【步步高 学案导学设计】2014-2015学年高中物理 第三章 电磁感应章末检测 新人教版选修1-1
(时间:45分钟 满分:100分)
一、单项选择题(本题共10小题,每小题6分,共60分)
1.发电的基本原理是电磁感应,发现电磁感应现象的科学家是( )
A.安培 B.赫兹
C.法拉第 D.麦克斯韦
答案 C
2.下列现象中属于电磁感应现象的是( )
A.磁场对电流产生力的作用
B.变化的磁场使闭合电路中产生电流
C.插在通电螺线管中的软铁棒被磁化
D.电流周围产生磁场
答案 B
3.有关感应电动势大小的说法正确的是( )
A.线圈中磁通量变化越大,线圈中产生的感应电动势一定越大
B.线圈中磁通量变化越快,线圈中产生的感应电动势一定越大
C.线圈中磁通量越大,产生的感应电动势一定越大
D.线圈放在磁场越强的位置,产生的感应电动势一定越大
答案 B
4.如图1所示,矩形线圈与磁场垂直,且一半在匀强磁场内一半在匀强磁场外,下述过程中使线圈产生感应电流的是( )
图1
A.以bc边为轴转动45°
B.以ad边为轴转动45°
C.将线圈向下平移
D.将线圈向上平移
答案 B
解析 以bc边为轴转动大于60°和以ad为轴转动小于60°的过程,穿过矩形线圈中的磁通量都发生变化,而将线圈上、下平移时,穿过矩形线圈的磁通量不变,根据产生感应电流的条件可知选项B对,选项A、C、D错.
5.对于交流电,下列说法正确的是( )
A.交变电流的方向可以不改变
B.交流电的最大值总是有效值的倍
C.若正弦交流电的最大值为10 V,则它的最小值为-10 V
D.交流电随时间的变化规律是周期性的
答案 D
6.把220 V的市电接在440 Ω电阻两端,则通过该电阻的电流峰值( )
4
A.0.5 A B.0.5 A
C.2 A D. A
答案 B
7.如图2所示电路,以下结论正确的是( )
图2
A.a、b若接直流电,灯泡不亮
B.a、b若接直流电,灯泡也可发光
C.a、b若接交流电,灯泡发光,灯泡和电容器都有电荷通过
D.a、b若接交流电,灯泡发光,电容器中无电荷通过
答案 AD
解析 电容器有“通交流,隔直流”的作用,故a、b接直流电时,灯泡不亮,A对,B错;接交流电时,灯泡亮,但电路中电流的形成缘于电容器的不断充电、放电,并没有电荷通过电容器,C错,D对.
8. 如图3所示,L为一纯电感线圈,其电阻可忽略不计,A为一灯泡.下列说法中正确的是( )
图3
A.开关S接通瞬间无电流通过灯泡
B.开关S接通后电路稳定时,无电流通过灯泡
C.开关S断开瞬间无电流通过灯泡
D.开关S接通瞬间及接通后电路稳定时,灯泡中均有从a到b的电流;而在开关S断开瞬间灯泡中则有从b到a的电流
答案 B
解析 开关S接通的瞬间,灯泡中的电流从a到b;S接通的瞬间,线圈由于自感作用,通过它的电流将逐渐增大.开关S接通后,电路稳定时,纯电感线圈对电流无阻碍作用,将灯泡短路,灯泡中无电流通过.开关S断开的瞬间,由于线圈的自感作用,线圈中原来向右的电流将逐渐减小,该电流在灯泡中形成回路,故灯泡中有从b到a的瞬间电流.
9.一输入电压为220 V、输出电压为36 V的变压器副线圈烧坏,为获知此变压器原、副线圈匝数,某同学拆下烧坏的副线圈,用绝缘导线在铁芯上新绕了5匝线圈,如图4所示,然后将原线圈接到220 V交流电源上,测得新绕线圈两端电压为1 V,按理想变压器分析,该变压器烧坏前的原、副线圈匝数分别为( )
图4
A.1 100,36 B.1 100,180
C.2 200,180 D.2 200,360
4
答案 B
解析 由公式=可知,=,n1=1 100;=,n2=180.故B正确.
10.一个电热器接在10 V的直流电源上,消耗的功率是P;当把它接在一个正弦式交变电源上时,消耗的功率是,则该交变电压的峰值是( )
A.5 V B.7.1 V
C.10 V D.12 V
答案 B
解析 P=,=,Um≈7.1 V.
二、填空题(本题共2小题,第11题8分,第12题12分,共20分)
11.一正弦交变电流的电流i随时间t变化的规律如图5所示.由图可知:
图5
(1)该交变电流的有效值为 A.
(2)该交变电流的频率为 Hz.
(3)该交变电流的瞬时值表达式为i= A.
(4)若该交变电流通过阻值R=40 Ω的白炽灯,则白炽灯消耗的功率是 W.
答案 (1)5 (2)25 (3)10sin (50πt) (4)2 000
解析 由题图可知该交变电流的最大值为10 A,周期为4×10-2 s,则其有效值为5 A,频率为25 Hz,角速度ω==50π rad/s,其瞬时值表达式为i=10sin (50πt)A,当其通过R=40 Ω的白炽灯时,P=I2R=2 000 W.
12.如图6所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1,b是原线圈的中心抽头,电压表和电流表均为理想电表,从某时刻开始在原线圈c、d两端加上交变电压,其瞬时值表达式为u1=220sin 314t(V),则:
图6
(1)当单刀双掷开关与a连接时,电压表的示数为 V.
(2)当t= s时,c、d间的电压为 V.
(3)单刀双掷开关与a连接,在滑动变阻器触头P向上移动的过程中,电压表示数 ,电流表示数 (填“变大”、“变小”或“不变”).
(4)当单刀双掷开关由a扳向b时,电压表示数 ,电流表示数 (填“变大”、“变小”或“不变”).
答案 (1)22 (2)110 (3)不变 变小
4
(4)变大 变大
解析 交流电表读出的数值是有效值,由=得U2=22 V.当t= s时,u1=220sin (100πt) V=220sin (100π×) V=110 V,触头P向上移动,电阻值变大,变压器的输出电压不变,电流表示数变小.当单刀双掷开关由a扳向b时,变压器的输出电压变大,电压表和电流表的示数均变大.
三、计算题(本题共2小题,每小题10分,共20分)
13.某线圈共200匝,1 s时磁通量为0.5 Wb,1.2 s时增加为0.6 Wb,求这段时间内线圈中的感应电动势.
答案 100 V
解析 ΔΦ=0.6 Wb-0.5 Wb=0.1 Wb
Δt=1.2 s-1 s=0.2 s
由法拉第电磁感应定律得E=n=200× V=100 V.
14.发电厂输出的交变电压为220 kV,输送功率为2.2×106 W.现在用户处安装一降压变压器,使用户的电压为220 V.发电厂到变压器间的输电线总电阻为22 Ω.求:
(1)输电线上损失的电功率;
(2)降压变压器原、副线圈的匝数之比.
答案 (1)2.2×103 W (2)999∶1
解析 (1)输送电流为:I线== A=10 A,
输电线上损失功率为:
P损=IR线=102×22 W=2.2×103 W.
(2)变压器输入端电压为:
U=U送-I线R线=220×103 V-10×22 V=2.197 8×105 V
所以原、副线圈的匝数比为==.
4