2020年春人教版高二物理選修32單元檢測卷第五章交變電流

第五章

交變電流一、單項選擇題

(共

20小題,每題

3.0分,共

60分)1.關(guān)于電感對交變電流的影響，以下說法正確的選項是

(

)A．電感不可以通直流電流，只好通交變電流B．電感對各種不一樣頻率的交變電流的阻攔作用相同C．同一電感線圈對頻率低的交變電流的阻攔較小D．同一電感線圈對頻率高的交變電流的阻攔較小2.以以下圖，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比是

10∶1，原線圈輸入交變電壓

u＝141.4sin50t(V)π，O是副線圈上、下匝數(shù)比為

1∶4處抽出的線頭，

R1＝2

Ω，R2＝8

Ω，則(

)A．開關(guān)S斷開時，電流表的示數(shù)為0.14AB．開關(guān)S閉合時，電流表的示數(shù)為0.1AC．開關(guān)S斷開時，兩電阻總的電功率為20WD．開關(guān)S閉合時，兩電阻總的電功率為20W3.以以下圖的電路中，正弦交流電源電壓的有效值為220V，則關(guān)于交流電壓表的示數(shù)，以下說法中正確的選項是()A．等于220VB．大于220VC．小于220VD．等于零4.以以下圖，理想變壓器的原線圈接入u＝11000sin100πtV的交變電壓，副線圈經(jīng)過電阻r＝6Ω的導(dǎo)線對“220V880W”供電，該電器正常工作，由此可知()LA．原、副線圈的匝數(shù)比為50∶1B．交變電壓的頻率為100HzC．副線圈中電流的有效值為4AD．變壓器的輸入功率為880W5.以下說法中正確的選項是()A．電感器對交流有阻攔作用是因為電感器有電阻B．電容器對交流有阻攔作用是因為電容器有電阻C．電感器、電容器和電阻相同，電流經(jīng)過它們做功時都是電能轉(zhuǎn)變成內(nèi)能D．在交變電流中，電阻、感抗、容抗可以同時存在6.以以下圖，屬于交流電的是()A．B．C．D．7.a、b接在電壓有效值不變的交流電源兩端，0為定值電阻，R為滑動變以以下圖電路中，變壓器為理想變壓器，R阻器．現(xiàn)將變阻器的滑片從一個地點滑動到另一地點，觀察到電流表A1的示數(shù)增大了0.2A，電流表A2的示數(shù)增大了0.8A，則以下說法正確的選項是()A．電壓表V1示數(shù)增大B．電壓表V2、V3示數(shù)均增大C．該變壓器起升壓作用D．變阻器滑片是沿c→d的方向滑動8.圖為模擬遠距離輸電實驗電路圖，兩理想變壓器的匝數(shù)n1＝n4<n2＝n3，四根模擬輸電線的電阻R1、R2、R3、R4的阻值均為R，A1、A2為相同的理想交流電流表，L1、L2為相同的小燈泡，燈絲電阻RL>2R，忽視燈絲電阻隨溫度的變化．當(dāng)A，B端接入低壓交流電源時()12兩表的示數(shù)相同A．A、AB．L1、L2兩燈泡的亮度相同13C．R耗費的功率大于R耗費的功率D．R2兩端的電壓小于R4兩端的電壓9.以以下圖，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為n.原線圈接正弦交流電壓U，輸出端A、A1、A2、A3為理想交流電流表，R為三個完整相同的電阻，L為電感，C為電容，當(dāng)輸入端接通電源后，電流表A讀數(shù)為I.以下判斷正確的選項是()A．副線圈兩端的電壓為nUB．經(jīng)過副線圈的最大電流IC．電流表A1的讀數(shù)I1大于電流表A2的讀數(shù)I2D．電流表A3的讀數(shù)I3＝010.在如圖甲所示電路的MN間加如圖乙所示正弦交流電，負載電阻為200Ω，若不考慮電表內(nèi)阻對電路的影響，則交流電壓表和交流電流表的讀數(shù)分別為()A．311V,1.10AB．220V,1.10AC．220V,3.11AD．311V,3.11A11.以以下圖是某種型號的電熱毯的電路圖，電熱毯接在交變電源上，經(jīng)過裝置P使加在電熱絲上的電壓的波形如右圖所示．此時接在電熱絲兩端的交流電壓表的讀數(shù)為()A．110VB．156VC．220VD．311V12.某研究小組的同學(xué)利用銅芯電纜線和敏捷電流計做搖繩發(fā)電的研究實驗．以以下圖，他們將電纜線和敏捷電流計連成閉合回路，在操場上由兩位同學(xué)手搖導(dǎo)線，其余同學(xué)觀察敏捷電流計的指針變化．在以下說法中，你以為正確的研究結(jié)果應(yīng)吻合()A．搖動繩索時，流過敏捷電流計的電流是大小變化的直流電B．搖動繩索時，敏捷電流計中電流的大小與兩同學(xué)的站立方向沒關(guān)C．僅增添繩索的長度，敏捷電流計中的電流的最大值增大D．僅增添搖繩的頻率，敏捷電流計中的電流的最大值不變13.一矩形線圈在勻強磁場中轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的交變電動勢為e＝10sin(20t)πV，則以下說法正確的選項是()A．t＝0時，線圈位于中性面B．t＝0時，穿過線圈的磁通量為零C．t＝0時，線圈切割磁感線的有效速度最大D．t＝0.4s時，電動勢第一次出現(xiàn)最大值14.旋轉(zhuǎn)電樞式發(fā)電機產(chǎn)生的感覺電動勢為e＝εmsinωt伏．假如將電樞的匝數(shù)增添1倍，轉(zhuǎn)速增添1倍，其余條件不變，感覺電動勢為()A．e＝2εmsin2ωt伏B．e＝2εmsin4ωt伏C．e＝4εmsin2ωt伏D．e＝4εmsin4ωt伏15.一個阻值為2Ω的線圈在勻強磁場中轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的交變電動勢為e＝10sin20πtV，當(dāng)該線圈與一阻值為8Ω的電阻構(gòu)成閉合回路時，以下說法正確的選項是()A．t＝0時，線圈平面位于中性面B．t＝0時，穿過線圈的磁通量為0C．電阻的熱功率為16WD．用電壓表測路端電壓時讀數(shù)為11.3V16.矩形線框繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動產(chǎn)生交流電，電動勢剎時價表達式為e＝220sin100πt(V)，以下說法正確的是()A．t＝0時刻穿過線框的磁通量為最大B．電動勢的有效值220VC．交流電的周期為0.01sD．若轉(zhuǎn)速增大1倍，其余條件不變，則電動勢剎時價表達式為e＝440sin100π(V)t17.以以下圖，N匝矩形導(dǎo)線框以角速度ω繞對稱軸OO′勻速轉(zhuǎn)動，線框面積為S，線框電阻、電感均不計，在OO′左邊有磁感覺強度為B的勻強磁場，外電路接有電阻R和理想電流表A，以下說法正確的選項是()A．從圖示時刻起，線框產(chǎn)生的剎時電動勢為e＝NBωSsinωtB．電流表的示數(shù)I＝NBSC．R兩端電壓有效值U＝NBSD．一個周期內(nèi)R的發(fā)熱量Q＝18.有一理想變壓器，副線圈所接電路以以下圖，燈L1、L2為規(guī)格相同的兩只小燈泡．當(dāng)S斷開時，燈L1正常發(fā)光．S閉合后，以下說法正確的選項是()A．燈L1、L2都能正常發(fā)光B．原線圈的輸入功率減小C．原、副線圈的電流比增大D．電阻R耗費的功率增大19.標有“220V,0.5μ字F樣”的電容器能接入下邊哪個電路中使用？()A．220sin100tVπB．220V的照明電路中C．380sin100tVπD．380V的照明電路中20.以下說法正確的選項是()A．交變電流的有效值就是它的均勻值B．任何交變電流的有效值都是它最大值的倍C．假如交變電流接在電阻R上產(chǎn)生的熱量為Q，那么該交變電流的有效值為D．以上說法均不正確第Ⅱ卷二、實驗題(共1小題,每題10.0分,共10分)21.有一個教課用的可拆變壓器，如圖甲所示，它有兩個外觀基實情同的線圈A、B，線圈外面還可以繞線．(1)某同學(xué)用一多用電表的同一歐姆擋先后丈量了A、B線圈的電阻值，指針分別對應(yīng)圖乙中的A、B地點，由此可推測________線圈的匝數(shù)許多(選填“A”或“B”)．(2)假如把它看作理想變壓器，現(xiàn)要測定A線圈的匝數(shù)，供給的器械有：一根足夠長的絕緣導(dǎo)線、一只多用電表和低壓交流電源，請簡要表達實驗的步驟(寫出要測的物理量，并用字母表示)________A線圈的匝數(shù)為nA＝________.(用所測物理量符號表示)三、計算題(共3小題,每題10.0分,共30分)22.以以下圖，間距為L的圓滑平行金屬導(dǎo)軌，水平川擱置在豎直方向的磁感覺強度為B的勻強磁場中，一端接阻值為R的電阻．一個電阻是R0、質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒擱置在導(dǎo)軌上，在外力F作用下從t＝0時刻開始運動，其速度隨時間的變化規(guī)律為v＝vmaxsinωt.不計導(dǎo)軌電阻，求：從t＝0到t＝時間內(nèi)電阻R產(chǎn)生的熱量；從t＝0到t＝時間內(nèi)外力F所做的功．23.發(fā)電機輸出功率為

40kW，輸出電壓為

400V，用變壓比

(原、副線圈匝數(shù)比

)為

1∶5的變壓器升壓后向遠處供電，輸電線的總電阻為

5Ω，而后再用降壓變壓器將電壓降為

220V

供用戶使用，求：輸電線上損失的電功率是多少；降壓變壓器的變壓比是多少．24.以以下圖，勻強磁場

B＝0.50T，矩形線圈的匝數(shù)

N＝100

匝，邊長

Lab＝0.20m，Lbc＝0.10m，以

3000r/min

的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動，若線圈平面經(jīng)過中性面時開始計時，試求：交變電動勢的剎時價表達式；若線圈總電阻為2Ω，線圈外接電阻為8Ω，寫出交變電流的剎時價表達式；線圈從中性面轉(zhuǎn)動的過程中，交變電動勢的均勻值．答案分析1.【答案】

C【分析】電感線圈可以通直流，

A項錯誤；電感對不一樣頻率的交變電流的阻攔作用不一樣，

B項錯誤；同一個電感線圈對高頻交變電流的阻攔作用較大，對低頻交變電流阻攔作用較小，

D項錯誤，

C項正確．2.【答案】

B【分析】由題知輸入電壓的有效值為

100V，再依據(jù)電壓與匝數(shù)成正比知輸出電壓為

10V．S斷開時，副線圈中的電流為

＝1A，所以原線圈中電流為

0.1A，故

A

錯誤；S閉合時，兩電阻并聯(lián)，電壓各為

2V

和

8

V，副線圈中耗費的功率

P＝

＋＝10

W，輸入功率等于輸出功率，所以原線圈中電流為

I＝

＝0.1A，故

B正確，D錯誤；S斷開時兩電阻總的電功率為

P＝10×1＝10

W，故

C錯誤．3.【答案】

C【分析】固然交變電流能經(jīng)過電容器，但也遇到阻攔作用，電容器與電阻串通，依據(jù)分壓原理可知電阻兩端的電壓小于電源電壓，電壓表測的是電阻兩端的電壓，C正確．4.【答案】C【分析】副線圈經(jīng)過電阻r＝6Ω的導(dǎo)線對“220V880W”的電器RL供電，該電器正常工作，導(dǎo)線(副線圈)中電流I＝4A，導(dǎo)線損失電壓Ur＝24V，副線圈兩端電壓為220V＋24V＝244V，由變壓器變壓公式可知原、副線圈的匝數(shù)比為11000∶244＝2750∶61，選項A錯誤，C正確；交變電壓的頻率為50Hz，選項B錯誤；導(dǎo)線損失功率為P＝I2r＝96W，變壓器的輸入功率為880W＋96W＝976W，選項D錯誤．5.【答案】D【分析】交流經(jīng)過線圈時，在線圈上產(chǎn)生自感電動勢，對電流的變化起阻攔作用，選項A錯誤；交流經(jīng)過電容器時，電容器兩極間的電壓與電源電壓相反，阻攔了電流的流動，選項B錯誤；電流經(jīng)過它們做功時，只有在電阻上產(chǎn)生電熱，而在線圈上產(chǎn)生磁場能，在電容器上產(chǎn)生電場能，選項C錯誤，選項D正確．6.【答案】C【分析】方向隨時間做周期性變化是交變電流最重要的特色．A、B、D三項所示的電流大小隨時間做周期性變化，但其方向不變，不是交變電流，它們所表示的是直流電．C選項中電流的方向隨時間做周期性變化，應(yīng)選C.7.【答案】D【分析】電壓表V1的示數(shù)和a、b間電壓的有效值相同，滑片滑動時V1示數(shù)不變，選項A錯誤；電壓表V2丈量的電壓為副線圈兩端的電壓，原、副線圈匝數(shù)不變，輸入電壓不變，故V2示數(shù)不變，V3示數(shù)為V2示數(shù)減去R0兩端電壓，兩線圈中電流增大，易知R0兩端電壓高升，故V3112211示數(shù)減小，選項B錯誤；理想變壓器UI＝UI，則UI＝U2I2，I2＞I1，故U2＜U1，變壓器為降壓變壓器，選項C錯誤；因I2增大，故知R減小，變阻器滑片是沿c→d的方向滑動，選項D正確．8.【答案】D【分析】因為n1<n2，所以左邊的理想變壓器為升壓變壓器，低壓交流電源經(jīng)過理想升壓變壓器后，因為功率不變，所以電流變小，則A1表的示數(shù)小于A2表的示數(shù)，故A項錯誤；由＝，U3＝U2－IA1·2R及＝可知，L1兩端的電壓UL141A12L21A2A1A2L1L21的功＝U＝U－·I·2R，又L兩端的電壓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項錯誤；因為A1表的示數(shù)小于A2表的示數(shù)，由P＝I2R可知，R1耗費的功率小于R3耗費的功率，故C項錯誤；因為A1表的示數(shù)小于A2表的示數(shù)，由2U＝IR可知，R兩端的電壓小于R4兩端的電壓，故D項正確．9.【答案】C【分析】A、依據(jù)＝＝n得：＝n，所以R1兩端的電壓為：，故A錯誤；依據(jù)題意得副線圈的電流為I，所以經(jīng)過副線圈的最大電流為I，故B錯誤；線圈會產(chǎn)生感覺電流阻攔原電流即I1＞I2，故C正確；電容器通交流阻直流，故有電流經(jīng)過電流表A3，即I3≠0，故D錯誤．10.【答案】B【分析】交流電源電壓的有效值U＝V≈220V；由歐姆定律可知，電路中電流I＝＝A＝1.1A.11.【答案】B【分析】從u－t圖象看出，每個周期的前半周期是正弦圖形，其有效值為220V；后半周期電壓為零．依占有效值的定義，×T＝×＋0，得U＝156V，選B.12.【答案】C【分析】搖動繩索時，流過敏捷電流計的電流是交流電，且兩同學(xué)的站立方向、繩索的長度、搖繩的頻率等要素均會影響繩中的電流大小，C對．13.【答案】

A【分析】由電動勢

e＝10

sin(20πt)V知，從線圈位于中性面時開始計時，所以

t＝0時，線圈位于中性面，磁通量最大，但此時線圈切割磁感線的線速度方向與磁感線平行，切割磁感線的有效速度為零，

A正確，B、C

錯誤．當(dāng)t＝0.4s時，e＝10

sin(20

π×

0.4)V＝0，D錯誤．14.【答案】C【分析】依據(jù)公式Em＝nBSω可得將電樞的匝數(shù)增添1倍，轉(zhuǎn)速增添1倍后產(chǎn)生的電動勢最大值為εm′＝4εm，所以變化后的感覺電動勢表達式為e＝4εmsin2ωt，應(yīng)選C.15.【答案】

A【分析】因為電動勢的表達式是正弦函數(shù)，所以是從中性面開始計時的，故

A正確；t＝0時，線圈處于中性面，線圈平面與磁場垂直，磁通量最大，故

B錯誤；電動勢的有效值為

10V，所以電路中的電流為：

I＝

＝1

A，所以電阻的熱功率為

P＝I2R＝8W，故

C錯誤；用電壓表測路端電壓時讀數(shù)為

U＝IR＝8V，故

D錯誤．應(yīng)選

A.16.【答案】

A【分析】線框中電動勢為正弦規(guī)律變化，t＝0時刻線框中感覺電動勢為零，故此時線框處于中性面上，磁通量最大，A對；電動勢的有效值為U＝＝220V，B錯；交流電的周期為：T＝＝0.02s，C錯；若轉(zhuǎn)速增大1倍，則最大值增大1倍，角速度也增添1倍；故表達式為：e＝440sin200πt，D錯．17.【答案】B【分析】線框一直只有一半面積在磁場中，故剎時電動勢為e＝()sinωt，電壓有效值為U＝NBS，電流表的示數(shù)I＝＝NBS，A、C錯誤，B正確．Q＝T＝，D錯誤．18.【答案】D【分析】當(dāng)S閉合后，電路的電阻減小，副線圈的電流增大，所以經(jīng)過電阻R的電壓增大，燈泡兩端的電壓減小，燈L1、L2都不可以正常發(fā)光，故A錯誤；因為副線圈中負載電阻減小，耗費的功率P＝，故耗費的功率增大，輸入功率等于輸出功率，故原線圈的輸入功率增大，故B錯誤，D正確；變壓器原、副線圈的匝數(shù)不變，故原、副線圈中電流之比不變，故C錯誤．19.【答案】A【分析】220V是電容器的耐壓值即最大承受值，所以選A.20.【答案】D【分析】有效值是依據(jù)電流的熱效應(yīng)來定義的，均勻值其實不是有效值，比方線圈在勻強磁場中轉(zhuǎn)動一圈，其均勻電動勢為零，故A錯．在正弦(余弦)式交變電流中，其有效值為最大值的倍，關(guān)于其余交變電流其實不必定滿足此關(guān)系，故B錯．交變電流要產(chǎn)生熱量需要必定的時間，C選項中沒有說明時間，所以是錯誤的．21.【答案】(1)A(2)①用長導(dǎo)線繞一個n匝線圈，作為副線圈代替A線圈；②把低壓交流電源接B線圈，測得線圈的輸出電壓為U；③用A線圈換下繞制的線圈測得A線圈的輸出電壓為UAn【分析】(1)A由題圖乙可知A地點的阻值大于B地點的阻值，由電阻定律可得A線圈的匝數(shù)多于B線圈的．(2)①用長導(dǎo)線繞一個n匝線圈，作為副線圈代替A線圈；②把低壓交流