【金牌学案】2020年高中物理 第五章综合检测 新人教版选修3-2

第五章综合检测(本试卷共4页，满分为100分，考试时间90分钟)一、单项选择题(本大题6小题，每小题3分，共18分)每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，请把符合题意的选项写在答题卡中1交流发电机正常工作时产生的电动势为eEmsin t，若将其线圈的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()AeEmsin t Be2Emsin tCe2Emsin 2t DeEmsin 2t2某电阻元件在正常工作时，通过它的电流按如图51所示的规律变化今与这个电阻元件串联一个多用电表(已调至交流电流挡)，则多用电表的示数为()图51A4 A B4 A C5 A D5 A3如图52所示，a、b、c为三只功率较大的完全相同的电炉，a离电源很近，而b、c离用户电灯L很近，电源离用户电灯较远，输电线有一定电阻，电源电压恒定，则以上说法正确的是()图52使用a时对用户电灯影响大使用b时比使用a时对用户电灯影响大使用b、c对用户电灯影响几乎一样大使用c时对用户电灯没有影响A B C D4如图53所示，理想变压器的原、副线圈分别接着完全相同的灯泡L1、L2.原、副线圈的匝数比为n1n221，交流电源电压为U，则图53灯L1两端电压为灯L1两端电压为灯L2两端电压为灯L2两端电压为以上说法正确的是()A B C D5若农村水力发电站的发电机的输出电压恒定，它发出的电压通过电站附近的升压变压器升压，然后用输电线路把电能输送到远处村寨附近的降压变压器，经降压变压器降压后，再用线路接到各用户设两变压器都是理想变压器，那么在用电高峰期，白炽灯不够亮，但用电总功率增加，这时()A升压变压器的副线圈的电压变大 B高压输电线路的电压损失变大C降压变压器的副线圈的电压变大 D高压输电线路的电压损失变小6一闭合矩形线圈abcd绕垂直于磁感线的固定轴OO匀速转动，线圈平面位于如图54甲所示的匀强磁场中通过线圈内的磁通量随时间的变化规律如图乙所示下列说法正确的是()图54At1、t3时刻通过线圈的磁通量变化率最大 Bt2、t4时刻线圈中感应电流方向改变Ct1、t3时刻线圈中感应电流方向改变 Dt2、t4时刻线圈中感应电动势最小二、双项选择题(本大题8小题，每小题4分，共32分)每小题给出的四个选项中，只有两个选项符合题目要求，请把符合题意的选项写在答题卡中7如图55所示的电路，GA为一交流发电机，C为平行板电容器，为使安培表示数增加，可行的办法是()图55A使发电机的转速增加 B使发电机的转速减少C使电容器两极板间距离增大 D在平行板电容器间换用介电常数较大的电介质8如图56所示的电路中，a、b两端连接的交流电源既含高频交流，又含低频交流，L是一个25 mH的高频扼流圈，C是一个100 pF的电容器，R是负载电阻，下列说法正确的是()图56AL的作用是“通低频，阻高频”BC的作用是“隔交流，通直流”CC的作用是“阻高频，通低频”D通过R的电流中，低频电流所占的百分比远远大于高频交流所占的百分比9如图57所示，一个理想变压器带有三个匝数都是50匝的副线圈ab、cd、ef，若原线圈匝数为100匝，原线圈接到220 V交流电源上，通过副线圈的各种组合中，可以得到以下那些电压()图57A55 V B110 V C440 V D330 V10长为a、宽为b的矩形线框有n匝，每匝线圈电阻为R，如图58所示，对称轴MN的左侧线框位于磁感应强度为B的匀强磁场中，第一次将线框从磁场中以速度v匀速拉出；第二次让线框以的角速度转过90角，那么()图58A通过导线横截面的电量q1q21n B通过导线横截面的电量q1q211C线框发热功率P1P22n1 D线框发热功率P1P22111某交流发电机中，矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势与时间的关系如图59.如果此线圈和一个R100 的电阻构成闭合电路，不计电路的其他电阻，下列说法中正确的是()图59A交变电流的周期为0.04 s B电阻R两端的最大电压是100 VC交变电流的有效值为1 A D交变电流的最大值为1 A12如图510所示，某电子电路的输入端输入电流既有直流成分，又有交流低频成分和交流高频成分若通过该电路只把交流的低频成分输送到下一级，那么关于该电路中各器件的作用，下列说法中正确的有()AL在此的功能为通直流，阻交流，叫高频扼流圈BL在此的功能为通直流，通低频，阻高频，叫低频扼流圈CC1在此的功能为通交流，隔直流，叫隔直电容DC2在此的功能为通高频，阻低频，叫高频旁路电容图51013如图511所示为一理想变压器，开关S闭合，在原线圈输入电压不变的条件下，要提高变压器的输入功率，可采用的方法是()图511A只增加原线圈的匝数 B只增加副线圈的匝数C只减小用电器R1的电阻 D断开开关S14. 如图512所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为15，原线圈两端的交变电压为u20 sin 100t V氖泡在两端电压达到100 V时开始发光，下列说法中正确的有()图512A.开关 接通后，氖泡的发光频率为100 HzB.开关接通后，电压表的示数为100 VC.开关断开后，电压表的示数变大D.开关断开后，变压器的输出功率不变三、非选择题(本大题共4小题，共50分)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15(10分)一理想降压变压器，原线圈上所加电压为11 kV，副线圈通过输电导线向用户供电，输电导线的总电阻R0.05 ，用户的用电器(假设是纯电阻)得到的电压为220 V、消耗的电功率为44 kW.求变压器原、副线圈的匝数比n1n2.16(13分)用单位长度电阻为r00.05 /m的导线绕制一个n100匝、边长a0.20 m的正方形线圈，线圈两端与阻值R16 的电阻连接构成闭合回路，如图513甲所示线圈处在均匀磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，磁感应强度B的大小随时间变化的关系如图乙所示求：(1)在01.0102 s时间内，通过电阻R的电荷量；(2)1 min内电流通过电阻R所产生的热量；(3)线圈中所产生的感应电流的有效值图51317(12分)如图514所示，交流发电机电动势的有效值为E20 V，内阻不计，它通过一个R6 的指示灯连接变压器，变压器输出端并联24只彩色小灯泡，每只灯泡都是“6 V0.25 W”，灯泡都正常发光，导线电阻不计求：(1)降压变压器初、次级线圈匝数比；(2)发电机的输出功率(计算结果保留三位有效数字)图51418(15分)某小型实验水电站输出功率是38 kW，输电线路总电阻是6 .(1)若采用380 V输电，求输电线路损耗的功率；(2)若改用5000 V高压输电，求输电线路损耗的功率；(3)若改用5000 V高压输电，到用户端再利用n1n2221的变压器降压，求用户得到的电压第五章综合检测1D解析：EmBS2NBSEm，则eEmsin 2t.2C解析：前半周期的有效值I14 A，后半周期的有效值I23 A，根据交流电有效值的定义：I2RTIRIR.3D解析：使用b、c使得干路上的电流增大，线电阻上的电压损失增大，使得用户端的电压降低使用a时，电流增大，但线电压损失较小，对用户影响比使用b、c小4A解析：设L2两端的电压为U2，电流为I2，灯泡的电阻R，则U2I2R，根据变压比，原线圈两端的电压U1 2U2，通过L1的电流为I1，L1两端的电压为U3I1R，则电源电压U U1 U3.5B解析：用户增多，总电阻减小，降压变压器上的输出电流增大，输电线上的电流增大，高压输电线上电压损失增大，降压变压器的输入电压减小，输出电压减小，用户端的电压减小，总功率增大，但用电器两端的电压变小6C解析：磁通量为零，线圈平面在与中性面垂直的位置，磁通量变化率最大，电动势最大；磁通量最大，线圈平面在中性面上，磁通量变化率为零，电动势为零，经过此位置，电流方向要改变7AD8AD解析：此电路中L对高频电流阻碍作用大，C对高频电流的阻碍作用小9BD解析：将各副线圈当作电源，通过电源的串、并联来实现10BD解析：电量qIt，又U， 故q只与磁通量的变化率有关，所以q1q2；对于U1, 1nBa， 所以U1nBav，U2是正弦交流电，而最大值UMnBav，所以有效值为，即P2.11AD解析：最大电压为100 V，交变电流的有效值为 A.12CD解析：由电感器种类的概念知道A、B选项概念混淆，错误，L在这里和输出端并联，应该是起到旁路(即“短路”，将不需要的电流从这里分流掉)的作用，因此应该是低频扼流圈，通直流阻交流，从而将直流旁路掉(从而被C1断掉的直流也有回路)；C1的作用就是将直流部分过滤掉，C选项正确；C2的作用是将C1留下的高频交变电流旁路掉(所以不能通低频)，而不使之通过输出端，所以应该是通高频阻低频，D正确13BC解析：只增加原线圈的匝数，变压器输出电压减小， 输出功率减少，输入功率也减少，A错；断开开关后，变压器输出端的总电阻增大，总电流减少，原线圈上的电流减少，输出功率也减少，D错14AB15(10分)设输电导线中电流为I，则用户的用电器消耗的电功率P0U0I得I200 A变压器副线圈的输出电压为U2U0IR220 V200 A0.05 230 V对变压器，有 即原、副线圈的匝数比n1n2110023.16(13分)解：(1)在01.0102 s时间内磁通量的变化量为，所以在0t1时间内通过R的电荷量q1.0102 C.(2)在一个周期内，电流通过电阻R产生热量Q1IR0.16 J在1 min内电阻R产生的热量为QQ1320 J.(3)设感应电流的有效值为I，则一个周期内电流产生的热量IRt1I2RT解得I A(或0.577A)17(12分)解：(1)彩色小灯泡额定电流IL次级线圈总电流I224 IL变压器输入功率P入I1U1I2U2变压器原线圈电路中，由欧姆定律可得EU1I1R由理想变压器的公式可得将E20 V代入以上式子可解得.(2)发电机的输出功率P出I1E代入数据可解得P出6.67 W.18(15分)解：(1)输电线上电流强度为I100 A输电线上损失功率为：P损I2R1002660 kW.(2)改用高压输电后，输电线上电流强度为I7.6 A输电线上损失功率为：P损I2R7.6260.347 kW.(3)用户端在变压器降压前的电压为U1UIR50007.664954.4 V再由得U2U14954.4225.2 V.