高中物理人教版2第五章交变电流 全国公开课

物理学科高二寒假作业3作业范围:选修3-2第五章交变电流时间：60分钟分值：100分第Ⅰ卷一、选择题（本题共10小题，每小题7分，共70分。在每小题给出的四个选项中，有的题题只有一项符合题目要求，有的题有多项符合题目要求。全部选对的得7分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）题号12345678910答案1、由交变电流瞬时表达式i=10sin500t（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、2ms；B、1ms；C、；D、。【来源】【百强校】2023学年河北省武邑中学高二上10月考物理试卷解析：交变电流瞬时表达式i=10sin500t（A），故角频率为：ω=500rad/s，，由于是正弦交变电流，从线圈经过中性面开始计时，故在时刻第一次出现电流峰值，即：，故选D。答案：D。题型：选择题。难度：容易。2、如图1表示一交流电的电流随时间而变化的图象，此交流电的有效值是（）A、；B、；C、；D、5A。【来源】【百强校】2023学年浙江杭州二中高二上期期末考试物理卷图1图2图3解析：将交流与直流通过阻值都为R的电阻，设直流电流为I，则根据有效值的定义有：；解得：I=5A；故选D。答案：D。题型：选择题。难度：较易。3、如图2所示，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生正弦交流电的图象，当调整线圈转速后，所产生正弦交流电的图象如图线b所示，以下关于这两个正弦交流电的说法正确的是（）A、在图中t=0时刻穿过线圈的磁通量均为零；B、线圈先后两次转速之比为2:3；C、交流电b的最大值为V；D、交流电a的瞬时值为u=10sin5πt（V）。【来源】【百强校】2023学年广东省湛江一中高二下期末考物理试卷解析：t=0时刻U=0，两次t=0时刻线圈平面均与中性面重合，磁通量最大，A错误；由图可知，周期Ta=，Tb=，则线圈先后两次转速之比na∶nb=Tb∶Ta=3∶2，B错误；由电动势的最大值Em=NBSω，则两个电压最大值之比Uma∶Umb=ωb∶ωa=3∶2，则交流电电压的最大值为，故C正确；由图电压最大值Uma=10V，周期Ta=，，交流电的瞬时值表达式u=Umasinωt=10sin5лt（V），D正确。答案：CD。题型：多选题。难度：一般。4、如图3所示是某交流发电机产生的交变电流的图象，根据图象可以判定（）A、此交变电流的频率为5Hz；B、此交变电流的周期为；C、将标有“12V、3W”的灯泡接在此交变电流上，灯泡可以正常发光；D、图象上对应的时刻，发电机中的线圈刚好转至中性面。【来源】【百强校】2023学年西藏自治区林芝市高二下期末物理B卷解析：由图读出，周期T=，频率为，故A正确，B错误；此交变电压的最大值为Um=12V，有效值，灯泡的额定电压有效值为12V，所以灯泡不能正常发光，故C错误；图像上对应的时刻，u=0，所以发电机中的线圈在中性面，故D正确。答案：AD。题型：多选题。难度：一般。5、如图4甲、乙所示电路中，若电容器选择适当的参数，可以实现的是（）A、图甲输入为直流与交流，输出为直流；B、图甲输入为直流与交流，输出为交流；C、图乙输入为高频交流与低频交流，输出为高频交流；D、图乙输入为高频交流与低频交流，输出为低频交流。【来源】【百强校】2023学年江苏省无锡市高二下期末物理试卷甲图4乙图5图6解析：电容器通交流隔直流，则图甲中输出的为交流成分，A错误，B正确；电容器通高频阻低频，高频被电容器短路了，故图乙中输出的为低频成分，C错误，D正确。答案：BD。题型：多选题。难度：一般。6、如图5所示，电路中三个完全相同的灯泡a、b和c分别与电阻器R、电感线圈L和电容器C串联，当电路两端连接电压为u1=220sin100πtV的交变电源时，三个灯泡亮度恰好相同。若将电路两端接入的交变电源的电压变为u2=220sin120πtV，则将发生的现象是（各灯泡均未被烧毁）（）A、a灯亮度不变；B、b灯变暗；C、c灯更亮；D、三灯亮度都不变。【来源】【百强校】2023学年河北邢台一中高二月考物理卷解析：根据电感的特性：通低频、阻高频，当电源的频率变高时，电感对电流的感抗增大，b灯变暗；根据电容的特性：通高频、阻低频，当电源的频率变高时，电容对电流的容抗减小，c灯变暗;而电阻的阻值与频率无关，a灯亮度不变，故选项ABC正确，选项D错误。答案：ABC。题型：多选题。难度：较易。7、理想变压器的原副线圈的匝数之比为4∶1，在原线圈上加上U=200V的交流电压，在副线圈上接交流电压表，其示数为（）A、0；B、50V；C、200V；D、800V。【来源】【百强校】2023学年江苏省清江中学高二上期中考物理试卷解析：变压器的电压与匝数成正比，所以副线圈电压，B正确。答案：B。题型：选择题。难度：较易。8、如图6所示，L1和L2是输电线，甲、乙是两个互感器，通过观测接在甲、乙中的电表读数，可以间接得到输电线两端电压和通过输电线的电流、若已知图中n1:n2=100:1，n3:n4=1:10，V表示数为220V，A表示数为l0A，则下列判断正确的是（）A、甲是电压互感器，输电线两端电压是×104V；B、乙是电压互感器，输电线两端电压是×103V；C、甲是电流互感器，通过输电线的电流是100A；D、乙是电流互感器，通过输电线的电流是。【来源】【百强校】2023河北定州中学高二承智班上周练物理卷解析：甲图的原线圈两端接电源两端的电压，所以是电压互感器，已知n1∶n2=100∶1，电压表示数为220V，故传输电压为：U=220V×100=×104V，A正确，C错误；乙图中的原线圈串联接入输电线的一根导线，所以是电流互感器，已知nb3∶n4=1∶10，电流表示数为10A，故传输电流为：I=10A×10=100A，B、D错误。答案：A。题型：选择题。难度：一般。9、用电器离电源L米，线路上的电流为I，为使在线路上的电压降不超过U，已知输电线的电阻率为ρ。那么，输电线的横截面积的最小值是（）A、；B、；C、；D、。【来源】【百强校】2023学年黑龙江牡丹江市一中高二9月月考物理卷解析：根据欧姆定律得，根据电阻定律，解得，故D正确。答案：D。题型：选择题。难度：一般。10、在如图7所示的远距离输电的电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变，开关S闭合后，下列说法正确的是（）A、升压变压器的输出电压增大；B、降压变压器的输入电压减小；C、流过灯泡L的电流减小；D、发电厂的输出功率增大。【来源】【百强校】2023学年广东省深圳高中高二上第一次月考物理试卷图7图8甲图9乙解析：由题意知发电厂的输出电压不变，即升压变压器的输入电压不变，故A错误；因为负载并联，开关闭合后，总电流增大，即降压变压器的输出电流增大，所以降压变压器的输入电流变大，而输电线电阻一定，所以损失的电压变大，所以降压变压器的输入电压减小，故B正确；降压变压器的输入电压减小，则降压变压器输出电压变小，所以灯泡L两端的电压减小，通过灯泡的电流减小，故C正确；输电线上的电流增大，则发电厂的输出电流增大，输出电压不变，则输出功率，故D正确。答案：BCD。题型：多选题。难度：较难。第Ⅱ卷二、非选择题。（本卷共2小题，每小题15分，共30分。）11、电机转子是边长为米的正方形，线圈匝数为100匝，内阻8欧，初始位置如图8所示，以ad、bc中点连线为轴用600转/分的转速在特斯拉的匀强磁场中转动，灯泡电阻为24欧，则：（1）从图示位置开始计时，写出感应电动势的瞬时值表达式。（2）灯泡的实际消耗功率为多大？（3）线圈从图示位置转过的过程中外力做的功。（4）线圈从图示位置转过的过程中通过线圈某截面的电量q。【来源】【百强校】2023学年广东省深圳高中高二上第一次月考物理试卷解析：（1）线圈的角速度，感应电动势的最大值为，则从图示位置开始计时，感应电动势的瞬时值表达式为e=80sin20πtV。（2）电动势的有效值为，电路中电流的有效值为，灯泡的实际消耗功率为P=I2R=75W。（3）线圈从图示位置转过的过程中外力做的功W=I2（R+r）t，，解得W=。（4）线圈从图示的位置转过的过程中线圈磁通量的变化量为：，通过线圈某截面的电量。答：（1）感应电动势的瞬时值表达式为e=80sin20πtV；（2）灯泡的实际消耗功率为75W；（3）线圈从图示位置转过的过程中外力做的功为；（4）线圈从图示位置转过的过程中通过线圈某截面的电量q。题型：计算题。难度：较难。12、如图9甲所示为一理想变压器，ab为原线圈，ce为副线圈，d为副线圈引出的一个接头，原线圈输入正弦式交变电压的uab­t图象如图9乙所示。若只在ce间接一只Rce=400Ω的电阻，或只在de间接一只Rde=225Ω的电阻，两种情况下电阻消耗的功率均为80W。（1）请写出原线圈输入电压瞬时值uab的表达式；（2）求只在ce间接400Ω电阻时，原线圈中的电流I1；（3）求ce和de间线圈的匝数比。【来源】【百强校】2023学年河北省武邑中学