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2019-2020年高考物理一轮复习第十三章交变电流电磁场与电磁波全章闯关检测
一、选择题每小题6分共60分
1.一闭合矩形线圈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甲所示的匀强磁场中通过线圈的磁通量Φ随时间t的变化规律如图乙所示下列说法正确的是 A.t
1、t3时刻通过线圈的磁通量变化率最大B.t
1、t3时刻线圈中感应电流方向改变C.t
2、t4时刻线圈中磁通量最大D.t
2、t4时刻线圈中感应电动势最小答案 C 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经过此位置电流方向要改变
2.关于电磁场和电磁波下列说法中正确的是 A.均匀变化的电场在它的周围产生均匀变化的磁场B.电磁波既有横波也有纵波C.电磁波和机械波一样依赖于媒质传播D.只要空间中某个区域有振荡的电场或磁场就能产生电磁波答案 D 根据麦克斯韦电磁场理论可知均匀变化的电场在它的周围产生稳定的磁场知A错;因电磁波中每一处的电场强度和磁感应强度总是互相垂直的且与波的传播方向垂直所以电磁波是横波B错误;电磁波可以在真空中传播传播不需要介质C错误;只要空间中某个区域有振荡的电场或磁场就在周期性变化的电场周围产生相同周期变化的磁场周期性变化的磁场周围产生相同周期变化的电场这样由近及远传播形成了电磁波D正确
3.一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图所示由图可知 A.该交流电的电压的有效值为100VB.该交流电的频率为25HzC.该交流电压瞬时值的表达式为u=100sin25tVD.若将该交流电压加在阻值为100Ω的电阻两端则该电阻消耗的功率为100W答案 B 由图像可知该交变电流的电压有效值u=V=50V周期为4×10-2s所以频率为25HzA错误B正确;由ω==50πrad/s得该交流电压瞬时值表达式为u=100sin50π·tV故选项C错误;该交流电加在阻值为100Ω的电阻两端该电阻消耗的功率P==50W故选项D错误
4.一个边长为6cm的正方形金属线框置于匀强磁场中线框平面与磁场垂直电阻为
0.36Ω磁感应强度B随时间t的变化关系如图所示则线框中感应电流的有效值为 A.×10-5AB.×10-5AC.×10-5AD.×10-5A答案 B 由法拉第电磁感应定律和欧姆定律可得0~3s内产生的感应电动势E=·S产生的感应电流I1===2×10-5A3~5s内产生的感应电流I2=3×10-5A且与0~3s内方向相反于是可作出i随时间t变化的图像如图所示由有效值的定义得Rt1+Rt2=I2Rt代入数据可得I=×10-5A故B选项正确
5.如图理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2=2∶1和均为理想电表灯泡电阻RL=6ΩAB两端电压u1=12sin100πtV下列说法正确的是 A.电流频率为100HzB.的读数为24VC.的读数为
0.5AD.变压器输入功率为6W答案 D 由u1=12sin100πtV可知Um=12Vω=100πHz则频率f==50HzA项错误U1==12VU2=·U1=6VB项错误I2==1AC项错误P1=P2=U2I2=6WD项正确
6.一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图像如图甲所示已知发电机线圈内阻为
5.0Ω现外接一只电阻为
95.0Ω的灯泡如图乙所示则 A.电压表的示数为220VB.电路中的电流方向每秒钟改变50次C.灯泡实际消耗的功率为484WD.发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为
24.2J答案 D 电动势的有效值为E=V=220V所以电流的有效值I==A=
2.2A所以电压表的示数为U=IR=
2.2×
95.0V=209V选项A错;交流电的频率为f==50Hz每个周期内电流方向改变2次故每秒钟内电流方向改变100次选项B错;灯泡实际消耗的功率为P灯=I2R=
2.22×
95.0W=
459.8W故选项C错;发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为Q=I2rt=
2.22×
5.0×1J=
24.2J选项D对
7.如图所示为模拟街头变压器通过降压给用户供电的示意图变压器输入的交流电压可视为不变变压器输出的低压交流电通过输电线输送给用户定值电阻R0表示输电线的电阻变阻器R表示用户用电器的总电阻若变压器为理想变压器电表为理想电表则在变阻器的滑片P向上移动的过程中 A.V2示数变小B.V1示数变大C.A2示数变大D.A1示数变小答案 D 由=知在变压器原、副线圈匝数不变时U1不变则U2不变故A、B均错误;变阻器的滑片P向上移动副线圈中负载电阻增大由I2=可知当R增大时I2减小即A2示数减小又由=可知当I2减小时I1随之变小即A1示数变小故C错误D正确
8.过强的电磁辐射对人体有很大危害影响人的心血管系统使人心悸、失眠、白细胞减少、免疫功能下降等按照有关规定工作场所的电磁辐射强度单位时间内垂直通过单位面积的电磁辐射能量不得超过
0.5W/m2一个人距离无线电通讯装置50m为保证此人的安全无线电通讯装置的电磁辐射功率至多是 A.
4.51kWB.
3.14kWC.
15.7kWD.
0.78kW答案 C 根据题意要使此人是安全的则此处的辐射功率小于或者等于
0.5W/m2则可得:=
0.5W/m2所以P=4πR2×
0.5W=4×
3.14×502×
0.5W=
15.7kW所以C正确
9.某水电站用总电阻为
2.5Ω的输电线输电给500km外的用户其输出电功率是3×106kW现用500kV电压输电则下列说法正确的是 A.输电线上输送的电流大小为
2.0×105AB.输电线上由电阻造成的损失电压为15kVC.若改用5kV电压输电则输电线上损失的功率为9×108kWD.输电线上损失的功率为ΔP=U2/rU为输电电压r为输电线的电阻答案 B 输电线上输送的电流为I==A=6×103AA错;输电线上损失的电压为U损=Ir=6×103×
2.5V=
1.5×104V=15kVB项正确;当用5kV电压输电时输电线上损失的功率若超过3×106kW与实际情况不符故C项错误;当用公式ΔP=计算损失的功率时U为输电线上损失的电压而不是输电电压D项错误
10.用遥控器调换电视频道的过程实际上就是传感器把光信号转换成电信号的过程下列属于这类传感器的是 A.红外报警装置B.走廊照明灯的声控装置C.自动洗衣机中的压力传感装置D.电饭煲中控制加热和保温的温控器答案 A 红外报警装置是把光信号转换成电信号的装置故A正确走廊照明灯的声控装置是将声音信号转换为电信号;自动洗衣机中的压力传感装置是将力信号转换为电信号;电饭煲中的温控器是将温度信号转换为电信号故B、C、D均错误
二、非选择题共40分
11.10分利用负温度系数热敏电阻制作的热传感器一般体积很小可以用来测量很小范围内的温度变化反应快而且精确度高1如果将负温度系数热敏电阻与电源、电流表和其他元件串联成一个电路其他因素不变只要热敏电阻所处区域的温度降低电路中电流将变 填“大”或“小” 2上述电路中我们将电流表中的电流刻度换成相应的温度刻度就能直接显示出热敏电阻附近的温度如果刻度盘正中的温度为20℃如图甲所示则25℃刻度应在20℃刻度的 填“左”或“右”侧 3将该热敏电阻放置在某蔬菜大棚内检测大棚内温度变化请用图乙中的器材可增加元器件设计一个电路答案 1小 2右 3见解析图解析 1因为负温度系数热敏电阻温度降低时电阻增大故电路中电流会变小 2由1的分析知温度越高电流越大25℃的刻度应对应较大电流故在20℃的刻度的右侧3电路如图所示
12.14分交流发电机的发电原理是矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO匀速转动一小型发电机的线圈共220匝线圈面积S=
0.05m2线圈转动的频率为50Hz线圈内阻不计磁场的磁感应强度B=T用此发电机所发出的交流电带动两个标有“220V11kW”的电机正常工作需在发电机的输出端a、b与电机之间接一个理想变压器电路如图所示求:1发电机的输出电压;2变压器原、副线圈的匝数比;3与变压器原线圈串联的电流表的示数答案 11100V 25∶1 320A解析 1根据Em=nBSω=1100V得输出电压的有效值为U1==1100V2电动机正常工作U2=220V根据=得n1∶n2=5∶13P出=2×11kW=
2.2×104W根据P入=P出=
2.2×104W及P入=U1I1解得I1=20A
13.16分发电机的端电压为220V输出电功率为44kW输电导线的电阻为
0.2Ω如果用原、副线圈匝数之比为1∶10的升压变压器升压经输电线路后再用原、副线圈匝数比为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功率和电压答案 见解析解析 该题是输电线路的分析和计算问题结合电路结构和输电过程中的电压关系和电流关系可解此题1线路图如图所示:2升压变压器副线圈上的输出电压U2=U1=2200V升压变压器副线圈上的输出电流I2=I1升压变压器原线圈上的输入电流由P=U1I1得I1==A=200A所以I2=I1=20A输电线路上的电压损失和功率损失分别为UR=I2R=4VPR=R=
0.08kW加到降压变压器原线圈上的输入电流和电压分别为I3=I2=20AU3=U2-UR=2196V降压变压器副线圈上的输出电压和电流分别为U4=U3=
219.6VI4=I3=200A用户得到的功率P4=U4I4=
43.92kW3若不采用高压输电线路损失电压为UR=I1R=40V用户得到的电压U=U1-UR=180V用户得到的功率为P=UI1=36kW。