2019_2020學(xué)年高中物理第二章檢測（A）（含解析）教科版選修3_2.docx

第二章檢測(A)(時間:90分鐘滿分:100分)一、選擇題(本題包含10小題,每小題4分,共40分.在每小題給出的四個選項中,16題只有一個選項符合題目要求,710題有多個選項符合題目要求,全部選對的得4分,選對但不全的得2分,有選錯或不選的得0分)1.下列關(guān)于交變電流的說法正確的是()A.交變電流的大小和方向都是隨時間變化的B.交變電流的有效值就是交變電流的平均值C.線圈平面跟中性面重合時,穿過線圈的磁通量最大而線圈中的感應(yīng)電動勢等于零D.線圈平面跟中性面垂直時,穿過線圈的磁通量等于零,線圈中的感應(yīng)電動勢也等于零解析:交變電流需滿足大小或方向隨時間周期性變化,選項A錯誤;交變電流的有效值不是其平均值,選項B錯誤;線圈位于中性面內(nèi)時,磁通量最大,感應(yīng)電動勢為零,選項C正確;線圈垂直中性面時,感應(yīng)電動勢最大,選項D錯誤.答案:C2.右圖為調(diào)壓變壓器原理圖,如將它作為升壓變壓器使用,則()A.將交流電源接a、b端,用電器接在c、d端B.將交流電源接c、d端,用電器接在a、b端C.將交流電源接在a、c端,用電器接在b、d端D.若要進(jìn)一步升壓,應(yīng)使P逆時針方向旋轉(zhuǎn)解析:根據(jù)變壓器電壓關(guān)系U1U2=n1n2可知,要升壓就必須增加副線圈的匝數(shù),即要保證輸出端的匝數(shù)多于輸入端的匝數(shù),故選項B正確.答案:B3.(2018全國)一電阻接到方波交流電源上,在一個周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q方;若該電阻接到正弦交流電源上,在一個周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q正.該電阻上電壓的峰值均為u0,周期均為T,如圖所示.則Q方Q正等于()A.1:2B.21C.12D.21解析:對于方波交流電源,電壓的有效值和最大值相等,即u方=u0,在周期T內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q方=u02RT,對于正弦交流電源,電壓的有效值u正=u02,在周期T內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q正=(u02)2RT,整理可得Q方Q正=21,選項D正確.答案:D4.(2018江蘇)采用220 kV高壓向遠(yuǎn)方的城市輸電.當(dāng)輸送功率一定時,為使輸電線上損耗的功率減小為原來的14,輸電電壓應(yīng)變?yōu)?)A.55 kVB.110 kVC.440 kVD.880 kV解析:輸電功率P=UI,U為輸電電壓,I為輸電線路中的電流,輸電線路損失的功率為P損=I2R,R為輸電線路的電阻,即P損=PU2R.當(dāng)輸電功率一定時,輸電線路損失的功率為原來的14,則輸電電壓為原來的2倍,即440kV,故選項C正確.答案:C5.如圖所示,理想變壓器原線圈輸入電壓U=Umsin t,副線圈電路中R0為定值電阻,R是滑動變阻器.V1和V2是理想交流電壓表,示數(shù)分別用U1和U2表示;A1和A2是理想交流電流表,示數(shù)分別用I1和I2表示.下列說法正確的是() A.I1和I2表示電流的瞬時值B.U1和U2表示電壓的最大值C.滑片P向下滑動過程中,U2不變、I1變大D.滑片P向下滑動過程中,U2變小、I1變小解析:交流電壓表V1和V2及交流電流表A1和A2的示數(shù)為有效值,故選項A、B錯誤;滑動變阻器滑片P向下滑動時,接入電路的電阻R變小,由于交流電源原、副線圈匝數(shù)不變,故U1和U2均不變,所以由歐姆定律I2=U2R0+R知副線圈電路中的電流變大,由I1I2=n2n1知I1=n2n1I2變大,故選項C正確,D錯誤.答案:C6.如圖所示,理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1n2=21,V和A均為理想電表,燈泡電阻RL=6 ,AB端電壓u1=122sin 100t(V).下列說法正確的是()A.電流頻率為100 HzB.V的讀數(shù)為24 VC.A的讀數(shù)為0.5 AD.變壓器輸入功率為6 W解析:交流電壓的瞬時值的表達(dá)式為U=Umsint=Umsin2ft,可見電流頻率為50Hz,U1=Um2=12V,電壓表示數(shù) U2=U1n2n1=6V,電流表示數(shù)I2=U2RL=1A,理想變壓器輸入功率與輸出功率相等,P1=P2=I2U2=6W,選項D正確.答案:D7.一矩形線圈在勻強磁場里轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的交流電壓e=2202sin 100t V,以下說法正確的是()A.頻率是50 HzB.t=0時,線圈平面與中性面垂直C.t=1200 s時,e有最大值D.交流電壓有效值為220 V答案:ACD8.一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為101,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為滑動變阻器的滑片.則()A.副線圈輸出電壓的頻率為50 HzB.副線圈輸出電壓的有效值約為31 VC.P向右移動時,原線圈中的電流變小D.P向右移動時,負(fù)載R的功率變大解析:根據(jù)原線圈輸入電壓的變化規(guī)律知,原線圈輸入電壓最大值為310V,頻率為50Hz,故A正確,B錯誤;P向右移動時,副線圈負(fù)載電阻變小,電流變大,負(fù)載R的功率變大,原線圈中的電流也將變大,C錯誤,D正確.答案:AD9.某音響電路的簡化電路圖如圖所示,輸入信號既有高頻成分,也有低頻成分,則 () A.電感L1的作用是通高頻B.電容C2的作用是通高頻C.揚聲器甲用于輸出高頻成分D.揚聲器乙用于輸出高頻成分解析:電感線圈對交流電的阻礙作用用感抗表示,XL=2fL,頻率越高阻礙作用越大,對輸入端的高頻和低頻交流信號的作用是通低頻、阻高頻,所以A錯誤;電容對交流電的阻礙作用用容抗表示,XC=12fC,頻率越高阻礙作用越小,所以是通高頻、阻低頻,故B、D正確;C錯誤.答案:BD10.圖甲是小型交流發(fā)電機(jī)的示意圖,兩磁極N、S間的磁場可視為水平方向的勻強磁場,A為交流電流表.線圈繞垂直于磁場的水平軸OO沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動,從圖示位置開始計時,產(chǎn)生的交變電流隨時間變化的圖像如圖乙所示.以下判斷正確的是()A.電流表的示數(shù)為10 AB.線圈轉(zhuǎn)動的角速度為50 rad/sC.0.01 s時線圈平面與磁場方向平行D.0.02 s時電阻R中電流的方向自右向左解析:電流表顯示的是交變電流的有效值,即I=Im2=10A,選項A正確;從題圖可知周期T=210-2s,則=2T=100rad/s,選項B錯誤;0.01s時,線圈轉(zhuǎn)過了半個周期,線圈平面與磁場方向平行,選項C正確;0.02s 時線圈轉(zhuǎn)動到圖示位置,AB邊向下切割磁感線,根據(jù)右手定則可判斷電流方向從B指向A,即電阻R中電流的方向自左向右,選項D錯誤.答案:AC二、填空題(本題包含2小題,共20分)11.(8分)一個面積為S的矩形線圈在勻強磁場中以某一邊為軸做勻速轉(zhuǎn)動,磁場方向與軸垂直.線圈中感應(yīng)電動勢e與時間t的關(guān)系如圖所示.則磁感應(yīng)強度B=.在t=T12時刻,線圈平面與磁感線的夾角等于_.解析:線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動產(chǎn)生余弦式交變電流Em=BS=BS2T,故B=EmT2S.在t=T12時刻線圈轉(zhuǎn)過角度=t=2TT12=6=30,也就是線圈平面與磁感線夾角為30.答案:EmT2S3012.(12分)有一個教學(xué)用的可拆變壓器,如圖甲所示,它有兩個用相同的導(dǎo)線繞制的線圈A、B,線圈外部還可以繞線.(1)某同學(xué)用一多用電表的同一歐姆擋先后測量了A、B線圈的電阻值,指針分別對應(yīng)圖乙中的a、b位置,則A線圈的電阻為 ,由此可推斷(選填“A”或“B”)線圈的匝數(shù)較多.(2)如果把它看作理想變壓器,現(xiàn)要測量A線圈的匝數(shù),提供的器材有:一根足夠長的絕緣導(dǎo)線、一只多用電表和低壓交流電源,請簡要敘述實驗的步驟(寫出要測的物理量,并用字母表示):;A線圈的匝數(shù)為nA=.(用所測物理量符號表示)答案:(1)24A(2)用絕緣導(dǎo)線在線圈的外部或變壓器的鐵芯上繞制n匝線圈;將A線圈與低壓交流電源相連接;用多用電表的交流電壓擋分別測量A線圈的輸入電壓UA和繞制線圈的輸出電壓UUAUn(其他方法,只要合理即可)三、計算題(本題包含4小題,共40分.解答時應(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)值計算的題,答案中必須寫明數(shù)值和單位)13.(8分)交流發(fā)電機(jī)電樞電阻為2 ,感應(yīng)電動勢瞬時值表達(dá)式為u=389sin 100t V,給電阻R= 8 的用電器供電,則:(1)通過用電器的電流為多少?(2)電源的輸出功率和交流發(fā)電機(jī)的總功率為多少?(3)交流發(fā)電機(jī)輸出端電壓為多少?解析:(1)交變電流的電動勢的最大值Em=389V有效值E=Em2=3892V275V根據(jù)閉合電路歐姆定律得I=ER+r=2758+2A=27.5A.(2)交流發(fā)電機(jī)的輸出功率即電阻消耗的電功率P出=I2R=6050W交流發(fā)電機(jī)的總功率P=EI=7562.5W.(3)交流發(fā)電機(jī)輸出端電壓,即路端電壓U=IR=220V.答案:(1)27.5 A(2)6 050 W7 562.5 W(3)220 V14.(10分)如圖所示,變壓器原線圈輸入電壓為220 V,副線圈輸出電壓為36 V,兩只燈泡的額定電壓均為36 V,L1額定功率為12 W,L2額定功率為6 W.求:(1)該變壓器的原、副線圈匝數(shù)比;(2)兩燈均工作時原線圈的電流以及只有L1工作時原線圈中的電流.解析:(1)由變壓比公式得U1U2=n1n2n1n2=22036=559.(2)兩燈均工作時,P1+P2=U1I1I1=P1+P2U1=12+6220A0.082A只有L1燈工作時,P1=U1I2解得I2=P1U1=12220A0.055A.答案:(1)559(2)0.082 A0.055 A15.(10分)如圖所示,半徑為r=0.1 m的圓形線圈共 100匝,在勻強磁場中繞過直徑的軸OO勻速轉(zhuǎn)動,磁感應(yīng)強度B=0.1 T,角速度為=300 rad/s,電阻為R=10 ,求:(1)線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過90時,線圈中的感應(yīng)電流;(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t=0時刻);(3)線圈轉(zhuǎn)動過程中產(chǎn)生的熱功率.解析:(1)當(dāng)從圖示位置轉(zhuǎn)過90時,線圈中有最大感應(yīng)電流.最大感應(yīng)電動勢為Em=NBS=1000.10.12300V=30V則Im=EmR=3A.(2)由題意知i=Imsint即i=3sin300tA.(3)感應(yīng)電流的有效值I=Im2=32A發(fā)熱功率P=I2R=32210W=45W.答案:(1)3 A(2)i=3sin 300t A(3)45 W16.(12分)某村在較遠(yuǎn)的地方建立了一座小型水電站,發(fā)電機(jī)的輸出功率為100 kW,輸出電壓為500 V,輸電導(dǎo)線的總電阻為10 ,導(dǎo)線上損耗的電功率為4 kW,該村的用電電壓是220 V.(1)輸電線路如圖所示,求升壓、降壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比;(2)如果該村某工廠用電功率為60 kW,則該村還可以裝“220 V 40