高三复习一轮复习（人教新课标版通用）45分钟单元能力训练卷(十)

高三复习一轮复习（人教新课标版通用）45分钟单元能力训练卷(十)

‎45分钟单元能力训练卷(十)‎ ‎(考查范围：第十单元　分值：110分)‎ 一、选择题(每小题6分，共42分)‎ ‎1．一只矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的图象如图D10－1甲所示，则下列说法正确的是(　　)‎ 图D10－1‎ A．t＝0时刻，线圈平面与中性面垂直 B．t＝0.01 s时刻，磁通量的变化率最大 C．t＝0.02 s时刻，交流电动势达到最大值 D．该线圈相应产生的交流电动势的图象如图乙所示 图D10－2‎ ‎2．如图D10－2所示，一个矩形线圈绕与匀强磁场垂直的OO′轴逆时针转动，线圈的两条引线分别与A、B两半圆铜环相连，两个铜环通过滑动电刷连入电路，电路中仅有一个电阻R.在线圈转动过程中，通过R的电流(　　)‎ A．大小和方向都不断变化 B．大小不断变化，方向从A→R→B C．大小和方向都不变 D．大小不断变化，方向从B→R→A 图D10－3‎ ‎3．如图D10－3所示，矩形线框通过导线与灵敏电流表相连，线框在竖直向下的磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动，图中线框平面处于竖直面内．下述说法正确的是(　　)‎ A．因为线框中产生的是交变电流，所以电流表示数始终为零 B．线框通过图中位置瞬间，穿过线框的磁通量最大 C．线框通过图中位置瞬间，通过电流表的电流瞬时值最大 D．若使线框转动的角速度增大一倍，那么通过电流表的电流有效值也增大一倍．‎ 图D10－4‎ ‎4．如图D10－4所示，闭合的矩形导体线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动，沿着OO′方向观察，线圈沿逆时针方向转动．已知匀强磁场的磁感应强度为B，线圈匝数为n，ab边的边长为l1，ad边的边长为l2，线圈电阻为R，转动的角速度为ω，则当线圈转至图示位置时(　　)‎ A．线圈中感应电流的方向为abcda B．线圈中的感应电动势为2nBl‎1l2ω C．穿过线圈的磁通量随时间的变化率最大 D．线圈ad边所受安培力的大小为 图D10－5‎ ‎5．某交变电流电路中有一个正在工作的理想变压器，如图D10－5所示，它的原线圈匝数n1＝600，副线圈匝数n2＝120，交流电源的电动势e＝311sin(100πt) V(不考虑其内阻)，电压表和电流表对电路的影响可忽略不计，原线圈串联一个额定电流为‎0.2 A的保险丝．为保证保险丝不被烧断，则(　　)‎ A．负载功率不能超过62 W B．副线圈电流最大值不能超过‎1 A C．副线圈电路中的电阻R不能小于44 Ω D．副线圈电路中电压表的读数为62 V ‎6．如图D10－6所示，接线柱a、b接在电压u＝311sin 314t V的正弦交流电源上，理想变压器右侧部分为一火警报警系统电路图，其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器(该热敏材料的电阻率随温度升高而减小)，电流表A2为值班室的显示器，显示通过R1的电流，电压表V2显示加在报警器上的电压，R3为一定值电阻．当传感器R2所在处出现火警时，以下说法中正确的是(　　)‎ 图D10－6‎ A．变压器输出端的交变电流的频率为314 Hz B．V1的示数是311 V C．A1的示数不变，A2的示数减小 D．V1的示数不变，V2的示数减小 ‎7．如图D10‎ ‎－7甲所示为一种可调压自耦变压器的结构示意图，线圈均匀绕在圆环形铁芯上，若AB间输入如图乙所示的交变电压，转动滑动触头P到如图甲中所示位置，在BC间接一个理想的交流电压表(图甲中未画出)，则(　　)‎ 图D10－7‎ A．AB间输入的交流电的电压瞬时值表达式为u＝220 sin(100πt) V B．该交流电的频率为100 Hz C．t＝1×10－2 s时电压表的读数为零 D．BC间输出的电功率为零 二、填空题(每空4分，共24分)‎ ‎8．图D10－8甲是一教学演示用发电机构造示意图，线圈转动产生的电动势随时间变化的正弦规律如图乙所示．发电机线圈电阻为0.5 Ω，外接电阻为2.5 Ω，则线圈转速为________r/s，电路中电流的最大值为________A.‎ 图D10－8‎ ‎9．在远距离输电时，采用升压变压器使输电电压升高n倍，对于输送一定的电功率来说，输电线路上的电流将减小为原来的________，输电线路上的电能损失将减少为原来的________．‎ ‎10．如图D10－9所示，图甲为热敏电阻的R－t图象，图乙为用此热敏电阻R和继电器组成的一个简单恒温箱温控电路，继电器线圈的电阻为100 Ω.当线圈中的电流大于或等于20 mA时，继电器的衔铁被吸合．为继电器线圈供电的电池的电动势E＝9.0 V，电池的内阻可以不计．图中的“电源”是恒温箱加热器的电源．问：‎ 图D10－9‎ ‎(1)应该把恒温箱内的加热器接在 ________(选填“A、B端”或“C、D端”)．‎ ‎(2)如果要使恒温箱内的温度保持在‎50℃‎，可变电阻R′的阻值应调为________Ω.‎ 三、计算题(44分)‎ ‎11．(20分)如图D10－10所示，磁感应强度为B的匀强磁场中有一匝数为N的矩形线圈，其面积为S，电阻为r，线圈两端外接一电阻为R的用电器和一个理想交流电压表．若线圈绕对称轴OO′以角速度ω匀速转动，则当线圈从图示位置转过90°的过程中，求：‎ ‎(1)通过电阻R的电荷量；‎ ‎(2)交流电压表的示数；‎ ‎(3)电阻R产生的热量．‎ 图D10－10‎ ‎12．(24分)发电机的端电压为220 V，输出电功率为44 kW，输电线路的电阻为0.2 Ω，先用初、次级线圈匝数之比为1∶10 的升压变压器升压，经输电线路后，再用初、次级线圈匝数之比为10∶1的降压变压器降压供给用户．‎ ‎(1)画出全过程的线路图．‎ ‎(2)求用户得到的电压和功率．‎ ‎(3)若不经过变压而直接送到用户，求用户得到的电压和功率．‎ ‎45分钟单元能力训练卷(十)‎ ‎1．B　[解析] 由Φ－t图知，t＝0时，Φ最大，即线圈处于中性面位置，此时e＝0，选项A、D错误；由图知T＝0.04 s，在t＝0.01 s时，Φ＝0，最大，e最大，选项B正确；在t＝0.02 s时，Φ最大，＝0，e＝0，选项C错误．‎ ‎2．D　[解析] 线圈中产生交流电，由于电刷交替与两铜环接触，因而流过R的电流方向不变．根据右手定则可知，通过R的电流方向是B→R→A.‎ ‎3．CD　[解析] 线框在匀强磁场中匀速转动，在中性面位置即线框与磁感线垂直时，磁通量最大，感应电动势最小，而当线框与磁感线平行时，磁通量最小，感应电动势最大，选项B错误，选项C正确；电流表记录的是电流的瞬时值，线框中产生大小和方向周期性变化的电流，因而电流表指针左右摆动，选项A错误；电流的有效值I＝，在其余的量都不变时，若角速度增大一倍，则电流也增大一倍，选项D正确．‎ ‎4．CD　[解析] 根据右手定则，线圈中感应电流的方向为adcba，选项A错误；当线圈转至图示位置时，线圈中感应电动势应为最大值Em＝nBl‎1l2ω，此时，穿过线圈磁通量随时间的变化率最大，选项B错误，选项C正确；线圈ad边所受安培力的大小F＝nIl2B＝，选项D正确．‎ ‎5．C　[解析] 由＝得U2＝ V＝44 V，选项D错误；由P2＝P1＝U1I1得P2＝220×0.2 W＝44 W，选项A错误；副线圈电流的有效值I2＝＝‎1 A，故最大值为 A，选项B错误；由R＝得R的最小值为44 Ω，选项C正确．‎ ‎6．D　[解析] 电压表的示数为电压的有数值，故U1＝＝220 V，选项B错误；交变电流的频率f＝Hz＝50 Hz，选项A错误；因原副线圈两端的电压不变，出现火警时，R2变小，副线圈电路的总电阻变小，总电流变大，R3两端的电压变大，R2端的电压变小，通过R2电流变小，通过R1的电流变大，原线圈中的电流变大，故选项C错误，选项D正确．‎ ‎7．AD　[解析] 由乙图可读出交流电的最大值为Um＝220 V，周期T＝2×10－2 s，ω＝＝100π rad/s，则交流电的电压瞬时值u＝Umsinωt＝220 sin(100πt) V，选项A正确；f＝＝50 Hz，选项B错误；当用电压表测交流电电压时，电压表读数为交流电压的有效值，所以读数为220 V，选项C错误；由于BC间接理想电压表，内阻RV无穷大，则输出的电功率P＝＝0，选项D正确．‎ ‎8. 50 　[解析] 由题图乙可知，交流电的周期为T＝0.02 s，由T＝可得，转速n＝50 r/s；交流电的最大值为Em＝3 V，电路中电流的最大值为Im＝＝ A.‎ ‎9.　　[解析] 由I＝可知，输电电压升高n倍，输电线路上的电流将减小为原来的；由P损＝R线可知，输电电压升高n倍，输电线路上损失的功率将减少为原来的.‎ ‎10．(1)A、B端　(2)260　[解析] (1)恒温箱内的加热器应接在A、B端．当线圈中的电流较小时，继电器的衔铁在上方，恒温箱的加热器处于工作状态，恒温箱内温度升高．随着恒温箱内温度升高，热敏电阻R的阻值变小，则线圈中的电流变大，当线圈的电流大于或等于20 mA时，继电器的衔铁被吸到下方来，则恒温箱加热器与电源断开，加热器停止工作，恒温箱内温度降低．随着恒温箱内温度降低，热敏电阻R的阻值变大，则线圈中的电流变小，当线圈的电流小于20 mA时，继电器的衔铁又被释放到上方，则恒温箱加热器又开始工作，这样就可以使恒温箱内保持在某一温度．‎ ‎(2)要使恒温箱内的温度保持在‎50℃‎，即‎50℃‎时线圈内的电流为20 mA.由闭合电路的欧姆定律有I＝，r为继电器线圈的电阻．由图甲可知，‎50℃‎时热敏电阻的阻值为90 Ω，所以R′＝－R－r＝260 Ω.‎ ‎11．(1)　(2)　(3) ‎[解析] (1)线圈从图示位置转过90°的过程中，穿过线圈的磁通量的改变量ΔΦ＝BS，通过电阻R的电荷量q＝IΔt＝Δt＝Δt＝＝；‎ ‎(2)线圈相当于一个具有内阻的电源，电压表测量路端电压，电源电压的有效值为E＝，根据闭合电路的欧姆定律可得，电压表的示数为U＝＝；‎ ‎(3)电阻R产生的热量为Q＝t＝··＝.‎ ‎12. (1)如图所示　(2)219.6 V　43.92 kW　(3)180 V　36 kW ‎[解析] (1)线路图如图所示．‎ ‎(2)升压变压器次级线圈输出电压U2＝U1＝2200 V.‎ 升压变压器初级线圈输入电流I1＝＝ A＝‎200 A，‎ 所以升压变压器次级线圈输出电流I2＝I1＝×‎200 A＝‎20 A，‎ 输电线路上的电压损失和功率损失分别为 UR＝I2R＝4 V，‎ PR＝IR＝0.08 kW，‎ 加到降压变压器初级线圈上的输入电流和电压分别为 I3＝I2＝‎20 A，‎ U3＝U2－UR＝2196 V.‎ 降压变压器次级线圈的输出电压和电流分别为 U4＝U3＝219.6 V，‎ I4＝I3＝‎200 A.‎ 用户得到的功率P4＝U4I4＝43.92 kW.‎ ‎(3)若不采用高压输电，则线路损失电压为U′R＝I1R＝40 V，‎ 用户得到的电压U′＝U1－UR′＝180 V，‎ 用户得到的功率为P′＝U′I1＝36 kW.‎