西宁市高中物理人教版选修 3-2第五章 交变电流 单元试卷(二)
高中物理人教版选修3-2检测：第五章 交变电流5.1交变电流 Word版含答案
5.1 交变电流课时作业基础达标1．交变电流是( ).A．矩形线圈绕垂直于磁场方向的轴在匀强磁场中匀速转动时产生的电流B．按正弦规律变化的电流C．强度随时间做周期性变化的电流D．方向随时间做周期性变化的电流【解析】本题考查了交变电流的定义，只要方向随时间做周期性变化的电流就是交变电流，正弦式交变电流仅是其中之一，故D项正确．【答案】 D2．如图所示属交变电流的是( )【解析】大小和方向做周期性变化的电流，称为交变电流，在图象上表现为时间轴上下都存在图线，故选CD.【答案】CD3．关于矩形线圈在匀强磁场中转动时产生的正弦式电流，正确的说法是( )A．线圈每转动一周，感应电流方向改变一次B．线圈每转动一周，感应电动势方向改变一次C．线圈每转动一周，感应电流方向改变两次，感应电动势方向改变一次D．线圈每转动一周，感应电流方向和感应电动势方向都改变两次【解析】感应电动势和感应电流的方向，每经过中性面时改变一次，每个周期内方向改变两次，故选D.【答案】 D4．矩形线圈绕垂直于匀强磁场的对称轴做匀速转动，当线圈通过中性面时，则( ) A．线圈平面与磁场方向垂直B．线圈中的感应电动势的方向将发生变化C．通过线圈的磁通量达到最大值D．通过线圈的磁通量的变化率达到最大值【解析】线圈通过中性面这个特殊位置时，线圈平面与中性面垂直，穿过线圈的磁通量最大，但磁通量的变化率为零，故A、C正确，D错误；线圈每经过中性面一次，电流方向就改变一次，故B正确．abcd 在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴′观察，线圈沿逆时针方向转动．已知匀强磁场的磁感应强度为B ，转动的角速度为ω.则当线圈转至图示位置时( )．线圈中感应电流的方向为abcdanBl 2ωR．穿过线圈磁通量的变化率为0图示位置，线圈平面与磁场平行，所以穿过线圈的磁通量为零，磁通量的变错误，此时由右手定则可知电流方向为adcba ，＝nBl 2ωR ，图示位置感应电流等于峰值，时间内，①②相吸时间内，①②相斥时刻两线圈间作用力为零时刻两线圈间吸引力最大如图所示，单匝矩形线圈的一半放在有界匀强磁场中，中心轴线从上向下看逆时针方向)匀速转动，为正方向，则下图中能表示线圈内感应电流随时间变化规律的内，ab 一侧的线框在磁场中绕OO ′转动产生正弦交流电，电流方向由且越来越大.t 4～t2内，ab 一侧线框在磁场外，而dc dcba 且越来越小，以此类推，可知i －t 图象正确的为如右图所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中可以分别绕垂直于磁场方向的轴P1和P2以相同的角速度匀速转动，当线圈平面转到与磁场方向平行时( )A．线圈绕P1转动时的电流等于绕P2转动时的电流B．线圈绕P1转动时的电动势小于绕P2转动时的电动势C．线圈绕P1和P2转动时电流的方向相同，都是a→b→c→dD．线圈绕P1转动时dc边受到的安培力大于绕P2转动时dc边受到的安培力【解析】如图所示，设ab＝l1，ad＝l2，O1a＝r1，O1d＝r2.线圈绕P1轴转动时，产生的感应电动势e1＝Bl1v＝Bl1l2ω.线圈绕P2轴转动时，产生的感应电动势e2＝Bl1r1ω＋Bl1r2ω＝Bl1l2ω，即e1＝e2，所以i1＝i2，故选项A对B错．由右手定则可知，线圈绕P1和P2转动时电流的方向相同，均是a→d→c→b方向，故选项C错，再根据安培力公式可知F安＝BIl1，即安培力相同，D错．【答案】 A4．一长直导线通以如图甲所示的交变电流，在导线下方有断开的线圈，如图乙所示，规定电流从左向右为正，则相对于b点来说，a点电势最高的时刻是在( )A．t1时刻 B．t2时刻C．t3时刻 D．t4时刻【解析】欲使a相对b电势最高，即ab间电动势最大，t1、t3时刻电流i最大但电流的变化率最小，感应电动势为零，故选项A、C错误；t2时刻电流的变化率最大，线圈中磁通量变化率也最大，但此时穿过线圈的磁通量减小到零，由楞次定律可知此时刻b点电势高于a点，故选项B错误；当t4时刻，由楞次定律可知，ab中感应电动势a点高于b点，且电动势的圆形线圈共100匝，在磁感应强度′以n＝600 r/min的转速匀速转动，当线圈转至中性面写出线圈内所产生的交变电动势的瞬时值表达式；时的电动势的瞬时值．线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴线匀速转动时，线圈内产生正弦交变电动势，当线圈平面在中性面时开始计时，其表达式为与线圈形状无关)，t.86.6 V.(2)86.6 V，边长为20 cm的正方形线圈，将它置于磁感应强度的匀强磁场中，绕着垂直于磁场方向的轴以ω＝100平面跟磁场方向垂直时开始计时．线圈和外电路的总电阻Δt＝t.【答案】1×10－2 C。
2020-2021学年度高二物理人教版选修3-2第五章交变电流单元练习 (2)含答案解析
【最新】度高二物理人教版选修3-2第五章交变电流单元练习学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．线圈在匀强磁场中匀速转动，产生交流电的图象如图所示，由图可知( )A ．在A 和C 时刻线圈处于中性面位置B ．在B 和D 时刻穿过线圈的磁通量为零C ．从A 时刻起到D 时刻，线圈转过的角度为π弧度D ．在A 和C 时刻磁通量变化率的绝对值最大2．某小型旋转电枢式发电机所产生的交流电电动势为110V 、频率为60Hz ，要使它产生的电动势变为220V 、频率变为50Hz ，需要调整线圈的转速n 、匝数N 或磁感应强度的大小B ．下列调整合适的是( )A ．使n 变为原来的1.2倍，B 变为原来的2倍，N 变为原来的1.2倍B ．使n 变为原来的56，B 变为原来的56倍，N 变为原来的2倍 C ．使n 变为原来的56，N 变为原来的2倍，B 不变D ．使n 变为原来的56，N 变为原来的2.4倍，B 不变 3．某发电站采用高压输电向外输送电能．若输送的总功率为P0，输送电压为U ，输电线的总电阻为R ，则下列说法中正确的是（ ）A ．输电线上的电流为U RB ．输送总功率P 0=U 2RC ．输电线上损失的功率P=（P 0U ）2RD ．输电线上损失的功率P=U 2R 4．匝数为100匝的线圈通有如图所示的交变电流(图中曲线为余弦曲线的一部分)，单匝线圈电阻r ＝0.02Ω，则在0～10s 内线圈产生的焦耳热为( )A．80J B．85J C．90J D．125J5．用电高峰期，电灯往往会变暗，其原理可简化为如下物理问题：如图所示，理想变压器的副线圈上，通过输电线连接两只相同的灯泡L1和L2，输电线的等效电阻为R，原线圈输入有效值恒定的交流电压，当开关S闭合时，以下说法中正确的是( )A．R两端的电压增大B．原线圈中电流减小C．副线圈输出电压减小D．原线圈输入功率减小6．如图是某手机的充电器，将它接到220V的市电上能给手机提供5V的充电电压，说明该充电器内的变压器能够A．升高交流电压B．降低交流电压C．升高直流电压D．降低直流电压7．一矩形线圈在匀强磁场中转动，当线圈平面跟中性面重合的瞬间，下列说法正确的是（）A．电流方向改变B．磁通量为零C．圈中磁通量的变化率最大D．线圈边切割磁感线8．两个相同的白炽灯L1和L2，接到如图所示的电路中，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的亮度大于灯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二、多选题9．如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为5：1，原线圈接入图乙所示的电压，副线圈接火灾报警系统（报警器未画出），电压表和电流表均为理想电表，R0为定值电阻，R为半导体热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，下列说法中正确的是（）A．图乙中电压的有效值为VB．电压表的示数为44VC．R处出现火警时电流表示数增大D．R处出现火警时电阻R0消耗的电功率增大10．阻值为10Ω电阻接到电压波形如图所示的交流电源上，以下说法中正确的是（）A．交变电流的频率为50HzAB．通过电阻的电流有效值为√22C．电阻消耗电功率为5WD．t=0.01s时，通过线圈磁通量为零11．如图，理想变压器原线圈与一交流电源相连，原、副线圈分别接有相同的灯泡a、b 和c．已知小灯泡的额定电压为0.3V，电阻为30Ω（假设电阻不随温度变化而变化）．闭合开关S，三个灯泡均能正常发光，下列说法正确的是（）A ．原副线圈的匝数比为2：1B ．交流电源的电压值为0.6VC ．断开开关S ，小灯泡b 可能会烧坏D ．断开开关S ，小灯泡a 可能会烧坏 12．如图甲所示，理想变压器原、副线圈匝数比n1：n2=2：1，电压表和电流表均为理想电表，二极管为理想二极管，灯泡电阻R=55Ω，原线圈两端加如图乙所示的电压，下列说法正确的是（ ）A ．电流表的读数为√2AB ．电压表的读数为110VC ．灯泡L 的功率为440WD ．副线圈两端电压为110V13．如图所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈先后两次分别以不同的转速，绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生正弦交流电的图象如图中曲线a ，b 所示，以下关于这两个正弦交流电的说法正确的是（ ）A ．在图中t=0时刻线圈均与中性面垂直B ．线圈先后两次转速之比为2：1C ．交流电a 的瞬时值为a=311sin （10πt ）VD ．交流电b 的有效值为110√2V三、解答题14．一个在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动的线框，当线框转至中性面时开始计时．t 1=160s ，线框中感应电动势为50V ，当t 2=130s 时，线框中感应电动势为V ，求：(1)感应电动势的最大值；(2)线框转动的角速度的大小；(3)线框中感应电动势的瞬时表达式．15．如图是一小型发电站通过升压、降压变压器把电能输给用户的示意图．已知发电机的输出功率是400kW，输出电压U1=400V，用变压比n1：n2=1：20的理想变压器升压后向远处供电，输电线的总电阻为10Ω，到达用户后再用变压器降为220V，求：(1)升压变压器的副线圈两端电U2；(2)输电线上损失的电功率；(3)降压变压器的变压比n3:n4．参考答案1．D【详解】AD ．在A 和C 时刻感应电流最大，感应电动势最大，而磁通量为零，磁通量的变化率最大，线圈处于与中性面垂直的位置，A 错误，D 正确B ．在B 和D 时刻感应电流为零，感应电动势为零，而磁通量最大，B 错误；C ．从A 时刻到D 时刻经过时间为3 4周期，线圈转过的角度为1.5 弧度，C 错误．【点睛】感应电动势与磁通量的变化率成正比，当线圈磁通量最大时，感应电动势为零；而当线圈的磁通量为零时，感应电动势最大．线圈转动一周的过程，感应电流方向改变两次． 2．D【解析】使n 变为原来的1.2倍，B 变为原来的2倍，N 变为原来的1.2倍，其中ω=2πn ，电动势的最大值为E m =NBSω=2πNBSn ，电动势将变为原来的2.88倍，不符合题意，故A 错误；使n 变为原来的56，B 变为原来的56倍，N 变为原来的2倍，电动势的最大值为E m =NBSω=2πNBSn ，电动势将变为原来的2518倍，不符合题意，故B 错误；使n 变为原来的56，N 变为原来的2倍，B 不变，电动势的最大值为E m =NBSω=2πNBSn ，电动势将变为原来的53倍，不符合题意，故C 错误；使n 变为原来的56，N 变为原来的2.4倍，B 不变，电动势的最大值为E m =NBSω=2πNBSn ，电动势将变为原来的2倍，不符合题意，故D 正确。
高中物理人教版本选修3-2 第五单元《交变电流》单元测试卷及解析
高中物理人教版本选修3-2第五单元《交变电流》单元测试卷注意事项：1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2．请将答案正确填写在答题卡上第I卷（选择题）一、选择题abcd在匀强磁场中逆时针匀速转动时，线圈中产生的交变电流如图乙所示，设沿abcda方向为电流正方向，则下列说法正确的是( )A. 乙图中Oa时间段对应甲图中A至B图的过程B. 乙图中c时刻对应甲图中的C图C. 若乙图中d等于0.02s，则1s内电流的方向改变50次D. 若乙图中b等于0.02s，则交流电的频率为50Hz2.正弦交变电动势的最小值出现在（）A.线圈经过中性面时B.穿过线圈的磁通量为零时C.穿过线圈的磁通量变化最快时D.线圈边框的速度与磁感线垂直时3.一个照明电灯，其两端允许加的最大电压为311V，当它接入220V的照明电路时，这盏灯A.将不亮B.灯丝将烧断C.只能暗淡发光D.能正常发光4.如图，一理想变压器原副线圈的匝数比为1：2；副线圈电路中接有灯泡，灯泡的额定电压为220V，额定功率为22W；原线圈电路中接有电压表和电流表。
现闭合开关，灯泡正常发光。
若用U和I分别表示此时电压表和电流表的读数，则A. U=110V，I=0.2AB. U=110V，I=0.05AC. U=110√2V，I=0.2AD. U=110√2V，I=0.2√2A5.在交变站里，经常要用交流电表取检测电网上的强电流，所用的器材叫电流互感器，如图所示的四个图中，能正确反应工作原理的是（ ）A. B. C. D.6.如图，一理想变压器原副线圈的匝数比为1：2；副线圈电路中接有灯泡，灯泡的额定电压为220V ，额定功率为22W ；原线圈电路中接有电压表和电流表．现闭合开关，灯泡正常发光．若用U 和I 分别表示此时电压表和电流表的读数，则A.U="110V" , I="0.2A"B.U="110V" , I="0.05" AC.U=110V, I="0.2A"D.U=110V, I="0.22" A7.线圈中产生的交流电动势e 随时间t 变化的情况如图所示，下列说法中正确的是AB ．交流电动势的最大值为2 VC ．交流电的频率为0.2 HzD ．交流电的周期为0.2s8.一矩形线圈在匀强磁场中绕中心轴转动，产生的交流电动势e=10sin4πt （V ），以下说法正确的是A.交流电的频率是4πHzB.当t=0时，线圈平面跟中性面垂直C.当t=0.5s 时，e 有最大值D.交流电的周期是0.5s9.如图所示，一理想变压器的原线圈匝数为n 1=1000匝，副线圈匝数为n 2=200匝，电阻R=8.8Ω，原线圈接入一电压u t π= (V)的交流电源，电压表和电流表对电路的影响可忽略不计，则（ ）/sOA. 副线圈交变电流的频率是100 HzB. t=1s的时刻，电压表的示数为0C. 变压器的输入电功率为220WD. 电流表的示数为10A10.如图，将R＝220Ω的电阻接入电压u＝311sin314t V的交流电路中，则()A. 电压表示数是311VB. 电压表示数是157VC. 电流表示数是1AD. R消耗的功率是311W11.某电池充电器的工作原理可以简化为理想变压器，如果正常工作时输入电压为220 V，输出电压为4.2 V，输出电流为0.65 A，则( )A. 原线圈输入电流约为0.20 AB. 原线圈输入电流约为0.01 AC. 原、副线圈的匝数比约为52∶1D. 原、副线圈的匝数比约为1∶5212.一个小水电站，输出的电功率为20 kW，输电线总电阻为0.5 Ω，如果先用400 V电压输送，后又改用2 000 V电压输送，则输送电压提高后，输电导线上损失的电功率的变化情况是（）A.减少50 WB.减少1 200 WC.减少7.68×106WD.增大7.68×106W13.关于线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流，下列说法中正确的是( )A. 线圈平面每经过中性面一次，感应电流方向就改变一次，感应电动势方向不变B. 线圈每转动一圈，感应电流方向就改变一次C. 线圈平面经过中性面一次，感应电动势和感应电流的方向都要改变一次D. 线圈每转动一圈，感应电动势和感应电流方向都要改变一次第II卷（非选择题）二、解答题20 cm，线框总电阻为1 Ω，线框绕OO′轴以10πrad/s的角速度匀速转动，如图所示，垂直于线框平面向里的匀强磁场的磁感应强度为0.5 T．问：(1)该线框产生的交变电流电动势最大值、电流最大值分别是多少？(2)线框从图示位置转过60°时，感应电动势的瞬时值是多大？(3)写出感应电动势随时间变化的表达式．15.如图所示，一小型发电机内有n＝100匝矩形线圈，线圈面积S＝0.10m2，线圈电阻可忽略不计．在外力作用下矩形线圈在B＝0.10T匀强磁场中，以恒定的角速度ω＝100πrad/s绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，发电机线圈两端与R＝100Ω的电阻构成闭合回路．求：(1)线圈转动时产生感应电动势的最大值；(2)从线圈平面通过中性面时开始，线圈转过90°角的过程中，通过电阻R横截面的电荷量．16.发电机转子是边长为0.2m的正方形，线圈匝数为100匝，内阻为8Ω，初始位置如图所示，以ad、bc中点连线为轴以600T的匀强磁场中转动，灯泡电阻为24Ω，则：r/min的转速在磁感应强度为1π(1)从图示位置开始计时，写出感应电动势的瞬时值表达式；三、新添加的题型（）C. D.四、填空题U=15 sin100πt ，将该交流电压加在一电阻上，产生的电功率为25W，那么这个电阻的阻值 __________Ω。
人教版高中物理《选修3-2》第五章交变电流单元测试卷(含解析)资料
高中物理《选修3-2》第五章交变电流单元测试卷一、单选题1．如图所示，三个灯泡相同，而且足够耐压，电源内阻忽略．单刀双掷开关S接A时，三个灯亮度相同，那么S接B时A.三个灯亮度相同B.甲灯最亮，丙灯不亮C.甲灯和乙灯亮度相同，丙灯不亮D.只有丙灯不亮，乙灯最亮2．下列说法中，正确的是A.电感对交流的阻碍作用是因为电感器存在电阻B.电容对交流的阻碍作用是因为电容器的电阻C.感抗、容抗和电阻一样，电流通过它们做功时都是电能转化为内能D.在交变电路中，电阻、感抗、容抗可以同时存在3．用U1=U和U2=kU两种电压来输送电能,若输送的功率相同,在输电线上损失的功率相同,导线的长度和材料也相同,则在两种情况下导线的横截面积之比S1∶S2为()A.k ∶1B.1∶kC.k2∶1D.1∶k24．下图所示电路中,已知交流电源电压u=200sin 100πt V,电阻R=100 Ω,则交流电流表和电压表的示数分别为() A.1.41 A,200 V B.1.41 A,141 V C.2 A,200 V D.2 A,141 V5．有两个输出电压相同的交流电源，第一个电源外接一个电阻R1，第二个电源外接一个变压器，变压器的初级线圈匝数为n1，次级线圈的匝数为n2，变压器的负载为一个电阻R2，测得两个电源的输出功率相等．则此两电阻大小之比R1∶R2为A.n1∶n2B.∶C.n2∶n1D.∶6．下列四幅图是交流电的图象，其中能正确反映我国居民日常生活所用交流电的是7．如图所示，一理想变压器的原、副线圈匝数比为3∶1，图中四只灯泡完全相同，在L1、L2、L3正常发光的条件下，若断开L4，则A.L1、L2、L3变亮B.L1、L2、L3变暗C.L1变亮，L2、L3变暗D.L1变暗，L2、L3变亮8．如图所示，变压器线圈匝数分别为n1＝1100匝，n2＝60匝，n3＝45匝．现将220 V的交流电加在线圈n1两端，若需对用电器R供3 V的电压，则应A.将a接到d，b接到cB.将a接到bC.将a接到c，b接到dD.以上均不对9．根据交变电流瞬时表达式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A.2 msB.1 msC.6.28 msD.3.14 ms10．矩形金属线圈共10匝,绕垂直于磁场方向的转轴在匀强磁场中匀速转动,线圈中产生的交流电动势e随时间t变化的情况如下图所示.下列说法中正确的是()A.该交流电动势的频率为0.2 HzB.该交流电动势的有效值为1 VC.t=0.1 s时,线圈平面与磁场方向平行D.线圈在转动过程中穿过线圈的最大磁通量为 Wb二、多选题11．某小型水电站的电能输送示意图如下图所示,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为R,降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为4∶1,降压变压器副线圈两端交变电压u=220sin 100πt (V),降压变压器的副线圈与阻值R0=11 Ω的电阻组成闭合电路.若将变压器视为理想变压器,则下列说法中正确的是()A.通过R0的电流的有效值为20 AB.降压变压器T2原、副线圈两端电压之比为4∶1C.升压变压器T1的输出电压等于降压变压器T2的输入电压D.升压变压器T1的输出功率大于降压变压器T2的输入功率12．边长为L的正方形闭合线圈共n匝，在磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度ω绕垂直于磁感线并在线圈平面内的轴匀速转动，要使线圈中的感应电流增大1倍，下列措施可采用的是A.只将角速度ω增大1倍B.只将线圈边长L增大至2LC.只将线圈匝数增加至2nD.只将磁感应强度增至2B13．发电机的路端电压为U，经电阻为r的输电线向远处的用户供电，发电机的输出功率为P，则A.输电线上的电流为B.输电线上的功率损失为C.用户得到的功率为P－()2rD.用户得到的电压为14．如下图所示,理想变压器的原、副线圈匝数比为1∶5,原线圈两端的交变电压为u=20sin 100πt (V).氖泡在两端电压达到100 V时开始发光,下列说法中正确的有()A.开关接通后,氖泡的发光频率为100 HzB.开关接通后,电压表的示数为100 VC.开关断开后,电压表的示数变大D.开关断开后,变压器的输出功率不变15．如图所示，一理想变压器由一个初级线圈和两个次级线圈组成，当此变压器工作时，初级和次级线圈的匝数、电流、电压均在图中标出，则下列几组关系式中正确的是A.，B.，C.n1I1＝n2I2＋n3I3D.＝三、填空题16．一电热器接在最大值为36 V的正弦交流电源上时产生的热功率为P,若接到某直流电源上时产生的热功率为,忽略电阻随温度的变化,则所接直流电源的电压U=V.17．如下图所示,电表均为理想的交流电表,保险丝P的熔断电流为2 A,电容器C的击穿电压为300 V.若在a、b 间加正弦交变电压,并适当地调节R接入电路中的阻值,使P恰好不被熔断,C恰好不被击穿,则电流表的读数为A,电压表的读数为V.四、计算题18．人们利用发电机把天然存在的各种形式的能(水流能、风能、煤的化学能……)转化为电能．为了合理利用这些能源，发电站要修建在靠近这些天然资源的地方．但是，用电的地方往往很远．因此，需要高压输送线路把电能输送到远方．如果某发电站将U＝6 000 V的电压直接加在高压输送线路的入端，向远方供电，且输送的电功率为P＝800 kW.则此时安装在高压输送线路的入端和终端的电能表一昼夜读数就相差ΔE＝9 600 kW·h(1 kW·h ＝1度电)．求：(1)此种情况下，高压线路的输电效率．(2)若要使此高压输电线路的输电效率为98%，则在发电站处应安装一个变压比(n1/n2)是多少的变压器？19．某发电站的输出电压u=5 000sin 314t V,输出功率为P=5 000 kW,远距离输电导线的电阻R=80 Ω,要求输电线上的功率损失为输电功率的4%.(1)求所用升压变压器原、副线圈的匝数比.(2)若到达用户端使用匝数比为192∶1的降压变压器对电阻为R0=10 Ω的用电器供电,则最多可接这样的用电器多少个?20．如下图所示,一理想变压器上绕有A、B、C三个线圈,匝数比n A∶n B∶n C=4∶2∶1,在副线圈B和C的两端分别接有阻值相同的电阻R,当原线圈A与交流电源连接时,交流电流表A2的示数为I0,则交流电流表A1的示数为多少?参考答案1.D【解析】本题考查了电感、电容对交变电流的影响的知识点，意在考查考生的理解能力。
人教版高中物理选修3-2第五章 《交变电流》单元测试题(解析版)
第五章《交变电流》单元测试题一、单选题(每小题只有一个正确答案)1.某变压器原、副线圈匝数比为55∶9，原线圈所接电源电压按如图所示规律变化，副线圈接有负载．下列判断正确的是()A．输出电压的最大值为36 VB．原、副线圈中电流之比为55∶9C．变压器输入、输出功率之比为55∶9D．交流电源有效值为220 V，频率为50 Hz2.用220 V的正弦交流电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．输出电压的最大值是110 VB．变压器输入功率约为3.9 WC．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＋)A23.如图为理想变压器原线圈所接电源电压波形，原、副线圈匝数比为n1∶n2＝10∶1，串联在原线圈电路中的电流表示数为1 A，下列说法正确的是()A．变压器输出端所接电压表的示数为20VB．变压器输出功率为100 WC．变压器输出的交流电的频率为100 HzD．若n1＝100匝，则副线圈处穿过每匝线圈的磁通量变化率的最大值为2Wb/s4.某水电站，用总电阻为5 Ω的输电线给940 km外的用户送电，其输出电功率是3×106kW.现用500 kV电压输电，则下列说法正确的是()A．输电线上输送的电流大小为1×105AB．输电线上损失电压为30 kVC．该输电系统的输电效率为95%D．若改用10 kV电压输电，则输电线上损失的功率为4.5×108kW5.如图所示，L1和L2是高压输电线，甲、乙是两只互感器，若已知n1∶n2＝1 000∶1，n3∶n4＝1∶100，图中电压表示数为220 V、电流表示数为10 A，则高压输电线的送电功率为()A． 2.2×103WB． 2.2×10－2WC． 2.2×108WD． 2.2×104W6.在远距离输电中，输电线电阻一定，输送电功率一定，如果将输电电压提高到原来的10倍，则输电线上消耗的功率减小到原来的()A． 10倍B．C． 100倍D．7.在图中L为电感线圈，C为电容，A、B为两只相同的灯泡，将它们接在电压为u的交流电源上，两只灯泡的亮度一样．若保持电源电压不变，而将电源频率增大，下列说法中正确的是()A．两灯泡的亮度不变B． A灯泡亮度不变，B灯泡变亮C． A灯泡变暗，B灯泡变亮D． A灯泡变亮，B灯泡变暗8.如图所示，在A、B间接入正弦交流电U1＝220 V，通过理想变压器和二极管D1、D2给阻值R＝20 Ω的纯电阻负载供电，已知D1、D2为相同的理想二极管，正向电阻为0，反向电阻无穷大，变压器原线圈n1＝110匝，副线圈n2＝20匝，Q为副线圈正中央抽头，为保证安全，二极管的反向耐压值至少为U0，设电阻R上消耗热功率为P，则有()A．U0＝40V，P＝80 WB．U0＝40 V，P＝80 WC．U0＝40V，P＝20 WD．U0＝40 V，P＝20 W9.一正弦交流电的电流随时间变化规律图象如图所示，由图可知()A．用电流表测该电流其示数为14.1 AB．该交流电流的频率为100 HzC．该交流电流通过10 Ω电阻时，电阻消耗的电功率为1 000 WD．该交流电流瞬时值表达式为i＝10sin 628t(A)10.一台发电机的结构示意图如图所示，其中N、S是永久磁铁的两个磁极，它们的表面呈半圆柱面形状．M是圆柱形铁芯，铁芯外套有一矩形线圈，线圈绕铁芯M中心的固定转轴匀速转动．磁极与铁芯之间的缝隙中形成方向沿半径的辐向磁场．若从图示位置开始计时电动势为正值，下列图象中能正确反映线圈中感应电动势e随时间t变化规律的是()A．B．C．D．11.随着社会经济的发展，人们对能源的需求也日益扩大，节能变得越来越重要．某发电厂采用升压变压器向某一特定用户供电，用户通过降压变压器用电，若发电厂输出电压为U1，输电导线总电阻为R，在某一时段用户需求的电功率为P0，用户的用电器正常工作的电压为U2，在满足用户正常用电的情况下，下列说法正确的是()A．输电线上损耗的功率为B．输电线上损耗的功率为C．若要减少输电线上损耗的功率，可以采用更高的电压输电D．采用更高的电压输电会降低输电的效率12.某矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势为e＝E m sinωt.若将线圈的转速增加1倍，保持其他条件不变，则产生的感应电动势为()A．e＝E m sin 2ωtB．e＝2E m sin 2ωtC．e＝2E m sin 4ωtD．e＝4E m sin 2ωt13.如图所示，理想变压器原线圈接一交流电源，副线圈回路中有一定值电阻R和两个小灯泡L1、L2，最初电键S是断开的，现闭合电键S，则()A．副线圈两端电压变大B．灯泡L1变亮C．电流表A1示数变大D．电阻R中的电流变小14.如图所示，一线圈在匀强磁场中匀速转动，经过图示位置时()A．穿过线圈的磁通量最小，磁通量变化率最大B．穿过线圈的磁通量最大，磁通量变化率最大C．穿过线圈的磁通量最大，磁通量变化率最小D．穿过线圈的磁通量最小，磁通量变化率最小15.(多选)一个矩形线圈在匀强磁场中匀角速转动，产生交变电动势的瞬时表达式为e＝10sin 4πt V，则()A．该交变电动势的频率为2 HzB．零时刻线圈平面与磁场方向垂直C．t＝0.25 s时，e达到最大值D．在1 s时间内，线圈中电流方向改变100次二、多选题16.(多选)如图所示，甲、乙两图中用交流电源，丙、丁两图中用直流电源，各电路图中灯泡、电容器、电压表示数都相同，则下列说法正确的是()A．灯L1比灯L2亮B．灯L3也能发光，但亮度最暗C．灯L2和L4亮度相同D．灯L4比灯L1亮17.(多选)如图所示的电路中，P为滑动变阻器的滑片，保持理想变压器的输入电压U1不变，闭合开关S，下列说法正确的是()A．P向下滑动时，灯L变亮B．P向下滑动时，变压器的输出电压不变C．P向上滑动时，变压器的输入电流变小D．P向上滑动时，变压器的输出功率变大18.(多选)如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为11∶2，原线圈两端的输入电压u＝220 sin 100πt(V)，电表均为理想电表，滑动变阻器R接入电路部分的阻值为10 Ω.下列叙述中正确的是()A．该交流电的频率为50 HzB．电压表的读数为42VC．电流表的读数为4 AD．若滑动变阻器的滑片P向a端移动，电流表的读数变大19.(多选)线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流电动势e＝10sin 20πt(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＝0.1 s时，交变电流将改变方向D．t＝0.4 s时，e有最大值10V20.(多选)如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，电阻R＝22 Ω，各电表均为理想电表，副线圈输出电压的变化规律如图乙所示．下列说法正确的是()A．输入电压的频率为100 HzB．电压表的示数为220 VC．电流表的示数为1 AD．电阻R消耗的电功率是22 W三、实验题21.有一个教学用的可拆变压器，如图甲所示，它有两个外观基本相同的线圈A、B，线圈外部还可以绕线．(1)某同学用一多用电表的同一欧姆挡先后测量了A、B线圈的电阻值，指针分别对应图乙中的A、B位置，由此可推断________线圈的匝数较多(选填“A”或“B”)．(2)如果把它看成理想变压器，现要测定A线圈的匝数，提供的器材有：一根足够长的绝缘导线、一只多用电表和低压交流电源，请简要叙述实验的步骤(写出要测的物理量，并用字母表示)________A线圈的匝数为nA＝________.(用所测物理量符号表示)四、计算题22.如图甲左侧的调压装置可视为理想变压器，负载电路中R＝55 Ω，两电表为理想电流表和电压表，变压器原、副线圈匝数比为n1∶n2＝2∶1，若原线圈接入如图乙所示的正弦交变电压．求(1)交流电压的函数表达式；(2)电流表的示数I.五、填空题23.钳型电流表的工作原理如图所示．当通有交流电的导线从环形铁芯的中间穿过时，与绕在铁芯上的线圈相连的电表指针会发生偏转．由于通过环形铁芯的磁通量与导线中的电流成正比，所以通过偏转角度的大小可以测量导线中的电流．日常所用交流电的频率在中国和英国分别为50 Hz和60 Hz.现用一钳型电流表在中国测量某一电流，电表读数为10 A；若用同一电表在英国测量同样大小的电流，则读数将是______A．若此表在中国的测量值是准确的，且量程为30 A；为使其在英国的测量值变为准确，应重新将其量程标定为________A.24.如图所示电路，当在a，b两端加上直流电压时，L1正常发光，L2不亮；当a，b两端加上同样电压的交变电流时，L1发光亮度变暗，而L2正常发光．则A，B分别为________和________．( 可选择：电阻、电容器、电感线圈 )25.某发电厂用2.2 kV的电压将电能输送到远处的用户，后改用22 kV的电压，在既有输电线路上输送同样的电功率，前后两种输电方式消耗在输电线上的电功率之比为________，要将 2.2 kV的电压升高到22 kV，若变压器原线圈的匝数为180匝，则副线圈匝数应该是________匝.26.(多选)如图所示，某变电站用10 kV的高压向10 km外的小区供电，输送的电功率为200 kW.现要求在输电线路上损耗的功率不超过输送电功率的2%，下列不同规格的输电线中，符合要求的是27.有一正弦交流电源，如图所示，电压有效值U＝120 V，频率为f＝50 Hz，向一霓虹灯供电，若霓虹灯的激发电压和熄灭电压均为U0＝60V，试估算在一个小时内，霓虹灯发光时间为________ s.六、简答题28.如图所示，把两个没有导线相连的线圈套在同一个闭合铁芯上，一个线圈(原线圈)通过开关可以连接到交流电源或直流电源的两端，另一个线圈(副线圈)连到小灯泡上．连接电路，接通电源，小灯泡能发光．(1)两个线圈并没有连接，小灯泡为什么会发光？(2)小灯泡两端的电压与学生电源的输出电压相等吗？答案解析1.【答案】D【解析】由＝得，输出电压的最大值为36V，A选项错误；原、副线圈中电流之比＝＝，故B选项错误；理想变压器输入功率与输出功率相等，C错误；由图象易知D选项正确．2.【答案】B【解析】输出电压的最大值是110V，故A错误；负载的功率P＝UI＝110×W≈3.9 W，输入功率等于输出功率，故B正确；变压器原、副线圈匝数比等于电压之比220∶110＝2∶1，故C错误；负载电流的函数表达式i＝0.05sin 100πt A，故D错误．3.【答案】D【解析】由u－t图象可知，变压器原线圈所加交变电压的有效值U1＝200 V，将此值代入＝和＝，解得变压器输出端电压和电流分别为U2＝U1＝×200 V＝20 V，I2＝I1＝×1 A ＝10 A，故变压器输出端所接电压表的示数为20 V，输出功率为P2＝U2I2＝20×10 W＝200 W，选项A、B错误；由u－t图象知交变电流的周期T＝0.02 s，故其频率f＝＝Hz＝50 Hz，选项C错误；由法拉第电磁感应定律可得U2＝n2，则副线圈处穿过每匝线圈的磁通量变化率的最大值为＝＝×Wb/s＝2Wb/s，选项D正确．4.【答案】B【解析】I＝＝A＝6×103A，A选项错误；U损＝IR＝6×103×5 V＝30 kV，B选项正确；P损＝I2R＝1.8×108W，η＝×100%＝94%，C选项错误；D选项，损失的功率大于输出的功率，显然是错误的．5.【答案】C【解析】由电流互感器知高压输电线中电流I＝1 000 A，由电压互感器知高压U＝220×103V，则高压输电线功率P＝UI＝2.2×108W.6.【答案】D【解析】设电线上的电阻为r，则设变化前为：P＝UI，电线上的消耗功率为ΔP＝I2r输送电压提高10倍，输送功率不变，所以电流变为I，则电线上消耗的功率变为ΔP′＝(I)2r＝I2r＝ΔP，故选D.7.【答案】C【解析】频率越大，电感线圈的感抗越大，电容器的容抗越小，所以，将电源的频率增大时，A灯变暗，B灯变亮．8.【答案】C【解析】在A、B间接入正弦交流电U1＝220 V，有：＝，得有效值U2＝40 V．而二极管的反向耐压值至少为U0，它是最大值，所以U0＝40V，Q为副线圈正中央抽头，则R两端电压为20 V，所以R消耗的热功率为P＝＝W＝20 W，故选C.9.【答案】C【解析】电表测量的是有效值，故I＝＝10 A，故A错误；由图可知T＝0.02 s，故频率为f＝＝50 Hz，故B错误；消耗的功率为P＝I2R＝102×10 W＝1 000 W，故C正确；角速度为ω＝＝100π rad/s该交流电流瞬时值表达式为i＝10sin 100πt(A)，故D错误．10.【答案】D【解析】由于发电机内部相对两磁极为表面呈半圆柱面形状，磁极与铁芯之间的缝隙中形成方向沿半径的轴向磁场，所以距转轴距离相等的各点磁感应强度大小相等，根据法拉第电磁感应定律可知回路中产生大小恒定的感应电动势，故A、B错误；当线圈转到竖直位置时，回路中感应电动势反向，所以C错误，D正确．11.【答案】C【解析】设发电厂输出功率为P，则输电线上损耗的功率ΔP＝P－P0，ΔP＝I2R＝，A、B错误．在输送功率一定的情况下，采用更高的电压输电，可以减小输电线上的电流，故可以减少输电线上损耗的功率，C正确．在输送功率一定的情况下，采用更高的电压输电，输电线上损耗的功率减少，故可提高输电的效率，D错误．12.【答案】B【解析】根据公式E m＝NBSω可得交流电的最大值变为原来的2倍，根据公式ω＝2πn可得角速度变为原来的2倍，故产生的感应电动势为：e＝2E m sin 2ωt，故选B.13.【答案】C【解析】理想变压器原、副线圈电压比等于匝数比，即＝，原线圈电源不变，原副线圈匝数不变，所以副线圈电压不变，选项A错．副线圈中，电键闭合后，总电阻变小，总电流变大，即通过电阻R中的电流变大，选项D错．即电流表A2示数变大，根据＝知I1变大，选项C 对．副线圈两端电压不变，而电阻两端电压变大，则L1两端电压变小，灯泡L1变暗，选项B错．14.【答案】A【解析】由图可知线圈平面与磁感线平行，应处于垂直于中性面的位置，此时穿过线圈的磁通量最小，磁通量的变化率最大，所以A正确．15.【答案】AB【解析】由瞬时表达式为e＝ 10sin 2πft V得，交变电动势的频率为2 Hz，A正确；零时刻电动势为零，磁通量最大，线圈平面与磁场方向垂直，B正确；t＝0.25 s时，e的瞬时值为零，C错误；频率2 Hz,1 s时间内，线圈中电流方向改变4次，D错误．16.【答案】CD【解析】电压表示数相同，说明交流电压的有效值相同．甲图中电容器与灯L1串联，电容器对电流有阻碍作用；乙图中电容器与灯L2并联，交变电流全部流过灯L2；丙图中电容器与灯L3串联且是直流电源，电容器隔直通交，所以没有电流流过灯L3，灯L3不亮；丁图中电容器与灯L4并联，电流全部流过灯L4.综合以上分析，C、D两项正确．17.【答案】BD【解析】由于理想变压器输入电压不变，则副线圈电压U2不变，滑片P滑动时，对灯泡两端的电压没有影响，故灯泡亮度不变，选项A错误；滑片P下滑，电阻变大，但副线圈电压由原线圈电压决定，则副线圈电压不变，选项B正确；滑片P上滑，电阻减小，副线圈输出电流I2增大，则原线圈输入电流I1增大，选项C错误；此时变压器输出功率P2＝U2I2将变大，选项D正确．18.【答案】AC【解析】根据原线圈两端输入电压的表达式可知，交流电的频率f＝＝Hz＝50 Hz，A正确；原线圈电压的有效值为U1＝220 V，由U1∶U2＝n1∶n2，得U2＝40 V，电压表的读数为40 V，B错误；电流表的读数为I＝＝4 A，C正确；若滑动变阻器的滑片P向a端移动，接入电路的电阻增大，而U2不变，电流表示数变小，D错误．19.【答案】ABC【解析】t＝0时刻，e＝0，所以此时磁通量变化率最小，磁通量最大，故位于中心面位置，A、B 正确，t＝0.1 s时，e＝0，位于中心面位置，电流方向将发生变化，C正确，t＝0.4 s时，带入可得e＝0，D错误，故选A、B、C.20.【答案】BD【解析】由u－t图象知，电压的周期T＝2×10－2s，则频率f＝＝50 Hz，选项A错误；副线圈电压的有效值为22 V，故原线圈电压有效值为220 V，选项B正确；副线圈的电流有效值I2＝＝1 A，I1＝I2＝0.1 A，选项C错误选项D正确．21.【答案】(1)A(2)∶用长导线绕一个n匝线圈，作为副线圈替代A线圈；∶把低压交流电源接B 线圈，测得线圈的输出电压为U；∶用A线圈换下绕制的线圈测得A线圈的输出电压为UA n【解析】(1)A由题图乙可知A位置的阻值大于B位置的阻值，由电阻定律可得A线圈的匝数多于B线圈的．(2)∶用长导线绕一个n匝线圈，作为副线圈替代A线圈；∶把低压交流电源接B线圈，测得线圈的输出电压为U；∶用A线圈换下绕制的线圈测得A线圈的输出电压为UA.则nA＝n.22.【答案】(1)u＝220sin 100πt V(2)2 A【解析】(1)由交流电规律可知u＝u m sinωt，ω＝代入图中数据可得u＝220sin 100πt V.(2)根据理想变压器特点和欧姆定律有：＝，I＝，联立得：I＝2 A.23.【答案】1225【解析】当导线中电流的频率由50 Hz变为60 Hz时，若导线中电流大小相同，则它在铁芯中产生的磁场的变化率增大为原来的1.2倍，导线中为10 A电流时示数为12 A；若电流表指针偏角相同，则线圈中的磁通量变化率相同，导线中电流应为原来的倍，故频率为50 Hz时，电流的量程为30 A，而频率为60 Hz时电流表的量程就成为25 A了．24.【答案】电感线圈电容器【解析】电感线圈的作用是通直流阻交流，电容的作用是通交流隔直流．由题意叙述A应为电感线圈、B为电容器．25.【答案】100∶11800【解析】由于前后两次输送的电功率相等，则有IU＝I′U′，所以＝＝，＝＝100，由变压器的原理：＝，可得＝＝＝，所以n2＝1800匝．26.【答案】CD【解析】由P＝UI解得输电电流I＝＝20 A，输电线路上损耗的功率不超过P线＝200 kW×2%＝4 kW，由P线＝I2R，解得R＝10 Ω，由于输电线长度需要20 km，所以可以选择千米电阻0.5 Ω/km 以下的型号DYD100/C或型号DYD150/C，符合要求的是选项C、D.27.【答案】2 400【解析】由正弦交流电的最大值与有效值U的关系得：U m＝120V设t＝0时交流电的瞬时电压U＝0则交流电的瞬时表达式为U＝120sin 100πt V画出一个周期内交流电的U－t图象如图所示，其中阴影部分对应的时间t1表示霓虹灯不能发光的时间，根据对称性，一个周期内霓虹灯不能发光的时间为4t1，当U＝U0＝60V时，由上式得t1＝s，再由对称性求得一个周期内能发光的时间：t＝T－4t1＝s再由比例关系求得一小时内霓虹灯发光的时间为：t＝×s＝2 400 s.28.【答案】(1)当左边线圈加上交流电压时，左边线圈中就有交变电流，在铁芯中产生周期性变化的磁场，根据法拉第电磁感应定律知，在左、右线圈中都要产生感应电动势，右线圈作为电源给小灯泡供电，小灯泡就会发光．(2)左、右线圈中每一圈上磁通量的变化率都相同，若左边匝数为n1，则U1＝E1＝n1.若右边匝数为n2，则U2＝E2＝n2，故有＝；若忽略左边线圈的电阻则有U1＝U电源，只要n1≠n2，小灯泡两端的电压与学生电源的输出电压就不相等．。
高中物理人教版选修3-2第五章《交变电流》章末复习精品学案+单元测试题(含答案)
高中物理人教版选修3-2第四章《交变电流》章末复习学案+单元测试题知识网络专题归纳专题一交变电流的“四值”问题1．研究电容器的耐压值时，用峰值(最大值)矩形线圈绕垂直于磁感线的轴在匀强磁场中转动时，线圈中产生正弦交变电流，当线圈平面与磁感线平行时，线圈中感应电动势最大，最大值为E m＝nBSω，其中n表示线圈匝数，S表示线圈面积，E m与线圈转动时转轴的位置无关。
2．研究交变电流做功、功率及产生的热量时，用有效值对同样的电阻，在相同时间内跟交变电流热效应相等的直流电的值为交变电流的有效值。
一般交流电压表、电流表测出的数值是有效值，计算电功、电热时应使用有效值，其大小为EI (仅适用于正弦式交变电流)。
3．研究交变电流某一瞬间的电流、电压、功率等，用瞬时值 (1)当线圈平面与中性面重合时，线圈中感应电动势为零。
若从此位置开始计时，则瞬时值表达式为e ＝E m sin ωt ，i ＝I m sin ωt 。
(2)当线圈平面与中性面垂直时，线圈中感应电动势最大。
若从此位置开始计时，则瞬时值表达式为e ＝E m cos ωt ，i ＝I m cos ωt 。
4．研究交变电流通过导体截面的电荷量时，用平均值 交流电的平均值应根据E n t∆Φ=∆求解，在计算交流电路中通过某段导体的电荷量时，应用平均值计算，即q ＝I t 。
【例题1】 如图所示，匀强磁场的磁感应强度B ＝0.5 T ，边长L ＝10 cm 的正方形线圈abcd 共100匝，线圈电阻r ＝1 Ω，线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO ′匀速转动，角速度为ω＝2π r ad/s ，外电路电阻R ＝4 Ω，求：(1)转动过程中感应电动势的最大值。
(2)由图示位置(线圈平面与磁感线平行)转过60°时的瞬时感应电动势。
(3)由图示位置转过60°角的过程中产生的平均感应电动势。
(4)交流电压表的示数。
(5)转动一周外力做的功。
西宁市人教版高中物理选修3-2 第五章 交变电流 单元试卷
西宁市人教版高中物理选修3-2 第五章交变电流单元试卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共10题；共25分)1. （3分） (2017高二下·吴忠期中) 如图所示的四种随时间变化的电流图象，其中属于交变电流的是（）A .B .C .D .2. （3分） (2019高二下·长春月考) 某50 Hz的钳形电流表的工作原理如图所示.当通有交流电的导线从环形铁芯的中间穿过时，与绕在铁芯上的线圈相连的电表指针会发生偏转.不考虑铁芯的漏磁及各种能量损耗，已知n2＝1000 匝，当用该表测50 Hz交流电时（）A . 电流表G中通过的是交变电流B . 若G中通过的电流为50 mA，则导线中的被测电流为50 AC . 若导线中通过的是10 A矩形脉冲交流电，G中通过的电流是10 mAD . 当用该表测量400 Hz的电流时，测量值比真实值偏小3. （2分）理想变压器的原线圈匝数不变．原线圈接入电压有效值恒定的交流电，则副线圈的（）A . 匝数越少，输出电压越高B . 匝数越多，输出电压越高C . 输出功率比输入功率小D . 输出功率比输入功率大4. （3分） (2017高二下·池州期中) 火警报警系统的具体形式有很多，如图所示，M是一小型理想变压器，接线柱a、b接在电压u=311sin314t（V）的正弦交流电源上，变压器右侧部分为一火警报警系统原理图，其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器，电流表A2为值班室的显示器，显示通过R1的电流，电压表V2显示加在报警器上的电压（报警器未画出），R3为一定值电阻．当传感器R2所在处出现火警时，以下说法中正确的是（）A . A1的示数不变，A2的示数增大B . V1的示数不变，V2的示数减小C . V1的示数不变，V2的示数增大D . A1的示数增大，A2的示数减小5. （2分） (2018高二下·大方期中) 如图，空间有一匀强磁场，一直金属棒与磁感应强度方向垂直，当它以速度v沿与棒和磁感应强度都垂直的方向运动时，棒两端的感应电动势大小为ɛ；将此棒弯成两段长度相等且相互垂直的折线，置于与磁感应强度相垂直的平面内，当它沿两段折线夹角平分线的方向以速度v运动时，棒两端的感应电动势大小为ɛ′．则等于（）A .B .C . 1D .6. （2分） (2017高二上·商丘期末) 一正弦式电流的电压随时间变化的规律如图．由图可知（）A . 该交变电流的电压瞬时值的表达式为u=100sin 25t（V）B . 该交变电流的频率为4 HzC . 该交变电流的电压的有效值为100 VD . 若将该交流电压加在阻值为R=100Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率是50 W7. （3分） (2017高二上·定州期中) 如图所示，有矩形线圈，面积为S，匝数为N，整个线圈内阻为r，在匀强磁场B 中绕OO′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，下列说法正确的是（）A . 磁通量的变化量为△Φ=NBSB . 平均感应电动势为 =C . 电阻R所产生的热量为 Q=D . 通过电阻R的电荷量为 q=8. （2分） (2019高二下·梅河口月考) 一自耦变压器如图所示，环形铁芯上只绕有一个线圈，将其接在a、b间作为原线圈．通过滑动触头取该线圈的一部分，接在c、d间作为副线圈，在a、b间输入电压为U1的交变电流时，c、d间的输出电压为U2 ，在将滑动触头从M点顺时针转到N点的过程中（）A . U2>U1 ， U2降低B . U2>U1 ， U2升高C . U2<U1 ， U2降低D . U2<U1 ， U2升高9. （2分）远距离输电的示意图如图：若发电机的输出电压不变，两变压器之间输电线电阻不变，其余线路电阻不计，则下列叙述中不正确的是（）A . 用电高峰时，输电线上损失的功率与发电机的输出功率之比比用电低谷时大B . 用电高峰时，输电线上电流较小，因此灯光较暗C . 当用户用电器的总电阻减小时，输电线上损失的功率增大D . 发电机输出的功率增大时用户得到的电压反而降低10. （3分）(2017·浙江模拟) 一理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，原线圈输入电压的变化规律如图甲所示．副线圈所接电路如图乙所示，P为滑动变阻器的触头，则（）A . 副线圈输出电压的频率为50HzB . 副线圈输出电压的有效值约为22VC . P向右移动时，副线圈两端的电压变大D . P向右移动时，变压器的输入功率变小二、解答题 (共1题；共15分)11. （15分） (2017高二下·晋中期中) 如图所示，两间距为d的平行光滑导轨由固定在同一水平面上的导轨CD﹣C′D′和竖直平面内半径为r的圆弧导轨AC﹣A′C′组成，水平导轨与圆弧导轨相切，左端接一阻值为R的电阻，不计导轨电阻；水平导轨处于磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中，其他地方无磁场．导体棒甲静止于CC′处，导体棒乙从AA′处由静止释放，沿圆弧导轨运动，与导体棒甲相碰后粘合在一起，向左滑行一段距离后停下．已知两棒质量均为m，电阻均为R，始终与导轨垂直且接触良好，重力加速度大小为g，求：（1）两棒粘合前瞬间棒乙对每个圆弧导轨底端的压力大小为N；（2）两棒在磁场中运动的过程中，电路中产生的焦耳热Q；（3）两棒粘合后受到的最大安培力Fm．参考答案一、选择题 (共10题；共25分)1-1、2-1、3-1、4-1、5-1、6-1、7-1、8-1、9-1、10-1、二、解答题 (共1题；共15分)11-1、11-2、11-3、。
青海省人教版高中物理选修3-2 第五章 交变电流 单元试卷
青海省人教版高中物理选修3-2 第五章交变电流单元试卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共10题；共25分)1. （3分） (2019高二下·镇赉期中) 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，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 rad/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2. （3分） (2015高二下·广安期中) 如图所示，理想变压器的原线圈接有交变电压U，副线圈接有光敏电阻R1（光敏电阻随光照强度增大而减小）、定值电阻R2 ．则（）A . 仅增强光照时，原线圈的输入功率减小B . 仅向下滑动P时，R2两端的电压增大C . 仅向下滑动P时，R2消耗的功率减小D . 仅增大U时，R2消耗的功率增大3. （2分） (2015高二下·芒市期中) 理想变压器原、副线圈匝数比为10：1，以下说法中正确的是（）A . 穿过原、副线圈每一匝磁通量之比是10：1B . 穿过原、副线圈每一匝磁通量的变化率相等C . 原、副线圈每一匝产生的电动势瞬时值之比为10：1D . 正常工作时原、副线圈的输入、输出功率之比为10：14. （3分） (2015高二下·汪清期中) 如图所示电路中的变压器为一理想变压器，S为单刀双掷开关，P是滑动变阻器的滑动触头，原线圈两端接电压恒定的交变电流，则能使原线圈的输入功率变大的是（）A . 保持P的位置不变，S由b切换到aB . 保持P的位置不变，S由a切换到bC . S置于b位置不动，P向上滑动D . S置于b位置不动，P向下滑动5. （2分）(2017·大连会考) 关于感应电动势，下列说法正确的是（）A . 磁通量越大，感应电动势越大B . 磁通量越小，感应电动势越大C . 磁通量变化得越慢，感应电动势越大D . 磁通量变化得越快，感应电动势越大6. （2分） (2019高二上·赤峰月考) 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的变化图象如图所示，则下列说法中，正确的是：（）A . t＝0.03 s时刻，线圈中有最大感应电动势B . t＝0.02 s时刻，线圈中感应电流为0C . t＝0.01 s时刻，穿过线圈平面的磁通量的变化率最小D . t＝0时刻，线圈平面与磁场垂直7. （3分） (2017高二下·龙海期中) 如图所示是一按正弦规律变化的交流电的u﹣t图．关于此交流电的下列结论正确的是（）A . 频率为100HzB . 周期为0.02SC . 电压的有效值为220VD . 电压的最大值为311V8. （2分）如图所示，某旋转磁极式发电机的转子有两对磁极，定子线圈的输出端接在一理想变压器的原线圈上．不计定子线圈的电阻．当转子以25R/s的转速匀速转动时，在定子线圈中产生频率为50Hz的正弦交流电．若使转子以50R/s的转速转动，则（）A . 电流表A的示数变为原来的2倍B . 电压表V的示数不变C . 电阻R上交流电的频率为25HzD . 变压器铁芯中磁通量变化率的最大值变为原来的4倍9. （2分） (2017高二下·嘉祥期中) 远距离输电中，当输送的电功率为P，输送电压为U时，输电线上损失的电功率为△P，若输送的电功率增加为4P，而输电线中损失的电功率减为．（输电线电阻不变），那么，输电电压应增为（）A . 32UB . 16UC . 8UD . 4U10. （3分） (2018高二下·云南期末) 如图所示，理想变压器的原线圈接有频率为f、电压为U的交流电，副线圈接有光敏电阻R、交流电表 .下列说法正确的是（）A . 当U增大时，变压器的输入功率增大B . 当f减小时，变压器的输入功率减小C . 当光照增强时，交流电表ω的示数减小D . 当滑动触头P向下滑动时，交流电表ω的示数增大二、解答题 (共1题；共10分)11. （10分）一个面积为0.2m2的100匝线圈处在匀强磁场中，磁场方问垂直于线圈平面，已知磁感应强度随时间变化的规律为B=（2+0.2t）T ，定值电阻R=6Ω ，线圈电阻r=4Ω ，求：（1）线圈中磁通量的变化率和回路的感应电动势；（2）a、b两点间电压Uab．参考答案一、选择题 (共10题；共25分)1-1、2-1、3-1、4-1、5-1、6-1、7-1、8-1、9-1、10-1、二、解答题 (共1题；共10分)11-1、11-2、。
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西宁市高中物理人教版选修 3-2第五章交变电流单元试卷(二)姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共14题；共33分)1. （2分） (2018高二上·黑龙江期末) 一个矩形线圈在匀强磁场中转动产生的交流电动势为e=220 sin100πt(V)。
关于这个交变电流，下列说法中正确的是（）A . 交变电流的频率为100HzB . 电动势的有效值为220VC . t=0时，穿过线圈的磁通量为零D . t=0时，线圈平面与中性面平行2. （2分） (2018高二下·安宁期中) 某矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势为e＝Emsinωt.若将线圈的转速增加1倍，保持其他条件不变，则产生的感应电动势为（）A . e＝Emsin 2ωtB . e＝2Emsin 2ωtC . e＝2Emsin 4ωtD . e＝4Emsin 2ωt3. （2分）如图所示，一矩形线圈abcd ，已知ab边长为l1 ， bc边长为l2 ，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO′轴以角速度ω从图示位置开始匀速转动，则t时刻线圈中的感应电动势为（）A . 0.5Bl1l2ωsin ωtB . 0.5Bl1l2ωcos ωtC . Bl1l2ωsin ωtD . Bl1l2ωcos ωt4. （2分） (2015高二下·芒市期中) 远距离输电，输电功率一定，当输电电压为U0时，输电线上的电流为I0 ，损失的电功率为P0 ．则当输电电压提高为2U0时（）A . 由I=U/R得，输电线上的电流变为2I0B . 由I=P/U得，输电线上的电流变为C . 由P=U2/R得，输电线上损失的电功率为4P0D . 由P=IU得，输电线上损失的电功率为2P05. （2分）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Iab ， cd一侧线圈的匝数较多，工作时电流为Icd ，为了使电流表能正常工作，则（）A . ab接MN、cd接PQ ， Iab<IcdB . ab接MN、cd接PQ ， Iab>IcdC . ab接PQ、cd接MN ， Iab<IcdD . ab接PQ、cd接MN ， Iab>Icd6. （2分） (2017高二上·商丘期末) 如图所示，为三个有界匀强磁场，磁感应强度大小均为B，方向分别垂直纸面向外、向里和向外，磁场宽度均为L，在磁场区域的左侧边界处，有一边长为L的正方形导体线框，总电阻为R，且线框平面与磁场方向垂直，现用外力F使线框以速度v匀速穿过磁场区域，以初始位置为计时起点，规定电流沿逆时针方向时的电动势E为正，磁感线垂直纸面向里时的磁通量ф为正值，外力F向右为正．则以下能反映线框中的磁通量ф、感应电动势E、外力F和电功率P随时间变化规律图象的是（）A .B .C .D .7. （2分）如图为气流加热装置的示意图，使用电阻丝加热导气管，视变阻器为理想变压器，原线圈接入电压有效值恒定的交流电并保持匝数不变，调节触头P ，使输出电压有效值由220V降至110V ．调节前后（）A . 副线圈中的电流比为1：2B . 副线圈输出功率比为2：1C . 副线圈的接入匝数比为2：1D . 原线圈输入功率比为1：28. （2分）变压器是一种重要的电器设备，对变压器的认识正确的是（）A . 变压器既能改变交流电压，又能改变直流电压B . 变压器既可用于提升电压，又可用于降低电压C . 变压器工作时，副线圈中的电流总是大于原线圈中的电流D . 变压器工作时，副线圈中的电流总是小于原线圈中的电流9. （2分） (2015高二下·龙岩期中) 如图所示，匝数为100匝的矩形线圈abcd处于磁感应强度B= T 的水平匀强磁场中，线圈面积S=0.5m2 ，内阻不计．线圈绕垂直于磁场的轴OO′以角速度ω=10π rad/s匀速转动．线圈通过金属滑环与理想变压器原线圈相连，变压器的副线圈接人一只“12V，12W”的灯泡，灯泡正常发光，下列说法中正确的是（）A . 通过灯泡的交变电流的频率是50 HzB . 变压器原、副线圈匝数之比为10：1C . 矩形线圈中产生的电动势的最大值为120 VD . 若将该灯泡更换为“12 V，24 W”的灯泡且保证其正常发光，需要增大矩形线圈的转速10. （3分）某小型发电机产生的交变电动势为e＝50sin100πt(V)．对此电动势，下列表述正确的有（）A . 最大值是B . 频率是100HzC . 有效值是D . 周期是0.02s11. （3分） (2017高二下·高青期中) 如图甲所示，矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴在匀强磁场中匀速转动，输出交变电流的电动势图象如图5﹣乙所示，经原、副线圈匝数比为1：10的理想变压器给一灯泡供电，如图丙所示，副线圈电路中灯泡的额定功率为22W，现闭合开关，灯泡正常发光．则（）A . t=0.01s时，穿过线框回路的磁通量为零B . 金属线框的转速为50r/sC . 变压器原线圈中电流表的示数为 AD . 灯泡的额定电压为220V12. （3分）(2017·宜兴模拟) 一理想变压器如图所示，其原线圈电压一定，副线圈上通过输电线接两个相同的灯泡L1和L2 ．输电线的等效电阻为R．开始时电键K断开．当K接通后，以下说法正确的是（）A . 副线圈两端MN的输出电压减小B . 通过灯泡L1的电流减小C . 原线圈中的电流增大D . 变压器的输入功率变小13. （3分）关于电感对交变电流的影响，以下说法中正确的是（）A . 电感对交变电流有阻碍作用B . 电感对交变电流阻碍作用的大小叫感抗C . 电感对某一频率的交变电流的阻碍作用跟线圈的自感系数有关D . 线圈的自感系数越大，交变电流的频率越低，电感对交变电流的阻碍作用就越大14. （3分）(2017·株洲模拟) 用导线绕一圆环，环内有一用同样导线折成的内接正方形线框，圆环与线框绝缘，如图所示．把它们放在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，磁场方向垂直于圆环平面（纸面）向里．当磁场均匀减弱时（）A . 圆环和线框中的电流方向都为顺时针B . 圆环和线框中的电流方向都为逆时针C . 圆环和线框中的电流大小之比为：1D . 圆环和线框中的电流大小比为 2：1二、填空题 (共1题；共2分)15. （2分） (2017高二下·无锡会考) 某变压器原、副线圈匝数比为11：2，原线圈所接电源电压按图示规律变化，副线圈接有负载．（1）变压器输入、输出功率之比为________（2）副线圈两端电压的有效值为________伏三、实验题 (共1题；共8分)16. （8分） (2018高二上·扬州月考) 指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器。
（1）如下图1所示为某同学设计的多用电表的原理示意图。
虚线框中S为一个单刀多掷开关，通过操作开关，接线柱B可以分别与触点1、2、3接通，从而实现使用多用电表测量不同物理量的不同功能。
关于此多用电表，下列说法中正确的是（_________）。
（选填选项前面的字母）图1A . 当S接触点1时，多用电表处于测量电流的挡位，其中接线柱B接的是黑表笔B . 当S接触点2时，多用电表处于测量电压的挡位，其中接线柱B接的是黑表笔C . 当S接触点2时，多用电表处于测量电阻的挡位，其中接线柱B接的是黑表笔D . 当S接触点3时，多用电表处于测量电压的挡位，其中接线柱B接的是红表笔（2）用实验室的多用电表进行某次测量时，指针在表盘的位置如图2所示。
图2A．若所选挡位为直流50mA挡，则示数为________mA。
B．若所选挡位为电阻×10Ω挡，则示数为________W；（3）用表盘为图2所示的多用电表正确测量了一个约15Ω的电阻后，需要继续测量一个阻值约2kΩ的电阻。
在用红、黑表笔接触这个电阻两端之前，请选择以下必须的步骤，并按操作顺序逐一写出步骤的序号： _________。
A . 将红表笔和黑表笔接触B . 把选择开关旋转到“×100”位置C . 把选择开关旋转到“×1k”位置D . 调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点四、解答题 (共3题；共35分)17. （15分） (2015高二下·深圳期中) 如图所示，MN、PQ为间距L=0.5m足够长的平行导轨，NQ⊥MN．导轨平面与水平面间的夹角θ=37°，NQ间连接有一个R=5Ω的电阻．有一匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为B0=1T．将一根质量为m=0.05kg的金属棒ab紧靠NQ放置在导轨上，且与导轨接触良好，导轨与金属棒的电阻均不计．现由静止释放金属棒，金属棒沿导轨向下运动过程中始终与NQ平行．已知金属棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.5，当金属棒滑行至cd处时已经达到稳定速度，cd距离NQ为s=2m．试解答以下问题：（g=10m/s2 ，sin37°=0.6，cos37°=0.8）（1）当金属棒滑行至cd处时回路中的电流多大？（2）金属棒达到的稳定速度是多大？（3）当金属棒滑行至cd处时回路中产生的焦耳热是多少？18. （10分） (2017高二下·宝坻期中) 一台发电机最大输出功率为4000kW，电压为4000V，经变压器T1升压后向远方输电．输电线路总电阻R=1kΩ．到目的地经变压器T2降压，使额定电压为220V的用电器正常工作．若在输电线路上消耗的功率为发电机输出功率的10%，T1和T2为理想变压器，发电机处于满负荷工作状态，试求：（1）输电线上的功率损失和电压损失．（2）原、副线圈匝数比各为多少？19. （10分） (2018高二上·双阳期中) 如图所示的电路中，电源由4个相同的干电池串联而成，每个电池的电动势为1.5V，内电阻为0.5Ω，外电路电阻R1=2Ω，R2=R3=4Ω。
试求：（1）当开关S与A接通时，电路中的总电流和R2消耗的功率；（2）当开关S与B接通时，电源的路端电压。
参考答案一、选择题 (共14题；共33分)1-1、2-1、3-1、4-1、5-1、6-1、7-1、8-1、9-1、10-1、11-1、12-1、13-1、14-1、二、填空题 (共1题；共2分)15-1、15-2、三、实验题 (共1题；共8分) 16-1、16-2、16-3、四、解答题 (共3题；共35分) 17-1、17-2、17-3、18-1、答案：略18-2、19-1、答案：略19-2、答案：略。