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新高考物理大二轮复习习题汇编章末综合测评(二)(时间:90分钟分值:100分)一、选择题(本题共12小题,每小题4分在每小题给出的四个选项中第17题只有一项符合题目要求,第812题有多项符合题目要求全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)1如图所示为一台发电机的结构示意图,其中N、S是永久磁铁的两个磁极,它们的表面呈圆柱面形状M是圆柱形铁芯,它与磁极的柱面共轴,铁芯上有一矩形线圈,可绕与铁芯M共轴的固定转轴旋转磁极与铁芯之间的缝隙中形成方向沿径向、大小近似均匀的磁场若从图示位置开始计时,当线圈绕固定转轴匀速转动时,下列说法中不正确的是()A图示位置穿过线圈的磁通量为零B穿过线圈的磁通量的变化率不为零C线圈中将产生恒定电流D线圈中将产生交变电流,电流大小不变、方向每转一周改变两次C由于线圈处磁感线对称分布,故A正确;因为线圈的两边在做切割磁感线的运动,两个电动势正向串联,回路中的电动势不为零,则磁通量的变化率不为零,故B正确;当线圈从图示位置转过90时,电流改变方向,产生交变电流,故C错误,D正确2一矩形金属线圈,绕垂直磁场方向的转轴在匀强磁场中匀速转动,线圈中产生的电动势e随时间t变化的情况如图所示下列说法正确的是 ()A此交流电的频率为0.5 HzB此交流电的电动势有效值为2 VCt0.01 s时,线圈平面与磁场方向平行Dt0.02 s时,线圈磁通量变化率为零D由图象可以看出,此交变电流是正弦式电流,最大值为2 V,周期T0.02 s,所以频率f50 Hz;电动势的有效值E V V,A、B错误;在t0.01 s和t0.02 s时,感应电动势为零,线圈没有切割磁感线的边,线圈平面与磁场方向垂直,线圈磁通量变化率为零,C错误,D正确3有人把自行车进行了改装,在后车轮上装上了一个小型发电机,想看电视时,就骑在自行车上不停地蹬车,可供电视、照明用电该发电机原理如图所示,在匀强磁场中,磁感应强度为B,放置一个有固定转轴的发电轮,发电轮平面与磁场垂直,发电轮半径为r,轮轴和轮缘为两个输出电极,该发电机输出电压接一理想变压器,再给一小灯泡供电,则下列说法正确的是 ()A当人蹬车的速度增大时,小灯泡两端的电压降低B当人蹬车的速度增大时,小灯泡两端的电压不变C小灯泡的功率与发电机转速无关D小灯泡的功率随发电机转速的增大而增大D转轮发电机的电动势为EBr2,蹬车的速度增大时,角速度增大,电动势增大,输入电压和输入功率增大,D正确4三个相同的电阻,分别通过如图甲、乙、丙所示的交变电流,三个图中的I0和周期T相同下列说法中正确的是()甲乙丙A在相同时间内三个电阻发热量相等B在相同时间内,甲、乙发热量相等,是丙发热量的2倍C在相同时间内,甲、丙发热量相等,是乙发热量的D在相同时间内,乙发热量最大,甲次之,丙的发热量最小C甲图象电流的有效值为I0,乙图象电流的有效值为I0,丙图象根据电流有效值的定义有:IRI2RT,解得电流有效值II0,根据焦耳定律,相同时间内产生的热量之比等于电流有效值的平方比,Q1Q2Q3121,C对5如图所示,矩形线圈abcd与理想变压器原线圈组成闭合电路,线圈在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的bc边匀速转动,磁场只分布在bc边的左侧,磁感应强度大小为B,线圈面积为S,转动角速度为,匝数为N,线圈电阻不计,下列说法正确的是 ()A将原线圈抽头P向上滑动时,灯泡变暗B电容器的电容C变大时,灯泡变暗C图示位置时,矩形线圈中瞬时感应电动势最大D若线圈abcd转动的角速度变为2,则变压器原线圈电压的有效值为NBSA矩形线圈abcd中产生交变电流;将原线圈抽头P向上滑动时,原线圈匝数变大,根据变压比公式,输出电压减小,故灯泡会变暗,故A正确;电容器的电容C变大时,容抗减小,故干路电流增加,灯泡变亮,故B错误;线圈处于图示位置时,是中性面位置,感应电动势的瞬时值为零,故C错误;若线圈转动角速度变为2,根据电动势最大值公式EmNBS,最大值增加为2倍;由电流热效应知T,得ENBS,故D错误6如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数之比为51,原线圈接交流电源,副线圈接有“220 V440 W”的纯电阻和“220 V220 W”的电动机如果副线圈两端电压按图乙所示正弦规律变化,则下列说法正确的是 ()甲乙A副线圈两端电压的瞬时值表达式为u220sin 50t(V)B原线圈两端电压的有效值为1 100 VC纯电阻的发热功率是电动机发热功率的2倍D1 min内电动机消耗的电能为1.32104 JD由题图乙可知,交变电压的峰值U2m220 V,周期T0.02 s,100 rad/s,则副线圈两端电压的瞬时值表达式为u220sin 100t(V),选项A错误;由得,原线圈两端电压的有效值U1220 V1 100 V,则电压表示数为1 100 V,选项B错误;纯电阻的发热功率为440 W,而电动机的发热功率远小于220 W,选项C错误;1 min内电动机消耗的电能WPt22060 J1.32104 J,选项D正确7如图甲所示,变压器为理想变压器,其原线圈接到U1220 V的交流电源上,副线圈与阻值为R1的电阻连接成闭合电路;图乙中阻值为R2的电阻直接接到电压为U1220 V的交流电源上,结果发现R1与R2消耗的电功率恰好相等,则变压器原、副线圈的匝数之比为()甲乙A.B.C.D.C对题图甲,P1.对题图乙,P2.据题意有P1P2,联立以上各式解得,故C正确8理想变压器原线圈a匝数n1200匝,副线圈b匝数n2100匝,线圈a接在u44sin 314t V交流电源上,“12 V6 W”的灯泡恰好正常发光电阻R216 ,电压表V为理想电表下列推断正确的是()A交变电流的频率为100 HzB穿过铁芯的磁通量的最大变化率为 Wb/sC电压表V的示数为22 VDR1消耗的功率是1 WBD由u44sin 314t V,知f50 Hz,A错误;灯泡正常发光,由PUI得灯泡中的电流I20.5 A,电压表的示数U212 V0.516 V20 V,C错误;穿过铁芯的磁通量的最大变化率为 Wb/s Wb/s;B正确;根据,得U140 V,则R1两端电压UR144 V40 V4 V,则原、副线圈的电流与匝数成反比,可得通过R1的电流I10.25 A,则R1的功率PUR1I11 W,D正确9如图所示为理想变压器,原线圈的匝数是n1,两个副线圈的匝数分别是n2、n3.当原线圈两端加上交变电压U1后,测得原线圈中的电流为I1.设两个副线圈两端的电压分别为U2、U3,其中的电流分别为I2、I3,则有()A.,BI1I2I3C.,D.,AB由变压器原理可知:穿过任何线圈的磁通量的变化率都相等,所以,故选项A正确;由电功率关系知:P1P2P3,即I1U1I2U2I3U3,所以I1I2I3,即I1I2I3,故选项B正确;由电压关系及选项A中的结论可知,但电流关系,所以,故选项C、D错误10如图甲所示的电路中,理想变压器原、副线圈匝数比为101,电流表、电压表均为理想电表,R、L和D分别是光敏电阻(其阻值随光强增大而减小)、理想线圈和灯泡原线圈接入图乙所示的正弦交流电压u,下列说法中正确的是()甲乙A该交变电流的方向每秒改变50次B在t0.005 s时,电压表的示数为22 VC有光照射电阻R时,灯泡D变亮D抽出线圈L中的铁芯,电流表的示数减小BC由题图乙可知,交变电流的周期为0.02 s,频率为50 Hz,则该交变电流的方向每秒改变100次,A项错误;电压表的示数为变压器副线圈两端电压的有效值,在t0.005 s时,原线圈中电压的最大值为220 V,由理想变压器的电压关系可知,此时电压表的示数为22 V,B项正确;当有光照射电阻R时,其阻值减小,即负载电阻的阻值减小,输出电流增大,灯泡D变亮,C项正确;抽出线圈L中的铁芯,线圈的自感系数减小,对交变电流的阻碍作用(感抗)减小,通过负载的电流增大,故输入电流增大,电流表示数增大,D项错误11一台理想变压器,开始时开关S接1,此时原、副线圈的匝数比是111,原线圈接入电压为220 V的正弦交流电一只理想二极管和一个滑动变阻器串联接在副线圈上,如图所示则下列判断正确的是()A原、副线圈中的功率之比为11B若只将S从1拨到2,电流表示数增大C若开关S接1,滑动变阻器接入电路的阻值为10 时,则1 min内滑动变阻器产生的热量为1 200 JD若只将滑动变阻器的滑片向下滑动,则两电表示数均减小AC原、副线圈的输入功率等于输出功率,故A正确;若只将S从1拨到2,副线圈的电压减小,副线圈电流减小,原线圈电流即电流表示数减小,故B错误;原、副线圈的电压与匝数成正比,所以副线圈两端电压为20 V,由于副线圈接着二极管,它具有单向导电性,根据电流的热效应知T,解得U10 V,若滑动变阻器接入电路的阻值为10 ,则1 min内滑动变阻器产生的热量为Q60 J1 200 J,故C正确;将滑动变阻器滑片向下滑动,接入电路中的阻值变大,电流表的读数变小,但对原、副线圈两端的电压无影响,即电压表的示数不变,故D错误12一台发电机最大输出功率为4 000 kW,电压为4 000 V,经变压器T1,升压后向远方输电输电线路总电阻R1 k.到目的地经变压器T2降压,负载为多个正常发光的灯泡(220 V60 W)若在输电线路上消耗的功率为发电机输出功率的10%,变压器T1和T2的损耗可忽略,发电机处于满负荷工作状态,则()AT1原、副线圈电流分别为1 000 A和20 ABT2原、副线圈电压分别为1.8105 V和220 VCT1和T2的变压比分别为150和401D有6104盏灯泡(220 V,60 W)正常发光ABDT1原线圈的电流为I1 A1103 A,输电线上损失的功率为P损IR10%P1,所以I2 A20 A,选项A对;T1副线圈两端的电压为U2 U12105 V,T2原线圈两端的电压为U3U2I2R2105 V20103 V1.8105 V,选项B对;T1原、副线圈的变压比为,T2原、副线圈的变压比为,选项C错;能正常发光的灯泡的盏数为N 盏6104盏,选项D对二、非选择题(本题共4小题,共52分)13(12分)将交变电压u220sin(100t)V接到“220 V100 W”的灯泡两端,若灯泡灯丝电阻保持不变,求:(1)通过灯泡的电流的最大值;(2)灯泡的实际功率;(3)每秒钟电流方向改变的次数;(4)通过灯泡的电流i的瞬时值表达式解析(1)交变电压的有效值U V220 V,灯泡的额定电压为U220 V,因此灯泡恰好正常发光由“220 V100 W”知该灯泡电阻为R484 .通过灯泡的电流的最大值为Im A0.64 A.(2)灯泡的实际功率与
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