2010-2011學(xué)年高二物理 上學(xué)期第二章 交變電流、第三章 傳感器同步測試 教科版選修3

20102011學(xué)年度上學(xué)期單元測試高二物理試題（4）【教科版】 命題范圍：選修3-2（第二章 交變電流、第三章 傳感器）全卷滿分100分，用時(shí)90分鐘。第卷（共40分）一、選擇題（10個(gè)小題，共40分，每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的有多個(gè)選項(xiàng)正確，全選對的得4分，選對但不全的得2分，選錯(cuò)的得0分）1某同學(xué)在研究電容、電感對恒定電流與交變電流的影響時(shí)，采用了如圖所示的電路，其中L1、L2是二個(gè)完全相同的燈泡，已知把開關(guān)置于3、4時(shí)，電路與交流電源相通，穩(wěn)定后的二個(gè)燈泡發(fā)光亮度相同，則該同學(xué)在如下操作中能觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是（ ）A當(dāng)開關(guān)置于1、2時(shí)，穩(wěn)定后L1、L2兩個(gè)燈泡均發(fā)光且亮度也相同B當(dāng)開關(guān)置于1、2時(shí)，穩(wěn)定后L1、L2兩個(gè)燈泡均發(fā)光，但L1比L2亮C當(dāng)開關(guān)置于3、4時(shí)，穩(wěn)定后，若只增加交流電的頻率,則二個(gè)燈泡的亮度將同時(shí)變暗D當(dāng)開關(guān)置于3、4瞬間，L2立即發(fā)光，而L1亮度慢慢增大2如圖是霓虹燈的供電電路，電路中的變壓器可視為理想變壓器，已知變壓器的原副線圈匝數(shù)比為n1:n2=1:20，加在原線圈兩端的電壓為u=311sin100t（V）,霓虹燈正常工作的電阻R=K，則關(guān)于原、副線圈兩端電壓及原、副線圈中的電流，下列判斷正確的是（ ）A副線圈兩端電壓6220V，副線圈中的電流141mAB副線圈兩端電壓4400V，副線圈中的電流10mAC原線圈中電流為500AD原線圈中電流為500mA3如圖所示是一理想變壓器的電路圖，若初級回路、兩點(diǎn)接交流電壓時(shí)，四個(gè)相同的燈泡均正常發(fā)光，則原、副線圈匝數(shù)比為 （ ） A41B21C13D314如圖所示，處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中的單匝矩形線圈abcd，以恒定的角速度繞ab邊轉(zhuǎn)動，磁場方向垂直于紙面向里，線圈所圍面積為S，線圈導(dǎo)線的總電阻為R。t=0時(shí)刻線圈平面與紙面重合，且cd邊正在離開紙面向外運(yùn)動。則（ ）abcdBA時(shí)刻t線圈中電流的瞬時(shí)值； B線圈中電流的有效值；C線圈中電流的有效值； D線圈消耗的電功率5如圖所示，某理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)均可調(diào)節(jié)，原線圈兩端電壓為一最大值不變的正弦交流電，在其它條件不變的情況下，為了使變壓器輸入功率增大，可使 （ ）A原線圈匝數(shù)增加 B原線圈匝數(shù)增加 C負(fù)載電阻的阻值增大 D負(fù)載電阻的阻值減小6一電阻接在10V直流電源上，電熱功率為P；當(dāng)它接到電壓u =10sint（V）上時(shí)功率為 （ ） A025P B05P CP D2P7某發(fā)電廠原來用11kV的交流電壓輸電，后來改用升壓變壓器將電壓升高到220kV輸電，輸送的電功率都是P，若輸電線路的電阻為R，則下列說法中正確的是（ ）A據(jù)公式，提高電壓后輸電線上的電流降為原來的1/20B據(jù)公式，提高電壓后輸電線上的電流增為原來的20倍C據(jù)公式，提高電壓后輸電線上的功率損耗減為原來的1/400D據(jù)公式，提高電壓后輸電線上的功率損耗將增大為原來的400倍8火警報(bào)警系統(tǒng)的具體形式有很多，如圖所示，M是一小型理想變壓器，接線柱a、b接在電壓u311sin314t（V）的正弦交流電源上，變壓器右側(cè)部分為一火警報(bào)警系統(tǒng)原理圖，其中R2為用半導(dǎo)體熱敏材料制成的傳感器，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(bào)警器上的電壓（報(bào)警器未畫出），R3為一定值電阻。當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火警時(shí),以下說法中正確的是： （ ）AA1的示數(shù)不變,A2的示數(shù)增大 BV1的示數(shù)不變,V2的示數(shù)減小 CV1的示數(shù)不變,V2的示數(shù)增大 DA1的示數(shù)增大,A2的示數(shù)減小9如圖所示為光敏電阻自動計(jì)數(shù)器的示意圖，其中R1為光敏電阻，R2為定值電阻，此光電計(jì)數(shù)器的基本工作原理是（ ）A當(dāng)有光照射R1時(shí)，信號處理系統(tǒng)獲得高電壓 B當(dāng)有光照射R1時(shí)，信號處理系統(tǒng)獲得低電壓 C信號處理系統(tǒng)每獲得一次低電壓就記數(shù)一次 D信號處理系統(tǒng)每獲得一次高電壓就記數(shù)一次10小型水力發(fā)電站的發(fā)電機(jī)有穩(wěn)定的輸出電壓它發(fā)出的電先通過電站附近的升壓變壓器升壓，然后通過輸電線路把電能輸送到遠(yuǎn)處用戶附近的降壓變壓器，經(jīng)降低電壓后再輸送至各用戶設(shè)變壓器都是理想的，那么在用電高峰期，隨用電器電功率的增加將導(dǎo)致（ ） A發(fā)電機(jī)的輸出電流變小 B高壓輸電線路的功率損失變大 C升壓變壓器次級線圈兩端的電壓變小D升壓變壓器次級線圈兩端的電壓變大第卷 （共60分）二、本題共2小題，共14分。把答案填在題中橫線上或按題目要求作答。11（8分） （1）用多用電表同一擋位測量熱敏電阻和光敏電阻的阻值時(shí)，下列描述正確的是（ ）A測熱敏電阻時(shí)，溫度越高，多用電表指針偏角越大B測熱敏電阻時(shí)，溫度越高，多用電表指針偏角越小C測光敏電阻時(shí)，光照越弱，多用電表指針偏角越大D測光敏電阻時(shí)，光照越弱，多用電表指針偏角越小 （2）利用傳感器和計(jì)算機(jī)可以測量快速變化的力。如圖所示是用這種方法獲得的彈性繩中拉力隨時(shí)間的變化圖線。實(shí)驗(yàn)時(shí)，把小球舉高到繩子的懸點(diǎn)O處，然后讓小球自由下落。從此圖線所提供的信息，判斷以下說法中正確的是 （ ） At1時(shí)刻小球速度最大 Bt2時(shí)刻繩子最長 Ct3時(shí)刻小球動能最小 Dt4與t3時(shí)刻繩子最長12（6分）如圖所示，甲為一信號源： （1）若要觀察此信號源發(fā)出的正弦交流電信號的波形，應(yīng)將信號源的a端與示波器面板上的_接線柱相連，b端與_接線柱相連。 （2）若示波器所顯示的輸入波形如圖乙所示，要將波形上移，應(yīng)調(diào)節(jié)面板上的_旋鈕；要使此波橫向展寬，應(yīng)調(diào)節(jié)_旋鈕；要使屏上能夠顯示3個(gè)完整的波形應(yīng)調(diào)節(jié)_旋鈕。三、本題共3小題；共46分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。13（13分）如圖所示N匝矩形線圈以自己的長邊為軸在勻強(qiáng)磁場中以角速度勻速轉(zhuǎn)動，線圈邊長分別為a和b，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，M、N是兩個(gè)集流環(huán)，外電路負(fù)載電阻為R，線圈電阻為r。當(dāng)線圈從圖示位置開始連續(xù)轉(zhuǎn)動起來后，求： （1）電流表和電壓表的示數(shù)是多少？ （2）線圈產(chǎn)生的交流電的功率是多少？ （3）線圈勻速轉(zhuǎn)動一周時(shí)，外力做多少功?14（15分）在圖甲中，電源的電動勢E=90V，電源內(nèi)電阻可忽略不計(jì)；G為小量程的電流表，電流表內(nèi)阻Rg保持不變，R為熱敏電阻，其電阻值與溫度的變化關(guān)系如圖乙的R-t圖線所示。閉合開關(guān)S，當(dāng)R的溫度等于20oC時(shí)，電流表示數(shù)I1=2mA，則當(dāng)電流表的示數(shù)I2=36mA時(shí)，熱敏電阻R的溫度為多少？ 15（18分）如圖（1）所示為一根豎直懸掛的不可伸長的輕繩，下端拴一小物塊A，上端固定在C點(diǎn)且與一能測量繩的拉力的測力傳感器相連，已知有一質(zhì)量為 m0的子彈B沿水平方向以速度v0射入A內(nèi)（未穿透），接著兩者一起繞C點(diǎn)在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動，在各種阻力都可忽略的條件下測力傳感器測得繩的拉力F隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖（2）所示已知子彈射入的時(shí)間極短，且圖（2）中t=0為A、B開始以相同速度運(yùn)動的時(shí)刻，根據(jù)力學(xué)規(guī)律和題中（包括圖）提供的信息，對反映懸掛系統(tǒng)本身性質(zhì)的物理量（例如A的質(zhì)量）及A、B一起運(yùn)動過程中的守恒量，你能求得哪些定量的結(jié)果？參考答案1D；2BD；3；4C；5；6B；7C；8BD；9BD；10B 11（1）AD；（2）B12答案：（1）Y輸入，地 （2）；X增益，掃描范圍和掃描微調(diào)。13【解析】：感應(yīng)電動勢最大值感應(yīng)電流的最大值其有效值即電流表示數(shù)：電壓表示數(shù)是： （2）交流電功率： （3）旋轉(zhuǎn)一周所用時(shí)間：，外力做的功等于交流電產(chǎn)生的電功，則：14【解析】：這是典型的溫度傳感器應(yīng)用問題，由圖線知t1=20時(shí)，R=4k 據(jù)全電路歐姆定律有 ，代入數(shù)據(jù)得Rg=500 同理有，代入數(shù)據(jù)得2000 由圖線知這時(shí)t2=120 15【解析】：由圖2可直接看出，A、B一起做周期性運(yùn)動，則運(yùn)動的周期令表示A的質(zhì)量，表示繩長表示B陷入A內(nèi)時(shí)即時(shí)A、B的速度（即圓周運(yùn)動最低點(diǎn)的速度），表示運(yùn)動到最高點(diǎn)時(shí)的速度，F(xiàn)1表示運(yùn)動到最低點(diǎn)時(shí)繩的拉力，F(xiàn)2表示運(yùn)動到最高點(diǎn)時(shí)繩的拉力，由圖2可知 根據(jù)動量守恒定律， 在最低點(diǎn)和最高點(diǎn)處得 用牛頓定律可得 根據(jù)機(jī)械能守恒定律可得 由以上各式可解得，反映系統(tǒng)性質(zhì)的物理量是 A、B一起運(yùn)動過程中的守恒量是機(jī)械能E，若以最低點(diǎn)為勢能的零點(diǎn)，則 由式解得