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＝2EmsinωtC．e＝2Emsin2ωtD．e＝Emsin2ωt2．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5－1A．4eq\r(2)AB．4AC．5AD．5eq\r(2)A3．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5－2①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．②③4．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5－3①灯L1两端电压为eq\f(U,5)②灯L1两端电压为eq\f(3U,5)③灯L2两端电压为eq\f(2U,5)④灯L2两端电压为eq\f(U,2)以上说法正确的是()A．①③B．②④C．①④D．②③5．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5－4A．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5－5A．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5－6A．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5－7A．55VB．110VC．440VD．330V10．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＝eq\f(2v,b)的角速度转过90°角，那么()图5－8A．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∶1C．线框发热功率P1∶P2＝2n∶1D．线框发热功率P1∶P2＝2∶111．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5－9A．交变电流的周期为0.04sB．电阻R两端的最大电压是100eq\r(2)VC．交变电流的有效值为1AD．交变电流的最大值为1A12．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5－1013．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5－11A．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S14.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＝20eq\r(2)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5－1317．(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“6V0.25W”，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5－1418．(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′＝eq\f(N,2)BS·2ω＝NBSω＝Em，则e＝Emsin2ωt.2．C解析：前半周期的有效值I1＝4eq\r(2)A，后半周期的有效值I2＝3eq\r(2)A，根据交流电有效值的定义：I2RT＝Ieq\o\al(2,1)Req\f(T,2)＋Ieq\o\al(2,2)Req\f(T,2).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＝eq\f(I2,2)，L1两端的电压为U3＝I1R＝eq\f(U2,2)，则电源电压U＝U1＋U3＝eq\f(5U2,2).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．AD8．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＝eq\f(Ut,R)，又U＝eq\f(ΔΦ,Δt)，故q只与磁通量Φ的变化率有关，所以q1＝q2；对于U1,Φ1＝nBaeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(b,2)－vt))，所以U1＝eq\f(ΔΦ,Δt)＝nBav，U2是正弦交流电，而最大值UM＝nBav，所以有效值为eq\f(nBabv,\r(2))，即P2＝eq\f(P1,2).11．AD解析：最大电压为100V，交变电流的有效值为eq\f(\r(2),2)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．AB15．(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＝eq\f(P0,U0)＝eq\f(44×103W,220V)＝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eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)＝eq\f(11×103,230)＝eq\f(1100,23)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＝eq\f(nΔΦ,R＋r)＝eq\f(nBma2,R＋r)＝1.0×10－2C.(2)在一个周期内，电流通过电阻R产生热量Q1＝Ieq\o\al(2,1)Req\f(T,3)＝0.16J在1min内电阻R产生的热量为Q＝eq\f(t,T)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Ieq\o\al(2,1)Rt1＝I2RT解得I＝eq\r(\f(t1,T)I\o\al(2,1))＝eq\f(\r(3),3)A(或0.577A)．17．(12分)解：(1)彩色小灯泡额定电流IL＝eq\f(P,U)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eq\f(n1,n2)＝eq\f(I2,I1)将E＝20V代入以上式子可解得eq\f(n1,n2)＝eq\f(3,1).(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