高三物理040.doc

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期数： 0511 WLG3 039
学科：物理 年级：高三 编稿老师：王晔
审稿老师：张凤莲

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训 练 篇

高考物理总复习“交流电”单元测试题（一）

本试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题），满分120分，考试时间90分钟.
第Ⅰ卷
(选择题 共10题 每题5分 共50分)
在下列各题的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的.
1.某矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生的感应电动势的变化规律为e=εmsinωt,保持其它条件不变,使该线圈的转速和匝数同时增加一倍,则此时所产生的感应电动势的变化规律将变为下述的( )
A. e=2εmsin2ωt B. e=2εmsinωt C. e=4εmsin2ωt D. e=4εmsinωt
A2

A1
1

2.如图所示,一理想变压器的原线圈匝数n1=100匝,副线圈匝数
n2=200匝,交流电源的电动势ε=311sin(100πt)V,电阻
V2

V1
R

R=88Ω,电流表和电压表对电路的影响可忽略不计.则( )
① A1的示数约为0.10A ② V1的示数约为311V
③ A2的示数约为0.75A ④ V2的示数约为44V
A. ①④ B. ①② C. ③② D. ③④
3.将阻值为R的电阻,接在电动势E=10V,内电阻r=R的直流电源两端,此时电阻R上电功率为P,则( )
A.将电阻R接在另一直流电源两端时,若电阻R两端电压为10V,则电阻R上消耗的电功率为2P
B.将电阻R接在另一直流电源两端时,若电阻R两端电压为20V, 则电阻R上消耗的电功率为16P
C.将电阻R接在另一正弦交流电源两端时, 若电阻R两端电压最大值为10V, 则电阻R上消耗的电功率为8P
D. 将电阻R接在另一正弦交流电源两端时, 若电阻R两端电压的有效值为20V, 则电阻R上消耗的电功率为8P
4．如图所示,将边长为L,电阻为R的正方形导线框,置于磁感应强度为B,方向水平向右的匀强磁场中.当t=0时,线框处于竖直平面内,并且跟磁场方向垂直.现使它绕着垂直于磁场方向的水平轴OO/以恒定的角速度ω转过1800,则在线圈转动的过程中( )
A.通过导线框任一截面的电量为零
O/
O
ω
B
B. 通过导线框任一截面的电量为
C.导线框中磁通量变化率的最大值为BL2ω
D.相对导线框,感应电流的方向发生了改变
5.远距离输送交流电都采用高压输电,我国正在研究用比330千伏高得多的电压进行输电.采用高压输电的优点是( )
①可节省输电导线的铜材料 ②可根据需要调节交流电的频率
③可减少输电导线上的能量损失 ④可加快输电的速度
A. ①④ B. ②④ C. ①③ D. ②③
6．如图所示,通有交流电i=Imsinωt的长直导线跟一个不通电的闭合金属
i
线圈处在同一个水平面内.欲使线圈受到的磁场力的方向背离直导线,
应使交流电处在下面的哪段时间内( )
①第一个1/4周期时间内 ②第二个1/4周期时间内
③第三个1/4周期时间内 ④第四个1/4周期时间内
A. ②③ B. ①④ C. ①③ D. ②④
O
A B C D E
i
t
7．线圈在匀强磁场中匀速转动,产生交流电的图像如图所示,由图
可知( )
A.在A和C时刻线圈处于中性面位置
B.在B和D时刻穿过线圈的磁通量为零
C.在A时刻到D时刻线圈转过的角度为π弧度
D.若从O时刻到D时刻经过0.02s,则在1s内交流
电的方向改变100次
8.完全相同的两个电热器,分别通以如图所示(a)(b)所示的电流最大值
相同的方波交变电流和正弦交变电流,则这两个电热器的电功率之
比为( )
t
O
Im
i
(b)
A:1:2 B.2:1 C.1: D. :1
t
(a)
O
Im

B

9. 圆形线圈的开口处接一个平行板电容器,线圈的一部分置于周期性变化的
磁场中,图中所示磁感线的方向为B的正方向,开始时有一电子静止下板附
近,则此电子的速度方向在开始的一个周期内的变化是( )(设此电荷没有
碰到极板)
O
B
t
A. 向上 向下 向下 向上
B. 向上 向上 向下 向下
C. 一直向上
D. 一直向下
A
B
C
O
电
源
S1
L1
S2
L2 L3
S3
O/

10.如图所示A、B、C是三相交流电电源的三根相线,O是中线,电源的相电压为220V,L1、L2、L3是三个“220V 60W”的灯泡，开关S1断开，S2、S3闭合，由于某种原因，电源中线在图中O/处断了，那么L2和L3两灯泡将（ ）
A.立即熄灭
B.变得比原来亮一些
C.变得比原来暗一些
D.保持亮度不变
第II卷
L1
I1
n1
I2
n2
L2
L3
n3
I3
L4
L5
(非选择题 共10题 11－17题各5分 18－19题各10分 20题15分 共70分)
用钢笔或圆珠笔直接答在试题卷中(除题目有特殊规定外)
11.如图所示，完全相同的灯泡全部正常发光，三个线圈的匝数
之比为n1：n2：n3＝________.
12.有一交流电压的变化规律为u=311sin314tV,若将一辉光电
压是220V的氖管接上此交流电压,则在1s内氖管反光的时
间是_________.
13.发电厂通过升压变压器、输电线和降压变压器，把电能输
e

em

o
-em
T/2
T
送到用户处.交流发电机的输出电压是500V,输出功率为160kw,升压变压器的原、副线圈匝数之比是1:8.要使输电线上损失的功率不超过发电机输出功率的5%,输电线上的电阻是_______Ω,电压是______V;经降压变压器用户得到220V的电压,用户处得到的电流为_______A.
14. 一个面积为S的矩形线圈在匀强磁场中以某一条边为转轴做匀速转动,
磁场方向与转轴垂直.线圈中感应电动势e与时间t的关系如图所示,感应
电动势的峰值和周期可由图中读出.则磁感应强度B=______在t=T/12时
刻,线圈平面与磁感应强度的夹角等于_________.
15.如图所示的电表均为理想的交流电表,保险丝P的熔断电流为2A,
电容器C的击穿电压为300V,若在a、b间加正弦交流电压,并适当

V

a
b

R0
C
A
P
R
地调节R0和R接入电路中的阻值,使P恰好不被熔断,
C恰好不被击穿,则电流表的读数为_______A,电压表的
读数为______V.
16.如图所示,OO/为两个固定的同轴的金属圆盘的圆心,AB
金属棒紧贴圆盘边缘匀速运动,匀强磁场的磁感应强度
B=2T,方向与棒垂直,棒长50cm,盘半径20cm,OO/与“6V
S
N
O
O/
A
B
0.5A”的电珠相连(其它电阻不计),当电珠正常发光时,棒
的转速为_______.
17. 在绕制变压器时,某人误将两个线圈误绕在如图所示的变
压器铁芯的左右两个臂上,当通以交流电时,每个线圈
1

2

产生的磁通量都只有一半通过另一个线圈,而另一半则
通过中间的臂.已知线圈1、2的匝数比为2:1,在不接负
载的情况下,当线圈1输入电压为220V时,线圈2输出电压
为______V; 当线圈2输入电压为110V时,线圈1输出电压
为______V.
18.一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场方向的固定轴转动,线圈匝数n=100.穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间按正弦规律变化,如图所示,发电机内阻r=5.0Ω,外电路电阻R=95Ω,已知感应电动势的最大值Em=nωΦm,其中Φm为穿过每匝线圈磁通量的最大值,求串联在外电路中的交流电流表(内阻不计)的读数.
O
-1.57
3.14
4.71
Φ/ ×10-2Wb
1.0
-1.0
t/10-2s

× × × ×

× × × ×

× × × ×

× × × ×

× × × ×
O/

d

c

O
a
b

19．由50匝绕成的闭合的矩形线圈abcd,置于磁感应强度
B=1.5T,的匀强磁场中,磁场区域在OO/的左侧,起始位
置如图所示中实线所示,线框平面与磁场垂直,cd边恰
好在磁场边缘,已知bc=0.2m,ab=0.1m,线框总电阻R=
10Ω,不计线圈电感.若规定abcda为电流的正方向,画
出线框从起始位置开始,以cd边为轴,ab边向纸外转出,
用ω=π弧度/秒的角速度匀速转动时,在0--4秒时间内,
线框中电流i随时间变化的图线.

20. 在真空中速度为v0=6.4×107m/s的电子束连续地射入两平行极板之间,如图所示,极板长l=8.0×10-2m,间距d=5.0×10-3m,两极板不带电时,电子束将沿两极板之间的中线通过,在两极板加一个50HZ的交变电压U=U0sinωt,如果所加电压的最大值U0超过某一值Uc时,将开始出现以下现象:电子束有时能通过两极板,有时间断不能通过,求:
d
l

(1) Uc的大小 (2) U0为何值时才能使通过的时间t1跟间断的时间t2之比为t1: t2=2:1

高考物理总复习“交流电”单元测试题（一）答案
选择题
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
A
B
C
C
C
D
B
B
C
填空题
11. 4:1:2 12. 0.5s 13. 5Ω 200V 691A
14. EmT/2πS 300 15. 2A 212V 16. 6.7r/s
17. 55V 110V
18分析与解答:感应电动势的最大值Em= nωΦm,=2πnΦm,/T
根据欧姆定律,电路中电流的最大值为
Im=Em/R+r
而有效值I=. 由题给的Φ-t图线可读得Φm,=1.0×10-2Wb, T=3.14×10-2s,解以上各式并代入数据得 I=1.4A.
19．分析与解答:线圈在匀强磁场中匀速转动,产生交流电
Im===0.47(A)
T=(s)
开始时,线圈位于中性面,i=0,Δt=0---T/4时间内,按规定电流为负方向,t=T/4时,电流达最大值……,注意到在Δt/=T/4---3T/4的半个周期里,线圈完全在磁场外转动,无感应电流,所以线框中电流i随时间变化的图线见图.
t(s)
i(A)
Im

O
Im

1 2 3 4

20. 分析与解答: 电子通过平行金属板所用时间l/v≈ 10-9s,交变电压周期T=2×10-2s,可见l/v<<T,因此电子通过平行极板时,极板间的电压(或场强)可看作恒量.
(1) 电子进入平行极板中间后,在水平方向为匀速运动,在竖直方向为匀加速运动,设电子束刚好不能通过平行极板的电压为Uc,电子经过平行极板的时间为t,所受电场力为f,则
t=l/v d/2=1/2at2 a=f/m=eUc/md
将上式联立 Uc=91V
(2) 当U>91V时,电子束将打在极板上而间断;当U<91V时,电子束将通过两极板.
由U=U0sinωt的图线可知,要使t1=2t2,则ωt=π/3时,电压恰为91V,由Uc= U0sinπ/3得U0=105V.