2020-2021学年高二下学期物理3-2(人教版)第五章章末过关检测.docx

一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求)1如图所示为一沟通电的电流随时间变化的图象，此沟通电的有效值是()A2 AB. AC. A D3 A解析：选C.依据正弦沟通电的最大值和有效值的关系，可知，在t101 s内，此沟通电的有效值I1 A A；在t213 s内，此沟通电的有效值I2 A2 A；再依据焦耳定律，在一个周期T3 s内此沟通电通过一个电阻R产生的热量为：QIRt1IRt2()2R1(2)2R218R J，假设有恒定电流I通过此电阻R，则在同一周期内产生的热量为：QI2RT，则使QQ的恒定电流I的大小为：I A A所以此沟通电的有效值为 A，故正确答案为C.2如图甲所示，抱负变压器原、副线圈的匝数比为101，R120 ，R230 ，C为电容器已知通过R1的正弦式交变电流如图乙所示，则()A交变电流的频率为0.02 HzB原线圈输入电压的最大值为200 VC电阻R2的电功率约为6.67 WD通过R3的电流始终为零解析：选C.依据变压器原理可知原、副线圈中电流的周期、频率相同，周期为0.02 s、频率为50 Hz，A错；由题图乙可知通过R1的电流最大值为Im1 A，依据欧姆定律可知其最大电压为Um20 V，再依据原、副线圈的电压之比等于匝数之比可知原线圈输入电压的最大值为200 V，B错；由于电容器有通沟通的作用，则有电流通过R3和电容器，D错；依据正弦式交变电流的峰值和有效值关系、并联电路特点可知通过电阻R2的电流有效值为I、电压有效值为U，电阻R2的电功率为P2UI W，C对3一单匝闭合线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动在转动过程中，线框中的最大磁通量为m，最大感应电动势为Em，下列说法中正确的是()A当线框磁通量为零时，感应电动势也为零B线框转动的角速度等于C当线框内磁通量增大时，感应电动势也在增大D当线框内磁通量等于0.5m时，感应电动势等于0.5Em解析：选B.感应电动势是磁通量的变化率，线框磁通量为零时，感应电动势最大，A错；由正弦式沟通电的瞬时值表达式eEmsin tBSsin tmsin t，B对D错；依据线圈从与磁场平行的位置转到中性面的过程中，磁通量越来越大，磁通量的变化率越来越小，产生的感应电动势越来越小，C错故选B.4在电路的MN间加一如图所示的正弦沟通电，负载电阻为100 ，若不考虑电表内阻对电路的影响，则沟通电压表和沟通电流表的读数分别为()A220 V,2.20 A B311 V,2.20 AC220 V,3.11 A D311 V,3.11 A解析：选A.电压表和电流表表示的都是有效值，依据图象得出电压的有效值是220 V，依据欧姆定律得出电流的有效值是2.20 A.5如图所示，L1和L2是高压输电线，甲、乙是两只互感器，若已知n1n21 0001，n3n41100，图中电压表示数为220 V，电流表示数为10 A，则高压输电线的送电功率为()A2.2103 W B2.2102 WC2.2108 W D2.2104 W解析：选C.由电流互感器知高压输电线中电流I1 000 A，由电压互感器知高压U220103 V，则高压输电线送电功率PUI2.2108 W.6输电导线的电阻为R，输送电功率为P.现分别用U1和U2两种电压来输电，则两次输电线上损失的功率之比为()AU1U2 BUUCUU DU2U1解析：选C.由PUI得输电线中的电流I，输电线上损失的功率P损I2R2R，即在输送功率和输电线电阻不变的状况下，损失的功率与输电电压的平方成反比所以两次输电线上损失的功率之比P损1P损2UU，选项C正确7(2022日照高二检测)如图所示，T为抱负变压器，副线圈回路中的输电线ab和cd的电阻不行忽视，其余输电线电阻可不计，当开关S闭合时()A沟通电压表V1和V2的示数确定都变小B沟通电压表只有V2的示数变小C沟通电流表A1、A2和A3的示数都变大D沟通电流表A1、A2和A3的示数都变小解析：选B.当开关S闭合时，整个电路电阻变小，电压表V1的示数不变，A2的示数变大，输电线ab和cd的电压增大，所以V2的示数变小，A3的示数变小由于输出功率增大，所以输入功率增大，A1的示数增大，故只有选项B正确二、多项选择题(本题共5小题，每小题6分，共30分在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)8矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的电动势et图象如图所示，则()At1、 t3时刻线圈通过中性面Bt2、 t4时刻线圈中磁通量最大Ct1、 t3时刻线圈中磁通量变化率最大Dt2、 t4时刻线圈平面与中性面垂直解析：选AD.t1、 t3时刻，电动势为零，线圈处在中性面位置，此时磁通量最大，磁通量变化率最小，A对C错，t2、 t4时刻，电动势最大，线圈平面与中性面垂直，磁通量为零，B错，D对9如图所示，匀强磁场的磁感应强度B T单匝矩形线圈面积S1 m2，电阻不计，绕垂直于磁场的轴OO匀速转动线圈通过电刷与一抱负变压器原线圈相接，A为沟通电流表调整副线圈的滑动触头P，当变压器原、副线圈匝数之比为12时，副线圈电路中标有“36 V,36 W”的灯泡正常发光以下推断正确的是()A电流表的示数为1 AB矩形线圈产生电动势的有效值为18 VC从矩形线圈转到中性面开头计时，矩形线圈电动势随时间的变化规律e18sin 90t VD若矩形线圈转速增大，为使灯泡仍能正常发光，应将P适当下移解析：选BC.由灯泡正常发光可得副线圈两端电压U236 V，I2 A1 A，由于原副线圈匝数比为12，此时原线圈两端电压U1n136 V18 V，电流I12 A，故A错误，由于线圈内阻不计，所以矩形线圈产生电动势的有效值EU118 V，故B正确矩形线圈产生电动势的最大值EmE18 V，由EmBS得：90 rad/s，若从中性面开头计时，矩形线圈电动势随时间的变化规律e18sin 90t V，故C正确；若矩形线圈转速增大，则U1增大，若保持U2不变，由U2n2得：n2减小，应将P适当上移，故D选项错误10(2021高考山东卷) 如图甲是小型沟通发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，A为沟通电流表，线圈绕垂直于磁场的水平轴OO沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开头计时，产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示，以下推断正确的是()A电流表的示数为10 AB线圈转动的角速度为50 rad/sC0.01 s时线圈平面与磁场方向平行D0.02 s时电阻R中电流的方向自右向左解析：选AC.依据it图象可知，电流最大值Im10 A，有效值I10 A，A选项正确；交变电流的周期T2102 s，角速度100 rad/s.从图示位置开头转动时，经0.01 s线圈回到水平状态，线圈平面与磁场方向平行依据右手定则，在0.02 s时，线圈经过一个周期，即在图示位置，电阻R中的电流方向自左向右，因此选项A、C正确11如图所示，在某沟通电路中，有一正在工作的变压器，原、副线圈匝数分别为n1600，n2120，电源电压U1220 V，原线圈中串联一个0.2 A的保险丝，为保证保险丝不被烧毁，则()A负载功率不能超过44 WB副线圈电流最大值不能超过1 AC副线圈电流有效值不能超过1 AD副线圈电流有效值不能超过0.2 A解析：选AC.由P入P出可知P入U1I144 W又因，故U244 V，故I2不能大于1 A，负载功率不能超过44 W.12某种型号柴油发电机说明书的部分内容如下表所示现在用一台该型号的柴油发电机给灾民临时安置区供电，发电机到安置区的距离是400 m，输电线路中的火线和零线均为GBCZ60型单股铜导线，该型导线单位长度的电阻为2.5104 /m.安置区家用电器的总功率为44 kW，当这些家用电器都正常工作时，下列说法中正确的是()型号AED6500S最大输出功率60 kW输出电压范围220 V300 VA.输电线路中的电流为200 AB输电线路损失的电功率为8 000 WC发电机实际输出电压是300 VD假如该柴油发电机发的电是正弦沟通电，则输出电压最大值是300 V解析：选AB.I线I0 A200 A；线路损失电功率P线IR线8 000 W，线路两端电压UI线R线40 V，所以发电机输出电压为260 V；假如该柴油发电机发的电是正弦沟通电，则输出电压最大值是260 V.三、非选择题(本题共4小题，共42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，只写出最终答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必需明确写出数值和单位)13(10分)如图甲所示，在两根水平放置的平行金属导轨两端各接一只R1 的电阻，导轨间距L0.2 m，导轨的电阻忽视不计，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度B0.8 T一根电阻r0.3 的导体棒ab置于导轨上，且始终与导轨良好接触，若导体棒沿平行于导轨的方向在PQ和MN之间运动，其速度图象如图乙所示(正弦曲线)求：(1)导体棒产生的感应电动势的瞬时值表达式；(2)整个电路在1分钟内产生的热量解析：(1)由速度图象得，某时刻导体棒运动速度表达式v10sin(10t) m/s(2分)导体棒产生的感应电动势的瞬时值表达式为eBLv10BLsin(10t)1.6sin(10t) V(2分)(2)感应电动势的最大值为Em10BL1.6 V(1分)感应电动势的有效值为E V(1分)回路中的总电阻为Rr0.8 (1分)电流I A(1分)整个电路在1分钟内产生的热量为QI2Rt96 J(2分)答案：(1)e1.6sin(10t) V(2)96 J14(10分)如图所示，一抱负变压器上绕有A、B、C三个线圈，匝数比nAnBnC421，在副线圈B和C的两端各接一个相同的电阻R，当原线圈A与交变电源连接时，交变电流表A2的示数为I0，则交变电流表A1的示数为多少？解析：由2(1分)可得UCUB，ICI0(2分)对于抱负变压器有P1P2P3，(2分)即IAUAI0UBICUC(1分)所以IAI0ICI0I0(2分)解得IA5I0/8.(2分)答案：5I0/815(10分)沟通发电机的发电原理是矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO匀速转动一小型发电机的线圈共220匝，线圈面积S0.05 m2，线圈转动的频率为50 Hz，线圈内阻不计，磁场的磁感应强度B T假如用此发电机带动两个标有“220 V,11 kW”的电机正常工作，需在发电机的输出端a、b与电机之间接一个抱负变压器，电路如图所示求：(1)发电机的输出电压为多少？(2)变压器原、副线圈的匝数比为多少？(3)与变压器原线圈串联的沟通电流表的示数为多少？解析：(1)依据EmNBS1 100 V(2分)得输出电压的有效值为U11 100 V(1分)(2)依据得.(3分)(3)依据P入P出2.2104 W(1分)再依据P入U1I1，解得I120 A(3分)答案：(1)1 100 V(2)51(3)20 A16(12分)发电机输出功率为40 kW，输出电压为400 V，用变压比(原、副线圈匝数比)为15的变压器升压后向远处供电，输电线的总电阻为5 ，到达用户后再用变压器降为220 V，求：(1)输电线上损失的电功率是多少？(2)降压变压器的变压比是多少？解析：输电线路如图所示(1)发电机输出的电压为400 V，经升压变压器后电压为U400 V2103 V(2分)由PUI得输电线上的电流I A20 A(2分)输电线上损失的功率PI2R2025 W2103 W(2分)(2)输电线上的电压损失UIR205 V100 V(2分)加在降压变压器原线圈两端的电压U1UU2103 V100 V1.9103 V(2分)降压变压器副线圈两端的电压(用户所需的电压)U2220 V，故降压变压器的变压比.(2分)答案：(1)2103 W(2)9511