学年高中物理第二章交变电流章末检测卷教科版选修2

1、学年高中物理第二章交变电流章末检测卷教科版选修学年高中物理第二章交变电流章末检测卷教科版选修PAGE学年高中物理第二章交变电流章末检测卷教科版选修第二章交变电流章末检测卷(二)(时间：90分钟满分：100分)一、单项选择题(本题共5小题，每题4分，共20分)1以下选项中哪个不是交流电的有效值()A交流电压表的读数B保险丝的熔断电流C电容器的击穿电压D电动机铭牌上的额定电压答案C剖析交流电压表测量的是交流电的有效电压，保险丝的熔断电流指有效电流，电动机铭牌上的额定电压也是指有效电压，电容器的击穿电压，指最大电压，应选C.2照明供电线路的路端电压基本上是保持不变的，可是我们在夜晚七八点钟用电巅峰开

2、灯时电灯比深夜时要显得暗，这是由于此时()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干路电流必然，支路比深夜时多，分去了一部分电流答案C剖析总电阻减小，总电流增大，输电线电阻造成的电压损失UIR线增大，电灯获取的电压减小，因此灯泡在七八点钟时显得要暗些3一交流发电机，当转速为n1时，其交变电动势e220sin(100t)V，现有以下的说法，其中正确的选项是()A在t0时，线圈中的磁通量为0B该交流发电机线圈的转速为50r/sC若加在标有“220V,100W”的灯泡的两端，灯泡能正常

3、发光D若线圈的转速加倍，则交变电压的最大值、有效值增大一倍而频率不变答案B剖析由于交变电流的瞬时表达式为eEmsint，其中EmNBS表示最大值，2f.当转速用r/s作为单位时，转速与频率的数值相等最大值为有效值的eqr(2)倍，则该电动势的最大值为220V，而灯泡的注明值是有效值，因此选项C、D错误，选项B正确当t0时，e0，此时线圈处于中性面的地址，磁通量最大，因此选项A错误4如图1所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为201，原线圈接正弦交流电源，副线圈接入“220V,60W”灯泡一只，且灯泡正常发光，则()图1A电流表的示数为eqf(3r(2),220)AB电源输出功率为1200WC电流

4、表的示数为eqf(3,220)AD原线圈两端电压为11V答案C剖析副线圈电压U2220V，电流I2eqf(P,U2)eqf(3,11)A，则原线圈两端电压U1eqf(20,1)U24400V，电流I1eqf(1,20)I2eqf(3,220)A，因此电流表示数为eqf(3,220)A，选项A、D错误，C正确电源输出功率等于灯泡耗资的功率，为60W，选项B错误，应选C.5多数同学家里都有调光台灯、调速电风扇，过去是用变压器来实现上述调治的，缺点是成本高、体积大、效率低，且不能够够任意调治灯的亮度或风扇的转速现在的调光台灯、调速电风扇是用可控硅电子元件来实现调治的，如图2所示为一个经过双向可控硅电

5、子元件调治后加在电灯上的电压，即在正弦式电流的每一个eqf(1,2)周期中，前面的eqf(1,4)被截去，从而改变了电灯上的电压，那么现在电灯上的电压为()图2AUmB.eqf(Um,r(2)C.eqf(Um,2)D.eqf(Um,4)答案C剖析由有效值的定义知eqf(U2,R)Teqf(f(Um,r(2)2,R)eqf(T,2)得Ueqf(Um,2).C项正确二、多项选择题(本题共3小题，每题5分，共15分每题最稀有两个选项正确，选对得5分，漏选得2分，错选得0分)6如图3所示，在远距离输电过程中，若保持升压变压器原线圈的输入功率不变，以下说法正确的选项是()图3A高升U1会减小输电电流I2

6、B高升U1会增大线路的功率耗资C高升U1会增大线路的电压耗资D高升U1会提高电能的利用率答案AD剖析提高输电电压U1，由于输入功率不变，则I1将减小，又由于I2eqf(n1,n2)I1，因此I2将减小，故A对，线路功率耗资P损Ieqoal(2,2)R，因此功率耗资在减小，电压损失减小，故B、C错误；因线路耗资功率减小，因此利用率将高升7如图4甲所示，理想变压器的原线圈电路中装有0.5A的保险丝L，原线圈匝数n1600匝，副线圈匝数n2120匝当原线圈接在如图乙所示的交变电源上时，要使整个电路和用电器正常工作，则副线圈两端能够接()图4A阻值为14.4的电阻B并联两盏“36V,40W”的灯泡C工

7、作频率为10Hz的电视D耐压值为36V的电容器答案AB剖析理想变压器能够变压、变流，但不能够够够改变功率和频率；由题图乙可知，原线圈中交变电源的周期为0.02s，频率为50Hz，则副线圈获取的交变电流的频率也为50Hz，故接入工作频率为10Hz的电视不能够够正常工作，C错误；由题图乙可知，原线圈所接电源的电压有效值为180V，由理想变压器特点可知，变压比等于匝数比，则U2eqf(120,600)180V，得U236V，B中两灯泡接入电路时，原线圈中的电流I1eqf(4,9)A0.44A0.5A，B正确；副线圈两端电压的有效值为36V，但其最大值大于电容器的耐压值，故D错误；由理想变压器特点可知

8、，原、副线圈耗资的功率相等，则eqf(36V2,R)180V0.5A，解得R14.4，A正确8如图5甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1n251，电阻R20，L1、L2为规格相同的两只小灯泡，S1为单刀双掷开关原线圈接正弦交变电源，输入电压u随时间t的变化关系如图乙所示现将S1接1、S2闭合，此时L2正常发光以下说法正确的选项是()图5A输入电压u的表达式u20eqr(2)sin(100t)VB只断开S2后，L1、L2均正常发光C只断开S2后，原线圈的输入功率增大D若将S1换接到2，R耗资的电功率为0.8W答案AD剖析由题图乙可知，Um20eqr(2)V，T0.02s，则eqf(2,T)10

9、0rad/s，输入电压u20eqr(2)sin(100t)V，故A正确；由变压器的变压规律知：eqf(U1,U2)eqf(n1,n2)，故U2eqf(Un2,n1)eqf(201,5)V4V，由题中将S1接1、S2闭合时，灯泡L2正常发光可得，灯泡L2的额定电压为4V，当只断开S2后，副线圈两端电压不变，此时副线圈的负载为L1、L2串连，故L1、L2均不能够够正常发光，B错；此时P出eqf(Uoal(2,2),R总)，副线圈负载R总增大，故P出减小，又P入P出，故原线圈的输入功率减小，C错误；当S1换接到2后，副线圈的负载仅是电阻R，故Peqf(Uoal(2,2),R)eqf(42,20)W0

10、.8W，D正确三、填空题(本题共2小题，共16分)9(6分)一交流电压随时间变化的图像如图6所示，则此交流电的频率是_Hz，若将该电压加在10F的电容器上，则电容器的耐压值不应小于_V；若将该电压加在一阻值为1k的纯电阻用电器上，用电器恰能正常工作，为防备不测事故的发生，电路中保险丝的额定电流不能够够低于_A.图6答案502000.14剖析由题图知T0.02s，Um200V而feqf(1,T)因此f50Hz，电容器耐压值应不小于200V，Ieqf(Um,r(2)eqf(1,R)eqf(100r(2),1000)A0.14A.由于保险丝熔断电流指有效值，因此电路中保险丝熔断电流不能够够低于0.1

11、4A.10(10分)有一个授课用的可拆变压器，如图7甲所示，它有两个用相同的导线绕制的线圈A、B，线圈外面还可以够够绕线图7(1)某同学用一多用电表的同一欧姆挡先后测量了A、B线圈的电阻值，指针分别对应图乙中的a、b地址，则A线圈的电阻为_，由此可推断_线圈的匝数很多(选项“A”或“B”)(2)若是把它看做理想变压器，现要测量A线圈的匝数，供应的器材有：一根足够长的绝缘导线、一只多用电表和低压交流电源，请简要表达实验的步骤(写出要测的物理量，并用字母表示)：_；A线圈的匝数为nA_.(用所测物理量符号表示)答案(1)24A(2)用绝缘导线在线圈的外面或变压器的铁芯上绕制n匝线圈；将A线圈与低压

12、交流电源相连接；用多用电表的交流电压挡分别测量A线圈的输入电压UA和绕制线圈的输出电压Ueqf(UA,U)n(其他方法，只要合理即可)四、计算题(本题共4小题，共49分)11(11分)一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度绕垂直于磁场方向的固定轴转动，线圈匝数n100匝穿过每匝线圈的磁通量随时间按正弦规律变化，如图8所示，发电机内阻r5.0，外电路电阻R95.已知感觉电动势的最大值Emnm，其中m为穿过每匝线圈磁通量的最大值求串连在外电路中的交流电流表(内阻不计)的读数图8答案1.4A剖析从t图像能够看出m1.0102Wb，T3.14102s，已知Emnm，又eqf(2,T)，故电

13、路中电流最大值Imeqf(Em,Rr)eqf(n2m,TRr)eqf(10023.141.0102,3.14102955.0)A2A.交流电流表读数IIm/eqr(2)1.4A.12(12分)如图9所示，匝数为100匝、边长为0.2m的正方形线圈，在磁感觉强度为2T的匀强磁场中，从中性面开始以10rad/s的角速度绕OO轴匀速转动若线圈自己电阻为2，负载电阻R6，取210，则开始转动eqf(1,20)s内在R上产生的热量为多少焦耳？图9答案150J剖析电动势最大值为EmnBS10020.20.210V80V有效值为：EEm/eqr(2)40eqr(2)V电流有效值为：Ieqf(E,Rr)eqf

14、(40r(2),62)A5eqr(2)A故产生的热量为QI2Rt150J.13.(13分)如图10所示，匀强磁场磁感觉强度B0.5T，匝数为n50匝的矩形线圈，绕垂直于匀强磁场的转轴OO匀速转动，每匝线圈长为L25cm，宽为d20cm.线圈每分钟转动1500转，在匀速转动过程中，从线圈平面经过图示地址时开始计时图10(1)写出感觉电动势e的瞬市价表达式；(2)若每匝线圈自己电阻r0.02，外接一阻值为13的用电器，使线圈与外电路组成闭合电路，写出感觉电流i的瞬市价表达式；(3)若从线圈平面垂直于磁感线的地址开始计时，感觉电动势e和感觉电流i的瞬市价表达式如何？(4)画出(1)(2)中的et、i

15、t图像答案见解析剖析(1)线圈匝数n50，磁场的磁感觉强度B0.5T，线圈转动的角速度2f2eqf(1500,60)rad/s50rad/s，线圈的面积SLd0.05m2因此EmnBS500.50.0550V196V从图示地址计时，有eEmcost196cos(50t)V.(2)若r0.02，则r50r0.02501R总Rr13114Imeqf(Em,R总)eqf(196,14)A14A因此iImcost14cos(50t)A(3)若从线圈平面与磁感线垂直的地址开始计时，即从中性面开始计时，感觉电动势和感觉电流的瞬市价表达式分别为e196sin(50t)V，i14sin(50t)A.(4)由于

16、50，因此Teqf(2,)0.04s，Em196V，Im14A(1)(2)中的et、it图像分别如图甲、乙所示甲乙14(13分)一台小型发电机的最大输出功率为100kW，输出电压恒为500V，现用电阻率为1.8108m，横截面积为105m2的输电线向4103m远处的用户输电，要使发电机满负荷运行时，输电线上的损失功率不高出发电机总功率的4%，求：(1)所用的理想升压变压器原、副线圈的匝数比是多少？(2)若是用户用电器的额定电压为220V，那么所用的理想降压变压器原、副线圈的匝数比是多少？(3)想一想，当深夜接入电路的用电器减少时，用电器两端的电压是大于、小于还是等于220V？若用电器电路中电流为100A，求此时用电器两端的电压数值答案(1)112(2)28811(3)大于220V227V剖析(1)输电要用两根导线，则输电线的电阻为reqf(2l,S)1.8108eqf(24103,105)14.4由题意知P损P4%(eqf(P,U2)2r1050.04(eqf(105,U2)214.4U26000V升压变压器原、副线圈匝数比eqf(n1,n2)eqf(U1,U2)eqf(500,6000)eqf(1,12).(2)I2eqf(P,U2)eqf(105,6103)Aeqf(50,3)AU损I2reqf(50,3)14.4V240V而U3U2U损6