2019高中物理第五单元交变电流单元测试（一）新人教版选修3_2.doc

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1、1第五单元 交变电流注 意 事 项 ：1 答 题 前 ， 先 将 自 己 的 姓 名 、 准 考 证 号 填 写 在 试 题 卷 和 答 题 卡 上 ， 并 将准 考 证 号 条 形 码 粘 贴 在 答 题 卡 上 的 指 定 位 置 。2 选 择 题 的 作 答 ： 每 小 题 选 出 答 案 后 ， 用 2B 铅 笔 把 答 题 卡 上 对 应 题 目的 答 案 标 号 涂 黑 ， 写 在 试 题 卷 、 草 稿 纸 和 答 题 卡 上 的 非 答 题 区 域 均 无 效 。3 非 选 择 题 的 作 答 ： 用 签 字 笔 直 接 答 在 答 题 卡 上 对 应 的 答 题 区 域 内

2、。 写在 试 题 卷 、 草 稿 纸 和 答 题 卡 上 的 非 答 题 区 域 均 无 效 。4 考 试 结 束 后 ， 请 将 本 试 题 卷 和 答 题 卡 一 并 上 交 。一、单选题1如图甲所示,一矩形闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴 O以恒定的角速度 转动,从线圈平面与磁场方向平行时开始计时,线圈中产生的交变电流按照图乙所示的余弦规律变化,在 t=/ 2 时刻( )A线圈中的电流最大B穿过线圈的磁通量为零C线圈所受的安培力为零D穿过线圈磁通量的变化率最大2阻值为 10 的电阻接到电压如图所示的交流电源上，以下说法中正确的是 ( )A电压的有效值为 10VB通过电阻的电流有

3、效值为 A22C电阻消耗电功率为 15WD电阻每秒种产生的热量为 10J3如图所示，当交流电源的电压(有效值) U220 V，频率 f50 Hz，3 只灯泡 L1、L 2、L 3的亮度相同( L 无直流电阻)，若将交流电源的频率变为 f100 Hz，电压有效值不变，则( )AL 3灯比原来亮 BL 2灯比原来亮CL 1灯比原来暗 DL 3灯和原来一样亮4下列说法中正确的是( )A电感线圈对交流的阻碍作用是因为电感线圈存在电阻B电容器对交流的阻碍作用是因为电容器的电阻C感抗、容抗和电阻一样，电流通过它们做功时都是电能转化为内能D在交变电路中，电阻、感抗、容抗可以同时存在5在下图中，可以将电压升高

4、供给电灯的变压器是( )A B C D6采用 220 kV 高压电向远方的城市输电，输送功率一定时，当输电电压变为 110 kV，输电线上损耗的功率变为原来的( )2A B C2 倍 D4 倍14 127如图所示，理想变压器原线圈接有交流电源，保持输入电压不变，开始时单刀双掷开关 K 接 bS 断开时，小灯泡 A 发光较暗，要使小灯泡 A 亮度增加，下列操作可行的是( )A把滑动变阻器 R 的滑片向右移动 B闭合开关 SC把滑动变阻器 R 的滑片向左移动 D开关 K 接 a二、多选题8对于如图所示的电流 i 随时间 t 作周期性变化的图象，下列说法中正确的是( )A电流大小变化，方向不变，是直

5、流电B电流大小、方向都变化，是交流电C电流的周期为 0.01 sD电流大小变化，方向不变，不是直流电，是交流电9有一交变电流如图所示，则由此图象可知( )A它的周期是 0.8 s B它的峰值是 4 AC它的有效值是 2 A D它的频率是 0.8 Hz210在如图所示的电路中,若仅减小交变电流的频率,3 盏电灯亮度的变化是( )A 将变亮1B 将变暗2C 将变暗3D 将都变亮1、 2、 311关于理想变压器的工作原理，以下说法中正确的是( )A穿过通有正弦交变电流的原线圈的磁通量不变B穿过原、副线圈的磁通量在任何时候都相等C穿过副线圈的磁通量变化使得副线圈产生感应电动势D原线圈中的电流通过铁芯流

6、到了副线圈12远距离输送一定功率的交变电流，若输送电压升高为原来的 n 倍，则关于输电线上由电阻造成的电压损失和功率损失，下列说法中正确的是( )A输电线上的电功率损失是原来的1B输电线上的电功率损失是原来的12C输电线上的电压损失是原来的1D输电线上的电压损失是原来的 n 倍三、解答题13在磁感应强度为 1T 的匀强磁场中有一匝数为 10 匝的矩形线圈 ABCD,如图所示,其绕 OO轴以线圈的转速 n=50/ r/s 匀速转动.AB=20cm，BC=25cm，线框总电阻为 r=1，定值电阻阻值为 R=9，从图示位置开始计时。3(1)写出 t 时刻整个线圈中的感应电动势 e 的表达式.(2)线

7、框转过 30，R 上流过的电荷量为多少?(3)当转过 30时，电流表的示数为多少?14如图所示为交流发电机示意图，匝数为 n=100 匝的矩形线圈，边长分别为 L1= 10 cm 和 L2=20 cm，内阻为 r=5，在磁感应强度 B=0.5 T 的匀强磁场中绕 OO轴以 =50 rad/s 的角速度匀速转动，转动开始时线圈平面与磁场方向2平行,线圈通过电刷和外部的电阻 R=20 相接.求电键 S 合上后，（1）写出线圈内产生的交变电动势瞬时值的表达式（2）电压表和电流表示数；（3）电阻 R 上所消耗的电功率是多少？15某交流发电机产生的感应电动势与时间的关系如图所示，该发电机线圈的内阻为 r

8、2 .(1)现将 R98 的用电器接在此交流电路上，它消耗的功率是多大？(2)如果某一电容器接在电路上，则电容器的耐压值至少应为多大？416如图所示，理想变压器原线圈接到 220V 的交流电源上，副线圈的匝数为 30，与一标有“12V，12W”的灯泡连接，灯泡正常发光。副线圈的输出电压为 110V，电流为 0.4A求：（1）副线圈的匝数；（2）通过原线圈的电流。12018-2019 学 年 高 二 下 学 期 第 五 单 元 训 练 卷物 理 （ 一 ） 答 案一、单选题1【答案】C【解析】由图象知，在 时刻，感应电流为零，故 A 错误；感应电=2=4流为零时刻，线圈平面与磁场方向垂直，穿过线

9、圈的磁通量最大，故 B 错误；感应电流为零，则线圈所受的安培力为零，故 C 正确；感应电流为零时刻，线圈平面与磁场方向垂直，穿过线圈的磁通量最大，穿过线圈磁通量的变化率为零，故D 错误。所以 C 正确，ABD 错误。2【答案】B【解析】由 U-t 图象，交流电压最大值为 10V，有效值 ，故 A=2=52错误；通过电阻的电流 ，故 B 正确；根据 P=I2R，知电阻消耗=5210=22的电功率 ，故 C 错误；电阻每秒产生热量 Q=Pt=51=5J，=( 22)210=5故 D 错误。故应选：B。3【答案】D【解析】三个支路电压相同，当交流电频率变大时，电感的感抗增大，电容的容抗减小，电阻所在

10、支路对电流的阻碍作用不变，所以流过 L1的电流变大，流过 L2的电流变小，流过 L3的电流不变。由上分析可知，L 1灯比原来亮，L 2灯比原来暗，L 3灯和原来一样亮，故 ABC 错误，D 正确；故选 D。4【答案】D【解析】交流电通过电感线圈时，在线圈上产生自感电动势，对电流的变化起到阻碍作用，选项 A 错误。交流电通过电容器时，电容器两极板间的电压与电源电压相反，阻碍了电流的流动，选项 B 错误。在交变电路中，电阻、感抗和容抗可以同时存在.电流通过它们做功时，只在电阻上产生热，在电感线圈上产生磁场能，在电容器上产生电场能，选项 C 错误，选项 D 正确。故选 D。5【答案】C【解析】A 图

11、中原线圈接入恒定电流，变压器不能工作，故 A 错误；B 图中，原线圈匝数比副线圈匝数多，所以是降压变压器，故 B 错误；C 图中，原线圈匝数比副线圈匝数少，所以是升压变压器，故 C 正确；D 图中，原线圈接入恒定电流，变压器不能工作，故 D 错误；故选 C。6【答案】D【解析】由公式 可知，当输送功率一定，输电电压变为原来=2=()2的一半，输送电流变为原来的两倍，所以输电线上损耗的功率变为原来的 4 倍，故 D 正确。7【答案】A【解析】把滑动变阻器滑片向右移动，副线圈回路总电阻变小，总电流变大，灯泡 A 两端的电压变大，灯泡 A 变亮，故 A 正确；闭合开关 S，副线圈回路电阻变小，电流变

12、大，滑动变阻器上的分压增大，并联部分的电压变小，灯泡 A 变暗，故 B 错误；把滑动变阻器滑片向左移动，副线圈回路总电阻变大，总电流变小，灯泡 A 两端的电压变小，灯泡 A 变暗，故 C 错误；开关 k 接 a，根据 ，副1122线圈两端的电压减小，灯泡 A 中电流变小，灯泡 A 变暗，故 D 错误；故选 A。二、多选题8【答案】AC【解析】电流的大小和方向都随时间成周期性变化的电流为交流电，由图象可知：电流的大小变化，方向始终为正，不发生变化变，所以是直流电，电流周期为 0.01s，AC 正确。9【答案】AB【解析】由此图象可知它的周期是 0.8 s，故 A 正确；它的峰值是 4 A，故 B

13、2正确；它不是正弦式电流，因此峰值不是有效值的 倍关系，故 C 错误； D、它2的周期是 0.8 s，频率为 ，故 D 错误；故选 AB。=1=10.8=1.2510【答案】AB【解析】感抗为 XL=2fL，容抗为 xC= .当频率 f 减小时，感抗 XL变小，12容抗 XC变大。感抗 XL变小，对交流电的阻碍作用变小，所以 L1变亮，故 A 正确；容抗 XC变大，对交流电的阻碍作用变大，所以 L2变暗，故 B 正确；电阻器对交流电的阻碍作用不随频率改变，所以 L3亮度不变，故 C 错误，所以 L1变亮、L 2变暗、L3不变。故 D 错误。故选：AB。11【答案】BC【解析】通有正弦交变电流的

14、原线圈产生的磁通量是按照正弦规律周期性变化的，故 A 错误；由于是理想变压器，穿过原、副线圈的磁通量在任何时候都相等，故 B 正确；穿过副线圈磁通量的变化使得副线圈产生感应电动势，符合法拉第电磁感应定律，故 C 正确；变压器的工作原理是互感现象，原、副线圈并没有直接相连，故 D 错误。故选：BC。12【答案】BC【解析】设输送的电功率一定为 P，输送电压为 U，输电线上功率损失为P，电压损失为P，电流为 I，输电线总电阻为 R。由 P=UI 知，=则得P=I 2R= 22=由题 P、R 一定，则得 121所以输电线上的电功率损失是原来的 倍，电压损失是原来的 倍，故 BC 正12 1确，AD

15、错误。故选：BC。三、解答题13【答案】（1）50cos100t（V）(2)0.025C（3）3.54A【解析】（1）线圈转动的角速度 =2n =100rad/s 产生的最大感应电动势 Em=nBS =1010.20.25100V=50V 故 t 时刻感应电动势 e50 cos100t(V) 转动过程中产生的平均感应电动势=50形成的感应电流：= +=5故流过的电荷量 q=It=0.025C （3）电动势的有效值为有 =2=502电流表的示数为: =有+=50102=3.5414【答案】（1）e=50 sin50 t；（2）40V；（3）80W 2 2【解析】（1）感应电动势最大值：E m=n

16、BS=1000.50.10.250 =502V2故表达式为：e=E msint=50 sin50 t2 2（2）有效值：E= 2 E=50V电键 S 合上后，由闭合电路欧姆定律得： ，= += 5020+5=2.0U=IR=220=40V （3）电阻 R 上所消耗的电功率为：P=IU=240=80W15【答案】（1）49W （2）100V【解析】(1)据图得：此交流电电动势的最大值 =100则电动势的有效值=2=502由闭合电路欧姆定律知电路中电流的有效值= +=5022+98=22电阻消耗的功率=2=( 22)298=493(2)电容器接入此电路，要求耐压值至少等于电动势的最大值，即电容器的耐压值至少应为 。10016【答案】（1）275 匝（2）0.25A【解析】（1）已知： U2=12 V， n2=30， U3=110V，由变压器的变压比： ，23=23代入数据解得： n3=275 匝（2）理想变压器输入功率与输出功率相等，即： P1=U1I1=P2+P3=P2+I3U3=12+1100.4=56W，代入数据解得： I10.25A