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1、名師對(duì)話(huà)（物理）2014屆高三一輪“雙基鞏固卷”：第十單元(考查范圍：第十單元分值：110分)一、選擇題(每小題6分，共42分)1一只矩形線(xiàn)圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線(xiàn)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量隨時(shí)間變化的圖象如圖D101甲所示，則下列說(shuō)法正確的是()圖D101At0時(shí)刻，線(xiàn)圈平面與中性面垂直Bt0.01 s時(shí)刻，磁通量的變化率最大Ct0.02 s時(shí)刻，交流電動(dòng)勢(shì)達(dá)到最大值D該線(xiàn)圈相應(yīng)產(chǎn)生的交流電動(dòng)勢(shì)的圖象如圖乙所示圖D1022如圖D102所示，一個(gè)矩形線(xiàn)圈繞與勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直的OO軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，線(xiàn)圈的兩條引線(xiàn)分別與A、B兩半圓銅環(huán)相連，兩個(gè)銅環(huán)通過(guò)滑動(dòng)電刷連入電路，電路中僅有一個(gè)電阻R.在線(xiàn)
2、圈轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，通過(guò)R的電流()A大小和方向都不斷變化B大小不斷變化，方向從ARBC大小和方向都不變D大小不斷變化，方向從BRA圖D1033如圖D103所示，矩形線(xiàn)框通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)與靈敏電流表相連，線(xiàn)框在豎直向下的磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，圖中線(xiàn)框平面處于豎直面內(nèi)下述說(shuō)法正確的是()A因?yàn)榫€(xiàn)框中產(chǎn)生的是交變電流，所以電流表示數(shù)始終為零B線(xiàn)框通過(guò)圖中位置瞬間，穿過(guò)線(xiàn)框的磁通量最大C線(xiàn)框通過(guò)圖中位置瞬間，通過(guò)電流表的電流瞬時(shí)值最大D若使線(xiàn)框轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度增大一倍，那么通過(guò)電流表的電流有效值也增大一倍圖D1044如圖D104所示，閉合的矩形導(dǎo)體線(xiàn)圈abcd在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線(xiàn)的對(duì)稱(chēng)軸OO勻速
3、轉(zhuǎn)動(dòng)，沿著OO方向觀察，線(xiàn)圈沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，線(xiàn)圈匝數(shù)為n，ab邊的邊長(zhǎng)為l1，ad邊的邊長(zhǎng)為l2，線(xiàn)圈電阻為R，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為，則當(dāng)線(xiàn)圈轉(zhuǎn)至圖示位置時(shí)()A線(xiàn)圈中感應(yīng)電流的方向?yàn)閍bcdaB線(xiàn)圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為2nBl1l2C穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量隨時(shí)間的變化率最大D線(xiàn)圈ad邊所受安培力的大小為圖D1055某交變電流電路中有一個(gè)正在工作的理想變壓器，如圖D105所示，它的原線(xiàn)圈匝數(shù)n1600，副線(xiàn)圈匝數(shù)n2120，交流電源的電動(dòng)勢(shì)e311sin(100t) V(不考慮其內(nèi)阻)，電壓表和電流表對(duì)電路的影響可忽略不計(jì)，原線(xiàn)圈串聯(lián)一個(gè)額定電流為0.2 A的保險(xiǎn)絲為保證保險(xiǎn)絲不
4、被燒斷，則()A負(fù)載功率不能超過(guò)62 WB副線(xiàn)圈電流最大值不能超過(guò)1 AC副線(xiàn)圈電路中的電阻R不能小于44 D副線(xiàn)圈電路中電壓表的讀數(shù)為62 V6如圖D106所示，接線(xiàn)柱a、b接在電壓u311sin 314t V的正弦交流電源上，理想變壓器右側(cè)部分為一火警報(bào)警系統(tǒng)電路圖，其中R2為用半導(dǎo)體熱敏材料制成的傳感器(該熱敏材料的電阻率隨溫度升高而減小)，電流表A2為值班室的顯示器，顯示通過(guò)R1的電流，電壓表V2顯示加在報(bào)警器上的電壓，R3為一定值電阻當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火警時(shí)，以下說(shuō)法中正確的是()圖D106A變壓器輸出端的交變電流的頻率為314 HzBV1的示數(shù)是311 VCA1的示數(shù)不變，A2
5、的示數(shù)減小DV1的示數(shù)不變，V2的示數(shù)減小7如圖D107甲所示為一種可調(diào)壓自耦變壓器的結(jié)構(gòu)示意圖，線(xiàn)圈均勻繞在圓環(huán)形鐵芯上，若AB間輸入如圖乙所示的交變電壓，轉(zhuǎn)動(dòng)滑動(dòng)觸頭P到如圖甲中所示位置，在BC間接一個(gè)理想的交流電壓表(圖甲中未畫(huà)出)，則()圖D107AAB間輸入的交流電的電壓瞬時(shí)值表達(dá)式為u220 sin(100t) VB該交流電的頻率為100 HzCt1102 s時(shí)電壓表的讀數(shù)為零DBC間輸出的電功率為零二、填空題(每空4分，共24分)8圖D108甲是一教學(xué)演示用發(fā)電機(jī)構(gòu)造示意圖，線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的正弦規(guī)律如圖乙所示發(fā)電機(jī)線(xiàn)圈電阻為0.5 ，外接電阻為2.5 ，則線(xiàn)圈轉(zhuǎn)速
6、為_(kāi)r/s，電路中電流的最大值為_(kāi)A.圖D1089在遠(yuǎn)距離輸電時(shí)，采用升壓變壓器使輸電電壓升高n倍，對(duì)于輸送一定的電功率來(lái)說(shuō)，輸電線(xiàn)路上的電流將減小為原來(lái)的_，輸電線(xiàn)路上的電能損失將減少為原來(lái)的_10如圖D109所示，圖甲為熱敏電阻的Rt圖象，圖乙為用此熱敏電阻R和繼電器組成的一個(gè)簡(jiǎn)單恒溫箱溫控電路，繼電器線(xiàn)圈的電阻為100 .當(dāng)線(xiàn)圈中的電流大于或等于20 mA時(shí)，繼電器的銜鐵被吸合為繼電器線(xiàn)圈供電的電池的電動(dòng)勢(shì)E9.0 V，電池的內(nèi)阻可以不計(jì)圖中的“電源”是恒溫箱加熱器的電源問(wèn)：圖D109(1)應(yīng)該把恒溫箱內(nèi)的加熱器接在 _(選填“A、B端”或“C、D端”)(2)如果要使恒溫箱內(nèi)的溫度保持在
7、50，可變電阻R的阻值應(yīng)調(diào)為_(kāi).三、計(jì)算題(44分)11(20分)如圖D1010所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一匝數(shù)為N的矩形線(xiàn)圈，其面積為S，電阻為r，線(xiàn)圈兩端外接一電阻為R的用電器和一個(gè)理想交流電壓表若線(xiàn)圈繞對(duì)稱(chēng)軸OO以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則當(dāng)線(xiàn)圈從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)90的過(guò)程中，求：(1)通過(guò)電阻R的電荷量；(2)交流電壓表的示數(shù)；(3)電阻R產(chǎn)生的熱量圖D101012(24分)發(fā)電機(jī)的端電壓為220 V，輸出電功率為44 kW，輸電線(xiàn)路的電阻為0.2 ，先用初、次級(jí)線(xiàn)圈匝數(shù)之比為110 的升壓變壓器升壓，經(jīng)輸電線(xiàn)路后，再用初、次級(jí)線(xiàn)圈匝數(shù)之比為101的降壓變壓器降壓供給用戶(hù)(1)畫(huà)出全過(guò)程的
8、線(xiàn)路圖(2)求用戶(hù)得到的電壓和功率(3)若不經(jīng)過(guò)變壓而直接送到用戶(hù)，求用戶(hù)得到的電壓和功率1B解析 由t圖知，t0時(shí)，最大，即線(xiàn)圈處于中性面位置，此時(shí)e0，選項(xiàng)A、D錯(cuò)誤；由圖知T0.04 s，在t0.01 s時(shí)，0，最大，e最大，選項(xiàng)B正確；在t0.02 s時(shí)，最大，0，e0，選項(xiàng)C錯(cuò)誤2D解析 線(xiàn)圈中產(chǎn)生交流電，由于電刷交替與兩銅環(huán)接觸，因而流過(guò)R的電流方向不變根據(jù)右手定則可知，通過(guò)R的電流方向是BRA.3CD解析 線(xiàn)框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，在中性面位置即線(xiàn)框與磁感線(xiàn)垂直時(shí)，磁通量最大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最小，而當(dāng)線(xiàn)框與磁感線(xiàn)平行時(shí)，磁通量最小，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤，選項(xiàng)C正確；電流表記錄的
9、是電流的瞬時(shí)值，線(xiàn)框中產(chǎn)生大小和方向周期性變化的電流，因而電流表指針左右擺動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；電流的有效值I，在其余的量都不變時(shí)，若角速度增大一倍，則電流也增大一倍，選項(xiàng)D正確4CD解析 根據(jù)右手定則，線(xiàn)圈中感應(yīng)電流的方向?yàn)閍dcba，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；當(dāng)線(xiàn)圈轉(zhuǎn)至圖示位置時(shí)，線(xiàn)圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)應(yīng)為最大值EmnBl1l2，此時(shí)，穿過(guò)線(xiàn)圈磁通量隨時(shí)間的變化率最大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤，選項(xiàng)C正確；線(xiàn)圈ad邊所受安培力的大小FnIl2B，選項(xiàng)D正確5C解析 由得U2 V44 V，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；由P2P1U1I1得P22200.2 W44 W，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；副線(xiàn)圈電流的有效值I21 A，故最大值為 A，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由R得R的最
10、小值為44 ，選項(xiàng)C正確6D解析 電壓表的示數(shù)為電壓的有數(shù)值，故U1220 V，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；交變電流的頻率fHz50 Hz，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；因原副線(xiàn)圈兩端的電壓不變，出現(xiàn)火警時(shí)，R2變小，副線(xiàn)圈電路的總電阻變小，總電流變大，R3兩端的電壓變大，R2端的電壓變小，通過(guò)R2電流變小，通過(guò)R1的電流變大，原線(xiàn)圈中的電流變大，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確7AD解析 由乙圖可讀出交流電的最大值為Um220 V，周期T2102 s，100 rad/s，則交流電的電壓瞬時(shí)值uUmsint220 sin(100t) V，選項(xiàng)A正確；f50 Hz，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；當(dāng)用電壓表測(cè)交流電電壓時(shí)，電壓表讀數(shù)為交流電壓的有效值，所以
11、讀數(shù)為220 V，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由于BC間接理想電壓表，內(nèi)阻RV無(wú)窮大，則輸出的電功率P0，選項(xiàng)D正確8. 50 解析 由題圖乙可知，交流電的周期為T(mén)0.02 s，由T可得，轉(zhuǎn)速n50 r/s；交流電的最大值為Em3 V，電路中電流的最大值為Im A.9.解析 由I可知，輸電電壓升高n倍，輸電線(xiàn)路上的電流將減小為原來(lái)的；由P損R線(xiàn)可知，輸電電壓升高n倍，輸電線(xiàn)路上損失的功率將減少為原來(lái)的.10(1)A、B端(2)260解析 (1)恒溫箱內(nèi)的加熱器應(yīng)接在A、B端當(dāng)線(xiàn)圈中的電流較小時(shí)，繼電器的銜鐵在上方，恒溫箱的加熱器處于工作狀態(tài)，恒溫箱內(nèi)溫度升高隨著恒溫箱內(nèi)溫度升高，熱敏電阻R的阻值變小，則線(xiàn)圈中
12、的電流變大，當(dāng)線(xiàn)圈的電流大于或等于20 mA時(shí)，繼電器的銜鐵被吸到下方來(lái)，則恒溫箱加熱器與電源斷開(kāi)，加熱器停止工作，恒溫箱內(nèi)溫度降低隨著恒溫箱內(nèi)溫度降低，熱敏電阻R的阻值變大，則線(xiàn)圈中的電流變小，當(dāng)線(xiàn)圈的電流小于20 mA時(shí)，繼電器的銜鐵又被釋放到上方，則恒溫箱加熱器又開(kāi)始工作，這樣就可以使恒溫箱內(nèi)保持在某一溫度(2)要使恒溫箱內(nèi)的溫度保持在50，即50時(shí)線(xiàn)圈內(nèi)的電流為20 mA.由閉合電路的歐姆定律有I，r為繼電器線(xiàn)圈的電阻由圖甲可知，50時(shí)熱敏電阻的阻值為90 ，所以RRr260 .11(1)(2)(3)解析 (1)線(xiàn)圈從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)90的過(guò)程中，穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量的改變量BS，通過(guò)電阻R的
13、電荷量qIttt；(2)線(xiàn)圈相當(dāng)于一個(gè)具有內(nèi)阻的電源，電壓表測(cè)量路端電壓，電源電壓的有效值為E，根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得，電壓表的示數(shù)為U；(3)電阻R產(chǎn)生的熱量為Qt.12. (1)如圖所示(2)219.6 V43.92 kW(3)180 V36 kW解析 (1)線(xiàn)路圖如圖所示(2)升壓變壓器次級(jí)線(xiàn)圈輸出電壓U2U12200 V.升壓變壓器初級(jí)線(xiàn)圈輸入電流I1 A200 A，所以升壓變壓器次級(jí)線(xiàn)圈輸出電流I2I1200 A20 A，輸電線(xiàn)路上的電壓損失和功率損失分別為URI2R4 V，PRIR0.08 kW，加到降壓變壓器初級(jí)線(xiàn)圈上的輸入電流和電壓分別為I3I220 A，U3U2UR2196 V.降壓變壓器次級(jí)線(xiàn)圈的輸出電壓和電流分別為U4U3219.6 V，I4I3200 A.用戶(hù)得到的功率P4U4I443.92 kW.(3)若不采用高壓輸電，則線(xiàn)路損失電壓為URI1R40 V，用戶(hù)得到的電壓UU1UR180 V，用戶(hù)得到的功率為PUI136 kW.- 7 -
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