2019-2020学年高中物理第二章交变电流章末过关检测(二)(含解析)教科版3-2

学必求其心得，业必贵于专精章末过关检测(二)(时间:90分钟,满分：100分）一、单项选择题(本题共7小题，每题4分,共28分．在每题给出的四个选项中，只有一个选项正确．选对的得4分，有选错或不答的得0分)1．依照交变电流瞬时表达式i＝5sin500t（A）可知，从开始计时起，第一次出现电流峰值所需要的时间是(）A．2msB．1msC．6。28msD．3.14ms剖析：选D。法一:由已知条件有错误!＝ω＝500rad/s，则T＝错误!.从中性面开始计时，第一次出现电流峰值需t＝错误!＝错误!×错误!s＝错误!s＝3。14×10－3s。法二：由交流电瞬市价表达式，令i为最大值时有sinωt＝1，即500t3错误!，则t＝错误!＝3。14×10s。2．如图，实验室一台手摇交流发电机，内阻r＝1.0Ω，外接R＝9。0Ω的电阻．闭合开关S，当发电机转子以某一转速匀速转动时，产生的电动势e＝10错误!sin10πt（V)，则（）1学必求其心得，业必贵于专精A．该交变电流的频率为10HzB．该电动势的有效值为102VC．外接电阻R所耗资的电功率为10WD．电路中理想交流电流表A的示数为1。0A剖析：选D.因e＝102sin10πt(V），故ω＝10πrad/s，f＝错误!＝5Hz，选项A错误；Em＝10错误!V,故其有效值E＝错误!＝10V，选项B错误;交流电表的示数及功率的计算均要用有效值，因此电路中A表的示数I＝错误!＝1.0A，选项D正确;外接电阻R所耗资功率为P＝I2R＝1.02×9W＝9W，选项C错误．3．三个相同的电阻，分别经过如图a、b、c所示的变化电流，三个图中的I0和周期T相同．以下说法中正确的选项是(）A．在相同时间内，三个电阻发热量相等B．在相同时间内，a、b发热量相等,是c发热量的2倍C．在相同时间内，a、c发热量相等，是b发热量的错误!2学必求其心得，业必贵于专精D．在相同时间内，b发热量最大,a次之，c的发热量最小剖析：选C.交变电流的有效值是经过电流的热效应定义的，正弦交变电流的有效值I1＝错误!Im，即如图a中的电流有效值为错误!I0,很显然对图b中的交变电流有效值I2＝I0，图c中交变电流的有效值通过I错误!RT＝I错误!R×错误!T可得知I3＝错误!I0，结合焦耳定律Q＝I2Rt可知，在相同时间内，三个电阻发热量之比等于1∶2∶1，故只有选项正确．4．以下列图，L1和L2是高压输电线，甲、乙是两只互感器,若已知n1∶n2＝1000∶1，n3∶n4＝1∶100,图中电压表示数为220V，电流表示数为10A，则高压输电线的送电功率为（)A．2.2×103WB．2.2×10－2WC．2。2×108WD．2。2×104W剖析：选C。由电流互感器知高压输电线中电流I＝1000A，由电压互感器知高压U3PUI＝＝220×10V,则高压输电线的送电功率＝82.2×10W。5．以下列图,理想变压器原线圈上连接着在水平面内的长直平行金3学必求其心得，业必贵于专精属导轨,导轨之间存在垂直于导轨平面的匀强磁场,金属杆MN垂直放置在导轨上，且接触优异．搬动变压器副线圈上的滑动触头可改变副线圈匝数，副线圈上接有一只理想交流电压表，滑动变阻器R的总阻值大于定值电阻R0的阻值,线圈L的直流电阻、导轨和金属杆的电阻都忽略不计．现在让金属杆以速度v＝v0sin错误!t的规律在导轨上左右来回运动，运动过程中向来与导轨垂直，两灯A、B都发光．以下说法中正确的选项是( )A．只增大T，则灯A变暗、灯B变亮B．当时间t＝T时，两灯都亮着，电压表的示数为零C．只将变阻器R的滑片下滑时，经过副线圈的电流减小，电压表的示数变大D．只增大v0，两灯都变亮,杆MN来回运动的最大距离变小剖析：选A.A.只增大T，即减小频率，电容器的特点：通交流，隔直流，通高频，阻低频，因此灯A变暗，电感的特点：通直流，阻交流．通低频，阻高频,因此灯B变亮．故A正确；B。当时间t＝T时，两灯都亮着，电压表的示数为有效值,不为零,故B错误；C.只4学必求其心得，业必贵于专精将变阻器R的滑片下滑时，变阻器R阻值最大,经过副线圈的电流减小,电压表的示数不变,故C错误;D。只增大v0，两灯都变亮，根据速度时间图像面积表示位移，因此杆MN来回运动的最大距离变大，故D错误．6．用220V的正弦交流电经过理想变压器对一负载供电，变压器输出电压是110V,经过负载的电流图像以下列图，则( )A．变压器输入功率约为3.9WB．输出电压的最大值是110VC．变压器原、副线圈匝数比是1∶2D．负载电流的函数表达式i＝0.05sin错误!A剖析：选A.依照i－t图像,负载电流的函数表达式i＝0.05sin100πt（A）且Im＝0。05A，经过负载的电流的有效值I2＝错误!,输出电压的最大值Um＝2U2＝110错误!V,变压器的输入功率P1＝P2＝I2U2≈3。9W，变压器原、副线圈匝数比错误!＝错误!＝错误!.选项A正确,选项B、C、D错误．7．一理想变压器的原、副线圈的匝数比为3∶1,在原、副线圈的回5学必求其心得，业必贵于专精路中分别接有阻值相同的电阻，原线圈一侧接在电压为220V的正弦交流电源上,以下列图．设副线圈回路中电阻两端的电压为U，原、副线圈回路中电阻耗资的功率的比值为k，则（)A．U＝66V，k＝错误!C．U＝66V，k＝错误!

B．U＝22V，k＝错误!D．U＝22V，k＝错误!剖析：选A。设原、副线圈中的电流分别I1、I2，则错误!＝错误!＝错误!，故k＝错误!＝错误!.设原线圈两端的电压为U1，则错误!＝错误!＝错误!，故U1＝3U，而原线圈上电阻分担的电压为错误!U，故错误!＋3U＝220V，解得U＝66V．选项A正确．二、多项选择题(本题共5小题，每题6分，共30分．在每题给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选或不答的得0分）8．以下列图,在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈的周期为T,转轴O1O2垂直于磁场方向,线圈电阻为2Ω.从线圈平面与磁场方向平行6学必求其心得，业必贵于专精时开始计时，线圈转过60°时的感觉电流为1A．那么( )A．线圈耗资的电功率为4WB．线圈中感觉电流的有效值为2AC．任意时刻线圈中的感觉电动势为e＝4cos错误!tTD．任意时刻穿过线圈的磁通量为Φ＝sin错误!tπ剖析：选AC.从线圈平面平行于磁感线开始计时，余弦交变电流的感觉电动势的一般表达式为e＝Emcosθ，且该式的成立与转轴的位置没关(转轴平行于磁感线的情况除外），则感觉电流i＝错误!＝错误!cosθ，由题给条件有：1＝错误!×错误!，Em＝4V,则Im＝2A，I有效＝错误!A，电功率P＝I错误!R＝4W，因此A正确，B错误．e＝4cosωt＝4cos2πt,即C正确．由Em＝BSω＝Φm·错误!得Φm＝错误!，故Φ＝错误!sin错误!t，即D错误．9．在观察正弦规律变化的电压图线时，将“扫描范围”旋钮置于第一挡（10Hz～100Hz)，把“衰减"旋钮置于“”挡，再调治“扫描微调”旋钮，屏上便出现完满的正弦曲线,以下列图．则以下关于同步极性选择的说法正确的选项是（）7学必求其心得，业必贵于专精A．图甲是同步开关置于“－”的结果B．图甲是同步开关置于“＋”的结果C．图乙是同步开关置于“－”的结果D．图乙是同步开关置于“＋"的结果剖析：选BC.依照示波器的使用可知，若同步极性选择开关置于“＋”地址，正弦曲线从正半周开始;置于“－”地址，正弦曲线从负半周开始，应选B、C。10．以下列图,M为理想变压器，电表均可视为理想电表，电源电压U不变，输电线电阻忽略不计．当变阻器滑片P向上搬动时，读数发生变化的电表是(）A．A1B．A2C．V1D．V2剖析:选AB。由于电源电压U不变，依照理想变压器工作原理可知，两电压表示数不变,C、D错误；当变阻器滑片P向上搬动时,变阻器连入电路的电阻减小，右侧电路中电流增大，B正确;依照P入＝P出8学必求其心得，业必贵于专精可知，原线圈中的输入功率增大,因此电流也增大，A正确．11．以下列图,在远距离输电过程中，若保持原线圈的输入功率不变，以下说法正确的选项是（)A．高升U1会减小输电电流I2B．高升U1会增大线路的功率耗费C．高升U1会增大线路的电压耗费D．高升U1会提高电能的利用率剖析:选AD.提高输电电压U1，由于输入功率不变，则I1将减小，n1又由于I2＝n2I1，因此I2将减小，故A对，线路功率耗费P损＝I错误!R,因此功率耗费在减小，电压损失减小，故B、C错，因线路耗费功率减小，因此利用率将高升,D对．12．以下列图，矩形线圈abcd与理想变压器原线圈组成闭合电路．线圈在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的bc边匀速转动，磁场只分布在bc边的左侧，磁感觉强度大小为B，线圈面积为S,转动角速度为ω，匝数为N，线圈电阻不计,以下说法正确的选项是（)9学必求其心得，业必贵于专精A．将原线圈抽头P向上滑动时，灯泡变暗B．电容器的电容C变大时，灯泡变亮C．图示地址时，矩形线圈中瞬时感觉电动势最大D．若线圈abcd转动的角速度变为2ω，则变压器原线圈电压的有效值为NBSω剖析:选AB。矩形线圈abcd中产生交变电流；将原线圈抽头P向上U1滑动时，原线圈匝数变大，依照变压比公式U2＝错误!,输出电压减小,故灯泡会变暗，故A正确；电容器的电容C变大时，容抗减小，故干路电流增加,灯泡变亮，故B正确；线圈处于图示地址时，是中性面地址，感觉电动势的瞬市价为零，故C错误；若线圈转动角速度变为2ω,依照电动势最大值公式Em＝NBSω，最大值增加为原来的2倍；有效值E＝错误!,也变为原来的2倍；故D错误．三、非选择题(本题共4小题，共42分,解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不得分，有数值计算的题,答案中必定明确写出数值和单位)13．(10分）以下列图,交流发电机的矩形线圈abcd中，ab＝cd＝50cm，10学必求其心得，业必贵于专精bc＝ad＝30cm，匝数n＝100匝，线圈电阻r＝0。2Ω，外电阻R4。8Ω.线圈在磁感觉强度B＝0.05T的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OO′匀速转动，角速度ω＝100πrad/s.1）求产生感觉电动势的最大值．2）若从图示地址开始计时，写出感觉电流随时间变化的函数表达式．3）交流电流表和交流电压表的示数各为多少？(4）此发电机的功率为多少？剖析：（1）感觉电动势的最大值：Em＝nωBS＝100×100×3。14×0。05×0.5×2350.。V5V＝.(2)由全电路欧姆定律，电流最大值：Im＝错误!＝错误!A＝47。1A.图示地址时电流最大,故感觉电流随时间变化的函数表达为：i＝Imcosωt＝47.1cos100πtA.（3）交流电流表和交流电压表的示数分别是：I＝错误!＝错误!A≈33.311学必求其心得，业必贵于专精A.U＝IR＝33。3×4。8V＝159.8V。(4）发电机的功率:P＝EI＝错误!＝错误!W≈5546。1W.答案：(1）235。5V（2)i＝47.1cos100πtA(3)33。3A159.8V（4）5546。1W14．（10分）以下列图，变压器原线圈输入电压为220V，副线圈输出电压为36V，两只灯泡的额定电压均为36V,L1额定功率为12W，L2额定功率为6W．试求：(1)该变压器的原副线圈匝数比；（2)两灯均工作时原线圈的电流以及只有L1工作时原线圈中的电流．剖析:(1)由变压比公式得错误!＝错误!错误!＝错误!＝错误!。（2)两灯均工作时，由能量守恒得P1＋P2＝U1I1I1＝错误!＝错误!A＝0。082A12学必求其心得，业必贵于专精只有L1灯工作时，由能量守恒得P1＝U1I2解得I2＝错误!＝错误!A＝0.055A。答案：(1)55∶9（2)0。082A0.055A15．(10分)以下列图,一矩形导线框ABCD处于水平匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动，线框ABCD的输出端经过电刷与电流表、理想变压器原线圈相连，副线圈两端接有一只“V1812W"灯泡L.当转速n＝50r/s时,灯泡L正常发光，此时示数为0。2A。(1)求灯泡L电流周期；(2)求原、副线圈匝数之比；3)从中性面地址开始计时,写出产生的感觉电流瞬市价表达式．剖析：(1）电流周期为：T＝错误!＝0。02s。(2）原线圈的电流:I1＝0。2A，副线圈的电流：I2＝错误!＝错误!，故错误!＝错误!＝错误!。(3）电流的最大值：Im＝错误!I1＝0.2错误!A，角速度：ω＝2πn＝100π。瞬市价表达式：i＝Imsinωt＝0.2错误!sin100πt（A）13学必求其心得，业必贵于专精答案:（1)0。02s（2)10∶3(3)i＝0。2错误!sin100πt(A)16．(12分)人们利用发电机把天然存在的各种形式的能（水流能、风能、煤等燃烧的化学能）转变为电能．为了合理的利用这些能源，发电站要修建在凑近这些天然资源的地方．但是,用电的地方往往很远．因此，需要高压输送线