（課標(biāo)通用版）2020版高考物理總復(fù)習(xí) 第十一章 章末檢測（含解析）

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1、章末檢測 一、選擇題 1.一閉合矩形線圈abcd繞垂直于磁感線的固定軸OO'勻速轉(zhuǎn)動,線圈平面位于如圖甲所示的勻強磁場中。通過線圈的磁通量Φ隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示。下列說法正確的是(　　) A.t1、t3時刻通過線圈的磁通量變化率最大 B.t1、t3時刻線圈中感應(yīng)電流方向改變 C.t2、t4時刻線圈中磁通量最大 D.t2、t4時刻線圈中感應(yīng)電動勢最小 答案　C　磁通量為零,線圈平面在與中性面垂直的位置,磁通量變化率最大,電動勢最大;磁通量最大,線圈平面在中性面上,磁通量變化率為零,經(jīng)過此位置,電流方向要改變。 2.一正弦交流電的電壓隨時間變化的規(guī)律如圖所示,由圖可知(

2、　　) A.該交流電的電壓的有效值為100V B.該交流電的頻率為25Hz C.該交流電壓瞬時值的表達式為u=100sin25tV D.若將該交流電壓加在阻值為100Ω的電阻兩端,則該電阻消耗的功率為100W 答案　B　由圖像可知該交變電流的電壓有效值u=1002V=502V,周期為4×10-2s,所以頻率為25Hz,A錯誤,B正確;由ω=2πT=50πrad/s,得該交流電壓瞬時值表達式為u=100sin50π·t(V),故選項C錯誤;該交流電加在阻值為100Ω的電阻兩端,該電阻消耗的功率P=U2R=50W,故選項D錯誤。 3.我國的市電標(biāo)準(zhǔn)為“220V　50Hz”,它是

3、由發(fā)電站的發(fā)電機發(fā)出,通過分級升壓和降壓變壓器變換電壓,跨越較遠距離輸送到用戶所在地的。下列說法正確的是(　　) A.220V指的是交流電壓的峰值 B.發(fā)電機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為3000r/min C.變壓器可以變換交流電的電壓、功率和頻率 D.采用遠距離高壓輸電可減小輸電線的電阻及輸電線上的電流 答案　B　220V是有效值,不是峰值,故選項A錯誤;標(biāo)準(zhǔn)市電的頻率為50Hz,則轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速n=50r/s=3000r/min,故選項B正確;變壓器可以改變電壓但不能改變功率和頻率,故選項C錯誤;由P=UI可知,增大電壓可以減小電流,從而減小導(dǎo)線上的功率損耗,但不能減小電阻,故選項D錯誤。 4.一

4、個邊長為6cm的正方形金屬線框置于勻強磁場中,線框平面與磁場垂直,電阻為0.36Ω。磁感應(yīng)強度B隨時間t的變化關(guān)系如圖所示,則線框中感應(yīng)電流的有效值為(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A.2×10-5A B.6×10-5A C.22×10-5A D.322×10-5A 答案　B　由法拉第電磁感應(yīng)定律和歐姆定律可得0~3s內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E=ΔBΔt·S,產(chǎn)生的感應(yīng)電流I1=ER=ΔB·SΔt·R=2×10-5A,3~5s內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流I2=3×10-5A,且與0~3s內(nèi)方向相反,于是可作出i隨時間t變化的圖像如圖所示。 由有效值的定義得I12Rt1+I22R

5、t2=I2Rt,代入數(shù)據(jù)可得I=6×10-5A,故B選項正確。 5.(多選)如圖所示,一矩形線圈abcd在勻強磁場中繞垂直于磁感線的對稱軸OO'勻速轉(zhuǎn)動。沿著OO'從上向下觀察,線圈沿逆時針方向轉(zhuǎn)動。已知線圈匝數(shù)為n,總電阻為r,ab邊長為l1,ad邊長為l2,線圈轉(zhuǎn)動的角速度為ω,外電阻阻值為R,勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B,則下列判斷正確的是(　　) A.在圖示位置ab邊所受的安培力為F=n2B2l12l2ωR+r B.線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過90°的過程中,流過電阻R的電荷量為q=nBl1l2R+r C.在圖示位置穿過線圈的磁通量為0 D.在圖示位置穿過線圈的磁通量的變化率為0

6、 答案　ABC　在圖示位置,線圈平面與磁場方向平行,磁通量為零,C項正確;在圖示位置ab、cd兩邊垂直切割磁感線,感應(yīng)電動勢最大,e=nBl1l2ω,由法拉第電磁感應(yīng)定律可知此時磁通量變化率最大,D項錯;又由閉合電路歐姆定律可知,i=eR+r,ab邊所受安培力F=nBil1,解得:F=n2B2l12l2ωR+r,A項正確;線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過90°的過程中,磁通量變化量ΔΦ=Bl1l2,由法拉第電磁感應(yīng)定律有:E=nΔΦΔt,q=I·Δt,解得:q=nBl1l2R+r,B項正確。 6.如圖所示為模擬街頭變壓器通過降壓給用戶供電的示意圖,變壓器輸入的交流電壓可視為不變。變壓器輸出的低壓交流電通過

7、輸電線輸送給用戶。定值電阻R0表示輸電線的電阻,變阻器R表示用戶用電器的總電阻。若變壓器為理想變壓器,電表為理想電表,則在變阻器的滑片P向上移動的過程中(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A.V2示數(shù)變小 B.V1示數(shù)變大 C.A2示數(shù)變大 D.A1示數(shù)變小 答案　D　由U1U2=n1n2知,在變壓器原、副線圈匝數(shù)不變時,U1不變,則U2不變,故A、B均錯誤;變阻器的滑片P向上移動,副線圈中負(fù)載電阻增大,由I2=U2R0+R可知,當(dāng)R增大時,I2減小,即A2示數(shù)減小,又由I1I2=n2n1,可知當(dāng)I2減小時,I1隨之變小,即A1示數(shù)變小,故C錯誤,D正確。 7.某水電

8、站,用總電阻為2.5Ω的輸電線輸電給500km外的用戶,其輸出電功率是3×106kW?，F(xiàn)用500kV電壓輸電,則下列說法正確的是(　　) A.輸電線上輸送的電流大小為2.0×105A B.輸電線上由電阻造成的損失電壓為15kV C.若改用5kV電壓輸電,則輸電線上損失的功率為9×108kW D.輸電線上損失的功率為ΔP=U2/r,U為輸電電壓,r為輸電線的電阻 答案　B　輸電線上輸送的電流為I=PU=3×106×103500×103A=6×103A,A錯;輸電線上損失的電壓為U損=Ir=6×103×2.5V=1.5×104V=15kV,B項正確;當(dāng)用 5kV電壓輸電時,輸電線上損失的

9、功率若超過3×106kW,與實際情況不符,故C項錯誤;當(dāng)用公式ΔP=U2r 計算損失的功率時,U為輸電線上損失的電壓而不是輸電電壓,D項錯誤。 8.用遙控器調(diào)換電視頻道的過程,實際上就是傳感器把光信號轉(zhuǎn)換成電信號的過程,下列屬于這類傳感器的是(　　) A.紅外報警裝置 B.走廊照明燈的聲控裝置 C.自動洗衣機中的壓力傳感裝置 D.電飯煲中控制加熱和保溫的溫控器 答案　A　紅外報警裝置是把光信號轉(zhuǎn)換成電信號的裝置,故A正確。走廊照明燈的聲控裝置是將聲音信號轉(zhuǎn)換為電信號;自動洗衣機中的壓力傳感裝置是將力信號轉(zhuǎn)換為電信號;電飯煲中的溫控器是將溫度信號轉(zhuǎn)換為電信號,故B、C、D均錯誤。

10、二、非選擇題 9.利用負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻制作的熱傳感器,一般體積很小,可以用來測量很小范圍內(nèi)的溫度變化,反應(yīng)快,而且精確度高。 (1)如果將負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻與電源、電流表和其他元件串聯(lián)成一個電路,其他因素不變,只要熱敏電阻所處區(qū)域的溫度降低,電路中電流將變　　　　(填“大”或“小”)。? (2)上述電路中,我們將電流表中的電流刻度換成相應(yīng)的溫度刻度,就能直接顯示出熱敏電阻附近的溫度。如果刻度盤正中的溫度為20℃(如圖甲所示),則25℃刻度應(yīng)在20℃刻度的　　　　(填“左”或“右”)側(cè)。? (3)將該熱敏電阻放置在某蔬菜大棚內(nèi)檢測大棚內(nèi)溫度變化,請用圖乙中的器材(可增加元器件)設(shè)計

11、一個電路。 答案　(1)小　(2)右　(3)見解析圖 解析　(1)因為負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻溫度降低時,電阻增大。故電路中電流會變小。 　　(2)由(1)的分析知,溫度越高,電流越大,25℃的刻度應(yīng)對應(yīng)較大電流,故在20℃的刻度的右側(cè)。 (3)電路如圖所示。 10.交流發(fā)電機的發(fā)電原理是矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸OO'勻速轉(zhuǎn)動。一小型發(fā)電機的線圈共220匝,線圈面積S=0.05m2,線圈轉(zhuǎn)動的頻率為50Hz,線圈內(nèi)阻不計,磁場的磁感應(yīng)強度B=2πT。用此發(fā)電機所發(fā)出的交流電帶動兩個標(biāo)有“220V,11kW”的電機正常工作,需在發(fā)電機的輸出端a、b與電機之間接一個理想變壓器

12、,電路如圖所示。求: (1)發(fā)電機的輸出電壓; (2)變壓器原、副線圈的匝數(shù)比; (3)與變壓器原線圈串聯(lián)的電流表的示數(shù)。 答案　(1)1100V　(2)5∶1　(3)20A 解析　(1)根據(jù)Em=nBSω=11002V,得輸出電壓的有效值為U1=Em2=1100V (2)電動機正常工作,U2=220V 根據(jù)U1U2=n1n2得n1∶n2=5∶1 (3)P出=2×11kW=2.2×104W 根據(jù)P入=P出=2.2×104W及P入=U1I1 解得I1=20A 11.發(fā)電機的端電壓為220V,輸出電功率為44kW,輸電導(dǎo)線的電阻為0.2Ω,如果用原、副線圈匝數(shù)之比為1∶1

13、0 的升壓變壓器升壓,經(jīng)輸電線路后,再用原、副線圈匝數(shù)比為10∶1的降壓變壓器降壓供給用戶。 (1)畫出全過程的線路圖。 (2)求用戶得到的電壓和功率。 (3)若不經(jīng)過變壓而直接送到用戶,求用戶得到的功率和電壓。 答案　見解析 解析　該題是輸電線路的分析和計算問題,結(jié)合電路結(jié)構(gòu)和輸電過程中的電壓關(guān)系和電流關(guān)系可解此題。 (1)線路圖如圖所示: (2)升壓變壓器副線圈上的輸出電壓U2=n2n1U1=2200V 升壓變壓器副線圈上的輸出電流I2=n1n2I1 升壓變壓器原線圈上的輸入電流,由P=U1I1得 I1=PU1=44×103220A=200A 所以I2=n1n2I1=20A 輸電線路上的電壓損失和功率損失分別為 UR=I2R=4V,PR=I22R=0.08kW 加到降壓變壓器原線圈上的輸入電流和電壓分別為 I3=I2=20A,U3=U2-UR=2196V 降壓變壓器副線圈上的輸出電壓和電流分別為 U4=n4n3U3=219.6V,I4=n3n4I3=200A 用戶得到的功率P4=U4I4=43.92kW。 (3)若不采用高壓輸電,線路損失電壓為UR'=I1R=40V 用戶得到的電壓U'=U1-UR'=180V 用戶得到的功率為P'=U'I1=36kW。 8