2019-2020年高中物理 第5章 交變電流 章末綜合檢測 新人教版選修3-2一、選擇題(本題共12小題，每小題5分，共60分在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確，全部選對的得5分，選對但不全的得2分，有選錯或不答的得0分)1根據(jù)交變電流瞬時表達(dá)式i5sin500t(A)可知，從開始計時起，第一次出現(xiàn)電流峰值所需要的時間是()A2 msB1 msC6.28 ms D3.14 ms解析：選D.法一：由已知條件有500 rad/s，則T2/500.從中性面開始計時，第一次出現(xiàn)電流峰值需tT/42/500 s s3.14103s.法二：由交流電瞬時值表達(dá)式，令i為最大值時有sin(t)1，即(500t)/2，則t/10003.14103(s)選D.2(xx年海淀高二檢測)邊長為L的正方形閉合線圈共n匝，在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中以角速度繞垂直于磁感線并在線圈平面內(nèi)的軸勻速轉(zhuǎn)動，要使線圈中的感應(yīng)電流增大1倍，下列措施可采用的是()A只將角速度增大1倍B只將線圈邊長L增大至2LC只將線圈匝數(shù)增加至2nD只將磁感應(yīng)強度增至2B解析：選ABD.由公式I可推得A、D正確邊長為2L時，S4S，R2R，故B正確，若匝數(shù)n2n，則R2R，I不變，故C項錯誤3一個矩形線圈在勻強磁場中轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢e220sin100t V，則()A交流電的頻率是100 HzBt0時，線圈位于中性面C交流電的周期是0.02 sDt0.05 s時，e有最大值解析：選BC.由瞬時值表達(dá)式可知：角速度100 rad/s.感應(yīng)電動勢是按正弦規(guī)律變化的，所以t0時，線圈平面位于中性面因2f，所以f Hz50 Hz由T得T s0.02 s當(dāng)t0.05 s時，e220sin5 V0，故B、C選項正確4.如圖53所示，變頻交變電源的頻率可在20 Hz到20 kHz之間調(diào)節(jié)，在某一頻率時，A1、A2兩只燈泡的熾熱程度相同則下列說法中正確的是() 圖53A如果將頻率增大，A1熾熱程度減弱、A2熾熱程度加強B如果將頻率增大，A1熾熱程度加強、A2熾熱程度減弱C如果將頻率減小，A1熾熱程度減弱、A2熾熱程度加強D如果將頻率減小，A1熾熱程度加強、A2熾熱程度減弱解析：選BC.某一頻率時，兩只燈泡熾熱程度相同，應(yīng)有兩燈泡消耗的功率相同，頻率增大時，感抗增大，而容抗減小，故通過A1的電流增大，通過A2的電流減小，故B項正確；同理可得C項正確，故選B、C.5發(fā)電機(jī)的路端電壓為U，經(jīng)電阻為r的輸電線向遠(yuǎn)處的用戶供電，發(fā)電機(jī)的輸出功率為P，則()A輸電線上的電流為B輸電線上的功率損失為C用戶得到的功率為P()2rD用戶得到的電壓為解析：選AC.由題知，其供電原理如圖所示，由PUI得輸電線上的電流為，A正確；輸電線上的功率損失為PI2r()2r，B錯誤；用戶得到的功率為P()2r，C正確；用戶得到的電壓為UUUIrU()r，D錯誤6.有一交變電流如圖54所示，則由此圖象可知() 圖54A它的周期是0.8 sB它的峰值是4 AC它的有效值是2 AD它的頻率是0.8 Hz解析：選AB.由圖象可讀得其T0.8 s，f1.25 Hz，故A對，D錯；又由圖象讀得Im4 A，故B對；因為電流為非正弦式交流電，故有效值I 2 A，C錯7(xx年高考山東卷)一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為101，原線圈輸入電壓的變化規(guī)律如圖55甲所示，副線圈所接電路如圖乙所示，P為滑動變阻器的觸頭下列說法正確的是()圖55A副線圈輸出電壓的頻率為50 HzB副線圈輸出電壓的有效值為31 VCP向右移動時，原、副線圈的電流比減小DP向右移動時，變壓器的輸出功率增加解析：選AD.副線圈輸出電壓的頻率等于輸入電壓的頻率f50 Hz，故選項A正確；原線圈輸入電壓的有效值U1V220 V，由知，U222 V，故選項B錯誤；原、副線圈的電流比，故選項C錯誤；變壓器的輸出功率P，P向右移動時，RP減小，所以P變大，故選項D正確8.如圖56所示的電路圖中，變壓器是理想變壓器，原線圈匝數(shù)n1600匝，裝有0.5 A的保險絲，副線圈的匝數(shù)n2120匝要使整個電路正常工作，當(dāng)原線圈接在180 V的交流電源上時，則副線圈() 圖56A可接耐壓值為36 V的電容器B可接“36 V40 W”的安全燈兩盞C可接電阻為14 的電烙鐵D可串聯(lián)量程為3 A的電流表測量其電路的總電流答案：B9有兩個輸出電壓相同的交流電源，第一個電源外接一個電阻R1，第二個電源外接一個變壓器，變壓器的初級線圈匝數(shù)為n1，次級線圈的匝數(shù)為n2，變壓器的負(fù)載為一個電阻R2，測得兩個電源的輸出功率相等則此兩電阻大小之比R1R2為()An1n2 BnnCn2n1 Dnn答案：B10如圖57所示，在遠(yuǎn)距離輸電過程中，若保持原線圈的輸入功率不變，下列說法正確的是()圖57A升高U1會減小輸電電流I2B升高U1會增大線路的功率損耗C升高U1會增大線路的電壓損耗D升高U1會提高電能的利用率解析：選AD.提高輸電電壓U1，由于輸入功率不變，則I1將減小，又因為I2I1，所以I2將減小，故A對，線路功率損耗P損IR，因此功率損耗在減小，電壓損失減小，故B、C錯誤，因線路損耗功率減小，因此利用率將升高11如圖58所示中A、B、C、D是四種亮度可調(diào)的臺燈的電路示意圖，它們所用的白熾燈泡相同，且都是“220 V40 W”，當(dāng)燈泡所消耗的功率都調(diào)到20 W時，哪種臺燈消耗的功率最小()圖58解析：選C.利用變阻器調(diào)節(jié)到20 W時，除電燈消耗電能外，變阻器由于熱效應(yīng)也要消耗一部分電能，使臺燈消耗的功率大于20 W，利用變壓器調(diào)節(jié)時，變壓器的輸入功率等于輸出功率，本身不消耗電能，所以C中臺燈消耗的功率最小12如圖59所示，理想變壓器的原副線圈的匝數(shù)比n1n221，原線圈接正弦式交流電，副線圈接電動機(jī)，電動機(jī)線圈電阻為R，當(dāng)輸入端接通電源后，電流表讀數(shù)為I，電動機(jī)帶動一質(zhì)量為m的重物以速度v勻速上升，若電動機(jī)因摩擦造成的能量損失不計，則圖中電壓表的讀數(shù)為()圖59A4IR B.C4IR D.IR解析：選A.根據(jù)電流與匝數(shù)的關(guān)系知變壓器的輸出電流為2I，電動機(jī)消耗的總功率為P2mgv4IR，又變壓器的輸入功率P1UIP2mgv4I2R，則U4IR故A項正確二、計算題(本題共4小題，共40分解答時應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不得分，有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)13(8分)一小型發(fā)電機(jī)內(nèi)的矩形線圈在勻強磁場中以恒定的角速度繞垂直于磁場方向的固定軸轉(zhuǎn)動，線圈匝數(shù)n100.穿過每匝線圈的磁通量隨時間按正弦規(guī)律變化，如圖510甲所示發(fā)電機(jī)內(nèi)阻r5.0 ，外電路電阻R95 .已知感應(yīng)電動勢的最大值Emaxnmax，其中max為穿過每匝線圈磁通量的最大值求串聯(lián)在外電路中的交流電流表(內(nèi)阻不計)的讀數(shù)圖510解析：從t圖線看出max1.0102Wb，T3.14102s.(1分)已知感應(yīng)電動勢的最大值Emaxnmax，又.(1分)故電路中電流最大值ImaxA2 A(4分)交流電流表讀數(shù)是交變電流的有效值，即I1.4 A(2分)答案：1.4 A14(8分)有一個電子元件，當(dāng)它兩端的電壓的瞬時值高于u110 V時則導(dǎo)電，低于u110 V時不導(dǎo)電，若把這個電子元件接到220 V,50 Hz的正弦式交變電流的兩端，則它在1 s內(nèi)導(dǎo)電多少次？每個周期內(nèi)的導(dǎo)電時間為多少？解析：由題意知，加在電子元件兩端電壓隨時間變化的圖象如圖所示，表達(dá)式為u220sint V(2分)其中2f，f50 Hz，T0.02 s，得u220sin100t V(2分)把u110 V代入上述表達(dá)式得到t1 s，t2 s(1分)所以每個周期內(nèi)的通電時間為t2(t2t1) s s(2分)由所畫的ut圖象知，一個周期內(nèi)導(dǎo)電兩次，所以1 s內(nèi)導(dǎo)電的次數(shù)為n2100.(1分)答案：100 s15(12分)如圖511所示，變壓器原線圈輸入電壓為220 V，副線圈輸出電壓為36 V，兩只燈泡的額定電壓均為36 V，L1額定功率為12 W，L2額定功率為6 W試求：圖511(1)該變壓器的原副線圈匝數(shù)比(2)兩燈均工作時原線圈的電流以及只有L1工作時原線圈中的電流解析：(1)由變壓比公式得(2分).(2分)(2)兩燈均工作時，由能量守恒得P1P2U1I1(2分)I1A0.082 A(2分)只有L1燈工作時，由能量守恒得P1U1I1(2分)解得I1 A0.055 A(2分)答案：(1)559(2)0.082 A0.055 A16(12分)某村在較遠(yuǎn)的地方建立了一座小型水電站，發(fā)電機(jī)的輸出功率為100 kW，輸出電壓為500 V，輸電導(dǎo)線的總電阻為10 ，導(dǎo)線上損耗的電功率為4 kW，該村的用電電壓是220 V.圖512(1)輸電電路如圖512所示，求升壓、降壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比；(2)如果該村某工廠用電功率為60 kW，則該村還可以裝“220 V40 W”的電燈多少盞？解析：(1)因為P損IR線(1分)所以I2A20 A(2分)I1A200 A(1分)則(1分)U3U2I2R線(500102010)V4800 V(1分)則.(1分)(2)設(shè)還可裝燈n盞，據(jù)功率相等有P3P4(2分)其中P4(n4060103)W(1分)P3(1004)kW96 kW(1分)所以n900.(1分)答案：(1)11024011(2)900盞