第五單元 交變電流注意事項：1答題前，先將自己的姓名、準考證號填寫在試題卷和答題卡上，并將準考證號條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。2選擇題的作答：每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑，寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。3非選擇題的作答：用簽字筆直接答在答題卡上對應的答題區(qū)域內。寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。4考試結束后，請將本試題卷和答題卡一并上交。一、單選題1如圖甲所示,一矩形閉合線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的轉軸O以恒定的角速度轉動,從線圈平面與磁場方向平行時開始計時,線圈中產(chǎn)生的交變電流按照圖乙所示的余弦規(guī)律變化,在t=/2時刻()A線圈中的電流最大B穿過線圈的磁通量為零C線圈所受的安培力為零D穿過線圈磁通量的變化率最大2阻值為10的電阻接到電壓如圖所示的交流電源上，以下說法中正確的是 ()A電壓的有效值為10VB通過電阻的電流有效值為22AC電阻消耗電功率為15WD電阻每秒種產(chǎn)生的熱量為10J3如圖所示，當交流電源的電壓(有效值)U220 V，頻率f50 Hz，3只燈泡L1、L2、L3的亮度相同(L無直流電阻)，若將交流電源的頻率變?yōu)閒100 Hz，電壓有效值不變，則()AL3燈比原來亮 BL2燈比原來亮CL1燈比原來暗 DL3燈和原來一樣亮4下列說法中正確的是()A電感線圈對交流的阻礙作用是因為電感線圈存在電阻B電容器對交流的阻礙作用是因為電容器的電阻C感抗、容抗和電阻一樣，電流通過它們做功時都是電能轉化為內能D在交變電路中，電阻、感抗、容抗可以同時存在5在下圖中，可以將電壓升高供給電燈的變壓器是()A B C D6采用220 kV高壓電向遠方的城市輸電，輸送功率一定時，當輸電電壓變?yōu)?10 kV，輸電線上損耗的功率變?yōu)樵瓉淼?)A14 B12 C2倍 D4倍7如圖所示，理想變壓器原線圈接有交流電源，保持輸入電壓不變，開始時單刀雙擲開關K接bS斷開時，小燈泡A發(fā)光較暗，要使小燈泡A亮度增加，下列操作可行的是()A把滑動變阻器R的滑片向右移動 B閉合開關SC把滑動變阻器R的滑片向左移動 D開關K接a二、多選題8對于如圖所示的電流i隨時間t作周期性變化的圖象，下列說法中正確的是()A電流大小變化，方向不變，是直流電B電流大小、方向都變化，是交流電C電流的周期為0.01 sD電流大小變化，方向不變，不是直流電，是交流電9有一交變電流如圖所示，則由此圖象可知()A它的周期是0.8 s B它的峰值是4 AC它的有效值是22 A D它的頻率是0.8 Hz10在如圖所示的電路中,若僅減小交變電流的頻率,3盞電燈亮度的變化是()AL1將變亮BL2將變暗CL3將變暗DL1、L2、L3將都變亮11關于理想變壓器的工作原理，以下說法中正確的是()A穿過通有正弦交變電流的原線圈的磁通量不變B穿過原、副線圈的磁通量在任何時候都相等C穿過副線圈的磁通量變化使得副線圈產(chǎn)生感應電動勢D原線圈中的電流通過鐵芯流到了副線圈12遠距離輸送一定功率的交變電流，若輸送電壓升高為原來的n倍，則關于輸電線上由電阻造成的電壓損失和功率損失，下列說法中正確的是()A輸電線上的電功率損失是原來的1nB輸電線上的電功率損失是原來的1n2C輸電線上的電壓損失是原來的1nD輸電線上的電壓損失是原來的n倍三、解答題13在磁感應強度為1T的勻強磁場中有一匝數(shù)為10匝的矩形線圈ABCD,如圖所示,其繞OO軸以線圈的轉速n=50/ r/s勻速轉動.AB=20cm，BC=25cm，線框總電阻為r=1，定值電阻阻值為R=9，從圖示位置開始計時。(1)寫出t時刻整個線圈中的感應電動勢e的表達式.(2)線框轉過30，R上流過的電荷量為多少?(3)當轉過30時，電流表的示數(shù)為多少?14如圖所示為交流發(fā)電機示意圖，匝數(shù)為n=100匝的矩形線圈，邊長分別為L1= 10 cm和L2=20 cm，內阻為 r=5，在磁感應強度B=0.5 T的勻強磁場中繞OO軸以=502rad/s的角速度勻速轉動，轉動開始時線圈平面與磁場方向平行,線圈通過電刷和外部的電阻R=20相接.求電鍵S合上后，（1）寫出線圈內產(chǎn)生的交變電動勢瞬時值的表達式（2）電壓表和電流表示數(shù)；（3）電阻R上所消耗的電功率是多少？15某交流發(fā)電機產(chǎn)生的感應電動勢與時間的關系如圖所示，該發(fā)電機線圈的內阻為r2 .(1)現(xiàn)將R98 的用電器接在此交流電路上，它消耗的功率是多大？(2)如果某一電容器接在電路上，則電容器的耐壓值至少應為多大？16如圖所示，理想變壓器原線圈接到220V的交流電源上，副線圈的匝數(shù)為30，與一標有“12V，12W”的燈泡連接，燈泡正常發(fā)光。副線圈的輸出電壓為110V，電流為0.4A求：（1）副線圈的匝數(shù)；（2）通過原線圈的電流。2018-2019學年高二下學期第五單元訓練卷物 理（一）答 案一、單選題1【答案】C【解析】由圖象知，在t=2=T4時刻，感應電流為零，故A錯誤；感應電流為零時刻，線圈平面與磁場方向垂直，穿過線圈的磁通量最大，故B錯誤；感應電流為零，則線圈所受的安培力為零，故C正確；感應電流為零時刻，線圈平面與磁場方向垂直，穿過線圈的磁通量最大，穿過線圈磁通量的變化率為零，故D錯誤。所以C正確，ABD錯誤。2【答案】B【解析】由U-t圖象，交流電壓最大值為10V，有效值U=Um2=52V，故A錯誤；通過電阻的電流I=UR=5210A=22A，故B正確；根據(jù)P=I2R，知電阻消耗的電功率P=(22)210W=5W，故C錯誤；電阻每秒產(chǎn)生熱量Q=Pt=51=5J，故D錯誤。故應選：B。3【答案】D【解析】三個支路電壓相同，當交流電頻率變大時，電感的感抗增大，電容的容抗減小，電阻所在支路對電流的阻礙作用不變，所以流過L1的電流變大，流過L2的電流變小，流過L3的電流不變。由上分析可知，L1燈比原來亮，L2燈比原來暗，L3燈和原來一樣亮，故ABC錯誤，D正確；故選D。4【答案】D【解析】交流電通過電感線圈時，在線圈上產(chǎn)生自感電動勢，對電流的變化起到阻礙作用，選項A錯誤。交流電通過電容器時，電容器兩極板間的電壓與電源電壓相反，阻礙了電流的流動，選項B錯誤。在交變電路中，電阻、感抗和容抗可以同時存在.電流通過它們做功時，只在電阻上產(chǎn)生熱，在電感線圈上產(chǎn)生磁場能，在電容器上產(chǎn)生電場能，選項C錯誤，選項D正確。故選D。5【答案】C【解析】A圖中原線圈接入恒定電流，變壓器不能工作，故A錯誤；B圖中，原線圈匝數(shù)比副線圈匝數(shù)多，所以是降壓變壓器，故B錯誤；C圖中，原線圈匝數(shù)比副線圈匝數(shù)少，所以是升壓變壓器，故C正確；D圖中，原線圈接入恒定電流，變壓器不能工作，故D錯誤；故選C。6【答案】D【解析】由公式P=I2R=(PU)2R可知，當輸送功率一定，輸電電壓變?yōu)樵瓉淼囊话?，輸送電流變?yōu)樵瓉淼膬杀叮暂旊娋€上損耗的功率變?yōu)樵瓉淼?倍，故D正確。7【答案】A【解析】把滑動變阻器滑片向右移動，副線圈回路總電阻變小，總電流變大，燈泡A兩端的電壓變大，燈泡A變亮，故A正確；閉合開關S，副線圈回路電阻變小，電流變大，滑動變阻器上的分壓增大，并聯(lián)部分的電壓變小，燈泡A變暗，故B錯誤；把滑動變阻器滑片向左移動，副線圈回路總電阻變大，總電流變小，燈泡A兩端的電壓變小，燈泡A變暗，故C錯誤；開關k接a，根據(jù)U1n1U2n2，副線圈兩端的電壓減小，燈泡A中電流變小，燈泡A變暗，故D錯誤；故選A。二、多選題8【答案】AC【解析】電流的大小和方向都隨時間成周期性變化的電流為交流電，由圖象可知：電流的大小變化，方向始終為正，不發(fā)生變化變，所以是直流電，電流周期為0.01s，AC正確。9【答案】AB【解析】由此圖象可知它的周期是0.8 s，故A正確；它的峰值是4 A，故B正確；它不是正弦式電流，因此峰值不是有效值的2倍關系，故C錯誤； D、它的周期是0.8 s，頻率為f=1T=10.8=1.25Hz，故D錯誤；故選AB。10【答案】AB【解析】感抗為XL=2fL，容抗為xC=12fC.當頻率f減小時，感抗XL變小，容抗XC變大。感抗XL變小，對交流電的阻礙作用變小，所以L1變亮，故A正確；容抗XC變大，對交流電的阻礙作用變大，所以L2變暗，故B正確；電阻器對交流電的阻礙作用不隨頻率改變，所以L3亮度不變，故C錯誤，所以L1變亮、L2變暗、L3不變。故D錯誤。故選：AB。11【答案】BC【解析】通有正弦交變電流的原線圈產(chǎn)生的磁通量是按照正弦規(guī)律周期性變化的，故A錯誤；由于是理想變壓器，穿過原、副線圈的磁通量在任何時候都相等，故B正確；穿過副線圈磁通量的變化使得副線圈產(chǎn)生感應電動勢，符合法拉第電磁感應定律，故C正確；變壓器的工作原理是互感現(xiàn)象，原、副線圈并沒有直接相連，故D錯誤。故選：BC。12【答案】BC【解析】設輸送的電功率一定為P，輸送電壓為U，輸電線上功率損失為P，電壓損失為P，電流為I，輸電線總電阻為R。由P=UI知，I=PU則得P=I2R=P2U2R U=IR=PUR 由題P、R一定，則得P1U2 U1U 所以輸電線上的電功率損失是原來的1n2倍，電壓損失是原來的1n倍，故BC正確，AD錯誤。故選：BC。三、解答題13【答案】（1）50cos100t（V）(2)0.025C（3）3.54A【解析】（1）線圈轉動的角速度=2n=100rad/s 產(chǎn)生的最大感應電動勢Em=nBS=1010.20.25100V=50V 故t時刻感應電動勢e50cos100t(V) 轉動過程中產(chǎn)生的平均感應電動勢E=nt=50V形成的感應電流：I=ER+r=5A故流過的電荷量q=It=0.025C （3）電動勢的有效值為E有=Em2=502V電流表的示數(shù)為: I=E有R+r=50102A=3.54A14【答案】（1）e=502sin502t；（2）40V；（3）80W 【解析】（1）感應電動勢最大值：Em=nBS=1000.50.10.2502=502V故表達式為：e=Emsint=502sin502t（2）有效值：E=Em2E=50V電鍵S合上后，由閉合電路歐姆定律得：I=ER+r=5020+5=2.0A，U=IR=220=40V（3）電阻R上所消耗的電功率為：P=IU=240=80W15【答案】（1）49W （2）100V【解析】(1)據(jù)圖得：此交流電電動勢的最大值Em=100V則電動勢的有效值E=Em2=502V由閉合電路歐姆定律知電路中電流的有效值I=Er+R=5022+98A=22A電阻消耗的功率P=I2R=(22)298W=49W(2)電容器接入此電路，要求耐壓值至少等于電動勢的最大值，即電容器的耐壓值至少應為100V。16【答案】（1）275匝（2）0.25A【解析】（1）已知：U2=12 V，n2=30，U3=110V，由變壓器的變壓比：n2n3=U2U3，代入數(shù)據(jù)解得：n3=275匝（2）理想變壓器輸入功率與輸出功率相等，即：P1=U1I1=P2+P3=P2+I3U3=12+1100.4=56W，代入數(shù)據(jù)解得：I10.25A