高二物理《交流电　电磁场电磁波》测试题

高二物理《交流电　电磁场电磁波》测试题

说明：全卷共21小题，满分120分，考试时间100分钟

第Ⅰ卷（选择题，共56分）

一、选择题（共14小题，每小题4分，共56分）

1.　　　 交流发电机的线圈转到线圈平面与中性面重合时，下列说法中正确的是

A.电流将改变方向

B.磁场方向和线圈平面平行

C.穿过线圈的磁通量最大

D.线圈产生的感应电动势最大

2.　　　 矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，产生交流电流。当线圈平面与磁感线方向垂直时穿过线圈的磁通量Ф与产生的感应电动势E的大小，正确的是

A. Ф最大，E最大　　　　　　 B. Ф最小，E最小

C. Ф最大，E最小　　　　　　 D. Ф最小，E最大

3.　　　 交流发电机工作时的电动势为e=E_msinωt。若将其电枢的转速提高1倍，其他条件不变，则其电动势变为

A. E_msin　　　　　　　　　 B. 2E_msin

C. E_msin2ωt　　　　　　　　　  D. 2E_msin2ωt

4.　　　 以下说法中正确的是

A.低频扼流圈的自感系数较大，线圈的电阻较小，则可“通直流，阻交流”

B.高频扼流圈的自感系数较大，可用来“通低频，阻高频”

C.直流不能通过电容器，交流能够“通过”电容器，说明电容器对交流无阻碍作用

D.电容器能够“通交流，隔直流，通高频，阻低频”

5.　　　 关于变压器在使用时的下列说法中，正确的是

A.原线圈输入的电压，随着副线圈中的输出电流的增大而增大

B.原线圈中输入的电流，随着副线圈中的输出电流的增大而增大

C.当副线圈空载时，原线圈中无电流

D.当副线圈空载时，原线圈上电压为零

6.　　　 用理想变压器给负载电阻供电，变压器输入电压一定时，在下列办法中可以使变压器的输入功率增加的是

A.增大负载电阻的阻值，而原、副线圈的匝数保持不变

B.减小负载电阻的阻值，而原、副线圈的匝数保持不变

C.增加副线圈的匝数，而原线圈的匝数和负载电阻保持不变

D.增加原线圈的匝数，而副线圈的匝数和负载电阻保持不变

7.　　　 按照麦克斯韦电磁场理论，以下说法中正确的是

A.恒定电场周围产生恒定磁场

B.变化电场周围产生磁场

C.均匀变化的磁场周围产生恒定的电场

D.周期性变化的电场周围产生同频率周期性变化的磁场

8.　　　 以下关于电磁波的说法中，正确的是

A.电磁波需要介质才能传播

B.周期性变化的电场和磁场互相激发，将产生由近及远传播的电磁波

C.产生电磁波的电磁振荡一旦停止，电磁波就随之立即消失

D.电磁波具有能量，电磁波的传播伴有波源能量向外传播

9.　　　 一电热器接在10V的直流电源上，发热消耗一定的功率，现将它改接在正弦交流电源上，要使它发热消耗的功率等于原来的一半，则交流电压的最大值应是

A.5V　　  B.7.07V　　　 C.10V　　　 D.14.1V

10.　 为了使需要传递的信息(如声音、图像等)载在电磁波上发射到远方，必须对振荡电流进行

A.调谐　　　　B.放大　　　 C.调制　　　　D.检波

11.　 关于变化的磁场产生电场的说法，正确的是

A.只有在垂直于磁场的平面内存在闭合电路时，才在闭合电路中有电场产生

B.不论是否存在闭合电路，只要磁场发生了变化，就会产生电场

C.变化的磁场产生的电场的电场线是闭合曲线

D.变化的磁场产生的电场的电场线不是闭合曲线

12.下列所示的四个图中，能正确表示电流互感器工作的是哪个

A

B

C

D

13.　　 关于交变电流的有效值，以下说法中正确的是

A.有效值就是交变电流在一周内的平均值

B.有效值总等于最大值的1/

C.有效值是根据电流的热效应来定义的

D.交流电流表和电压表的示数是最大值

14.　　 对于机械波和电磁波的比较，下列说法中正确的是

A.它们都能产生反射、折射、干涉和衍射现象

B.它们在本质上是相同的，只是频率不同而已

C.它们都可能是横波，也可能是纵波

D.机械波的传播速度只取决于介质，跟频率无关；而电磁波的传播速度与介质无关，只与频率有关

选择题答案栏：

题号	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14
答案

分数统计栏：

题　号	一	二	三			总　分
			17	18	19
得　分

第Ⅱ卷（非选择题，共64分）

二、填空题（共4小题，每小题6分，共24分）

15.　 一台理想变压器的副线圈有100匝，输出正弦交流电压为10V，则铁芯中磁通量的变化率的最大值是　　　　　　  。

16.　 在一个氖管两端加上电压u=50sin314tV，已知当氖管两端的电压达到25V时才开始发光，则此氖管在一个周期内发光的总时间为　　　　s。

17.　 一个匝数为N、所围成的面积为S的矩形线圈在匀强磁场B中绕垂直于磁感线的轴以角速度ω匀速转动。若从线圈平面平行于磁场方向时开始计时，则这个线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为　　　　　　　　　　　　　  。

18.　 某交变电压与时间的关系如右图所示，则此交变电压的有效值是　　　　V。

三、计算题（共3小题，40分）

19.　 (10分)一小型发电机内的矩形线圈在磁场中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场方向的固定轴转动。线圈匝数n=100。穿过每匝线圈的磁通量Ф随时间按正弦规律变化，如下图所示，发电机内阻r=5.0Ω，外电路电阻R=95Ω。已知感应电动势的最大值E_m=nωФ_m，其中Ф_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变电流表(内阻不计)的读数。

20.　 (15分)20世纪80年代初，科学家发明了硅太阳能电池，如果在太空设立太阳能卫星电站，可24h发电，且不受昼夜气候的影响。利用微波—电能转换装置，将电能转换成微波向地面发送，卫星电站的最佳位置在离地1100km的赤道上空，微波定向性很好，飞机通过微波区不会发生意外，得微波对飞鸟是致命的。可在地面附近装上保护网或驱逐音响，不让飞鸟通过。预计在21世纪初地球上空将升起卫星电站。(地球半径R=6400km)

⑴硅太阳能电池将实现哪种转换

A．光能―微波　　　B．光能―热能　　　C．光能―电能　　　D．电能―微波

⑵在1100km高空的电站的速度约为

A．3.1km/s　　　B．7.2km/s　　　C．7.9km/s　　　D．11.2km/s

⑶微波是指

A．超声波　　　B．次声波　　　C．电磁波　　　D．机械波

⑷飞机外壳对微波的哪种作用，使飞机安全无恙

A．反射　　　B．吸收　　　C．干涉　　　D．衍射

⑸微波对飞鸟是致命的，这是因为微波的

A．电离作用　　　B．穿透作用　　　C．生物作用　　　D．产生强涡流

题　号	⑴	⑵	⑶	⑷	⑸
答　案

21.　 (15分)有条河流，流量Q=2m³/s，落差h=5m，现利用其发电，若发电机总效率为50%，输出电压为240V，输电线总电阻R=30Ω，允许损失功率为输出功率的6%，为满足用电的需求，则该输电线路所使用的理想的升压、降压变压器的匝数比各是多少？能使多少盏“220V，100W”的电灯正常发光？(g=10m/s²)

《交流电　电磁场电磁波》参考答案

题号	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14
答案	AC	C	D	AD	BC	BC	BCD	BD	C	C	BC	D	C	A

15. 0.1414Wb/s　　16. 0.01　　17. e = NBSωcosωt　　18. 50

19. 解：设线圈在磁场中转动周期为T，则，

根据欧姆定律

设交流电表的读数为I，它是电流的有效值，

根据有效值与最大值的关系，有

由Φ－t图象可得：Φ_m=1.0×10^－2Wb，T=3.14×10^－2s

解以上各式并代入数据得I=1.4A

20.

题　号	⑴	⑵	⑶	⑷	⑸
答　案	C	B	C	A	D

21. 解：设ρ为水的密度，ρ=1.0×10³kg/m³.

电源端：P_输出=Qρgh×50%=5×10⁴w

输出电压U₀=240V

线路损耗ΔP_损=I_送²R

I_送=

送电电压U_送=

升压变压比：n₁∶n₂=U₀∶U_送=6∶125

输电线损失电压ΔU=I_送R=10×30V＝300V

U₁=U_送－ΔU=4700V

U₂=220V

升压变压比：n₃∶n₄= U₁∶U₂=235∶11

灯盏数N==470