高中物理选修3-2《交流电》单元测试题(含答案)
高中物理选修3 2 电磁感应,交流电测试题及答案
高中物理选修3 2 电磁感应，交流电测试题及答案高中物理选修3-2-电磁感应，交流电测试题及答案高二物理测试时间：第一卷（选择题48分）一、选择题：（本题共12小题，每小题4分）1.在电磁感应现象中，下列陈述中正确的一个是（）a．当闭合线框和磁场之间有相对运动时，线框中一定会有感应电流b．感应电流的磁场总是跟原来磁场的方向相反c．感应电流的磁场总是跟原来磁场的方向相同d、感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
2.如右图所示，水平放置的矩形线圈ABCD垂直落在细长水平磁铁的S极附近，从位置I到位置II再到位置III。
位置II与磁铁在同一平面上，位置I和位置III非常接近位置II。
在下降过程中，线圈中的感应电流方向为（）a、abcdab和adcbac、从abcda到adcbad、从adcba到abcda3.如图所示，这是早期制造的发电机和电机的示意图。
盘A和盘B是两个铜盘，可以分别围绕固定旋转轴旋转。
盘A的中心和盘B的边缘通过一根导线连接，盘B的中心和盘A的边缘通过另一根导线连接。
当圆盘a在外力作用下旋转时，圆盘B也会旋转。
那么下面陈述中正确的一个是（）A。
连续旋转圆盘A可以获得连续电流。
原因是整个铜盘被视为沿径向排列的无数铜棒，它们切断磁感应线并产生感应电动势。
B.当磁盘a旋转时，磁盘B也可以旋转，因为电流在磁场力的作用下旋转c．当a盘顺时针转动时，b盘逆时针转动d．当a盘顺时针转动时，b盘也顺时针转动4、交流发电机的线圈转到线圈平面与中性面垂直时，下列说法正确的是（）a、电流将改变方向B，磁场方向平行于线圈平面C，通过线圈的磁通量最大D，线圈中产生的感应电动势最大5、矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向垂直纸面向里，磁感应强度b随时间变化的规律如图所示。
若规定顺时针方向为感应电流i的正方向，则下列表示电流变化的各图中正确的是（）一6、如图所示，a、b是两个完全相同的灯泡，l是自感系数较大的线圈，其直流电阻忽略不计。
人教版高中物理选修3-2高二交流电测试
高中物理学习材料金戈铁骑整理制作吉林省通榆一中2012年高二下学期《交变电流》单元测试题一、选择题(共12小题，每小题4分，共48分。
在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。
全部选对的得4分，选不全的得2分，有错选或不答的得0分，答案必须填写在答题纸上)1、矩形线圈绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动，线圈中的感应电动势e 随时间变化如图所示，下面说法正确的是（ ） A.t 1时刻通过线圈的磁通量为零B.t 2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大C .t 3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大D.每当e 改变方向时，通过线圈的磁通量的绝对值都为最大 2、由交流电动势瞬时值表达式e =102sin4πt(V)，可知（ ） A.此交流电的频率是4π(Hz) B.此交流电的周期是0.5sC.当t =0.5s 时，此交流电动势有最大值D.当t =0时，产生此交流电的线圈平面与中性面重合3．理想变压器正常工作时，原线圈一侧与副线圈一侧保持不变的物理量是（ ） A ．频率 B ．电压 C ．电流 D ．电功率4、对于理想变压器，下列说法中正确的是( )A.原线圈的输入功率随着副线圈的输出功率增大而增大B.原线圈的输入电流随着副线圈的输出电流增大而增大C.原线圈的电压不随副线圈的输出电流变化而变化D.当副线圈的电流为零时，原线圈的电压也为零5、把电热器接到110V 的直流电源上，每秒产生的热量为Q ，现把它接到交流电源E ，每秒产生的热量为2Q ，则交流电压的最大值是( )A.1102VB.2202VC.220VD.110V6、正弦交流电压U=50sin314t(V)，加在一氖管两端，已知当氖管两端的电压达到252v 时才开始发光，则此氖管在一个周期内发光的总时间为( ) A.0.02 B.0.0025s C.0.01s D.0.005s7、下列关于低频扼流圈和高频扼流圈的阻碍作用的说法中，正确的有( ) A.低频扼流圈对低频交流电有很大的阻碍作用，对高频交流电的阻碍作用就更大 B.低频扼流圈对低频交流电有很大的阻碍作用，对高频交流电的阻碍作用就较小 C.高频扼流圈对高频交流电有很大的阻碍作用，对低频交流电的阻碍作用就更大 D.高频扼流圈对高频交流电有很大的阻碍作用，对低频交流电的阻碍作用就较小8．3 A 直流电通过电阻R 时，t s 内产生的热量为Q ．现让一交流电通过电阻R ，若2t s 内产的热量为Q ，则该交流电流的有效值和最大值分别为( ) A ．223=有I A ，I m ＝3 A B ．I 有＝3 A ，23m =I A C ．I 有＝3 A ，6m =I A D ．23=有I A ，I m ＝6 A9.一台理想变压器，原、副线圈匝数各为1210匝和33匝。
2021-2022年高二人教版物理选修3-2练习册：单元测评2含答案
2021-2022年高二人教版物理选修3-2练习册：单元测评2含答案一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项符合题意，有的有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，选错或不答的得0分)1．某正弦式交变电流的电流i随时间t变化的图像如图C21所示．由图可知( )图C-2-1A．电流的最大值为10 AB．电流的有效值为10 AC．该交流电的周期为0.03 sD．该交流电的频率为0.02 Hz2．当交流发电机的转子线圈平面与磁感线平行时，电流方向如图C22所示，当转子线圈旋转到中性面位置时( )图C-2-2A．线圈中的感应电流最大，方向将不变B．线圈中的感应电流最大，方向将改变C．线圈中的感应电流等于零，方向将不变D．线圈中的感应电流等于零，方向将改变3．一矩形线圈在匀强磁场中转动产生的交变电动势为e＝10 2sin 20πt (V)，则下列说法正确的是()A．t＝0时，线圈位于中性面B．t＝0时，穿过线圈的磁通量为零C．t＝0时，线圈切割磁感线的有效速度最大D．t＝0.4 s时，电动势第一次出现最大值4．一个小型电热器若接在输出电压为10 V 的直流电源上，消耗电功率为P ；若把它接在某个正弦式交流电源上，其消耗的电功率为P 2.如果电热器电阻不变，则此交流电源输出电压的最大值为( )A ．5 VB ．52 VC ．10 VD ．102 V5．图C -2-3为某小型水电站的电能输送示意图，A 为升压变压器，其输入功率为P 1，输出功率为P 2，输出电压为U 2；B 为降压变压器，其输入功率为P 3，输入电压为U 3.A 、B 均为理想变压器，输电线总电阻为r ，则下列关系式中正确的是( )图C -2-3A ．P 1>P 2B ．P 2＝P 3C ．U 2>U 3D ．U 2＝U 36．(多选)图C -2-4甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在磁感应强度为B 的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，线圈的两端经集流环和电刷与阻值为R ＝10 Ω的电阻连接，与电阻R 并联的交流电压表为理想电表，示数是10 V ．图乙是穿过矩形线圈的磁通量Φ随时间t 变化的图像，线圈电阻忽略不计，则下列说法正确的是( )甲 乙图C -2-4A ．电阻R 上的电功率为10 WB ．0.02 s 时R 两端的电压瞬时值为零C ．R 两端的电压u 随时间t 变化的规律是u ＝14.1cos 100πt(V )D ．通过R 的电流i 随时间t 变化的规律是i ＝cos 100πt(A )7．如图C -2-5所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比为10∶1，R 1＝20 Ω，R 2＝10 Ω，C 为电容器，原线圈所加电压的瞬时值表达式为u ＝220 2sin 100πt(V )．下列说法正确的是( )图C -2-5A ．通过电阻R 3的电流始终为零B ．副线圈两端交变电压的频率为5 HzC ．电阻R 2的电功率为48.4 WD ．原、副线圈铁芯中磁通量的变化率之比为10∶18．(多选)如图C -2-6所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L 1和L 2，输电线的等效电阻为R. 开始时，开关S 断开，当S 接通后( )图C-2-6A．变压器的输出电压减小B．输电线等效电阻R两端的电压增大C．通过灯泡L1的电流减小D．原线圈中的电流减小9．(多选)图C-2-7甲为火灾报警系统的示意图，其中R0为定值电阻，R为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，理想变压器原、副线圈的匝数之比为5∶1，副线圈输出电压如图乙所示，则下列说法正确的是()图C-2-7A．原线圈输入电压的有效值为220 2VB．副线圈输出电压瞬时值的表达式为u＝44 2cos 100πt(V)C．R处出现火情时，原线圈中的电流增大D．R处出现火情时，电阻R0的电功率减小10．(多选)图C-2-8为某小型水电站的电能输送示意图，发电机通过升压变压器T1和降压变压器T2向用户供电．已知输电线的总电阻R＝10 Ω，降压变压器T2原、副线圈的匝数之比为4∶1，副线圈与用电器R0组成闭合电路．若T1、T2均为理想变压器，T2的副线圈的输出电压的瞬时值表达式为u＝220 2sin 100πt(V)，用电器的电阻R0＝11 Ω，则()图C-2-8A．通过用电器R0的电流的有效值是20 AB．升压变压器的输入功率为4650 WC．发电机中的交变电流的频率为100 HzD．当用电器的电阻R0减小时，发电机的输出功率减小第Ⅱ卷(非选择题共60分)二、实验题(本题共2小题，11题7分，12题8分，共15分)11．图C-2-9是一种触电保安器的电路图，变压器A处用相线和零线双股平行绕制成线圈，然后接上用电器．B处有一个输出线圈，一旦线圈中有电流，经放大后便能推动继电器J切断电源，试说明：图C-2-9(1)多开灯不会使保安器切断电源的原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________；(2)有人“手—地”触电时，触电保安器会切断电源的原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________；(3)该保安器________(选填“能”或“不能”)为双手“相线—零线”触电时提供保安，因为________________________________________________________________________．12．利用DIS(数字化信息处理系统)探究手摇发电机(如图C-2-10所示)的线圈产生的交变电流．图C-2-10实验步骤如下：①将电压传感器接入数据采集器；②电压传感器的测量夹与发电机的输出端并联；③点击“数据采集设置”设定“采样点时间间隔”；④缓慢摇动发电机的手柄，观察工作界面上的信号．图C-2-11(1)屏上出现的电压波形如图C-2-11所示，从图中可以看出，手摇发电机产生的电压波形不是正弦波，其原因可能是____________________________________________(写出一条即可)．(2)研究交变电流的波形，发现在用手摇动发电机手柄的2 min内屏上出现了61个向上的“尖峰”，则交变电流的平均周期为____________．如果发电机手摇大轮的半径是转子小轮半径的2倍，则手摇大轮转动的平均角速度为__________．三、计算题(本题共3小题，13题12分，14题15分，15题18分，共45分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分) 13．如图C-2-12甲所示，固定的矩形导体线圈水平放置，线圈的两端接一个小灯泡，在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场．已知线圈的匝数n＝100匝，总电阻r＝1.0 Ω，所围成的矩形的面积S＝0.040 m2，小灯泡的电阻R＝9.0 Ω，磁感应强度随时间按图乙所示的规律变化，线圈中产生的感应电动势的瞬时值表达式为e＝nB m S 2πTcos 2πTt ，其中B m 为磁感应强度的最大值，T 为磁场变化的周期，不计灯丝电阻随温度的变化，求：(1)线圈中产生的感应电动势的最大值；(2)小灯泡消耗的电功率；(3)在0～T 4时间内，通过小灯泡的电荷量．甲 乙图C -2-1214．如图C -2-13所示，矩形线圈在匀强磁场中绕OO′轴匀速转动，磁场方向与转轴垂直，线圈匝数n ＝40匝，内阻r ＝0.1 Ω，长l 1＝0.05 m ，宽l 2＝0.04 m ，转速为3000 r /min ，磁场的磁感应强度B ＝0.2 T ，线圈两端接有阻值为R ＝9.9 Ω的用电器和一个交流电流表．求：(结果保留两位有效数字)(1)线圈中产生的最大感应电动势；(2)从图示位置开始计时，t ＝1600s 时刻电流表的读数； (3)从图示位置开始，线圈转过60°和120°，通过用电器的电荷量之比；(4)1 min 内外力需要提供的能量．图C -2-1315．某发电厂的发电机的输出功率P ＝100 kW ，发电机端电压U ＝250 V ，向远处送电的输电线的总电阻R ＝8 Ω.已知输电线上损失的功率为输送功率的5%，用户得到的电压是220 V .(1)应该怎样安装变压器？画出输电线路的示意图．(2)求出所用的变压器的原、副线圈的匝数之比．参考答案单元测评(二)1．B [解析] 由图知电流的最大值为10 2 A ，有效值为I ＝10 22A ＝10 A ，选项A 错误，选项B 正确；周期为0.02 s ，则频率为f ＝1T＝50 Hz ，选项C 、D 错误． 2．D [解析] 线圈旋转到中性面位置，磁感线与切割速度方向平行，根据公式E ＝BLv sin θ可知，线圈中的感应电流等于零，转过中性面之后，电路中就又产生了感应电流，但是电流方向与之前线圈中的感应电流的方向相反，选项D 正确．3．A [解析] 由电动势e ＝10 2sin 20πt (V )知，计时从线圈位于中性面时开始，所以t ＝0时，线圈位于中性面，磁通量最大，但此时线圈切割磁感线的线速度方向与磁感线平行，切割磁感线的有效速度为零，A 正确，B 、C 错误．当t ＝0.4 s 时，e ＝10 2sin (20π×0.4) V ＝0，D 错误．4．C [解析] 根据P ＝U 2R ，对直流电有P ＝102R ，对正弦式交流电有P 2＝U′2R ，所以正弦式交流电的有效值为U′＝PR 2＝102V ，故交流电源输出电压的最大值U m ′＝2U′＝10 V ，故选项C 正确，选项A 、B 、D 错误．5．C [解析] 根据远距离输电和理想变压器的工作原理可知，P 1＝P 2、P 2>P 3、U 2>U 3，故选项C 正确．6．AC [解析] 根据公式P ＝U 2R，得P ＝10 W ，故选项A 正确；由图乙可知，0.02 s 时通过线圈的磁通量为零，电动势最大，R 两端的电压瞬时值为10 2 V ，故选项B 错误；由图乙可知，T ＝0.02 s ，电动势的最大值为E m ＝2U ＝10 2 V ，ω＝2πT＝100π，又因为此交变电流是从垂直于中性面开始计时的，所以R 两端的电压u 随时间t 变化的规律是u ＝14.1cos 100πt(V )，故选项C 正确；I m ＝E m R＝1.41 A ，通过R 的电流i 随时间t 变化的规律是i ＝1.41cos 100πt(A )，故选项D 错误．7．C [解析] 电容器能够通交流，选项A 错误；变压器能够改变交流电的电压，但是不能改变交流电的频率，选项B 错误；根据U 1U 2＝n 1n 2得U 2＝22 V ，所以电阻R 2的电功率为P 2＝U 22R 2＝48.4 W ，选项C 正确；根据法拉第电磁感应定律可知，原、副线圈铁芯中磁通量的变化率之比为1∶1，选项D 错误．8．BC [解析] 当S 接通后，变压器的输出电压不变，副线圈负载电阻减小，引起总电流增大，因此输电线的等效电阻两端的电压增大，灯泡L 1两端的电压减小，通过灯泡L 1的电流减小，选项A 错误，选项B 、C 正确；S 接通后，变压器输出功率增大，输入功率增大，原线圈中的电流增大，选项D 错误．9．BC [解析] 根据图乙可知，副线圈输出电压瞬时值的表达式为u ＝44 2cos 100πt(V )，故选项B 正确；其峰值为U 2m ＝44 2 V ，根据理想变压器输入、输出电压与原、副线圈匝数的关系可知，原线圈输入电压的峰值为U 1m ＝220 2 V ，其有效值为U 1＝220 V ，故选项A 错误；R 处出现火情时，温度升高，R 的阻值减小，副线圈上的总电阻减小，根据闭合电路的欧姆定律可知，副线圈中的总电流增大，故原线圈中的电流增大，选项C 正确；由焦耳定律可知，R 0的电功率增大，故选项D 错误．10．AB [解析] 由T 2的副线圈的输出电压的表达式可知，副线圈的输出电压的有效值为220 V ，电流的有效值为I ＝22011 A ＝20 A ，选项A 正确；通过输电线的电流I′ ＝204 A ＝5 A ，所以升压变压器的输入功率为P ＝I′2R ＋I 2R 0＝52×10 W ＋202×11 W ＝4650 W ，选项B 正确；发电机中的交变电流的频率与T 2的输出电压的频率相同，也为50 Hz ，选项C 错误；当用电器的电阻R 0减小时，其消耗的功率变大，发电机的输出功率变大，选项D 错误．11．见解析[解析] (1)变压器A 处的线圈因双股绕制，正向电流与反向电流产生的磁场相互抵消，多开灯、少开灯都如此，所以B 处的线圈中无感应电流，保安器的控制开关J 不工作，不会自动切断电源；(2)当人“手—地”触电时，相线中的电流有一部分直接通过人体流入大地，不从A 处的线圈中回流，保安器铁芯中的磁通量发生变化，B 处的线圈有电流输出，保安器开关J 工作，自动切断电源；(3)“相线—零线”触电时，与多开几盏电灯的情况相似，A 处的线圈中正、反向电流总是相等，不会引起磁通量的变化，保安器不能自动切断电源，不起保安作用．12．(1)转子不是在匀强磁场中转动或手摇动发电机的转速不均匀(2)2 s 0.5π rad /s[解析] 只有线圈在匀强磁场中匀速转动时，产生的交变电流才是标准的正弦式电流，手摇发电机的磁场是由条形磁铁产生的，所以不是匀强磁场，由于是手摇转动，转速难以保证恒定．屏上每出现一次向上的尖峰，就代表经过了一个周期，2 min 内屏上出现了61个向上的尖峰，表明周期T ＝2×6061－1s ＝2 s ，大轮的角速度等于小轮的角速度的一半，所以大轮的角速度ω＝2πT ·12＝0.5π rad /s . 13．(1)8.0 V (2)2.88 W (3)4.0×10－3 C[解析] (1)由图像知，线圈中产生的交变电流的周期T ＝3.14×10－2 s ，所以E m ＝nB m Sω＝2πnB m S T＝8.0 V . (2)电流的最大值I m ＝E m R ＋r ＝0.80 A ，有效值I ＝I m 2＝2 25 A ，小灯泡消耗的电功率P ＝I 2R ＝2.88 W . (3)在0～T 4时间内，电动势的平均值E －＝nS ΔB Δt ，平均电流I －＝E R ＋r ＝nS ΔB （R ＋r ）Δt， 通过小灯泡的电荷量Q ＝I －Δt ＝nS ΔB R ＋r ＝4.0×10－3 C .14．(1)5.0 V (2)0.35 A (3)13(4)74 J [解析] (1)E m ＝nBSω＝5.0 V .(2)I ＝E R ＋r ＝E m 2（R ＋r ）＝0.35 A . (3)由 q ＝I －t ＝E －R ＋r t ＝n ΔΦR ＋r 可得q 1q 2＝ΔΦ1ΔΦ2＝1－cos 60°1＋cos 60°＝13. (4)由能量守恒定律得E′＝Q ＝I 2(R ＋r)t ＝74 J .15．见解析[解析] (1)需要安装一台升压变压器和一台降压变压器，输电线路的示意图如图所示．(2)按题意，P 损＝5%P ＝0.05×100×103 W ＝5×103 W设输电线路中的电流为I ，P 损＝I 2RI ＝ P 损R ＝ 5×1038A ＝25 A 输送电压U 2＝P I ＝100×10325V ＝4000 V 对升压变压器，n 1n 2＝U 1U 2＝2504000＝116输电线路上损失的电压U 损＝IR ＝25×8 V ＝200 V降压变压器原线圈两端的电压U 3＝U 2－U 损＝(4000－200) V ＝3800 V用户在副线圈两端得到的电压U 4＝220 V所以n 3n 4＝U 3U 4＝3800220＝19011即升压变压器原、副线圈的匝数之比为1∶16，降压变压器原、副线圈的匝数之比为190∶11."32788 8014 耔OY35020 88CC 裌 30024 7548 畈63%28769 7061 灡31364 7A84 窄38061 94AD 钭20286 4F3E 伾33065 8129 脩。
人教版高中物理选修3-2高二《交流电 电磁场电磁波》单元测试题.docx
高中物理学习材料（鼎尚**整理制作）高二物理《交流电 电磁场电磁波》单元测试题一、选择题（共14小题，每小题4分，共56分）1. 交流发电机的线圈转到线圈平面与中性面重合时，下列说法中正确的是A.电流将改变方向B.磁场方向和线圈平面平行C.穿过线圈的磁通量最大D.线圈产生的感应电动势最大2. 矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，产生交流电流。
当线圈平面与磁感线方向垂直时穿过线圈的磁通量Ф与产生的感应电动势E 的大小，正确的是A. Ф最大，E 最大B. Ф最小，E 最小C. Ф最大，E 最小D. Ф最小，E 最大3. 交流发电机工作时的电动势为e =E m sin ωt 。
若将其电枢的转速提高1倍，其他条件不变，则其电动势变为A. E m sin 2t ωB. 2E m sin 2t ωC. E m sin2ωtD. 2E m sin2ωt4. 以下说法中正确的是A.低频扼流圈的自感系数较大，线圈的电阻较小，则可“通直流，阻交流”B.高频扼流圈的自感系数较大，可用来“通低频，阻高频”C.直流不能通过电容器，交流能够“通过”电容器，说明电容器对交流无阻碍作用D.电容器能够“通交流，隔直流，通高频，阻低频”5. 关于变压器在使用时的下列说法中，正确的是A.原线圈输入的电压，随着副线圈中的输出电流的增大而增大B.原线圈中输入的电流，随着副线圈中的输出电流的增大而增大C.当副线圈空载时，原线圈中无电流D.当副线圈空载时，原线圈上电压为零6. 用理想变压器给负载电阻供电，变压器输入电压一定时，在下列办法中可以使变压器的输入功率增加的是A.增大负载电阻的阻值，而原、副线圈的匝数保持不变B.减小负载电阻的阻值，而原、副线圈的匝数保持不变C.增加副线圈的匝数，而原线圈的匝数和负载电阻保持不变D.增加原线圈的匝数，而副线圈的匝数和负载电阻保持不变7. 按照麦克斯韦电磁场理论，以下说法中正确的是A.恒定电场周围产生恒定磁场B.变化电场周围产生磁场C.均匀变化的磁场周围产生恒定的电场D.周期性变化的电场周围产生同频率周期性变化的磁场8. 以下关于电磁波的说法中，正确的是A.电磁波需要介质才能传播B.周期性变化的电场和磁场互相激发，将产生由近及远传播的电磁波C.产生电磁波的电磁振荡一旦停止，电磁波就随之立即消失D.电磁波具有能量，电磁波的传播伴有波源能量向外传播一电热器接在10V 的直流电源上，发热消耗一定的功率，现将它改接在正弦交流电源上，要使它发热消耗的功率等于原来的一半，则交流电压的最大值应是A.5VB.7.07VC.10VD.14.1V9. 为了使需要传递的信息(如声音、图像等)载在电磁波上发射到远方，必须对振荡电流进行A.调谐B.放大C.调制D.检波11.下列关于电磁波的叙述中，正确的是（ ）A ．电磁波是由电磁场由发生区域向远处传播B ．电磁波在任何介质中的传播速度均为m/s 103.00c 8⨯=C ．电磁波由真空进入介质传播时，波长将变短D ．电磁波不能产生干涉和衍射现象12.下列所示的四个图中，能正确表示电流互感器工作的是哪个A B C D13. 关于交变电流的有效值，以下说法中正确的是A.有效值就是交变电流在一周内的平均值B.有效值总等于最大值的1/2A A AAC.有效值是根据电流的热效应来定义的D.交流电流表和电压表的示数是最大值14.对于机械波和电磁波的比较，下列说法中正确的是A.它们都能产生反射、折射、干涉和衍射现象B.它们在本质上是相同的，只是频率不同而已C.它们都可能是横波，也可能是纵波D.机械波的传播速度只取决于介质，跟频率无关；而电磁波的传播速度与介质无关，只与频率有关二、填空题（共4小题，每小题6分，共24分）15.如图所示，一理想变压器原、副线圈匝数分别为n l和n2，当负载电阻R中流过的电流为I时，原线圈中流过的电流为；现减小负载电阻R的阻值，则变压器的输入功率将（填“增大”、“减小”或“不变”）．16.在一个氖管两端加上电压u=50sin314tV，已知当氖管两端的电压达到252V时才开始发光，则此氖管在一个周期内发光的总时间为s。
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高中物理学习材料（鼎尚**整理制作）齐齐哈尔市实验中学2013届高二交流电单元测试一选择题1．一个矩形线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流e ＝2202sin100πt(V)，那么()A ．该交变电流的频率是100HzB ．当t ＝0时，线圈平面恰好与中性面垂直C ．当t ＝1200s 时，e 最大 D ．该交变电流电动势的有效值为2202V 2．将阻值为5 Ω的电阻接到内阻不计的交流电源上，电源电动势随时间变化的规律如图所示．下列说法正确的是( ) A ．电路中交变电流的频率为0.25Hz B ．通过电阻的电流为2A C ．电阻消耗的电功率为2.5WD ．用交流电压表测得电阻两端的电压是5V3．如图所示，图①和图②分别表示正弦脉冲波和方波的交变电流与时间的变化关系．若使这两种电流分别通过两个完全相同的电阻，则经过1 min 的时间，两电阻消耗的电功之比W 甲W 乙为( )A ．1: 2B ．1:2C ．1:3D ．1:64.通有电流i ＝I m sinωt 的长直导线OO ′与断开的圆形导线圈在同一平面内，如图所示(设电流由O 至O ′为正)，为使A 端的电势高于B 端的电势，且U AB 减小，交变电流必须处于每个周期的( )A ．第一个14周期B ．第二个14周期 C ．第三个14周期 D ．第四个14周期5．如图①所示，一矩形闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴OO ′以恒定角速度ω转动，从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈中产生的交变电流按照图②所示的余弦规律变化，在t ＝π2ω时刻( ) A ．线圈中的电流最大 B ．穿过线圈的磁通量最大 C ．线圈所受的安培力为零 D ．穿过线圈磁通量的变化率最大6．将电阻R 、理想电压表V 、开关S 和交流电源按照下图①所示方式连接，其中R ＝30Ω，合上开关S 后，交流电源输出的正弦交变电压u 随时间t 变化的关系如图②所示．则( ) A ．电压表V 的示数是36V B ．R 消耗的电功率是21.6WC ．通过R 的电流瞬时值表达式为 i ＝1.2 sin100πtAD ．通过R 的电流最大值为1.22A7.如图所示，理想变压器的原副线圈的匝数比n 1∶n 2＝2∶1，原线圈接正弦交变电流，副线圈接电动机，电动机线圈电阻为R 。
物理选修3-2人教新课标第五章交流电单元测试题1(精)
物理选修3-2人教新课标第五章交流电单元测试题1(时间：60分钟满分：100分)一、单项选择题(本题共5小题，每小题6分，共30分)1.小型交流发电机中，矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系，如图1所示，此线圈与一个R＝10 Ω的电阻构成闭合电路，不计电路的其他电阻．下列说法正确的是()．图1A．交变电流的周期为0.125 sB．交变电流的频率为8 HzC．交变电流的有效值为 2 AD．交变电流的最大值为4 A解析本题考查对交流电的图像、交流电的最大值、有效值的掌握情况．由图像可以看出，此交变电流的周期为0.250 s，电压的最大值U m＝20 V．所以交变电流的频率为4 Hz，A、B项均错误；交变电流的最大值I m＝U mR＝2 A，有效值I＝22A＝ 2 A，C项正确、D项错误．答案 C图22.两个相同的白炽灯L1和L2，接到如图2所示的电路中，灯L1与电容器串联，灯L2与电感线圈串联，当a、b处接电压最大值为U m、频率为f的正弦交流电源时，两灯都发光，且亮度相同．更换一个新的正弦交流电源后，灯L1的亮度高于灯L2的亮度，新电源的电压最大值和频率可能是()．A．最大值仍为U m而频率大于fB．最大值仍为U m而频率小于fC．最大值大于U m而频率仍为fD．最大值小于U m而频率仍为f解析灯L1的亮度高于灯L2的亮度，说明电容对交变电流的阻碍作用减小，电感对交变电流的阻碍作用增大，根据电容、电感阻碍作用与交流电频率的关系，交流电的频率应该是增大了，故A正确．答案 A3．如图3所示，边长为a m的正方形线圈在磁感应强度为B T的匀强磁场中，以对角线为轴匀速转动．角速度为ωrad/s，转动轴与磁场方向垂直，若线圈电阻为RΩ，则从图示位置转过90°角的过程中()．图3①磁通量变化率的最大值为Ba2ωWb/s②感应电流的最大值为2Ba2ω/R A③流过导体横截面的电荷量为Ba2/R C④线圈中产生的热量为2ωB2a4/πR J A．①B．①②C．①③D．③④解析线圈从图示位置转过90°的过程中，感应电动势最大值为Ba2ω V，即磁通量变化率的最大值为Ba2ω Wb/s；感应电流的最大值应为Ba2ω/R A，有效值为2Ba2ω/2R A；线圈中产生的焦耳热为Q＝I2Rt＝πωB2a44R J；流过导体横截面的电荷量q＝I·Δt＝ΔΦR＝Ba2R C.答案 C4．在电路的MN间加一如图4所示的正弦交流电，负载电阻为100 Ω，若不考虑电表内阻对电路的影响，则交流电压表和交流电流表的读数分别为()．图4A．220 V 2.20 A B．311 V 2.20 AC．220 V 3.11 A D．311 V 3.11 A解析电压表和电流表都是表示的有效值，根据图像得出电压的有效值是220 V，根据欧姆定律得出电流的有效值是2.20 A.答案 A5．(2012·全国，19)一台电风扇的额定电压为交流220 V．在其正常工作过程中，用交流电流表测得某一段时间内的工作电流I随时间t的变化如图5所示．这段时间内电风扇的用电量为()．图5A．3.9×10－2度B．5.5×10－2度C．7.8×10－2度D．11.0×10－2度解析因1度＝3.6×106J且电流表示数为电流有效值，故用电量W＝U(I1t1＋I2t2＋I3t3)，代入数值得W＝5.5×10－2度，故B项正确．答案 B二、多项选择题(本题共4小题，每小题8分，共32分．每小题选对但不全的得4分，有选错的或不选的得0分)6．如图6所示，处在磁感应强度为B的匀强磁场中的单匝矩形线圈abcd，以恒定的角速度ω绕ab边转动，磁场方向垂直于纸面向里，线圈所围面积为S，线圈导线的总电阻为R.t＝0时刻线圈平面与纸面重合，且cd边正在离开纸面向外运动．则()．图6A．时刻t线圈中电流的瞬时值i＝BSωR cos ωtB．线圈中电流的有效值I＝BSωRC．线圈中电流的有效值I＝2BSω2RD．线圈消耗的电功率P＝(BSω)2R解析由题目条件可知，回路中感应电流最大值为BSωR，而如图所示，t＝0时刻线圈处于中性面，则电流瞬时值的表达式为i＝BSωR·sin ωt，故A错．而线圈中电流的有效值为I m2＝2BSω2R，故B错、C正确．而线圈消耗的电功率为P＝I2R＝(BSω)22R2·R＝(BSω)22R，故D错．答案 C7．单匝闭合线框在匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的转轴OO′匀速转动，在转动过程中，穿过线框的最大磁通量为Φm，线框中的最大感应电动势为E m，下列说法中正确的是()．A．在穿过线框的磁通量为Φm2的时刻，线框中的感应电动势为E m2B．在穿过线框的磁通量为Φm2的时刻，线框中的感应电动势为E m2C．线框每转动一周，线框中的感应电流方向改变一次D．线框转动的角速度为E m Φm解析闭合线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动，若从中性面开始计时，穿过线框的磁通量Φ按余弦规律变化，线框中产生的感应电动势按正弦规律变化，在穿过线框的磁通量为Φm/2的时刻，线框中的感应电动势大于E m/2，A错误；在穿过线框的磁通量为Φm/2的时刻，线框中的感应电动势等于E m/2，B项正确；线框每转动一周，线框中感应电流的方向改变两次，C错误；由E m ＝BSω＝Φmω解得线框转动的角速度为ω＝E m/Φm，D正确．图78.如图7所示，“二分频”音箱内有两个不同口径的扬声器，它们的固有频率分别处于高音、低音频段，分别称为高音扬声器和低音扬声器，音箱要将扩音机送来的含有不同频率的混合音频电流按高、低频段分离出来，送往相应的扬声器，以便使电流所携带的音频信息按原比例还原成高、低频的机械振动．图为音箱的电路图，高、低频混合电流由a、b端输入，L1和L2是线圈，C1和C2是电容器()．A．甲扬声器是高音扬声器B．C2的作用是阻碍低频电流通过乙扬声器C．L1的作用是阻碍低频电流通过乙扬声器D．L2的作用是减弱通过乙扬声器的低频电流解析这是一个实际应用问题，考查对电感、电容在高频、低频同时存在的电路中的综合作用．只要抓住基础知识点，就可进行综合分析．电路中的电感和电容作用可以简单概括为：电感——通直流，阻交流，通低频，阻高频；电容——通交流，隔直流，通高频，阻低频．答案BD图89.距离足够大的金属板A、B间有一电子(不计重力影响)，在A、B间接有如图8所示的正弦式电压u，t＝0时电子从静止开始运动，则()．A．电子做往复运动B．在足够长的时间后，电子一定要碰到某个金属板上C．t＝T/2时，电子速度达到最大值D．t＝T时，电子将回到原出发点解析电子始终朝一个方向运动，不断交替加速、减速，故B、C正确．三、非选择题(38分)图910．(8分)家庭用吊扇的电源采用220 V单相交流电，电扇中电动机电路如图9所示，C为移相电容，L1、L2为定子线圈．吊扇用了几年后，转速明显变慢，现在电容C上并联了一只标有“2 μF、400 V”的电容后，吊扇转速明显变快了，试说明理由．答案在电容C上并联一只电容后，总电容变大，对交流电起阻碍作用的容抗变小，线圈L中的电流变大，电动机转速明显加快．图1011．(15分)如图10所示，矩形线圈面积为S，匝数为N，线圈电阻为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕O O′轴以角速度ω匀速转动，外电路电阻为R.当线圈由图示位置转过90°的过程中，求：(1)通过电阻R的电荷量q.(2)电阻R上产生的焦耳热Q.解析(1)依题意磁通量的变化量ΔΦ＝BS，线圈转过90°的时间为Δt＝T 4＝2π4ω＝π2ω，平均感应电动势为E＝NΔΦΔt＝2NBSωπ；平均感应电流为I＝ER＋r＝2NBSωπ(R＋r)；通过电阻R的电荷量为q＝I·Δt＝NBS R＋r.(2)线圈中感应电动势的有效值和最大值E m的关系是E＝E m2＝NBSω2，电路中电流的有效值为I＝ER＋r＝NBSω2(R＋r).电阻R上产生的焦耳热为Q ＝I 2R Δt ＝N 2B 2S 2ωR π4(R ＋r )2.答案 (1)NBS R ＋r(2)N 2B 2S 2ωR π4(R ＋r )212．(15分)某兴趣小组设计了一种发电装置，如图11所示．在磁极与圆柱状铁芯之间形成的两磁场区域的圆心角α均为49π，磁场均沿半径方向，匝数为N的矩形线圈．abcd 的边长ab ＝cd ＝l 、bc ＝ad ＝2l .线圈以角速度ω绕中心轴匀速转动、bc 和ad 边同时进入磁场，在磁场中，两条边所经过处的磁感应强度大小均为B 、方向始终与两条边的运动方向垂直，线圈的总电阻为r ，外接电阻为R .求：图11(1)线圈切割磁感线时，感应电动势的大小E m ；(2)线圈切割磁感线时，bc 边所受安培力的大小F ；(3)外接电阻上电流的有效值I .解析 (1)bc 、ad 边的运动速度v ＝ωl 2，感应电动势E m ＝4NBl v ，解得E m ＝2NBl 2ω.(2)电流I m ＝E m r ＋R ，安培力F ＝2NBI m l ，解得F ＝4N 2B 2l 3ωr ＋R .(3)一个周期内，通电时间t ＝49T ，R 上消耗的电能W ＝I 2m Rt ，且W ＝I 2RT解得I ＝4NBl 2ω3(r ＋R ).答案 (1)E m ＝2NBl 2ω (2)F ＝4N 2B 2l 3ωr ＋R4NBl2ω(3)I＝3(r＋R)。
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高中物理学习材料（鼎尚**整理制作）交流电单元测试题一、选择题（每小题有一个或几个正确答案）1．一正弦交流电的有效值为3A 频率为50H Z 此交流电有瞬时值表达式可能为( ) A ．i=3sin314tA B ．i=３2sin314tA C ．i=3sin50tA D ．i=32sin50tA 2．下列关于交流电的几种说法中，正确的是： ( ) A ．电气设备上所标的电压电流值是最大值 B ．交流电流表和交流电压表测得的值是瞬时值C ．跟交流电有相同热效应的直流电的值是交流电的有效值D ．跟直流电有相同热效应的交流电的值是交流电的有效值3．交流电源的电压是6V ，它跟电阻R 1、R 2和电容器、伏特 表一起连接组成电路，如图1所示，图中电压表的读数为U 1，为了保证电容器C 不被击穿，电容器C 的耐压值应是U 2，则：( ) A ．U 1=62 V B ．U 1=6V C ．U 2=6V D ．U 2≥62V4．一理想变压器的副线圈为200匝，输出电压为10V ，则铁芯内的磁通量变化率的最大值为A ．0.07Wb ／sB ．5Wb ／sC ．7.05Wb ／sD ．14.1Wb ／s5．关于电感和电容对交变电流的影响，以下说法正确的是： ( )A ．在电工和电子技术中使用的扼流圈，就是利用电感阻碍交变电流的作用制成的B ．电感对交变电流具有阻碍的作用C ．交流电能够“通过”电容器D ．电感对交变电流没有阻碍的作用6．如图2所示，一台理想变压器，要使变压器的输入功率增加，可以采取下列哪一种方法A ．增大Ｒ的阻值B ．减小R 的阻值C ．增加副线圈的匝数n 2D ．减小原线圈的匝数n l7、用电器的电阻值为R ，与交变电源的距离为L ，输电线的电阻率为，用电器工作时，输电线上电流为L ，电压损失为V～ R 2R 1图1，则输电线的横截面积为： A.B.C.D .8．一个按正弦规律变化的交变电流的图象如图3所示，根据图象可以知道： ( )A ．该交变电流的频率是0.02HzB ．该交变电流的有效值是C ．该交流变流的瞬时值表示式是i ＝20sin0.02tAD ．在T/8时刻，该电流的大小与其有效值相等9．如图4所示为两个互感器，在图中圆圈内a 、b 表示电表，已知电压比为100，电流比为10，电压表的示数为220V ，电流表的示数为10A ，则( ) A ． a 为电流表，b 为电压表 B ． a 为电压表，b 为电流表 C ． 路输送电功率是2200W D ． 线路输送电功率是2.2×106W10．如图5所示，理想变压器初级匝数n l =1210匝， 次级匝数n 2=121匝，初级电压U=31lsinl00πtV ，次 级负载电阻Ｒ＝44Ω，不计电表对电路的影响，各 电表的读数应为： ( )A ．A 1读数为0.05AB ．V １读数为311VC ．A 2读数为0.5AD ．V 2读数为31.1V 二、填空题11．单相交流发电机的线圈从中性面匀速旋转180°角，所产生的感应电动势的平均值与其有效值之比为12．如图6所示，(a)电路中交流电源直接接 负载R 1；(b)电路中，相同的交流电源通过理 想变压器接负载R 2，欲使两电路电源输出功率相同，则变压器原、副线圈匝数之比n l ：n 2=13．电压瞬时值为u=311sin314tV 的交流电，加在标有“220V 、100W ”的白炽灯泡上，用电流表测出电流强度的读数是 ，经过 个周期电流做功为10J ，此交流电加在变压比为20﹕1的理想变压器的初级，那么次级的输出电压的最大值是 V ，频率是 Hz ．14．边长为a 的正方形线框，其电阻为R ，在磁感应强度为B 的匀强磁场中绕OO ′轴匀速转动，如图7所示，每秒转数为n ，当线圈平面平行于磁感线时开始计时，线框中产生的感应电动势瞬时值为15．如图8所示为自耦变压器，当它的滑键P 向上移动、Q 不动时，电压表读数将 ，电流表读数 ；若P 不动，Q 向上滑动时V 示数将 ，A 示数将 ·(填“变大”、“变小”、“不变”)图4 a bA 1V 1V 2R R图5A 2V 2 U16．在电子技术中，从某一装置输出的电流常常既有交流成分，又有直流成分，如果只需要把交流成分输送到下一级装置，只要在两极电路之间接人一个电容器就可以了，如图9所示，在图上画出后级输入的电流．(用一、～符号表示)三、计算题17．如图10，某发电厂的输出电压恒定，分别用甲、乙两种线路向同一用电器送电，用电器上的功率相同，甲线路中不用变压器，线路总电阻为0.9Ω，乙线路中在用电器处装原副线圈匝数比为9﹕10的升压变压器，线路总电阻为1.8Ω． 求：(1) 甲乙两线路中输电线损耗的功率之比是多少?(2) 用电器的电阻是多少?18．有一内阻为1Ω的发电机，供给一个学校用电，升压变压器的匝数比为1﹕4，降压变压器的匝数比为４﹕1，输电线的总电阻R ＝4Ω．全校共有22个班，每班有"220V ，40W ”的电灯6盏，要保证全部电灯正常发光． 求：(1) 发电机的输出功率应为多大?(2) 发电机的电动势是多大?Ｏ′O 图7图8 VA ～ 图9 ～ 前级输出后级输入用电器 ～ 用电器 图10 ～a b c dψV O`O RB19．图11所示，一台模型发电机的电枢是矩形导线框abcd ，ab 边长L 1=0.4m ，ad 边长L 2=0.2m ，匝数n=100，在B=0.2T 垂直纸面向里的匀强磁场中绕OO ′轴匀速转动，开关S 断开时，电压表示数为102V ，S 闭合时，外电路上"10V ，10W ”的灯泡恰好正常发光， 求：(1) abcd 转动的角速度ω；(2) S 闭合后，abcd 由图示位置转过30°角时感应电动势的瞬时值．20、如图所示，匀强磁场的磁感应强度B=0.5T ，边长L=10cm 的正方形线圈abcd 共100匝，线圈电阻r=1Ω。
人教版高中物理选修3-2交流电单元检测题
B．与灯泡串联的电流表的读数为0.45A
C．与灯泡并联的电压表的读数为220V
D．通过灯泡的电流强度的表达式为i=0.64sin314tA
13．如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为20︰1，原线圈接正弦交流电源，副线圈接入“220V，60W”灯泡一只，且灯泡正常发光．则（）
A．电流表的示数为3 /220A
18．在下图的两个交流电路中，它们的电源电压相同，理想变压器的原、副线圈的匝数为n1、n2.如果两电源输出的电流相等，则负载电阻R1与R2的比值为________.
19．如图17-3所示，理想变压器原、副线圈匝数之比n1：n2＝1：2，加在原线圈两端的电压为220 V，C为额定电流为1 A的保险丝，R为接在副线圈两端的可变电阻．要使保险丝不会熔断，则可变电阻的阻值不能小于Ω．
A．e=EmsinωtB．e=2Emsinωt
C．e=2Emsin2ωtD．e=Emsin2ωt
8．矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，从中性面开始转动180°角过程中，平均感应电动势和最大感应电动势之比为（）
A． B． C．2πD．π
9．根据交流电瞬时值表达式i=（5sin500t）A可知，从开始计时起，第一次出现电流峰值所需要的时间是（）
B．电源输出功率为1200W
C．电流表的示数为3/220A
D．原线圈端电压为1Байду номын сангаасV
14．如图所示电路中的变压器为理想变压器，S为单刀双掷开关．P是滑动变阻器R的滑动触头，U1为加在原线圈两端的交变电压，I1、I2分别为原线圈和副线圈中的电流．下列说法正确的是（）
A．保持P的位置及U1不变，S由b切换到a，则R上消耗的功率减小
2．一矩形线圈，绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动．线圈中的感生电动势e随时间t的变化如图所示．下列说法中正确的是（）
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高中物理选修3-2《交流电》单元测试题高二物理阶段性复习质量检测一本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分。
考试时间90分钟。
注意事项：1．答卷前将学校、姓名、准考号填写清楚。
2．选择题的每小题选出答案后，用铅笔把机读卡上对应题目的答案标号涂黑。
其它小题用钢笔或圆珠笔将答案写在答题卡上。
第一卷（选择题，共50分）一、选择题(本题共10小题，每小题5分，共50分；其中第1～7题为单选题；第8～10题为多选题，全部选对得5分，选不全得2分，有选错或不答的得0分)1、如图，实验室一台手摇交流发电机，内阻r＝1.0 Ω，外接R＝9.0 Ω的电阻。
闭合开关S，当发电机转子以某一转速匀速转动时，产生的电动势e＝sin(10πt) V，则( )A、该交变电流的频率为10 HzB、该电动势的有效值为 VC、外接电阻R所消耗的电功率为10 WD、电路中理想交流电流表A的示数为1.0 A2、通过一阻值R＝100 Ω的电阻的交变电流如图所示，其周期为1 s。
电阻两端电压的有效值为( )A．12 VB．C．15 VD．3、普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流，通常要通过电流互感器来连接，图中电流互感器ab一侧线圈的匝数较少，工作时电流为I ab，cd一侧线圈的匝数较多，工作时电流为I cd ，为了使电流表能正常工作，则( )A ．ab 接MN 、cd 接PQ ，I ab <I cdB ．ab 接MN 、cd 接PQ ，I ab >I cdC ．ab 接PQ 、cd 接MN ，I ab <I cdD ．ab 接PQ 、cd 接MN ，I ab >I cd4、如图，理想变压器原、副线圈匝数比n 1∶n 2＝2∶1，V 和A 均为理想电表，灯泡电阻R L ＝6 Ω，AB 端电压u 1＝sin(100πt ) V 。
下列说法正确的是( )A ．电流频率为100 HzB ．V 的读数为24 VC ．A 的读数为0.5 AD ．变压器输入功率为6 W5、用220 V 的正弦交变电流通过理想变压器对一负载供电，变压器输出电压是110 V ，通过负载的电流图象如图所示，则( ) A ．变压器输入功率约为3.9 W B ．输出电压的最大值是110 V C ．变压器原、副线圈匝数比是1∶2D ．负载电流的函数表达式i ＝0.05sin(100πt ＋π2) A 6、某小型发电站发电机输出的交流电压为500 V ，输出的电功率为50 kW ，用总电阻为3 Ω的输电线向远处送电，要求输电线上的损失功率为输电功率的0.6%，则发电站要安装一升压变压器，用户再用降压变压器变为220 V(两个变压器均为理想变压器)。
对整个送电过程，下列说法正确的是( ) A ．输电线上的损失功率为300 WB ．升压变压器的原、副线圈匝数比为1∶100C ．输电线上的电流为100 AD ．降压变压器的输入电压为4 700 V7、如图所示理想变压器原、副线圈匝数比为1∶2，两端分别接有四个阻值相同的灯泡，已知4盏灯均能发光，则L 1和L 2的功率之比为( )A．1∶1 B．1∶3 C．9∶1 D．3∶18、图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，A为交流电流表。
线圈绕垂直于磁场的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示。
以下判断正确的是( )A．电流表的示数为10 AB．线圈转动的角速度为50π r ad/sC．0.01 s时线圈平面与磁场方向平行D．0.02 s时电阻R中电流的方向自右向左9、如图所示，理想变压器原线圈接有交流电源，当副线圈上的滑片P处于图示位置时，灯泡L能发光。
要使灯泡变亮，可以采取的方法有( )A．向下滑动PB．增大交流电源的电压C．增大交流电源的频率D．减小电容器C的电容10、如图所示，一理想变压器原线圈匝数为n1＝1000，副线圈匝数为n2＝200，将原线圈接在u＝sin 100πt(V)的交流电压上，副线圈上电阻R和理想交流电压表并联接入电路，现在A、B两点间接入不同的电子元件，则下列说法正确的是( )A．在A、B两点间串联一只电阻R，穿过铁芯的磁通量的最大变化率为0.2 Wb/s B．在A、B两点间接入理想二极管，电压表读数为40 VC．在A、B两点间接入一只电容器，只提高交变电流频率，电压表读数增大D．在A、B两点间接入一只电感线圈，只提高交变电流频率，电阻R消耗电功率减小第二卷（非选择题，共50分）二、实验题(本题共2小题，共16分。
把答案填在题中的横线上)11、(8分)如图所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度为B。
电阻为R、半径为L、圆心角为45°的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O轴以角速度ω匀速转动(O轴位于磁场边界)。
则线框内产生的感应电流的有效值为________。
12、(8分)如图，理想变压器原线圈与一10 V的交流电源相连，副线圈并联两个小灯泡a和b。
小灯泡a的额定功率为0.3 W，正常发光时电阻为30 Ω。
已知两灯泡均正常发光，流过原线圈的电流为0.09 A，可计算出原、副线圈的匝数比为______，流过灯泡b的电流为______ A。
三、解答题(本题共3小题，共34分。
解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13、(10分)有人为汽车设计的一个“再生能源装置”原理简图，如图甲所示，当汽车减速时，线圈受到磁场的阻尼作用帮助汽车减速，同时产生电能储存备用。
线圈的匝数为n，ab长度为L1，bc长度为L2。
图乙是此装置的侧视图，有理想边界的两个扇形磁场区夹角都是90°，切割处磁场的磁感应强度大小恒为B。
某次测试时，外力使线圈以角速度ω逆时针匀速转动，电刷M端和N端接电流传感器，电流传感器记录的it图象如图丙所示(I为已知量)，取ab边刚开始进入左侧的扇形磁场时刻t＝0。
不计线圈转动轴处的摩擦，则(1)求线圈在图乙所示位置时，产生电动势E的大小，并指明电刷M和N哪个接电源正极。
(2)求闭合电路的总电阻R和外力做功的平均功率P。
(3)为了能够获得更多的电能，依据所学的物理知识，请你提出改进该装置的三条建议。
14、(10分))某兴趣小组设计了一种发电装置，如图所示。
在磁极和圆柱状铁芯之间形成π，磁场均沿的两磁场区域的圆心角α均为49半径方向。
匝数为N的矩形线圈abcd的边长ab＝cd＝l、bc＝ad＝2l。
线圈以角速度ω绕中心轴匀速转动，bc和ad边同时进入磁场。
在磁场中，两条边所经过处的磁感应强度大小均为B、方向始终与两边的运动方向垂直。
线圈的总电阻为r，外接电阻为R。
求：(1)线圈切割磁感线时，感应电动势的大小E m。
(2)线圈切割磁感线时，bc边所受安培力的大小F。
(3)外接电阻上电流的有效值I。
15、(14分)十三陵抽水蓄能电站的工作原理是，在用电低谷时，电站利用电网多余电能把水抽到高处蓄水池中，到用电高峰时，再利用蓄水池中的水发电。
电站利用十三陵水库为下游水库，在蟒山后上寺沟头修建上游水库。
电站的年发电量约为10亿kW·h，年抽水用电量约为14亿kW·h。
如图所示，上游水库近似视为长方体，可用于发电的库容量为V，蓄水后上游水库的平均水深为d，水位高出下游水面高度为H。
已知下游水库的库容量远大于上游水库的库容量。
(1)求十三陵抽水蓄能电站的总效率η。
(2)求能用于发电的水的最大重力势能E P。
(3)若把抽水蓄能电站产生的电能输送到北京城区。
已知输电功率为P，输电线路的总阻值为R。
要使输电线路上损耗的功率小于ΔP，a．求输电电压的最小值U。
b．在输电功率P一定的情况下，请提出两种能够降低输电过程中功率损耗的方法，并加以评述。
高中物理选修3-2《交流电》单元测试题高二物理阶段性复习质量检测二本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分。
考试时间90分钟。
注意事项：1．答卷前将学校、姓名、准考号填写清楚。
2．选择题的每小题选出答案后，用铅笔把机读卡上对应题目的答案标号涂黑。
其它小题用钢笔或圆珠笔将答案写在答题卡上。
第一卷(选择题48分)一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。
有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确,选对得6分,漏选得4分,错选得0分,把正确选项前的字母填在题后的括号内)1、如图甲所示,黑箱输入端A、B输入含有直流成分和交流成分的电流,为了使输出端a、b输出只有直流成分的电流,黑箱中可能有电容器、电感线圈或电阻,其中效果最好的是图乙中的( )2、线圈在磁场中匀速转动产生的交流电动势为e=10sin20πt V,则下列说法正确的是( )A.t=0时,线圈平面位于中性面B.t=0时,穿过线圈的磁通量最大C.t=0时,导线切割磁感线的有效速度最大D.t=0.4 s时,e达到峰值10V3、一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动,穿过线圈的磁通量随时间变化的图象如图甲所示,则下列说法正确的是( )A.t=0时刻,线圈平面与中性面垂直B.t=0.01 s时刻,Φ的变化率最大C.t=0.02 s时刻,交流电动势达到最大D.该线圈相应产生的感应电动势的图象如图乙所示4、如图所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场,磁感应强度为B。
电阻为R、半径为L、圆心角为45°的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O轴以角速度ω匀速转动(O轴位于磁场边界)。
则线框内产生的感应电流的有效值为( )A．B．C．D．5、如图所示,在铁芯P上绕着两个线圈a和b,则( )A.线圈a输入正弦交变电流,线圈b可输出恒定电流B.线圈a输入恒定电流,穿过线圈b的磁通量一定为零C.线圈b输出的交变电流不对线圈a的磁场造成影响D.线圈a的磁场变化时,线圈b中一定有电场=20 Ω,R2=30 Ω,C 6、如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1,R1的正弦交流电如图乙所示,则( )为电容器。
已知通过R1A.交流电的频率为0.02 HzB.原线圈输入电压的最大值为200VC.电阻R的电功率约为6.67 W2D.通过R的电流始终为零37、某同学设计的家庭电路保护装置如图所示,铁芯左侧线圈L1由火线和零线并行绕成。
当右侧线圈L2中产生电流时,电流经放大器放大后,使电磁铁吸起铁质开关K,从而切断家庭电路。
仅考虑L1在铁芯中产生的磁场,下列说法正确的有( )A.家庭电路正常工作时,L2中的磁通量为零B.家庭电路中使用的电器增多时,L2中的磁通量不变C.家庭电路发生短路时,开关K将被电磁铁吸起D.地面上的人接触火线发生触电时,开关K将被电磁铁吸起8.为了监测变电站向外输电情况,要在变电站安装互感器,其接线如图所示,两变压器匝数分别为N1、N2和N3、N4,a和b是交流电表,则( )A.N1>N2B.N3>N4C.a为交流电流表,b为交流电压表D.a为交流电压表,b为交流电流表第二卷(非选择题52分)二、填空题(本题共2小题,共17分。