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2020年高考物理總復(fù)習(xí) 10單元過關(guān)檢測 新人教版選修3-2

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2020年高考物理總復(fù)習(xí) 10單元過關(guān)檢測 新人教版選修3-2

單元過關(guān)檢測 (時間:90分鐘滿分:100分)一、選擇題(本大題共10個小題,每小題5分,共計50分每小題至少有一個答案正確,把正確選項前的字母填在題后的括號內(nèi))1如圖所示,一矩形閉合線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場方向的轉(zhuǎn)軸OO以恒定的角速度轉(zhuǎn)動,從線圈平面與磁場方向平行時開始計時,則在0這段時間內(nèi)()A線圈中的感應(yīng)電流一直在減小B線圈中的感應(yīng)電流先增大后減小C穿過線圈的磁通量一直在減小D穿過線圈的磁通量的變化率一直在減小解析:線圈從圖示位置開始計時,其瞬時感應(yīng)電流為iImcos t,在0內(nèi),t由0到,所以感應(yīng)電流在減小,感應(yīng)電動勢在減小,因此也在減小,A、D正確,B錯誤但線圈平面與磁場方向的夾角在增大,因而穿過線圈的磁通量增大,C錯誤答案:AD2 如圖所示,L1、L2是高壓輸電線,圖中兩電表示數(shù)分別是220 V和10 A,已知圖(甲)中原、副線圈匝數(shù)比為1001,圖(乙)中原、副線圈匝數(shù)比為110,則()A圖(甲)中的電表是電壓表,輸電電壓為22 000 VB圖(甲)是電流互感器,輸電電流是100 AC圖(乙)中的電表是電壓表,輸電電壓為22 000 VD圖(乙)是電流互感器,輸電電流是10 A解析:根據(jù)輸入端的連接關(guān)系可知,題圖(甲)為電壓互感器,圖中電表為電壓表;圖(乙)為電流互感器,圖中的電表為電流表根據(jù)變壓器的電壓、電流與匝數(shù)的關(guān)系可得,圖(甲) 中原副線圈電壓關(guān)系為,所以輸電電壓U122 000 V;圖(乙)中原副線中(乙) 電流關(guān)系為,所以輸電電流I1100 A,故A正確答案:A3(2020年北京海淀期末)如圖所示,矩形導(dǎo)體線圈abcd在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁感線的對稱軸OO勻速轉(zhuǎn)動,沿著OO方向觀察,線圈沿逆時針方向轉(zhuǎn)動已知勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,線圈匝數(shù)為n,ab邊的邊長為L1,ad邊的邊長為L2,線圈電阻為R,轉(zhuǎn)動的角速度為,則當(dāng)線圈轉(zhuǎn)至圖示位置時()A線圈中感應(yīng)電流的方向為abcdaB線圈中的感應(yīng)電動勢為2nBL2C穿過線圈的磁通量隨時間的變化率最大D線圈ad邊所受安培力的大小為解析:由右手定則可知,ad棒中的電流從a到d,選項A錯誤;圖示位置兩根導(dǎo)體棒ad、bc同時切割磁感線,感應(yīng)電動勢E2nBL2v2nBL2·nBL2·L1,選項B錯誤;此位置穿過線圈的磁通量為零,但磁通量的變化率最大,選項C正確;ad邊所受安培力的大小為F安nBIL2nBL2,選項D正確答案:CD4(2020年浙江理綜)如圖所示,在鐵芯上、下分別繞有匝數(shù)n1800和n2200的兩個線圈,上線圈兩端與u51 sin 314t V的交流電源相連,將下線圈兩端接交流電壓表,則交流電壓表的讀數(shù)可能是()A2.0 VB9.0 VC12.7 V D144.0 V解析:若未考慮鐵芯的漏磁因素,上線圈電壓有效值U136 V,按變壓器的變壓比得U2U19.0 V,而實(shí)際上副線圈磁通量2<1,由Un得>,則應(yīng)選A.答案:A5如圖所示,理想變壓器初級線圈的匝數(shù)為n1,次級線圈的匝數(shù)為n2,初級線圈的兩端a、b接正弦交流電,電壓表V的示數(shù)為220 V,負(fù)載電阻為R44 ,電流表A1的示數(shù)是0.20 A下列說法正確的是()A初級線圈和次級線圈的匝數(shù)比為21B初級線圈和次級線圈的匝數(shù)比為51C電流表A2的示數(shù)為1.0 AD電流表A2的示數(shù)為0.4 A解析:由P入P出得:220×0.2I×44,I21 A,C正確、D錯誤U2I2R244 V,所以匝數(shù)比,B正確、A錯誤答案:BC6 如圖所示,一個匝數(shù)為10的矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動,周期為T.若把萬用電表的選擇開關(guān)撥到交流電壓擋,測得a、b兩點(diǎn)間的電壓為20.0 V,則可知:從中性面開始計時,當(dāng)tT/8時,穿過線圈的磁通量的變化率約為()A1.41 Wb/s B2.0 Wb/sC14.1 Wb/s D20.0 Wb/s解析:由于電壓表測量的是交變電流有效值,由此可以計算出交變電壓的最大值為EmE20 V;交變電壓的瞬時表達(dá)式為:e20sin t;當(dāng)tT/8時的瞬時值為:e20 V;由法拉第電磁感應(yīng)定律知,對應(yīng)該時刻磁通量的變化率為2.0 Wb/s,故B正確答案:B7 如圖所示,P為一理想自耦變壓器的滑片,Q為滑動變阻器的滑動觸頭在輸入交變電壓一定的條件下,下列說法正確的是()AQ不動,P向下移動,電流表示數(shù)減小,電壓表示數(shù)增大BQ不動,P向上移動,電流表示數(shù)減小,電壓表示數(shù)減小CP不動,Q向上移動,電流表示數(shù)增大,電壓表示數(shù)不變DP不動,Q向下移動,電流表示數(shù)增大,電壓表示數(shù)不變解析:題圖為升壓自耦變壓器,當(dāng)Q不變P下移時,n1減小U2增大,副線圈電流I2增大,原線圈電流I1增大, 讀數(shù)增大,故A錯誤;當(dāng)Q不變P上移時n1增大U2減小, 讀數(shù)減小,I2減小,I1也減小,B正確;當(dāng)P不動時n1不變,由知U2不變, 讀數(shù)不變,Q上移R減小I2增大I1增大, 讀數(shù)增大,C正確,D錯誤答案:BC8 如圖甲,兩個相同的燈泡串聯(lián),并和電壓表、電流表一起連接在正弦交變電源上,每只燈泡的電阻R110 .如圖乙是交變電源輸出電壓隨時間t變化的圖象,則()A電壓表讀數(shù)是311 VB電流表讀數(shù)是 AC每只小燈泡兩端電壓隨時間變化的規(guī)律是UR311cos (100t) VD通過每只燈泡的電流隨時間變化的規(guī)律是icos (100t) A解析:由題圖乙,輸出電壓最大值為311 V,則有效值為220 V,故電壓表示數(shù)應(yīng)為220V,A錯電流表示數(shù)為1 A,B錯燈泡兩端電壓隨時間變化規(guī)律為URcos (100t)V,C錯電流icos (100t) A,D正確答案:D9 某小型水電站的電能輸送示意圖如下圖所示,發(fā)電機(jī)的輸出電壓為200 V,輸電線總電阻為r,升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)分別為n1、n2,降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)分別為n3、n4(變壓器均為理想變壓器)要使額定電壓為220 V的用電器正常工作,則()A.>B.<C升壓變壓器的輸出電壓等于降壓變壓器的輸入電壓D升壓變壓器的輸出功率大于降壓變壓器的輸入功率解析:由于輸電線上的功率損耗,故升壓變壓器的輸出功率大于降壓變壓器的輸入功率,P出P損P入,故D正確.,因為U1200 V<U4220 V,U2>U3U2U線,故>,A正確答案:AD10(2020年福建理綜)圖甲中理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比n1n251,電阻R20 ,L1、L2為規(guī)格相同的兩只小燈泡,S1為單刀雙擲開關(guān)原線圈接正弦交變電源,輸入電壓u隨時間t的變化關(guān)系如圖乙所示現(xiàn)將S1接1、S2閉合,此時L2正常發(fā)光下列說法正確的是()A輸入電壓u的表達(dá)式u20sin (50t) VB只斷開S2后,L1、L2均正常發(fā)光C只斷開S2后,原線圈的輸入功率增大D若S1換接到2后,R消耗的電功率為0.8 W解析:由圖象可知Um20 V,T0.02 s,故100 rad/s,即輸入電壓u的表達(dá)式u20sin (100t)V,所以A項錯誤斷開S2后兩燈泡串聯(lián),總電壓仍為4 V,所以L1、L2均不能正常發(fā)光,B項錯誤根據(jù)P入P出可知斷開S2后R增大,P入變小,C項錯誤若S1接2,由P可得P W0.8 W,故答案為D.答案:D二、非選擇題(本題共6小題,共50分,解答時應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟,有數(shù)值計算的要注明單位)11(4分)當(dāng)光照射到光敏電阻上時,光敏電阻的阻值_(填“變大”、“不變”或“變小”)半導(dǎo)體熱敏電阻是利用半導(dǎo)體材料的電阻率隨_變化而改變的特性制成的解析:本題考查傳感器中兩個常用元件光敏電阻和熱敏電阻的性質(zhì)光敏電阻的感光元件,它的阻值隨光照強(qiáng)度的增強(qiáng)而減小,它可把光學(xué)量變?yōu)殡娮柽@一電學(xué)量,常用以制造光控開關(guān),熱敏電阻對溫度反應(yīng)敏感答案:變小溫度12(6分)如下圖(a)所示是在溫度為10 左右的環(huán)境中工作的某自動恒溫箱原理簡圖,箱內(nèi)的電阻R120 k,R210 k,R340 k,Rt為熱敏電阻,它的電阻隨溫度變化的圖線如下圖(b)所示,當(dāng)a、b端電壓Uab0時,電壓鑒別器會令開關(guān)S接通,恒溫箱內(nèi)的電熱絲發(fā)熱,使箱內(nèi)溫度提高;當(dāng)Uab0時,電壓鑒別器使S斷開,停止加熱,則恒溫箱內(nèi)的溫度大約恒定在_.并簡述其原理解析:當(dāng)Uab0時,設(shè)通過R1與R2的電流是I1、通過R3及Rt的電流是I2,則有I1R1I2R3、I1R2I2Rt,兩式相比得RtR320 k,從圖可得,Rt20 k時對應(yīng)的溫度約是35 .答案:35其原理為:當(dāng)熱敏電阻的溫度(即恒溫箱內(nèi)的溫度)高于35 時,其電阻將小于20 k,則I2將增大,R3兩端電壓增大,b點(diǎn)電勢將降低,使得Uab0,據(jù)題意,此時電壓鑒別器使S斷開,電熱絲停止工作,溫度就逐漸降低;當(dāng)熱敏電阻的溫度低于35時,其電阻將大于20 k,則I2將減小,R3兩端電壓減小,b點(diǎn)電勢將升高,使得Uab0,據(jù)題意,此時電壓鑒別器使S閉合,電熱絲工作,溫度又逐漸升高這樣就使得恒溫箱內(nèi)的溫度大約恒定在35 了13(9分)如圖(乙)所示,理想變壓器原線圈匝數(shù)n1440,副線圈匝數(shù)n222,在原線圈的兩端加如圖(甲)所示的交流電壓,求:(1)副線圈中電壓表的示數(shù);(2)電阻R在什么范圍內(nèi)取值,才能使副線圈電路中電流表的示數(shù)不超過2.0 A?解析:(1)U1220 V由得U2U111 V.(2)I22.0 A得出R 5.5 .答案:(1)11 V(2)R5.5 14(9分)交流發(fā)電機(jī)的發(fā)電原理是矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場的軸OO勻速轉(zhuǎn)動一小型發(fā)電機(jī)的線圈共220 匝,線圈面積S0.05 m2,線圈轉(zhuǎn)動的頻率為50 Hz,線圈內(nèi)阻不計,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B T用此發(fā)電機(jī)所發(fā)出的交流電帶動兩個標(biāo)有“220 V、11 kW”的電動機(jī)正常工作,需在發(fā)電機(jī)的輸出端a、b與電機(jī)之間接一個理想變壓器,電路如圖所示,求:(1)發(fā)電機(jī)的輸出電壓為多少?(2)變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為多少?(3)與變壓器原線圈串聯(lián)的交流電流表的示數(shù)為多大?解析:(1)根據(jù)EmNBS1 100 V得輸出電壓的有效值為U11 100 V.(2)根據(jù)得51.(3)根據(jù)P入P出2.2×104 W再根據(jù)P入U1I1,解得I120 A.答案:(1)1 100 V(2)51(3)20 A15(10分)如圖甲所示,邊長為L、電阻為R/2的正方形線框abcd通過滑環(huán)與一阻值為R的電阻連成閉合回路,線框置于均勻輻向磁場中,圖乙是磁場與線框的俯視圖,線框的ab、cd兩邊所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B,在線框繞其中心軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動的過程中,求:(1)電流表的示數(shù):(2)兩滑環(huán)間的電壓;(3)線框轉(zhuǎn)動一周的過程中外力對線框所做的功解析:(1)線框在轉(zhuǎn)動過程中,ab、cd兩邊切割磁感線,且速度方向始終跟磁場垂直,切割的速度v產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E2BLvBL2故I(2)兩滑環(huán)間的電壓為路端電壓UBL2(3)線框做勻速轉(zhuǎn)動,外力對線框所做的功等于回路中產(chǎn)生的電能故Wt答案:(1)(2)BL2(3)16(12分)三峽水利樞紐工程是長江流域治理開發(fā)的關(guān)鍵工程,是中國規(guī)模最大的水利工程,樞紐控制流域面積1.0×106 km2,占長江流域面積的56%,壩址處年平均流量為Q4.51×1011 m3,水利樞紐的主要任務(wù)包括防洪、發(fā)電、航運(yùn)三方面在發(fā)電方面,三峽電站安裝水輪發(fā)電機(jī)組26臺,總裝機(jī)容量(指26臺發(fā)電機(jī)組同時工作時的總發(fā)電功率)為P1.82×107 kW,年平均發(fā)電量約為W8.40×1010 kW·h.該工程于2020年全部竣工,電站主要向華中、華東電網(wǎng)供電,以緩解這兩個地區(qū)的供電緊張局面閱讀上述資料,解答下列問題(水的密度1.0×103 kg/m3,g取10 m/s2):(1)若三峽電站上、下游水位差按H100 m計算,試推導(dǎo)三峽電站將水流的勢能轉(zhuǎn)化為電能的效率的公式,并計算出效率的數(shù)值(2)若26臺發(fā)電機(jī)組全部建成并發(fā)電,要達(dá)到年發(fā)電量的要求,每臺發(fā)電機(jī)組平均年發(fā)電時間t為多少天?(3)將該電站的電能輸送到華中地區(qū),送電功率為P14.5×106 kW,采用超高壓輸電,輸電電壓為U5×105 V,而發(fā)電機(jī)輸出的電壓約為U01.8×104 V要使輸電線上損耗的功率等于輸送電功率的5%,求:發(fā)電站的升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比和輸電線路的總電阻解析:(1)電站能量轉(zhuǎn)化效率為:×100%代入數(shù)據(jù):×100%67.1%.(2)據(jù)P,有t192.3天(3)升壓變壓器匝數(shù)比為:.據(jù)P1IU,得I9.0×103 A.由P損I2R5%P1,得R2.78 .答案:(1)×100%67.1%(2)192.3天(3)92502.78

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