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2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí)方案 45分鐘單元能力訓(xùn)練卷(十一) 一、單項選擇題(每小題6分，共18分) 1．一只矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動，穿過線圈的磁通量隨時間變化的圖象如圖D11－1甲所示，則下列說法正確的是(　　) 圖D11－1 A．t＝0時刻，線圈平面與中性面垂直 B．t＝0.01 s時刻，磁通量的變化率最大 C．t＝0.02 s時刻，交流電動勢達到最大值 D．該線圈相應(yīng)產(chǎn)生的交流電動勢的圖象如圖乙所示 2．如圖D11－2所示，一個矩形線圈繞與勻強磁場垂直的OO′軸逆時針轉(zhuǎn)動，線圈的兩條引線分別與A、B兩半圓銅環(huán)相連，兩個銅環(huán)通過滑動電刷連入電路，電路中僅有一個電阻R.在線圈轉(zhuǎn)動過程中，通過R的電流(　　) 圖D11－2 A．大小和方向都不斷變化 B．大小不斷變化，方向從A→R→B C．大小和方向都不變 D．大小不斷變化，方向從B→R→A 3．如圖D11－3所示，理想變壓器的原線圈接u＝11000sin100πt(V)的交變電壓，副線圈通過電阻r＝6 Ω的導(dǎo)線對“220 V，880 W”的電器R供電，該電器正常工作．由此可知(　　) 圖D11－3 A．原、副線圈的匝數(shù)比為50∶1 B．交變電壓的頻率為100 Hz C．副線圈中電流的有效值為4 A D．變壓器的輸入功率為880 W 二、雙項選擇題(每小題6分，共24分) 圖D11－4 4．如圖D11－4所示，閉合的矩形導(dǎo)體線圈abcd在勻強磁場中繞垂直于磁感線的對稱軸OO′勻速轉(zhuǎn)動，沿著OO′方向觀察，線圈沿逆時針方向轉(zhuǎn)動．已知勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B，線圈匝數(shù)為n，ab邊的邊長為l1，ad邊的邊長為l2，線圈電阻為R，轉(zhuǎn)動的角速度為ω，則當(dāng)線圈轉(zhuǎn)至圖示位置時(　　) A．線圈中感應(yīng)電流的方向為abcda B．線圈中的感應(yīng)電動勢為2nBl1l2ω C．穿過線圈的磁通量隨時間的變化率最大 D．線圈ad邊所受安培力的大小為 5. 如圖D11－5所示，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比n1∶n2＝20∶1.一個標(biāo)有“10 V，100 W”的燈泡正常發(fā)光時(　　) 圖D11－5 A．輸入功率P1＝100 W B．輸入電壓U1＝10 V C．輸入電流I1＝0.5 A D．輸出電流I2＝0.25 A 6．如圖D11－6所示，接線柱a、b接在電壓u＝311sin 314t V的正弦交流電源上，理想變壓器右側(cè)部分為一火警報警系統(tǒng)電路圖，其中R2為用半導(dǎo)體熱敏材料制成的傳感器(該熱敏材料的電阻率隨溫度升高而減小)，電流表A2為值班室的顯示器，顯示通過R1的電流，電壓表V2顯示加在報警器上的電壓，R3為一定值電阻．當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火警時，以下說法中正確的是(　　) 圖D11－6 A．變壓器輸出端的交變電流的頻率為314 Hz B．V1的示數(shù)是220 V C．A1的示數(shù)不變，A2的示數(shù)減小 D．V1的示數(shù)不變，V2的示數(shù)減小 7．如圖D11－7甲所示為一種可調(diào)壓自耦變壓器的結(jié)構(gòu)示意圖，線圈均勻繞在圓環(huán)形鐵芯上，若AB間輸入如圖乙所示的交變電壓，轉(zhuǎn)動滑動觸頭P到如圖甲中所示位置，在BC間接一個理想的交流電壓表(圖甲中未畫出)，則(　　) 圖D11－7 A．AB間輸入的交流電的電壓瞬時值表達式為u＝220 sin(100πt) V B．該交流電的頻率為100 Hz C．t＝110－2 s時電壓表的讀數(shù)為零 D．BC間輸出的電功率為零 三、實驗題(18分) 8．如圖D11－8所示，圖甲為熱敏電阻的R－t圖象，圖乙為用此熱敏電阻R和繼電器組成的一個簡單恒溫箱溫控電路，繼電器線圈的電阻為100 Ω.當(dāng)線圈中的電流大于或等于20 mA時，繼電器的銜鐵被吸合．為繼電器線圈供電的電池的電動勢E＝9.0 V，電池的內(nèi)阻可以不計．圖中的“電源”是恒溫箱加熱器的電源．問： 圖D11－8 (1)應(yīng)該把恒溫箱內(nèi)的加熱器接在 ________(選填“A、B端”或“C、D端”)． (2)如果要使恒溫箱內(nèi)的溫度保持在50℃，可變電阻R′的阻值應(yīng)調(diào)為________Ω. 四、計算題(40分) 9．(20分)如圖D11－9所示，磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中有一匝數(shù)為N的矩形線圈，其面積為S，電阻為r，線圈兩端外接一電阻為R的用電器和一個理想交流電壓表．若線圈繞對稱軸OO′以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，則當(dāng)線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過90的過程中，求： (1)通過電阻R的電荷量； (2)交流電壓表的示數(shù)； (3)電阻R產(chǎn)生的熱量． 圖D11－9 10．(20分)發(fā)電機的端電壓為220 V，輸出電功率為44 kW，輸電線路的電阻為0.2 Ω，先用初、次級線圈匝數(shù)之比為1∶10 的升壓變壓器升壓，經(jīng)輸電線路后，再用初、次級線圈匝數(shù)之比為10∶1的降壓變壓器降壓供給用戶． (1)畫出全過程的線路圖． (2)求用戶得到的電壓和功率． (3)若不經(jīng)過變壓而直接送到用戶，求用戶得到的電壓和功率．  45分鐘單元能力訓(xùn)練卷(十一) 1．B　2.D 3．C　[解析] 輸入電壓的有效值為11000 V，用電器的額定電壓為220 V，所以變壓器的輸出電壓大于220 V，原、副線圈的匝數(shù)比小于，A錯誤；由輸入電壓的表達式知，f＝ Hz＝50 Hz，B錯誤；副線圈中的電流與用電器中的電流相同，I＝＝4 A，C正確；變壓器的輸出功率為用電器的功率和導(dǎo)線電阻損耗的功率之和，大于880 W，所以變壓器的輸入功率大于880 W，D錯誤． 4．CD　[解析] 根據(jù)右手定則，線圈中感應(yīng)電流的方向為adcba，選項A錯誤；當(dāng)線圈轉(zhuǎn)至圖示位置時，線圈中感應(yīng)電動勢應(yīng)為最大值Em＝nBl1l2ω，此時，穿過線圈磁通量隨時間的變化率最大，選項B錯誤，選項C正確；線圈ad邊所受安培力的大小F＝nIl2B＝，選項D正確． 5．AC　[解析] 燈泡正常發(fā)光時，消耗的功率為100 W，即P2＝100 W，由理想變壓器的特點知P1＝P2＝100 W，A對；輸出電壓U2＝10 V，由＝得輸入電壓U1＝200 V，B錯；由P1＝I1U1得輸入電流I1＝0.5 A，C對；由P2＝I2U2得輸出電流I2＝10 A，D錯． 6．BD　[解析] 電壓表的示數(shù)為電壓的有數(shù)值，故U1＝＝220 V，選項B正確；交變電流的頻率f＝Hz＝50 Hz，選項A錯誤；因原副線圈兩端的電壓不變，出現(xiàn)火警時，R2變小，副線圈電路的總電阻變小，總電流變大，R3兩端的電壓變大，R2端的電壓變小，通過R2電流變小，通過R1的電流變大，原線圈中的電流變大，故選項C錯誤，選項D正確． 7．AD　[解析] 由乙圖可讀出交流電的最大值為Um＝220 V，周期T＝210－2 s，ω＝＝100π rad/s，則交流電的電壓瞬時值u＝Umsinωt＝220 sin(100πt) V，選項A正確；f＝＝50 Hz，選項B錯誤；當(dāng)用電壓表測交流電電壓時，電壓表讀數(shù)為交流電壓的有效值，所以讀數(shù)為220 V，選項C錯誤；由于BC間接理想電壓表，內(nèi)阻RV無窮大，則輸出的電功率P＝＝0，選項D正確． 8．(1)A、B端　(2)260　[解析] (1)恒溫箱內(nèi)的加熱器應(yīng)接在A、B端．當(dāng)線圈中的電流較小時，繼電器的銜鐵在上方，恒溫箱的加熱器處于工作狀態(tài)，恒溫箱內(nèi)溫度升高．隨著恒溫箱內(nèi)溫度升高，熱敏電阻R的阻值變小，則線圈中的電流變大，當(dāng)線圈的電流大于或等于20 mA時，繼電器的銜鐵被吸到下方來，則恒溫箱加熱器與電源斷開，加熱器停止工作，恒溫箱內(nèi)溫度降低．隨著恒溫箱內(nèi)溫度降低，熱敏電阻R的阻值變大，則線圈中的電流變小，當(dāng)線圈的電流小于20 mA時，繼電器的銜鐵又被釋放到上方，則恒溫箱加熱器又開始工作，這樣就可以使恒溫箱內(nèi)保持在某一溫度． (2)要使恒溫箱內(nèi)的溫度保持在50℃，即50℃時線圈內(nèi)的電流為20 mA.由閉合電路的歐姆定律有I＝，r為繼電器線圈的電阻．由圖甲可知，50℃時熱敏電阻的阻值為90 Ω，所以R′＝－R－r＝260 Ω. 9．(1)　(2)　(3) [解析] (1)線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過90的過程中，穿過線圈的磁通量的改變量ΔΦ＝BS，通過電阻R的電荷量q＝IΔt＝Δt＝Δt＝＝； (2)線圈相當(dāng)于一個具有內(nèi)阻的電源，電壓表測量路端電壓，電源電壓的有效值為E＝，根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得，電壓表的示數(shù)為U＝＝； (3)電阻R產(chǎn)生的熱量為Q＝t＝＝. 10. (1)如圖所示　(2)219.6 V　43.92 kW　(3)180 V　36 kW [解析] (1)線路圖如圖所示． (2)升壓變壓器次級線圈輸出電壓U2＝U1＝2200 V. 升壓變壓器初級線圈輸入電流I1＝＝ A＝200 A， 所以升壓變壓器次級線圈輸出電流I2＝I1＝200 A＝20 A， 輸電線路上的電壓損失和功率損失分別為 UR＝I2R＝4 V， PR＝IR＝0.08 kW， 加到降壓變壓器初級線圈上的輸入電流和電壓分別為 I3＝I2＝20 A， U3＝U2－UR＝2196 V. 降壓變壓器次級線圈的輸出電壓和電流分別為 U4＝U3＝219.6 V， I4＝I3＝200 A. 用戶得到的功率P4＝U4I4＝43.92 kW. (3)若不采用高壓輸電，則線路損失電壓為U′R＝I1R＝40 V， 用戶得到的電壓U′＝U1－UR′＝180 V， 用戶得到的功率為P′＝U′I1＝36 kW.