物理选修3-2人教新课标第五章交流电单元测试题

1、单元综合测评五第五章交变电流(时间：90分钟满分：100分)温馨提示：1.第卷答案写在答题卡上，第卷书写在试卷上；交卷前请核对班级、姓名、考号.2.本场考试时间为90分钟，注意把握好答题时间.3.认真审题，仔细作答，永远不要以粗心为借口原谅自己第卷(选择题，共52分)一、选择题(本大题共13小题，每小题4分，共52分，每小题至少有一个选项是正确的，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分)1(2013·海淀高二检测)边长为L的正方形闭合线圈共n匝，在磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度绕垂直于磁感线并在线圈平面内的轴匀速转动，要使线圈中的感应电流增大1倍，下列措施可采用

2、的是()A只将角速度增大1倍B只将线圈边长L增大至2LC只将线圈匝数增加至2nD只将磁感应强度增至2B解析：由公式I可推得A、D正确边长为2L时，S4S，R2R，故B正确，若匝数n2n，则R2R，I不变，故C项错误答案：ABD2.一个按正弦规律变化的交变电流的图象如图所示，由图可知()该交变电流的频率为0.2 Hz；该交变电流的有效值为14.1 A；该交变电流的瞬时值表达式为i20sin0.02t(A)；t时刻，该交变电流大小与其有效值相等ABC D解析：由图象知T0.02 s，频率f50 Hz，电流最大值Im20 A，故有效值为I10 A14.1 A线圈转动的角速度2f100 rad/s，瞬

3、时值表达式为i20sin100t(A)将t代入瞬时值公式：i20sin(100××0.02) A10 A14.1 A，由上可知正确，应选B.答案：B3对于理想变压器来说，下列说法中不正确的是()A变压器是利用互感现象制成的B变压器可以改变各种电源的额定功率C变压器不仅能改变电压，还同时改变电流D变压器的初级电流随次级电流的增大而增大解析：由变压器的工作原理是利用互感现象A正确，变压器可改变电压、电流，C正确，D正确变压器不能改变电源的额定功率，B错误答案：B4(2013·长沙市铁路一中检测)远距离输送一定功率的交流电，若输送电压提高到n倍，则()A输电线上的电压损

4、失增大B输电线上的电能损失增大C输电线上的电压损失不变D输电线上的电能损失减少到原来的1/n2解析：设输电功率为P，原输电电压为U，输电线电阻为r，由Ur可知，电压提高n倍，则输电线损失电压减少，A、C错电能损失减少到原来的.由上式可知输电线上的电能损失减少到原来的，故选项B错误，D正确答案：D5(2012·高考广东理综)某小型发电机产生的交变电动势为e50sin100t(V)对此电动势，下列表述正确的有()A最大值是50 V B频率是100 HzC有效值是25 V D周期是0.02 s解析：从中性面开始计时，交变电动势的表达式为eEmsint，因e50sin100t(V)，所以最大

5、值Em50 V，A错误由2f100 rad/s得f50 Hz，B错误有效值E25 V，C正确T0.02 s，D项正确答案：CD6(2012·高考北京理综)一个小型电热器若接在输出电压为10 V的直流电源上，消耗电功率为P；若把它接在某个正弦交流电源上，其消耗的电功率为.如果电热器电阻不变，则此交流电源输出电压的最大值为()A5 V B5 VC10 V D10 V解析：设电热器电阻为R，正弦交流电源的电压有效值为U效，接10 V直流电源时，P；接交流电源时，联立得U效5 V，故最大值UmU效10 V，C选项正确答案：C7.(2012·高考全国卷)一台电风扇的额定电压为交流22

6、0 V在其正常工作过程中，用交流电流表测得某一段时间内的工作电流I随时间t的变化如图所示这段时间内电风扇的用电量为()A3.9×102度 B5.5×102度C7.8×102度 D11.0×102度解析：因1度3.6×106 J且电流表示数为电流有效值，故用电量WU(I1t1I2t2I3t3)，代入数值得W5.5×102度，故B项正确答案：B8(2012·高考山东理综)图甲是某燃气炉点火装置的原理图转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交变电压，并加在一理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，为交流电压表当

7、变压器副线圈电压的瞬时值大于5 000 V时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体以下判断正确的是()A电压表的示数等于5 VB电压表的示数等于 VC实现点火的条件是1 000D实现点火的条件是1 000解析：交流电压表测的是交流电的有效值，对正弦交流电，其电压有效值U，所以B正确A错误；根据题意，副线圈电压峰值大于5 000 V时就可以点燃气体，对理想变压器1 000，C正确D错误答案：BC9.(2013·浙江省浙南、浙北部分学校高三联考)如图所示电路中的变压器为理想变压器，S为单刀双掷开关，P是滑动变阻器R的滑片，U1为加在原线圈两端的交变电压，I1、I2分别为原线圈和副线

8、圈中的电流下列说法正确的是()A保持P的位置及U1不变，S由b切换到a，则R上消耗的功率减小B保持P的位置及U1不变，S由a切换到b，则I2减小C保持P的位置及U1不变，S由b切换到a，则I1增大D保持U1不变，S接在b端，将P向上滑动，则I1减小解析：设理想变压器的原副线圈匝数分别为n1、n2，根据理想变压器的原副线圈的电压比等于匝数比，可得：；保持P的位置及U1不变，S由b切换到a，n2变大，则U2变大，由欧姆定律可知I2变大，R上消耗的功率变大，I1变大，选项A错误，选项C正确；同理，保持P的位置及U1不变，S由a切换到b，I2变小，选项B正确；保持U1不变，S接在b端，则U2不变，P向

9、上滑动，R变小，由欧姆定律可知I2变大，则I1也变大，选项D错误答案：BC10(2012·高考重庆理综)如图所示，理想变压器的原线圈接入u11 000sin100t(V)的交变电压，副线圈通过电阻r6 的导线对“220 V/880 W”的电器RL供电，该电器正常工作由此可知()A原、副线圈的匝数比为501B交变电压的频率为100 HzC副线圈中电流的有效值为4 AD变压器的输入功率为880 W解析：副线圈输出电压U2220 VUr，故A错误.2f100 Hz，f50 Hz，故B错I2 A4 A，故C项正确由于理想变压器P入Ir880 W880 W，故D错答案：C11如图所示，变频交变

10、电源的频率可在20 Hz到20 kHz之间调节，在某一频率时，A1、A2两只灯泡的炽热程度相同则下列说法中正确的是()A如果将频率增大，A1炽热程度减弱、A2炽热程度加强B如果将频率增大，A1炽热程度加强、A2炽热程度减弱C如果将频率减小，A1炽热程度减弱、A2炽热程度加强D如果将频率减小，A1炽热程度加强、A2炽热程度减弱解析：某一频率时，两只灯泡炽热程度相同，可知两灯泡消耗的功率相同，频率增大时，感抗增大，而容抗减小，故通过A1的电流增大，通过A2的电流减小，故B项正确；同理可得C项正确，故选B、C.答案：BC12如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n1n213，次级回路中接入三个均标有

11、“36 V,40 W”的灯泡，且均正常发光，那么，标有“36 V,40 W”的灯泡A()A也正常发光 B将被烧毁C比另三个灯泡暗 D无法确定解析：理想变压器的电压之比等于匝数之比，由次级回路中三个均标有“36 V,40 W”的灯泡能正常发光，可知副线圈两端电压U236×3 V108 V，所以原线圈两端电压U1U236 V，灯泡A与原线圈并联，两端电压也为36 V，能正常发光答案：A13在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图甲所示，产生的交变电动势的图象如图乙所示，则()At0.005 s时线框的磁通量变化率为零Bt0.01 s时线框平面与中性面重合C线框产生的

12、交变电动势有效值为311 VD线框产生的交变电动势频率为100 Hz解析：线框中感应电动势与磁通量的变化率成正比，而t0.005 s时e最大，故A错误t0.01 s时e0，故B正确电动势有效值为311× V220 V，故C错误周期T0.02 s，频率f50 Hz，故D错误答案：B第卷(非选择题，共48分)二、论述、计算题(本题共4小题，共48分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)14如图所示，把电压最大值为100 V的正弦交流电和电压为100 V的直流电，分别加在两个完全相同的灯泡上，若后者灯泡正常

13、发光，则前者的灯泡能否正常发光？若不能正常发光，其功率为后者功率的多少倍？解析：后者能使灯泡正常发光，说明灯泡的额定电压为100 V，前者电压最大值为100 V，其有效值小于100 V，不能使灯泡正常发光，有效值为U V50 V，由P知前者的功率P1后者的功率P2P1P2答案：不能倍15.如图所示，变压器原线圈n1800匝，副线圈n2200匝，灯泡A标有“10 V2 W”，电动机D的线圈电阻为1 ，将交变电流u100sin(100t)加到理想变压器原线圈两端，灯泡恰能正常发光，求：(1)副线圈两端电压(有效值)；(2)电动机D的电功率解析：(1)原线圈两端电压(有效值)U1 V100 V由变压

14、器变压比规律知副线圈两端电压U2U125 V.(2)电动机两端电压UDU2UA15 V通过电动机的电流IIA0.2 A电动机的功率PDUDI3 W.答案：(1)25 V(2)3 W16(2013·湖南省隆回县万和实验学校月考)一个直流电动机的内电阻r2 ，与R8 的电阻串联接在线圈上，如图所示已知线圈面积为 m2，共100匝，线圈的电阻为2欧，线圈在B T的匀强磁场中绕OO以转速n600 r/min匀速转动时，在合上开关S后电动机正常工作时，电压表的示数为100 V，求电动机正常工作时的输出功率解析：转速n600 r/min10 r/s，角速度2n20(rad/s)，线圈转动时产生的电动势的最大值为：EmNBS200 V，有效值为：E200 V，设线圈的电阻为r，则电路中的电流I为I10 A，电动机正常工作时的输出功率为PUII2r800 W.答案：800 W17(2013·秦皇岛高二检测)一座小型水电站，水以3 m/s的速度流入水轮机，而以1 m/s的速度流出，流出水位比流入水位低1.6 m，水的流量为1 m3/s，如果水流机械能减少量的75%供给发电机问：(1)若发电机效率为80%，则发电机的输出功率为多大？(2)发电机的输出电压为240 V，输电线路电阻为16.7 ，允许损失的电