【全程复习方略】（广东专用）高考物理一轮复习 单元评估检测(十二).doc

【全程复习方略】（广东专用）2014版高考物理一轮复习 单元评估检测(十二) (60分钟 100分) 一、选择题(本大题共10小题,每小题6分,共60分。每小题至少一个答案正确,选不全得4分)1.(2013梧州模拟)如图所示,单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,其转动轴线oo与磁感线垂直。已知匀强磁场的磁感应强度b=1t,线圈所围面积s=0.1m2,转速为12r/min。若从中性面开始计时,则线圈中产生的感应电动势的瞬时值表达式应为()a.e=12sin120t(v)b.e=24sin120t(v)c.e=0.04sin0.4t(v)d.e=0.4cos2t(v)2.(2013绍兴模拟)某交流发电机给灯泡供电,产生正弦式交变电流的图像如图所示,下列说法中正确的是()a.交变电流的频率为0.02 hzb.交变电流的瞬时表达式为i=5cos50t(a)c.在t=0.01s时,穿过交流发电机线圈的磁通量最大d.若发电机线圈电阻为0.4,则其产生的热功率为5 w3.关于电磁波和电磁场,下列叙述中正确的是()a.均匀变化的电场在它的周围空间产生均匀变化的磁场b.电磁波中每一处的电场强度和磁感应强度总是互相垂直的,且与波的传播方向垂直c.电磁波和机械波一样依赖媒介传播d.只要空间中某个区域有振荡的电场或磁场,就能产生电磁波4.(2013贺州模拟)在真空中传播的电磁波,当它的频率增加时,它的传播速度及其波长()a.速度不变,波长减小b.速度不变,波长增大c.速度减小,波长变大d.速度增大,波长不变5.(2013临沂模拟)随着社会经济的发展,人们对能源的需求也日益扩大,节能变得越来越重要。某发电厂采用升压变压器向某一特定用户供电,用户通过降压变压器用电,若发电厂输出电压为u1,输电导线总电阻为r,在某一时段用户需求的电功率为p0,用户的用电器正常工作的电压为u2。在满足用户正常用电的情况下,下列说法正确的是()a.输电线上损耗的功率为p02ru22b.输电线上损耗的功率为p02ru12c.若要减少输电线上损耗的功率可以采用更高的电压输电d.采用更高的电压输电会降低输电的效率6.为探究理想变压器原、副线圈电压、电流的关系,将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上,副线圈连接相同的灯泡l1、l2,电路中分别接了理想交流电压表v1、v2和理想交流电流表a1、a2,导线电阻不计,如图所示。当开关s闭合后下列说法正确的是()a.a1示数变大,a1与a2示数的比值不变b.a1示数变大,a1与a2示数的比值变大c.v2示数变小,v1与v2示数的比值变大d.v2示数不变,v1与v2示数的比值不变7.(2013济南模拟)如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为101,电压表和电流表均为理想电表,r为副线圈的负载电阻。现在原线圈a、b两端加上交变电压u,其随时间变化的规律u=2202sin100tv,则()a.副线圈中产生的交变电流频率为50hzb.电压表的示数为222vc.若电流表示数为0.1a,则原线圈中的电流为1 ad.若电流表示数为0.1a,则1 min内电阻r上产生的焦耳热为132j8.(2013南宁模拟)如图甲所示,矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴在匀强磁场中匀速转动,输出交流电的电动势图像如图乙所示,经原、副线圈的匝数比为110的理想变压器给一灯泡供电,如图丙所示,副线圈电路中灯泡额定功率为22w。现闭合开关,灯泡正常发光。则()a.t=0.01s时刻穿过线框回路的磁通量为零b.交流发电机的转速为50r/sc.变压器原线圈中电流表示数为1ad.灯泡的额定电压为2202v9.(2012江苏高考)某同学设计的家庭电路保护装置如图所示,铁芯左侧线圈l1由火线和零线并行绕成。当右侧线圈l2中产生电流时,电流经放大器放大后,使电磁铁吸起铁质开关k,从而切断家庭电路。仅考虑l1在铁芯中产生的磁场,下列说法正确的有()a.家庭电路正常工作时,l2中的磁通量为零b.家庭电路中使用的电器增多时,l2中的磁通量不变c.家庭电路发生短路时,开关k将被电磁铁吸起d.地面上的人接触火线发生触电时,开关k将被电磁铁吸起10.(2013淄博模拟)面积为s的两个电阻相同的线圈,分别放在如图所示的磁场中,图甲中是磁感应强度为b0的匀强磁场,线圈在磁场中以周期t绕oo轴匀速转动,图乙中磁场变化规律为b=b0cos2tt,从图示位置开始计时,则()a.两线圈的磁通量变化规律相同b.两线圈中感应电动势达到最大值的时刻不同c.经相同的时间t(tt),两线圈产生的热量相同d.从此时刻起,经t4时间,流过两线圈横截面的电荷量相同二、实验题(本大题共2小题,共15分)11.(2013玉林模拟)(5分)用示波器观察交流信号时,在显示屏上显示出一个完整的波形,如图所示。经下列四组操作之一,使该信号显示出两个完整的波形,且波形幅度增大。此组操作是()a.调整x增益旋钮和竖直位移旋钮b.调整x增益旋钮和扫描微调旋钮c.调整扫描微调旋钮和y增益旋钮d.调整水平位移旋钮和y增益旋钮12.(10分)示波器面板如图所示,图甲为一信号源。(1)若要观测此信号源发出的正弦交流信号的波形(正弦交流信号的电流i随时间t做周期性变化的图像如图乙所示),应将信号源的a端与示波器面板上的接线柱相连,b端与接线柱相连。(2)若示波器所显示的输入波形如图丙所示,要将波形上移,应调节面板上的旋钮;要使此波形横向展宽,应调节旋钮;要使屏上能够显示出3个完整的波形,应调节旋钮。三、计算题(本大题共2小题,共25分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)13.(12分)交流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s=0.05 m2,线圈转动的频率为50hz,线圈内阻不计,磁场的磁感应强度b=2t。为用此发电机所发出交变电流带动两个标有“220v,11 kw”的电机正常工作,需在发电机的输出端a、b与电机之间接一个理想变压器,电路如图所示,求:(1)发电机的输出电压有效值为多少?(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交流电流表的示数为多大?14.(2013百色模拟)(13分)水力发电具有防洪、防旱、减少污染等多项功能,是功在当代、利在千秋的大事,现在水力发电已经成为我国的重要能源之一。某小河水流量为40 m3/s,现在欲在此河段上筑坝安装一台发电功率为1 000 kw的发电机发电。(1)设发电机输出电压为500v,在输送途中允许的电阻为5,许可损耗总功率的5%,则所用升压变压器原、副线圈匝数比应是多大?(2)若所用发电机总效率为50%,要使发电机能发挥它的最佳效能,则拦河坝至少要建多高?(g取10m/s2)答案解析1.【解析】选c。矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生感应电动势的最大值为em=bs=bs2n=10.10.4(v)=0.04(v)角速度:=2n=21260rad/s=0.4rad/s从中性面开始计时,则感应电动势瞬时值表达式为e=emsin(t)=0.04sin0.4t(v),只有c项正确。2.【解析】选d。由题图可知交流电的周期t=0.02s,所以频率f=1t=50hz,a错误;角速度=2f=100rad/s,最大值im=5 a,瞬时表达式应为i=5cos100t(a),b错误;t=0.01 s时,感应电流最大,磁通量为零,c错误;由p=i2r=im22r知,d正确。3.【解析】选b、d。根据麦克斯韦电磁场理论可知,均匀变化的电场在它的周围产生稳定的磁场,故a错误。因电磁波中每一处的电场强度和磁感应强度总是互相垂直的,且与波的传播方向垂直,所以电磁波是横波,故b正确。电磁波可以在真空中传播,故c错误。只要空间中某个区域有振荡的电场或磁场,就在周期性变化的电场周围产生同周期变化的磁场,周期性变化的磁场周围产生同周期变化的电场,这样由近及远传播,形成了电磁波,故d正确。4.【解析】选a。电磁波在真空中的传播速度始终为3108m/s,与频率无关。由v=f知,波速不变,频率增加,波长减小,故b、c、d错误,a正确。5.【解析】选c。设发电厂输出功率为p,则输电线上损耗的功率p=p-p0,p=i2r=p2ru12,a、b两项错误;采用更高的电压输电,可以减小导线上的电流,故可以减少输电线上损耗的功率,c项正确;采用更高的电压输电,输电线上损耗的功率减少,则发电厂输出的总功率减少,故可提高输电的效率,d项错误。6.【解析】选a、d。原电压u1不变,变压器匝数比不变,故u2不变;闭合开关s,副线圈所在电路中的总电阻变小,i2变大,由i1=n2n1i2可知,i1变大,但i1i2=n2n1比值不变,选项a、d正确。【总结提升】理想变压器动态分析的两种类型(1)匝数比不变,原、副线圈的电压u1、u2不变,电流i1、i2,功率p1、p2随负载电阻的变化而变化。(2)负载电阻不变,原线圈的电压u1不变,副线圈两端的电压u2、电流i1、i2,功率p1、p2随匝数比的变化而变化。7.【解析】选a、d。副线圈中产生的交变电流频率与原线圈交变电流频率一样,均为f=1t,t=2=2100s=150s,a对;电压表的示数为有效值,应该等于20v,b错;若电流表示数为0.1a,则原线圈中的电流为0.01 a,原线圈的输入功率p=2200.01w=2.2 w,由于是理想变压器,所以副线圈的输出功率也是2.2w,1min内电阻r上产生的焦耳热为132j,c错d对。8.【解析】选b、c。由题图知t=0.01s时e=0,此时线圈平面位于中性面,磁通量最大,a错;周期t=0.02s,所以n=1t=50r/s,b对;由理想变压器原理得:u1ul=n1n2,其中u1=2222v,得ul=220v,il=pul=0.1a,而i1il=n2n1,得i1=1a,c对;灯泡的额定电压为交流电压的有效值220v,d错。【变式备选】图甲左侧的调压装置可视为理想变压器,负载电路中r=55,a、v为理想电流表和电压表,若原线圈接入如图乙所示的正弦交变电压,电压表的示数为110v,下列表述正确的是()a.电流表的示数为2ab.原、副线圈匝数比为12c.电压表的示数为电压的有效值d.原线圈中交变电压的频率为100 hz【解析】选c.由i=ur得,i=11055a=2a,a错误。理想变压器中u1u2=n1n2,所以n1n2=u1u2=um2u2=220110=21,b错误。测量交流电时电表示数均为有效值,c正确。由题图乙知t=0.02s,由f=1t得,f=50hz,d错误。9.【解题指南】解答本题时可按以下思路分析:属变压器问题双线绕法的优点分电流相等和不相等两种情况分析【解析】选a、b、d。线圈l1采用的是双线绕法,家庭电路正常工作时,通过火线和零线的电流大小相等,方向相反,所以线圈l1中的磁通量是零,线圈l2中的磁通量也为零,a正确;家庭电路中的用电器增多时或发生短路时,通过火线和零线的电流增大,但大小仍然相等,合磁通量仍为零,线圈l2中的磁通量也为零,b正确、c错误;地面上的人接触火线时,电流从人体通过,通过火线和零线的电流大小不再相等,线圈l2中有磁通量的变化,产生感应电流,电磁铁开始工作,将开关k吸起,起到断电保护的作用,d正确,所以答案选a、b、d。10.【解析】选a、c、d。图甲中的磁通量变化规律为甲=b0scos2tt,图乙中磁通量的变化规律为乙=b0scos2tt。由于两线圈的磁通量变化规律相同,则两线圈中感应电动势的变化规律相同,到达最大值的时刻也相同,有效值e也相同。又因两线圈电阻相同,所以q=e2rt也相同。经过t4时间,流过两线圈横截面的电荷量q=it4也相同。故a、c、d三项正确。11.【解析】选c。调整扫描微调旋钮,减小扫描电压的频率,也就增大了其周期,而信号电压的频率不变,所以在扫描的一个周期内显示的完整波形个数增多,调节y增益旋钮即可使波形幅度增大,故c正确。12.【解析】观察外部输入信号,应把信号源接“y输入”和“地”接线柱,通过调节竖直位移旋钮()可将波形上移,通过调节x增益旋钮可使波形横向展宽。通过调节扫描范围旋钮和扫描微调旋钮可使波形数改变。答案：(1)y输入地(2)竖直位移x增益扫描范围和扫描微调13.【解析】(1)发电机的输出电压的最大值为em=nbs=11002v(2分)则输出电压的有效值为u1=em2=1100v。(2分)(2)根据u1u2=n1n2得n1n2=51。(3分)(3)根据p入=p出=2.2104w(2分)再根据p入=u1i1,解得i1=20 a。(3分)答案：(1)1100v(2)51(3)20 a14.【解析】(1)设送电电流为i,损耗的功率为p耗,导线电阻为r线,由p=i2r得:i=p耗r线=1 0001030.055=100(a)(3分)设送电电压为u送,由p=iu得:u送=pi=1 000103100=1104(v)(2分)则升压变压器原、副线圈匝数比:n原n副=u原u送=50010 000=120(2分)(2)发