2019-2020年高中物理 第五章 交变电流阶段质量检测（含解析）新人教版选修3-2.doc

2019-2020年高中物理 第五章 交变电流阶段质量检测（含解析）新人教版选修3-2一、单项选择题(本大题共6小题，每小题6分，共36分。在四个选项中，只有一个选项符合题目要求)1矩形线圈绕垂直于匀强磁场的对称轴做匀速转动，当线圈通过中性面时，则下列判断不正确的是()A线圈平面与磁场方向垂直B线圈中的感应电动势的方向将发生变化C通过线圈的磁通量达到最大值D通过线圈的磁通量的变化率达到最大值2.(重庆高考)如图所示，理想变压器的原线圈接入u11 000sin 100t(V)的交变电压，副线圈通过电阻r6 的导线对“220 V,880 W”的电器RL供电，该电器正常工作。由此可知()A原、副线圈的匝数比为501B交变电压的频率为100 HzC副线圈中电流的有效值为4 AD变压器的输入功率为880 W3图甲是某燃气炉点火装置的原理图。转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交变电压，并加在一理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，V 为交流电压表。当变压器副线圈电压的瞬时值大于5 000 V时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体。下列判断正确的是()A电压表的示数等于5 VB电压表的示数等于5 VC实现点火的条件是 1 000D实现点火的条件是 1 000，C正确，D错误。4解析：选D从图中可知，交流电周期T4102 s，峰值电压Um100 V，故交流电的频率f25 Hz，有效值U50 V，加在R100 的电阻上时的热功率P50 W，瞬时值表达式uUm sint100sin 50t V，A、B、C错误，D正确。5解析：选D当副线圈与原线圈的匝数比为k时，副线圈输出电压为kU，输出电流I，线路损耗的电功率为P1I2R2R，A、C错误；若将副线圈与原线圈的匝数比提高到nk，副线圈输出电压为nkU，输出电流I，线路损耗的电功率为P2I2R2R，B错误，D正确。6解析：选C由题意可知，周期T，线圈转动过程中产生的最大电动势为EmNBS，电动势的有效值为ENBS，电压表的读数为UVR；从图示位置转过90的过程中，通过电阻的电荷量为qttt；依据能量守恒，外力做功W为WQ；电阻R上产生的焦耳热为QR2R。综上可知，A、B、D错误，C正确。7解析：选BCD矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，若以线圈通过中性面为计时起点，感应电动势瞬时表达式为eEmsin t，计时开始时，穿过线圈的磁通量为最大值mBS，e0。而图示开始时0，但最大，则此时eEm，可见磁通量的变化与感应电动势的变化规律存在“互余”关系，A错误，B、C、D正确。8解析：选AC从线圈平面平行于磁感线开始计时，正弦式交变电流的感应电动势的一般表达式为eEmcos ，且该式的成立与转轴的位置无关(转轴平行于磁感线的情况除外)，则感应电流icos ，由题给条件有1，Em4 V，则Im2 A，I有效 A，电功率PIR4 W，A正确，B错误；e4cos t4cost，C正确；由EmBSm得m，故sint，D错误。9解析：选ACD原线圈电压U1由市电网决定，不会随用户电阻的变化而变化，而副线圈两端电压U2由原线圈电压及原、副线圈匝数比确定，故也不发生变化，B错误；当滑动变阻器触头P向下移动时，用户用电器总电阻减小，相当于用电器数目增加，而U2不变，所以电流I2变大，即A2示数变大，输出功率变大，这就决定了输入功率也变大，又因为U1不变，故I1变大，即A1示数变大，A、C、D正确。10解析：线圈转动的角速度2n40 rad/s产生感应电动势的最大值EmNBS10 V线圈感应电动势eEmcos t10cos 40t V故R两端电压ue9cos 40t V答案：u9cos 40t V11解析：(1)当开关接1时灯泡正常工作，所以U336 V，根据得n1匝880匝(2)设当开关接2时，副线圈两端电压为U23，则故U23 V40 V根据有效值的定义知T0所以灯泡两端电压的有效值U20 V，即28.28 V。答案：(1)880匝(2)28.28 V(或20 V)12解析：(1)依题意输电线上损失的功率为P损 kW200 kW则输电效率100%60%根据P损I2R线，又PIU所以R线 28.8 (2)设升压至U可满足要求，则输送电流I输电线上损失的功率为P损I2R线P2%10 000 W联立以上各式，代入数据解得U2.68104 V答案：(1)60%28.8 (2)2.68104 V