【金牌学案】2012年高中物理 第五章综合检测 新人教版选修3-2

用心 爱心 专心1 第五章综合检测第五章综合检测 本试卷共 4 页 满分为 100 分 考试时间 90 分钟 一 单项选择题 本大题 6 小题 每小题 3 分 共 18 分 每小题给出的四个选项中 只 有一个选项符合题目要求 请把符合题意的选项写在答题卡中 1 交流发电机正常工作时产生的电动势为e Emsin t 若将其线圈的匝数减为原 来的一半 而转速增为原来的 2 倍 其他条件不变 则产生的电动势的表达式为 A e Emsin t B e 2Emsin t C e 2Emsin 2 t D e Emsin 2 t 2 某电阻元件在正常工作时 通过它的电流按如图 5 1 所示的规律变化 今与这个 电阻元件串联一个多用电表 已调至交流电流挡 则多用电表的示数为 图 5 1 A 4 A B 4 A C 5 A D 5 A 22 3 如图 5 2 所示 a b c为三只功率较大的完全相同的电炉 a离电源很近 而 b c离用户电灯 L 很近 电源离用户电灯较远 输电线有一定电阻 电源电压恒定 则以 上说法正确的是 图 5 2 使用a时对用户电灯影响大 使用b时比使用a时对用户电灯影响大 使用 b c对用户电灯影响几乎一样大 使用c时对用户电灯没有影响 A B C D 4 如图 5 3 所示 理想变压器的原 副线圈分别接着完全相同的灯泡 L1 L2 原 副 线圈的匝数比为n1 n2 2 1 交流电源电压为U 则 图 5 3 用心 爱心 专心2 灯 L1两端电压为 灯 L1两端电压为 灯 L2两端电压为 灯 L2两端电 U 5 3 U 5 2U 5 压为 U 2 以上说法正确的是 A B C D 5 若农村水力发电站的发电机的输出电压恒定 它发出的电压通过电站附近的升压变 压器升压 然后用输电线路把电能输送到远处村寨附近的降压变压器 经降压变压器降压 后 再用线路接到各用户 设两变压器都是理想变压器 那么在用电高峰期 白炽灯不够 亮 但用电总功率增加 这时 A 升压变压器的副线圈的电压变大 B 高压输电线路的电压损失变大 C 降压变压器的副线圈的电压变大 D 高压输电线路的电压损失变小 6 一闭合矩形线圈abcd绕垂直于磁感线的固定轴OO 匀速转动 线圈平面位于如图 5 4 甲所示的匀强磁场中 通过线圈内的磁通量 随时间的变化规律如图乙所示 下列 说法正确的是 图 5 4 A t1 t3时刻通过线圈的磁通量变化率最大 B t2 t4时刻线圈中感应电流方向改 变 C t1 t3时刻线圈中感应电流方向改变 D t2 t4时刻线圈中感应电动势最小 二 双项选择题 本大题 8 小题 每小题 4 分 共 32 分 每小题给出的四个选项中 只 有两个选项符合题目要求 请把符合题意的选项写在答题卡中 7 如图 5 5 所示的电路 GA 为一交流发电机 C为平行板电容器 为使安培表示数 增加 可行的办法是 图 5 5 A 使发电机的转速增加 B 使发电机的转速减少 C 使电容器两极板间距离增大 D 在平行板电容器间换用介电常数较大的电介质 8 如图 5 6 所示的电路中 a b两端连接的交流电源既含高频交流 又含低频交流 L是一个 25 mH 的高频扼流圈 C是一个 100 pF 的电容器 R是负载电阻 下列说法正确 的是 图 5 6 A L的作用是 通低频 阻高频 B C的作用是 隔交流 通直流 用心 爱心 专心3 C C的作用是 阻高频 通低频 D 通过R的电流中 低频电流所占的百分比远远大于高频交流所占的百分比 9 如图 5 7 所示 一个理想变压器带有三个匝数都是 50 匝的副线圈ab cd ef 若原线圈匝数为 100 匝 原线圈接到 220 V 交流电源上 通过副线圈的各种组合中 可以 得到以下那些电压 图 5 7 A 55 V B 110 V C 440 V D 330 V 10 长为a 宽为b的矩形线框有n匝 每匝线圈电阻为R 如图 5 8 所示 对称轴 MN的左侧线框位于磁感应强度为B的匀强磁场中 第一次将线框从磁场中以速度v匀速拉 出 第二次让线框以 的角速度转过 90 角 那么 2v b 图 5 8 A 通过导线横截面的电量q1 q2 1 n B 通过导线横截面的电量q1 q2 1 1 C 线框发热功率P1 P2 2n 1 D 线框发热功率P1 P2 2 1 11 某交流发电机中 矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动 产生的感应电动势与时 间的关系如图 5 9 如果此线圈和一个R 100 的电阻构成闭合电路 不计电路的其他 电阻 下列说法中正确的是 图 5 9 A 交变电流的周期为 0 04 s B 电阻R两端的最大电压是 100 V 2 C 交变电流的有效值为 1 A D 交变电流的最大值为 1 A 12 如图 5 10 所示 某电子电路的输入端输入电流既有直流成分 又有交流低频成 分和交流高频成分 若通过该电路只把交流的低频成分输送到下一级 那么关于该电路中 各器件的作用 下列说法中正确的有 A L在此的功能为通直流 阻交流 叫高频扼流圈 B L在此的功能为通直流 通低频 阻高频 叫低频扼流圈 C C1在此的功能为通交流 隔直流 叫隔直电容 D C2在此的功能为通高频 阻低频 叫高频旁路电容 图 5 10 用心 爱心 专心4 13 如图 5 11 所示为一理想变压器 开关 S 闭合 在原线圈输入电压不变的条件下 要提高变压器的输入功率 可采用的方法是 图 5 11 A 只增加原线圈的匝数 B 只增加副线圈的匝数 C 只减小用电器R1的电阻 D 断开开关 S 14 如图 5 12 所示 理想变压器的原 副线圈匝数比为 1 5 原线圈两端的交变电 压为u 20 sin 100 t V 氖泡在两端电压达到 100 V 时开始发光 下列说法中正确的有 2 图 5 12 A 开关 接通后 氖泡的发光频率为 100 Hz B 开关接通后 电压表的示数为 100 V C 开关断开后 电压表的示数变大 D 开关断开后 变压器的输出功率不变 三 非选择题 本大题共 4 小题 共 50 分 按题目要求作答 解答题应写出必要的文字 说明 方程式和重要的演算步骤 只写出最后答案的不能得分 有数值计算的题 答案中 必须明确写出数值和单位 15 10 分 一理想降压变压器 原线圈上所加电压为 11 kV 副线圈通过输电导线向 用户供电 输电导线的总电阻R 0 05 用户的用电器 假设是纯电阻 得到的电压为 220 V 消耗的电功率为 44 kW 求变压器原 副线圈的匝数比n1 n2 16 13 分 用单位长度电阻为r0 0 05 m 的导线绕制一个n 100 匝 边长 a 0 20 m 的正方形线圈 线圈两端与阻值R 16 的电阻连接构成闭合回路 如图 5 13 甲所示 线圈处在均匀磁场中 磁场方向垂直于线圈平面 磁感应强度B的大小随 时间变化的关系如图乙所示 求 1 在 0 1 0 10 2 s 时间内 通过电阻R的电荷量 2 1 min 内电流通过电阻R所产生的热量 3 线圈中所产生的感应电流的有效值 图 5 13 用心 爱心 专心5 17 12 分 如图 5 14 所示 交流发电机电动势的有效值为E 20 V 内阻不计 它 通过一个R 6 的指示灯连接变压器 变压器输出端并联 24 只彩色小灯泡 每只灯泡都 是 6 V 0 25 W 灯泡都正常发光 导线电阻不计 求 1 降压变压器初 次级线圈匝数比 2 发电机的输出功率 计算结果保留三位有效数字 图 5 14 18 15 分 某小型实验水电站输出功率是 38 kW 输电线路总电阻是 6 1 若采用 380 V 输电 求输电线路损耗的功率 2 若改用 5000 V 高压输电 求输电线路损耗的功率 3 若改用 5000 V 高压输电 到用户端再利用n1 n2 22 1 的变压器降压 求用户 得到的电压 用心 爱心 专心6 第五章综合检测第五章综合检测 1 D 解析 Em BS 2 NBS Em 则e Emsin 2 t N 2 2 C 解析 前半周期的有效值I1 4 A 后半周期的有效值I2 3 A 根据交 22 流电有效值的定义 I2RT I R I R 2 1 T 22 2 T 2 3 D 解析 使用b c使得干路上的电流增大 线电阻上的电压损失增大 使得用户 端的电压降低 使用a时 电流增大 但线电压损失较小 对用户影响比使用b c小 4 A 解析 设 L2两端的电压为U2 电流为I2 灯泡的电阻R 则U2 I2R 根据变 压比 原线圈两端的电压U1 2U2 通过 L1的电流为I1 L1两端的电压为U3 I1R I2 2 则电源电压U U1 U3 U2 2 5U2 2 5 B 解析 用户增多 总电阻减小 降压变压器上的输出电流增大 输电线上的电 流增大 高压输电线上电压损失增大 降压变压器的输入电压减小 输出电压减小 用户 端的电压减小 总功率增大 但用电器两端的电压变小 6 C 解析 磁通量为零 线圈平面在与中性面垂直的位置 磁通量变化率最大 电 动势最大 磁通量最大 线圈平面在中性面上 磁通量变化率为零 电动势为零 经过此 位置 电流方向要改变 7 AD 8 AD 解析 此电路中L对高频电流阻碍作用大 C对高频电流的阻碍作用小 9 BD 解析 将各副线圈当作电源 通过电源的串 并联来实现 10 BD 解析 电量q It 又U 故q只与磁通量 的变化率有关 所 Ut R t 以q1 q2 对于U1 1 nBa 所以U1 nBav U2是正弦交流电 而最大值 b 2 vt t UM nBav 所以有效值为 即P2 nBabv 2 P1 2 11 AD 解析 最大电压为 100 V 交变电流的有效值为 A 2 2 12 CD 解析 由电感器种类的概念知道 A B 选项概念混淆 错误 L在这里和输出 端并联 应该是起到旁路 即 短路 将不需要的电流从这里分流掉 的作用 因此应该是 低频扼流圈 通直流阻交流 从而将直流旁路掉 从而被C1断掉的直流也有回路 C1的作 用就是将直流部分过滤掉 C 选项正确 C2的作用是将C1留下的高频交变电流旁路掉 所以 不能通低频 而不使之通过输出端 所以应该是通高频阻低频 D 正确 13 BC 解析 只增加原线圈的匝数 变压器输出电压减小 输出功率减少 输入功 率也减少 A 错 断开开关后 变压器输出端的总电阻增大 总电流减少 原线圈上的电 流减少 输出功率也减少 D 错 14 AB 15 10 分 设输电导线中电流为I 则用户的用电器消耗的电功率 P0 U0I得I 200 A P0 U0 44 103 W 220 V 变压器副线圈的输出电压为 U2 U0 IR 220 V 200 A 0 05 230 V 对变压器 有 U1 U2 n1 n2 11 103 230 1100 23 即原 副线圈的匝数比n1 n2 1100 23 用心 爱心 专心7 16 13 分 解 1 在 0 1 0 10 2 s 时间内磁通量的变化量为 所以在 0 t1 时间内通过R的电荷量 q 1 0 10 2 C n R r nBma2 R r 2 在一个周期内 电流通过电阻R产生热量 Q1 I R 0 16 J 2 1 T 3 在 1 min 内电阻R产生的热量为Q Q1 320 J t T 3 设感应电流的有效值为I 则一个周期内电流产生的热量I Rt1 I2RT 2 1 解得I A 或 0 577A t1 T I2 1 3 3 17 12 分 解 1 彩色小灯泡额定电流IL P U 次级线圈总电流I2 24 IL 变压器输入功率P入 I1U1 I2U2 变压器原线圈电路中 由欧姆定律可得E U1 I1R 由理想变压器的公式可得 n1 n2 I2 I1 将E 20 V 代入以上式子可解得 n1 n2 3 1 2 发电机的输出功率P出 I1E 代入