（京津鲁琼版）2020版高考物理总复习第十一章单元评估检测（十一）（含解析）.docx

单元评估检测(十一) (时间：45分钟分值：100分)一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分，15为单选题，68为多选题)1一个矩形线圈在匀强磁场中转动产生的交变电压e220sin 100t(V)，那么()A该交变电流的频率是100 HzB当t0时，线圈平面恰好与中性面垂直C当t s时，e最大D该交变电流电动势的有效值为220 V解析：选C.线圈的角速度为100 rad/s，故其频率f50 Hz，有效值为220 V，A、D错误；当t0时，e0，所以线圈平面恰好处于中性面，B错误；当t s时，e有最大值220 V，C正确2如图甲所示，自耦变压器输入端a、b接入如图乙所示的交流电源，副线圈两端接入一个二极管和两个阻值均为R40 的负载电阻当滑片位于线圈中点位置时，开关S处于断开状态，下列说法正确的是(图中电表均为理想交流电表)()At0.01 s时，电压表示数为零Bt0.015 s时，电流表示数为22 AC闭合开关S后，电压表示数增大D闭合开关S后，电流表示数为16.5 A解析：选D.副线圈两端电压的有效值为440 V，选项A错误；根据欧姆定律可知，电流表示数为11 A，选项B错误；副线圈两端电压取决于原线圈两端电压及原、副线圈匝数比，闭合开关S后，电压表示数不变，选项C错误；原线圈两端电压有效值为U1220 V，滑片位于原线圈中点位置时，副线圈两端电压有效值为U2440 V，闭合开关S后，副线圈在一个周期内消耗的能量等于原线圈一个周期内消耗的能量，即U1I1T，代入数据解得：I133 A，而I1n1I2n2，故I216.5 A，选项D正确3(2019吉林长春质检)如图甲所示，理想变压器的原线圈电路中装有0.5 A的保险丝L(电阻忽略不计)，原线圈匝数n1600，副线圈匝数n2120.当原线圈接在如图乙所示的交流电源上，要使整个电路和用电器正常工作，则副线圈两端可以接()A阻值为12 的电阻B并联两盏“36 V40 W”的灯泡C工作频率为10 Hz的用电设备D耐压值为36 V的电容器解析：选B.根据题图乙可知，原线圈输入的交变电压的最大值U1m180 V，有效值U1180 V，周期T10.02 s，频率f150 Hz，又因为n1n251，所以副线圈的输出电压的最大值为U2m36 V，有效值U236 V，周期T2T10.02 s，频率f2f150 Hz，故选项C错误；若副线圈两端接阻值为12 的电阻，则I23 A，I10.6 A0.5 A，即流过保险丝的电流超过了其熔断电流，选项A错误；若并联两盏“36 V40 W”的灯泡，流过保险丝的电流I10.2I20.22 A A0.5 A，故选项B正确；电容器的耐压值指的是允许加在电容器两端的最大电压值，副线圈输出电压的最大值为U2m36 V36 V，即超过了电容器的耐压值，故选项D错误4(2019安徽黄山模拟)有一理想变压器，副线圈所接电路如图所示，灯L1、L2为规格相同的两只小灯泡当S断开时，灯L1正常发光S闭合后，下列说法正确的是()A灯L1、L2都能正常发光B原线圈的输入功率减小C原、副线圈的电流比增大D电阻R消耗的功率增大解析：选D.断开S时，L1正常发光，当闭合S后，总电阻减小，回路中总电流增大，R两端电压变大，灯泡两端电压减小，两灯不能正常发光，A项错误；由P入P出，且R总减小，U2不变，则P入增大，B项错误；由可知，因线圈匝数比不变，则原、副线圈的电流比不变，C项错误；电阻R的功率PI2R，因I增大，R不变，则P增大，D项正确5(2019湖南长沙模拟)如图所示，负载电阻R接在理想变压器的副线圈上，虚线部分可以用一个电阻R1来等效替代，R1称为等效电阻，这里的等效，是指输入电路的电压、电流、功率不变若理想变压器的原、副线圈的匝数之比为n1n2，则有()AR1RBR1RCR1R DR1R解析：选B.设副线圈中的电流为I，则副线圈两端的电压为U2IR，根据，得U1IR，由，得I1I，等效电阻R1R，故选项B正确6(2019河南开封模拟)国家电网公司推进智能电网推广项目建设，拟新建智能变电站1 400座变电站起变换电压作用的设备是变压器，如图所示，理想变压器原线圈输入电压u200 sin 100t(V)，电压表、电流表都为理想电表则下列判断正确的是()A输入电压有效值为200 V，电流频率为50 HzBS打到a处，当变阻器的滑片向下滑动时，两电压表示数都增大CS打到a处，当变阻器的滑片向下滑动时，两电流表的示数都减小D若变阻器的滑片不动，S由a处打到b处，电压表V2和电流表A1的示数都减小解析：选AD.输入电压的最大值U1m200 V，有效值U1 V200 V，由瞬时值知，角速度100 rad/s，电流频率f Hz50 Hz，故A正确；S打到a处，变阻器的滑片向下滑动时，由，知U2不变即V2示数不变，副线圈接入电路的电阻减小，所以电流表A2的示数变大，故B、C错误；若变阻器的滑片不变，S由a处打到b处，副线圈匝数减少，输入电压不变，输出电压减少，电压表V2示数减少，输出功率P2减少，根据输入功率等于输出功率，P1U1I1减少，U1不变，则I1减少，即电流表A1的示数减小，故D正确7.如图所示，理想变压器的副线圈接有规格为“44 V44 W”的灯泡和线圈电阻为r1 的电动机M，原线圈上接有u220sin 100t(V)的正弦交流电压，此时灯泡和电动机都正常工作，且原线圈中的理想交流电流表示数为1 A，不考虑灯泡电阻变化和电动机内阻变化，则下列说法正确的是()A变压器原、副线圈的匝数之比为41B电动机的输出功率为176 WC电动机的热功率为16 WD若电动机被卡住，灯泡仍正常发光，则电流表示数将变为9 A，此时应立即切断电源解析：选CD.原线圈电压有效值为U1220 V，副线圈灯泡正常工作，故电压有效值U244 V，原、副线圈的匝数的比值5，选项A错误；根据U1I1U2I2，得副线圈电流有效值I25 A，灯泡电流IL1 A，则通过电动机的电流IMI2IL4 A，电动机输入功率P入U2IM176 W，内耗热功率P热Ir16 W，输出功率为P出P入P热160 W，故选项C正确，B错误；若电动机被卡住，灯泡仍正常发光，则通过电动机的电流变为IM44 A，副线圈中电流变为I2IMIL45 A，原线圈中电流变为I1I29 A，电路中消耗的功率增大，此时应立即切断电源，选项D正确8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象如图乙所示，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22 W现闭合开关，灯泡正常发光，则()At0.01 s时刻穿过线框回路的磁通量为零B线框的转速为50 r/sC变压器原线圈中电流表示数为1 AD灯泡的额定电压为220 V解析：选BC.由题图乙知t0.01 s时e0，此时线圈平面位于中性面，磁通量最大，A错；周期T0.02 s，所以n50 r/s，B对；由理想变压器原理得：，其中U1 V，得UL220 V，IL0.1 A，而，得I11 A，C对；灯泡的额定电压为交流电压的有效值 220 V，D错二、实验题(本题共1小题，共14分)9.(14分)如图，把一热敏电阻RT放在控温容器M内；A为毫安表，量程6 mA，内阻RA为数十欧姆；E为直流电源，电动势约为3 V，内阻不计；R为电阻箱，最大阻值为999.9 ；S为开关已知RT在95 时的阻值为150 ，在20 时的阻值约为550 .现要求在降温过程中测量在9520 之间的多个温度下RT的阻值(1)在图中画出连线，完成实验原理电路图(2)完成下列实验步骤中的填空依照实验原理电路图连线调节控温容器M内的温度，使得RT的温度为95 .将电阻箱调到适当的阻值，以保证仪器安全闭合开关，调节电阻箱，记录电流表的示数I0，并记录_将RT的温度降为T1(20 T195 )；调节电阻箱，使得电流表的读数_，记录_温度为T1时热敏电阻的电阻值RT1_.逐步降低T1的数值，直至20 为止；在每一温度下重复步骤.解析：(1)根据所给器材，要测量在不同温度下RT的阻值，只能将电阻箱、热敏电阻、毫安表与电源串联形成测量电路，如图所示(2)依照实验原理电路图连线；调节控温容器M内的温度，使得RT的温度为95 ，此时RT阻值为150 ，将电阻箱调到适当的阻值，以保证仪器安全；闭合开关，调节电阻箱，记录毫安表的示数I0，并记录电阻箱的读数R0，根据欧姆定律有：I0；将RT的温度降为T1(20 T195 )；调节电阻箱，使得毫安表的读数仍为I0，记录电阻箱的读数为R1，根据欧姆定律：I0，则：，解得：RT1R0R1150 .答案：(1)见解析(2)电阻箱的读数R0仍为I0电阻箱的读数为R1R0R1150 三、计算题(本题共2小题，共38分)10.(20分)如图所示，匀强磁场的磁感应强度B0.5 T，边长为L10 cm的正方形线圈abcd共N100匝，线圈电阻r1 .线圈绕垂直于磁感线的轴OO匀速转动，转动的角速度2 rad/s，外电路电阻R4 .(1)求交流电表的示数及由图示位置转过60时的感应电动势的值；(2)取210，求线圈转动一周电流产生的总热量；(3)由图示位置开始，求在线圈转过周期的时间内通过电阻R的电荷量解析：(1)感应电动势的最大值，EmNBL21000.50.122 V3.14 V电流的最大值Im0.63 A电流的有效值I0.45 A交流电压表的示数UIR1.80 V转过60时的瞬时感应电动势eEmcos 603.140.5 V1.57 V.(2)周期T1 s线圈转动一周产生的热量QI2(Rr)T联立解得Q1 J.(3)tT内通过电阻R的电荷量qItIENBL20联立解得q0.1 C.答案：(1)1.80 V1.57 V(2)1 J(3)0.1 C11(18分)一个小型水力发电站，发电机输出电压U0250 V，内电阻可以忽略不计，最大输出功率为Pm30 kW，它通过总电阻为R线2 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为U220 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？发电机实际输出的电功率为多大？(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端变压器的降压比为401