高二物理下册模块综合检测题2.docx

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高二物理下册模块综合检测题2

第五章综合检测

（本试卷共4页，满分为100分，考试时间90分钟）

一、单项选择题（本大题6小题，每小题3分，共18分）每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，请把符合题意的选项写在答题卡中．

1．交流发电机正常工作时产生的电动势为e＝Emsinωt，若将其线圈的匝数减为原来的一半，而转速增为原来的2倍，其他条件不变，则产生的电动势的表达式为（　　）

A．e＝EmsinωtB．e＝2Emsinωt

C．e＝2Emsin2ωtD．e＝Emsin2ωt

2．某电阻元件在正常工作时，通过它的电流按如图5－1所示的规律变化．今与这个电阻元件串联一个多用电表（已调至交流电流挡），则多用电表的示数为（　　）

图5－1

A．4

AB．4AC．5AD．5

A

3．如图5－2所示，a、b、c为三只功率较大的完全相同的电炉，a离电源很近，而b、c离用户电灯L很近，电源离用户电灯较远，输电线有一定电阻，电源电压恒定，则以上说法正确的是（　　）

图5－2

①使用a时对用户电灯影响大　②使用b时比使用a时对用户电灯影响大　③使用b、c对用户电灯影响几乎一样大　④使用c时对用户电灯没有影响

A．①③B．②④C．①④D．②③

4．如图5－3所示，理想变压器的原、副线圈分别接着完全相同的灯泡L1、L2.原、副线圈的匝数比为n1∶n2＝2∶1，交流电源电压为U，则

图5－3

①灯L1两端电压为

　②灯L1两端电压为

　③灯L2两端电压为

　④灯L2两端电压为

以上说法正确的是（　　）

A．①③B．②④C．①④D．②③

5．若农村水力发电站的发电机的输出电压恒定，它发出的电压通过电站附近的升压变压器升压，然后用输电线路把电能输送到远处村寨附近的降压变压器，经降压变压器降压后，再用线路接到各用户．设两变压器都是理想变压器，那么在用电高峰期，白炽灯不够亮，但用电总功率增加，这时（　　）

A．升压变压器的副线圈的电压变大B．高压输电线路的电压损失变大

C．降压变压器的副线圈的电压变大D．高压输电线路的电压损失变小

6．一闭合矩形线圈abcd绕垂直于磁感线的固定轴OO′匀速转动，线圈平面位于如图5－4甲所示的匀强磁场中．通过线圈内的磁通量Φ随时间的变化规律如图乙所示．下列说法正确的是（　　）

图5－4

A．t1、t3时刻通过线圈的磁通量变化率最大B．t2、t4时刻线圈中感应电流方向改变

C．t1、t3时刻线圈中感应电流方向改变D．t2、t4时刻线圈中感应电动势最小

二、双项选择题（本大题8小题，每小题4分，共32分）每小题给出的四个选项中，只有两个选项符合题目要求，请把符合题意的选项写在答题卡中．

7．如图5－5所示的电路，GA为一交流发电机，C为平行板电容器，为使安培表示数增加，可行的办法是（　　）

图5－5

A．使发电机的转速增加B．使发电机的转速减少

C．使电容器两极板间距离增大D．在平行板电容器间换用介电常数较大的电介质

8．如图5－6所示的电路中，a、b两端连接的交流电源既含高频交流，又含低频交流，L是一个25mH的高频扼流圈，C是一个100pF的电容器，R是负载电阻，下列说法正确的是（　　）

图5－6

A．L的作用是“通低频，阻高频”

B．C的作用是“隔交流，通直流”

C．C的作用是“阻高频，通低频”

D．通过R的电流中，低频电流所占的百分比远远大于高频交流所占的百分比

9．如图5－7所示，一个理想变压器带有三个匝数都是50匝的副线圈ab、cd、ef，若原线圈匝数为100匝，原线圈接到220V交流电源上，通过副线圈的各种组合中，可以得到以下那些电压（　　）

图5－7

A．55VB．110VC．440VD．330V

10．长为a、宽为b的矩形线框有n匝，每匝线圈电阻为R，如图5－8所示，对称轴MN的左侧线框位于磁感应强度为B的匀强磁场中，第一次将线框从磁场中以速度v匀速拉出；第二次让线框以ω＝

的角速度转过90°角，那么（　　）

图5－8

A．通过导线横截面的电量q1∶q2＝1∶nB．通过导线横截面的电量q1∶q2＝1∶1

C．线框发热功率P1∶P2＝2n∶1D．线框发热功率P1∶P2＝2∶1

11．某交流发电机中，矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势与时间的关系如图5－9.如果此线圈和一个R＝100Ω的电阻构成闭合电路，不计电路的其他电阻，下列说法中正确的是（　　）

图5－9

A．交变电流的周期为0.04sB．电阻R两端的最大电压是100

V

C．交变电流的有效值为1AD．交变电流的最大值为1A

12．如图5－10所示，某电子电路的输入端输入电流既有直流成分，又有交流低频成分和交流高频成分．若通过该电路只把交流的低频成分输送到下一级，那么关于该电路中各器件的作用，下列说法中正确的有（　　）

A．L在此的功能为通直流，阻交流，叫高频扼流圈

B．L在此的功能为通直流，通低频，阻高频，叫低频扼流圈

C．C1在此的功能为通交流，隔直流，叫隔直电容

D．C2在此的功能为通高频，阻低频，叫高频旁路电容

图5－10

13．如图5－11所示为一理想变压器，开关S闭合，在原线圈输入电压不变的条件下，要提高变压器的输入功率，可采用的方法是（　　）

图5－11

A．只增加原线圈的匝数B．只增加副线圈的匝数

C．只减小用电器R1的电阻D．断开开关S

14.如图5－12所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为1∶5，原线圈两端的交变电压为u＝20

sin100πtV氖泡在两端电压达到100V时开始发光，下列说法中正确的有（　　）

图5－12

A.开关接通后，氖泡的发光频率为100Hz

B.开关接通后，电压表的示数为100V

C.开关断开后，电压表的示数变大

D.开关断开后，变压器的输出功率不变

三、非选择题（本大题共4小题，共50分）按题目要求作答．解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．

15．（10分）一理想降压变压器，原线圈上所加电压为11kV，副线圈通过输电导线向用户供电，输电导线的总电阻R＝0.05Ω，用户的用电器（假设是纯电阻）得到的电压为220V、消耗的电功率为44kW.求变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2.

16．（13分）用单位长度电阻为r0＝0.05Ω/m的导线绕制一个n＝100匝、边长a＝0.20m的正方形线圈，线圈两端与阻值R＝16Ω的电阻连接构成闭合回路，如图5－13甲所示．线圈处在均匀磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，磁感应强度B的大小随时间变化的关系如图乙所示．求：

（1）在0～1.0×10－2s时间内，通过电阻R的电荷量；

（2）1min内电流通过电阻R所产生的热量；

（3）线圈中所产生的感应电流的有效值．

图5－13

17．（12分）如图5－14所示，交流发电机电动势的有效值为E＝20V，内阻不计，它通过一个R＝6Ω的指示灯连接变压器，变压器输出端并联24只彩色小灯泡，每只灯泡都是“6V　0.25W”，灯泡都正常发光，导线电阻不计．求：

（1）降压变压器初、次级线圈匝数比；

（2）发电机的输出功率．（计算结果保留三位有效数字）

图5－14

18．（15分）某小型实验水电站输出功率是38kW，输电线路总电阻是6Ω.

（1）若采用380V输电，求输电线路损耗的功率；

（2）若改用5000V高压输电，求输电线路损耗的功率；

（3）若改用5000V高压输电，到用户端再利用n1∶n2＝22∶1的变压器降压，求用户得到的电压．

第五章综合检测

1．D　解析：

Em′＝

BS·2ω＝NBSω＝Em，则e＝Emsin2ωt.

2．C　解析：

前半周期的有效值I1＝4

A，后半周期的有效值I2＝3

A，根据交流电有效值的定义：

I2RT＝I

R

＋I

R

.

3．D　解析：

使用b、c使得干路上的电流增大，线电阻上的电压损失增大，使得用户端的电压降低．使用a时，电流增大，但线电压损失较小，对用户影响比使用b、c小．

4．A　解析：

设L2两端的电压为U2，电流为I2，灯泡的电阻R，则U2＝I2R，根据变压比，原线圈两端的电压U1＝2U2，通过L1的电流为I1＝

，L1两端的电压为U3＝I1R＝

，则电源电压U＝U1＋U3＝

.

5．B　解析：

用户增多，总电阻减小，降压变压器上的输出电流增大，输电线上的电流增大，高压输电线上电压损失增大，降压变压器的输入电压减小，输出电压减小，用户端的电压减小，总功率增大，但用电器两端的电压变小．

6．C　解析：

磁通量为零，线圈平面在与中性面垂直的位置，磁通量变化率最大，电动势最大；磁通量最大，线圈平面在中性面上，磁通量变化率为零，电动势为零，经过此位置，电流方向要改变．

7．AD

8．AD　解析：

此电路中L对高频电流阻碍作用大，C对高频电流的阻碍作用小．

9．BD　解析：

将各副线圈当作电源，通过电源的串、并联来实现．

10．BD　解析：

电量q＝It＝

，又U＝

，故q只与磁通量Φ的变化率有关，所以q1＝q2；对于U1,Φ1＝nBa

，所以U1＝

＝nBav，U2是正弦交流电，而最大值UM＝nBav，所以有效值为

，即P2＝

.

11．AD　解析：

最大电压为100V，交变电流的有效值为

A.

12．CD　解析：

由电感器种类的概念知道A、B选项概念混淆，错误，L在这里和输出端并联，应该是起到旁路（即“短路”，将不需要的电流从这里分流掉）的作用，因此应该是低频扼流圈，通直流阻交流，从而将直流旁路掉（从而被C1断掉的直流也有回路）；C1的作用就是将直流部分过滤掉，C选项正确；C2的作用是将C1留下的高频交变电流旁路掉（所以不能通低频），而不使之通过输出端，所以应该是通高频阻低频，D正确．

13．BC　解析：

只增加原线圈的匝数，变压器输出电压减小，输出功率减少，输入功率也减少，A错；断开开关后，变压器输出端的总电阻增大，总电流减少，原线圈上的电流减少，输出功率也减少，D错

14．AB

15．（10分）设输电导线中电流为I，则用户的用电器消耗的电功率

P0＝U0I得I＝

＝

＝200A

变压器副线圈的输出电压为

U2＝U0＋IR＝220V＋200A×0.05Ω＝230V

对变压器，有

＝

＝

＝

即原、副线圈的匝数比n1∶n2＝1100∶23.

16．（13分）解：

（1）在0～1.0×10－2s时间内磁通量的变化量为ΔΦ，所以在0～t1时间内通过R的电荷量

q＝

＝

＝1.0×10－2C.

（2）在一个周期内，电流通过电阻R产生热量

Q1＝I

R

＝0.16J

在1min内电阻R产生的热量为Q＝

Q1＝320J.

（3）设感应电流的有效值为I，则一个周期内电流产生的热量I

Rt1＝I2RT

解得I＝

＝

A（或0.577A）．

17．（12分）解：

（1）彩色小灯泡额定电流IL＝

次级线圈总电流I2＝24IL

变压器输入功率P入＝I1U1＝I2U2

变压器原线圈电路中，由欧姆定律可得E＝U1＋I1R

由理想变压器的公式可得

＝

将E＝20V代入以上式子可解得

＝

.

（2）发电机的输出功率P出＝I1E

代入数据可解得P出＝6.67W.

18．（15分）解：

（1）输电线上电流强度为

I＝

＝

＝100A

输电线上损失功率为：

P损＝I2R＝1002×6＝60kW.

（2）改用高压输电后，输电线上电流强度为

I′＝

＝

＝7.6A

输电线上损失功率为：

P损＝I2R＝7.62×6＝0.347kW.

（3）用户端在变压器降压前的电压为

U1＝U－IR＝5000－7.6×6＝4954.4V

再由

＝

得U2＝

U1＝

×4954.4＝225.2V.