人教版高中物理交变电流单元测试.docx
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1、名校名 推荐交变电流(1)(时间: 60 分钟分数: 100 分)一、选择题 (本题共 8 小题,每小题 6 分在每小题给出的四个选项中, 第 15 题只有一项符合题目要求,第 68 题有多项符合题目要求全部选对的得 6 分,选对但不全的得 3 分,有选错的得 0 分)1科技小组在探究交变电流的产生及变化规律时,将电流计(0 刻度在正中央 )与一个保护电阻 R0 串联后,接到交流发电机模型的两个输出端, 如图所示发电机模型线圈匝数可调, 转动手柄使线圈在磁场中匀速转动, 观察电流计指针的偏转情况,下列叙述与观察结果相符的是()A电流计指针总是左、右摆动B当转速很小时,电流计指针左、右摆动C当转
2、速很大时,电流计指针指向某一侧不为零的定值D当线圈匝数少时,电流计指针左、右摆动,当线圈匝数多时,电流计指针指向某一侧不为零的定值解析: B交流发电机产生的是交变电流,当转速很小时,流过电流计的电流方向变化较慢,电流计指针能随电流方向的变化而左、 右摆动;当转速很大时,电流方向变化很快, 电流计指针来不及随之变化而摆动, 因此稳定时指针指向 “0” 刻度不动, A、C 错 B 正确;线圈匝数不能改变电流方向变化的频率, 因此 D 错2.一个边长为 6 cm 的正方形金属线框置于匀强磁场中,线框平面与磁场垂直,电阻为 0.36 磁.感应强度 B 随时间 t 的变化关系如图所示,则线框中感应电流的
3、有效值为 () 5AB. 5AA. 2106102 532 5C. 210AD.2 10A1名校名 推荐解析: B由法拉第电磁感应定律和欧姆定律ESB,I E SBttRRt可得 03 s 内,A2105 AI1 6 102 261030.36335 s 内, I2610 2 206103A0.362 3 10 5 A于是可作出 i 随时间变化的图象如图所示222由有效值的定义, Q 直 Q 交 ,I 1Rt1 I2Rt2I Rt12 10 10R 1810 10R5RI2解得 I6 105 A,故 B 选项正确3(2018 贵州遵义第三次模拟 )如图甲所示的电路中,理想变压器原、副线圈匝数比
4、为 10 1,原线圈接入图乙所示的不完整的正弦交流电,副线圈接火灾报警系统 (报警器未画出 ),电压表和电流表均为理想电表,R0 和 R1 为定值电阻,R 为半导体热敏电阻,其阻值随温度的升高而减小下列说法中正确的是()AR 处出现火警时电压表示数增大BR 处出现火警时电流表示数增大C图乙中电压的有效值为220 VD电压表的示数为22 V解析: BR 处出现火警时温度升高,电阻减小,副线圈中总电阻减小,而原副线圈匝数不变, 所以副线圈中的总电压不变,即电压表示数不变, 所以总电2名校名 推荐流增大,根据公式 I1 n2可得原线圈中的电流增大, 故原线圈中电流表示数增大, I2 n1A 错误,B
5、 正确根据交流电在一个周期内产生的热量与等效恒定电流在相同时Um 2TU2间内产生的热量相等可得2T,解得交流电压有效值U110 2 V, CRR2U1nn 1011错误根据 U2 n2,其中 U1 1102 V ,n2 1,可得副线圈两端的电压为 U2 11 2 V ,D 错误4(2018 河南安阳检测 )如图所示,理想变压器输入端接在电动势随时间变化、内阻为 r 的交流电源上,输出端接理想电流表及阻值为 R 的负载,变压器原、副线圈匝数的比值为 r R.如果要求负载上消耗的电功率最大,则下列说法正确的是 ()A交流电源的效率为50%EB电流表的读数为m2 2Rr2EmC负载上消耗的热功率为
6、 4rD该交流电源电动势的瞬时值表达式为msin(100 t)VeE解析: A 把变压器和 R 看做一个整体,等效电阻为R ,当 R r 时,Em 21 Em2222m2负载上的电功率最大, 此时总功率为 P总2rE,负载功率为 P负载r4r2Em 8r ,其效率为 50%.则选项 A 正确, C 错误;电流表的读数为副线圈电流的有Em效值,原线圈电流有效值为I 12m,则 I1r I1 Em,故选项2rE2 n I22 2rn2R 2 2Rr错误;由题图知周期为,则 2eB50 rad/s,则瞬时值表达式为0.04 sT3名校名 推荐Emsin(50 t)V ,故 D 错误5(2017 贵州
7、遵义第四次模拟 )如图所示,变压器输入有效值恒定的电压,副线圈匝数可调,输出电压通过输电线送给用户(电灯等用电器 ),R 表示输电线的电阻,则 ()A用电器增加时,变压器输出电压增大B要提高用户的电压,滑动触头P 应向上滑C用电器增加时,输电线的热损耗减少D用电器增加时,变压器的输入功率减小解析: B由于变压器原、副线圈的匝数不变,而且输入电压不变,因此增n2加负载不会影响输出电压, 故 A 错误;根据变压器原理可知输出电压 U2 n1U1,当滑动触头 P 向上滑时, n2 增大,所以输出电压增大,用户两端电压增大,故B正确;由于用电器是并联的,因此用电器增加时总电阻变小,输出电压不变,总电流
8、增大,故输电线上热损耗增大,故C 错误;用电器增加时总电阻变小,总电流增大,输出功率增大,所以输入功率增大,故D 错误6(2017 湖南衡阳模拟 )如图所示,一个面积为S,阻值为 r 的矩形线圈共 n匝,绕垂直匀强磁场的轴以角速度 匀速转动,磁感应强度为B.线圈两端分别始终与两固定圆环K、L 接触良好且摩擦很小,两圆环连接在电阻上,理想交流电压表和电容器 (容抗忽略不计 )都与电阻并联,现把K 圆环接地,以下说法正确的有 ()A线圈转动一周过程中,电容器两极板所带电荷量保持不变B若电容器中有一带电的油滴,则油滴会始终处于平衡状态C虽然 K 环接地,但线圈转动过程中仍有时K 环电势高于 L 环电
9、势,故流4名校名 推荐经电阻 R 的电流方向是变化的D线圈匀速转动过程中,交流电压表的示数为2RnBS2 Rr解析: CD本题考查交变电流的产生及变化规律、电容定义式、场强与电势差关系、交变电流的有效值等, 意在考查考生对交变电流变化规律的理解能力、交流电与电场、 电路问题的综合分析能力 矩形线圈在绕垂直于磁场的轴转动过程中产生正弦式交变电流,其瞬时值表达式enBSsint(V) , C 项正确;电容器两极板间电势差 U eR nBSRt,由QCU可知,电容器所带电荷量RrRr sinU是周期性变化的, A 项错;由 E d 可知,两极板间场强周期性变化,油滴所受电场力变化,故油滴不会始终处于
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