高三物理测试题—交流电电磁振荡(13)

高中学生学科素质训练高三物理测试题—交流电电磁振荡（13）一、选择题：（本题12小题，每小题4分，共48分，每小题有一个或几个正确选项，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错的或不答的得0分）1．矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，下列说法中正确的是（）A．在中性面时，通过线圈的磁通量最大B．在中性面时，感应电动势最大C．穿过线圈的磁通量为零时，感应电动势也为零D．线圈每次通过中性面电流方向均改变2．把220V的正弦式电流接在440Ω的电阻两端，则该电路中电流的峰值为（）A．0.5AB．0.52AC．22AD．2A3．当LC振荡电路中的电流达到最大值时，线圈内的磁感强度B和电容器中的电场强度E的大小关系是（）A．E和B都达到最大值B．B达到最大值，E为零。C．E达到最大值，B为零D．B和E都为零4．如图13—1所示，一理想变压器原线圈匝数n1=1000匝，副线圈匝数n2=200匝，交流电源的电动势Vt)100sin(311，电阻R=88Ω。电流表、电压表对电路影响可忽略不计。（）A．A1的示数约为0.10AB．V1的示数约为311VC．V2的示数约为44VD．A2的示数约为0.75A图13—15．两理想变压器的原线圈的匝数相同，输入电压也相同。变压器1的副线圈为n1匝，跟负载电阻R1连成闭合电路，副线圈中的电流为I1，副线圈中消耗电功率为P1；变压器2的副线圈为n2匝，跟负载电阻R2连成闭合电路，副线圈中的电流为I2，副线圈中消耗电功率为P2。则有（）A．若n1＞n2，则一定有I1＞I2B．若R1＜R2，则一定有I1＞I2C．若11Rn＞22Rn，则一定有I1＞I2D．若11Rn＜22Rn，则一定有P1＞P26．如图13—2为LC振荡电路在振荡过程中某时刻电容器内电场线和电感线圈的磁感线情况，由此可判定此时刻（）A．电容器正在充电B．电容器正在放电C．回路中电流方向为顺时针方向D．电容器右极板带正电7．两个相距较远的平行金属板之间有一带电粒子（重力不计），今在两极板间加上如图13—3所示的交流电压，则粒子于某一时刻被释放后可能的运动是（）A．在板间做往复运动B．往一个方向做变速直线运动C．做匀速直线运动D．在某一平衡位置附近做简谐运动8．如图13—4所示，理想变压器有两个副线圈，输出电压分别为5V和3V，要获得8V输出电压（两个副线圈的绕向和输出端如图所示），两个副线圈连接方法是（）A．b、c连接，a、d两端输出B．a、d连接，b、c两端输出C．a、c连接，b、d两端输出D．b、d连接，a、c两端输出9．如图13—5所示的电路中，电感线圈的电阻不计，原来开关S闭合。从断开开关S的瞬图13—3图13—4图13—2间开始计时，以下说法正确的是（）A．t=0时刻，电容器C的上极板带正电荷，下极板带负电荷B．LCt8时刻，电感线圈L的感应电动势零C．LCt27时刻，通过电感线圈L的电流最大，且方向向下D．LCnt2)12(（n=0、1、2、3……）时刻，电容器C的电压均为最大10．晶体二极管具有单向导通、反向截止的性能，即电流只能从它的“十”极流向“一”极，不能从它的“—”极流向“十”极。图13—6是二极管调温型电热毯接在220V的交流电源上的简图。对于它的工作情况，下列说法正确的有（）A．电键s接B时为加热状态，接A时为保温状态B．电键s接A时为加热状态，接B时为保温状态C．加热状态与保温状态电热毯的发热功率之比为2：1D．加热状态与保温状态电热毯的发热功率之比为4：111．如图13一7，A、C两个线圈的匝数比为2：1，相距1m宽的平行金属导轨处在磁感强度为1T的匀强磁场中，电阻不计的金属棒MN在导轨上以5m/s的速度向左作匀速运动，若导轨及导线的电阻均可忽略不计，灯泡L1和L2上的电压分别为（）A．5V0VB．5V2.5VC．0V2.5VD．0V0V12．无线电发射装置的振荡电路的电容为30Pf时，发射的无线电波的频率为1607KHz。若保持回路的电感不变，将电容调为270PF，这时发射的无线电波的波长为（）图13—5图13一6图13一7A．62mB．187mC．560mD．1680m二、填空题（本题共5小题，每小题6分，把答案填在题中的横线上。）13．下面图13—8是4种亮度可调的台灯的电路示意图，它们所用的白炽灯泡相同，且都是“220V，40W”．当灯泡的功率均调到额定功率时，哪种台灯消耗的电功率最小，当灯泡所消耗的功率都调至20瓦时，哪种台灯消耗的电功率最小。14．某变电站用220V电压输电，线路损失功率为输出功率的20﹪，若要使导线损失功率为输出功率的5﹪，则输电电压应为V（P出恒定）。15．两相同的电阻分别通以图13—9(a)(b)所示的正弦式电流和方形交流电，若要使通过电流（a）的电阻消耗的电功率是通过电流(b)的电阻所消耗电功率的一半，则图中(a)、(b)电流的最大值之比Ia：Ib=。16．如图10—10所示为某热水器的铭牌，将一满箱常温下的水烧开，大约需要花的时间为min，耗电约为度（Kwh）。（水的比热容为4.2×103j/㎏℃）17．图13—11所示为一LC振荡电路，线圈的电感量L＝2.5mH，电容器的电容量C＝4μF。起初，电容器充电后，上极板带图13—11全自动热水器型号：ZDK6-60D容量：60L额定功率：6Kw电流：9.13A额定电压：380v相数：三相出厂日期：年月日编号：宁波市洁琼厨房设备有限公司制造1图10—10图13—8图13—9正电荷，下极板带负电荷。设电键闭合的时刻t＝0，那么当t＝9×10－3s时，电容器的上极板带（正？负？）电荷，通过线圈的电流正在（增大？减小？），此时电容器正在（充？放？）电。三、计算题（本题共5小题，共72分。解答时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，答案中必须写出数值和单位。）18．（12分）如图13—12（a）所示是旋转电枢式交流发电机的示意图，电枢的电阻r=5Ω，灯泡电阻R=95Ω，图(b)所示是电枢匀速转动时产生正弦式电流的电动势随时时间变化的图象。（1）线圈产生的电动势在什么位置为零？在什么位置最大？（2）电动势的峰值、周期和频率各多少？（3）写出电动势的瞬时值和电流的瞬时值的表达式，0.015s时电动势的瞬时值多大？（4）电压表和电流表的读数各是多少？19．（15分）一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场方向固定轴转动。线圈匝数n=100。穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间按正弦规律变化，如图13—13所示。发电机内阻r＝5.0Ω,，外电路电阻R＝95Ω。已知感应电动势的最大值图13—12，其中为穿过每匝线圈磁通量的最大值。求（1）串联在外电路中的交流电流表（内阻不计）的读数。（2）该发电机输出的电功率。20．（15分）有一台内阻为1Ω的发电机，供给一学校照明用电，如图13—14所示。升压变压器原、副线圈匝数比为1：4，降压变压器原、副线圈匝数比为4：1，输电线的总电阻为4Ω。全校共有22个班，每班有“220V，40W”灯6盏，若保证全部电灯正常发光，则图13—13（1）发电机的输出功率多大？（2）发电机的电动势多大？（3）输电效率为多少？21．（15分）一电子器件，当两端电压高于100V时则导电，低于100V时则不导电，把这个电子器件接到某正弦式电源两端，在1s内导电100次，导电时间共为0.5s，则该交流电压的峰值及频率各是多少？22．（15分）如图13—15为一种触电保安器，变压器A处用相线和零线双股平行绕制成线圈，然后接到用电器。B处有一个输出线圈，一旦线圈中有电流，经放大后便能推动保安开关切断电源。试说明：①为什么多开灯不会使保安器切断电源？②为什么有人接触相线“触电”,触电保安器会切断电源?③该保安器能否为双手分别接触相线和零线触电保安?请说明道理。高三物理测试题参考答第十三章交流电电磁振荡—、1.AD2.B3.B4.AC5.C6.AD7.AB8.AB9.BD10.C11.A12.C二、13.一样大C14.44015.1：116.56一60均对5.6一6均对17.负减小充电三、18.参考答案：（1）线圈平面与中性面重合位置电动势为零，在与中性面垂直位置电动势最大。（3分）（2）电动势峰值311V,周期0.02s,频率50HZ。（3分）（3）e=311sin100πtv,i=3.11sin100πtA,-311V。（3图13一15分）（4）209V2.2A。（3分）19.参考答案：(1)已知感应电动势的最大值Em＝nωΦm,设线圈在磁场中转动的周期为T，则有T2(3分),电路中电流的最大值为rREImm(3分),设交流电流表的读数为I，它是电流的有效值，有mII21(3分),由题给的Φ—t图线可读得Φm＝1.0×10－2Wb，T=3,14×10－2s。代入数据，得I＝1.4A(3分)。(2)发电机输出的电功率为P出=I2R=186.2W(3分)。20.参考答案：(1)U4=220V，I3=A2462222040（1分）,由降压变压器变压关系VUnnUU88034343得（1分）,由降压变压器变流AInnII624323得（1分）,由U3=U2－I2R得：U2=U3+I2R=880+4×6=904V（2分）,由升压变压器变压关系得：VnnUU2262121（2分）,由升压变压器变流关系得：AnInI241221（2分）,故发电机电动势为：VrIU25011（2分）,发电机输出功率为：WrIIP5424211出（2分）,则输电效率为：100总有效PP﹪≈97﹪（2分）。21.参考答案：正弦交流电电压峰值只要超过100v，每周期内就有2次导通，由1s内导电100次，可知交流电频率为50HZ（5分）,1s内导电时间0.5s，则每半个周期间有一半时间处于导电状态，如图6所示，设交流电峰值为Um，开始半周期应在t=T/8=0.25×10-2s时开始导电（3分），由100=Umsin100πt（5分），可得Um=1002v（2分）。22.参考答案：（1）A线圈双线共绕，正向电流与反向电流产生的磁场相互抵消，多开灯少开灯都如此，线圈B中无感应电流，保安器的开关J不工作，不会自动切断电源（5分）。（2）当相线与人“手一地”触电时，相线中有一部分电流经过人体流入大地，保安器铁芯中磁通量发生变化，B线圈中有电流，保安器J工作，能自动切断电源（5分）。（3）“相线一零线”触电时，与多打开几盏电灯情况相同，A线圈中正、反向电流总是相等，B线圈中磁通量不变，保安器不能自动切断电源，不起保安作用。（5分）图6