2016-2017學年高中物理第2章交變電流章末綜合測評粵教版選修.docx

章末綜合測評(二)(時間：60分鐘滿分：100分)一、選擇題(本題共10個小題，每小題6分，共60分在每小題給出的四個選項中，第16題只有一項符合題目要求，第710題有多項符合題目要求全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分)1如圖1是交流發(fā)電機的示意圖，圖甲到圖丁分別表示線圈轉(zhuǎn)動過程中的四個位置，其中甲、丙中的線圈與磁場方向垂直，乙、丁中線圈與磁場方向平行，則在線圈轉(zhuǎn)動的過程中直流電流表有示數(shù)的位置是()圖1A甲、丙B乙、丁C甲、乙 D丙、丁【解析】線圈轉(zhuǎn)動中感應電流時刻在變化，位于中性面位置時磁通量最大，但感應電流最小，等于零位于與中性面垂直位置時，磁通量最小，但感應電流最大，故選B.【答案】B2某交流發(fā)電機給燈泡供電，產(chǎn)生正弦式交變電流的圖象如圖2所示，下列說法中正確的是()【導學號：90270108】圖2A交變電流的頻率為0.02 HzB交變電流的瞬時值表達式為i5cos 50t(A)C在t0.01 s時，穿過交流發(fā)電機線圈的磁通量最大D若發(fā)電機線圈電阻為0.4 ，則其產(chǎn)生的熱功率為5 W【解析】由圖象知，交流電的周期為0.02 s，故頻率為50 Hz，A錯；轉(zhuǎn)動的角速度100 rad/s，故電流瞬時值表達式為i5cos 100t(A)，B錯；t0.01 s時，電流最大，此時線圈磁通量應為0，C錯；交流電電流的有效值I A，故PI2R20.4 W5 W，故D正確【答案】D3三個相同的電阻，分別通過如圖3甲、乙、丙所示的交變電流，三個圖中的I0和周期T相同下列說法中正確的是()圖3A在相同時間內(nèi)三個電阻發(fā)熱量相等B在相同時間內(nèi)，甲、乙發(fā)熱量相等，是丙發(fā)熱量的2倍C在相同時間內(nèi)，甲、丙發(fā)熱量相等，是乙發(fā)熱量的D在相同時間內(nèi)，乙發(fā)熱量最大，甲次之，丙的發(fā)熱量最小【解析】甲圖象電流的有效值為I0，乙圖象電流的有效值為I0，丙圖象根據(jù)電流有效值的定義有：IRI2RT，解得電流有效值II0，根據(jù)焦耳定律相同時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量之比等于電流有效值的平方比，Q1Q2Q3121，C對【答案】C4(2016天津高二月考)交流發(fā)電機在工作時電動勢為eEmsin t，若將發(fā)電機的角速度提高一倍，同時將線框所圍面積減小一半，其他條件不變，則其電動勢變?yōu)?)AeEmsin Be2Emsin CeEmsin 2t Desin 2t【解析】交變電流的電動勢表達式為eEmsin t，其中EmNBS，當加倍而S減半時，Em不變，其表達式為eEmsin 2t，C正確【答案】C5如圖4甲所示，變壓器為理想變壓器，其原線圈接到U1220 V的交流電源上，副線圈與阻值為R1的電阻接成閉合電路；圖乙中阻值為R2的電阻直接接到電壓為U1220 V的交流電源上，結(jié)果發(fā)現(xiàn)R1與R2消耗的電功率恰好相等，則變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為() 【導學號：90270109】甲乙圖4A. B.C. D.【解析】對題圖甲，P1對題圖乙：P2據(jù)題意有P1P2聯(lián)立以上各式解得：，故C正確【答案】C6如圖5所示，理想變壓器原線圈輸入電壓UUmsin t，副線圈電路中R0為定值電阻，R是滑動變阻器V1和V2是理想交流電壓表，示數(shù)分別用U1和U2表示；A1和A2是理想交流電流表，示數(shù)分別用I1和I2表示下列說法正確的是()圖5AI1和I2表示電流的瞬間值BU1和U2表示電壓的最大值C滑片P向下滑動過程中，U2不變、I1變大D滑片P向下滑動過程中，U2變小、I1變小【解析】電壓表V1和V2分別測量的變壓器原、副線圈的輸入、輸出電壓的有效值，電流表A1和A2分別測量的原、副線圈電路中電流的有效值，A、B項錯誤；滑動變阻器向下滑動時，接入電路的電阻變小，原、副線圈輸入、輸出電壓不變，由歐姆定律I可知，副線圈電路中的電流變大，副線圈輸出功率變大，由P入P出，得原線圈的輸入功率變大，由PIU可知，原線圈電路中的電流變大，C項正確，D項錯誤【答案】C7如圖6甲所示的電路中，A1、A2、A3為相同的電流表，C為電容器，電阻R1、R2、R3的阻值相同，線圈L的電阻不計在某段時間內(nèi)理想變壓器原線圈內(nèi)磁場的變化如圖乙所示，則在t1t2時間內(nèi)()圖6A電流表A1的示數(shù)比A2的小B電流表A2的示數(shù)比A3的小C電流表A1和A2的示數(shù)相同D電流表A3的示數(shù)為零【解析】由于加在原線圈中的磁場均勻變化，因此副線圈中產(chǎn)生的電動勢是恒定的，所以I1I2，I30，C、D選項正確【答案】CD8如圖7所示，在遠距離輸電過程中，若保持原線圈的輸入功率不變，下列說法正確的是() 【導學號：90270110】圖7A升高U1會減小輸電電流I2B升高U1會增大線路的功率損耗C升高U1會增大線路的電壓損耗D升高U1會提高電能的利用率【解析】提高輸電電壓U1，由于輸入功率不變，則I1將減小，又因為I2I1，所以I2將減小，故A正確；線路功率損耗P損IR，因此功率損耗也減小，由UI2R可知電壓損耗減小，故B、C錯誤；因線路損耗功率減小，因此利用率將升高，D正確【答案】AD9(2016石家莊模擬)實驗室里的交流發(fā)電機可簡化為如圖8所示的模型，正方形線圈在水平勻強磁場中，繞垂直于磁感線的OO軸勻速轉(zhuǎn)動今在發(fā)電機的輸出端接一個電阻R和理想電壓表，并讓線圈每秒轉(zhuǎn)25圈，讀出電壓表的示數(shù)為10 V已知R10 ，線圈電阻忽略不計，下列說法正確的是()圖8A線圈位于圖中位置時，線圈中的瞬時電流為零B從中性面開始計時，線圈中電流瞬時值表達式為isin 50t(A)C流過電阻R的電流每秒鐘方向改變50次D電阻R上的熱功率等于20 W【解析】線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的是交流電線圈位于圖中位置時，穿過線圈的磁通量雖然為零，但磁通量的變化率最大，線圈中的瞬時電流最大，選項A錯誤；線圈轉(zhuǎn)一圈，兩次經(jīng)過中性面，線圈每經(jīng)過一次中性面，電流方向改變一次，每秒轉(zhuǎn)25圈，電流方向改變50次，選項C正確；由題意可知，f25 Hz，50 rad/s，電壓表的示數(shù)是有效值，交流電最大值Em10 V，Im A，故選項B正確；電阻R上消耗的熱功率PR10 W，選項D錯誤【答案】BC10.(2016泰安高二期末)一臺理想變壓器，開始時開關S接1，此時原、副線圈的匝數(shù)比是111，原線圈接入電壓為220 V的正弦交流電一只理想二極管和一個滑動變阻器串聯(lián)接在副線圈上，如圖9所示則下列判斷正確的是()圖9A原、副線圈中的功率之比為11B若只將S從1撥到2，電流表示數(shù)增大C若開關S接1，滑動變阻器接入電路的阻值為10 時，則1 min內(nèi)滑動變阻器產(chǎn)生的熱量為1 200 JD若只將滑動變阻器的滑片向下滑動，則兩電表示數(shù)均減小【解析】原、副線圈的輸入功率等于輸出功率，故A正確；若只將S從1撥到2，副線圈的電壓減小，副線圈電流減小，原線圈電流即電流表示數(shù)減小，故B錯誤；原、副線圈的電壓與匝數(shù)成正比，所以副線圈兩端電壓為20 V，由于副線圈接著二極管，它具有單向?qū)щ娦?，根?jù)電流的熱效應知T，解得U10 V，若滑動變阻器接入電路的阻值為10 ，則1 min內(nèi)滑動變阻器產(chǎn)生的熱量為Q601 200 J，故C正確；將滑動變阻器滑片向下滑動，接入電路中的阻值變大，電流表的讀數(shù)變小，但對原、副線圈兩端的電壓無影響，即電壓表的示數(shù)不變，故D錯誤【答案】AC二、非選擇題(本題共3小題，共40分)11(12分)將交變電壓u220sin(100t)V接到“220 V100 W”的燈泡兩端，若燈泡燈絲電阻保持不變，求：(1)通過燈泡的電流的最大值；(2)燈泡的實際功率；(3)每秒鐘電流方向改變的次數(shù)；(4)通過燈泡的電流i的瞬時值表達式. 【導學號：90270111】【解析】(1)交變電壓的有效值UV220 V，燈泡的額定電壓為U220 V，因此燈泡恰好正常發(fā)光由“220 V100 W”知該燈泡電阻為R484 .通過燈泡的電流的最大值為Im A0.64 A.(2)燈泡的實際功率與額定功率相同，P100 W.(3)周期T 0.02 s，每秒鐘電流方向改變的次數(shù)n22100(次)(4)通過燈泡的電流的瞬時值表達式為iIm sint0.64sin(100t)A.【答案】(1)0.64 A(2)100 W(3)100次(4)i0.64sin(100t)A12(14分)(2016濟南高二檢測)如圖10所示，有一臺小型發(fā)電機，其矩形線圈的匝數(shù)n200匝，線圈面積S0.01 m2，線圈電阻r0.5 ，當磁場的磁感應強度BT時，產(chǎn)生頻率f50 Hz的單相正弦交變電流，供電給“220 V2 200 W”的電器讓其正常工作求：圖10 (1)若從線圈處于中性面開始計時，寫出線圈中感應電動勢的瞬時表達式；(2)發(fā)動機輸出端交流電壓表的示數(shù)；(3)電阻R的阻值【解析】(1)發(fā)電機產(chǎn)生的感生電動勢的最大值：EmnBSnBS2f2001.2/0.01100 V240 V感應電動勢的瞬時表達式：e240sin 100t(V)(2)電動勢有效值E240 V正常工作時的電流IP/U2 200/220 A10 A輸出端電壓表的示數(shù)UEIr240 V100.5 V235 V.(3)電阻R上的電壓U235 V220 V15 V則線路電阻RU/I15/10 1.5 .【答案】(1)e240sin 100t(V)(2)235 V(3)1.5 13(14分)如圖11所示，交流發(fā)電機電動勢的有效值E20 V，內(nèi)阻不計，它通過一個R6 的指示燈L1連接變壓器變壓器輸出端并聯(lián)24只彩色小燈泡，每只燈泡都是“6 V0.25 W”，燈泡都正常發(fā)光，導線電阻不計求：圖11(1)降壓變壓器