新课标2021年高二物理暑假作业12《交变电流一》.docx

【KS5U原创】新课标2021年高二物理暑假作业12《交变电流一》

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、选择题（本题共7道小题）
1.一沟通电流的图象如图所示，由图可知正确的说法是（　　）

　 A． 用电流表测该电流其示数为10A
　 B． 该沟通电流的频率为50Hz
　 C． 该沟通电流通过10Ω电阻时，电阻消耗的电功率为2000 W
　 D． 该沟通电流瞬时值表达式为i=10sin200πt A
2.矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的电动势如图示，则（　　）

　 A． t=0时刻线圈通过中性面
　 B． t2时刻线圈中磁通量最大
　 C． t3时刻线圈中磁通量变化率最大
　 D． t4时刻线圈中磁通量变化率最大
3.下列提到的沟通电，哪一个指的是沟通电的最大值（　　）
　 A． 沟通电压表读数 B． 保险丝的熔断电流
　 C． 电容器的击穿电压 D． 220V沟通电压
4.如图矩形线圈面积为S，匝数为n，线圈总电阻为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO′轴以角速度ω匀速转动，外电路电阻R．在线圈由图示位置转过90°的过程中（　　）

A．
磁通量的变化量△φ=nBS

B．
平均感应电动势=

C．
通过电阻的电量为

D．
电阻R产生的焦耳热Q=
5.如图所示为变压器的示意图，它被用来上升发电机的输出电压，下列说法中正确的是
A．图中M是闭合的铁芯，它由整块铁组成
B．发电机应与线圈I相连，上升后的电压由c、d两端输出
C．电流以铁芯为通路从一个线圈流到另一个线圈
D．变压器是依据电磁感应工作的

6.如图所示，a、b灯分别标有“3.6V 4.0W”和“3.6V 2.5W”，闭合开关，调整R，能使a、b都正常发光．断开开关后重做试验，则（　　）

A．闭合开关，a将渐渐亮起来，b马上发光
B．闭合开关，a、b同时发光
C． 闭合开关稳定时，a、b亮度相同
D．断开开关，a渐渐熄灭，b灯闪亮一下再熄灭
7.抱负变压器原、副线圈的匝数比为4：1，原线圈接在u=311sin100πt（V）的沟通电源上，副线圈所接的负载电阻是11Ω，则副线圈中电流强度是（　　）
A．  5A               B．  11A                  C．  20A                  D．   55A

二、计算题（本题共4道小题）
8.如图所示，线圈abcd的面积是0.05m2，共100匝，线圈总电阻r=1Ω，外接电阻R=9Ω，匀强磁场的磁感应强度B=T，线圈以角速度ω=100π rad/s匀速转动．求：
（1）若线圈经图示位置开头计时，写出线圈中感应电动势瞬时值的表达式；
（2）求通过电阻R的电流有效值．

9.有一台内阻为1Ω的发电机，供应一学校照明用电，如图所示．升压变压器原、副线圈匝数比为1：4，降压变压器原、副线圈匝数比为4：1，输电线的总电阻为4Ω．全校共有22个班，每班有“220V，40W”灯6盏，若保证全部电灯正常发光，则

（1）发电机的输出功率多大？
（2）发电机的电动势多大？
（3）输电效率为多少？
10.一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场方向的固定轴转动，线圈匝数n=100．穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间按正弦规律变化，如图所示，发电机内阻r=5.0Ω，外电路电阻R=95Ω．已知感应电动势的最大值Em=nωΦm，其中Φm为穿过每匝线圈磁通量的最大值．求串联在外电路中的沟通电流表（内阻不计）的读数．

11.一台抱负变压器的原线圈有1320匝，副线圈有36匝。原线圈与220V的交变电压相接，求：
(1)副线圈两端输出的电压；
(2)若副线圈接有电阻是3Ω的负载，求副线圈的输出功率。
试卷答案
1.解：A、电流表显示的是有效值，示数为I=A=10A，故A错误；
B、由图象知周期为0.01s，频率为周期的倒数100Hz，故B错误；
C、电阻消耗的功率P=I2R=（10）2×10=1000W，故C错误；
D、角速度ω=2πf=200π，所以瞬时值表达式i=10sin200πt A，故D正确；
故选：D
2.解：
A、t=0时刻感应电动势最大，磁通量为零；此时线圈与中性面相互垂直；故A错误；
B、t2时刻感应电动势最大，线圈平面与中性面垂直，磁通量为零．故B错误．
C、t3时刻线圈通过中性面，感应电动势为零，依据法拉第电磁感应定律，知磁通量变化率为零，最小，故C错误；
D、t4时刻线圈中感应电动势最大，磁通量变化率最大．故D正确．
故选：D
3.解：A、沟通电表的示数 是有效值．故A错误；
B、B、保险丝的额定电流，也是有效值，故B错误；
C、电容器的击穿电压，是指的电压最大值，故C正确；
D、220V动力电压是有效值，故D错误；
故选：C．
4.解：A、图示位置磁通量为Φ1=0，转过90°磁通量为Φ2=BS，△Φ=Φ2﹣Φ1=BS．故A错误．
B、依据法拉第电磁感应定律得，平均感应电动势，△t=解得=，故B正确；
C、通过电阻R的电量q=It=t=n，得到q=，故C正确；
D、电流的有效值为I=，E=，电阻R所产生的焦耳热Q=I2Rt，解得Q=，故D正确．
故选：BCD．
5.D
6.AD
解：A、闭合瞬间，L相当于断路，b马上变亮，a渐渐变亮，A正确B错误．
C、闭合开关稳定时，a的亮度比b的大，由于依据I=知通过a的电流大，C错误
D、电键断开，L相当于电源与两个灯泡串联，渐渐熄灭，由于稳定后a灯的电流大于b灯，所以电键断开瞬间b灯的电流比稳定时的电流大，b灯闪亮一下再熄灭，D正确
故选：AD
7.A 变压器的构造和原理；正弦式电流的图象和三角函数表达式
解：由瞬时值的表达式可知，原线圈的电压最大值为311V，所以原线圈电压的有效值为U1=220V
依据电压与匝数成正比得：U2==55V
则副线圈电流I2==5A
故选：A．
8.解：（1）感应电动势最大值为Em=NBSω=100××0.05×100V=500V
由于从中性面开头计时，则瞬时值表达式为：e=Emsin（ωt）=500sin（100πt）V
（2）流过电阻R的最大电流Im==50A
通过电阻R的电流有效值I==25A．
答：（1）若线圈经图示位置开头计时，线圈中感应电动势瞬时值的表达式是e=500sin（100πt）V；
（2）通过电阻R的电流有效值是25A．
9.解：（1）降压变压器的输出功率为：P=40×22×6=5280W
降压变压器副线圈的电流：=24A，
降压变压器原线圈的电流：=6A
输电线损失的功率：
所以输入功率：P1=5280+144=5424W
（2）降压变压器原线圈电压为：=880V
输电线上损失的电压为：△U=I3R=24V
则发动机的输出电压为：U2=880+24=904V
所以发电机原线圈电压：=226V
依据电流与匝数成反比知发电机原线圈中电流为=24A，
发电机内阻分压：Ur=24×1=24V
电动势为：E=226+24=250V．
（3）用户获得的实际功率P用=22×40×6=5280W；
则输电效率η==97.3%；
答：（1）发电机输出功率为5424W；（2）电动势为250V；（3）输电效率为97.3%．
10.串联在外电路中的沟通电流表的读数是1.4 A
正弦式电流的图象和三角函数表达式；正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率．
解：从Φ﹣t图象可以读出：Φm=1.0×10﹣2 Wb，T=3.14×10﹣2 s
感应电动势最大值Em=nBSω=nωΦm，又ω=，得到Em=nΦm
故电路中电流最大值
Im===A=2 A．
沟通电流表读数I=0.707Im≈1.4 A．
答：串联在外电路中的沟通电流表的读数是1.4 A．
11. 6V  12w