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2019-2020年高考物理大一輪復(fù)習(xí)講義 第十章 章末限時(shí)練（含解析） 新人教版 一、選擇題(每小題6分，共60分) 1． 一個(gè)矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的交變電流的電動(dòng)勢(shì)為e＝220sin 100πt V，那么 (　　) A．該交變電流的頻率是100 Hz B．當(dāng)t＝0時(shí)，線圈平面恰好與中性面垂直 C．當(dāng)t＝ s時(shí)，e最大 D．該交變電流電動(dòng)勢(shì)的有效值為220 V 答案　C 解析　根據(jù)交變電流的電動(dòng)勢(shì)表達(dá)式可知該交變電流的頻率f＝＝50 Hz，有效值為220 V，A、D錯(cuò)；當(dāng)t＝0時(shí)，e＝0，所以線圈平面恰好處于中性面，B錯(cuò)；當(dāng)t＝ s時(shí)，e有最大值220 V，C正確． 2． 電阻為1 Ω的矩形線圈繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的圖象如圖1所示．現(xiàn)把交流電加在電阻為9 Ω的電熱絲上，下列判斷正確的是 (　　) A．線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω＝100 rad/s B．在t＝0.01 s時(shí)刻，穿過線圈的磁通量最大 圖1 C．電熱絲兩端的電壓U＝100 V D．電熱絲此時(shí)的發(fā)熱功率P＝1 800 W 答案　D 解析　由題圖可以看出該交變電流的周期T＝0.02 s，則角速度ω＝＝ rad/s＝ 100π rad/s，A項(xiàng)錯(cuò)．t＝0.01 s時(shí)刻，電壓達(dá)到最大，則此時(shí)磁通量變化率最大，磁通量為零，B項(xiàng)錯(cuò)．電熱絲兩端電壓為路端電壓UR＝U＝＝90 V，故C項(xiàng)錯(cuò)．根據(jù)電功率公式P＝＝ W＝1 800 W，故D項(xiàng)正確． 3． 在如圖2甲所示電路中，D為理想二極管(正向電阻為零，反向電阻為無窮大)．R1＝30 Ω，R2＝60 Ω，R3＝10 Ω.在MN間加上如圖乙所示的交變電壓時(shí)，R3兩端電壓表的讀數(shù)大約是 (　　) 　 圖2 A．3 V B．3.5 V C．4 V D．5 V 答案　B 解析　在0～0.01 s內(nèi)，二極管導(dǎo)通，電壓表讀數(shù)為U3＝Um＝4 V，在0.01 s～ 0.02 s內(nèi)，電壓反向，二極管截止，電壓表讀數(shù)U3′＝Um＝3 V．根據(jù)交流電有效值的定義得：＋＝T，解得U≈3.5 V，B正確． 4． 如圖3所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)、匝數(shù)為N，電阻不計(jì)的正方形線圈abcd在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞轉(zhuǎn)軸OO′轉(zhuǎn)動(dòng)，軸OO′垂直于磁感線，在線圈外接一含有理想變壓器的電路，變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n1和n2.保持線圈以恒定角速度ω轉(zhuǎn)動(dòng)，下列判斷正確的是 (　　) 圖3 A．兩電壓表的示數(shù)之比為U1∶U2＝n1∶n2 B．電壓表V1示數(shù)等于NBωL2 C．當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑片P向上滑動(dòng)時(shí)，電壓表V2的示數(shù)變大 D．變壓器的輸入功率與輸出功率之比為1∶1 答案　AD 解析　變壓器的電壓之比等于線圈匝數(shù)之比，A正確；由于線圈電阻不計(jì)，示數(shù)即為線圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的有效值U1＝E＝＝NBωL2/，B錯(cuò)誤；的示數(shù)由和線圈匝數(shù)比決定，R的變化不影響的示數(shù)，C錯(cuò)誤；理想變壓器輸出功率等于輸入功率，D正確． 5． 有一臺(tái)理想變壓器，原、副線圈的匝數(shù)之比為n1∶n2＝2∶1，原線圈上交流電源的電壓為u＝220sin 100πt V，Q為保險(xiǎn)絲，其額定電流為1 A，R為負(fù)載電阻，如圖4所示，變壓器正常工作時(shí)R的阻值 (　　) 圖4 A．不能低于55 Ω B．不能高于55 Ω C．不能低于77 Ω D．不能高于77 Ω 答案　A 解析　U1＝ V＝220 V，又因?yàn)椋剑剑訳2＝110 V．由P入＝P出知，U1I1＝U2I2，所以I2最大為2 A，I2＝，所以R≥55 Ω，選項(xiàng)A正確． 6． 如圖5甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為4∶1，電壓表和電流表均為理想電表，原線圈接如圖乙所示的正弦交流電，圖中R′為熱敏電阻(溫度升高時(shí)其電阻減小)，R為定值電阻．下列說法正確的是 (　　) 　 圖5 A．電壓表V2的示數(shù)為9 V B．原線圈兩端電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為u＝36sin 50πt V C．R′處溫度升高時(shí)，電流表的示數(shù)變大，電壓表V2的示數(shù)變大 D．變壓器原線圈的輸入功率和副線圈的輸出功率之比為1∶4 答案　A 解析　由圖乙可知，電源電壓的有效值為36 V，根據(jù)＝，得U2＝9 V，A項(xiàng)正確．ω＝＝100π rad/s，因此u＝36sin 100πt V，B項(xiàng)錯(cuò)．當(dāng)R′處溫度升高時(shí)，其電阻變小，而U2不變，由I2＝知I2變大，C項(xiàng)錯(cuò)．P入＝P出，D項(xiàng)錯(cuò)，正確答案為A. 7． 如圖6所示，理想變壓器原線圈a、b兩端接正弦交變電壓u， u＝220sin 100πt (V)，原、副線圈的匝數(shù)比n1∶n2＝10∶1，電壓表接在副線圈c、d兩端，輸電線的等效電阻為R，原來開關(guān)S是斷開的．則當(dāng)S閉合后 (　　) A.表示數(shù)不變，示數(shù)為22 V 圖6 B.表示數(shù)不變，示數(shù)為22 V C．燈泡L兩端的電壓將變大 D．電流表A的示數(shù)一定為0 答案　A 解析　由＝可知表示數(shù)不變，U2＝22 V，A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤；電路中的電流是交變電流，因此它可以通過電容器C，的示數(shù)一定不為零，D項(xiàng)錯(cuò)誤；S閉合后，電容器C中有電流流過，相當(dāng)于給L并聯(lián)了一個(gè)用電器，負(fù)載總電阻減小，總電流增大，R分壓變大，L兩端電壓將變小，C項(xiàng)錯(cuò)誤． 8． (xx江蘇單科7)某同學(xué)設(shè)計(jì)的家庭電路保護(hù)裝置如圖7所示，鐵芯左側(cè)線圈L1由火線和零線并行繞成．當(dāng)右側(cè)線圈L2中產(chǎn)生電流時(shí)，電流經(jīng)放大器放大后，使電磁鐵吸起鐵質(zhì)開關(guān)K，從而切斷家庭電路．僅考慮L1在鐵芯中產(chǎn)生的磁場(chǎng)，下列說法正確的有(　　) 圖7 A．家庭電路正常工作時(shí)，L2中的磁通量為零 B．家庭電路中使用的電器增多時(shí)，L2中的磁通量不變 C．家庭電路發(fā)生短路時(shí)，開關(guān)K將被電磁鐵吸起 D．地面上的人接觸火線發(fā)生觸電時(shí)，開關(guān)K將被電磁鐵吸起 答案　ABD 解析　由于零線、火線中電流方向相反，產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向相反，所以家庭電路正常工作時(shí)，L2中的磁通量為零，選項(xiàng)A正確；家庭電路短路和用電器增多時(shí)均不會(huì)引起L2的磁通量的變化，選項(xiàng)B正確，C錯(cuò)誤；地面上的人接觸火線發(fā)生觸電時(shí)，線圈L1中磁場(chǎng)變化引起L2中磁通量的變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，使電磁鐵吸起開關(guān)K，切斷家庭電路，選項(xiàng)D正確． 9． 如圖8所示，一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為n1∶n2＝4∶1，原線圈a、b間接一電壓為u＝220sin 100πt(V)的電源，燈泡L標(biāo)有“36 V　18 W”字樣．當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑動(dòng)觸頭處在某位置時(shí)，電流表示數(shù)為0.25 A，燈泡L剛好正常發(fā)光，則(　　) 圖8 A．流經(jīng)燈泡L的交變電流的頻率為100 Hz B．定值電阻R0的阻值為19 Ω C．滑動(dòng)變阻器R消耗的功率為36 W D．若將滑動(dòng)變阻器R的滑動(dòng)觸頭向下滑動(dòng)，則燈泡L的亮度變暗 答案　BD 解析　由ω＝2πf得100π rad/s＝2πf，解得f＝50 Hz，A錯(cuò)誤．U2＝U1＝55 V，I2＝I1＝1 A，R0兩端的電壓U0＝55 V－36 V＝19 V，R0＝＝ Ω＝19 Ω，B正確．IR＝I2－IL＝1 A－0.5 A＝0.5 A，R上消耗的功率PR＝IRU＝0.536 W＝18 W，C錯(cuò)誤．滑動(dòng)變阻器R的滑動(dòng)觸頭向下滑動(dòng)時(shí)，L兩端的電壓減小，由PL＝得PL減小，燈泡L變暗，D正確． 10．如圖9所示，匝數(shù)為50匝的矩形閉合導(dǎo)線框ABCD處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B＝ T的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框面積S＝0.5 m2，線框電阻不計(jì)．線框繞垂直于磁場(chǎng)的軸OO′以角速度ω＝100π rad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，并與理想變壓器原線圈相連．變壓器副線圈接入一只“220 V　100 W”的燈泡，且燈泡正常發(fā)光．熔斷器允許通過的最大電流為10 A，下列說法正確的是 (　　) 圖9 A．在圖示位置線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大 B．變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為25∶22 C．變壓器副線圈最多能接25個(gè)“220 V　100 W”的燈泡 D．線框從圖示位置起經(jīng)t＝ s時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為125 V 答案　B 解析　圖示位置處線框處于中性面位置，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最小為零，A項(xiàng)錯(cuò)誤；由題意知，Em＝nBSω＝250 V，其瞬時(shí)值表達(dá)式為e＝250sin 100πt(V)，燈泡正常發(fā)光時(shí)，＝＝，B項(xiàng)正確；t＝ s時(shí)，e＝250sin V＝125 V，D項(xiàng)錯(cuò)誤；每個(gè)燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流為I0＝＝ A＝ A，能接燈泡的個(gè)數(shù)為n＝＝個(gè)＝22個(gè)，C項(xiàng)錯(cuò)誤．綜上所述，正確選項(xiàng)為B. 二、非選擇題(共40分) 11．(8分)(1)如圖10甲所示，將多用電表的選擇開關(guān)置于歐姆擋，再將電表的兩支表筆分別與光敏電阻Rg的兩端相連，這時(shí)表針恰好指在刻度盤的中央．若用不透光的黑紙將Rg包裹起來，表針將向________(填“左”或“右”)轉(zhuǎn)動(dòng)；若用手電筒光照射Rg，表針將向________(填“左”或“右”)轉(zhuǎn)動(dòng)． 圖10 (2)如圖乙所示，將多用電表的選擇開關(guān)置于歐姆擋，再將電表的兩支表筆分別與負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻RT的兩端相連，這時(shí)表針恰好指在刻度盤的中央．若往RT上擦些酒精，表針將向________(填“左”或“右”)轉(zhuǎn)動(dòng)；若用吹風(fēng)機(jī)熱風(fēng)吹向RT，表針將向________(填“左”或“右”)轉(zhuǎn)動(dòng)． 答案　(1)左　右　(2)左　右 解析　光敏電阻是對(duì)光敏感的電阻，當(dāng)有光照射的時(shí)候，其電阻減?。跉W姆表的表盤上，偏轉(zhuǎn)角度越大說明電阻值越小，所以當(dāng)外界沒有光照的情況下，電阻很大，偏轉(zhuǎn)角度很小，故表針向左轉(zhuǎn)動(dòng)，反則反之．負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻的含義是當(dāng)溫度升高時(shí)電阻阻值減?。?dāng)用酒精涂抹在熱敏電阻上的時(shí)候，酒精蒸發(fā)使溫度降低，電阻阻值增大，偏轉(zhuǎn)角度減小，故表針向左轉(zhuǎn)動(dòng)，反則反之． 12．(16分)一些材料的電阻隨溫度的升高而變化． (1)如圖11甲是由某金屬材料制成的電阻R隨攝氏溫度t變化的圖象，若用該電阻與電池(電動(dòng)勢(shì)E＝1.5 V，內(nèi)阻不計(jì))、電流表(量程為5 mA，內(nèi)阻不計(jì))、電阻箱R′串聯(lián)起來，連接成如圖乙所示的電路，用該電阻做測(cè)溫探頭，把電流表的電流刻度改為相應(yīng)的溫度刻度，就得到了一個(gè)簡(jiǎn)單的“金屬電阻溫度計(jì)”． 　 　　　　　　　 甲　　　　　　乙 圖11 ①電流刻度較大處對(duì)應(yīng)的溫度刻度________；(選填“較大”或“較小”) ②若電阻箱阻值R′＝150 Ω，當(dāng)電流為5 mA時(shí)對(duì)應(yīng)的溫度為________C. (2)某實(shí)驗(yàn)小組研究一白熾燈兩端電壓與電流的關(guān)系，得到了如下表所示的數(shù)據(jù)，并描繪出其I－U圖線如圖12所示. U(V) 0 0.9 2.4 3.6 5.4 7.2 10.2 14.4 I(mA) 0 45 120 170 210 230 250 265 圖12 ①由圖線可看出該白熾燈的電阻隨電壓的增大而________(選填“增大”或“減小”)． ②實(shí)驗(yàn)還用到了下列器材：直流電源、滑動(dòng)變阻器、電壓表、電流表、開關(guān)及導(dǎo)線若干．請(qǐng)?jiān)趫D13中以筆畫線代替導(dǎo)線按實(shí)驗(yàn)要求將實(shí)物圖補(bǔ)充完整． 圖13 答案　(1)①較小?、?0　(2)①增大?、谝娊馕鰣D 解析　(1)由圖甲可知，電阻R隨攝氏溫度t的升高而增大，由閉合電路歐姆定律知，回路中電流隨電阻增大而減小，所以電流刻度較大處對(duì)應(yīng)的溫度刻度較小，若電阻箱阻值R′＝150 Ω，當(dāng)電流為5 mA時(shí)由閉合電路歐姆定律可知，回路總電阻R總＝E/I＝300 Ω，R＝R總－R′＝150 Ω，由圖甲可知，＝，解得t＝50，即對(duì)應(yīng)的溫度為50C. (2)根據(jù)描繪出的白熾燈的I－U圖線上坐標(biāo)點(diǎn)橫、縱坐標(biāo)的比值等于電阻值，可知該白熾燈的電阻隨電壓的增大而增大．描繪白熾燈的I－U圖線需采用分壓式電路．將滑動(dòng)變阻器下端的兩個(gè)接線柱與電源、開關(guān)連接成閉合回路，上面的一端與白熾燈連接，連接的電路如圖所示． 13．(16分)(xx江蘇13)如圖14甲所示為一理想變壓器，ab為原線圈，ce為副線圈，d為副線圈引出的一個(gè)接頭，原線圈輸入正弦式交變電壓的u－t圖象如圖乙所示．若只在ce間接一只Rce＝400 Ω的電阻，或只在de間接一只Rde＝225 Ω的電阻，兩種情況下電阻消耗的功率均為80 W. (1)請(qǐng)寫出原線圈輸入電壓瞬時(shí)值uab的表達(dá)式； (2)求只在ce間接400 Ω電阻時(shí)，原線圈中的電流I1； (3)求ce和de間線圈的匝數(shù)比. 甲　　　　　　　　　　　乙　　　　 圖14 答案　(1)uab＝400sin 200πt V (2) A　(3) 解析　(1)由題圖乙知ω＝200π rad/s，電壓最大值為400 V，故原線圈輸入電壓瞬時(shí)值uab＝400sin 200πt V. (2)只在ce間接400 Ω電阻時(shí)，電壓有效值U1＝200 V 理想變壓器P1＝P2＝80 W 原線圈中的電流I1＝，解得I1＝ A. (3)設(shè)ab間匝數(shù)為n1，則＝ 同理＝ 由題意知＝ 解得＝ 代入數(shù)據(jù)得＝.