2024-2025学年高中物理第五章交变电流考前过关训练新人教版选修3-2

PAGEPAGE1第五章交变电流考前过关训练(30分钟50分)一、选择题(本题共4小题,每小题7分,共28分)1.(2024·武汉高二检测)某线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动,产生交变电流的图象如图所示,由图中信息可以推断 ()A.在A和C时刻,线圈处于中性面位置B.在B和D时刻,穿过线圈的磁通量为零C.从A→D时间内,线圈转过的角度为32D.从O→D时间内,历时0.02s,在1s内交变电流的方向变更50次【解析】选C。由图象可知,A、C时刻感应电流最大,感应电动势也最大,此时线圈与中性面垂直,故A错误;由图象可知,在B、D时刻,感应电流为零,感应电动势也为零,此时线圈位于中性面上,穿过线圈的磁通量最大,故B错误;由图象可知,从A到D,线圈转过的角度为32π,故C正确;由图象可知,从O到D是一个周期,时间为0.02s,则1s是50个周期,电流方向变更100次,故D2.(多选)如图甲所示,志向变压器原、副线圈的匝数比为10∶1,b是原线圈的中心抽头,图中电表均为志向的沟通电表,定值电阻R=10Ω,其余电阻均不计,从某时刻起先在原线圈c、d两端加上如图乙所示的交变电压,则下列说法中正确的是 ()A.当单刀双掷开关与a连接时,电压表的示数为22VB.当单刀双掷开关与a连接且t=0.01s时,电流表示数为零C.当单刀双掷开关由a拨向b时,原线圈的输入功率变大D.当单刀双掷开关由a拨向b时,副线圈输出电压的频率变为25Hz【解析】选A、C。原线圈输入电压的有效值为U1=3112V=220V,当单刀双掷开关与a连接时,U2=110U1=22V,A选项正确;当t=0.01s时,电流表示数不为零,电流表测量的是有效值,B选项错误;当单刀双掷开关由a拨向b时,U′2=15U1=44V,输出功率增大,原线圈的输入功率也增大,此时输出电压的频率不变,C3.(2024·成都高二检测)可调志向变压器原线圈与一台小型发电机相连,副线圈与灯泡L、可调电阻R、电容器C连成如图所示的电路。当副线圈上的滑片P处于图示位置时,灯泡L能发光。要使灯泡变亮,可以实行的方法有 A.增大发动机的转速 B.将滑片P向下滑动C.将可调电阻R减小 D.增大电容器极板间的距离【解析】选A。要使灯泡变亮,应使副线圈两端电压增大,由Em=NBSω知,当增大发动机的转速时,沟通电源的电压增大,依据志向变压器工作原理可知,副线圈两端电压增大,灯泡变亮,故A正确;当滑片P向下滑动时,副线圈匝数削减,依据志向变压器工作原理可知,副线圈两端电压减小,灯泡变暗,故B错误;将可调电阻R减小,副线圈两端电压不变,通过灯泡的电流不变,灯泡亮度不变,故C错误;由C=εS4πkd知,当增大电容器极板间的距离时,电容器的电容减小,增大了容抗,通过灯泡的电流减小,灯泡变暗,故4.(2024·临沂高二检测)随着社会经济的发展,人们对能源的需求也日益扩大,节能变得越来越重要。某发电厂采纳升压变压器向某一特定用户供电,用户通过降压变压器用电,若发电厂输出电压为U1,输电导线总电阻为R,在某一时段用户需求的电功率为P0,用户的用电器正常工作的电压为U2。在满意用户正常用电的状况下,下列说法正确的是 ()A.输电线上损耗的功率为P0B.输电线上损耗的功率为P0C.若要削减输电线上损耗的功率可以采纳更高的电压输电D.采纳更高的电压输电会降低输电效率【解析】选C。用户端电功率为P0,电压为U2,用户端电流I2=P0U2,但从输电线到用户端经过降压变压器,电流变大,即输电线电流小于I2,所以输电线上损耗的功率小于P02U22R,选项A错误。P0是用户端功率,而U1是电场输出电压,输电线电流不等于P0U1,所以损失的功率不等于P02U12R,选项B错误。设输电线上的电流为I,则损失的功率为I2R=P2U2R,P是电厂输出功率,U为升压变压器输出电压,二、计算题(22分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)5.如图所示为沟通发电机示意图,匝数为n=100匝的矩形线圈,边长分别为10cm和20cm,内阻为5Ω,在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中绕OO′轴以502rad/s的角速度匀速转动,线圈和电阻R=20Ω相接,求: (1)S断开时,电压表示数。(2)S闭合时,电流表示数。(3)发电机正常工作时,R上所消耗的电功率是多少?(4)线圈从图示位置转过90°的过程中通过电阻R的电量为多少?【解析】(1)感应电动势最大值Em=nBSω=100×0.5×0.1×0.2×502V=502VS断开时,电压表示数为感应电动势的有效值,即为E=Em50V。(2)当电键S合上后,由闭合电路欧姆定律I=ER+r