高中物理 第3、4章 交变电流 远距离输电 12单元测试 鲁科版选修32.doc

第3、4章交变电流远距离输电单元测试一、选择题 1为了监测变电站向外输电情况，要在变电站安装互感器，其接线如图1所示，两变压器匝数分别为n1、n2和n3、n4，a和b是交流电表，则 ()an1n2bn3n4ca为交流电流表，b为交流电压表da为交流电压表，b为交流电流表解析：题图左半部分中变压器与导线并联为电压互感器，为获得低电压，n1n2；题图右半部分中变压器与导线串联为电流互感器，为获得小电流，n3n4.故a、d选项正确答案：ad2一个矩形线圈在匀强磁场中匀角速度转动，产生交变电动势的瞬时值表达式为e10sin4t v，则 ()a该交变电动势的频率为2 hzb零时刻线圈平面与磁场垂直ct0.25 s时，e达到最大值d在1 s时间内，线圈中电流方向改变100次解析：由题中给出的电动势的表达式可以得到该交变电动势的角速度是4，由角速度和周期、频率的关系2f得到此交变电动势的频率为2 hz，周期是0.5 s，所以选项a正确周期是0.5 s，所以1 s内线圈中的电流方向改变4次，选项d错误代入表达式t0.25 s，得到e0，选项c错误零时刻，电动势为零，此时穿过线圈的磁通量最大，选项b正确综上所述，本题的正确选项为a、b.答案：ab3如图2所示为交变电流的电流随时间而变化的图象，此交变电流的有效值是 ()图2a.5 a b.5 ac. a d.3.5 a解析：题图所示图象中的交变电流在一个周期内产生的热量：qi12ri22r(4)2r(3)2r25rt.令此交变电流的有效值为i，应有qi2rt，故i2rt25rt，解得i5 ab项正确答案：b4如图3所示，温雨雪冰冻造成我国部分地区严重灾害，其中高压输电线因结冰而损毁严重此次灾害牵动亿万人的心为消除高压输电线上的凌冰，有人设计了这样的融冰思路：利用电流的热效应除冰若在正常供电时，高压线上送电电压为u，电流为i，热耗功率为p；除冰时，输电线上的热耗功率需变为9p，则除冰时(认为输电功率和输电线电阻不变) ()图3a输电电流为3i b输电电流为9ic输电电压为3u d输电电压为u解析：高压线上的热耗功率pi2r线 若热耗功率变为9p，则9pi2r线 由得i3i，a对又输送功率不变，由puiui得uu，所以d对答案：ad5一只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4甲所示，则下列说法正确的是 ()图4at0时刻，线圈平面与中性面垂直bt0.01 s时刻，的变化率最大ct0.02 s时刻，交流电动势达到最大d该线圈相应产生的交流电动势的图象如图4乙所示解析：由t图知，t0时，最大，即线圈处于中性面位置，此时e0，故a、d两项错误；由图知t0.04 s，在t0.01 s时，0，最大，e最大，则b项正确；在t0.02 s时，最大，0，e0，则c项错误答案：b6如图5所示，t为理想变压器，副线圈回路中的输电线ab和cd的电阻不可忽略，其余输电线电阻可不计，则当电键s闭合时 ()图5a交流电压表v1和v2的示数一定都变小b交流电压表只有v2的示数变小c交流电流表a1、a2和a3的示数一定都变大d只有a1的示数变大解析：闭合s时，输出电路电阻减小，副线圈中电流增大，v1示数不变，v2示数变小，a2示数变大，则a1示数也变大，由于v1示数不变，a2示数变大，v2示数变小，则a3示数变小只有b项正确答案：b7如图6所示，有一理想变压器，原、副线圈的匝数比为n，原线圈接正弦交流电压u，输出端接有一个交流电流表和一个电动机电动机线圈电阻为r.当输入端接通电源后，电流表读数为i，电动机带动一重物匀速上升，下列判断正确的是 ()图6a原线圈中的电流为nib变压器的输入功率为ui/nc电动机输出的总功率为i2rd电动机两端电压为ir解析：电流表的读数为副线圈电流，所以原线圈电流为，故a错误；原线圈的输入功率则为u，故b对；电动机上的热功率为i2r，电动机消耗功率为u，两端电压为，故c、d错误答案：b二、实验题 8(6分)某同学练习使用示波器时，欲按要求先在荧光屏上调出亮斑，为此，他进行了如下操作：首先将辉度调节旋钮逆时针转到底，竖直位移和水平位移旋钮转到某位置，将衰减调节旋钮置于1000挡，扫描范围旋钮置于“外x”挡然后打开电源开关(指示灯亮)，过2 min后，顺时针旋转辉度调节旋钮，结果屏上始终无亮斑出现(示波器完好)那么，他应完成下列_操作才有可能在屏上出现亮斑a竖直位移旋钮 b水平位移旋钮c聚焦调节旋钮 d辅助聚焦旋钮解析：屏上没有亮斑出现，不是聚焦不好，而是亮斑偏出了屏幕，故应调节竖直位移旋钮和水平位移旋钮，故应完成a、b操作才可能在屏上出现亮斑答案：ab9(8分)如图7是“练习使用示波器”实验的示意图，图中“x输入”、“y输入”、“地”为信号输入接线柱实验要求用示波器测乙图b、c间的直流电压把b接“地”接线柱，欲使p滑动时，亮斑在竖直方向移动，则c端应接_接线柱实 验发现，当p滑到最左端时，亮斑恰好在荧光屏的中心；当p滑到最右端时，亮斑向下偏离中心3.0格当p滑到某点时，亮斑向下偏离中心2.5格，则此时b、c间的电压为_v.(图中电源是一节电动势为1.5 v，内阻不计的干电池)图7解析：根据示波器接线柱的基础知识，c端应接“y输入”接线柱，根据示波器的工作原理，亮斑在荧光屏上的偏移距离与偏转电压成正比，由于，所以u1.25 v.答案：y输入1.25三、计算题 10如图8所示是霓虹灯的供电电路，电路中的变压器可视为理想变压器已知变压器原线圈与副线圈匝数比，加在原线圈的电压为u1311sin100t(v)，霓虹灯正常工作的电阻r440 k，求通过原、副线圈中的电流图8解析：原线圈电压的有效值为220 v，由解得副线圈电压u24 400 v；由i2得流过副线圈的电流i210.0 ma.由，得i1i2200 ma.答案：200 ma10.0 ma11如图9所示，一台模型发电机的电枢是矩形导线框abcd，其ab和cd边长l10.4 m，ad和bc边长l20.2 m，匝数n100匝，它在磁感应强度b0.2 t的匀强磁场中绕通过线框对称中心线且垂直于磁场方向的轴oo匀速转动，当开关s断开时，电压表的示数为10 v，开关s闭合时，外电路上标有“10 v,10 w”的灯泡恰好正常发光求：(1)导线框abcd在磁场中转动的角速度；(2)s闭合后，当导线框从图示位置转过60 时的过程中通过灯泡的电荷量解析：(1)e10 v，eme20 v，又emnbs，则： rad/s12.5 rad/s.(2)s闭合后，ul10 v，pl10 w，i1 a，r总10 ，qnn100 c c.答案：(1)12.5 rad/s(2) c12如图10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，导轨的电阻忽略不计，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：图10(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v10sin10t m/s