20182019学年人教版高中物理选修11 第三章 电磁感应 单元测试

2019-2019学年人教版高中物理选修1-1 第三章 电磁感应 单元测试一、单选题1.在一根直导线旁放一个闭合的矩形线圈，以下情况中矩形线圈中有感应电流的是（ ） A.线圈平面与直导线垂直，直导线中通过恒定的电流B.线圈平面与直导线垂直，直导线中通过变化的电流C.线圈和直导线在同一平面内，直导线中通过变化的电流D.线圈和直导线在同一平面内，直导线中通过恒定的电流2.调压变压器就是一种自耦变压器，它的构造如图乙所示线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上，CD之间输入交变电压，转动滑动触头P就可以调节输出电压图乙中两电表均为理想交流电表，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器现在CD两端输入图甲所示正弦式交流电，变压器视为理想变压器，那么（ ）A.由甲图可知CD两端输入交流电压U的表达式为 B.当动触头P逆时针转动时，MN之间输出交流电压的频率变大C.当滑动变阻器滑动触头向下滑动时，电流表读数变大，电压表读数也变大D.当滑动变阻器滑动触头向下滑动时，电阻R2消耗的电功率变小3.如图所示的电路中，A1、A2是完全相同的灯泡，线圈L的自感系数较大，它的电阻与定值电阻R相等下列说法正确的是（ ） A.闭合开关S，A1先亮、A2后亮B.闭合开关S，A1、A2始终一样亮C.断开开关S，A1、A2都要过一会才熄灭D.断开开关S，A2立刻熄灭、A1过一会才熄灭4.如图所示为某交变电压u随时间t变化的图象，将该交流电与一阻值R=31.1的电阻构成闭合回路，下列说法中正确的是（ ）A.电流的最大值为10A，频率为50HzB.电流的有效值为l0A，频率为0.02HzC.电流的最大值为10 频率为50HzD.电流的有效值为10 频率为0.02Hz5.某同学模拟“远距离输电”，将实验室提供的器材连接成如图所示电路，A，B为理想变压器，灯L1、L2相同且阻值不变保持A的输入电压不变，开关S断开时，灯L1正常发光则（ ）A.紧闭合S，L1变亮B.紧闭合S，A的输入功率变小C.仅将滑片P上移，L1变亮D.仅将滑片P上移，A的输入功率变小6.现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及电键如图连接下列说法中正确的是（ ）A.电键闭合后，线圈A插入或拔出都会引起电流计指针偏转B.线圈A插入线圈B中后，电键闭合和断开的瞬间，电流计指针均不会偏转C.电键闭合后，滑动变阻器的滑片P匀速滑动，电流计指针静止在中央零刻度D.电键闭合后，只有滑动变阻器的滑片P加速滑动，电流计指针才能偏转7.远距离输送交流电一般采用高压输电，采用高压输电的优点是 A.可节省输电线的原材料B.可根据需要调节交流电的频率C.可减少输电线上的电能损失D.可提高输电线上的电流二、多选题8.图甲为远距离输电示意图，升压变压器原副线圈匝数比为1：100，降压变压器原副线圈匝数比为100：1，远距离输电线的总电阻为100若升压变压器的输入电压如图乙所示，输入功率为750kw下列说法中正确的有（ ）A.用户端交流电的频率为50HzB.用户端电压为250VC.输电线中的电流为30AD.输电线路损耗功率为180kW9.如图所示电路中，L为电感线圈，电阻不计，A、B为两灯泡，则（）A.合上S时，A先亮，B后亮B.合上S时，A、B同时亮C.合上S稳定后，A变亮，B熄灭D.断开S时，A熄灭，B重新亮后再熄灭10.图（a）左侧的调压装置可视为理想变压器，负载电路中R=55，A、V为理想电流表和电压表，若原线圈接入如图（b）所示的正弦交变电压，电压表的示数为110V，下列表述正确的是（ ）A.电流表的示数为2AB.原、副线圈匝数比为1：2C.电压表的示数为电压的有效值D.原线圈中交变电压的频率为100Hz三、填空题11.将面积为0.5m2的单匝线圈放在磁感应强度为2.0102T的匀强磁场中，线圈平面垂直于磁场方向，如图所示，那么穿过这个线圈的磁通量为_ 12.某发电厂输出的功率为200kW，输出电压为11kV若采用220kV的高压输电，那么，升压变压器（不计变压器能量损失）的原线圈和副线圈的匝数比为_；输电电流为_A 13.如图所示为“研究电磁感应现象”的实物连接图，闭合电键时发现灵敏电流计G指针向左偏转，则当电键闭合稳定后，将滑动变阻器的滑片P从a向b匀速滑动的过程中，灵敏电流计G指针的偏转情况是_（选填“向左偏转”、“向右偏转”、“不动”）；将线圈A从线圈C中拔出，则与缓慢拔出相比，快速拔出时灵敏电流计G的指针偏转角度_（选填“更大”、“更小”或“相同”）四、解答题14.汽车等交通工具用电火花点燃汽油混合气，如图所示 已知汽车蓄电池电压为12V，变压器匝数之比为1：100，当开关S闭合后，火花塞上电压为多少？开关S从闭合到突然断开这一过程，可为火花塞提供瞬时高电压，产生电火花 蓄电池提供的是直流电，为什么变压器的副线圈也能得到高电压呢？五、综合题15.如图所示，单匝线圈在匀强磁场中绕OO轴从图示位置开始匀速转动。已知从图示位置转过 时，线圈中电动势大小为10 V，求：（1）交流电动势的峰值； （2）交流电动势的有效值； （3）设线圈电阻为R1 ，角速度100 rad/s，线圈由图示位置转过 过程中通过导线截面的电荷量q。 16.有一交流发电机，内阻不计，产生的电动势随时间变化的规律如图所示将阻值为R=5的电阻接到发电机上求：（1）写出感应电动势的瞬时值表达式； （2）已知发电机线圈面积S=10cm2 ， 总匝数n=20匝，求匀强磁场的磁感应强度大小B； （3）电阻消耗的电功率P 答案解析部分一、单选题1.【答案】C 【解析】【分析】A、线圈平面与直导线垂直，直导线中通过恒定的电流时，穿过线圈的磁通量没有变化，线圈没有感应电流产生；错误。B、线圈平面与直导线垂直，虽然导线中通过的电流发生了变化，穿过线圈的磁通量为零，却没有变化，则线圈没有感应电流产生；错误。C、线圈和直导线在同一平面内，直导线中通过变化的电流时，导线产生变化的磁场，穿过线圈的磁通量发生变化，则线圈有感应电流产生；正确。D、线圈和直导线在同一平面内，直导线中通过恒定的电流时，导线产生恒定的磁场，穿过线圈的磁通量没有变化，则线圈没有感应电流产生；错误。故选C【点评】线圈内有磁通量不一定有感应电流，只有穿过闭合电路的磁通量发生变化时闭合回路中才会产生感应电流。2.【答案】D 【解析】【解答】解：A、由甲可知，交流电电压最大值为36 V；周期为0.02S，则表达式为36 sin（ t）=36 sin（100t），故A错误；B、变压器只能改变电流和电压，不能改变交流电的周期和频率，故B错误；C、当滑片向下移动时，输出端电阻减小，则电流增大，电流表示数增大；但电压不变，故C错误；D、由C的分析可知，总电流增大，故R1分压增大，并联部分电压减小，故R2两端的电压减小，电功率减小，故D正确；故选：D【分析】由甲图可知交流电的表达式；P移动改变了副线圈的匝数，滑片移动改变了负载的电阻，结合变压器的特点和欧姆定律去分析3.【答案】C 【解析】【解答】解：A、闭合开关S，电阻R不产生感应电动势，A2立即发光线圈中电流增大，产生自感电动势，根据楞次定律得知，自感电动势阻碍电流的增大，电流只能逐渐增大，A1逐渐亮起来，所以闭合开关S，A2先亮、A1后亮，最后它们一样亮故AB错误 C、D断开开关S时，A2灯原来的电流突然消失，线圈中电流减小，产生感应电动势，相当于电源，感应电流流过A1、A2和R组成的回路，所以A1、A2都要过一会才熄灭故C正确，D错误故选：C【分析】闭合开关S，电阻R不产生感应电动势，A2立即发光线圈中电流增大，产生自感电动势，根据楞次定律分析电流如何变化，判断灯的亮度如何变化断开开关S，A2灯原来的电流突然消失，线圈中电流减小，再由楞次定律分析电流如何变化，判断灯的亮度如何变化4.【答案】A 【解析】【解答】解：由图象知电压的峰值为：Um=311V，则电流的最大值为：Im= = =10A；有效值为：I= = =5 A；周期为0.02s，而频率与周期互为倒数，所以频率为50Hz，故A正确，BCD错误故选：A【分析】描述交变电流的量有周期、频率、有效值、峰值、瞬时值，通过图象直接得到最大值和周期，则可以通过计算求出有效值和频率5.【答案】D 【解析】【解答】解：A、闭合s，则消耗功率增大，B副线圈中电流增大，B原线圈电流也增大，则R上损失的电压和功率增大，则B输入电压UB1=UA2IR，减小，灯泡两端电压UB2减小，故灯泡会变暗，故A错误；B、有上分析知A的输入电流增大，电压不变，根据P=UI知输入功率增大，故B错误；CD、仅将滑片P上移，A副线圈匝数减小，则输出电压减小，B的输入电压减小，灯泡电压也减小，故L1变暗，消耗功率减小，则A输入功率减小，故C错误，D正确；故选：D【分析】理想变压器的输入功率由输出功率决定，输出电压有输入电压决定；明确远距离输电过程中的功率、电压的损失与哪些因素有关，明确整个过程中的功率、电压关系理想变压器电压和匝数关系6.【答案】A 【解析】【解答】解：A、电键闭合后，线圈A插入或拔出时，穿过B的磁通量都会发生变化，都会产生感应电流，电流计指针都会偏转，故A正确，B错误；C、电键闭合后，滑动变阻器的滑片P匀速滑动，线圈A中的电流发生变化，穿过B的磁通量发生变化，B中会产生感应电流，电流计指针发生偏转，故C错误；D、电键闭合后，只要滑动变阻器的滑片P移动，不论是加速还是匀速，穿过B的磁通量都会变化，都会有感应电流产生，电流计指针都会偏转，故D错误；故选A【分析】穿过闭合回路的磁通量发生变化，闭合电路中会产生感应电流，根据题意判断磁通量是否变化，然后答题7.【答案】D 【解析】【解答】采用高压输电，可使输送相同功率的情况下，电流中的电流较小，从而可减少输电线上的电能损失及节省输电线的金属材料，D符合题意.故答案为：D【分析】输出端的电流越大，使得导线的电流越大，分得的电压也越大，损耗也越大。二、多选题8.【答案】A,C 【解析】【解答】解：A、由图乙知交流电的周期0.02s，所以频率为50Hz，A正确；B、由图乙知升压变压器输入端电压有效值为250V，根据电压与匝数成正比知副线圈电压为25000V，所以输电线中的电流为：I= =30A，输电线损失的电压为：U=IR=30100=3000V，降压变压器输入端电压为22019V，所以用户端电压为220V，B错误，C正确；D、输电线路损耗功率为：P=UI=90kW，D错误；故选：AC【分析】根据升压变压器的输入电压，结合匝数比求出输出电压，从而得出输送电流，根据输电线的电阻得出损失的功率，根据电压损失得出降压变压器的输入电压，计算用户得到的电压9.【答案】B,C,D 【解析】【解答】ABC、合上S时，电路中立即就有了电流，故灯泡A、B同时变亮；但通过线圈的电流增加，线圈会产生自感电动势，故线圈的电流缓慢增加；当电流稳定后，线圈相当于直导线，灯泡B被短路，故电键闭合后，A、B同时亮，但B逐渐熄灭，而A更亮，故A错误，BC正确；D、断开S时，A灯立即熄灭；线圈产生自感电动势和灯泡B构成闭合电路，B灯先闪亮后逐渐变暗，故D正确；故选：BCD【分析】电感线圈L中电流变化时，会产生自感电动势，阻碍电流的变化；故电键接通瞬间通过线圈的电流缓慢增加，电键断开瞬间通过线圈的电流缓慢减少10.【答案】A,C 【解析】【解答】解：A、根据电路图可知，电阻R的电压为110V，电阻为55，所以电阻R的电流I= = A=2A，所以A正确B、由图可知，输入的电压的有效值为220V，电压表的示数为110V，即为输出的电压，根据电压与匝数成正比可得匝数比为2：1，所以B错误C、电压表、电流表等的读数都是有效值，所以C正确D、经过变压器前后电压的频率是不变的，根据图象可知，输出电压的频率为f= = Hz=50Hz，所以原线圈中交变电压的频率也为50Hz，所以D错误故选AC【分析】根据图象可以求得输出电压的有效值、周期和频率等，再根据电压与匝数成正比即可求得结论三、填空题11.【答案】1.0102 【解析】【解答】磁通量=BS=0.52.0102T=1.0102Wb；故答案为：1.0102【分析】磁场与线圈平面垂直，故由磁通量=BS直接计算即可12.【答案】1：20；0.90 【解析】【解答】解：由 得，升压变压器的原线圈与副线圈匝数比为 ；输电电流I= = 故答案为：1：20，0.90【分析】（1）根据变压器线圈匝数比等于电压之比即可求解；（2）根据I= 求解电流；13.【答案】向左偏转；更大 【解析】【解答】解：将滑动变阻器的滑片P从a向b匀速滑动的过程中，接入电路的电阻减小，则电流增大，导致穿过线圈C的磁通量增大，根据闭合电键时发现灵敏电流计G指针向左偏转，可知，灵敏电流表的指针向左偏；快速拔出时产生的感应电动势较大，灵敏电流计G的指针偏转角度更大故答案为：向左偏转，更大【分析】根据闭合电路，滑片的移动，导致电阻变化，从而使电流变化，则影响磁场的方向，进而导致线圈C的磁通量变化，根据闭合电键时发现灵敏电流计G指针向左偏转，即可判定感应电流的方向；当拔出的快慢不同时，根据法拉第电磁感应定律，即可求解四、解答题14.【答案】解:开关S闭合后，变压器原线圈中是恒定电流，铁芯中的磁通量不变，副线圈中没有感应电动势，火花塞上电压为零当开关从闭合到突然断开，铁芯中磁通量突然变小，副线圈会产生一个瞬时高电压（脉冲高电压可达104 V左右），使