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高三物理第一轮交变电流单元检测

2014-5-11 0:29:26下载本试卷

高三物理第一轮交变电流单元检测

总分100分

第一部分 选择题(共40分)

一、本题共10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的或不选的得0分。

1. 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转动.线圈中的感应电动势e随时间t的变化如图所示.下面说法中正确的是:( )

A.t1时刻通过线圈的磁通量为零

B.t2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大

  C.t3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大

D.每当e变换方向时,通过线圈的磁通量绝对值都为最大。

 2、将硬导线中间一段折成不封闭的正方形,每边长为l,它在磁感应强度为B、方向如图的匀强磁场中匀速转动,转速为n,导线在ab两处通过电刷与外电路连接,外电路有额定功率为P的小灯泡并正常发光,电路中除灯泡外,其余部分的电阻不计,灯泡的电阻应为( )

A. (2πl2nB)2/P

B.2(πl2nB)2/P

C.(l2nB)2/2P

D.(l2nB)2/P

3如图所示,表示一交流电的电流随时间而变化的图像.此交流电流的有效值是:(  )

  A.   B.5A

  C.3.   D.3.5A

4.矩形金属线圈共10匝,绕垂直磁场方向的转轴在匀强磁场中匀速转动,线圈中产生的交流电动势e随时间t变化的情况,如图所示.下列说法中正确的是(   )

A.此交流电的频率为0.2Hz

B.此交流电动势的有效值为1V

C.t=0.1s时,线圈平面与磁场方向平行

D.线圈在转动过程中穿过线圈的最大磁通量为Wb

5.两个相同的白炽灯L1L2,接到如图所示的电路中,灯L1与电容器串联,灯L2与电感线圈串联,当ab处接电压最大值为Um、频率为f的正弦交流电源时,两灯都发光,且亮度相同.更换一个新的正弦交流电源后,灯L1的亮度大于灯L2的亮度.新电源的电压最大值和频率可能是(  )

A.最大值仍为Um,而频率大于f

B.最大值仍为Um,而频率小于f

C.最大值大于Um,而频率仍为f

D.最大值小于Um,而频率仍为f

6.如图10—5所示,理想变压器原线圈a、b两端接正弦式电压,副线圈c、d两端通过输电线接两只相同的灯泡,输电线的等效电阻为R,在图示状态,开关S是闭合的,当开关S断开时,下列各量中减小的是(  )

  A.副线圈c、d两端的输出电压

  B.通过灯泡的电流

  C.副线圈输电线等效电阻R上的电压

D.原线圈a、b两端的电压

7见右图,一理想变压器,原线圈的匝数为,两个副线圈的匝数分别为。变压器输入电压伏,电压表的读数分别为。变压器输入电流为,通过的电流分别为。变压器的输入功率为的电功率分别为。则下列式子正确的是(  )

A.。 B.。 C.。 D.

8.在电能的输送过程中,若输送的电功率一定、输电线电阻一定时,对于在输电线上损失的电功率,有如下四种判断,其中正确的是(  )

  ①和输送电线上电压降的平方成反比  ②和输送电压的平方成正比

  ③和输送电线上电压降的平方成正比  ④和输送电压的平方成反比

    A. ①和②     B. ③和④    C. ①和④    D. ②和③

9小型水力发电站的发电机有稳定的输出电压,它发出的电先通过电站附近的升压变压器升压,然后通过输电线路把电能输送到远处用户附近的降压变压器,经降低电压后再输送至各用户.设变压器都是理想的,那么在用电高峰期,随用电器电功率的增加将导致(  )

          A.升压变压器初级线圈中的电流变小

B.升压变压器次级线圈两端的电压变小

          C.高压输电线路的电压损失变大   

D.降压变压器次级线圈两端的电压变小

10、唱卡拉OK用的话筒,内有传感器,其中有一种是动圈式的,它的工作原理是在弹性膜片后面粘接一个轻小的金属线圈,线圈处于永磁体的磁场中,当声波使膜片前后振动时,就将声音信号转变为电信号,下列说法正确的是(   )

A、  该传感器是根据电流的磁效应工作的

B、  该传感器是根据电磁感应原理工作的

C、  膜片振动时,穿过金属线圈的磁通量不变

D、  膜片振动时,金属线圈中不会产生感应电动势

第二部分 非选择题(共60分)

二、本题共5小题。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。

11、传感器是能将所感受到的物理量(如力、热、光、声等)转换成便于_______的量(一般是电学量)的一类元件。光电传感器是利用光敏电阻将_______信号转换成________信号;热电传感器是利用________电阻将热信号转换成电信号,转换后的信号经过相应的仪器进行处理,就可以达到自动控制。

12.有一边长分别为L和2L的矩形导体框,导体框的总电阻为R.让导体框在磁感应强度为B的匀强磁场中以恒定角速度ω绕两短边中点为轴旋转,如图所示.求:

(1)导体框的发热功率.

(2)导体框转到图示位置时,某一长边两端电压.

   

13.交流发电机的原理如左下图所示,闭合的矩形线圈放在匀强磁场中,绕OO/轴匀速转动,在线圈中产生的交变电流随时间变化的图象如右下图所示,已知线圈的电阻为R=2.0Ω.求:

⑴通过线圈导线的任一个横截面的电流的最大值是多少?

⑵矩形线圈转动的周期是多少?

⑶线圈电阻上产生的电热功率是多少?

⑷保持线圈匀速转动,1分钟内外界对线圈做的功是多少?

 
14、有一个阻值为R的电阻,若将它接在电压为20V的直流电源上时,消耗的电功率为P;若将它接在图13中的理想变压器的次级线圈两端时,消耗的电功率为P/2。已知变压器输入的是正弦交流电,其电压的最大值为200V,不计电阻阻值随温度的变化,求:(1)理想变压器次级线圈两端电压的有效值。(2)此变压器的原、副线圈的匝数之比。

15、有一台内阻为发电机,供给一学校照明用,如图所示,升压比为,降压比为,输电线的总电阻,全校共22个班,每班有“220V,40W”灯6盏,若保证全部电灯正常发光,则:

(1)发电机输出功率多大?

(2)发电机电动势多大?

(3)输电效率是多少?

参考答案

题号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

答案

D

B

B

D

A

C

BD

B

CD

B

11(测量,光,电,热敏)

12解答::(1)导体框在磁场中产生感应电动势:E=NBSωsinωt  

最大值为Em=BSω=2BL2ω

其有效值为      

 矩形导体框的发热功率为     

(2)导体框转到如图所示位置时,某一长边产生的感应电动势是最大电动势的一半:

            

此时导体框中的电流        

某一长边两端的电压:

 

13、解答::(1)由图象得:电流最大值为Imax=2A

(2) 由图象得:T=4.0×10-2s

(3)电热功率P=I2R=

(4)外界对线圈做的功为W=Pt=4×60=240J

14解答::(1)设原副线圈电压为U1,U2,则

由P=U2/R得P/PR=U2/U22

则U2=10

(2)因为U1=100,则n1/n2=U1/U2=10:1

15解答:

题中未加特殊说明,变压器视为理想变压器

∵ 发电机至升压变压器及降压变压器至学校间距离较短

不必考虑该部分输电导线上的功率损耗

(1)对降压变压器

  ∴

对升压变压器

(2) 

(3)%