2019-2020年高中物理 第五章 交变电流单元测试2 新人教版选修3-2.doc

2019-2020年高中物理 第五章 交变电流单元测试2 新人教版选修3-2时间：90分钟 满分：100分一单项选择题(本题共10题 每小题3分 共30分)1(xx北师大附中高二期中)在下列四幅交流电的图象中，能正确反映我国居民生活所用交流电的是()2.(xx通州高二检测)如图所示是一交变电流的it图象，则该交变电流的有效值为()A4AB2ACA DA3电阻R1、R2与交流电源按照图甲所示的方式连接，R110 ，R220 .合上开关S后，通过电阻R2的正弦交变电流i随时间t变化的情况如图乙所示则()A通过R1的电流有效值是1.2 ABR1两端的电压有效值是6 VC通过R2的电流最大值是1.2 ADR2两端的电压最大值是6 V4照明供电线路的路端电压基本上是保持不变的可是我们在晚上七点钟用电高峰时开灯，电灯比深夜时要显得暗些，这是因为此时()A总电阻比深夜时大，干路电流小，每盏灯分到的电压就小B总电阻比深夜时大，干路电流小，每一支路的电流就小C总电阻比深夜时小，干路电流大，输电线上损失的电压大D干路电流一定，支路比深夜时多，分去了一部分电流5.一输入电压为220 V，输出电压为36 V的变压器副线圈烧坏。为获知此变压器原、副线圈匝数，某同学拆下烧坏的副线圈，用绝缘导线在铁芯上新绕了5匝线圈，如图所示，然后将原线圈接到220 V交流电源上，测得新绕线圈两端的电压为1 V。按理想变压器分析，该变压器烧坏前的原、副线圈匝数分别为() A1 100,360B1 100,180C2 200,180 D2 200,3606钳形电流表的外形和结构如图(a)所示，图(a)中电流表的读数为1.2A.图(b)中用同一电缆线绕了3匝，则()A这种电流表能测直流电流，图(b)的读数为2.4AB这种电流表能测交流电流，图(b)的读数为0.4AC这种电流表能测交流电流，图(b)的读数为3.6AD这种电流表既能测直流电流，又能测交流电流，如图(b)所示的读数为3.6A7一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象，如图甲所示已知发电机线圈内阻为5.0，外接一只电阻为95.0的灯泡，如图乙所示，则()A电压表的示数为220VB电路中的电流方向每秒钟改变50次C灯泡实际消耗的功率为484WD发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2J8如下图所示，甲、乙两个并排放置的共轴线圈，甲中通有如图所示的交流电，则下列判断错误的是()A在t1到t2时间内，甲乙相吸B在t2到t3时间内，甲乙相斥Ct1时刻两线圈间作用力为零Dt2时刻两线圈间吸引力最大9一理想变压器原、副线圈匝数比n1n2115，原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u如图所示副线圈仅接入一个10 的电阻则 ()A流过电阻的电流是20 AB与电阻并联的电压表的示数是100 VC经过1分钟电阻发出的热量是6103 JD变压器的输入功率是1103 W10.某水电站，用总电阻为2.5的输电线输电给500km外的用户，其输出电功率是3106kW。现用500kV电压输电，则下列说法正确的是A. 输电线上输送的电流大小为2.0105AB. 输电线上由电阻造成的损失电压为15kVC. 若改用5kV电压输电，则输电线上损失的功率为9108kWD. 输电线上损失的功率为PU2/r，U为输电电压，r为输电线的电阻二多项选择题（本题共4题 每小题4分 共16分）11理想变压器原、副线圈匝数比为101，以下说法中正确的是()A穿过原、副线圈每一匝磁通量之比是101B穿过原、副线圈每一匝磁通量的变化率相等C原、副线圈每一匝产生的电动势瞬时值之比为101D正常工作时原、副线圈的输入、输出功率之比为1112利用如图所示的电流互感器可以测量被测电路中的大电流，若互感器原、副线圈的匝数比n1n21100，交流电流表A的示数是50 mA，则 ()A被测电路的电流的有效值为5 AB被测电路的电流的平均值为0.5 AC被测电路的电流的最大值为5 AD原、副线圈中的电流同时达到最大值13. 如图是一交流发电机模型单匝矩形线圈的面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，线圈绕垂直于磁感线的转轴O以角速度做匀速转动，则下列说法中正确的是()A线圈经过图示位置时，磁通量为最大值，mBS，磁通量的即时变化率为零，感应电动势的即时值e0B由图示位置转过90时0，磁通量的即时变化率最大，eEmBSC由图示位置转过30时BS，eBSD由图示位置转过角时，BSsin，eBSsin14在某交流电路中，有一正在工作的变压器，原、副线圈的匝数分别为n1600匝、n2120匝，电源的电压为U311sin100t(V)，原线圈中串联一个额定电流为0.2 A的保险丝，为保证保险丝不被烧毁，则 ()A负载功率不能超过44 WB副线圈电流的最大值不能超过1 AC副线圈电流的有效值不能超过1 AD无论副线圈电流有多大，保险丝总不会被烧毁三、非选择题(本题共6题，满分54分)15(本题满分6分)如图所示，用理想变压器向负载供电，变压器的输入电压不变如果负载电阻的滑动头P向上移动，则图中交流电流表的示数将_、变压器的输入功率将_（以上空格均选填“变大”、“不变”或“变小”）16(本题满分8分)如图所示，一个阻值为400电阻与二极管串联二极管正向导通时，电阻忽略不计；加反向电压时，认为电阻为无穷大若a、b间接入电压有效值为220V的正弦式交变电流，那么电阻R两端的电压最大值约为_V电阻R的功率约为_W（结果保留三位有效数字）17(本题满分8分)在远距离输电时，如果升压变压器输出电压是xxV，输出功率是10kW，输电线电阻是20，求：(1)输电线上损失的功率和损失的电压；(2)用户能得到的功率和电压18. (本题满分10分)如图所示，理想变压器原线圈与一10 V的交流电源相连，副线圈并联两个小灯泡a和b。小灯泡a的额定功率为0.3 W，正常发光时电阻为30 。已知两灯泡均正常发光，流过原线圈的电流为0.09 A，则求：(1)原、副线圈的匝数比；(2)流过灯泡b的电流。19(本题满分10分)黑光灯是利用物理方法来灭蛾杀虫的一种环保型设备，它发出的紫色光能够引诱害虫飞近黑光灯，然后被黑光灯周围的交流高压电网“击毙”如图是高压电网的工作电路，高压电网是利用变压器将有效值为220V的交流电压变成高压，高压电网相邻两极间距离为0.5cm，已知空气在常温常压下的击穿电场为6220V/cm，为防止空气被击穿而造成短路，变压器的次、初级线圈匝数比不得超过多少？20.（本题满分12分）如图所示，在皮带带动下，固定在发动机轴上的正方形线圈以50 rad/s的角速度匀速转动，线圈每边长a20 cm，匝数n10匝，线圈总电阻r1 ，转动轴OO穿过线圈对边的中点，整个装置位于磁感应强度B1T的匀强磁场中线圈中产生的交流电经集电环向R9 的电阻供电求：(1)交流电流表和电压表的示数(2)电源内的发热功率和电源的输出功率参考答案一单项选择题1. 答案：C解析：我国日常生活所用交流电的峰值为311伏，周期为0.02s所以C项正确流2.答案：D解析：设该交变电流的有效值为I，由有效值的定义得()2Rt1IRt2I2Rt.而tt1t2，代入数据解得：IA，故D正确3. 答案：B解析：R1与R2串联，R1与R2中的电流变化情况应相同，电流有效值I1I20.6 A，电流最大值I1mI2m0.6 A，电压有效值U1I1R16 V，U2I2R212 V，电压最大值U1mU16 V， 综上所述，B项正确4. 答案：C解析：用电高峰时，并联的用电器越多，总电阻越小，总电流越大，输电线电阻上损失的电压越大，用电器两端的电压减小，故C正确5. 答案：B解析：本题考查理想变压器，意在考查考生对理想变压器变压原理的理解，并能正确应用电压比与匝数比的关系，解答变压器问题的能力。由于理想变压器的电压比与原、副线圈匝数比的关系为，所以对于改装后的变压器有：，n11 100匝，对改装前的变压器则有：，故n2180匝，正确选项为B。6. 答案：C解析：钳形电流表的工作原理是电磁感应，所以它只能测定交变电流，根据变压器的原理，I1n1I0n0，其中n1指钳形电流表内部线圈的匝数，n0指待测电流导线的匝数，I0指外接电流当在图(b)中用同一电缆线绕了n03匝，则n03n0，则满足I2n1I0n0.解得I23I13.6A.、C正确7. 答案：D解析：电动势的有效值为EEm220V，所以电流的有效值为I2.2(A)所以电压表示数应为U2.295209(V)，选项A错；交流电的频率为f50 Hz，每个周期内电流方向改变2次，故每秒钟内电流方向改变100次，选项B错；灯泡实际消耗的功率为P灯I2R2.2295.0 W459.8 W，故选项C错；发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为QI2rt2.225.01J24.2 J，选项D对. 8. 答案：D9答案：D解析：原线圈中电压的有效值是220 V由变压比知副线圈中电压为100 V，流过电阻的电流是10 A；与电阻并联的电压表的示数是100 V；经过1分钟电阻发出的热量是6104 J；P入P出 V1103 W只有D项正确10. 答案：B二多项选择题11. 答案：BD解析：此题考查的是对变压器原理的掌握，对理想变压器，A选项认为无磁通量损漏，因而穿过两个线圈的交变磁通量相同，磁通量变化率相同，因而每匝线圈产生感应电动势相等，才导致电压与匝数成正比；D选项理想变压器认为可以忽略热损耗，故输入功率等于输出12答案：AC解析：交流电流表示数为副线圈中电流的有效值，即I250 mA0.05 A，根据得，I15 A，A正确B错误；原线圈(被测电路)中电流的最大值I1mI15A，C项正确；原线圈中电流最大时，线圈中磁通量的变化率等于零，此时副线圈中的电流最小；原线圈中电流等于0时，磁通量的变化率最大，副线圈中电流最大；所以原、副线圈中的电流有相位差，故不能同时达到最大值，D项错误13. 答案：ABC解析：当SB时，mBS，en0，A正确当BS时，0，eEmnBS，n1，eBS，B对当30时，BScos30BS，eEmsin30BS，C正确由图示转过角时，BSBScos，eBSsin.D错小结：当矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴转动且以中14答案：AC解析：保险丝的额定电流指有效值，由电流与线圈匝数的关系及原线圈中电流的有效值I10.2 A得副线圈中的电流的有效值I21 A，则副线圈电流的最大值不能超过I2 A再由电压与线圈匝数的关系及原线圈两端的电压的有效值U1220 V得副线圈两端电压的有效值U244 V，则有PU2I244 W，故A、C选项正确，B、D选项错误三非选择题15. 解：当变阻器的滑动头P向上移动时，滑动变阻器的电阻增大，电压不变，所以负线圈的电流减小，交流电流表的示数将变小，根据P=UI得变压器的输出功率变小，变压器的输入功率也变小故答案为：变小；变小16.17. . 解析：(1)由P出I线U出，得I线A5A则输电线上损失的功率P损Ir5220W500W损失的电压U损I线r520V100V；(2)用户得到的电压和功率分别为U用U出U损(xx100)V1900V，P用P出P损(10103500)W9500W18. 解析：(1)由P可知灯泡a两端电压即副线圈两端电压U23 V，故；(2)由理想变压器输入功率等于输出功率可得I1U1PaIbU2，解之有Ib0.2 A答案：(1)(2)0.2 A答案：10119. 解析：电网两极间电场可看作匀强电场Um=Emd由题意，空气被击穿时Em=6220V/cm所以次、初级线圈匝数比不得超过101.20. 解析：(1)由题知感应电动势最大值EmnBS1010.0450 V20V则有效值EEm/10 V电流表示数IE/(Rr)10/(91) A A1.414A电压表示数UIR9 V12.76 V(2)电源内的发热功率PrI2r()21 W2 W电源的输出功率P出I2R()29 W18 W