高中物理人教版2第五章交变电流 省一等奖

物理学科高二寒假作业4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、如图1所示图象中不属于交流电的有（）AB图1CD图2【来源】【百强校】2023贵州思南中学高二下第二次月考物理试卷解析：交流电是指电流的方向发生变化的电流，电流的大小是否变化对其没有影响，电流的方向变化的是ABC，故ABC是交流电，D是直流电。答案：D。题型：选择题。难度：容易。2、远距离输电为了减少输电线上的能量损失都采用的措施有（）A、降低导线电阻；B、可加快输电速度；C、可增大输电功率；D、高压输电。【来源】【百强校】2023学年黑龙江牡丹江一高高二理上期中考物理试卷解析：在输电电流I输一定的情况下，由公式P输=I输2R知，减小导线电阻能减少输电电能损失，A正确；加快速度不会减小功率损失，并且也无法增大输电的速度，B错误；一般来说我们所输送的功率均是一定的，并且增大输电功率的同时，电流也将随之增大，损失的功率同样很多，C错误；在输电功率P输一定的情况下，U输越大，输电电流I输越小，由公式P输=I输2R知，输电电流越小，电能损失越小，所以应该高压输电，故D正确。答案：AD。题型：多选题。难度：较易。3、如图2所示为一正弦式电流通过一电子元件后的波形图，则下列说法正确的是（）A、这也是一种交变电流；B、电流的变化周期是；C、电流的变化周期是；D、电流通过100Ω的电阻时，1s内产生热量为100J。【来源】【百强校】2023学年贵州省铜仁一中高二下期末物理试卷解析：由图像可知，电流大小变化，但方向没有变化，因此这是直流电，故A错误；由正弦电流的波形图可知，周期T=，故B正确，C错误；根据电流的热效应，电流的有效值为1A，则通过100Ω的电阻时，1s内产生热量为Q=I2Rt=100J，故D正确。答案：BD。题型：多选题。难度：较易。4、如图3甲所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图象如图3乙中曲线a、b所示，则（）A、两次t=0时刻线圈的磁通量均为零；B、曲线a、b对应的线圈转速之比为3∶2；C、曲线a表示的交变电动势频率为25Hz；D、曲线b表示的交变电动势有效值为10V。【来源】【百强校】2023学年安徽师范大学附中高二下期中物理试卷解析：在t=0时刻，线圈一定处在中性面上，此时磁通量最大，故A错误；由图可知，a的周期为4×10-2s，b的周期为6×10-2s，则由可知，转速与周期成反比，故转速之比为3∶2，故B正确；曲线a的交变电流的频率，故C正确；曲线a、b对应的线圈转速之比为3∶2，曲线a表示的交变电动势最大值是15V，根据Em=nBSω得曲线b表示的交变电动势最大值是10V，则有效值为，故D错误。答案：BC。题型：多选题。难度：一般。5、如图4所示，把电阻R、电感线圈L、电容器C并联接到某一交流电源上时，三只电流表的示数相同。若保持电源电压不变，而使交变电流的频率逐渐减小，则三个电流表的示数I1、I2、I3的大小关系是（）A、I1=I2=I3；B、I2>I1>I3；C、I3>I1>I2；D、I1>I2>I3。【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甲图3乙图4图5解析：电感线圈的特点是通低频阻高频，电容器的特点是通高频阻低频，所以当频率减小时通过线圈的电流增大，通过电容器的电流减小，而通过电阻的电流不变，故B正确。答案：B。题型：选择题。难度：较易。6、远距离输电的原理图如图5所示，升压变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，电压分别为U1、U2，电流分别为I1、I2，输电线上的电阻为R，变压器为理想变压器，则下列关系式中正确的是（）A、；B、；C、I1U1=I22R；D、I1U1=I2U2。【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：升压变压器电流之比等于匝数的反比，故有，A错误；U2是输电导线及降压变压器两端的电压，不能只对导线由欧姆定律求电流，B错误；升压变压器输出的功率等于导线上消耗的功率及降压变压器消耗的功率之和，C错误；理想变压器输入功率等于输出功率，U1I1=U2I2，D正确。答案：D。题型：选择题。难度：一般。7、二分频“音箱内有两个不同口径的扬声器，它们的固有频率分别处于高音、低音频段，分别称为高音扬声器和低音扬声器，音箱要将扩音机送来的含有不同频率的混和音频电流按高、低频段分离出来，送往相应的扬声器，以便使电流所携带的音频信息按原比例还原成高、低频的机械振动，如图6所示为音箱的电路图，高、低频混和电流由a、b输入，L1和L2是线圈，C1和C2是电容器，则（）A、甲扬声器是高音扬声器；B、C2的作用是阻碍高频电流通过乙扬声器；C、L1的作用是阻碍低频电流通过甲扬声器；D、L2的作用是减弱乙扬声器的低频电流。【来源】2023学年河北省衡水中学高二上五调物理试卷图6甲图7乙图8解析：高频和低频交流电通入该电路，由于线圈通低频，阻高频，电容通高频，阻低频，所以低频交流电通过甲扬声器，高频交流电通过乙扬声器、所以甲扬声器是低音扬声器，A错误；C2的作用是阻碍低频电流通过乙扬声器，B错误；L1的作用是阻碍高频电流通过甲扬声器，C错误；L2的作用是让低频交流电通过，减弱乙扬声器的低频电流，D正确。答案：D。题型：选择题。难度：较易。8、如图7甲所示，一矩形闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴OO′以恒定的角速度ω转动，从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈中产生的交变电流按照图7乙所示的余弦规律变化，在时刻（）A、线圈中的电流最大；B、穿过线圈的磁通量为零；C、线圈所受的安培力为零；D、穿过线圈磁通量的变化率最大。【来源】2023学年湖北宜昌葛洲坝中学高二下期中物理试卷解析：该交变电流的周期为，在时刻，即时刻，由线圈中产生的交变电流图像可知，感应电流大小为零，故A错误；在时刻，感应电流大小为零，则知感应电动势为零，由法拉第电磁感应定律知磁通量变化率也为零，线圈与磁场垂直，磁通量为最大，B、D错误；在时刻，感应电流大小为零，由公式F=BIL知线圈所受的安培力为零，C正确。答案：C。题型：选择题。难度：一般。9、如图8所示的电路中，P为滑动变阻器的滑片，保持理想变压器的输入电压U1不变，闭合开关S，下列说法正确的是（）A、P向下滑动时，灯L变亮；B、P向下滑动时，变压器的输出电压不变；C、P向上滑动时，变压器的输入电流变小；D、P向上滑动时，变压器的输出功率变大。【来源】【百强校】2023学年广西桂林十八中高二理下期中物理试卷解析：当滑动变阻器R的滑片向下移动时，导致总电阻增大，由于输入电压U1不变，且原线圈匝数不变，所以副线圈电压不变，根据，即灯泡亮度不变，A错误，B正确；当滑动变阻器R的滑片向上移动时，导致总电阻减小，由于输入电压U1不变，且原线圈匝数不变，所以副线圈电压不变，则有副线圈的总电流增大，因此输入电流也变大，输出功率增大，C错误，D正确。答案：BD。题型：多选题。难度：较难。10、如图9所示为远距离输送交流电的系统示意图，变压器均为理想变压器。随着用户负载增多，发电机F达到额定功率时，降压变压器输出功率仍然不足，用户的用电器不能正常工作，那么，在发电机以额定功率工作的情况下，为了减小输电线上的电能损耗，适当提高用户的用电功率，可采取的措施是（）A、适当减小输电线的电阻r；B、适当提高；C、适当提高的同时，降低；D、适当降低的同时，提高。【来源】2023学年江西省高安二中等高二上期期末联考物理卷图9甲图10乙解析：根据P线=I2r，故适当减小输电线的电阻r，可减小导线上的功率损失，在发电机输出功率一定的情况下可增大用户的电功率，选项A正确；输电线上的电流，也可以通过提高输电电压，减小输送电流，即提高，这也是线圈两端电压变大，为使用户的用电器正常工作要适当降低，BD错误，C正确。答案：AC。题型：多选题。难度：一般。第Ⅱ卷二、非选择题。（本卷共2小题，每小题15分，共30分。）11、如图10甲所示为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，线圈的匝数n=100、电阻r=10Ω，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻R=90Ω，与R并联的交流电压表为理想电表；在t=0时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t按图10乙所示正弦规律变化，求：（1）交流发电机产生的电动势的最大值；（2）电路中交流电压表的示数。【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：（1）交流发电机产生电动势的最大值Em=nBSω，而Φm=BS、，所以，由Φ-t图线可知：Φm=×10-2Wb，T=×10-2s，所以Em=200V。（2）电动势的有效值，由闭合电路的欧姆定律，电路中电流的有效值为，交流电压表的示数为。题型：计算题。难度：一般。答：（1）交流发电机产生的电动势的最大值为200V（2）电路中交流电压表的示数为127V。12、图11为一输电系统，A地有一台升压变压器，B地有一台匝数比为10∶1的降压变压器，使120盏标有“120V、100W”的灯正常工作，A、B两地间输电线的电阻是20Ω，求：（1）升压变压器输出端的电压。（2）若不用变压器，要在B地得到同样大小的电流和电功率，那么在A地要用多大的电压将电能输出？（3）两情况下输电线上损耗功率之比是多少？【来源】【百强校】2023学年北大附中河南分校高二上期期中考试物理卷图11解析：（1）降压变压器副线圈的电流，则输电线上的电流，降压变压器输入电压，输电线上的电压损失ΔU=I2R=10×20V=200V，则升