2022年高三物理 第二章 交变电流、第三章 传感器单元测试教科版选修3

2022年高三物理 第二章 交变电流、第三章 传感器单元测试 教科版选修3第卷（共40分）一、选择题（10个小题，共40分，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全选对的得4分，选对但不全的得2分，选错的得0分）1某同学在研究电容、电感对恒定电流与交变电流的影响时，采用了如图所示的电路，其中L1、L2是二个完全相同的灯泡，已知把开关置于3、4时，电路与交流电源相通，稳定后的二个灯泡发光亮度相同，则该同学在如下操作中能观察到的实验现象是（ ）A当开关置于1、2时，稳定后L1、L2两个灯泡均发光且亮度也相同B当开关置于1、2时，稳定后L1、L2两个灯泡均发光，但L1比L2亮C当开关置于3、4时，稳定后，若只增加交流电的频率,则二个灯泡的亮度将同时变暗D当开关置于3、4瞬间，L2立即发光，而L1亮度慢慢增大2如图是霓虹灯的供电电路，电路中的变压器可视为理想变压器，已知变压器的原副线圈匝数比为n1:n2=1:20，加在原线圈两端的电压为u=311sin100t（V）,霓虹灯正常工作的电阻R=K，则关于原、副线圈两端电压及原、副线圈中的电流，下列判断正确的是（ ）A副线圈两端电压6220V，副线圈中的电流141mAB副线圈两端电压4400V，副线圈中的电流10mAC原线圈中电流为500AD原线圈中电流为500mA3如图所示是一理想变压器的电路图，若初级回路、两点接交流电压时，四个相同的灯泡均正常发光，则原、副线圈匝数比为 （ ） A41B21C13D314如图所示，处在磁感应强度为B的匀强磁场中的单匝矩形线圈abcd，以恒定的角速度绕ab边转动，磁场方向垂直于纸面向里，线圈所围面积为S，线圈导线的总电阻为R。t=0时刻线圈平面与纸面重合，且cd边正在离开纸面向外运动。则（ ）abcdBA时刻t线圈中电流的瞬时值； B线圈中电流的有效值；C线圈中电流的有效值； D线圈消耗的电功率5如图所示，某理想变压器的原、副线圈的匝数均可调节，原线圈两端电压为一最大值不变的正弦交流电，在其它条件不变的情况下，为了使变压器输入功率增大，可使 （ ）A原线圈匝数增加 B原线圈匝数增加 C负载电阻的阻值增大 D负载电阻的阻值减小6一电阻接在10V直流电源上，电热功率为P；当它接到电压u =10sint（V）上时功率为 （ ） A025P B05P CP D2P7某发电厂原来用11kV的交流电压输电，后来改用升压变压器将电压升高到220kV输电，输送的电功率都是P，若输电线路的电阻为R，则下列说法中正确的是（ ）A据公式，提高电压后输电线上的电流降为原来的1/20B据公式，提高电压后输电线上的电流增为原来的20倍C据公式，提高电压后输电线上的功率损耗减为原来的1/400D据公式，提高电压后输电线上的功率损耗将增大为原来的400倍8火警报警系统的具体形式有很多，如图所示，M是一小型理想变压器，接线柱a、b接在电压u311sin314t（V）的正弦交流电源上，变压器右侧部分为一火警报警系统原理图，其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器，电流表A2为值班室的显示器，显示通过R1的电流，电压表V2显示加在报警器上的电压（报警器未画出），R3为一定值电阻。当传感器R2所在处出现火警时,以下说法中正确的是： （ ）AA1的示数不变,A2的示数增大 BV1的示数不变,V2的示数减小 CV1的示数不变,V2的示数增大 DA1的示数增大,A2的示数减小9如图所示为光敏电阻自动计数器的示意图，其中R1为光敏电阻，R2为定值电阻，此光电计数器的基本工作原理是（ ）A当有光照射R1时，信号处理系统获得高电压 B当有光照射R1时，信号处理系统获得低电压 C信号处理系统每获得一次低电压就记数一次 D信号处理系统每获得一次高电压就记数一次10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发电机的输出电流变小 B高压输电线路的功率损失变大 C升压变压器次级线圈两端的电压变小D升压变压器次级线圈两端的电压变大第卷 （共60分）二、本题共2小题，共14分。把答案填在题中横线上或按题目要求作答。11（8分） （1）用多用电表同一挡位测量热敏电阻和光敏电阻的阻值时，下列描述正确的是（ ）A测热敏电阻时，温度越高，多用电表指针偏角越大B测热敏电阻时，温度越高，多用电表指针偏角越小C测光敏电阻时，光照越弱，多用电表指针偏角越大D测光敏电阻时，光照越弱，多用电表指针偏角越小 （2）利用传感器和计算机可以测量快速变化的力。如图所示是用这种方法获得的弹性绳中拉力随时间的变化图线。实验时，把小球举高到绳子的悬点O处，然后让小球自由下落。从此图线所提供的信息，判断以下说法中正确的是 （ ） At1时刻小球速度最大 Bt2时刻绳子最长 Ct3时刻小球动能最小 Dt4与t3时刻绳子最长12（6分）如图所示，甲为一信号源： （1）若要观察此信号源发出的正弦交流电信号的波形，应将信号源的a端与示波器面板上的_接线柱相连，b端与_接线柱相连。 （2）若示波器所显示的输入波形如图乙所示，要将波形上移，应调节面板上的_旋钮；要使此波横向展宽，应调节_旋钮；要使屏上能够显示3个完整的波形应调节_旋钮。三、本题共3小题；共46分。解答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。13（13分）如图所示N匝矩形线圈以自己的长边为轴在匀强磁场中以角速度匀速转动，线圈边长分别为a和b，磁感应强度为B，M、N是两个集流环，外电路负载电阻为R，线圈电阻为r。当线圈从图示位置开始连续转动起来后，求： （1）电流表和电压表的示数是多少？ （2）线圈产生的交流电的功率是多少？ （3）线圈匀速转动一周时，外力做多少功?14（15分）在图甲中，电源的电动势E=90V，电源内电阻可忽略不计；G为小量程的电流表，电流表内阻Rg保持不变，R为热敏电阻，其电阻值与温度的变化关系如图乙的R-t图线所示。闭合开关S，当R的温度等于20oC时，电流表示数I1=2mA，则当电流表的示数I2=36mA时，热敏电阻R的温度为多少？ 15（18分）如图（1）所示为一根竖直悬挂的不可伸长的轻绳，下端拴一小物块A，上端固定在C点且与一能测量绳的拉力的测力传感器相连，已知有一质量为 m0的子弹B沿水平方向以速度v0射入A内（未穿透），接着两者一起绕C点在竖直面内做圆周运动，在各种阻力都可忽略的条件下测力传感器测得绳的拉力F随时间t的变化关系如图（2）所示已知子弹射入的时间极短，且图（2）中t=0为A、B开始以相同速度运动的时刻，根据力学规律和题中（包括图）提供的信息，对反映悬挂系统本身性质的物理量（例如A的质量）及A、B一起运动过程中的守恒量，你能求得哪些定量的结果？参考答案1D；2BD；3；4C；5；6B；7C；8BD；9BD；10B 11（1）AD；（2）B12答案：（1）Y输入，地 （2）；X增益，扫描范围和扫描微调。13【解析】：感应电动势最大值感应电流的最大值其有效值即电流表示数：电压表示数是： （2）交流电功率： （3）旋转一周所用时间：，外力做的功等于交流电产生的电功，则：14【解析】：这是典型的温度传感器应用问题，由图线知t1=20时，R=4k 据全电路欧姆定律有 ，代入数据得Rg=500 同理有，代入数据得xx 由图线知这时t2=120 15【解析】：由图2可直接看出，A、B一起做周期性运动，则运动的周期令表示A的质量，表示绳长表示B陷入A内时即时A、B的速度（即圆周运动最低点的速度），表示运动到最高点时的速度，F1表示运动到最低点时绳的拉力，F2表示运动到最高点时绳的拉力，由图2可知 根据动量守恒定律， 在最低点和最高点处得 用牛顿定律可得 根据机械能守恒定律可得 由以上各式可解得，反映系统性质的物理量是 A、B一起运动过程中的守恒量是机械能E，若以最低点为势能的零点，则 由式解得