2016届高三物理一轮复习章末检测卷10

章末检测卷(十)(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题共14小题，每小题4分，共56分．在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～14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．)图11．两只相同的电阻，分别通过正弦交流电和方形波的交流电．两种交变电流的最大值相等，波形如图1所示，在正弦交流电的一个周期内，正弦交流电在电阻上产生的焦耳热Q1与方形波交流电在电阻上产生的焦耳热Q2之比为()A．3∶1B．1∶2C．2∶1D.4∶3【解析】题图甲为正弦交流电，其有效值为I1＝I2＝12A.题图乙为方波电流，由于电流的热效应与电流的方向无关，所以其有效值为I2＝Im＝1A，因此Q1Q2＝I21RTI22RT＝12.【答案】B2.如图2所示，以300r/min绕中心轴匀速转动的线圈abdc的面积是0.05m2，线圈共100匝，线圈电阻r＝1Ω，定值电阻R＝9Ω，匀强磁场的磁感应强度大小B＝2πT，从如图所示的线圈位置开始计时，则()图2A．电路中电压表的示数约为32VB．线圈转动130s时，磁通量的变化量大小为53πWbC．线圈转动130s时，通过电阻R的电流为522AD．线圈转过90°的过程中通过电阻R的电荷量为1πC【解析】线圈匀速转动产生的电动势为e＝nBSωcosωt＝100cos10πt(V)，所以电压表示数为U＝2EmR2R＋r≈64V，A错；线圈转动130s,即线圈转过的角度为θ＝ωt＝π3，磁通量的变化量大小为ΔΦ＝BSsinπ3＝320πWb，B错；线圈转动130s时，通过电阻R的电流为i＝eR＋r＝10010cosπ3(A)＝5A，C错；由q＝It＝n·ΔΦR＋r＝nBSR＋r＝1πC，D对．【答案】D3.如图3所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度为B.电阻为R、半径为L、圆心角为45°的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O轴以角速度ω匀速转动(O轴位于磁场边界)．则线框内产生的感应电流的有效值为()图3A.BL2ω2RB.2BL2ω2RC.2BL2ω4RD.BL2ω4R【解析】扇形闭合导线框切割磁感线的有效长度始终是半径L，各点的平均速度v＝Lω2，导线框进磁场和出磁场时有感应电流产生，由法拉第电磁感应定律和有效值的定义有：E＝BL2ω2，E2R×T4＝I2RT，可得I＝BL2ω4R，故D正确，A、B、C错误．【答案】D4．一个小型电热器若接在输出电压为10V的直流电源上，消耗电功率为P；若把它接在某个正弦交流电源上，其消耗的电功率为P2.如果电热器电阻不变，则此交流电源输出电压的最大值为()A．5VB．52VC．10VD．102V【解析】设电热器电阻为R，正弦交流电源的电压有效值为U效，接10V直流电源时，P＝U2R＝102R①；接交流电源时，P2＝U2效R②，联立①②得U效＝52V，故最大值Um＝2U效＝10V，C选项正确．【答案】C5．(2014·山东潍坊市模拟)如图4甲所示电路中，L1、L2、L3为三只“6V3W”的灯泡，变压器为理想变压器，各电表均为理想电表，当ab端接如图4乙所示的交变电压时，三只灯泡均正常发光．下列说法中正确的是()甲乙图4A．变压器原副线圈的匝数比为3：1B．输出端交流电的频率为50HzC．电流表的示数为0.5AD．电压表的示数为18V【解析】由乙图可知ab端接入的交流电有效值U＝1822V＝18V，灯泡正常发光，说明灯泡电压为6V，那么变压器输入电压U1＝18V－6V＝12V，输出电压U2＝6V，原副线圈匝数比为n1n2＝U1U2＝21，A项错误；由乙图可知输入交流电的频率f＝1T＝12×10－2Hz＝50Hz，经变压器后频率不变，B项正确；L2、L3正常发光，额定电流I＝36A＝12A，电流表示数为2I＝1A，C错误；电压表示数为原线圈输入电压，即U1＝12V，D项错误．【答案】B6．(2014·湖南长沙二模)如图5甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为5∶1，原线圈接交流电源，副线圈通过电阻为R的导线与热水器、抽油烟机连接．测得副线圈两端的电压按图5乙所示规律变化，现闭合开关S接通抽油烟机，下列说法正确的是()图5A．原线圈两端电压表示数为1100VB．抽油烟机上电压的瞬时值表达式为u＝2202sin(100πt)VC．抽油烟机工作时，热水器的实际功率增大D．抽油烟机工作时，变压器的输入功率减小【解析】由u­t图象知，U2＝220V，则U1＝n1n2U2＝1100V，A项正确；因线路有电阻，故抽油烟机上的电压小于副线圈两端的电压，B项错；抽油烟机工作时，副线圈中的电流变大，电阻R上损失的电压变大，则热水器两端电压变小，实际功率变小，C项错；抽油烟机工作时，变压器的输出功率增大，则输入功率增大，D项错误．【答案】A7．(2014·浙江重点中学协作体调研)如图6所示，导体棒ab两个端点分别接在两个竖直放置、电阻不计、半径相等的金属圆环上，圆环通过电刷与导线c、d相接．c、d两个端点接在匝数比为n1∶n2＝10∶1的变压器原线圈两端，变压器副线圈接一个滑动变阻器，匀强磁场的磁感应强度为B，方向竖直向下，导体棒ab长为L(电阻不计)，绕与ab平行的水平轴(也是两圆环的中心轴)OO′以角速度ω匀速转动．如果变阻器的阻值为R时，电流表的读数为I，则()图6A．变阻器上消耗的功率为P＝10I2RB．变压器原线圈两端的电压U1＝10IRC．取ab在环的最低端时t＝0，则棒ab中感应电流的表达式是i＝2IsinωtD．ab沿环转动过程中受到的最大安培力F＝2BIL【解析】根据变压器原副线圈匝数比可知，副线圈(变阻器)中的电流为10I，副线圈的电压为10IR，故变阻器的功率为100I2R，故A错误．原线圈的电压为100IR，B错误．当ab棒在环的最低点时切割的速度最大，感应电动势(电流)最大，电流表达式应为i＝2Icosωt，C错误．ab棒上最大电流为2I，所以最大安培力为2BIL，D正确．【答案】D8.(2014·江苏苏北四校调研)如图7所示的电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比n1：n2＝22∶5，电阻R1＝R2＝25Ω，D为理想二极管，原线圈接u＝2202sin100πt(V)的交流电．则()图7A．交流电的频率为100HzB．通过R1的电流为22AC．通过R2的电流为2AD．变压器的输入功率为200W【解析】原线圈接u＝2202sin100πt(V)的交流电．所以T＝2π100π＝0.02s，交流电的频率f＝1T＝50Hz，故A错误；由原线圈接u＝2202sin100πt(V)的交流电，电压有效值是220V，原、副线圈的匝数比n1：n2＝22∶5，根据原副线圈电压之比等于匝数之比可知，副线圈的电压为U2＝522×220V＝50V，通过R1的电流I＝5025＝2A，故B错误；由于二极管的单向导电性，通过R2的只有正向的电流，不是完整的交流电，根据有效值的定义有：502RT2＋0＝U2RT，解得R2两端电压的有效值为U＝252V，所以通过R2的电流为I2＝UR2＝2A，故C正确；副线圈的电阻R1消耗的功率P＝U22R1＝100W，电阻R2消耗的功率为P′＝12×50225W＝50W，所以副线圈的输出功率应为150W，由输出功率等于输入功率可知变压器的输入功率为150W，D错误．【答案】C9.(2014·江苏高考改编)如图8所示，在线圈上端放置一盛有冷水的金属杯，现接通交流电源，过了几分钟，杯内的水沸腾起来．若要缩短上述加热时间，下列措施可行的有()图8A．减少线圈的匝数B．提高交流电源的频率C．将金属杯换为瓷杯D．取走线圈中的铁芯【解析】当电磁铁接通交流电源时，金属杯处在变化的磁场中产生涡电流发热，使水温升高．要缩短加热时间，需增大涡电流，即增大感应电动势或减小电阻．增加线圈匝数、提高交变电流的频率都是为了增大感应电动势．瓷杯不能产生涡电流，取走铁芯会导致磁性减弱．所以选项B正确，选项A、C、D错误．【答案】AB10．(2014·湖南四校联考)为了保证行车安全和乘客身体健康，地铁车厢内装有烟雾报警装置，其原理如图9所示．M为纯电阻的烟雾传感器，其阻值RM随着烟雾浓度的改变而变化，电阻R为可变电阻．车厢内有人抽烟时，烟雾浓度增大，导致S两端的电压增大到临界值，S装置发出警报．下列说法正确的是()图9A．RM随烟雾浓度的增大而减小B．RM随烟雾浓度的增大而增大C．若要提高报警灵敏度可增大RD．若要提高报警灵敏度可减小R【解析】烟雾浓度增大，导致S两端的电压增大到临界值，说明传感器阻值减小，则有RM随烟雾浓度的增大而减小，A项正确，B项错误；要提高报警灵敏度，就是要使S两端电压达到临界值时烟雾浓度更小，传感器阻值比调整前更大，此时并联部分阻值应和调整前相同，故R应适当减小，C项错误，D项正确．【答案】AD11．(2014·山东临沂3月质检)某交流发电机的输出电压随时间变化的图象如图10所示，输出功率是20kW，现用5000V高压输电，输电线上的总电阻是40Ω，再利用n1∶n2＝22∶1的降压变压器降压后供给用户，则下列说法正确的是()图10A．交变电流的频率为100HzB．发电机输出电压的有效值为220VC．流过高压输电线的电流为125AD．降压变压器输出电压的有效值为220V【解析】由交变电流的图象可知交变电流的频率为50Hz，发电机输出电压的有效值为220V，A项错；B项正确，由P＝UI得输电电流I＝PU＝4A，C项错；输电线路上损失的电压ΔU＝IR线＝160V，降压器输出电压的有效值为U2＝n2n1U1＝122×(5000－160)V＝220V，D项正确．【答案】BD12．(2014·浙江丽水中学月考)如图11所示是通过街头变压器降压给用户供电的示意图．输入电压是市区电网的电压，负载变化时输入电压不会有大的波动．输出电压通过输电线送给用户，两条输电线总电阻用R0表示．当负载增加时，则()图11A．电压表、的示数几乎不变B．电流表的示数增大，电流表的示数减小C．电压表的示数增大，电流表的示数增大D．电压表、的示数之差与电流表的示数的比值不变【解析】据题意可知，电压表和分别测量原线圈电压和副线圈电压，因原线圈输入电压不变，则副线圈的电压也不变，所以A选项正确；负载增加，则副线圈电流增大，即示数增大，据副线圈电流决定原线圈电流，则原线圈电流也增大，所以B选项错误；由于增大，则R0所分担电压增大，又知副线圈两端电压不变，则示数减小，C错误；电压表、的示数之差与电流表的示数的比值其实是输电线的总电阻R0，而输电线电阻大小不变，所以D选项正确．【答案】AD13．如图12所示，某变电站用10kV的高压向10km外的小区供电，输送的电功率为200kW.现要求在输电线路上损耗的功率不超过输送电功率的2%，下列不同规格的输电线中，符合要求的是()图12选项型号千米电阻(Ω/km)ADYD30/C1BDYD50/C0.6CDYD100/C0.3DDYD150/C0.2【解析】由P＝UI解得输电电流I＝PU＝20A，输电线路上损耗的功率不超过P线＝200kW×2%＝4kW，由P线＝I2R，解得R＝10Ω，由于输电线长度需要20km，所以可以选择千米电阻0.5Ω/km以下的型号DYD100/C或型号DYD150/C，符合要求的是选项C、D.【答案】CD14.(2014·河南郑州预测)如图13所示，一台理想变压器的原、副线圈的匝数比为n1：n2＝40∶1，在副线圈两端接有“6V40W”的电灯泡．若灯泡正常发光，则下列说法中正确的是()图13A．在原、副线圈中，通过每匝线圈的磁通量时时刻刻都相同B．通过原、副线圈的交变电流的频率相同C．变压器输入电压的最大值为240VD．变压器输入功率为40W【解析】因为有铁芯的存在，铁芯的导磁性好，可以防止磁场外漏，理想变压器是无磁漏现象的，故A正确；变化的磁场(电场)产生同频率变化的电场(磁场)，所以原、副线圈的交变电流的频率相同，都与电源频率相同，故B正确；副线圈两端接有“6V40W”的电灯泡，