第05章 章末测试A卷选修32学年高二物理同步单元.docx
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第05章章末测试A卷选修32学年高二物理同步单元
班级姓名学号分数
【满分：
110分时间：
90分钟】
一、选择题（本大题共12小题，每小题5分，共60分。
在每小题给出的四个选项中.1~8题只有一项符合题目要求；9~12题有多项符合题目要求。
全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
）
1．有一台使用交流电的电冰箱上标有额定电压为“”的字样，这“”是指（）
A、交流电电压的瞬时值B、交流电电压的最大值
C、交流电电压的平均值D、交流电电压的有效值
【答案】D
【解析】用交流电的电冰箱上标有额定电压为“220V”是指的有效值．由于是交流电，所以电压的瞬时值是不断在发生变化，故选项D正确，选项ABC错误。
【名师点睛】家用电器上所标的值均是有效值，而不是最大值；交流电表所测的也是有效值；家用交流电是正弦式变化规律，所以有效值等于最大值除以根号2。
2．图为远距离输电的电路原理图，下列判断正确的是（）
A．U1>U2B．U2=U3C．I4I2
【答案】D
【名师点睛】此题是关于变压器以及远距离输电的问题；解题的关键是掌握远距离输电的原理，为了减小导线上的功率损失必须升压降流，到用户后要降压升流；注意在变压器中输入功率与输出功率是相等的；此题意在考查学生基础知识的运用能力.
3．家用电子调光灯的调光原理是用电子线路将输入的正弦交流电的波形截去一部分来实现，由截去部分的多少来调节电压，从而实现灯光的亮度可调，比过去用变压器调压方便且体积小．某电子调光灯经调整后电压波形如图所示，则灯泡两端的电压为（）
A．B．C．D．
【答案】B
【名师点睛】求解交流电的有效值，从有效值的定义出发，根据电流的热效应：
由一个周期内交变电流通过电阻R的产生热量与直流电通过电阻R一个周期内产生热量相等，求解有效值．多用电表的示数为有效值。
4．如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为3∶1，4个相同的好灯泡如图接入电路，已知副线圈一侧的3个灯泡均正常发光，则原线圈电路中串联的灯泡L的情况是（）
A．L将要烧毁 B．L比另外3个灯要暗些
C．L正常发光 D．不知输入电压，无法判断
【答案】C
【解析】因三灯均正常发光，设每个灯泡的电流为I，则副线圈电流为3I；由解得：
I1=I；
故说明原线圈电路中串联的灯泡L正常发光；故C正确；故选C.
【名师点睛】本题考查线圈匝数之比与电流的关系，要注意明确此关系式只适用于单个副线圈的情况；此题从电流角度考虑灯泡的发光情况比较简单，若从电压的角度则比较复杂.
5．如图所示为含有理想变压器的电路，图中的三个灯泡L1、L2、L3都标有“5V、5W”字样．L4标有“5V、10W”字样，若它们都能正常发光，不考虑导线的能耗，则该电路的输入功率Pab和输入电压Uab应为（）
A．20W，25VB．20W，20VC．25W，25VD．25W，20V
【答案】C
【名师点睛】此题是关于变压器的计算题；要知道理想变压器是理想化模型，一是不计线圈内阻；二是没有出现漏磁现象．输入电压决定输出电压，而输出功率决定输入功率。
6．如图变压器原线圈接交流高压，降压后通过输电线给用电器供电，当电键S断开时图中两电表示数电压U和电流I变化为（）
A．U变大，I变大B．U变大，I变小C．U变小，I变小D．U变小，I变大
【答案】B
【解析】变压器输入电压不变，输出电压不变．当电键S断开时，副线圈回路中总电阻增大，干路电流减小，原线圈电流随着减小，即电流表示数变小．对于副线圈回路，总电压一定，电流减小，电阻R分担的电压增大，即电压表示数变大．故选B.
7．远距离输电中，当输送的电功率为P，输送电压为U时，输电线上损失的电功率为△P，若输送的电功率增加为2P，而输电线中损失的电功率减为△P/4,（输电线电阻不变）那么输电电压应增为（）
A、32UB、16UC、8UD、4U
【答案】D
【解析】试题分析:
由P=UI知，则输电线上损失的功率，得输电电压,若输送的电功率增加为2P，而输电线中损失的电功率减为△P/4，由上式得输电电压U应增为4U；故D正确，A、C、D错误；故选B.
【名师点睛】解决本题的关键掌握输送功率P=UI，以及输电线上损失的电功率P损=I2R．
8．如图所示，10匝矩形线框在磁感应强度B＝T的匀强磁场中，绕垂直磁场的轴OO′以角速度ω＝100rad/s匀速转动，线框电阻不计，面积为S＝0.3m2，线框通过滑环与一理想变压器的原线圈相连，副线圈接有两只灯泡L1（0.3W,30Ω）和L2，开关闭合时两灯泡均正常发光，且原线圈中电流表示数为0.04A，则下列判断正确的是（ ）
A．若从图示线框位置开始计时，线框中感应电动势的瞬时值为30sin100t（V）
B．理想变压器原、副线圈匝数比为10∶1
C．灯泡L2的额定功率为1.2W
D．当线圈从图示位置开始，转过90°时刻，电流表读数为0。
【答案】B
9．某线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律是正弦曲线，如图所示，D时刻的磁通量最大，则下列说法正确的是（）
A、线圈中0时刻感应电动势最大
B、线圈中D时刻感应电动势为零
C、线圈中D时刻感应电动势最大
D、线圈中0至D时刻内平均感应电动势为
【答案】ABD
【解析】线圈中0时刻切线斜率最大，即磁通量的变化率为最大，则感应电动势最大，而在D时刻感应电动势为零．故A正确，C错误；线圈中D时刻磁通量的变化率为零，则感应电动势为零，故B正确；根据法拉第电磁感应定律得：
，故D正确。
【名师点睛】根据法拉第电磁感应定律知，感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比．通过法拉第电磁感应定律求出平均感应电动势的大小；本题关键是掌握好图象的含义，磁通量比时间其物理含义为感应电动势，即图象的斜率表示感应电动势。
10．如图.所示，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生正弦交流电的图象，当调整线圈转速后，所产生正弦交流电的图象如图线b所示，以下关于这两个正弦交流电的说法正确的是
A．在图中t=0时刻穿过线圈的磁通量均为零
B．线圈先后两次转速之比为3:
2
C．交流电a的瞬时值为
D．交流电b的最大值为20/3V
【答案】BCD
【名师点睛】本题考查对交流电压图象的理解能力．难点在于第（4）问，要根据电动势最大值表达式研究最大电压与角速度的关系．至于电压与磁能量的关系，根据法拉第电磁感应定律分析.
11．图中理想变压器的原、副线圈匝数之比为2∶1，电阻R1= R2=10Ω，电表均为理想交流电表．若R1两端电压（V），则下列说法正确的有（ ）
A.电压表示数为14.14VB.电流表的示数为0.5A
C.R1消耗的功率为20WD原线圈输入交流电频率为50Hz
【答案】BD
【名师点睛】此题是对交流电及变压器问题的考查；关键是知道交流电的最大值和有效值的关系，电表读数反映交流电的有效值，电功率计算时要用交流电的有效值；掌握变压器原副线圈的电压及电流关系，此题是基础题.
12．一理想变压器原、副线圈的匝数比为10:
1，原线圈输入电压的变化规律如图甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，P为滑动变阻器的触头，交流电压表为理想的电表，下列说法正确的是
A、副线圈输出电压的频率为50Hz
B、电压表的示数为31V
C、P向右移动时，原副线圈的电流比减小
D、P向右移动时，变压器的输出功率增加
【答案】AD
【名师点睛】对于变压器需要掌握公式、，以及知道副线圈的电流以及功率决定了原线圈中的电流和功率，理想变压器是理想化模型，一是不计线圈内阻；二是没有出现漏磁现象．
二、非选择题（本大题共4小题，第13、14题每题10分；第15、16题每题15分；共50分）
13．（10分）把电压u＝120sinωtV、频率为50Hz的交变电流加在激发电压和熄灭电压均为u0＝60V的霓虹灯的两端．
（1）求在一个小时内，霓虹灯发光时间有多长．
（2）试分析为什么人眼不能感到这种忽明忽暗的现象？
（已知人眼的视觉暂留时间约为s）
【答案】
（1）2400s.
（2）见解析
【解析】
（1）画出一个周期内交变电流的u－t图象，其中阴影部分对应的时间表示霓虹灯不能发光的时间，根据对称性，一个周期内霓虹灯不能发光的时间为4t1.
当u＝u0＝60V时，由u＝120sinωtV求得：
再由对称性知一个周期内能发光的时间：
再由比例关系求得一个小时内霓虹灯发光的时间为：
（2）很明显霓虹灯在工作过程中是忽明忽暗的，而熄灭的时间间隔最长只有s（如图中t2＋t3那段时间），由于人的眼睛具有视觉暂留现象，而这个视觉暂留时间约为s，远大于s，因此经过灯光刺激的人眼不会因为短暂的熄灭而有所感觉．
14．（10分）某小型水电站输出功率为20kW，输电线路总电阻是6Ω。
（1）若采用380V输电，求输电线路损耗的功率；
（2）若改用5000V高于输电，用户端利用的变压器降压，求用户得到的电压。
【答案】
（1）
（2）
【名师点睛】对于变压器需要掌握公式、，以及知道副线圈的电流以及功率决定了原线圈中的电流和功率，理想变压器是理想化模型，一是不计线圈内阻；二是没有出现漏磁现象．
15．（15分）如图所示，线圈的面积100cm2，共100匝，电阻为1Ω，处在B=0.5T的匀强磁场中。
从图示位置起计时，线圈以r/s的转速匀速转动。
已知电路中所接电阻R为9Ω，求：
（1）线圈产生电动势的瞬时值表达式。
（2）K合上后电压表的示数。
（3）线圈从图示位置开始转过30°角的过程中，通过线圈导线截面的电量。
【答案】
（1）e=100cos200t（V）
（2）63.63V（3）0.025C
【解析】
（1）线圈转动角速度ω=2πn=200rad/s
电动势最大值Em=NBSω=100V
开始计时时，S∥B，e最大
所以电动势的瞬时值表达式为e=100cos200t（V）
【名师点睛】此题考查了交流电的瞬时值、平均值及有效值的计算及应用；要知道求电量q=It中I应该取平均值，求解电功率或者电热时要用交流电的有效值；注意最大值和有效值的关系是.
16．（15分）如图为某交流发电机和外接负载的示意图，发电机电枢线圈abcd为n=500匝的矩形线圈，其中ac长为L1=10cm，ab长为L2=5cm。
线圈绕垂直于磁场的轴OO`在磁感应强度为B=0.2T的匀强磁场中以ω=200rad/s的角速度匀速转动（不计一切摩擦），线圈总电阻为r=2.0Ω，外电路负载电阻为R=8.0Ω。
试求：
（1）由图示位置开始计时交变电动势的表达式；
（2）由图示位置转过900角的过程中产生的平均感应电动势；
（3）由图示位置转过1/6周期内通过R的电荷量为多少；
（4）交流电压表的示数；
（5）转动一周回路中产生总的焦耳热。
【答案】
（1）e=100cos200tV
（2）0.32V（3）0.22C（4）（5）15.7J
【解析】
（1）电动势的最大值Em=nBSω=nBL1L2ω=500×0.2×0.1×0.05×200V=100V，
由图示位置开始计时交变电动势的表达式；e=Emcosωt=100cos200tV
（2）由图示位置转过900角的过程中产生的平均感应电动势:
【名师点睛】此题是对交流电的产生及计算问题的考查；解题时要据题境明确感应电动势的瞬时值，知道电压表示数为有效值，与电路知识向衔接是解题的关键；注意求解电量时要用平均值，求解电功和电热时要用有效值.
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