高中物理人教版2第五章交變電流 省一等獎(jiǎng)

物理學(xué)科高二寒假作業(yè)4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、如圖1所示圖象中不屬于交流電的有（）AB圖1CD圖2【來源】【百強(qiáng)?！?023貴州思南中學(xué)高二下第二次月考物理試卷解析：交流電是指電流的方向發(fā)生變化的電流，電流的大小是否變化對(duì)其沒有影響，電流的方向變化的是ABC，故ABC是交流電，D是直流電。答案：D。題型：選擇題。難度：容易。2、遠(yuǎn)距離輸電為了減少輸電線上的能量損失都采用的措施有（）A、降低導(dǎo)線電阻；B、可加快輸電速度；C、可增大輸電功率；D、高壓輸電?！緛碓础俊景購?qiáng)?！?023學(xué)年黑龍江牡丹江一高高二理上期中考物理試卷解析：在輸電電流I輸一定的情況下，由公式P輸=I輸2R知，減小導(dǎo)線電阻能減少輸電電能損失，A正確；加快速度不會(huì)減小功率損失，并且也無法增大輸電的速度，B錯(cuò)誤；一般來說我們所輸送的功率均是一定的，并且增大輸電功率的同時(shí)，電流也將隨之增大，損失的功率同樣很多，C錯(cuò)誤；在輸電功率P輸一定的情況下，U輸越大，輸電電流I輸越小，由公式P輸=I輸2R知，輸電電流越小，電能損失越小，所以應(yīng)該高壓輸電，故D正確。答案：AD。題型：多選題。難度：較易。3、如圖2所示為一正弦式電流通過一電子元件后的波形圖，則下列說法正確的是（）A、這也是一種交變電流；B、電流的變化周期是；C、電流的變化周期是；D、電流通過100Ω的電阻時(shí)，1s內(nèi)產(chǎn)生熱量為100J?！緛碓础俊景購?qiáng)?！?023學(xué)年貴州省銅仁一中高二下期末物理試卷解析：由圖像可知，電流大小變化，但方向沒有變化，因此這是直流電，故A錯(cuò)誤；由正弦電流的波形圖可知，周期T=，故B正確，C錯(cuò)誤；根據(jù)電流的熱效應(yīng)，電流的有效值為1A，則通過100Ω的電阻時(shí)，1s內(nèi)產(chǎn)生熱量為Q=I2Rt=100J，故D正確。答案：BD。題型：多選題。難度：較易。4、如圖3甲所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一矩形金屬線圈兩次分別以不同的轉(zhuǎn)速繞與磁感線垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)圖象如圖3乙中曲線a、b所示，則（）A、兩次t=0時(shí)刻線圈的磁通量均為零；B、曲線a、b對(duì)應(yīng)的線圈轉(zhuǎn)速之比為3∶2；C、曲線a表示的交變電動(dòng)勢(shì)頻率為25Hz；D、曲線b表示的交變電動(dòng)勢(shì)有效值為10V?！緛碓础俊景購?qiáng)校】2023學(xué)年安徽師范大學(xué)附中高二下期中物理試卷解析：在t=0時(shí)刻，線圈一定處在中性面上，此時(shí)磁通量最大，故A錯(cuò)誤；由圖可知，a的周期為4×10-2s，b的周期為6×10-2s，則由可知，轉(zhuǎn)速與周期成反比，故轉(zhuǎn)速之比為3∶2，故B正確；曲線a的交變電流的頻率，故C正確；曲線a、b對(duì)應(yīng)的線圈轉(zhuǎn)速之比為3∶2，曲線a表示的交變電動(dòng)勢(shì)最大值是15V，根據(jù)Em=nBSω得曲線b表示的交變電動(dòng)勢(shì)最大值是10V，則有效值為，故D錯(cuò)誤。答案：BC。題型：多選題。難度：一般。5、如圖4所示，把電阻R、電感線圈L、電容器C并聯(lián)接到某一交流電源上時(shí)，三只電流表的示數(shù)相同。若保持電源電壓不變，而使交變電流的頻率逐漸減小，則三個(gè)電流表的示數(shù)I1、I2、I3的大小關(guān)系是（）A、I1=I2=I3；B、I2>I1>I3；C、I3>I1>I2；D、I1>I2>I3?！緛碓础俊景購?qiáng)校】2023學(xué)年浙江杭州二中高二上期期末考試物理卷甲圖3乙圖4圖5解析：電感線圈的特點(diǎn)是通低頻阻高頻，電容器的特點(diǎn)是通高頻阻低頻，所以當(dāng)頻率減小時(shí)通過線圈的電流增大，通過電容器的電流減小，而通過電阻的電流不變，故B正確。答案：B。題型：選擇題。難度：較易。6、遠(yuǎn)距離輸電的原理圖如圖5所示，升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n1、n2，電壓分別為U1、U2，電流分別為I1、I2，輸電線上的電阻為R，變壓器為理想變壓器，則下列關(guān)系式中正確的是（）A、；B、；C、I1U1=I22R；D、I1U1=I2U2。【來源】【百強(qiáng)?！?023河北定州中學(xué)高二承智班上周練物理卷解析：升壓變壓器電流之比等于匝數(shù)的反比，故有，A錯(cuò)誤；U2是輸電導(dǎo)線及降壓變壓器兩端的電壓，不能只對(duì)導(dǎo)線由歐姆定律求電流，B錯(cuò)誤；升壓變壓器輸出的功率等于導(dǎo)線上消耗的功率及降壓變壓器消耗的功率之和，C錯(cuò)誤；理想變壓器輸入功率等于輸出功率，U1I1=U2I2，D正確。答案：D。題型：選擇題。難度：一般。7、二分頻“音箱內(nèi)有兩個(gè)不同口徑的揚(yáng)聲器，它們的固有頻率分別處于高音、低音頻段，分別稱為高音揚(yáng)聲器和低音揚(yáng)聲器，音箱要將擴(kuò)音機(jī)送來的含有不同頻率的混和音頻電流按高、低頻段分離出來，送往相應(yīng)的揚(yáng)聲器，以便使電流所攜帶的音頻信息按原比例還原成高、低頻的機(jī)械振動(dòng)，如圖6所示為音箱的電路圖，高、低頻混和電流由a、b輸入，L1和L2是線圈，C1和C2是電容器，則（）A、甲揚(yáng)聲器是高音揚(yáng)聲器；B、C2的作用是阻礙高頻電流通過乙揚(yáng)聲器；C、L1的作用是阻礙低頻電流通過甲揚(yáng)聲器；D、L2的作用是減弱乙揚(yáng)聲器的低頻電流?！緛碓础?023學(xué)年河北省衡水中學(xué)高二上五調(diào)物理試卷圖6甲圖7乙圖8解析：高頻和低頻交流電通入該電路，由于線圈通低頻，阻高頻，電容通高頻，阻低頻，所以低頻交流電通過甲揚(yáng)聲器，高頻交流電通過乙揚(yáng)聲器、所以甲揚(yáng)聲器是低音揚(yáng)聲器，A錯(cuò)誤；C2的作用是阻礙低頻電流通過乙揚(yáng)聲器，B錯(cuò)誤；L1的作用是阻礙高頻電流通過甲揚(yáng)聲器，C錯(cuò)誤；L2的作用是讓低頻交流電通過，減弱乙揚(yáng)聲器的低頻電流，D正確。答案：D。題型：選擇題。難度：較易。8、如圖7甲所示，一矩形閉合線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的轉(zhuǎn)軸OO′以恒定的角速度ω轉(zhuǎn)動(dòng)，從線圈平面與磁場(chǎng)方向平行時(shí)開始計(jì)時(shí)，線圈中產(chǎn)生的交變電流按照?qǐng)D7乙所示的余弦規(guī)律變化，在時(shí)刻（）A、線圈中的電流最大；B、穿過線圈的磁通量為零；C、線圈所受的安培力為零；D、穿過線圈磁通量的變化率最大。【來源】2023學(xué)年湖北宜昌葛洲壩中學(xué)高二下期中物理試卷解析：該交變電流的周期為，在時(shí)刻，即時(shí)刻，由線圈中產(chǎn)生的交變電流圖像可知，感應(yīng)電流大小為零，故A錯(cuò)誤；在時(shí)刻，感應(yīng)電流大小為零，則知感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，由法拉第電磁感應(yīng)定律知磁通量變化率也為零，線圈與磁場(chǎng)垂直，磁通量為最大，B、D錯(cuò)誤；在時(shí)刻，感應(yīng)電流大小為零，由公式F=BIL知線圈所受的安培力為零，C正確。答案：C。題型：選擇題。難度：一般。9、如圖8所示的電路中，P為滑動(dòng)變阻器的滑片，保持理想變壓器的輸入電壓U1不變，閉合開關(guān)S，下列說法正確的是（）A、P向下滑動(dòng)時(shí)，燈L變亮；B、P向下滑動(dòng)時(shí)，變壓器的輸出電壓不變；C、P向上滑動(dòng)時(shí)，變壓器的輸入電流變??；D、P向上滑動(dòng)時(shí)，變壓器的輸出功率變大。【來源】【百強(qiáng)?！?023學(xué)年廣西桂林十八中高二理下期中物理試卷解析：當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑片向下移動(dòng)時(shí)，導(dǎo)致總電阻增大，由于輸入電壓U1不變，且原線圈匝數(shù)不變，所以副線圈電壓不變，根據(jù)，即燈泡亮度不變，A錯(cuò)誤，B正確；當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑片向上移動(dòng)時(shí)，導(dǎo)致總電阻減小，由于輸入電壓U1不變，且原線圈匝數(shù)不變，所以副線圈電壓不變，則有副線圈的總電流增大，因此輸入電流也變大，輸出功率增大，C錯(cuò)誤，D正確。答案：BD。題型：多選題。難度：較難。10、如圖9所示為遠(yuǎn)距離輸送交流電的系統(tǒng)示意圖，變壓器均為理想變壓器。隨著用戶負(fù)載增多，發(fā)電機(jī)F達(dá)到額定功率時(shí)，降壓變壓器輸出功率仍然不足，用戶的用電器不能正常工作，那么，在發(fā)電機(jī)以額定功率工作的情況下，為了減小輸電線上的電能損耗，適當(dāng)提高用戶的用電功率，可采取的措施是（）A、適當(dāng)減小輸電線的電阻r；B、適當(dāng)提高；C、適當(dāng)提高的同時(shí)，降低；D、適當(dāng)降低的同時(shí)，提高。【來源】2023學(xué)年江西省高安二中等高二上期期末聯(lián)考物理卷圖9甲圖10乙解析：根據(jù)P線=I2r，故適當(dāng)減小輸電線的電阻r，可減小導(dǎo)線上的功率損失，在發(fā)電機(jī)輸出功率一定的情況下可增大用戶的電功率，選項(xiàng)A正確；輸電線上的電流，也可以通過提高輸電電壓，減小輸送電流，即提高，這也是線圈兩端電壓變大，為使用戶的用電器正常工作要適當(dāng)降低，BD錯(cuò)誤，C正確。答案：AC。題型：多選題。難度：一般。第Ⅱ卷二、非選擇題。（本卷共2小題，每小題15分，共30分。）11、如圖10甲所示為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機(jī)的原理圖，其矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的固定軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈的匝數(shù)n=100、電阻r=10Ω，線圈的兩端經(jīng)集流環(huán)與電阻R連接，電阻R=90Ω，與R并聯(lián)的交流電壓表為理想電表；在t=0時(shí)刻，線圈平面與磁場(chǎng)方向平行，穿過每匝線圈的磁通量Φ隨時(shí)間t按圖10乙所示正弦規(guī)律變化，求：（1）交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的最大值；（2）電路中交流電壓表的示數(shù)。【來源】【百強(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：（1）交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的最大值Em=nBSω，而Φm=BS、，所以，由Φ-t圖線可知：Φm=×10-2Wb，T=×10-2s，所以Em=200V。（2）電動(dòng)勢(shì)的有效值，由閉合電路的歐姆定律，電路中電流的有效值為，交流電壓表的示數(shù)為。題型：計(jì)算題。難度：一般。答：（1）交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的最大值為200V（2）電路中交流電壓表的示數(shù)為127V。12、圖11為一輸電系統(tǒng)，A地有一臺(tái)升壓變壓器，B地有一臺(tái)匝數(shù)比為10∶1的降壓變壓器，使120盞標(biāo)有“120V、100W”的燈正常工作，A、B兩地間輸電線的電阻是20Ω，求：（1）升壓變壓器輸出端的電壓。（2）若不用變壓器，要在B地得到同樣大小的電流和電功率，那么在A地要用多大的電壓將電能輸出？（3）兩情況下輸電線上損耗功率之比是多少？【來源】【百強(qiáng)?！?023學(xué)年北大附中河南分校高二上期期中考試物理卷圖11解析：（1）降壓變壓器副線圈的電流，則輸電線上的電流，降壓變壓器輸入電壓，輸電線上的電壓損失ΔU=I2R=10×20V=200V，則升