【優(yōu)化方案】2022屆高三物理大一輪復習-章末檢測(十)-

章末檢測(十)(時間：60分鐘；分值：100分)一、單項選擇題(本大題共6小題，每小題5分，共30分，每小題只有一個選項符合題意)1．(2021·廣東茂名模擬)溝通發(fā)電機電樞中產(chǎn)生的交變電動勢為e＝Emsinωt，假如要將交變電動勢的有效值提高一倍，而溝通電的周期不變，可實行的方法是()A．將電樞轉速提高一倍，其他條件不變B．將磁感應強度增加一倍，其他條件不變C．將線圈的面積增加一倍，線圈匝數(shù)增加一倍，其他條件不變D．將磁感應強度增加一倍，線圈的面積縮小一半，其他條件不變解析：選B.將磁感應強度增加一倍，其他條件不變，可達到要求，選項B正確．2．電吉他是利用電磁感應原理工作的一種樂器．如圖甲所示為電吉他的拾音器的原理圖，在金屬弦的下方放置有一個連接到放大器的螺線管．一條形磁鐵固定在管內，當撥動金屬弦后，螺線管內就會產(chǎn)生感應電流，經(jīng)一系列轉化后可將電信號轉為聲音信號．若由于金屬弦的振動，螺線管內的磁通量Φ隨時間t的變化如圖乙所示，則螺線管內感應電流I隨時間t變化的圖象可能為()解析：選B.由感應電流公式I＝eq\f(E,R)＝neq\f(ΔΦ,RΔt)，感應電流大小與磁通量的變化率有關，在Φ－t圖線上各點切線的斜率的確定值表示感應電流的大小，斜率的正、負號表示電流的方向；依據(jù)題圖乙，在0～t0時間內，感應電流I的大小先減小到零，然后再漸漸增大，電流的方向轉變一次，同理可分析t0～2t0時間內感應電流I的變化，只有選項B符合要求．3．(2021·東北三校聯(lián)考)關于圖甲、乙、丙、丁，下列說法正確的是()A．圖甲中電流的峰值為2A，有效值為eq\r(2)A，周期為5sB．圖乙中電流的峰值為5A，有效值為2.5eq\r(2)AC．圖丙中電流的峰值為2A，有效值為eq\r(2)AD．圖丁中電流的最大值為4A，有效值為eq\r(2)A，周期為2s解析：選B.圖甲是正弦式交變電流圖線，峰值(最大值)為2A，有效值是峰值的eq\f(1,\r(2))，即eq\r(2)A，周期為4s，所以A選項錯誤，圖乙電流大小轉變但方向不變，所以不是交變電流，計算有效值時由于熱效應與電流方向無關，所以仍是峰值的eq\f(1,\r(2))，即2.5eq\r(2)A，所以B選項正確，圖丙是圖甲減半的脈沖電流，有效值不行能為峰值的eq\f(1,\r(2))，所以C選項錯誤；圖丁是交變電流圖線，周期為2s，依據(jù)有效值定義則有：42×R×eq\f(T,2)＋32×R×eq\f(T,2)＝I2RT，解得電流有效值I＝2.5eq\r(2)A，所以D選項錯誤．4．(2021·甘肅蘭州張掖一診)如圖所示，M是一小型抱負變壓器，接線柱a、b接在電壓u＝311sin314t(V)的正弦溝通電源上，變壓器右側部分為一火警報警系統(tǒng)，其中R2是用半導體熱敏材料(電阻隨溫度上升而降低)制成的傳感器，電流表A2是值班室的顯示器，顯示通過R1的電流，電壓表V2顯示加在報警器上的電壓(報警器未畫出)，R3是確定值電阻．當傳感器R2所在處毀滅火情時，下列說法正確的是()A．A1的示數(shù)不變，A2的示數(shù)增大B．V1的示數(shù)增大，V2的示數(shù)增大C．V1的示數(shù)減小，V2的示數(shù)減小D．A1的示數(shù)增大，A2的示數(shù)減小解析；選D.當傳感器R2所在處毀滅火情時，R2的電阻減小，導致電路的總電阻減小，所以電路中的總電流將會增加，A1測量的是原線圈中的總電流，由于副線圈的電流增大了，所以原線圈的電流也要增加；由于電源的電壓不變，原副線圈的電壓也不變，所以V1的示數(shù)不變，由于副線圈中電流增大，R3兩端的電壓變大，所以V2的示數(shù)要減小，即R1兩端的電壓也要減小，所以A2的示數(shù)要減小，故A、B、C錯誤，D正確．5．(2021·黑龍江齊齊哈爾模擬)如圖所示，一抱負變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為10∶1，原線圈兩端接入一正弦溝通電源；副線圈電路中的電容器C和電阻R為負載，溝通電壓表和溝通電流表均為抱負電表，則下列說法正確的是()A．若電壓表的示數(shù)為6V，則輸入電壓的峰值為60VB．電流表A的示數(shù)為流經(jīng)電阻R的電流C．若輸入電壓U＝100V，則電容器C的耐壓值至少為10VD．若輸入電壓的峰值保持不變，將其頻率變大，則變壓器的輸入功率也將增大解析：選D.電壓表示數(shù)為6V，由eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)，得U1＝60V，則輸入電壓的峰值為Um＝60eq\r(2)V，A項錯誤；在溝通電路中電容器C、電阻R都工作，則電流表測得的是流經(jīng)R與C的電流之和，B項錯誤；若輸入電壓U＝100V，則輸入電壓峰值為Um＝100eq\r(2)V，則輸出端電壓的峰值即電容器C的耐壓值至少為10eq\r(2)V，C項錯誤；若輸入電壓峰值保持不變，將頻率變大，由電容器C對溝通電的影響可知，溝通電的頻率變大，容抗RC變小，總電阻變小，由P＝eq\f(U2,R負)得輸出功率將變大，則輸入功率也將變大，D項正確．6．(2022·高考福建卷)下圖為模擬遠距離輸電試驗電路圖，兩抱負變壓器的匝數(shù)n1＝n4＜n2＝n3，四根模擬輸電線的電阻R1、R2、R3、R4的阻值均為R，A1、A2為相同的抱負溝通電流表，L1、L2為相同的小燈泡，燈絲電阻RL＞2R，忽視燈絲電阻隨溫度的變化．當A、B端接入低壓溝通電源時()A．A1、A2兩表的示數(shù)相同B．L1、L2兩燈泡的亮度相同C．R1消耗的功率大于R3消耗的功率D．R2兩端的電壓小于R4兩端的電壓解析：選D.設A、B端所加電壓為U，由歐姆定律知，通過A2表的電流大小I2＝eq\f(U,2R＋RL).通過升壓變壓器升壓后輸出電壓U′＝eq\f(n2,n1)U，降壓變壓器獲得電壓為U′－I1·2R＝eq\f(n2,n1)U－I1·2R，燈泡L1兩端電壓為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(n2,n1)U－I1·2R))eq\f(n4,n3)，則通過燈泡L1的電流為eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(n2,n1)U－I1·2R))\f(n4,n3),RL).故由變壓器電流變化規(guī)律得I1＝eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(n2,n1)U－I1·2R))\f(n4,n3),RL)eq\f(n4,n3).又由于n1＝n4<n2＝n3，解上式得I1＝eq\f(U,\f(n2,n1)RL＋\f(n1,n2)·2R).由于RL>2R，所以I1<I2，選項A錯誤．通過燈泡L1的電流為eq\f(n3,n4)I1＝eq\f(n2,n1)I1＝eq\f(U,RL＋\f(n\o\al(2,1),n\o\al(2,2))·2R)>I2，故燈泡L1亮度更大，選項B錯誤．由于I1<I2，依據(jù)歐姆定律以及電功率的有關學問可知，選項C錯誤，選項D正確．二、多項選擇題(本大題共4小題，每小題6分，共24分，每小題有多個選項符合題意)7．(2021·山東青島二中月考)一矩形線圈在勻強磁場中繞垂直磁感線的對稱軸轉動，形成如圖所示的交變電動勢圖象，依據(jù)圖象供應的信息，以下說法正確的是()A．線圈轉動的角速度為eq\f(100π,3)rad/sB．電動勢的有效值為14.1VC．t＝1.0×10－2s時，線圈平面和磁場方向的夾角30°D．t＝1.5×10－2s時，穿過線圈平面的磁通量最大答案：AB8．(2021·浙江麗水中學月考)如圖所示是通過街頭變壓器降壓給用戶供電的示意圖．輸入電壓是市區(qū)電網(wǎng)的電壓，負載變化時輸入電壓不會有大的波動．輸出電壓通過輸電線送給用戶，兩條輸電線總電阻用R0表示．當負載增加時，則()A．電壓表V1、V2的示數(shù)幾乎不變B．電流表A2的示數(shù)增大，電流表A1的示數(shù)減小C．電壓表V3的示數(shù)增大，電流表A2的示數(shù)增大D．電壓表V2、V3的示數(shù)之差與電流表A2的示數(shù)的比值不變解析：選AD.據(jù)題意可知，電壓表V1和V2分別測量原線圈電壓和副線圈電壓，因原線圈輸入電壓不變，則副線圈的電壓也不變，所以A選項正確；負載增加，則副線圈電流增大，即A2示數(shù)增大，據(jù)副線圈電流打算原線圈電流，則原線圈電流也增大，所以B選項錯誤；由于A2增大，則R0所分擔電壓增大，又知副線圈兩端電壓不變，則V3示數(shù)減小，C錯誤；電壓表V2、V3的示數(shù)之差與電流表A2的示數(shù)的比值其實是輸電線的總電阻R0，而輸電線電阻大小不變，所以D選項正確．9．如圖所示為一自耦變壓器，保持電阻R′和輸入電壓不變，以下說法正確的是()A．滑片P向b方向移動，滑片Q下移，電流表示數(shù)減小B．滑片P不動，滑片Q上移，電流表示數(shù)不變C．滑片P向b方向移動，滑片Q不動，電壓表示數(shù)增大D．滑片P不動，滑片Q上移或下移，電壓表示數(shù)始終不變解析：選AD.U2＝eq\f(n2,n1)U1，P上移，U2減小，Q下移，負載電阻R負增大，所以輸出功率P2＝eq\f(U\o\al(2,2),R負)減小，由輸入功率P1＝P2＝I1U1，U1不變，所以I1減小，A正確．Q上移，負載R負減小，U2不變，輸出功率增大，輸入功率增大，電流表的示數(shù)增大，B錯．由公式U2＝eq\f(n2,n1)U1知，C錯，D正確．10．(2021·河北衡水中學月考)在遠距離輸電時，輸送的電功率為P，輸電電壓為U，所用輸電導線的電阻率為ρ，橫截面積為S，兩地的距離為L，輸電線上損耗的電功率為P1，用戶得到的電功率為P2.下列關于P1和P2的表達式中正確的是()A．P2＝Peq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1－\f(2PρL,U2S))) B．P2＝P－eq\f(U2S,2ρL)C．P1＝eq\f(2P2ρL,U2S) D．P1＝eq\f(U2S,ρL)解析：選AC.輸電線上的電流I＝eq\f(P,U)，輸電導線的電阻R＝eq\f(ρ·2L,S)，輸電線上損耗的電功率為：P1＝I2R＝eq\f(2P2ρL,U2S)，用戶得到的電功率為：P2＝Peq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1－\f(2PρL,U2S)))，故A、C正確．三、非選擇題(本大題共3小題，共46分，要有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計算的要注明單位)11．(10分)(2021·衡陽模擬)如圖為某一熱敏電阻(電阻值隨溫度的轉變而轉變，且對溫度很敏感)的I－U關系曲線圖．(1)為了通過測量得到如圖所示I－U關系的完整曲線，在圖甲和乙兩個電路中應選擇的是圖________；簡要說明理由：____________________________________________.(電源電動勢為9V，內阻不計，滑動變阻器的阻值為0～100Ω)(2)在如圖所示電路中，電源電壓恒為9V，電流表讀數(shù)為70mA，定值電阻R1＝250Ω.由熱敏電阻的I－U關系曲線可知，熱敏電阻兩端的電壓為________V；電阻R2的阻值為________Ω，答案：(1)甲(2分)由于甲電路電壓可從0V調到所需電壓，電壓調整范圍大(2分)(2)5.0(3分)117.6(3分)12.(16分)如圖所示，一個半徑為r的半圓形線圈，以直徑ab為軸勻速轉動，轉速為n，ab的左側有垂直于紙面對里(與ab垂直)的勻強磁場，磁感應強度為B.M和N是兩個集流環(huán)，負載電阻為R，線圈、電流表和連接導線的電阻不計，求：(1)感應電動勢的最大值；(2)從圖示位置起轉過eq\f(1,4)轉的時間內負載電阻R上產(chǎn)生的熱量；(3)從圖示位置起轉過eq\f(1,4)轉的時間內通過負載電阻R的電荷量；(4)電流表的示數(shù)．解析：(1)線圈繞軸勻速轉動時，在電路中產(chǎn)生如圖所示的交變電流．(1分)此交變電動勢的最大值為Em＝BSω＝B·eq\f(πr2,2)·2πn＝π2Bnr2.(3分)(2)在線圈從圖示位置轉過eq\f(1,4)轉的時間內，電動勢的有效值為E＝eq\f(Em,\r(2))＝eq\f(\r(2)π2Bnr2,2)(1分)電阻R上產(chǎn)生的熱量Q＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(E,R)))2R·eq\f(T,4)＝eq\f(π4B2r4n,8R).(3分)(3)在線圈從圖示位置轉過eq\f(1,4)轉的時間內，電動勢的平均值為eq\x\to(E)＝eq\f(ΔΦ,Δt)(1分)通過R的電荷量q＝eq\x\to(I)·Δt＝eq\f(\x\to(E),R)·Δt＝eq\f(ΔΦ,R)＝eq\f(πBr2,2R).(3分)(4)設此交變電動勢在一個周期內的有效值為E′，由有效值的定義得eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(Em,\r(2))))2,R)·eq\f(T,2)＝eq\f(E′2,R)T，解得E′＝eq\f(Em,2)(2分)故電流表的示數(shù)為I＝eq\f(E′,R)＝eq\f(π2r2nB,2R).(2分)答案：(1)π2Bnr2(2)eq\f(π4B2r4n,8R)(3)eq\f(πBr2,2R)(4)eq\f(π2r2nB,2R)13．(20分)發(fā)電機的端電壓為220V，輸出電功率為44kW，輸電導線的電阻為0.2Ω，假如用原、副線圈匝數(shù)之比為1∶10的升壓變壓器升壓，經(jīng)輸電線路后，再用原、副線圈匝數(shù)比為10∶1的降壓變壓器降壓供應用戶．(1)畫出全過程的線路圖；(2