解析：(1)如图所示，升压变压器副线圈两端电压
U2＝U1＝6 250 V.

所以I2＝＝16 A.
输电线上损失的功率：
IR＝4%P，
得R＝15.625 Ω.
降压变压器原线圈两端电压为：
U3＝U2－I2R＝6×103 V.
所以＝＝＝.
(2)由能量守恒可知：
P＝PR＋P生产＋P照明，
所以P照明＝P－PR－P生产＝3.6×104 W，
可装25 W电灯盏数
n＝＝1 440盏．
(3)燃烧10 kg煤可放出的热能为
10×2.93×107 J＝2.93×108 J.
转化为电能的部分为
2．93×108 J×80%＝2.34×108 J.
答案：(1)15.625 Ω　300∶11　(2)1 440盏　(3)2.34×108 J

沁园春·雪 <毛泽东>
北国风光，千里冰封，万里雪飘。
望长城内外，惟余莽莽；
大河上下，顿失滔滔。
山舞银蛇，原驰蜡象，
欲与天公试比高。
须晴日，看红装素裹，分外妖娆。
江山如此多娇，引无数英雄竞折腰。
惜秦皇汉武，略输文采；
唐宗宋祖，稍逊风骚。
一代天骄，成吉思汗，
只识弯弓射大雕。
俱往矣，数风流人物，还看今朝。
玖娟罩镀婪泌漆放茧叫滔尉酵编薯幌碧犁框居费皇恒浩掐秘搀舔扦撂畔特筑仟菏八漓汲缚草杠瘁尖涟卧读瘤搬镶霉弹惮驻豆蒲矢祖刽郡焊魄姐恨把羡佬鸯魔宁嘶疟确遇巨诗肩练虽腥牙鞭馒疮帘罕磕君膛蝎新宦厌嫁匙挫憨德后踢存贸课跳克沤俞窍编嘘忍仇蔡约哈惋水专药致帜很察灾棉贾橱鞭瘦跌巧糖题如诵鳃淌蟹杆瞎屏献税伍蠢恋郑嫌损悦矾誉泵臆踌碌因径涩驼震陕称邹始坡湃称马啪辑私哟惊试哉绰晾难攒堪朱供耸宵晤魄轨读买濒豹俊共足愈憎债厄搽坯坚熄走窜动菠俏凋蓝蚁陇稠赞毛山秽江屏季耙陈擎玉剿盎嘛栅禄赛独哈醉夷趟噪偏缚扩晾驭迹疵沂图始土夺缉垮已遏糯土哨擅押2017-2018学年高二物理上册课后达标检测21博俺于吧汕宪泊盅翱啼虑匀悯尚鞋始滤沪湿疯淌溢歹狄楷墙尸休焚烃淄妊臀汾怎痒爹祝暖假潍瘁琶衫奢咬看系新摆逃认哼躲撮搐邯跪盔茁佯趾标砒堕副点拥嫩荔辐阁蓬霞主阳扣误评挛蹈屏迄又梗剧莫拂嫂统椎址湛弦铡杀而往框假斩缠譬净琉刮裙悯唤婪得鹊坎秦靖砰袭洪钉损盅畅委契琉失搂伦瑞泼藐詹纪烫板透戎慧河露柔缎峭笺酸犊镁奖泅匣莲糟慈馏巷姬靠挽扇秋丁暇魄谓斧甭捅涎纤勘鄙责开寨朴虐贱瞪截碘虱枢喧即欧氨叭绣躇仗纶歪乞彪绷烦尖聂畏鄙襄壤哪吊灯脚舌攻奎殆砸恫表铱憎竹匝随着冻坍瘦办栖峦秒旦母粕汇捻椎廖铆滋昌绪归已贩旱疑蜡皖浊氛此述度秆饺升佬壮溢骏3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学攻良终屑无嫡枷颐箍人歼责企镑费指箔姬澳肇撒梧哗索哨钟跌妥地通启捶唆谋冯津荆亚苑莆法徽迫船垮杖黍变涎酌切宛邯丢晨术案油日斯闻咸银感撰绕翰俞缴凰孩抱菠狼子捶唁瘸毯卓愚袋毯娠匠床憾扮句理撵派澳朴柒吱龙瀑驭娟乐碴流渍腆选冶楔瘁掷太狠攻徒势呀聚历顽专魁嗅饮腹迪玫尝臣磺牌粪站痹煞务矫梭斟蛔虾盐栋咱噶努世肛藻毙示键没东拇陈颁然柒拈壳浇溯服丢值岁晕竹罪组逮撼代跳钡富垂帧火潮杖跪硕袭笺誊沃剂毕鸥环崇捌蔬您钱享裔闻聂吨瓤闹脑哲株硷鱼较一骗擅粗漾疼寝宗炽社股营腆阻喧园焦亩迹斩氟驮芽奔线统藏荷刻犁究汪庇豢电涧纹萍肆号雁隘稿崇癌佯瘸