2020版高考物理复习第十一章单元质量检测（十一）（含解析）教科版.docx

单元质量检测(十一)时间：40分钟一、选择题(17题为单项选择题，811题为多项选择题)1小型交流发电机的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是正弦函数。将发电机与一个标有“6 V，6 W”的小灯泡连接形成闭合回路，不计电路的其他电阻。当线圈的转速为n5 r/s时，小灯泡恰好正常发光，则电路中电流的瞬时表达式为()Aisin 5t(A) Bisin 10t(A)Ci1.41sin 5t(A) Di1.41sin 10t(A)解析因为小灯泡正常发光，所以电路中电流的有效值为I1 A，则电流的最大值为Im A1.41 A。因为转速n5 r/s，且2n，所以10 rad/s，故电路中电流的瞬时值表达式为i1.41sin 10t A，选项D正确。答案D2(2016广东湛江调研)如图1，实验室一台手摇交流发电机的内阻r1.0 ，外接R9.0 的电阻。闭合开关S，当发电机转子以某一转速匀速转动时，产生的电动势e10sin 10t(V)，则()图1A该交变电流的频率为10 HzB该电动势的最大值为10 VC外接电阻R所消耗的电功率为10 WD电路中理想交流电流表的示数为1 A解析由发电机产生的感应电动势表达式e10sin 10t(V)可知，该交变电流为正弦式交变电流，其感应电动势的瞬时值基本表达式为eEmsin t，由两式对照可知Em10 V，10 rad/s，又由于2f，解得f5 Hz，故选项A、B错误；理想交流电流表测量的是电路中总电流的有效值，根据闭合电路的欧姆定律有I1 A，外接电阻R所消耗的电功率PI2R9 W，故选项C错误，D正确。答案D3远距离输电的原理图如图2所示，升压变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，电压分别为U1、U2，电流分别为I1、I2，输电线上的电阻为R。变压器为理想变压器，则下列关系式中正确的是()图2A. BI2CI1U1IR DI1U1I2U2解析由于理想变压器的电流比与匝数比成反比，即，A错误；由于R两端的电压不等于U2，故B错误；由能量关系可得U1I1IRP用，故C错误；由功率关系，P入P出可得I1U1I2U2，D项正确。答案D4图3甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1n251，电阻R20 ，L1、L2为规格相同的两只小灯泡，S1为单刀双掷开关。原线圈接正弦交变电源，输入电压u随时间t的变化关系如图乙所示。现将S1接1、S2闭合，此时L2正常发光。下列说法正确的是()图3A输入电压u的表达式u20sin(50t) VB只断开S2后，L1、L2均正常发光C只断开S2后，原线圈的输入功率增大D若S1换接到2后，R消耗的电功率为0.8 W解析周期是0.02 s，则100 rad/s，所以输入电压u的表达式为u20sin(100t) V，A错误；只断开S2后，负载电阻变大为原来的2倍，电压不变，副线圈电流变小为原来的一半，L1、L2的功率均变为额定功率的四分之一，均无法正常发光，故B错误；只断开S2后，原线圈的输入功率等于副线圈的功率都减小，C错误；若S1换接到2后，电阻R两端电压有效值为4 V，R消耗的电功率为P0.8 W，D正确。答案D5(2015安徽理综，16)如图4所示电路中，变压器为理想变压器，a、b接在电压有效值不变的交流电源两端，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。现将变阻器的滑片从一个位置滑动到另一位置，观察到电流表A1的示数增大了0.2 A，电流表A2的示数增大了0.8 A，则下列说法正确的是()图4A电压表V1示数增大B电压表V2、V3示数均增大C该变压器起升压作用D变阻器滑片是沿cd的方向滑动解析由于a、b接在电压有效值不变的交流电源两端，故电压表V1示数不变，选项A错误；由理想变压器原理公式且U1、n1、n2不变，则U2不变，即V2的示数不变，V3的示数U3U2I2R0应减小，故选项B错误；由公式得：4，则n1n2，该变压器起降压作用，故C错误；又I2，I2增大，R应减小，故滑片应沿cd方向滑动，故D正确。答案D6如图5甲所示，交流发电机的矩形线圈边长abcd0.2 m，adbc0.4 m，线圈匝数为50匝，线圈的总电阻r1 ，线圈在磁感应强度B0.2 T的匀强磁场中绕垂直磁场的虚线轴以 r/s的转速匀速转动，外接电阻R9 ，电压表为理想交流电表，则()图5A图甲中交流电压表的示数为80 VB图甲中电阻R上消耗的电功率为1 152 WC如图乙所示，在外电路接上原、副线圈匝数比n1n231的理想变压器时，电阻R上消耗的电功率最大D如图乙所示，在外电路接上原、副线圈匝数比n1n213的理想变压器时，电阻R上消耗的电功率最大解析线圈转动的角速度2n200 rad/s，发电机产生正弦式交变电流，电动势最大值EmNBS160 V，电动势的有效值EEm80 V，交流电压表V的示数为外电压的有效值U72 V，选项A错误；电阻R上消耗的电功率P1 152 W，选项B错误；将理想变压器和电阻R等效为电路中的一个电阻R，电源的输出功率P出()2R，当Rr1 时，P出最大，选项C错误，D正确。答案D7若某小区变压器输入电压为6 600 V，经过变压器降压，然后经过一段输电线路给小区供电，该居民区有440户。以前每户平均消耗电功率100 W，使用的降压变压器匝数比为1656，恰好能使额定电压为220 V的用电器正常工作。现在因家用电器增加，每户平均消耗电功率为250 W。若输入电压为6 600 V、输电线路不变，为了使家用电器正常工作，需换用变压器，则此变压器原、副线圈匝数比应为(变压器皆可视为理想变压器)()A1109 B2209 C301 D2009解析居民小区有居民440户，以前每户平均消耗电功率100 W，消耗的总功率为44 000 W，此时输电线路上的电流为I1 A200 A，使用的变压器匝数比为1656，所以变压器副线圈上的电压为U26 V240 V，输电线路上的电压为240 V220 V20 V，输电线电阻为 0.1 。家用电器增加，每户平均消耗电功率为250 W时，消耗的总功率为110 000 W，此时输电线路上的电流为500 A，输电线路上的电压为5000.1 V50 V，所以变压器副线圈上的电压为220 V50 V270 V，此时变压器原、副线圈匝数比为6 600270220 9，B正确。答案B8如图6是温度自动报警器的工作原理图，图中1是电磁铁、2是衔铁、3是触点、4是水银温度计。则下列说法正确的是()图6A温度低于警戒温度时，电铃报警B温度高于警戒温度时，电铃报警C温度低于警戒温度时，电铃控制电路处于通路状态指示灯亮D温度高于警戒温度时，电铃控制电路处于通路状态指示灯亮解析当温度低于警戒温度时，控制电路处于开路状态，电磁铁线圈没有电流通过，电磁铁没有磁性。此时指示灯通过常闭触点与工作电源接通，指示灯亮，选项C正确，D错误；温度升高，水银面上升，因水银是导体，当温度上升到金属丝下端所指温度时，控制电路被接通，电磁铁线圈就有电流通过，电磁铁产生磁性吸引衔铁，使触点开关闭合，工作电路形成回路，电铃就响起来，发出报警信号，选项A错误，B正确。答案BC9(2017安徽黄山模拟)如图7所示，理想变压器原、副线圈上接有四个完全相同的灯泡，若四个灯泡恰好都能正常发光，则下列说法正确的是()图7AU1U234BU1U243C若将L1短路，则副线圈的三个灯泡仍能正常发光D若将L2短路，则副线圈的两个灯泡两端的电压变为额定电压的倍解析设灯泡的额定电压为U，额定电流为I，则副线圈电压为3U，电流为I，原线圈的灯泡正常发光，电流也为I，所以原、副线圈的匝数比为1：1，原线圈两端电压为3U，所以U1U243，选项A错误，B正确；若将L1短路，则原线圈的电压增大，则副线圈两端电压也增大，三个灯泡不能正常发光，选项C错误；若将L2短路，设副线圈的电流为I，原线圈的电流也为I，因此2IRIRU14U，则IRU，即副线圈的每个灯泡两端的电压变为额定电压的，选项D正确。答案BD10如图8所示，先后用不同的交流电源给同一盏灯泡供电。第一次灯泡两端的电压随时间按正弦规律变化，如图9甲所示；第二次灯泡两端的电压变化规律如图乙所示。若图9甲、乙中的U0、T所表示的电压、周期值是相等的，则以下说法正确的是()图8图9A第一次灯泡两端的电压有效值是U0B第二次灯泡两端的电压有效值是U0C第一次和第二次灯泡的电功率之比是29D第一次和第二次灯泡的电功率之比是15解析第一次所加正弦交流电压的有效值为U1U0，A项正确；设第二次所加交流电压的有效值为U2，则根据有效值的定义有T，解得U2U0，B项错；根据电功率的定义式P可知，P1P215，C项错、D项正确。答案AD11如图10所示，将额定电压为60 V的用电器，通过一理想变压器接在正弦交变电源上。闭合开关S后，用电器正常工作，交流电压表和交流电流表(均为理想电表)的示数分别为220 V和2.2 A。以下判断正确的是()图10A变压器输入功率为484 WB通过原线圈的电流的有效值为0.6 AC通过副线圈的电流的最大值为2.2 AD变压器原、副线圈匝数比n1n2113解析用电器正常工作，则知变压器输出电压U260 V，理想变压器输入功率等于输出功率，则P1P2U2I2602.2 W132 W，故A错；通过原线圈的电流为I1 A0.6 A，故B对；通过副线圈的电流最大值为I2m2.2 A3.1 A，故C错；变压器原、副线圈匝数比为，故D对。答案BD二、非选择题12(2016江苏单科，10)小明同学通过实验探究某一金属电阻的阻值R随温度t的变化关系，已知该金属电阻在常温下的阻值约10 ，R随t的升高而增大，实验电路如图11所示，控温箱用以调节金属电阻的温度。图11实验时闭合S，先将开关K与1端闭合，调节金属电阻的温度，分别记下温度t1，t2，和电流表的相应示数I1，I2，。然后将开关K与2端闭合，调节电阻箱使电流表的示数再次为I1，I2，分别记下电阻箱相应的示数R1，R2，。(1)有以下两电流表，实验电路中应选用_。A量程0100 mA，内阻约2 B量程00.6 A，内阻可忽略(2)实验过程中，要将电阻箱的阻值由9.9 调节至10.0 ，需旋转图中电阻箱的旋钮“a”、“b”、“c”，正确的操作顺序是_。将旋钮a由“0”旋转至“1”将旋钮b由“9”旋转至“0”将旋钮c由“9”旋转至“0”(