高考单元复习质量评估(十六)

英才苑网站:会员上传资料保护知识产权人人有责高考单元复习质量评估(十六)十六、电磁场和电磁波第Ⅰ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n1＞n2,则A.U1＞U2,P1＜P2B.P1=P2,I1＜I2C.I1＜I2,U1＞U2D.P1＞P2,I1＞I2解析:根据2121nnUU,n1＞n2知U1＞U2,对理想变压器P1=P2,根据I1U1=I2U2知I1＜I2,据此可选出BC.答案:BC2.如图16—1为LC振荡电路,某时刻的电流方向,且电流正在减少,则图16—1A.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ti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=2vLC知=2LCv,D错.答案:B3.如图16—2①所示,在LC振荡电路中,通过P点的电流i变化规律如图16—2②所示,且把通过P点向右的电流规定为i的正方向,则下列叙述正确的是图16—2英才苑网站: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UQ＞U1p.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16—3所示,根据图线可以判断图16—3A.t=0时电路中振荡电流最大B.t=1×10－6s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=1×10－6s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=610411THz=2.5×105Hz,属于无线电波波段.答案:AC5.如图16—4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16—4A.A1B.A2C.V1D.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=RU2,随R的减小I2增大,I1=12nnI2随之增大,A、B对.答案:AB6.如图16—5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、副线圈匝数比为英才苑网站:—5A.4∶1B.2∶1C.1∶3D.3∶1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=13,311221IInn.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16—6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PA∶PB为.图16—6A.1:16B.1:4C.16:1D.4:1解析：对于理想变压器，原副线圈电流关系为：I原＝IA=I1n,而I1n:I41122nnn原副线圈的功率关系为P1n=P2n=PB,而P输入＝PA＋P1n据P=I2R得Pn=IA2RPB＝I2BR又4121nnBAIIII代入上式得PA:PB=1:16.答案:A8.图16—7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16—7A.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英才苑网站: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16—8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16—8A.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=RU22,式中U2=12nnU1.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=RU22可知,R增大时,PR减小,C错.同理可得,D正确.答案:BD10.如图16—9所示,一个平行板电容器与一线圈组成一理想的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16—9A.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16—1答案:BC第Ⅱ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.11.第一个预言电磁波存在的科学家是英才苑网站: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16—10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16—10A.1∶4B.1∶2C.1∶1D.2∶1解析:本题考查交流电有效值的定义方法.P甲=(2MI)2R,P乙=I2R,比得:P甲∶P乙=1∶2.答案:B13.如图16—11所示,输电线上用的互感器B1的原、副线圈匝数比为200∶1,B2的原副线圈匝数比为1∶20,电压表读数为110V,电流表读数为5A,则输电功率为__________.图16—11解析:考查电压互感器和电流互感器原理.对B1,1200VUU得U22000V,对B2,120AII得:I=100A,输出功率P=UI=22000×100W=2.2×106W,本题出题角度新,可作为高考考查题.答案:2.2×106W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16—12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220V，则d灯两端电压为V.英才苑网站:—12答案:星形,三角形,380V15.在图16—13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L1∶L2=2∶1,则C1∶C2=__________.图16—13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=f2时,两部分电路取得谐振,即1／222112/1CLCL,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16—14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N1∶N2=2∶1,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16—14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,111221''/'/'1122112212NNtNtNUU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16—15所示,理想变压器电路,所通交流电压瞬时值表达式为e=311sin100t(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.英才苑网站:—15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=23112mU=220V据2121nnUU得U2=12nnU1=44V,为V2读数A2读数,I2=RU2=0.5A又由1221nnII,可得I1=12nnI2=0.1A,为A1读数答案:○V1∶220V○V2∶44V○A1∶0.1A○A1∶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.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16—16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=nm,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16—16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21014.322Trad/s=200rad/s由题目给出的公式Em=nm=100×200×10－2V=200V据闭合电路欧姆定律:I=rRE,得Im=100200rREmA=2A电表读数是指有效值,即有英才苑网站:读=I有效=22Im=1.4A答案:1.4A19.图16—17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时,可接收中波,置于位置2时,可接收短波.已知L1=700H,可变电容器C的调节范围为12～180pF.求:图16—17(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=2LC和=vT(v为光速)得:=2vLC代入数据得:min=173mmax=669m(2)要使收音机接收最短波长的电磁波,转换开关S应置于位置2,电容器的电容量应调至最小L2=Cv2224=5.28×10－6(H)答案:(1)173m~669m(2)5.28×10－6H20.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16—18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