2010-2011学年度高二物理下学期单元检测2 交变电流电磁场和电波（含解析）旧人教版

用心 爱心 专心1 2010 20112010 2011 学年度下学期学年度下学期 高二物理单元检测 高二物理单元检测 2 2 原人教版原人教版 命题范围命题范围 范围 交变电流 范围 交变电流 电磁场和电波 电磁场和电波 第 卷 选择题 共 40 分 一 选择题 每小题 4 分 共 40 分 在每小题给出的四个选项中 有的小题只有一个正确 答案 有的小题有多个正确选项 全部选对的得 4 分 选不全的得 2 分 有错选或不 答的得零分 1 为了体现高考的公平公正 2008 年 许多地方在考场上使用了手机信号屏蔽器 该屏 蔽器在工作过程中以一定的速度由低端频率向高端频率扫描 该扫描速度可以在手机 接收报文信号中形成乱码干扰 使手机不能检测出从基站发出的正常数据 不能与基 站建立联接 从而达到屏蔽手机信号的目的 手机表现为搜索网络 无信号 无服务 系统等现象 由以上信息可知 A 手机信号屏蔽器是利用静电屏蔽的原理来工作的 B 电磁波必须在介质中才能传播 C 手机信号屏蔽器工作时基站发出的电磁波不能传播到考场内 D 手机信号屏蔽器是通过发射电磁波干扰手机工作来达到目的的 2 在信息技术高速发展的今天 电磁波对我们来说越来越重要 无论是广播 电视还是无 线电通信以及航空 航天中的自动控制和导航 都离不开电磁波 为了使需要传递的 信息 如声音 图像等 载在电磁波上发射到远方 必须对振荡电流进行 A 调谐 B 放大 C 调制 D 检波 3 关于电磁场理论 下列说法正确的是 A 变化的磁场周围产生的电场一定是变化的 B 均匀变化的磁场周围产生的电场也是均匀变化的 C 变化的电场周围产生的磁场一定是变化的 D 振荡电场周围产生的磁场也是振荡的 4 雷达是利用无线电波的回波来探测目标方向和距离的一种装置 雷达的天线犹如喊话筒 能使电脉冲的能量集中向某一方向发射 接收机的作用则与人耳相仿 用以接收雷达 发射机所发出电脉冲的回波 测速雷达主要是利用多普勒效应原理 可由回波频率的 改变数值 计算出目标与雷达的相对速度 以下说法正确的是 用心 爱心 专心2 A 雷达发射的是不连续的电磁波 B 雷达用的是微波波段的无线电波 C 目标离雷达天线而去时 反射信号频率将高于发射信号频率 D 目标向雷达天线靠近时 反射信号频率将高于发射信号频率 5 下列各物理量中 可能决定交流发电机产生的电动势的因素为 A 磁感应强度 B 线圈的总电阻 C 电枢转动的角速度 D 电枢线圈的匝数 6 交流发电机正常工作时产生的电动势 e Emsin t 若线圈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 2Emsin2 tD e Emsin2 t 7 如图所示是 4 种亮度可调的台灯电路示意图 它们所用的白炽灯泡都相同 当 4 个电路 中调节亮度的滑动触头均处于中央位置时 4 个台灯所消耗的功率恰好相同 则这 4 个 台灯中亮度最大的是 8 如图所示的电路图中 变压器是理想变压器 原线圈匝数n1 600 匝 装有0 5 A 的保险 丝 副线圈的匝数n2 120 匝 要使整个电路正常工作 当原线圈接在180 V 的交流电源 上 则副线圈 A 可接耐压值为 36 V 的电容器 B 可接 36 V 40 W 的安全灯两盏 C 可接电阻为 14 的电烙铁 D 可串联量程为 3 A 的电流表测量其电路的总电流 9 如图所示 动圈式话筒能够将声音转变为微弱的电信号 交变电流 产生的电信号一 般都不是直接送给扩音机 而是经过一只变压器之后再送给扩音机放大 变压器的作 用是减少信号沿导线传输过程中的电能损失 关于话筒内的这只变压器 下列说法中 正确的是 A 一定是升压变压器 因为P UI 升压后 电流 用心 爱心 专心3 123456 0 10 i A t 10 2 s 减小 导线上损失的电能减少 B 一定不是升压变压器 因为P U2 R 升压后 导线上损失的电能会增加 C 一定是降压变压器 因为I2 n1I1 n2 降压后 电流增大 使到达扩音机的信号加强 D 一定不是降压变压器 因为P I 2R 降压后 电流增大 导线上损失的电能会增加 10 一正弦交变电流的电流i随时间t变化的规律如 图所示 由图可知 A 该交变电流的瞬时值表达式为 i 10sin 50 t A B 该交变电流的频率为 50 Hz C 该交变电流的有效值为 102A D 若该交变电流通过阻值R 40 的白炽灯 则电灯消耗的功率是 8 kW 第 卷 非选择题 共 60 分 二 填空题 第 12 题 8 分 其余每小题 4 分 共 24 分 把正确答案填写在题中的横线上 或按题目要求作答 11 一闭合线圈在匀强磁场中做匀速转动 线圈的转速为 240 rad min 当线圈平面转至 与磁场方向平行时 线圈的电动势为 2V 设线圈从中性面开始转动 则线圈所产生的 电动势的瞬时值表达式为 V 在 48 1 s 时的电动势为 12 如图所示是某交变电流i随时间的变化图象 1 这个交变电流的电流最大值为 有效值为 交变电流的周期为 频率为 2 该交变电流电流的瞬时值表达式为 3 该交变电流通过了一个阻值为 10 的定值电阻 则串联在电阻上的交流电流表的示数是 A 并联在电阻两端的交流伏特表的示数是 V 13 如图所示电路 当在a b两端加上直流电压时 L1正常发光 L2不亮 当a b两端加上同样电压的交变电流时 L1发光亮度 变暗而L2正常发光 则A B分别为 和 14 在电阻两端加上 10V 直流电 它的功率是 4W 在这个电阻上加 上u 10sin314t V 的交变电流后 它的功率是 W 15 一个耐压为 250V 电容量为 8 100 4 F 的电容器 它可与电动势为 V 的交流 电源连接 当接在交流电源上时所带的最大电量为 三 计算题 共 36 分 要求写出必要的文字说明 主要方程式和重要演算步骤 有数值计 算的要明确写出数值和单位 只有最终结果的不得分 16 10 分 一个正弦规律变化的交变电流的图象如图所示 根据图象计算 用心 爱心 专心4 1 交变电流的频率 2 交变电流的有效值 3 写出该电流的瞬时值表达式 4 在什么时刻电流的大小与其有效值相等 17 12 分 在远距离输电时 要考虑尽量减少输电线上的功率损失 有一个小型发电站 输送的电功率为P 500kW 当使用U 5kV 的电压输电时 测得安装在输电线路起点和 终点处的两只电度表一昼夜示数相差 4800 kWh 求 1 输电效率 和输电线的总电阻r 2 若想使输电效率提高到 98 又不改变输电线 那么电站应使用多高的电压向外 输电 18 14 分 如图所示 在磁感应强度2 0 BT 的水平匀强磁场中 有一边长为 L 10cm 匝数N 100 匝 电阻r 1 的正方形线圈绕垂直于磁感线的O O 轴匀速转动 转速 100 nr s 有一电阻R 9 通过电刷与两滑环接触 R两端接有一理想电压 表 求 1 若从线圈通过中性面时开始计时 写出电动势的表达式 2 电压表的示数 3 在 1 分钟内外力驱动线圈转动所作的功 用心 爱心 专心5 参考答案 1 D 解析 静电屏蔽是利用电场来工作的 而手机信号屏蔽器是利用电磁场来工作的 故 A 错 电磁波可以在真空中传播 B 错 由题意知手机信号屏蔽器工作过程中以一 定的速度由低端频率向高端频率扫描 形成电磁波干扰由基站发出的电磁波信号 使 手机不能正常工作 故 C 错而 D 正确 2 C 解析 为了利用电磁波传递信号 就要让电磁波随着待传递的信号而改变 在电磁 波发射技术中 使电磁波随各种信号而改变的技术叫调制 故 C 正确 3 D 解析 变化的磁场能够在周围空间产生电场 变化的电场能够在周围产生磁场 均匀 变化的磁场 产生稳定的电场 均匀变化的电场 产生稳定的磁场 不均匀变化的磁 场产生变化的电场 不均匀变化的电场产生变化的磁场 振荡的 即周期性变化的 磁场产生同频率的振荡电场 振荡的电场产生同频率的振荡磁场 4 ABD 解析 根据多普勒效应原理知 目标离雷达天线而去时 反射信号频率将低于发 射信号频率 5 ACD 解析 因交流发电机产生的电动势为 e nBS sin t 故 ACD 正确 6 D 解析 因为 Em nBS 2 f f变为原来的 2 倍 变为原来的 2 倍 n变为 原来的 2 1 Em不变 7 C 解析 台灯消耗的功率为灯泡消耗的功率和台灯内部电路消耗的功率之和 在四种电 路中 因 A B D 三种电路中的变阻器均有电能损耗 而 C 中理想变压器无能量损耗 用心 爱心 专心6 C 中的灯泡实际功率最大 故 C 选项中灯泡最亮 8 B 解析 根据 2 1 2 1 n n U U 得 U2 1 2 n n U1 600 120 180 V 36 V 又由 1 2 2 1 n n I I 在保险丝 安全的条件下 副线圈中允许流过的最大电流为I2 2 1 n n I1 120 600 0 5 A 2 5 A 最大输出功率Pm 2 5 A 36 V 90 W B 选项正确 而交流电压的有效值为 36 V 那 么其最大值一定大于 36 V 所以 A 项错误 接 14 的电阻时 流过电阻的电流将达 到I2 14 36 A 2 5 A C 项不正确 串联电流表时会因电流过大烧毁电流表或烧断保 险丝 9 AD 解析 要减少信号沿导线传输过程中的电能损失 根据RtIQ 2 知 有效的措施是 减小电路的电流 再根据UIP 知 要提高输送电压 所以 AD 正确 10 A 解析 由图象可知该交变电流的最大值为 10A 周期为 4 10 2s 则其有效值为 5 2A 频率为 25 Hz B C 选项均错 该交变电流的角速度 50 2 T rad s 则其瞬时值表达式为i 10sin 50 t A 故 A 选项正确 当其通过R 40 的白 炽灯时 RIP 2 2000 W D 选项错误 二 填空题 11 te4sin2 V 2 分 12 1 sin2 V 2 分 12 1 20A A210 0 02s 50Hz 每空 1 分 共 4 分 2 20sin100 t A 2 分 3 210 1 分 2100 1 分 13 电感线圈 2 分 电容器 2 分 14 2 4 分 15 176 8V 2 分 5 100 1 C 2 分 提示 电容器的耐压是针对交流电的瞬时最大值的 则250 m UV 的有效值为 8 1762 m UUV 交流电源理想 8 176 UEV 电容器所带电量的最大值与最大电压对应 由 U Q C 有 58 100 1250100 4 mm CUQ C 三 计算题 16 10 分 解析 1 50 02 0 11 T fHz 2 分 用心 爱心 专心7 2 1 14 2 20 2 m I I A 2 分 3 1002 frad s 2 分 ti 100sin20 A 2 分 4 t 100sin20210 4 1 2 01 0 kt 2 1 0 ks 2 分 17 12 分 解 1 输送功率 P 500kW 一昼夜输送电能E Pt 12000 kWh 1 分 输电线上损失的电能 4800 E kWh 1 分 终点得到的电能E E E7200 kWh 1 分 所以 输电效率 E E 60 1 分 输电线上的电流 U P I100A 1 分 输电线损耗功率 Pr I 2r 1 分 其中Pr t E 200 kW 1 分 得r 20 1 分 2 输电线上损耗功率 2 2 1 U r U P Pr 原来Pr 200kW 现在要求Pr 10kW 解得输电电压应调节为U 22 4kV 4 分 18 解析 1 这是一旋转电枢式发电机向外电路提供电能