高中物理人教版2第五章交變電流 全國(guó)公開(kāi)課

物理學(xué)科高二寒假作業(yè)3作業(yè)范圍:選修3-2第五章交變電流時(shí)間：60分鐘分值：100分第Ⅰ卷一、選擇題（本題共10小題，每小題7分，共70分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的題題只有一項(xiàng)符合題目要求，有的題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得7分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分）題號(hào)12345678910答案1、由交變電流瞬時(shí)表達(dá)式i=10sin500t（A）可知，從開(kāi)始計(jì)時(shí)起，第一次出現(xiàn)電流峰值所需要的時(shí)間是（）A、2ms；B、1ms；C、；D、?！緛?lái)源】【百?gòu)?qiáng)?！?023學(xué)年河北省武邑中學(xué)高二上10月考物理試卷解析：交變電流瞬時(shí)表達(dá)式i=10sin500t（A），故角頻率為：ω=500rad/s，，由于是正弦交變電流，從線(xiàn)圈經(jīng)過(guò)中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)，故在時(shí)刻第一次出現(xiàn)電流峰值，即：，故選D。答案：D。題型：選擇題。難度：容易。2、如圖1表示一交流電的電流隨時(shí)間而變化的圖象，此交流電的有效值是（）A、；B、；C、；D、5A?！緛?lái)源】【百?gòu)?qiáng)校】2023學(xué)年浙江杭州二中高二上期期末考試物理卷圖1圖2圖3解析：將交流與直流通過(guò)阻值都為R的電阻，設(shè)直流電流為I，則根據(jù)有效值的定義有：；解得：I=5A；故選D。答案：D。題型：選擇題。難度：較易。3、如圖2所示，圖線(xiàn)a是線(xiàn)圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生正弦交流電的圖象，當(dāng)調(diào)整線(xiàn)圈轉(zhuǎn)速后，所產(chǎn)生正弦交流電的圖象如圖線(xiàn)b所示，以下關(guān)于這兩個(gè)正弦交流電的說(shuō)法正確的是（）A、在圖中t=0時(shí)刻穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量均為零；B、線(xiàn)圈先后兩次轉(zhuǎn)速之比為2:3；C、交流電b的最大值為V；D、交流電a的瞬時(shí)值為u=10sin5πt（V）?！緛?lái)源】【百?gòu)?qiáng)校】2023學(xué)年廣東省湛江一中高二下期末考物理試卷解析：t=0時(shí)刻U=0，兩次t=0時(shí)刻線(xiàn)圈平面均與中性面重合，磁通量最大，A錯(cuò)誤；由圖可知，周期Ta=，Tb=，則線(xiàn)圈先后兩次轉(zhuǎn)速之比na∶nb=Tb∶Ta=3∶2，B錯(cuò)誤；由電動(dòng)勢(shì)的最大值Em=NBSω，則兩個(gè)電壓最大值之比Uma∶Umb=ωb∶ωa=3∶2，則交流電電壓的最大值為，故C正確；由圖電壓最大值Uma=10V，周期Ta=，，交流電的瞬時(shí)值表達(dá)式u=Umasinωt=10sin5лt（V），D正確。答案：CD。題型：多選題。難度：一般。4、如圖3所示是某交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的交變電流的圖象，根據(jù)圖象可以判定（）A、此交變電流的頻率為5Hz；B、此交變電流的周期為；C、將標(biāo)有“12V、3W”的燈泡接在此交變電流上，燈泡可以正常發(fā)光；D、圖象上對(duì)應(yīng)的時(shí)刻，發(fā)電機(jī)中的線(xiàn)圈剛好轉(zhuǎn)至中性面?！緛?lái)源】【百?gòu)?qiáng)校】2023學(xué)年西藏自治區(qū)林芝市高二下期末物理B卷解析：由圖讀出，周期T=，頻率為，故A正確，B錯(cuò)誤；此交變電壓的最大值為Um=12V，有效值，燈泡的額定電壓有效值為12V，所以燈泡不能正常發(fā)光，故C錯(cuò)誤；圖像上對(duì)應(yīng)的時(shí)刻，u=0，所以發(fā)電機(jī)中的線(xiàn)圈在中性面，故D正確。答案：AD。題型：多選題。難度：一般。5、如圖4甲、乙所示電路中，若電容器選擇適當(dāng)?shù)膮?shù)，可以實(shí)現(xiàn)的是（）A、圖甲輸入為直流與交流，輸出為直流；B、圖甲輸入為直流與交流，輸出為交流；C、圖乙輸入為高頻交流與低頻交流，輸出為高頻交流；D、圖乙輸入為高頻交流與低頻交流，輸出為低頻交流。【來(lái)源】【百?gòu)?qiáng)?！?023學(xué)年江蘇省無(wú)錫市高二下期末物理試卷甲圖4乙圖5圖6解析：電容器通交流隔直流，則圖甲中輸出的為交流成分，A錯(cuò)誤，B正確；電容器通高頻阻低頻，高頻被電容器短路了，故圖乙中輸出的為低頻成分，C錯(cuò)誤，D正確。答案：BD。題型：多選題。難度：一般。6、如圖5所示，電路中三個(gè)完全相同的燈泡a、b和c分別與電阻器R、電感線(xiàn)圈L和電容器C串聯(lián)，當(dāng)電路兩端連接電壓為u1=220sin100πtV的交變電源時(shí)，三個(gè)燈泡亮度恰好相同。若將電路兩端接入的交變電源的電壓變?yōu)閡2=220sin120πtV，則將發(fā)生的現(xiàn)象是（各燈泡均未被燒毀）（）A、a燈亮度不變；B、b燈變暗；C、c燈更亮；D、三燈亮度都不變?！緛?lái)源】【百?gòu)?qiáng)校】2023學(xué)年河北邢臺(tái)一中高二月考物理卷解析：根據(jù)電感的特性：通低頻、阻高頻，當(dāng)電源的頻率變高時(shí)，電感對(duì)電流的感抗增大，b燈變暗；根據(jù)電容的特性：通高頻、阻低頻，當(dāng)電源的頻率變高時(shí)，電容對(duì)電流的容抗減小，c燈變暗;而電阻的阻值與頻率無(wú)關(guān)，a燈亮度不變，故選項(xiàng)ABC正確，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案：ABC。題型：多選題。難度：較易。7、理想變壓器的原副線(xiàn)圈的匝數(shù)之比為4∶1，在原線(xiàn)圈上加上U=200V的交流電壓，在副線(xiàn)圈上接交流電壓表，其示數(shù)為（）A、0；B、50V；C、200V；D、800V。【來(lái)源】【百?gòu)?qiáng)?！?023學(xué)年江蘇省清江中學(xué)高二上期中考物理試卷解析：變壓器的電壓與匝數(shù)成正比，所以副線(xiàn)圈電壓，B正確。答案：B。題型：選擇題。難度：較易。8、如圖6所示，L1和L2是輸電線(xiàn)，甲、乙是兩個(gè)互感器，通過(guò)觀測(cè)接在甲、乙中的電表讀數(shù)，可以間接得到輸電線(xiàn)兩端電壓和通過(guò)輸電線(xiàn)的電流、若已知圖中n1:n2=100:1，n3:n4=1:10，V表示數(shù)為220V，A表示數(shù)為l0A，則下列判斷正確的是（）A、甲是電壓互感器，輸電線(xiàn)兩端電壓是×104V；B、乙是電壓互感器，輸電線(xiàn)兩端電壓是×103V；C、甲是電流互感器，通過(guò)輸電線(xiàn)的電流是100A；D、乙是電流互感器，通過(guò)輸電線(xiàn)的電流是?！緛?lái)源】【百?gòu)?qiáng)校】2023河北定州中學(xué)高二承智班上周練物理卷解析：甲圖的原線(xiàn)圈兩端接電源兩端的電壓，所以是電壓互感器，已知n1∶n2=100∶1，電壓表示數(shù)為220V，故傳輸電壓為：U=220V×100=×104V，A正確，C錯(cuò)誤；乙圖中的原線(xiàn)圈串聯(lián)接入輸電線(xiàn)的一根導(dǎo)線(xiàn)，所以是電流互感器，已知nb3∶n4=1∶10，電流表示數(shù)為10A，故傳輸電流為：I=10A×10=100A，B、D錯(cuò)誤。答案：A。題型：選擇題。難度：一般。9、用電器離電源L米，線(xiàn)路上的電流為I，為使在線(xiàn)路上的電壓降不超過(guò)U，已知輸電線(xiàn)的電阻率為ρ。那么，輸電線(xiàn)的橫截面積的最小值是（）A、；B、；C、；D、?！緛?lái)源】【百?gòu)?qiáng)?！?023學(xué)年黑龍江牡丹江市一中高二9月月考物理卷解析：根據(jù)歐姆定律得，根據(jù)電阻定律，解得，故D正確。答案：D。題型：選擇題。難度：一般。10、在如圖7所示的遠(yuǎn)距離輸電的電路圖中，升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓器，發(fā)電廠的輸出電壓和輸電線(xiàn)的電阻均不變，開(kāi)關(guān)S閉合后，下列說(shuō)法正確的是（）A、升壓變壓器的輸出電壓增大；B、降壓變壓器的輸入電壓減??；C、流過(guò)燈泡L的電流減小；D、發(fā)電廠的輸出功率增大。【來(lái)源】【百?gòu)?qiáng)?！?023學(xué)年廣東省深圳高中高二上第一次月考物理試卷圖7圖8甲圖9乙解析：由題意知發(fā)電廠的輸出電壓不變，即升壓變壓器的輸入電壓不變，故A錯(cuò)誤；因?yàn)樨?fù)載并聯(lián)，開(kāi)關(guān)閉合后，總電流增大，即降壓變壓器的輸出電流增大，所以降壓變壓器的輸入電流變大，而輸電線(xiàn)電阻一定，所以損失的電壓變大，所以降壓變壓器的輸入電壓減小，故B正確；降壓變壓器的輸入電壓減小，則降壓變壓器輸出電壓變小，所以燈泡L兩端的電壓減小，通過(guò)燈泡的電流減小，故C正確；輸電線(xiàn)上的電流增大，則發(fā)電廠的輸出電流增大，輸出電壓不變，則輸出功率，故D正確。答案：BCD。題型：多選題。難度：較難。第Ⅱ卷二、非選擇題。（本卷共2小題，每小題15分，共30分。）11、電機(jī)轉(zhuǎn)子是邊長(zhǎng)為米的正方形，線(xiàn)圈匝數(shù)為100匝，內(nèi)阻8歐，初始位置如圖8所示，以ad、bc中點(diǎn)連線(xiàn)為軸用600轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速在特斯拉的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)，燈泡電阻為24歐，則：（1）從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，寫(xiě)出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式。（2）燈泡的實(shí)際消耗功率為多大？（3）線(xiàn)圈從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)的過(guò)程中外力做的功。（4）線(xiàn)圈從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)的過(guò)程中通過(guò)線(xiàn)圈某截面的電量q。【來(lái)源】【百?gòu)?qiáng)?！?023學(xué)年廣東省深圳高中高二上第一次月考物理試卷解析：（1）線(xiàn)圈的角速度，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為，則從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為e=80sin20πtV。（2）電動(dòng)勢(shì)的有效值為，電路中電流的有效值為，燈泡的實(shí)際消耗功率為P=I2R=75W。（3）線(xiàn)圈從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)的過(guò)程中外力做的功W=I2（R+r）t，，解得W=。（4）線(xiàn)圈從圖示的位置轉(zhuǎn)過(guò)的過(guò)程中線(xiàn)圈磁通量的變化量為：，通過(guò)線(xiàn)圈某截面的電量。答：（1）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為e=80sin20πtV；（2）燈泡的實(shí)際消耗功率為75W；（3）線(xiàn)圈從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)的過(guò)程中外力做的功為；（4）線(xiàn)圈從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)的過(guò)程中通過(guò)線(xiàn)圈某截面的電量q。題型：計(jì)算題。難度：較難。12、如圖9甲所示為一理想變壓器，ab為原線(xiàn)圈，ce為副線(xiàn)圈，d為副線(xiàn)圈引出的一個(gè)接頭，原線(xiàn)圈輸入正弦式交變電壓的uab-t圖象如圖9乙所示。若只在ce間接一只Rce=400Ω的電阻，或只在de間接一只Rde=225Ω的電阻，兩種情況下電阻消耗的功率均為80W。（1）請(qǐng)寫(xiě)出原線(xiàn)圈輸入電壓瞬時(shí)值uab的表達(dá)式；（2）求只在ce間接400Ω電阻時(shí)，原線(xiàn)圈中的電流I1；（3）求ce和de間線(xiàn)圈的匝數(shù)比?！緛?lái)源】【百?gòu)?qiáng)校】2023學(xué)年河北省武邑中學(xué)