高考单元复习质量评估(十六).docx

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1、高考单元复习质量评估(十六)十六、电磁场和电磁波第卷(选择题共 40分)一、本题共10小题;每小题4分,共40分,在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确,全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分.请将答案填入答题栏内.1.一个理想变压器,原线圈和副线圈的匝数分别为n1和n2,正常工作时输入和输出的电压、电流、功率分别为U1和U2、I1和I2、P1和P2.已知n1n2,则A.U1U2,P1P2 B.P1=P2,I1I2C.I1I2,U1U2 D.P1P2,I1I2解析:根据, n1n2知U1U2,对理想变压器P1=P2,根据I1U1=I2U2知I

2、1I2,据此可选出BC.答案:BC2.如图161为LC振荡电路,某时刻的电流方向,且电流正在减少,则图161A.电容器C上板带正电B.电感L中的磁通量变化率正在变大C.电场能正在向磁场能转化D.该电路向真空中辐射电磁波的波长与电容量C成正比解析:根据题意,电流正在减小,电容器正在充电,结合图中电流方向可知下板带正电,A错.根据振荡电流图线可知,电流减小时,其增大,产生的磁通量变化也最快,B对.充电过程,电容器积累电荷,电场能增加,C错.由振荡电路的周期公式T=2知=2, D错.答案:B3.如图162所示,在LC振荡电路中,通过P点的电流i变化规律如图162所示,且把通过P点向右的电流规定为i的

3、正方向,则下列叙述正确的是图162A.0.5s至1s之间,电容C正在放电 B.0.5s至1s之间,电容器C上极板带正电C.1s至1.5s之间,Q点电势比P点电势高 D.1s至1.5s之间,电场能正在转变成磁场能解析:在0.5s至1s之间,流过P点的电流向右减小,电容器正在充电, A错.此时电流正流向下板,下板应带正电,B错.由乙图可知,在1s至1.5s之间电流由Q经L流向P,所以UQU.C对.1s至1.5s电流反向增加,其磁场能增大, D对.答案:CD4.某LC振荡电路中电容器内电场强度E随时间t的变化关系如图163所示,根据图线可以判断图163A.t=0时电路中振荡电流最大 B.t=1106

4、s时,电路中振荡电流最大C.振荡电路辐射的电磁波属于无线电波 D.振荡电路辐射的电磁波属于红外线波段解析:t=0时, E=0,电场能最小,磁场能最大,对应产生磁场能的电流最大, A对.t=1106s时刚好与A情况相反, B错.振荡电路辐射电磁波的频率为f=Hz=2.5105Hz,属于无线电波波段.答案:AC5.如图164所示, M为理想变压器,电源电压不变,当变阻器的滑动头P向上移动时,读数发生变化的电表是图164A.A1 B.A2 C.V1 D.V2解析:V1、V2两表的读数是由电源电压和变压器匝数比决定的, R的阻值变化不影响这两只表的读数,C、D错.A2的读数I2=, 随R的减小I2增大

5、,I1=I2随之增大,A、B对.答案:AB6.如图165所示是一理想变压器的电路图,若初级回路A、B两点间接交流电压U时,四个相同的灯泡均正常发光,则原、副线圈匝数比为图165A.41 B.21 C.13 D.31解析:本题考查变压器原副线圈上各物理量之间的关系,由于四盏相同的灯均正常发光,则n1和n2中电流之比为I1:I2=.本题易误点是认为原线圈电压相同,导致错误结论.答案:D7.如图166所示，理想变压器的原、副线圈匝数之比为n1:n2=4:1,原线圈回路中的电阻A与副线圈回路中的负载电阻B的阻值相等. a、b端加一定交流电压后，两电阻消耗的电功率之比PAPB为.图166A.1:16 B

6、.1:4 C.16:1 D.4:1解析：对于理想变压器，原副线圈电流关系为：I原IA=I,而I:I原副线圈的功率关系为P=P=PB , 而P输入PAP据P=I2R 得Pn=IA2R PBIR又 代入上式得PA:PB=1:16.答案: A8.图167是LC电路振荡过程中某时刻的电场、磁场的示意图,由图可以判定图167A.电容器放电,电流为顺时针方向,磁场能正在向电场能转化B.电容器充电,电流为顺时针方向,电场能向磁场能转化C.电容器充电,电流为逆时针方向,磁场能向电场能转化D.电容器放电,电流为逆时针方向,电场能向磁场能转化解析:考查电磁振荡过程中的各物理量变化情况.由图中磁场方向可知,电流由螺

7、线管的上端流入螺线管,由电容器间的电场线可知,电容器上板带正电,据此可判断电容器正在放电,D正确.答案:D9.如图168所示,某理想变压器的原、副线圈的匝数均可调节,原线圈两端电压为一最大值不变的正弦式交流电,在其他条件不变的情况下,为了使变压器输入功率增大,可使图168A.n1增大 B.n2增大 C.R增大 D.R减小解析:由题意可知,电源输入电压不变,负载R上的功率PR=,式中U2=U1.当n1增大时,U2减小,PR随之减小,A错.当n2增加时,U2增大, PR随之增大, B对.由PR=可知, R增大时,PR减小,C错.同理可得,D正确.答案:BD10.如图169所示,一个平行板电容器与一

8、线圈组成一理想的LC振荡电路, E为电源,当开关S从1扳向2的同时,有一电子恰好从中央线飞入平行板间,则电子图169A.可能从b点飞出 B.可能从O点飞出C.可能从a点飞出 D.飞出时动能一定增大解析:本题是一个考查带电粒子在电场中运动以及电磁振荡的综合题,解决问题的关键是分析清楚电子在沿电场强度方向上的受力情况.电子进入板间后,板上电场变化图线如右图所示,由图线可知,电子在场强方向的运动是一个振动,其平衡位置在虚线上方.所以粒子只能从O点或虚线上方的其他位置(如a)飞出.BC正确. 解图161答案:BC第卷(共110分) 二、本题共三小题,共18分.把答案直接填在题中的横线上或按要求作图.1

9、1.第一个预言电磁波存在的科学家是A.法拉第 B.奥斯特 C.赫兹 D.麦克斯韦解析:考查物理学史.答案:D.12.两只相同的电阻分别接在图1610所示的甲、乙两种电源上,则两只电阻产生的热功率之比P甲P乙为图1610A.14 B.12 C.11 D.21解析:本题考查交流电有效值的定义方法.P甲=()2R, P乙=I2R, 比得: P甲P乙=12.答案:B13.如图1611所示,输电线上用的互感器B1的原、副线圈匝数比为2001, B2的原副线圈匝数比为120,电压表读数为110V,电流表读数为5A, 则输电功率为_.图1611解析:考查电压互感器和电流互感器原理.对B1,得U22000V,

10、 对B2, 得: I=100A, 输出功率P=UI=22000100W=2.2106W,本题出题角度新,可作为高考考查题.答案:2.2106W三、本题共三小题,共22分.把答案直接填在题中的横线上或按要求作图.14.如图1612所示，负载为规格相同的六盏灯，其中a、b、c三灯为 连接，d、e、f三灯为 连接.若a灯两端电压为220 V，则d灯两端电压为 V.图1612答案: 星形, 三角形, 380V15.在图1613所示电路中,可变电容器C2调到某个数值时小灯泡L最亮,这个现象叫做_,若此时L1L2=21,则C1C2=_.图1613解析:本题考查产生电谐振的条件及振荡周期的计算公式.当f1=

11、f2时,两部分电路取得谐振,即12,可得C1:C2=L2:L1=1:2答案:电谐振;1:216.在绕制变压器时,某人将两个线圈绕在图1614所示变压器铁芯的左右两个臂上.当通以交流电时,每个线圈产生的磁通量都只有一半通过另一个线圈,另一半通过中间的臂.已知线圈1、2的匝数之比为N1N2=21,在不接负载的情况下,当线圈2输入电压是110V时,线圈1输出电压为_V.图1614解析:考查对变压器工作原理的理解与实际应用能力.当原线圈中通入交流电之后,铁芯中就会产生周期性变化的磁场.由法拉第电磁感应定律得:2作为输入端时, 答案:110四、本题共5小题,共70分,解答应写明必要的文字说明、方程式和重

12、要的演算步骤.只写出答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.17.如图1615所示,理想变压器电路,所通交流电压瞬时值表达式为e=311sin100t(R),n1=1000匝, n2=200匝, R=88,A1,A2,V1,V2均为理想电表,求四个电表的读数.图1615解析:考查变压器的应用、计算及交流瞬时值表达式的应用.V1读数,U1=220V据 得U2=U1=44V,为V2读数A2读数,I2=0.5A又由, 可得I1=I2=0.1A,为A1读数答案:220V 44V 0.1A 0.5A18.一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度绕垂直于磁场方向的固定轴转动

13、.线圈匝数n=100匝,穿过每匝线圈的磁通量随时间按正弦规律变化,如图1616所示,发电机内阻r=5.0,外电路电阻R=95.已知感应电动势的最大值Em=nm,其中m为穿过每匝线圈磁通量的最大值.求串联在外电路中的交流电流表(内阻不计)的读数.图1616解析:考查交流电的产生、闭合电路以及交流电的最大值、有效值关系. 线圈转动角速度rad/s=200rad/s由题目给出的公式Em=nm=100200102V=200V据闭合电路欧姆定律:I=, 得Im=A=2A电表读数是指有效值,即有I读=I有效=Im=1.4A答案:1.4A19.图1617表示一台两波段收音机的调谐电路,当转换开关S置于位置1

14、时,可接收中波,置于位置2时,可接收短波.已知L1=700H,可变电容器C的调节范围为12180pF.求:图1617(1)这台收音机在中波波段所能接收的无线电波的波长范围;(2)如果这台收音机所能接收的无线电波最短波长为15m, L2是多大？解析:考查LC振荡电路的振荡周期、频率的计算以及电路分析能力.解题关键是正确分析单刀双掷开关在不同位置时电路的结构, 然后正确应用振荡周期公式.(1)在中波波段中,由L1和C的最小值和最大值可求得能接收的电磁波的周期范围,从而求得波长范围.据T=2和=vT(v为光速)得: =2v代入数据得: min=173m max=669m(2)要使收音机接收最短波长的

15、电磁波,转换开关S应置于位置2,电容器的电容量应调至最小L2=5.28106 (H)答案:(1)173m669m (2)5.28106H20.边长为a的正方形线圈每边的电阻均为r,可绕其竖直的一边转动,如图1618所示.在这一边的两端用导线连接一只内阻也为r的电流表,使线圈处于一个较大的磁感应强度为B的水平方向的匀强磁场中,并以角速度匀速转动,问:图1618(1)当开关S断开时,线圈从平行于磁感线位置转过90的过程中,线圈中产生的热量是多少？(2)当开关S合上时,交流电表中的读数是多少？解析:考查交流电有效值的应用及电路分析和计算,易误点是将平均值代入计算热量.(1)S断开时,电流只在线圈内部

16、流动,此交流电压最大值Um=BS=Ba2有效值U=Ba2电流有效值I=Ba2/4r=线圈转90的时间t= T=产生热量Q=I2Rt=(2)开关S合上后,题中给出的交流电路等效解图162所示的电路.其中电源电动势等于交流电的有效值, 即U=Ba2. 由闭合电路欧姆定律得干路电流 解图162I=电流表读数I=答案:(1) (2) 21.如图1619所示,在真空中速度为v=6.4107m/s的电子束连续地射入两平行极板之间,极板长度为l=8.0102m,间距为d=5.0103m.两极板不带电时,电子束将沿两极板之间的中线通过.在两极板上加上交流电压u=U0sin100t,如果所加电压的最大值U0超过

17、某一值UC时,将开始出现下列情况:电子束有时能通过两极板;有时间断,不能通过.求:图1619(1)UC的大小.(2)U0为何值时,才能使通过的时间t通与间断的时间t断之比为21？解析:本题考查交流电图象以及带电粒子在电场中运动的知识.由交流电瞬时值表达式U=U0sin100t知:T=2102s时,由于电子通过电场的时间t=1.25109s,所以电子通过磁场的时间远小于交流电变化的周期,可认为电子通过磁场时电场不发生变化.(1)由题意y=d得UC=91V (2)由于所加电压为正弦式电压,当电压绝对值|U|Uc时,电子束将不能通过电场,如要求t通:t断=21,即要求在U=U0sin100t为正值的半个周期内有时间UUC,U为负值的半周期内也有时间|U|UC,如图163所示. 解图163所以有UC=U0sin 代入得U0=105V答案:(1)91V (2)105V