2017-2018学年江苏省东台市创新学校高二上学期12月月考物理（选修）试题（解析版）

2017-2018学年江苏省东台市创新学校高二上学期12月月考物理（选修）试题（解析版）

‎2017-2018学年江苏省东台市创新学校高二上学期12月月考 物理（选修）试题 考试范围：选修3-2第四、第五章；考试时间：60分钟；命题人：刘世进 注意事项：‎ ‎1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 ‎2．请将答案正确填写在答题卡上 第I卷（选择题）‎ 一、单项选择题（共14题，每题3分，共42分）‎ ‎1．在匀强磁场中,一矩形金属框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动,‎ 如图甲所示,产生的交变电动势的图象如图乙所示,则(　　)‎ A.t=0.005 s时线框的磁通量变化率为零 B.t=0.01 s时线框平面与中性面重合 C.线框产生的交变电动势有效值为311 V D.线框产生的交变电动势频率为100 Hz ‎2．电磁炉热效率高达90%，炉面无明火，无烟无废气，电磁“火力”强劲，安全可靠．如图所示是描述电磁炉工作原理的示意图，下列说法正确的是（ ）‎ A.当恒定电流通过线圈时，会产生恒定磁场，恒定磁场越强，电磁炉加热效果越好 B.电磁炉通电线圈加交流电后，在锅底产生涡流，进而发热工作 C.电磁炉的锅不能用陶瓷锅或耐热玻璃锅，主要原因这些材料的导热性能较差 D.在锅和电磁炉中间放一纸板，则电磁炉不能起到加热作用 ‎3．为了解决农村电价居高不下的问题，有效地减轻农民负担，在我国广大农村普遍实施了“农网改造”工程，工程包括两项主要内容：（1）更新变电设备，提高输电电压；（2）更新电缆，减小输电线电阻．若某输电线路改造后输电电压变为原来的2倍，线路电阻变为原来的0.8倍，在输送的总功率不变的条件下，线路损耗功率将变为原来的 A．0.2倍 B．0.32倍 C．0.4倍 D．0.16倍 ‎4．一正弦交变电流的电压随时间变化的规律如图所示。由图可知该交变电流 A．周期为0.125s ‎ B．电压的有效值为V C．电压的最大值为V ‎ D．电压瞬时值的表达式为(V)‎ ‎5．如图，理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2=4∶1，电压表V和电流表A均为理想电表，灯泡电阻RL=12Ω，AB端电压。下列说法正确的是 A．电流频率为100Hz ‎ B．电压表V的读数为96V C．电流表A的读数为0.5A ‎ D．变压器输入功率为6W ‎6．一个正常工作的理想变压器的原、副线圈中，下列的哪个物理量不相等 ‎ A、交变电流的频率 B、电流的有效值 ‎ C、电功率 D、磁通量的变化率 ‎7．一台家用电冰箱的铭牌上标有“220V 100W”，这表明所用交变电压的 ( )‎ A.峰值是311V B.峰值是220V C.有效值是220V D.有效值是311V ‎8．在远距离输电中,如果输送功率和输送距离不变,要减少输送导线上热损耗,目前最有效而又可行的输送方法是 （ ）‎ A．采用超导材料做输送导线； B．采用直流电输送；‎ C．提高输送电的频率； D．提高输送电压.‎ ‎9．下面说法正确是( )‎ A.感抗仅与电源频率有关，与线圈自感系数无关 B.容抗仅与电源频率有关，与电容无关 C.感抗.容抗和电阻等效，对不同交变电流都是一个定值 D.感抗是由于电流变化时在线圈中产生了自感电动势而对电流的变化产生的阻碍作用 ‎10．在日光灯的连接线路中，关于启动器的作用，以下说法正确的是(　　)‎ A．日光灯启动时，为灯管提供瞬时高压 B．日光灯正常工作时，起降压限流的作用 C．起到一个自动开关的作用，实际上可用一个弹片开关代替(按下接通，放手断开)‎ D．以上说法均不正确 ‎ ‎11．远距离输电中，发电厂输送的电功率相同，如果分别采用输电电压为和输电电压为输电。则两种情况中，输电线上通过的电流之比I1∶I2等于（ ）‎ A．1∶1 B．3∶1 C．1∶3 D．9∶1‎ ‎12．如图4所示，一理想变压器，当原线圈两端接U1=220V的正弦式交变电压时，副线圈两端的电压U2=55V．对于该变压器，下列说法正确的是（ ）‎ A．原、副线圈的匝数之比等于4:1‎ B．原、副线圈的匝数之比等于1:4‎ C．原、副线圈的匝数之比等于2:1‎ D．原、副线圈的匝数之比等于1:2‎ ‎13．如图所示，可以将电压升高供给电灯的变压器的图是（ ）‎ ‎14．以下各选项中属于交流电的是 二、多项选择题（共5题，每题4分，共20分）‎ ‎15．一交流电压为u＝100sin100πt V，由此表达式可知(　　) ‎ A．用电压表测该电压其示数为100 V B．该交流电压的周期为0.02 s C．将该电压加在100 Ω的电阻两端，电阻消耗的电功率为200 W D．t＝1/400 s时，该交流电压的瞬时值为100 V ‎16．如图甲、乙两图是电子技术中的常用电路,a、b是各部分电路的输入端,其中输入的交流高频成分用“≋”表示,交流低频成分用“~”表示,直流成分用“—”表示。关于两图中负载电阻R上得到的电流特征是(　　)‎ A.图甲中R得到的是交流成分 B.图甲中R得到的是直流成分 C.图乙中R得到的是低频成分 D.图乙中R得到的是高频成分 ‎17．一正弦交流电的电流随时间变化的规律如图所示．由图可知 A．该交流电的频率是50Hz B．该交流电的电流有效值为A C．该交流电的电流瞬时值的表达式为i=2sin(50πt)(A)‎ D．若该交流电流通过R=10Ω的电阻，则电阻消耗的功率是20W ‎18．矩形线圈绕垂直磁场线的轴匀速转动，对于线圈中产生的交变电流 (　　)‎ A．交变电流的周期等于线圈转动周期 ‎ B．交变电流的频率等于线圈的转速 C．线圈每次通过中性面，交变电流改变一次方向 D．线圈每次通过中性面，交变电流达到最大值 ‎19．如图所示电路中，电源电动势为E，线圈L的电阻不计．以下判断不正确的是(　　)‎ A．闭合S稳定后，电容器两端电压为E B．闭合S稳定后，电容器的a极板不带电 C．断开S后的很短时间里，电容器的a极板将带正电 D．断开S后的很短时间里，电容器的a极板将带负电 第II卷（非选择题）‎ 三、填空题（共4题，每空2分，共16分）‎ ‎20．如图所示，一个变压器原副线圈的匝数比为3∶‎ ‎1，原线圈两端与平行导轨相接，今把原线圈的导轨置于垂直纸面向里、磁感应强度为B=2T的匀强磁场中，并在导轨上垂直放一根长为L=30cm的导线ab，当导线以速度v=5m/s做切割磁感线的匀速运动时（平动），副线圈cd两端的电压为________V。‎ ‎21．输送1.0×l05瓦的电功率，用发1.0×l04伏的高压送电，输电导线的电阻共计1.0欧，输电导线中的电流是 A，输电导线上因发热损失的电功率是 W。‎ ‎22．有一正弦交流电，它的电压随时间变化的情况如图所示，则电压的峰值为________ V；有效值为________ V；交流电的；频率为________ Hz.‎ ‎ 第22题 第23题 ‎23．有些机床为了安全，照明电灯用的电压是36V，这个电压是把380V的交流电压经变压器降压后得到的。将变压器视为理想变压器，如图所示，如果原线圈是1140匝，则副线圈的匝数是 匝，变压器原、副线圈的电流之比为 。‎ 四、计算题（共3题，6+8+8=22分）‎ ‎24．已知副线圈有 400匝，把原线圈接到 220 V的线路中，测得副线圈的电压是55 V，求原线圈的匝数．‎ ‎25．图甲左侧的调压装置可视为理想变压器，负载电路中R＝55Ω，两电表为理想电流表和电压表，变压器原副线圈匝数比为n1:n2=2:1，若原线圈接入如图乙所示的正弦交变电压。求：‎ ‎（1）交流电压的函数表达式；‎ ‎（2）电流表的示数I。‎ ‎26．如图所示，理想变压器原线圈输入电压为220 V，副线圈输出电压为36 V，两只灯泡的额定电压均为36 V，L1额定功率为12 W，L2额定功率为6 W．试求：‎ ‎（1）原副线圈的匝数比是多少？‎ ‎（2）S闭合后，两灯均工作时原线圈的电流。‎ 参考答案 ‎1．答案:B 解析:由题图知,该交变电流电动势峰值为311V,交变电动势频率为f=50Hz,C、D错;t=0.005s时,e=311V,磁通量变化最快,t=0.01s时,e=0,磁通量最大,线圈处于中性面位置,A错,B对。‎ ‎2．B ‎【解析】‎ 试题分析：电磁炉就是采用涡流感应加热原理；其内部通过电子线路板组成部分产生交变磁场、当用含铁质锅具底部放置炉面时，锅具即切割交变磁力线而在锅具底部金属部分产生涡流，使锅具铁分子高速无规则运动，分子互相碰撞、摩擦而产生热能，用来加热和烹饪食物，从而达到煮食的目的。故A错误B正确；电磁炉工作时需要在锅底产生感应电流，陶瓷锅或耐热玻璃锅不属于金属导体，不能产生感应电流，C错误；由于线圈产生的磁场能穿透纸板到达锅底，在锅底产生感应电流，利用电流的热效应起到加热作用．D错误；‎ 考点：考查了电磁炉工作原理 ‎3．A ‎ ‎【解析】‎ 试题分析：传输功率不变，故传输电流为：，电功率损耗为：    ①‎ 改造后输电电压变为原来的2倍，线路电阻变为原来的0.8倍，故：      ②‎ 联立①②解得：‎ 考点：考查了电功率，电工的计算 ‎4．B ‎【解析】‎ 试题分析：由电压随时间的变化规律可知，周期为0.250s，故A不对；电压的最大值为20V，故电压的有效值为=V ，B是正确的；C是不对的；电压瞬时值表达式中，最大值是V是不对的，应该是20V，故D也不正确。‎ 考点：交流电的电压与时间的关系。‎ ‎5．C ‎【解析】‎ 试题分析：由 可知交流电的频率为50Hz，A错误；原线圈输入的电压有效值为24V，由于n1∶n2=U1∶U2可知，U2=6V，即电压表的示数为6V，B错误；这样电流表的示数，C正确；灯泡消耗的功率P=U2I=3W，而变压器为理想变压器，本身不消耗能量，因此变压器输入功率也为3W，D错误 考点：变压器 ‎6．Ｂ ‎【解析】‎ 试题分析：理想变压器不会改变交流电的频率，选项A错误；由，由此可知两线圈的有效值不同，选项B正确；由能量守恒定律可知输入、输出功率相同，选项C错误；理想变压器的工作原理是互感现象，磁通量的变化率相同，选项D错误；故选B 考点：考查理想变压器 点评：本题难度较小，掌握变压器的原理即可回答本题 ‎7．AC ‎【解析】‎ 试题分析：但是涉及到交流点的均应该是有效值，即有效值为220V，根据交流电最大值和有效值的关系，最大值为 考点：有效值、最大值 点评：本题考察了交流电的有效值和最大值的区别与联系。交流电中的有效值是利用电流热效应定义的。‎ ‎8．D ‎【解析】提高输送电压，因为输送功率不变，所以输送电压高了，输送电流就小了，根据可得输送导线上热损耗就小了，选D。‎ ‎9．D ‎【解析】由公式得感抗与线圈自感系数有关，A错误。根据公式，得容抗与电容也有关系，B错误。感抗.容抗和电阻等效，对不同交变电流由不同的值，所以C错。感抗是由于电流变化时在线圈中产生了自感电动势而对电流的变化产生的阻碍作用，D正确。‎ ‎10．C ‎【解析】镇流器的作用是在日光灯启动时，为灯管提供瞬时高压，在日光灯正常工作时，起降压限流的作用 所以AB错误。启动器起到一个自动开关的作用，实际上可用一个弹片开关代替(按下接通，放手断开)‎ ‎11．B ‎【解析】由公式可知B对；‎ ‎12．A ‎【解析】，A对 ‎13．C ‎【解析】‎ 试题分析：甲图中原线圈接入恒定电流，变压器不能工作，故A错误；乙图中，原线圈匝数比副线圈匝数多，所以是降压变压器，故B错误；丙图中，原线圈匝数比副线圈匝数少，所以是升压变压器，故C正确；丁图中，原线圈接入恒定电流，变压器不能工作，故D错误。‎ 考点：考查了理想变压器 ‎14．C ‎【解析】‎ 试题分析：交流电是指电流的方向发生变化的电流，电流的大小是否变化对其没有影响，电流的方向变化的是C，故C是交流电，ABD是直流电。‎ 考点：考查了对交流电的理解 ‎15．ABD ‎【解析】‎ 试题分析：电压表显示的是有效值，，故A正确；，周期，故B正确；由，故C错误；把时，代入表达式，故D正确；‎ 考点：正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率．‎ ‎16．答案:AC 解析:当交变电流加在电容器上时,有“通交流、隔直流,通高频、阻低频”的特性,甲图中电容器隔直流,R得到的是交流成分,A正确,B错误;乙图中电容器能通过交流高频成分,阻碍交流低频成分,R得到的是低频成分,C正确,D错误。‎ ‎17．CD ‎【解析】由图得周期为0.04s，频率为25Hz，A错误；最大值2A，则有效值为A，B错误；由图象知，C选项中表达式正确；电阻消耗的功率，D正确。‎ ‎18．ABC ‎【解析】‎ 试题分析：线圈绕垂直磁感线的轴匀速转动，产生正弦交流电，其周期等于线圈的转动周期，故A正确；频率为周期的倒数，故频率应相等线圈的转速；故B正确；在中性面上时，磁通量最大，但磁通量的变化率为零，即产生感应电动势为零，电流将改变方向，故C正确，D错误．‎ 考点：考查了交流电的产生 ‎19．AD ‎【解析】‎ 试题分析：闭合S稳定后，线圈L相当于导线，则电容器被短路，则其电压为零，故A错误；当闭合S稳定后，电容器被短路，则其电压为零，电容器的a极板不带电，故B正确；断开S的瞬间，线圈L中电流减小，产生自感电动势，相当于电源，结电容器充电，根据线圈的电流方向不变，则电容器的a极板将带正电．故C正确，D错误。‎ 考点：考查了电感电容对交流电的阻碍作用 ‎20．0‎ ‎【解析】由于是匀速运动，产生恒定的电流，则变压器副线圈电压为零 ‎21．10；100‎ ‎ 【解析】由，得输电导线中的电流=10A 输电导线上因发热损失的电功率: =100×1=100W ‎22．10 v ； V或7.07 v ； 2.5Hz ‎【解析】‎ 试题分析：由图可知，该交流电的电压最大值为：，所以有效值为：，周期为0.4s，所以有：‎ 考点：正弦式电流的图象和三角函数表达式；正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率 ‎23．108；9：95。‎ ‎【解析】‎ 试题分析：由于原线圈的电压为380V，副线圈的电压为36V，则原副线圈的匝数之比为，故副线圈的匝数n2==108匝；变压器原、副线圈的电流之比为9：95。‎ 考点：变压器。‎ ‎24．n1 =1600 ‎ ‎【解析】， n1 =1600‎ ‎25．（1）（2）I=2A ‎【解析】‎ 试题分析：（1）由交流电规律可知，①‎ ‎②‎ 联立①②代入图中数据可得，③‎ ‎（2）根据理想变压器特点和欧姆定律有：‎ ‎ ………………④‎ ‎ ………………⑤‎ 联解④⑤代入图乙中数据得：‎ I=2A ………………⑥‎ 考点：考查了理想变压器，交流电图像 ‎26．（1）（2）0.082A ‎【解析】‎ 试题分析：（1）原副线圈的匝数比 ‎（2）通过L1的电流为：‎ 通过L2的电流为：‎ 副线圈电流为I=I1+I2=0.5A 设原线圈电流为I0： ‎ 解得：I0=A=0.082A 考点：变压器的构造和原理 点评：只要知道变压器的特点，本题不难，但是要注意解题格式要规范．‎