2020年春人教版高二物理选修32单元检测卷第五章交变电流

第五章

交变电流一、单项选择题

(共

20小题,每题

3.0分,共

60分)1.关于电感对交变电流的影响，以下说法正确的选项是

(

)A．电感不可以通直流电流，只好通交变电流B．电感对各种不一样频率的交变电流的阻拦作用相同C．同一电感线圈对频率低的交变电流的阻拦较小D．同一电感线圈对频率高的交变电流的阻拦较小2.以以下图，理想变压器原、副线圈的匝数之比是

10∶1，原线圈输入交变电压

u＝141.4sin50t(V)π，O是副线圈上、下匝数比为

1∶4处抽出的线头，

R1＝2

Ω，R2＝8

Ω，则(

)A．开关S断开时，电流表的示数为0.14AB．开关S闭合时，电流表的示数为0.1AC．开关S断开时，两电阻总的电功率为20WD．开关S闭合时，两电阻总的电功率为20W3.以以下图的电路中，正弦交流电源电压的有效值为220V，则关于交流电压表的示数，以下说法中正确的选项是()A．等于220VB．大于220VC．小于220VD．等于零4.以以下图，理想变压器的原线圈接入u＝11000sin100πtV的交变电压，副线圈经过电阻r＝6Ω的导线对“220V880W”供电，该电器正常工作，由此可知()LA．原、副线圈的匝数比为50∶1B．交变电压的频率为100HzC．副线圈中电流的有效值为4AD．变压器的输入功率为880W5.以下说法中正确的选项是()A．电感器对交流有阻拦作用是因为电感器有电阻B．电容器对交流有阻拦作用是因为电容器有电阻C．电感器、电容器和电阻相同，电流经过它们做功时都是电能转变成内能D．在交变电流中，电阻、感抗、容抗可以同时存在6.以以下图，属于交流电的是()A．B．C．D．7.a、b接在电压有效值不变的交流电源两端，0为定值电阻，R为滑动变以以下图电路中，变压器为理想变压器，R阻器．现将变阻器的滑片从一个地点滑动到另一地点，观察到电流表A1的示数增大了0.2A，电流表A2的示数增大了0.8A，则以下说法正确的选项是()A．电压表V1示数增大B．电压表V2、V3示数均增大C．该变压器起升压作用D．变阻器滑片是沿c→d的方向滑动8.图为模拟远距离输电实验电路图，两理想变压器的匝数n1＝n4<n2＝n3，四根模拟输电线的电阻R1、R2、R3、R4的阻值均为R，A1、A2为相同的理想交流电流表，L1、L2为相同的小灯泡，灯丝电阻RL>2R，忽视灯丝电阻随温度的变化．当A，B端接入低压交流电源时()12两表的示数相同A．A、AB．L1、L2两灯泡的亮度相同13C．R耗费的功率大于R耗费的功率D．R2两端的电压小于R4两端的电压9.以以下图，理想变压器原、副线圈的匝数比为n.原线圈接正弦交流电压U，输出端A、A1、A2、A3为理想交流电流表，R为三个完整相同的电阻，L为电感，C为电容，当输入端接通电源后，电流表A读数为I.以下判断正确的选项是()A．副线圈两端的电压为nUB．经过副线圈的最大电流IC．电流表A1的读数I1大于电流表A2的读数I2D．电流表A3的读数I3＝010.在如图甲所示电路的MN间加如图乙所示正弦交流电，负载电阻为200Ω，若不考虑电表内阻对电路的影响，则交流电压表和交流电流表的读数分别为()A．311V,1.10AB．220V,1.10AC．220V,3.11AD．311V,3.11A11.以以下图是某种型号的电热毯的电路图，电热毯接在交变电源上，经过装置P使加在电热丝上的电压的波形如右图所示．此时接在电热丝两端的交流电压表的读数为()A．110VB．156VC．220VD．311V12.某研究小组的同学利用铜芯电缆线和敏捷电流计做摇绳发电的研究实验．以以下图，他们将电缆线和敏捷电流计连成闭合回路，在操场上由两位同学手摇导线，其余同学观察敏捷电流计的指针变化．在以下说法中，你以为正确的研究结果应吻合()A．摇动绳索时，流过敏捷电流计的电流是大小变化的直流电B．摇动绳索时，敏捷电流计中电流的大小与两同学的站立方向没关C．仅增添绳索的长度，敏捷电流计中的电流的最大值增大D．仅增添摇绳的频率，敏捷电流计中的电流的最大值不变13.一矩形线圈在匀强磁场中转动产生的交变电动势为e＝10sin(20t)πV，则以下说法正确的选项是()A．t＝0时，线圈位于中性面B．t＝0时，穿过线圈的磁通量为零C．t＝0时，线圈切割磁感线的有效速度最大D．t＝0.4s时，电动势第一次出现最大值14.旋转电枢式发电机产生的感觉电动势为e＝εmsinωt伏．假如将电枢的匝数增添1倍，转速增添1倍，其余条件不变，感觉电动势为()A．e＝2εmsin2ωt伏B．e＝2εmsin4ωt伏C．e＝4εmsin2ωt伏D．e＝4εmsin4ωt伏15.一个阻值为2Ω的线圈在匀强磁场中转动，产生的交变电动势为e＝10sin20πtV，当该线圈与一阻值为8Ω的电阻构成闭合回路时，以下说法正确的选项是()A．t＝0时，线圈平面位于中性面B．t＝0时，穿过线圈的磁通量为0C．电阻的热功率为16WD．用电压表测路端电压时读数为11.3V16.矩形线框绕垂直于磁场的轴匀速转动产生交流电，电动势刹时价表达式为e＝220sin100πt(V)，以下说法正确的是()A．t＝0时刻穿过线框的磁通量为最大B．电动势的有效值220VC．交流电的周期为0.01sD．若转速增大1倍，其余条件不变，则电动势刹时价表达式为e＝440sin100π(V)t17.以以下图，N匝矩形导线框以角速度ω绕对称轴OO′匀速转动，线框面积为S，线框电阻、电感均不计，在OO′左边有磁感觉强度为B的匀强磁场，外电路接有电阻R和理想电流表A，以下说法正确的选项是()A．从图示时刻起，线框产生的刹时电动势为e＝NBωSsinωtB．电流表的示数I＝NBSC．R两端电压有效值U＝NBSD．一个周期内R的发热量Q＝18.有一理想变压器，副线圈所接电路以以下图，灯L1、L2为规格相同的两只小灯泡．当S断开时，灯L1正常发光．S闭合后，以下说法正确的选项是()A．灯L1、L2都能正常发光B．原线圈的输入功率减小C．原、副线圈的电流比增大D．电阻R耗费的功率增大19.标有“220V,0.5μ字F样”的电容器能接入下边哪个电路中使用？()A．220sin100tVπB．220V的照明电路中C．380sin100tVπD．380V的照明电路中20.以下说法正确的选项是()A．交变电流的有效值就是它的均匀值B．任何交变电流的有效值都是它最大值的倍C．假如交变电流接在电阻R上产生的热量为Q，那么该交变电流的有效值为D．以上说法均不正确第Ⅱ卷二、实验题(共1小题,每题10.0分,共10分)21.有一个教课用的可拆变压器，如图甲所示，它有两个外观基实情同的线圈A、B，线圈外面还可以绕线．(1)某同学用一多用电表的同一欧姆挡先后丈量了A、B线圈的电阻值，指针分别对应图乙中的A、B地点，由此可推测________线圈的匝数许多(选填“A”或“B”)．(2)假如把它看作理想变压器，现要测定A线圈的匝数，供给的器械有：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)三、计算题(共3小题,每题10.0分,共30分)22.以以下图，间距为L的圆滑平行金属导轨，水平川搁置在竖直方向的磁感觉强度为B的匀强磁场中，一端接阻值为R的电阻．一个电阻是R0、质量为m的导体棒搁置在导轨上，在外力F作用下从t＝0时刻开始运动，其速度随时间的变化规律为v＝vmaxsinωt.不计导轨电阻，求：从t＝0到t＝时间内电阻R产生的热量；从t＝0到t＝时间内外力F所做的功．23.发电机输出功率为

40kW，输出电压为

400V，用变压比

(原、副线圈匝数比

)为

1∶5的变压器升压后向远处供电，输电线的总电阻为

5Ω，而后再用降压变压器将电压降为

220V

供用户使用，求：输电线上损失的电功率是多少；降压变压器的变压比是多少．24.以以下图，匀强磁场

B＝0.50T，矩形线圈的匝数

N＝100

匝，边长

Lab＝0.20m，Lbc＝0.10m，以

3000r/min

的转速匀速转动，若线圈平面经过中性面时开始计时，试求：交变电动势的刹时价表达式；若线圈总电阻为2Ω，线圈外接电阻为8Ω，写出交变电流的刹时价表达式；线圈从中性面转动的过程中，交变电动势的均匀值．答案分析1.【答案】

C【分析】电感线圈可以通直流，

A项错误；电感对不一样频率的交变电流的阻拦作用不一样，

B项错误；同一个电感线圈对高频交变电流的阻拦作用较大，对低频交变电流阻拦作用较小，

D项错误，

C项正确．2.【答案】

B【分析】由题知输入电压的有效值为

100V，再依据电压与匝数成正比知输出电压为

10V．S断开时，副线圈中的电流为

＝1A，所以原线圈中电流为

0.1A，故

A

错误；S闭合时，两电阻并联，电压各为

2V

和

8

V，副线圈中耗费的功率

P＝

＋＝10

W，输入功率等于输出功率，所以原线圈中电流为

I＝

＝0.1A，故

B正确，D错误；S断开时两电阻总的电功率为

P＝10×1＝10

W，故

C错误．3.【答案】

C【分析】固然交变电流能经过电容器，但也遇到阻拦作用，电容器与电阻串通，依据分压原理可知电阻两端的电压小于电源电压，电压表测的是电阻两端的电压，C正确．4.【答案】C【分析】副线圈经过电阻r＝6Ω的导线对“220V880W”的电器RL供电，该电器正常工作，导线(副线圈)中电流I＝4A，导线损失电压Ur＝24V，副线圈两端电压为220V＋24V＝244V，由变压器变压公式可知原、副线圈的匝数比为11000∶244＝2750∶61，选项A错误，C正确；交变电压的频率为50Hz，选项B错误；导线损失功率为P＝I2r＝96W，变压器的输入功率为880W＋96W＝976W，选项D错误．5.【答案】D【分析】交流经过线圈时，在线圈上产生自感电动势，对电流的变化起阻拦作用，选项A错误；交流经过电容器时，电容器两极间的电压与电源电压相反，阻拦了电流的流动，选项B错误；电流经过它们做功时，只有在电阻上产生电热，而在线圈上产生磁场能，在电容器上产生电场能，选项C错误，选项D正确．6.【答案】C【分析】方向随时间做周期性变化是交变电流最重要的特色．A、B、D三项所示的电流大小随时间做周期性变化，但其方向不变，不是交变电流，它们所表示的是直流电．C选项中电流的方向随时间做周期性变化，应选C.7.【答案】D【分析】电压表V1的示数和a、b间电压的有效值相同，滑片滑动时V1示数不变，选项A错误；电压表V2丈量的电压为副线圈两端的电压，原、副线圈匝数不变，输入电压不变，故V2示数不变，V3示数为V2示数减去R0两端电压，两线圈中电流增大，易知R0两端电压高升，故V3112211示数减小，选项B错误；理想变压器UI＝UI，则UI＝U2I2，I2＞I1，故U2＜U1，变压器为降压变压器，选项C错误；因I2增大，故知R减小，变阻器滑片是沿c→d的方向滑动，选项D正确．8.【答案】D【分析】因为n1<n2，所以左边的理想变压器为升压变压器，低压交流电源经过理想升压变压器后，因为功率不变，所以电流变小，则A1表的示数小于A2表的示数，故A项错误；由＝，U3＝U2－IA1·2R及＝可知，L1两端的电压UL141A12L21A2A1A2L1L21的功＝U＝U－·I·2R，又L两端的电压U＝U－I·2R，因I<I，故U>U，由P＝可知，L率大于L2的功率，所以L1的亮度大于L2，故B项错误；因为A1表的示数小于A2表的示数，由P＝I2R可知，R1耗费的功率小于R3耗费的功率，故C项错误；因为A1表的示数小于A2表的示数，由2U＝IR可知，R两端的电压小于R4两端的电压，故D项正确．9.【答案】C【分析】A、依据＝＝n得：＝n，所以R1两端的电压为：，故A错误；依据题意得副线圈的电流为I，所以经过副线圈的最大电流为I，故B错误；线圈会产生感觉电流阻拦原电流即I1＞I2，故C正确；电容器通交流阻直流，故有电流经过电流表A3，即I3≠0，故D错误．10.【答案】B【分析】交流电源电压的有效值U＝V≈220V；由欧姆定律可知，电路中电流I＝＝A＝1.1A.11.【答案】B【分析】从u－t图象看出，每个周期的前半周期是正弦图形，其有效值为220V；后半周期电压为零．依占有效值的定义，×T＝×＋0，得U＝156V，选B.12.【答案】C【分析】摇动绳索时，流过敏捷电流计的电流是交流电，且两同学的站立方向、绳索的长度、摇绳的频率等要素均会影响绳中的电流大小，C对．13.【答案】

A【分析】由电动势

e＝10

sin(20πt)V知，从线圈位于中性面时开始计时，所以

t＝0时，线圈位于中性面，磁通量最大，但此时线圈切割磁感线的线速度方向与磁感线平行，切割磁感线的有效速度为零，

A正确，B、C

错误．当t＝0.4s时，e＝10

sin(20

π×

0.4)V＝0，D错误．14.【答案】C【分析】依据公式Em＝nBSω可得将电枢的匝数增添1倍，转速增添1倍后产生的电动势最大值为εm′＝4εm，所以变化后的感觉电动势表达式为e＝4εmsin2ωt，应选C.15.【答案】

A【分析】因为电动势的表达式是正弦函数，所以是从中性面开始计时的，故

A正确；t＝0时，线圈处于中性面，线圈平面与磁场垂直，磁通量最大，故

B错误；电动势的有效值为

10V，所以电路中的电流为：

I＝

＝1

A，所以电阻的热功率为

P＝I2R＝8W，故

C错误；用电压表测路端电压时读数为

U＝IR＝8V，故

D错误．应选

A.16.【答案】

A【分析】线框中电动势为正弦规律变化，t＝0时刻线框中感觉电动势为零，故此时线框处于中性面上，磁通量最大，A对；电动势的有效值为U＝＝220V，B错；交流电的周期为：T＝＝0.02s，C错；若转速增大1倍，则最大值增大1倍，角速度也增添1倍；故表达式为：e＝440sin200πt，D错．17.【答案】B【分析】线框一直只有一半面积在磁场中，故刹时电动势为e＝()sinωt，电压有效值为U＝NBS，电流表的示数I＝＝NBS，A、C错误，B正确．Q＝T＝，D错误．18.【答案】D【分析】当S闭合后，电路的电阻减小，副线圈的电流增大，所以经过电阻R的电压增大，灯泡两端的电压减小，灯L1、L2都不可以正常发光，故A错误；因为副线圈中负载电阻减小，耗费的功率P＝，故耗费的功率增大，输入功率等于输出功率，故原线圈的输入功率增大，故B错误，D正确；变压器原、副线圈的匝数不变，故原、副线圈中电流之比不变，故C错误．19.【答案】A【分析】220V是电容器的耐压值即最大承受值，所以选A.20.【答案】D【分析】有效值是依据电流的热效应来定义的，均匀值其实不是有效值，比方线圈在匀强磁场中转动一圈，其均匀电动势为零，故A错．在正弦(余弦)式交变电流中，其有效值为最大值的倍，关于其余交变电流其实不必定满足此关系，故B错．交变电流要产生热量需要必定的时间，C选项中没有说明时间，所以是错误的．21.【答案】(1)A(2)①用长导线绕一个n匝线圈，作为副线圈代替A线圈；②把低压交流电源接B线圈，测得线圈的输出电压为U；③用A线圈换下绕制的线圈测得A线圈的输出电压为UAn【分析】(1)A由题图乙可知A地点的阻值大于B地点的阻值，由电阻定律可得A线圈的匝数多于B线圈的．(2)①用长导线绕一个n匝线圈，作为副线圈代替A线圈；②把低压交流