高中物理 第五章过关检测 新人教版选修32.doc

第五章过关检测(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确,选对得6分,漏选得4分,错选得0分,把正确选项前的字母填在题后的括号内)1.照明供电线路的路端电压基本上是保持不变的,可是我们在晚上七八点钟用电高峰开灯时电灯比深夜时要显得暗,这是因为此时()。a.总电阻比深夜时大,干路电流小,每盏灯分到的电压就小b.总电阻比深夜时大,干路电流小,每一支路的电流就小c.总电阻比深夜时小,干路电流大,输电线上损失的电压大d.干路电流一定,支路比深夜时多,分去了一部分电流答案:c解析:总电阻减小,总电流增大,线路电路造成的损失电压u=ir线增大,电灯得到的电压减小,所以灯泡此时显得要暗些。2.线圈在磁场中匀速转动产生的交流电动势为e=10sin 20t v,则下列说法正确的是()。a.t=0时,线圈平面位于中性面b.t=0时,穿过线圈的磁通量最大c.t=0时,导线切割磁感线的有效速度最大d.t=0.4 s时,e达到峰值10 v答案:ab解析:根据交流电动势的瞬时值表达式可判断为正弦式交变电流,当t=0时,e=0,所以此时磁通量的变化率为零,导线切割磁感线的有效速度为零,但此时穿过线圈的磁通量最大,线圈平面位于中性面,所以a、b正确,c错误;当t=0.4 s时,e=10sin 20t v=10sin 8 v=0,所以d错误。3.一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动,穿过线圈的磁通量随时间变化的图象如图甲所示,则下列说法正确的是()。a.t=0时刻,线圈平面与中性面垂直b.t=0.01 s时刻,的变化率最大c.t=0.02 s时刻,交流电动势达到最大d.该线圈相应产生的感应电动势的图象如图乙所示答案:b解析:由图甲可知t=0时刻穿过线圈的磁通量最大,线圈在中性面位置,a错误;t=0.01 s时,=0,的变化率最大,交流电动势最大,b正确;t=0.02 s时,最大,交流电动势为零,c错误;由以上分析可知d错误。4.一根电阻丝接入100 v的恒定电压电路中,在1 min内产生的热量为q,同样的电阻丝接入正弦交变电流的电路中,在2 min内产生的热量也为q,则该交流电压的峰值是()。a.141.4 vb.100 vc.70.7 vd.50 v答案:b解析:根据q=得=,u=100/ v,um=u=100 v。5.(2011全国新课标)如图,一理想变压器原副线圈的匝数比为12,副线圈电路中接有灯泡,灯泡的额定电压为220 v,额定功率为22 w;原线圈电路中接有电压表和电流表。现闭合开关,灯泡正常发光。若用u和i分别表示此时电压表和电流表的读数,则()。a.u=110 v,i=0.2 ab.u=110 v,i=0.05 ac.u=110 v,i=0.2 ad.u=110 v,i=0.2 a答案:a解析:由灯泡正常发光可知,u=220 v,i=0.1 a;u=u=110 v,i=i=0.2 a,电压表、电流表的示数均为有效值,故选项a正确。6.(2009四川理综)如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为101,r1=20 ,r2=30 ,c为电容器。已知通过r1的正弦交流电如图乙所示,则()。a.交流电的频率为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的电流始终为零答案:c解析:周期t=0.02 s,f=50 hz,a错;u输出=r1=10 v,u输入=u输出=100 v,输入电压最大值um=u输出=200 v,b错;u1=r1=10 v,u2=u1,p2= w=6.67 w,c对;电容器通交流,隔直流,i30,d错。7.如图所示,理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡l1和l2,输电线的等效电阻为r。开始时,开关s断开。当s闭合时,以下说法中不正确的是()。a.副线圈两端m、n的输出电压减小b.副线圈输电线的等效电阻r上的电压降增大c.通过灯泡l1的电流减小d.原线圈中的电流增大答案:a解析:理想变压器输入电压不变,则副线圈m、n两端的输出电压不变。s闭合时,总电阻变小,由欧姆定律i2=知,流过r的电流增大,电阻r上的电压降ur=i2r增大。副线圈中的电流增大,而输入功率等于输出功率,即i1u1=i2u2,故原线圈中的电流i1也增大。umn不变,ur变大,所以=umn-ur变小,流过灯泡l1的电流减小,故应选a项。8.如图(a)所示,a、b为两个相同的环形线圈,共轴并靠近放置,a线圈中通有如图(b)所示的电流i,则下列说法中错误的是()。a.在t1t2时间内a、b两线圈相吸b.在t2t3时间内a、b两线圈相斥c.t1时刻两线圈间的相互作用力为零d.t2时刻两线圈间的相互作用力最大答案:d解析:在t1t2时间内,穿过b线圈的磁通量变小,b中产生与a中方向相同的感应电流,两线圈相吸,同理t2t3时间内两线圈相斥。t1时刻=0,故b中感应电流为零,两线圈间的相互作用力为零。t2时刻i=0,即a线圈中电流为零,故a、b间无相互作用力。由以上分析知,只有选项d是错误的。二、填空题(本题共2小题,共17分。将正确答案填在题中横线上或按题目要求作答)9.(9分)在交流电路中,如果电源电动势的最大值不变,频率可以改变,在如图所示电路的a、b两点间逐次将图中的电路元件(1)(2)(3)单独接入,当使交变频率增加时,可以观察到a1读数,a2读数,a3读数。(以上各空填“不变”“增大”或“减小”)答案:增大不变减小解析:接入(1)时,电容对交变电流有阻碍作用,而容抗随交流电的频率增加而减小,故a1读数增大;接入(2)时,电阻对交变电流有阻碍作用,且电阻的大小与交变电流的频率无关,故交变电流的频率增加时,a2读数不变;接入(3)时,电感对交变电流有阻碍作用,而感抗随交变电流频率的增加而增大,故当交变电流的频率增加时,a3的读数减小。10.(8分)闭合线圈在匀强磁场中匀速转动,转速为240 r/min,若线圈平面转至与磁感线平行时的电动势为2 v,则从中性面开始计时,所产生的感应电动势表达式为e= v,从中性面起经 s,感应电动势的大小为。答案:2sin 8t1 v解析:由n=240 r/min= r/s=4 r/s得=2n=24 rad/s=8 rad/s,当线圈平面与磁感线平行时,感应电动势最大,即em=2 v。所以e=emsin t=2sin 8t vt= s时,e=2sin 8 v=2sin v=2 v=1 v。三、解答题(本题共2小题,共35分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)11.(18分)如图所示,ab间为交流电源,电压u=311sin100t,经过某“过滤”装置p后将如图甲所示正弦交流电滤去一半,得到如图乙所示的交流电,求:(1)cd间接打点计时器时打点周期为多大?(2)cd间接有“220 v 40 w”灯泡时其发光功率为多大?(3)cd间能否连接“220 v 20 f”的电容器?答案:(1)见解析(2)20 w(3)不能解析:(1)过滤前交流电的周期t= s=0.02 s。过滤前打点计时器每经0.02 s打一次点。过滤后电流变化周期还是0.02 s。如果打点计时器的振针是向下振动时,打点周期不变,为0.02 s;若打点计时器的振针向上振动时,不能打点。(2)题图乙所示交流电的有效值为u,有=tu=um= v。由p=知=知此时小灯泡的功率p=20 w。(3)过滤后,电流的最大值不变,大小为311 v,电容器的电压“220 v”是击穿电压,所以不能直接连接在cd间。12.(17分)(2011宁德高二检测)一个小型水力发电站(如图所示),发电机输出电压u0=250 v,内电阻可以忽略不计,最大输出功率为pm=30 kw,它通过总电阻r线=2.0 的输电线直接向远处的居民区供电。设居民区所有用电器都是额定电压u用=220 v的白炽灯,总功率为p用=22 kw,不计灯丝电阻随温度的变化。(1)当居民区的电灯全部使用时,电灯两端的电压是多少伏?发电机实际输出的电功率多大?(2)若采用高压输电,在发电机端用升压变压器,在用户端用降压变压器,且不计变压器和用户线路的损耗。已知用户变压器的降压比为401,当全部用户电灯正常发光时,输电线上损耗的功率多大?答案:(1)131 v14.9 kw(2)12.5 w解析:(1)如