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2019-2020年高三物理 第二章 交變電流、第三章 傳感器單元測(cè)試 教科版選修3 第Ⅰ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(duì)的得4分，選對(duì)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(duì)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=311sin100Лt（V）,霓虹燈正常工作的電阻R=４４０KΩ，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14．1mA B．副線圈兩端電壓4400V，副線圈中的電流10mA C．原線圈中電流為500μA D．原線圈中電流為500mA 3．如圖所示是一理想變壓器的電路圖，若初級(jí)回路Ａ、Ｂ兩點(diǎn) 接交流電壓Ｕ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　　　　 （ ） A．4∶1　　 B．2∶1　　 C．1∶3　　 D．3∶1 4．如圖所示，處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的單匝矩形線圈abcd，以恒定的角速度ω繞ab邊轉(zhuǎn)動(dòng)，磁場(chǎng)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(dòng)。則 （ ） a b c d B A．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)ｎ１增加 B．原線圈匝數(shù)ｎ２增加　 C．負(fù)載電阻Ｒ的阻值增大 D．負(fù)載電阻Ｒ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 =10sinωt（V）上時(shí)功率為 （ ） A．0．25P B．0．5P C．P D．2P 7．某發(fā)電廠原來(lái)用11kV的交流電壓輸電，后來(lái)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(shuō)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(lái)的1/20 B．據(jù)公式，提高電壓后輸電線上的電流增為原來(lái)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(lái)的1/400 D．據(jù)公式，提高電壓后輸電線上的功率損耗將增大為原來(lái)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u＝311sin314t（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(guò)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(shuō)法中正確的是： （ ） A．A1的示數(shù)不變,A2的示數(shù)增大 B．V1的示數(shù)不變,V2的示數(shù)減小 C．V1的示數(shù)不變,V2的示數(shù)增大 D．A1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(dòng)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(hào)處理系統(tǒng)獲得高電壓 B．當(dāng)有光照射R1時(shí)，信號(hào)處理系統(tǒng)獲得低電壓 C．信號(hào)處理系統(tǒng)每獲得一次低電壓就記數(shù)一次 D．信號(hào)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(guò)電站附近的升壓變壓器升壓，然后通過(guò)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(jí)線圈兩端的電壓變小 D．升壓變壓器次級(jí)線圈兩端的電壓變大 第Ⅱ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(cè)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(cè)熱敏電阻時(shí)，溫度越高，多用電表指針偏角越大 B．測(cè)熱敏電阻時(shí)，溫度越高，多用電表指針偏角越小 C．測(cè)光敏電阻時(shí)，光照越弱，多用電表指針偏角越大 D．測(cè)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(cè)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(shuō)法中正確的是 （ ） A．t1時(shí)刻小球速度最大 B．t2時(shí)刻繩子最長(zhǎng) C．t3時(shí)刻小球動(dòng)能最小 D．t4與t3時(shí)刻繩子最長(zhǎng) 12．（6分）如圖所示，甲為一信號(hào)源： （1）若要觀察此信號(hào)源發(fā)出的正弦交流電信號(hào)的波形，應(yīng)將信號(hào)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(shuō)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(zhǎng)邊為軸在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈邊長(zhǎng)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(dòng)起來(lái)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(dòng)一周時(shí)，外力做多少功? 14．（15分）在圖甲中，電源的電動(dòng)勢(shì)E=9．0V，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=3．6mA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(zhǎng)的輕繩，下端拴一小物塊A，上端固定在C點(diǎn)且與一能測(cè)量繩的拉力的測(cè)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(dòng)，在各種阻力都可忽略的條件下測(cè)力傳感器測(cè)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(dòng)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(duì)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(dòng)過(guò)程中的守恒量，你能求得哪些定量的結(jié)果？ 參考答案 1．D；2．BD；3．Ｄ；4．C；5．ＢＤ；6．B；7．C；8．BD；9．BD；10．B 11．（1）AD；（2）B 12．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(dòng)勢(shì)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(wèn)題，由圖線知t1=20℃時(shí)，R=4kΩ 據(jù)全電路歐姆定律有　 ，代入數(shù)據(jù)得　Rg=500Ω 同理有　，代入數(shù)據(jù)得?。絰xΩ 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(dòng)，則運(yùn)動(dòng)的周期① 令表示A的質(zhì)量，表示繩長(zhǎng)．表示B陷入A內(nèi)時(shí)即時(shí)A、B的速度（即圓周運(yùn)動(dòng)最低點(diǎn)的速度），表示運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)的速度，F(xiàn)1表示運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)繩的拉力，F(xiàn)2表示運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)繩的拉力， 由圖2可知 ② ③ 根據(jù)動(dòng)量守恒定律， 在最低點(diǎn)和最高點(diǎn)處得 ④ 用牛頓定律可得 ⑤ ⑥ 根據(jù)機(jī)械能守恒定律可得 ⑦ 　由以上各式可解得，反映系統(tǒng)性質(zhì)的物理量是 　 ⑧ ⑨ A、B一起運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的守恒量是機(jī)械能E，若以最低點(diǎn)為勢(shì)能的零點(diǎn)，則 ⑩ 由④⑧⑩式解得