高中物理选修2步步高同步讲义 章末检测试卷(三)

章末检测试卷(三)(时间：90分钟满分：100分)123456789101112131415一、单项选择题(本题共8小题，每小题4分，共32分.在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)1.某小型发电机产生的交流电动势为e＝50sin(100πt)V.对此电动势，下列表述正确的是A.最大值是 B.频率是100HzC.有效值是25V D.周期是0.02s√1617123456789101112131415解析从线圈位于中性面开始计时，交流电动势的表达式为e＝Emsinωt，因为e＝50sin(100πt)V，所以最大值是Em＝50V，A错误；由ω＝2πf＝100πrad/s得f＝50Hz，B错误；16172.(2020·重庆高二期末)一矩形线圈绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴匀速转动，产生的正弦交变电压的波形图如图1所示，下列说法正确的是A.交变电压的最大值是311VB.线圈转动的周期是1sC.2s末通过线圈的磁通量绝对值最大D.2s末通过线圈的磁通量变化率绝对值最小√123456789101112131415图11617解析由题图可知，交变电压的最大值为311V，故A正确；线圈转动的周期为2s，故B错误；2s末瞬时电压值为最大值，根据交变电流的特点可知，此时线圈平面与中性面垂直，即线圈平面与磁场平行，所以此时通过线圈的磁通量为0，通过线圈的磁通量变化率绝对值最大，故C、D错误.12345678910111213141516173.(2020·北京市第四十三中学期末)如图2是一正弦式交变电流的电压u随时间t变化关系的图像.由图像可知，电压的有效值和周期分别为A.311V,0.01s B.311V,0.02sC.622V,0.01s D.220V,0.02s123456789101112131415√图216174.如图3所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2＝1∶3，副线圈回路中接入三个均标有“36V

40W”的灯泡，且均正常发光，那么，标有“36V

40W”的小灯泡AA.也正常发光

B.将被烧毁C.比另外三个灯泡暗

D.无法确定图3√123456789101112131415161712345678910111213141516175.电站向某地输送5000kW的电功率，输电线上损耗的电功率为100kW，如果把输电电压提高为原来的10倍，同时将输电线的横截面积减为原来的一半，而输送的电功率不变，那么输电线损耗的电功率为A.0.2kW B.0.5kWC.2.0kW D.5.0kW12345678910111213141516√1712345678910111213141516176.如图4所示，理想变压器原、副线圈匝数比为10∶1，R0为定值电阻，R是滑动变阻器，原线圈两端的输入电压u＝200sin100πt(V)，设理想交流电压表V1、V2的示数分别是U1、U2；理想交流电流表A1、A2的示数分别是I1、I2.下列说法正确的是A.电压表V2的示数U2＝20VB.滑片P向b端滑动过程中，U2不变，I2变大C.滑片P向b端滑动过程中，U1变小，I1变大D.通过原、副线圈的交变电流频率之比为10∶1123456789101112131415√16图417滑片P向b端滑动过程中，副线圈负载电阻减小，U2不变，则I2变大，B正确；由B项分析知U1不变，I1变大，C错误；变压器不改变交变电流的频率，D错误.12345678910111213141516177.(2020·南昌市第一中学高二期中)在如图5甲所示的电路中，ab两端接入图乙所示的电压，副线圈接火灾报警系统(报警器未画出)，图中电压表和电流表均为理想电表，电压表的示数为22V，D为理想二极管，R0为定值电阻，L为电阻恒定的指示灯，RT为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小.图51234567891011121314151617下列说法中正确的是A.理想变压器原、副线圈匝数之比为10∶1B.若RT处出现火灾时，电压表示数不变，电流表示数将变小C.若RT处出现火灾时，指示灯L将变暗D.若只将原线圈的理想二极管去掉，则电压表的示数会变为原来的2倍√1234567891011121314151617解析设原线圈两端电压为U1，根据电流的热效应可得1234567891011121314151617输入端的电压不变，匝数比不变，则电压表示数不变，若RT处出现火灾时，RT电阻变小，输出的总功率变大，则输入端的电功率变大，电压不变，则电流表的示数变大，故B错误；若RT处出现火灾时，RT电阻变小，输出的总功率变大，副线圈中电流变大，R0两端电压变大，则指示灯两端电压变小，指示灯变暗，故C正确；123456789101112131415161712345678910111213141516178.(2020·浙江7月选考)如图6所示，某小型水电站发电机的输出功率P＝100kW，发电机的电压U1＝250V，经变压器升压后向远处输电，输电线总电阻R线＝8Ω，在用户端用降压变压器把电压降为U4＝220V.已知输电线上损失的功率P线＝5kW，假设两个变压器均是理想变压器，下列说法正确的是A.发电机输出的电流I1＝40AB.输电线上的电流I线＝625AC.降压变压器的匝数比n3∶n4

＝190∶11D.用户得到的电流I4＝455A图6√12345678910111213141516171234567891011121314151617二、多项选择题(本题共4小题，每小题4分，共16分.在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求.全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)图7123456789101112131415169.(2020·河北张家口上学期期中)如图7所示，处在垂直纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场中的矩形线框MNPQ，以恒定的角速度ω绕对角线NQ转动.已知MN长为l1，NP长为l2，线框电阻为R，t＝0时刻线框平面与纸面重合，17下列说法正确的是1234567891011121314151617√√√线框转过π时，线框平面与磁场垂直，磁通量最大，感应电动势为零，电流为零，故B正确；线框转动一周磁通量的变化量为零，故通过线框任意横截面的电荷量为零，故C错误；123456789101112131415161710.图8甲是一台小型发电机的结构示意图，线圈逆时针转动，产生的电动势e随时间t变化的正弦规律图像如图乙所示.发电机线圈的电阻r＝2Ω，外接灯泡的电阻为10Ω.则图81234567891011121314151617A.在t＝0.01s时刻，穿过线

圈的磁通量最大B.理想电压表的示数为6VC.灯泡消耗的电功率为2.5WD.线圈转动产生电动势的表

达式e＝√√解析在t＝0.01s时刻，电动势为0，则线圈位于中性面，穿过线圈的磁通量最大，A正确；123456789101112131415161711.图9甲是某燃气炉点火装置的原理图，转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交变电压，并加在一理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，

为理想交流电压表.当变压器副线圈电压的瞬时值大于5000V时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体，图91234567891011121314151617以下判断正确的是1234567891011121314151617√√123456789101112131415161712.如图10甲所示是调压变压器的原理图，线圈AB绕在一个圆形的铁芯上，总匝数为1000匝.AB间加上如图乙所示的正弦交变电压，移动滑动触头P的位置，就可以调节输出电压.在输出端连接了滑动变阻器R和理想交流电流表，滑动变阻器的滑动触头为Q.已知开始时滑动触头Q位于滑动变阻器的最下端，且BP间线圈匝数刚好是500匝，滑动变阻器的最大阻值等于72Ω.图101234567891011121314151617则下列说法正确的是A.开始时，电流表示数为B.开始时，流过R的交流电频率为25HzC.保持P的位置不动，将Q向上移动时，R消耗的功率变大D.保持Q的位置不动，将P沿逆时针方向转动少许，R消耗的功率变大√√12345678910111213141516171234567891011121314151617交流电的周期为0.02s，所以频率为50Hz，所以B错误；1234567891011121314151617三、非选择题(本题5小题，共52分)13.(8分)在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”的实验中，(1)下列器材需要的有________.A.干电池组

B.滑动变阻器C.直流电压表

D.多用电表E.学生电源(2)在实验中，某同学保持原线圈的电压以及副线圈的匝数不变，仅增加原线圈的匝数，副线圈两端的电压将________(选填“增大”“减小”或“不变”).DE减小1234567891011121314151617(3)如图11，当左侧线圈“0”“16”间接入9V电压时，右侧线圈“0”“4”接线柱间输出电压可能是______.A.3.1V B.2.5V C.1.7VC1234567891011121314151617图1114.(8分)如图12所示，圆形线圈共100匝，半径为r＝0.1m，在匀强磁场中绕过直径的轴OO′匀速转动，磁感应强度B＝0.1T，角速度为ω＝

rad/s，电阻为R＝10Ω，求：(1)线圈由图示位置转过90°时，线圈中的感应电流；图1212345678910111213141516答案3A

171234567891011121314151617(2)写出线圈中电流的表达式(磁场方向如图所示，图示位置为t＝0时刻)；1234567891011121314151617(3)线圈转动过程中的热功率.答案45W线圈转动过程中的热功率123456789101112131415161715.(10分)(2020·河南洛阳高二上期末)如图13所示，理想变压器原线圈匝数n1＝800，副线圈匝数n2＝200，灯泡A标有“5V

2W”，电动机D的线圈电阻为1Ω.将交变电压u＝sin100πt(V)加到理想变压器原线圈两端，灯泡恰能正常发光，求：(1)副线圈两端电压；图13答案25V

12345678910111213141516171234567891011121314151617(2)电动机D消耗的电功率.答案8W1234567891011121314151617电动机两端电压为UD＝U2－UL＝25V－5V＝20V (1分)电动机消耗的电功率为PD＝UDI＝20×0.4W＝8W. (2分)16.(12分)如图14是一个小型应急交流发电机，内部为n＝50匝、边长L＝20cm的正方形线圈，总电阻为r＝1Ω.线圈在磁感应强度为B＝0.1T的匀强磁场中，绕垂直于磁感线的轴匀速转动.发电机对一电阻为R＝9Ω的电灯供电，线路中其他电阻不计，若发电机的转动角速度为ω＝100rad/s时，电灯正常发光.求：(1)交流发电机产生的电动势的最大值；图14答案

20V

解析交流发电机产生的电动势的最大值为Em＝nBSω＝nBωL2＝20V；

(2分)1234567891011121314151617(2)电灯正常发光的功率；答案

18W

电灯正常发光的功率P＝I2R＝18W (2分)1234567891011121314151617(3)从图示位置开始，线圈转过30°的过程中，通过电灯的电荷量；答案

0.01C

1234567891011121314151617(4)线圈每转动一分钟，外力所需做的功.答案

1200J1234567891011121314151617解析线圈每转动一分钟，整个回路上产生的热量为Q＝I2(R＋r)t＝1200J

(2分)W外＝Q＝1200J. (1分)17.(14分)(2020·江苏南通高二上期末)如图15所示，用一小型交流发电机向远处用户供电，已知发电机线圈abcd匝数N＝100，面积S＝0.03m2，线圈匀