新2020學(xué)年高中物理 第二章 交變電流章末檢測(cè) 粵教版選修3-2

1、第二章交變電流 (時(shí)間：90分鐘滿分：100分)一、單項(xiàng)選擇題(本題共6小題，每小題4分，共24分)1圖1為某種交變電流的波形，每半個(gè)周期按各自的正弦規(guī)律變化，其有效值為()A7A B5 A C3 A D4 A2一電飯煲和一臺(tái)洗衣機(jī)同時(shí)并入u311sin 314t V的交流電源上，均正常工作，用電流表分別測(cè)得電飯煲的電流是5 A，洗衣機(jī)的電流是0.5 A下列說法正確的是()A電飯煲的電阻是44 ，洗衣機(jī)電動(dòng)機(jī)線圈電阻是440 B電飯煲消耗的功率為1 555 W，洗衣機(jī)電動(dòng)機(jī)消耗的功率為155.5 WC1 min內(nèi)電飯煲消耗的電能為6.6104 J，洗衣機(jī)電動(dòng)機(jī)消耗的電能為6.6103 JD電飯

2、煲的發(fā)熱功率是洗衣機(jī)電動(dòng)機(jī)發(fā)熱功率的10倍3如圖2甲所示，為一種調(diào)光臺(tái)燈電路示意圖，它通過雙向可控硅電子器件實(shí)現(xiàn)了無級(jí)調(diào)節(jié)亮度給該臺(tái)燈接220 V的正弦交流電后加在燈管兩端的電壓如圖乙所示，則此時(shí)交流電壓表的示數(shù)為()A220 V B110 V C. V D. V圖1圖2圖34如圖3所示，M為理想變壓器，電表均可視為理想電表，接線柱a、b接電壓u311sin 314t V的正弦交流電源當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向上滑動(dòng)時(shí)，示數(shù)發(fā)生變化的電表是()AA1、A2 BA2、V2CA1、A2、V2 DA1、A2、V1、V25在變電站里，經(jīng)常要用交流電表去監(jiān)測(cè)電網(wǎng)上的強(qiáng)電流，所用的器材叫電流互感器下圖所示的四

3、個(gè)圖中，能正確反應(yīng)其工作原理的是()6. 汽油機(jī)做功沖程開始時(shí)，汽缸中的汽油、空氣混合氣要靠火花塞點(diǎn)燃，但是汽車蓄電池的電壓只有12 V，不能在火花塞中產(chǎn)生火花，為此設(shè)計(jì)了如圖4所示的點(diǎn)火裝置，這個(gè)裝置的核心是一個(gè)變壓器，它的原線圈通過開關(guān)連到蓄電池上，副線圈接到火花塞的兩端，開關(guān)由機(jī)械進(jìn)行自動(dòng)控制，做功沖程開始時(shí)，開關(guān)由閉合變?yōu)閿嚅_，這樣就能在火花塞中產(chǎn)生火花了，下列說法中正確的是()圖4A該設(shè)計(jì)方案不可行，因?yàn)樾铍姵靥峁┑氖侵绷麟?，變壓器不能改變直流電壓B該設(shè)計(jì)方案可行，因?yàn)樽儔浩髂軐⒅绷麟姼淖優(yōu)榻蛔冸娏鰿該設(shè)計(jì)方案可行，因?yàn)橥ㄟ^變壓器原線圈的是變化的電流，可以通過變壓器發(fā)生互感現(xiàn)象D該變

4、壓器可以是升壓變壓器，也可以是降壓變壓器二、雙項(xiàng)選擇題(本題共4小題，每小題6分，共24分)7圖5甲所示電路中，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(jì)在某段時(shí)間內(nèi)理想變壓器原線圈內(nèi)磁場(chǎng)的變化如圖乙所示，則在t1t2時(shí)間內(nèi)()A電流表A1的示數(shù)比A2的小 B電流表A2的示數(shù)比A3的大C電流表A1和A2的示數(shù)相同 D電流表的示數(shù)都不為零8如圖6是某種正弦式交變電壓的波形圖，由圖可確定該電壓的()A周期是0.01 s B最大值是311 VC有效值是220 V D表達(dá)式為u220sin 100t V圖5圖6圖79有一交變電流如圖7所示，則由此圖象可

5、知()A它的周期是0.8 s B它的峰值是4 AC它的有效值是2 A D它的頻率是0.8 Hz10圖8中為一理想變壓器，其原線圈與一電壓有效值不變的交流電源相連，Q為滑動(dòng)頭現(xiàn)令Q從均勻密繞的副線圈最底端開始，沿副線圈勻速上滑，直至白熾燈L兩端的電壓等于其額定電壓為止用I1表示流過原線圈的電流，I2表示流過燈泡的電流，U2表示燈泡兩端的電壓，P2表示燈泡消耗的電功率(這里的電流、電壓均指有效值：電功率指平均值)下列四個(gè)圖中，能夠正確反映相應(yīng)物理量的變化趨勢(shì)的是()圖8題號(hào)12345678910答案三、填空題(本題共2小題，共12分)11. (6分)如圖9所示，單匝矩形閉合導(dǎo)線框abcd全部處于磁

6、感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框面積為S，電阻為R.線框繞與cd邊重合的豎直固定轉(zhuǎn)軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線框中感應(yīng)電流的有效值I_.線框從中性面開始轉(zhuǎn)過的過程中，通過導(dǎo)線橫截面的電荷量q_.圖912(6分)某發(fā)電廠用2.2 kV的電壓將電能輸送到遠(yuǎn)處的用戶，后改用22 kV的電壓，在原有輸電線路上輸送同樣的電功率前后兩種輸電方式消耗在輸電線上的電功率之比為_要將2.2 kV的電壓升高至22 kV，若變壓器原線圈的匝數(shù)為180匝，則副線圈的匝數(shù)應(yīng)該是_匝姓名：_班級(jí)：_學(xué)號(hào)：_得分：_ 四、解答題(本題共4小題，共40分)13. (8分)如圖10所示，一個(gè)小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機(jī)，其矩形線圈的長(zhǎng)

7、度為l1，寬度為l2，共有n匝，總電阻為r，與線圈兩端相接觸的集流環(huán)上接有一個(gè)阻值為R的定值電阻，線圈以角速度在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞與磁場(chǎng)方向垂直的對(duì)稱軸OO勻速運(yùn)動(dòng)，沿轉(zhuǎn)軸OO方向看去，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)沿逆時(shí)針方向，t0時(shí)刻線圈平面與磁感線垂直圖10(1)表示出線圈經(jīng)過圖示位置時(shí)通過電阻R的感應(yīng)電流的方向(2)寫出線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過程中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式(3)求線圈從t0位置開始到轉(zhuǎn)過90的過程中的平均電動(dòng)勢(shì)(4)求線圈從t0位置開始到轉(zhuǎn)過60時(shí)的瞬時(shí)電流14. (8分)黑光燈是利用物理方法滅蛾殺蟲的一種環(huán)保型設(shè)備，它發(fā)出的紫色光能夠引誘害蟲飛近黑光燈，然后被黑光燈周圍的交流高壓電網(wǎng)“擊斃”如

8、圖11所示是高壓電網(wǎng)的工作電路高壓電網(wǎng)是利用變壓器將有效值為220 V的交流電壓變成高壓，高壓電網(wǎng)相鄰兩極間距離為0.5 cm，已知空氣在常溫常壓下的擊穿電壓為6 220 V/cm，為防止空氣被擊穿而造成短路，變壓器的原、副線圈匝數(shù)比不得超過多少？圖1115.(12分) 如圖12所示，變壓器原線圈輸入電壓為220 V，副線圈輸出電壓為36 V，兩只燈泡的額定電壓均為36 V，L1額定功率為12 W，L2額定功率為6 W試求：圖12(1)該變壓器的原副線圈匝數(shù)比(2)兩燈均工作時(shí)原線圈的電流以及只有L1工作時(shí)原線圈中的電流16. (12分)某村在較遠(yuǎn)的地方建立了一座小型水電站，發(fā)電機(jī)的輸出功率為

9、100 kW，輸出電壓為500 V，輸電導(dǎo)線的總電阻為10 ，導(dǎo)線上損耗的電功率為4 kW，該村的用電電壓是220 V.圖13(1)輸電電路如圖13所示，求升壓、降壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比；(2)如果該村某工廠用電功率為60 kW，則該村還可以裝“220 V40 W”的電燈多少盞？第二章交變電流 章末檢測(cè) 答案1B根據(jù)有效值的定義得Q2R2RI2RT，解得I5 A，故B正確2C3B本題考查電壓的有效值的計(jì)算設(shè)電壓的有效值為U，根據(jù)有效值定義有T，解得B項(xiàng)正確4A由變壓器特點(diǎn)，可知，只要n1、n2的比值不變，U1不變，那么U2也不變；由知：原線圈中電流因副線圈中電流的改變而改變，因滑動(dòng)變阻器

10、的電阻變化，A2的示數(shù)變化，所以A1的示數(shù)也會(huì)發(fā)生變化，故應(yīng)選A.5A電流互感器串聯(lián)在電路中，且連電流表的線圈電流小，由知：電流小的線圈匝數(shù)多，故A正確6C變壓器只能改變交變電流的原因是如果在原線圈上接恒定電壓，則線圈的磁通量保持不變，從而不能產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，副線圈中也就沒有輸出電壓了在本裝置中，開關(guān)的閉合、斷開，導(dǎo)致電流不斷地變化，從而使得磁通量不斷地變化，能夠使變壓器工作7BC理想變壓器原、副線圈的磁場(chǎng)變化情況相同，由圖乙知原線圈的磁場(chǎng)均勻變化，據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律ES知副線圈中產(chǎn)生恒定電流，線圈對(duì)直流電無阻礙作用，直流電不能通過電容器，所以電流表A1、A2的示數(shù)相同，A3的示數(shù)為0，B、

11、C選項(xiàng)符合題意8BC本題考查正弦交變電流的基礎(chǔ)知識(shí)，考查考生對(duì)正弦交流電基本知識(shí)及圖象的掌握由圖象可知，該交變電壓周期為0.02 s，最大值為311 V，瞬時(shí)值表達(dá)式為u311sin 100t V，A、D項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確；有效值為 V220 V，C項(xiàng)正確9AB由圖象可讀得T0.8 s，f1.25 Hz，故A對(duì)，D錯(cuò)；又可由圖象讀得Im4 A，故B對(duì)；因?yàn)殡娏鞑⒎钦医涣麟?，故其有效值I2 A，C錯(cuò)10BC滑動(dòng)頭向上勻速滑動(dòng)，副線圈匝數(shù)均勻增加，與時(shí)間t成正比，由得：U2，故U2與t也成正比，選項(xiàng)C正確；隨著白熾燈變亮，其本身電阻也逐漸增大，燈泡的It圖線斜率逐漸減小，B項(xiàng)正確；由于副線圈輸出功

12、率增大，原線圈的輸入功率也增大，由PUI知，輸入電流也要增大，故A錯(cuò)；燈泡消耗的功率n2，所以n2與U2不成正比，即Pt圖象不滿足正比例函數(shù)關(guān)系，故D錯(cuò)11.解析線框轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生交變電流EmaxBS，ImaxBS/R，有效值I；線框轉(zhuǎn)過的過程中，BS，qt.1210011800解析消耗在輸電線上的電功率P損I2R線()2R線，所以P損，()2()21001.由于變壓器原、副線圈的電壓比等于匝數(shù)比得，n2匝1800匝13(1)自下而上(2)enBl1l2sin t(3)(4)解析(1)根據(jù)右手定則或楞次定律判斷可知，線圈中的電流方向是badcb，故流過R的電流是自下而上(2)從中性面開始計(jì)時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化，且最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)EmnBl1l2，所以感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為enBl1l2sin t.(3)nn(4)線圈從t0開始轉(zhuǎn)過60時(shí)，瞬間電流為i14.解析電網(wǎng)兩極間電場(chǎng)可看做勻強(qiáng)電場(chǎng)UmEmd，由題意，空氣被擊穿時(shí)Em6 220 V/cm，Um6 2200.5 V3110 V由理想變壓器電壓關(guān)系：由峰值與有效值關(guān)系：UmU2由以上各式，得所以原、副線圈匝數(shù)比不得超過110.15(1)559(2)0.082 A0.055 A解析(1)由變壓比公式得代入數(shù)據(jù)，得(2)兩燈均工作時(shí)，由能量守恒得P1P2