假期作业(13)电磁振荡、电磁波与传感器-【玩转假期】2024年高二物理寒假作业

玩转假期·高二物理 假期作业（十二）变压器 电能的输送 判断正误·固双基 这样U,=U=5000V,0=U,-U=5000V-20 (1) ×10V=4800V. (2)×变压器能改变交变电流的电压，但不能改变交变 ,5=4800_240 电流的频率。 所以降压变压器匝数比为：m=20厅 (3)×正常工作的变压器当副线图与用电器断开时，副 (2)用户得到的电功率即降压变压器的输出功率为： 线圈两端仍然有电压。 PW=P-Pm=P(1-4%)=100×96%kW=96kW。 答案：(1)1：20240：11(2)96kW (4)×变压器副线圈并联更多的用电器时，原线围输入 自主探究·培素养 的电流随之增大。 解析：(1)由变压器原理可知n1:::n=U,:U:U, (5)/ U: (6)/ 则-是m=品×110返=40臣 综合训练·提考能 1.D由变压器电压、电流、功率的比例关系可知：通过 m-0a=0×110m厦=60厦. U R1、R,的电流之比11：I2=n:1=1:3,故两电阻上 (2)由输入功率等于输出功率知IU1=P,十P,十P,十P 电压之比U1:U:=IR:IR=1:3:两电阻消耗的电 即有1，=2D+2B_2X102X12A=0.2A. 功率之比P,:P,=R:IR=1:9。故D正确。 U 220 2.A当单刀双掷开关与a连接时，匝数之比为10：1，原 答案：(1)40匝60匝(2)0.2A 线圈两端有效值为2202=220V,所以副线图电压有数 假期作业（十三）电磁振荡、电磁波与传感器 2 判断正误·固双基 (1)× 值为22V,故A正确；t=1/600s时，a、c两，点电压瞬时 热敏电阻的阻值随温度的升高而减小。 (2)× 光敏电阻的阻值随光照强度的增强而减小。 值为u,=220V2sin答(V)=110V2V,故B错误：滑动 (3)√ (4)X 楼道安装的声控开关是利用了声音传感器原理。 变阻器触头向上移动的过程中，电阻增大，电压不变，电 (5)/ 流减小，电流表的示数变小，故C错误：当单刀双椰开关 (6) 由a扳向b时，匝数之比为5：1，输出电压增大，电压表 综合训练·提考能 和电流表的示数均变大，故D错误。 1.B电容器放电的过程中，电场能减小，磁场能增大，故 3.BD U一 由题中图乙可知U=36V,T=2X10s, A错误：在放电的过程中，线圈对电流的变化有阻碍作 用，会阻碍电流的增大，故B正确：增大两极板的间距， ”得U,=9V,所以副线圈两端电压的瞬时值表达式为 电容减小，根据T=2πLC,知充放电周期减小，故C 错误：去掉线图中的铁芯，电感减小，根据T=2π√1，C, u=9√2sin100πt(V),故A错误：电压表示数为有效值， 知充放电周期减小，频率增大，故D错误。 故B正确：由变压器原、副线图电流之比为1：4输入 2.A在1×10‘s到2×10s内，电容器带电荷量增大， 输出功率之比为1：1，故C错误：当R。处温度升高时R, 属充电过程。产生的电磁波周期T=4X10‘s,波长1= 电阻变小，U。不变，副线圈中电流I变大，故D正确。 cT=3×10×4×10"m=1200m。故A正确。 U-2202A 4.BC通过用电器的电流有效值L=尽=2X 3.AD由振荡电路的频率公式f厂2xV元 1 s-得，龄电线上的电流1，=20×A= 20A,根据1n 当电容最小等于10pF时，报荡电流的频率最高，f:= 1 2x VLC =1,6×10Hz, 5A,故A错误：输电线上损耗的功率△P=IR=25× 10W=250W,降压变压器的输入功率P,=U,1=220 当电容最大等于360pF时，振荡电流的频率最低，厂2一 ×20W=4400W,则升压变压器的輸出功率P=P。十 1 =2.66X10Hz,故AD正确. Pa=4400W+250W=4650W,故B正确：当用电器 2πL.C 的电阻R。增大时，降压变压器的榆出电流减小，则输电 4.BC当R处温度降低时，热敏电阻R,阻值变大，由闭 线上的电流减小，升压变压器原线圈中的电流变小，根 合电路欧姆定律可知，左侧电路中的电流减小，通过小 据P=UI知，发电机的输出功率减小，故C正确：交流电 灯泡L的电流减小，小灯泡L的光照强度减小，光数电 阻R。的阻值变大，对右侧电路，由闭合电路欧姆定律可 、经过变压器，频率不变，则交流电的频率∫公=1” 知，通过R:的电流变小，右侧电路中的电源E:的路端 电压变大，R两端电压变大，通过R的电流也变大，R消 =50Hz,故D错误。 耗的功率变大，通过R,的电流变小，故BC正确。 5.解析：(1)根据题意，可画出等效电路图为： 5.解析：当没有物品挡光时，设电容器两端电压为U,此时 电子在屏上的偏转Y1=0.02m。 电子在平行板间运动时，加造度a一治山= 侧移量y2a·解得y一2m浸， 输电线损耗功率Pa=100×4%kW=4kW,又P =IR 电于射出平行板后微匀速直线运动，，=a1,an0=马 输电线电流I2=1=20A, eU,L 原线图中输入电流1一立 P =400A, mdv 所以Y,=y1十L,tan0,解得U,=4.5V. 所以升压支压器臣数比为：=了20 同理可得，当有物品挡光时，电容器两端电压U= 2.25V. ·44 参考答案 E E 在闭合电路中，U,=R,十R十R:U:R+R+R: R=m,联立解得R=21,微粒运动轨选如图所示，由 解得E=10V,r=5Q. 几何关系可得∠MON=30°，所以微粒在磁场中运动的 答案：10V5n 自主探究·培素养 时间为1= 需×2X=,故A正角，D 3g 解析：(1)由题表格知，路板空载时，压力传感器的电阻R v =3002 错误。 光时④中电流1一只-8A=1.6X10A 6.D进入磁场过程中，所受的安培力：F=BL=BL R (2)当电流广=20mA=2×10-2A时，压力传感器的电 当线图向右运动上进入磁场时，由于有效切割长度L逐 4.8 渐增加，所以安培力增加，但非线性增加：当全部进入磁 阻R=号=2X00=240Q,由表格可知，这个人受 场的瞬时安培力为零：出磁场过程中，有效切制长度也 到的重力为500N,此人质量为50kg。 是逐渐增加，所以安培力也是逐渐增加，但非线性增加： 答案：(1)1.6×102(2)50 故ABC错误，D正确。 第二部分精彩假期收获多 7.D设三个定值电阻均为R,电源电压为U,分析原线图 电路，电阻R,和原线图串联，开关断开时，副线圆连接 假期生活检测卷 的电阻阻值为2R,设原线圈输入电压和副线圈输出的电 1,D凡是温度高于绝对零度的物体都能产生红外辐射， 故人体一直都会辐射红外线，故AB错误：人身体各个部 压分别为口，。对由显超文压器也压美系号-品和 位体温是有变化的·所以辐射的红外线强度就会不一 功率关系P,=P:推导可得，可把副线圈的电阻等效为 样，温度越高红外线辐射强度越高，温度越低辐射的红 外线强度就越低，所以通过辐射出来的红外线的强度就 原线圈的电程R,=(品）R=2R(),则原线周的 能测出个各部位的温度：红外体温计并不是靠体温计发 射红外线来测体温的，故C错误，D正确。 电路的总电阻为R。=R十R=R十 2R=9R,电 2.C由题图可知，波长为X=8cm,周期为T=入=008 v0.2s 路消耗的总功率P= U =0,4s,振动频率为2.5Hz,故A错误：若质点a比质 求，同理可得，开关闭合后，原线图 点b先回到平衡位置，则质点：沿y轴负方向运动，波沿 x轴负方向传播，故B错误：回复力的大小与位移成正 的电阻电路的总电阻为R。'=R+(停)R=5R,电路消 比，故C正确：经址0.5s,即1}T,只有质点c道垃的 耗的感功率P-识=号P,故D三精 路程为75cm,故D错误， 8.AD两振子的振幅A。=2cm,A,=1cm,故A正确： 3.B光通过题图所示两块三棱镜时，方向不变，只发生侧 两振子的频率不相等，相位差为变量，故B错误：前2s 移。从整体上看，像一整块玻璃砖，从左边AB面射入的 内，甲的加速度为负值，乙的加速度为正值，故C错误： 光和从右边AB面射出的光应该平行，故AC错误：因中 第2s末甲在平衡位置，速度最大，乙在最大位移处，加 间介质的折射率与三棱镜的折射率的关系不知道，故出 速度最大，故D正确。 射光线4、5、6中的任一条都有可能，故B正确，D错误。 9.AD由x一1图像可知，木块B,C位移均为正，均朝一 4.C滑块从O点开始运动到与墙壁碰撞的过程中，对滑 个方向运动，没有反向，故A正确：木块都与弹簧分离后 块由动能定理得一mgL=之m-号md,代入数据可 B的建度为-9学ms-3m/s.C的建度为 解得：=0.32，故A错误：取碰后的速度方向为正方向， 5-4 则碰撞的过程中动量的变化量为△p=m一（一w),代 6-m/s=0.5m/s,细线断前B、C的速度均为0。= 入数据得△p=6.5kg·m/s,故B错误：由动量定理得 F1=△p,代入数据解得F=130N,故C正确：碰前由动 1m/s,由于系统所受外力失量和为零，故系统前后的动 量定理得一mg=m一m,代入载据解得=号s。 量守恒：(mg十mc)=mB十me:,计算得BC的质量 比为1：4，故D正确，B错误：系统动量守恒，则系统内 碰后由动量定理得一umg=0一mv',代入数据解得 两个木块的动量变化量等大反向，故C错误。 =号，别金程所周的时间为1=（骨+005十骨）s 10.BCD根据功能关系知，金属棒克服安培力做的功等于 金属棒以及电阻R上产生的焦耳热之和，故A错误：设 2.55s,故D错误。 金属棒克服安培力所做的功为W,对整个过程，由动能 5.A微粒恰好做匀速直 定理得mgh一amgd一W=0解得mgd十W=mgh,故 E 线运动时有g元=B ·· B正确；由B项可解得金属棒克服安培力所做的功为 W=mg(h一ud),则电路中产生的总的焦耳热Q=W 十mg,恰好做匀速圈周 E -=mg,联主 mg(h一4d),则会属棒产生的电热为之mg(h一d),故 C正确；金属棒在下滑过程中，其机械能守恒，由机械能 MW 解得"受=B,即功 守恒定律得mgh=名m或得认=V2g,金属棒经过磁 器由题意可知 场通过美界西的电希量为q一梁-票根据精量定 则有器… 理一BL△1-mgd△1=0-m,其中q=1△1，解得△t 0 -2-BLd,故D正确. 由公式%B=m尺，得 2Rumg I1.AB电路中最大电流为2A,由闭合电路欧姆定律，E =I(r十R十rA)可解得压力传感器R的最小值为4Q, ·45第一部分 快乐假期轻松学 自主探究培素养 试验,通过连续9小时1000安以上、最大 某学校科技兴趣小组为探究变压器副线 1289安的大负荷运行,初步验证了超导电 圈多个绕组的变化规律,特将一变压器 缆带大负荷运行的能力。截至2022年7月 扯开,如图所示为扯开的理想变压器,其 末,世界首条35千伏公里级超导电缆已连 有两个副线圈,L、L。是两盏规格为 续稳定运行超过8个月,日常运行负荷稳 “8V,10W”的灯泡, 定在700~800安的区间内,距设计最高 L、L.是两盏规格为 2200安的带负荷能力仍有较大裕度。为充 “6V,12W”的灯泡, 分发挥超导电缆系统能力,检验超导电缆 当变压器的输入电压 在大负荷期间的运行状态,评估系统能耗 为U=220V时,四 水平,国网上海电力于迎峰度夏负荷高峰 盏灯泡恰好都能正常发光,如果原线圈 期间开展本次试验。 的匝数n一1100匝,求: 在9个小时的试验过程中,超导电缆 (1)副线圈n。、n:的匝数; 各项运行数据正常稳定。据了解,在日常 (2)电流表的读数。 运行情况下,超导电缆的载流量相当于4~ 5根同电压等级普通电缆,在大负荷运行状 况下相当于7~10根普通电缆,可解决大 城市电网“窄通道大容量”的输电难题。试 验当天,现场特巡人员对超导电缆冷却系 统供电电源的电压、电流、电量数据进行系 统记录,通过数据比对,得到大负荷下冷却 系统损耗数据,为进一步提升其运行经济 阅读实践 拓视野 性提供了参数基础。同时,电缆专业人员 上海电网35千伏公里级超导 针对超导电缆两侧终端开展动态测温,收 电缆完成大负荷试验 集不同负荷下、不同环境温度下的设备发 2022年7月29日,国网上海市电力公 热数据,绘制温度变化趋势,为及时调整制 司组织所属相关单位开展超导电缆大负荷 冷系统功率提供了参考。 假期作业(十三 电磁振荡、电磁波与传感器 要 判新正误 围双基 1知道振荡电路的特点及作用。 (1)热敏电阻的阻值随温度的升高而增大 2会根据电磁振荡的规律分析有关问题。 ) ③知道调谐、调幅、调频。 (2)光敏电阻的阻值随光照强度的增强而 增大。 . 4知道电磁波和接收需要的条件。 ) 5掌握电磁波谱的排序规律,知道各种电 (3)电视机遥控器是利用红外线的遥感作 磁波的作用 用。 ( ) 知道传感器的原理及作用。 (4)楼道安装的声控开关是利用了温度传 7会根据传感器的特性分析实际电路问题。 感器原理。 ( ) .29. 玩转假期·高二物理 (5)电子秤内部安装了压力传感器。 ( ) 荡电流的最高频率和最低频率分别为 ( (6)火警报警器是利用了温度传感器的原 ) {误 理。 ( ) 综合训练 提考能 一、单项选择题 1.如图所示的电路中 L是电阻不计的电感 2nVLC 线圈,C是电容器,电 键S接1,待电路稳 2nLC 定后,将电键S改接 2,则 ( 2nVLC A. 电容器开始放电,放电过程中电感线 圈磁场能减小 2xVLC B.电容器开始放电,放电过程中电感线 4.某温度检测、光电控制加热装置原理如 圈阻碍电流增大 图所示。图中R。为热敏电阻(随温度升 C.若增大电容器极板间距,电容器充放 高阻值减小),用来探测加热电阻丝R的 电时间增大 温度,R。为光敏电阻(随光照强度增大 D.若去掉线圈中的铁芯:电容器充放电 阻值减小),接收小灯泡L的光照,除 频率会减小 R、R。外,其他电阻均为定值电阻。当 2.在LC振荡电路中,电容器C的带电荷量 R处温度降低时 ( ) 随时间变化的图像如下图所示,在1× 10s到2×10}s内,关于电容器的充 ## -_ (或放)电过程及因此产生的电磁波的波 _ 长,正确的结论是 __ tC A.L变亮 B.通过R。的电流减小 C.E。的路端电压增大 t/10 D.R消耗的功率减小 三、非选择题 A.充电过程,波长为1200m 5.如图甲为利用光敏电阻检测传送带上物 B.充电过程,波长为1500m 品分布,从而了解生产线运行是否正常 C.放电过程,波长为1200m 的仪器。其中A是发光仪器,B是一端 D.放电过程,波长为1500m 留有小孔用绝缘材料封装的光敏电阻。 二、多项选择题 当传送带上没有物品挡住由A射向B的 3.如下图所示的LC振荡电路中,可变电容 光信号时,光敏电阻阻值R.一50O,当传 器C的取值范围为10~360pF,线圈的 送带上有物品挡住由A射向B的光信号 电感L三0.10H,则此电路能获得的振 时,光敏电阻阻值R。-1500。定值电阻 .30. 第一部分 快乐假期轻松学 R-45Q。C为平行板电容器,虚线与两 自主探究 培素养 极板距离相等,极板长L-8.0×10*}m. 传感器是把非电学量(如速度、温度、压 两极板的间距d=1.0x10-*}m。$D为$ 力等)的变化转换成电学量的变化的一 屏,与极板垂直,D到极板的距离L。 种元件,在自动控制中有着相当广泛的 0.16m,屏上贴有用特殊材料做成的记 应用。有一种测量人的体重的电子秤, 录纸,当电子打在记录纸上时会留下黑 其测量部分的原理图如图中的虚线框所 点,工作时屏沿图示方向匀速运动。有 示,它主要由压力传感器R(电阻值会随 一细电子束沿图中虚线以速度v一8.0 所受压力大小发生变化的可变电阻)和 ×10*m/s连续不断地射入电容器C,虚 显示体重大小的仪表④(实质是理想电 线与屏交点为O。图乙为一段记录纸。 流表)组成。压力传感器表面能承受的 已知电子电荷量e=1.6×10-C,电子 最大压强为1×10Pa,且已知压力传感 质量m=9x10-3ìkg。忽略细电子束的 器R的电阴与所受压力的关系如表所 宽度、电容器的充电放电时间及电子所受的 示。设踏板和压杆的质量可以忽略不 重力。求:电源的电动势E和内阻, 计,接通电源后,压力传感器两端的电压 恒为4.8V,g取10m/s{。请作答: 2 _ 压力传感器B 甲 压力 0 250 500 750 10001250 1500 .__ F/N em 电阻 300270240210 180 150 120 乙 R/ (1)该秤零点(即踏板空载时)的刻度线 应标在电流表刻度盘 A处。 (2)如果某人站在该秤踏板上,电流表刻 度盘的示数为20mA,这个人的质量是 kg。 阅读实践 视野 电子秤 工作原理:当物体放在秤盘上时,压力 施给传感器,该传感器发生形变,从而使阻 抗发生变化,同时使激励电压发生变化,输 出一个变化的模拟信号。该信号经放大电 路放大输出到模数转换器,转换成便于处 理的数字信号输出到CPU运算控制。 CPU根据键盘命令以及程序将这种结果输 出到显示器。 .31·