2017_2018学年高中物理第2章交变电流章末检测2教科版选修3_220180620338.doc
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1、第2章 交变电流章末检测(时间:90分钟满分:100分)一、选择题(本题共6小题,每小题4分,共24分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合要求,选对的得4分,选错或不答的得0分)1如图1甲为风速仪的结构示意图在恒定风力作用下风杯带动与其固定在一起的永磁体转动,线圈产生的电流随时间变化的关系如图乙若风速减小到原来的一半,则电流随时间变化的关系图可能是()图1答案C解析根据EmNBS,若风速减小到原来的一半时,则最大感应电动势也变小,所以感应电流也变小;根据转速与周期成反比,可知,若风速减小到原来的一半时,则周期变大为原来两倍,故C正确,A、B、D错误2图2甲、乙分别表示两种电压的波形,其
2、中图甲所示的电压按正弦规律变化,图乙所示的电压是正弦函数的一部分,下列说法错误的是()图2A图甲、图乙所示的电压的最大值不相等B图甲所示电压的瞬时值表达式为u20sin(50t) VC图乙所示电压的有效值为20 VD图乙所示电压的有效值为10 V答案D解析图甲、图乙所示电压的最大值都等于20 V,图甲所示电压的瞬时值表达式为u20sin(100t) V,选项A、B错误;由有效值定义,0.020.04,解得题图乙所示电压的有效值为10 V,选项D正确,C错误3.用220V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110V,通过负载的电流随时间变化的图像如图3所示,则()图3A.变压
3、器输入功率约为3.9WB.输出电压的最大值是110VC.变压器原、副线圈的匝数比是12D.负载电流的函数表达式i0.05sin (100t) A答案A解析变压器的输入功率等于输出功率,等于输出电压的有效值与输出电流的有效值的乘积,所以PUI110VA3.9W,A正确;输出电压的有效值是110V,最大值是110V,所以B错;变压器原、副线圈匝数之比是21,C错;负载电流的函数表达式是i0.05sin (100t) A,D错.4.一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图像如图4甲所示.已知发电机线圈内阻为5,外接一只电阻为95的灯泡,如图乙所示,则 ()图4A.电压表的示数为220VB.电
4、路中的电流方向每秒钟改变50次C.灯泡实际消耗的功率为484WD.发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2J答案D解析电压表示数为灯泡两端电压的有效值,由题图知电动势的最大值Em220 V,有效值E220 V,灯泡两端电压U209 V,A错;由题图甲知T0.02 s,一个周期内电流方向变化两次,可知1 s内电流方向变化100次,B错;灯泡的实际功率P W459.8 W,C错;电流的有效值I2.2 A,发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为QrI2rt2.2251 J24.2 J.D对.5.如图5所示,理想变压器原、副线圈的匝数之比为101,R120,R210,C为电容器,原线圈所加电压的瞬时值表
5、达式为u220sin100t(V).下列说法正确的是()图5A.通过电阻R3的电流始终为零B.副线圈两端交变电压的频率为5HzC.电阻R2的电功率为48.4WD.原、副线圈铁芯中磁通量的变化率之比为101答案C解析电容器能够通交流,选项A错误;变压器能够改变交流电的电压,但是不能改变交流电的频率,选项B错误;根据得U222V,所以电阻R2的电功率为P248.4W,选项C正确;根据法拉第电磁感应定律可知,原、副线圈铁芯中磁通量的变化率之比为11,选项D错误.6如图6所示为音箱的电路图,高、低频混合电流由a、b端输入,L1和L2是线圈,C1和C2是电容器,则()图6A甲扬声器是高频扬声器BC2的作
6、用是阻碍高频电流通过乙扬声器CL1的作用是阻碍高频电流通过甲扬声器DL2的作用是减少通过乙扬声器的高频电流答案C解析由电感和电容对高、低频的阻碍作用可知,电感L对高频电流的阻碍作用大,所以电感L1阻碍高频电流通向甲,电感L2阻碍高频电流通过乙,C正确,D错误;电容对高频电流的阻碍作用小,所以电容C2阻碍低频电流通向乙甲是低频扬声器,乙是高频扬声器,A、B错误二、多项选择题(本大题共4小题,每小题5分,共20分在每小题给出的四个选项中,有多个选项符合题目要求,全部选对得5分,选对但不全的得3分,有选错或不答的得0分)7如图7,M为半圆形导线框,圆心为OM;N是圆心角为直角的扇形导线框,圆心为ON
7、;两导线框在同一竖直面(纸面)内;两圆弧半径相等;过直线OMON的水平面上方有一匀强磁场,磁场方向垂直于纸面现使线框M、N在t0时从图示位置开始,分别绕垂直于纸面、且过OM和ON的轴,以相同的周期T逆时针匀速转动,则()图7A两导线框中均会产生正弦交流电B两导线框中感应电流的周期都等于TC在t时,两导线框中产生的感应电动势相等D两导线框的电阻相等时,两导线框中感应电流的有效值也相等答案BC解析当线框进入磁场过程中,根据EBR2可得,感应电动势恒定,感应电流恒定,不是正弦式交流电,A错误,C正确;当线框进入磁场时,根据楞次定律可得,两线框中的感应电流方向为逆时针,当线框穿出磁场时,根据楞次定律可
8、得,线框中产生的感应电流为顺时针,所以感应电流的周期和线框运动周期相等,B正确;线框N在完全进入磁场后有时间内穿过线框的磁通量不变化,没有感应电动势产生,即线框N在0和T内有感应电动势,其余时间内没有;而线框M在整个过程中都有感应电动势,即便两导线框电阻相等,两者的电流有效值不会相同,D错误8.如图8甲所示,理想变压器的原线圈电路中装有0.5A的保险丝L,原线圈匝数n1600匝,副线圈匝数n2120匝.当原线圈接在如图乙所示的交变电源上时,要使整个电路和用电器正常工作,则副线圈两端可以接 ()图8A.阻值为14.4的电阻B.并联两盏“36V,40W”的灯泡C.工作频率为10Hz的电视D.耐压值
9、为36V的电容器答案AB解析理想变压器可以变压、变流,但不可以改变功率和频率;由题图乙可知,原线圈中交变电源的周期为0.02 s,频率为50 Hz,则副线圈得到的交变电流的频率也为50 Hz,故接入工作频率为10 Hz的电视不能正常工作,C错误;由题图乙可知,原线圈所接电源的电压有效值为180 V,由理想变压器特点可知,变压比等于匝数比,则U180 V,得U36 V,B中两灯泡接入电路时,原线圈中的电流I10.44 A0.5 A,B正确;副线圈两端电压的有效值为36 V,但其最大值大于电容器的耐压值,故D错误;由理想变压器特点可知,原、副线圈消耗的功率相等,则180 V0.5 A,解得R14.
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