高中物理人教版選修 3-2第五章交變電流單元試卷(二)

更新時間：2018-09-27 瀏覽次數(shù)：271 類型：單元試卷

一、選擇題

1. 下列關(guān)于交流電的說法中正確的是（）

A . 交流電器設備上所標的電壓和電流值是交流電的峰值 B . 用交流電流表和電壓表測定的讀數(shù)值是交流電的瞬時值 C . 給定的交流數(shù)值，在沒有特別說明的情況下是指有效值 D . 跟交變電流有相同的熱效應的直流電的數(shù)值是交流電的平均值

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2. 如圖所示為交變電流的電流隨時間而變化的圖象，此交變電流的有效值是（）

A . 5 $\text{[math]}$ A B . 5 A C . $\text{[math]}$ A D . 3.5 A

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3. (2018高二上·浙江期中) 在勻強磁場中，一矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動，如圖甲所示，產(chǎn)生的交變電動勢的圖象如圖乙所示，則（）

A . t＝0.005 s時線框的磁通量變化率為零 B . t＝0.01 s時線框平面與中性面重合 C . 線框產(chǎn)生的交變電動勢有效值為311 V D . 線框產(chǎn)生的交變電動勢頻率為100 Hz

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4. 利用超導材料零電阻的性質(zhì)可實現(xiàn)無損耗輸電.現(xiàn)有一直流電路，輸電線的總電阻為0.4 Ω，它提供給用電器的電功率為40 kW、電壓為800 V.如果用臨界溫度以下的超導電纜替代原來的輸電線，保持供給用電器的功率和電壓不變，那么節(jié)約的電功率為（）

A . 1 kW B . 1.6×10³ kW C . 1.6 kW D . 10 kW

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5. 如圖用220 V的正弦交流電通過理想變壓器對一負載供電，變壓器輸出電壓是110 V，通過負載的電流圖象如圖1所示，則（）

A . 變壓器輸入功率約為3.9 W B . 輸出電壓的最大值是110 V C . 變壓器原、副線圈匝數(shù)比是1∶2 D . 負載電流的函數(shù)表達式i＝0.05sin（100πt＋ $\text{[math]}$ ）A

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6. 圖甲所示電路中，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.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t₁～t₂時間內(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的小 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

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7. (2023高二下·賓縣月考) 如圖所示，有一臺交流發(fā)電機E.通過理想升壓變壓器T₁和理想降壓變壓器T₂向遠處用戶供電，輸電線的總電阻為R.T₁的輸入電壓和輸入功率分別為U₁和P₁ ，它的輸出電壓和輸出功率分別為U₂和P₂；T₂的輸入電壓和輸入功率分別為U₃和P₃ ，它的輸出電壓和輸出功率分別為U₄和P₄ ，設T₁的輸入電壓U₁一定，當用戶消耗的電功率變大時，有（）

A . P₂變大，P₃變大 B . P₁變小，P₂變小 C . U₂變小，U₃變小 D . U₂變小，U₄變大

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8. 在如圖所示的電路中，理想變壓器的變壓比為2∶1，四個燈泡完全相同，若已知燈泡L₃和L₄恰能正常工作，那么（）

A . L₁和L₂都能正常工作 B . L₁和L₂都不能正常工作 C . L₁和L₂只有一個能正常工作 D . 條件不足，無法判斷

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9. 如圖所示為遠距離交流輸電的簡化電路圖。發(fā)電廠的輸出電壓是U ，用等效總電阻是r的兩條輸電線輸電，輸電線路中的電流是I₁ ，其末端間的電壓為U₁。在輸電線與用戶間連有一理想變壓器，流入用戶端的電流是I₂。則（）

A . 用戶端的電壓為I₁U₁/I₂ B . 輸電線上的電壓降為U C . 理想變壓器的輸入功率為I₁²r D . 輸電線路上損失的電功率為I₁U

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10. 一個矩形線圈在勻強磁場中勻角速度轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生交變電動勢的瞬時值表達式為e＝10 $\text{[math]}$ sin 4πt(V)，則（）

A . 該交變電動勢的頻率為2 Hz B . 零時刻線圈平面與磁場垂直 C . t＝0.25 s時，e達到最大值 D . 在1 s時間內(nèi)，線圈中電流方向改變100次

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11. 如圖所示，為了減少輸電線路中電力損失，發(fā)電廠發(fā)出的電通常是經(jīng)過變電所升壓后通過遠距離輸送，再經(jīng)變電所將高壓變?yōu)榈蛪?某變電所電壓u₀＝11 000 $\text{[math]}$ sin 100πt V的交流電降為220 V供居民小區(qū)用電，則變電所變壓器（）

A . 原、副線圈匝數(shù)比為50∶1 B . 副線圈中電流的頻率是50 Hz C . 原線圈的導線比副線圈的要粗 D . 輸入原線圈的電流等于居民小區(qū)各用電器電流的總和

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12. 如圖所示，一理想變壓器原線圈接入一交流電源，副線圈電路中R₁、R₂、R₃、R₄均為定值電阻，開關(guān)S是閉合的.V₁ 和V₂ 為理想電壓表，讀數(shù)分別為U₁和U₂；A₁ 、A₂ 和A₃ 為理想電流表，讀數(shù)分別為I₁、I₂和I₃.現(xiàn)斷開S，U₁數(shù)值不變，下列推斷中正確的是（）

A . U₂變小、I₃變小 B . U₂不變、I₃變大 C . I₁變小、I₂變小 D . I₁變大、I₂變大

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13. 如圖所示電路中，L為電感線圈，R為燈泡，電流表內(nèi)阻為零，電壓表內(nèi)阻無限大，交流電源的電壓u＝220 $\text{[math]}$ sin 100πt V，若保持電壓的有效值不變，只將電源頻率改為100 Hz，下列說法正確的是（）

A . 電流表示數(shù)增大 B . 電壓表示數(shù)增大 C . 燈泡變暗 D . 燈泡變亮

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14. 如圖所示.矩形線框置于豎直向下的磁場中，通過導線與靈敏電流表相連，線框在磁場中繞垂直于磁場方向的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動，圖中線框平面處于豎直面內(nèi).下述說法正確的是（）

A . 因為線框中產(chǎn)生的是交變電流，所以電流表示數(shù)始終為零 B . 線框通過圖中位置瞬間，穿過線框的磁通量最大 C . 線框通過圖中位置瞬間，通過電流表的電流瞬時值最大 D . 若使線框轉(zhuǎn)動的角速度增大一倍，那么通過電流表電流的有效值也增大一倍

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二、填空題

15. 鉗形電流表的外形和結(jié)構(gòu)如圖甲所示.圖甲中電流表的讀數(shù)為1.2 A.圖乙中用同一電纜線繞了3匝，則這種電流表能測(選填“交流”或“直流”)電流，圖乙的讀數(shù)為A.
圖甲圖乙

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三、實驗題

16. 有一個教學用的可拆變壓器，如圖甲所示。它有兩個外觀基本相同的線圈A、B，線圈外部還可以繞線。
1. （1）某同學用一多用電表的同一歐姆擋先后測量了A、B線圈的電阻值，指針分別對應圖乙中的a、b位置，由此可推斷線圈的匝數(shù)較多（選填“A”或“B”）
2. （2）如果把它看成理想變壓器，現(xiàn)要測量A線圈的匝數(shù)，提供的器材有：一根足夠長的絕緣導線，一只多用電表和低壓交流電源，請簡要敘述實驗的步驟（寫出要測的物理量，并用字母表示）。A線圈的匝數(shù)為n_A＝，（用所測物理量符號表示）
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四、解答題

17. 圖甲是交流發(fā)電機模型示意圖.在磁感應強度為B的勻強磁場中，有一矩形線圈abcd可繞線圈平面內(nèi)垂直于磁感線的軸OO′轉(zhuǎn)動，由線圈引出的導線ae和df分別與兩個跟線圈一起繞OO′轉(zhuǎn)動的金屬圓環(huán)相連接，金屬圓環(huán)又分別與兩個固定的電刷保持滑動接觸，這樣矩形線圈在轉(zhuǎn)動中就可以保持和外電路電阻R形成閉合電路.圖乙是線圈的主視圖，導線ab和cd分別用它們的橫截面來表示.已知ab長度為L₁ ， bc長度為L₂ ，線圈以恒定角速度ω逆時針轉(zhuǎn)動(只考慮單匝線圈).
圖甲圖乙圖丙
1. （1）線圈平面處于中性面位置時開始計時，試推導t時刻整個線圈中的感應電動勢e₁的表達式；
2. （2）線圈平面處于與中性面成φ₀夾角位置時開始計時，如圖丙所示，試寫出t時刻整個線圈中的感應電動勢e₂的表達式；
3. （3）若線圈電阻為r ，求線圈每轉(zhuǎn)動一周電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱(其他電阻均不計).
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18. 一臺小型發(fā)電機的最大輸出功率為100 kW，輸出電壓恒為500 V，現(xiàn)用電阻率為1.8×10^－⁸ Ω·m，橫截面積為10^－⁵ m²的輸電線向4×10³ m遠處的用電單位輸電，要使發(fā)電機滿負荷運行時，輸電線上的損失功率為發(fā)電機總功率的4%，則：
1. （1）所用的理想升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比是多少？
2. （2）如果用戶用電器的額定電壓為220 V，那么所用的理想降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比是多少？
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19. 如圖甲為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機的原理圖.其矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的固定軸OO′勻速轉(zhuǎn)動，線圈的匝數(shù)n=100，電阻r=10 Ω，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時刻，線圈平面與磁場方向平行，穿過每匝線圈的磁通量Φ隨時間t按圖乙所示正弦規(guī)律變化.求：
1. （1）交流發(fā)電機產(chǎn)生的電動勢最大值；
2. （2）電路中電壓表的示數(shù)；
3. （3） R上的熱功率.
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試卷信息

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高中物理人教版選修 3-2第五章交變電流單元試卷(二)

副標題：

*注意事項：

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試題分析

總體分析

題量分析

難度分析

知識點分析

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