人教版高中物理选修3-2第五章《交变电流》单元检测题(解析版).doc

人教版高中物理选修3-2第五章交变电流单元检测题（解析版）交变电流单元检测题一、单选题 1.三个相同的电阻，分别通过如图甲、乙、丙所示的交变电流，三个图中的I0和周期T相同下列说法中正确的是() A 在相同时间内三个电阻发热量相等B 在相同时间内，甲、乙发热量相等，是丙发热量的2倍C 在相同时间内，甲、丙发热量相等，是乙发热量的D 在相同时间内，乙发热量最大，甲次之，丙的发热量最小2.如图所示，N匝矩形导线框以角速度绕对称轴OO匀速转动，线框面积为S，线框电阻、电感均不计，在OO左侧有磁感应强度为B的匀强磁场，外电路接有电阻R和理想电流表A，那么可以确定的是()A 从图示时刻起，线框产生的瞬时电动势为eNBSsintB 电流表的示数INBSCR两端电压有效值UNBSD 一个周期内R的发热量Q3.如图所示，线圈的自感系数L和电容器的电容C都很小(如L1 mH，C200 pF)，此电路的重要作用是()A 阻直流通交流，输出交流B 阻交流通直流，输出直流C 阻低频通高频，输出高频交流D 阻高频通低频，输出低频交流和直流4.矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时，产生的感应电动势最大值为50 V，那么该线圈由图所示位置转过30，线圈中的感应电动势大小为()A 50 V B 25V C 25 V D 10 V5.一理想变压器原、副线圈的匝数比为n1n212，电源电压u220sintV，原线圈电路中接入一熔断电流I01 A的保险丝，副线圈中接入一可变电阻R，如图所示，为了使保险丝不致熔断，调节R时，其阻值最低不能小于()A 440 B 440 C 880 D 8806.用220 V的正弦交流电通过理想变压器对一负载电阻供电，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1 555 WB 交流电的频率为100 HzC 负载电阻阻值为11 D 负载电流的函数表达式i10sin (100t)A7.下列关于交变电流和直流的说法中，正确的是()A 如果电流的大小做周期性变化，则一定是交变电流B 直流的大小可以变化，但方向一定不变C 交变电流一定是按正弦或余弦规律变化的D 以上说法都不正确8.中国已投产运行的1 000 kV特高压输电是目前世界上电压最高的输电工程假设甲、乙两地原来用500 kV的超高压输电，输电线上损耗的电功率为P.在保持输送电功率和输电线电阻都不变的条件下，现改用1 000 kV特高压输电，若不考虑其他因素的影响，则输电线上损耗的电功率将变为()A B C 2P D 4P9.如图甲所示，调光台灯是通过双向可控硅电子器件来实现无级调节灯的亮度的现将某无级调光台灯接在220 V的正弦交变电流上，经过可控硅调节后加在灯管两端的电压如图乙所示，则此时电压表的示数是() A 220 V B 156 V C 110 V D 78 V10.如图所示，有一矩形线圈的面积为S、匝数为N、电阻不计，绕OO轴在水平方向的磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度做匀速转动，从图示位置开始计时矩形线圈通过滑环接一理想变压器，滑动触头P上下移动时可改变输出电压，副线圈接有可调电阻R，下列判断正确的是()A 矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为eNBScostB 矩形线圈从图示位置经过时间时，通过电流表的电荷量为零C 当P不动、R增大时，电压表读数也增大D 当P向上移动、R不变时，电流表读数减小11.如图甲所示电路中，A1、A2、A3为相同的电流表，C为电容器，电阻R1、R2、R3的阻值相同，线圈L的电阻不计在某段时间内理想变压器原线圈内磁场的变化如图乙所示，则在t1t2时间内() A 电流表A1的示数比A2的小B 电流表A2的示数比A3的小C 电流表A1和A2的示数相同D 电流表的示数都不为零12.关于减小远距离输电线上的功率损耗，下列说法正确的是()A 由功率PU2/R，应降低输电电压，增大导线电阻B 由PIU，应低电压小电流输电C 由PI2R，应减小导线电阻或减小输电电流D 上述说法均不对二、多选题 13. 某发电厂通过远距离向某学校输电，输送的电功率为P，当输电线的电阻和输送的电功率不变时，则下列说法正确的是()A 输送的电压越高，输电线路上损失的电压越大B 输电线路上损失的电压与输送电流成正比C 输电线路上损失的功率跟输送电压的平方成正比D 输电线路上损失的功率跟输送电流的平方成正比14. 一个矩形线圈在匀强磁场中转动产生的交流电e220sin 100tV，那么()A 频率是50赫兹B 当t0时，线圈平面恰好与中性面重合C 当t秒时，e有最大值D 有效值为220V15. 如图所示，有一矩形线圈的面积为S，匝数为N，绕OO轴在磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度匀速转动滑动触头P上下移动时可改变输出电压，副线圈接有定值电阻R，从图示位置开始计时，下列判断正确的是()A 电流表测得的是电流最大值B 感应电动势的瞬时值表达式为eNBSsintCP向上移动时，电流表示数变大DP向上移动时，电流表示数变小16. 某发电厂通过远距离向某学校输电，输送的电功率为P，从发电厂至学校的输电导线总电阻为r，当输电线的电阻和输送的电功率不变时，则下列说法正确的是()A 输送的电压越高，输电线上的电流越大，输电线路上损失的电压越大B 输电线路上损失的电压与输送电流成正比C 输电线路上损失的功率跟输送电流的平方成正比D 输电导线总电阻r两端的电压等于输送的电压17. 一平行板电容器与一自感线圈组成振荡电路，要使此振荡电路的周期变大，以下措施中正确的是()A 增加电容器两极间的距离B 增加线圈的匝数C 增大电容器两极板间的正对面积D 增大电容器两极板间的距离的同时，减少线圈的匝数三、实验题 18.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 19.马鞍山市拥有长江黄金水道而具有得天独厚的电力资源，在2010年上海世博会之前分两期兴建了总装机容量为11万千瓦的发电厂建成后，若采用110 kV电压向上海输电已知从马鞍山到上海的输电线总电阻为10 .(1)求输电导线损耗的功率；(2)若为了降低损耗，把输电电压提高为220 kV，求提高输电电压后比原来少损耗的功率20.如图所示，一小型发电机内有n100匝矩形线圈，线圈面积S0.1 m2，线圈电阻可忽略不计在外力作用下矩形线圈在B0.1 T匀强磁场中，以恒定的角速度100 rad/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R100 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 答案解析1.【答案】C【解析】根据焦耳定律QI2Rt求解热量，其中I是有效值对于方波，有效值IIm，对于正弦式电流有效值IIm.三种交变电流的最大值为I0.根据焦耳定律得：Q甲2RT，Q乙IRT，Q丙IR，则三者之比为112，故选：C.2.【答案】B【解析】线框始终只有一半面积在磁场中，故瞬时电动势为esint，电压有效值为UNBS，电流表的示数INBS，A、C错误，B正确QT，D错误3.【答案】D【解析】线圈的作用是：“通直流，阻交流；通低频，阻高频”电容的作用：“通交流，隔直流；通高频，阻低频”因线圈自感系数L很小，所以对低频成分的阻碍作用很小，这样，直流和低频成分能顺利通过线圈；电容器并联在电路中，起旁路作用，因电容器电容C很小，对低频成分的阻碍作用很大，而对部分通过线圈的高频成分阻碍作用很小，被它旁路掉，最终输出的是低频交流和直流故选项D正确4.【答案】B【解析】由题给条件知：交变电流瞬时值表达式为e50costV50cosV，当30时，e25V，B对5.【答案】C【解析】当原线圈电流为I1I01 A时，副线圈中电流I2I1A，原线圈两端电压U1220 V，则副线圈两端电压U2U1220 V440 V，因此负载电阻的最小值Rmin880 ，故C正确6.【答案】C【解析】负载中电流的有效值为I2A10 A，故负载消耗的功率为PU2I211010 W1 100 W，故A错误；由图象可知，周期T0.02 s，故频率fHz50 Hz，故B错误；负载的电阻为R11 ，故C正确；负载电流的函数表达式i10sin (100t)A，故D错误7.【答案】B【解析】直流的方向不发生改变，而大小可以改变，课本中若没有特别说明，所说的直流一般是指大小和方向均不发生变化的恒定电流交变电流一般是指大小、方向都发生周期性变化的电流，可以是锯齿波形、矩形波形、尖脉冲波形以及正弦波形等，这些都属于交变电流其中矩形交变电流的电流方向改变，但大小可能不变8.【答案】A【解析】在超高压输电中，设输送电功率为P，输电电压为U，输电线电阻为R，则输电线上损耗的电功率为P()2R，当输电电压升为原来的2倍时，输电线损耗的电功率变为原来的，故选A.9.【答案】B【解析】虽然图示电流不是正弦交变电流，根据正弦式交变电流的图象对称性可知，只要有T的图线就满足最大值是有效值的倍，根据交变电流有效值定义有：T.解得U110V156 V，故B对，A、C、D错10.【答案】A【解析】矩形线圈切割磁感线产生的感应电流为正弦式交变电流，图示时刻线圈切割磁感线产生的感应电动势最大，最大值为EmNBS，则其瞬时值表达式为eNBScost，选项A正确；矩形线圈从图示位置经过时间，刚好为周期，磁通量的变化量不为零，通过电流表的电荷量不为零，选项B错误；电压表读数为电压的有效值，矩形线圈的电阻不计，故电压表的示数为交变电压的有效值，恒定不变，选项C错误；当P向上移动、R不变时，原线圈的电压不变，原线圈匝数减少，副线圈的电压增大，输出功率变大，故原线圈中的电流增大，选项D错误11.【答案】C【解析】理想变压器原线圈中的磁感应强度随时间均匀增加，穿过副线圈的磁通量也将随时间均匀增加，副线圈中产生恒定的感应电动势，副线圈中的电流为恒定电流，电感线圈对恒定电流无阻碍作用，因而电流表A1和A2的示数相同，C项正确，A项错误；恒定电流不能通过电容器，因而电流表A3的示数为零，B、D项错误12.【答案】C【解析】输电时导线上损失的电压UIR，它不同于输电电压，P或PIU中的U应为导线上损失的电压，故A、B错，导线上功率的损失为发热损失，即PI2R，故C正确13.【答案】BD【解析】由PUI知P不变，U越大，则I越小，由欧姆定律UIR线可得U越小，A错，B正确；再根据P损I2R线可知C错，D对14.【答案】ABC【解析】由交流电的瞬时值表达式知，1002f，得f50 Hz，A正确；当t0时，e0，则线圈平面恰好与中性面重合，B正确；当ts时，sin 100t1，所以e有最大值，故C正确；有效值UV220 V，D错误15.【答案】BD【解析】电流表测得的是电流有效值，选项A错误；从图示位置开始计时，感应电动势的瞬时值表达式为eNBSsint，选项B正确；P向上移动时，输出电压降低，电流表示数变小，选项C错误，D正确16.【答案】BC【解析】当输电线的电阻和输送的电功率不变时，根据PUI，知输送电压越高，输电线上的电流越小，根据U损IR，输电线上损失的电压越小故A错误根据U损IR，知输电线路上损失的电压与输送电流成正比故B正确根据P损I2R，I，得P损，输电线路上损失的功率跟输送电压的平方成反比故C正确根据U损IR知，输电导线总电阻R两端的电压等于损失的电压故D错误故选BC.17.【答案】BC【解析】振荡电路的周期T2，所以要想增大周期可以增大电容和自感系数，增加电容器两极间的距离会减小电容，则周期变小，A错增加线圈的匝数可增大自感系数，则周期变大，B对增大电容器两极板间的正对面积会增大电容，则周期变大，C对增大电容器两极板间的距离的同时，减少线圈的匝数C和L都减小，则周期间小，D错18.【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UAn【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nAn.19.【答案】(1)1107W(2)7.5106W【解析】(1)由公式PUI得IA1103A则P损I2R1107W.(2)由公式IA5102A则P损I2R2.5106W则PP损P损7.5106W.20.【答案】(1)3.1102V(2)1.0102C【解析】(1)线圈中感应电动势的最大值EmnBS3.1102V.(2)设从线圈平面通过中性面时开始，线圈通过90角所用时间为t，线圈中的平均感应电动势通过电阻R的平均电流在t时间内通过电阻横截面的电荷量qt1.0102C.12 / 12