高中物理 第五章 交變電流過關(guān)檢測（一）新人教版選修3-2(2021年最新整理)

1、高中物理 第五章 交變電流過關(guān)檢測（一）新人教版選修3-2高中物理 第五章 交變電流過關(guān)檢測（一）新人教版選修3-2 編輯整理：尊敬的讀者朋友們：這里是精品文檔編輯中心，本文檔內(nèi)容是由我和我的同事精心編輯整理后發(fā)布的，發(fā)布之前我們對文中內(nèi)容進(jìn)行仔細(xì)校對，但是難免會有疏漏的地方，但是任然希望（高中物理 第五章 交變電流過關(guān)檢測（一）新人教版選修3-2）的內(nèi)容能夠給您的工作和學(xué)習(xí)帶來便利。同時(shí)也真誠的希望收到您的建議和反饋，這將是我們進(jìn)步的源泉，前進(jìn)的動(dòng)力。本文可編輯可修改，如果覺得對您有幫助請收藏以便隨時(shí)查閱，最后祝您生活愉快 業(yè)績進(jìn)步，以下為高中物理 第五章 交變電流過關(guān)檢測（一）新人教版選修

2、3-2的全部內(nèi)容。7第五章過關(guān)檢測(一)（時(shí)間：45分鐘滿分:100分）一、選擇題（本題共8小題,每小題6分,共48分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第15題只有一項(xiàng)符合題目要求，第68題有多項(xiàng)符合題目要求.全部選對的得6分，選對但不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分）1.一矩形線圈繞垂直于勻強(qiáng)磁場且位于線圈平面內(nèi)的固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)。線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢e隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖所示。下列說法中正確的是（)a.t1時(shí)刻穿過線圈的磁通量為零b。t2時(shí)刻穿過線圈的磁通量最大c.t3時(shí)刻穿過線圈的磁通量的變化率最大d.每當(dāng)e變換方向時(shí),穿過線圈的磁通量都為最大解析:由et圖象可知，在t=0時(shí),線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢最大，故此

3、時(shí)線圈處于如圖所示的位置,穿過線圈的磁通量為零,但磁通量變化得最快,即磁通量的變化率最大。經(jīng)過t4，到達(dá)t1時(shí)刻,線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過90，線圈平面與磁場方向垂直(位于中性面）,此時(shí)穿過線圈的磁通量最大,但磁通量的變化率等于零,e=0，選項(xiàng)a錯(cuò)誤.再經(jīng)過t4，到達(dá)t2時(shí)刻,線圈平面又平行于磁場方向，=0,但t最大，選項(xiàng)b錯(cuò)誤。同理，t3時(shí)刻,t=0,選項(xiàng)c錯(cuò)誤。每當(dāng)e變換方向時(shí),e的瞬時(shí)值為零，這時(shí)線圈處于中性面，最大，選項(xiàng)d正確.答案：d2.如圖所示,在鐵芯p上繞著兩個(gè)線圈a和b,則()a.線圈a輸入正弦交變電流,線圈b可輸出恒定電流b。線圈a輸入恒定電流，穿過線圈b的磁通量一定為零c.線圈b

4、輸出的交變電流不對線圈a的磁場造成影響d。線圈a的磁場變化時(shí),線圈b中一定有電場解析:線圈a輸入正弦交變電流，由楞次定律可知線圈b一定輸出交流電,選項(xiàng)a錯(cuò)誤；線圈a輸入恒定電流,產(chǎn)生恒定磁場,穿過線圈b的磁通量一定不變，但不為零,選項(xiàng)b錯(cuò)誤；線圈b輸出的交變電流所產(chǎn)生的交變磁場反過來對線圈a的磁場也有影響,選項(xiàng)c錯(cuò)誤；變化的磁場將在周圍空間產(chǎn)生電場,選項(xiàng)d正確。答案：d3.如圖所示為遠(yuǎn)距離交流輸電的簡化電路圖。發(fā)電廠的輸出電壓是u，用等效總電阻是r的兩條輸電線輸電,輸電線路中的電流是i1,其末端間的電壓為u1。在輸電線與用戶間連有一理想變壓器，流入用戶端的電流為i2。則()a。用戶端的電壓為i

5、1u1i2b。輸電線上的電壓降為uc。理想變壓器的輸入功率為i12rd。輸電線路上損失的電功率為i1u解析:根據(jù)理想變壓器原、副線圈的功率相等，有u1i1=u2i2，解得用戶端電壓為u2=i1u1i2,選項(xiàng)a正確；輸電線上的電壓降為i1r，選項(xiàng)b錯(cuò)誤；理想變壓器的輸入功率為ui1-i12r，選項(xiàng)c錯(cuò)誤;輸電線路上損失的電功率為i12r，選項(xiàng)d錯(cuò)誤。答案:a4。圖甲是小型交流發(fā)電機(jī)的示意圖，兩磁極n、s間的磁場可視為水平方向的勻強(qiáng)磁場，a為交流電流表。線圈繞垂直于磁場的水平軸oo沿逆時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，從圖示位置開始計(jì)時(shí)，產(chǎn)生的交變電流隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示.以下判斷正確的是（）a.電流表的示

6、數(shù)為10 ab。線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為50 rad/sc。0.01 s時(shí)線圈平面與磁場方向垂直d.0.02 s時(shí)電阻r中電流的方向自右向左解析：電流表顯示的是交變電流的有效值，即i=im2=10 a,選項(xiàng)a正確;從圖象可知周期t=210-2 s，則 =2t=100 rad/s,選項(xiàng)b錯(cuò)誤;0.01 s時(shí)，線圈轉(zhuǎn)過了半個(gè)周期，線圈平面與磁場方向平行,選項(xiàng)c錯(cuò)誤；0.02 s 時(shí)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)到圖示位置,ab邊向下切割磁感線，根據(jù)右手定則可判斷電流方向從b指向a,即電阻r中電流的方向自左向右，選項(xiàng)d錯(cuò)誤。答案：a5.如圖甲所示,黑箱輸入端a、b輸入含有直流成分和交流成分的電流，為了使輸出端a、b輸出只有直流

7、成分的電流，黑箱中可能有電容器、電感線圈或電阻,其中效果最好的是圖乙中的（)甲乙解析:電感通直流,阻交流；電容通交流，隔直流。選項(xiàng)c中，交流成分被電容器短路，沒有去除的交流成分又被電感線圈阻礙，故去除交流成分的效果最好。答案:c6.為了減少輸電線路中電力損耗，發(fā)電廠發(fā)出的電通常是經(jīng)過變電所升壓后進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸送，再經(jīng)變電所將高壓變?yōu)榈蛪?。某變電所電壓u0=11 0002sin 100t v 的交變電流降為220 v供居民小區(qū)用電，則變電所變壓器(）a.原、副線圈匝數(shù)比為501b。副線圈中電流的頻率是50 hzc。原線圈的導(dǎo)線比副線圈的要粗d。輸入原線圈的電流等于居民小區(qū)各用電器電流的總和解析：u

8、0=11 0002sin 100t v中的11 0002 指的是電壓的峰值，有效值為11 000 v,則原、副線圈之間的匝數(shù)之比等于兩線圈的電壓之比，即 501，選項(xiàng)a正確；由=100 rad/s可得頻率為 50 hz，變壓器不改變電流的頻率,因此，副線圈的頻率也是50 hz,選項(xiàng)b正確;電流與匝數(shù)成反比，即原線圈的電流比副線圈電流要小,因此，副線圈的導(dǎo)線要比原線圈粗，選項(xiàng)c錯(cuò)誤；居民小區(qū)各個(gè)用電器都是并聯(lián)的,它們的電流總和等于副線圈中的電流,故選項(xiàng)d錯(cuò)誤。答案:ab7。如圖所示，發(fā)電機(jī)內(nèi)部線圈處于磁鐵和圓柱形鐵芯之間的徑向磁場中，兩半邊間的過渡區(qū)域?qū)挾群苄?，可忽略不?jì)。線圈的總匝數(shù)為n、總電

9、阻為r,每匝線圈的面積為s,線圈所在位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為b。當(dāng)線圈以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),額定電壓為u、電阻為r的小燈泡在電路中恰能正常發(fā)光,則發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢的有效值是(） a.nbsb.22nbsc.ud.（1+rr）u解析：線圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所處的磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度大小不變，線圈切割磁感線的方向總與磁場垂直，所以感應(yīng)電動(dòng)勢大小恒定,為nbs，選項(xiàng)a正確.根據(jù)閉合電路歐姆定律可知感應(yīng)電動(dòng)勢的有效值為(1+rr)u，選項(xiàng)d正確。答案:ad8.如圖,一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n1、n2。原線圈通過一理想電流表a接正弦交流電源,一個(gè)二極管和阻值為r的負(fù)載電阻串聯(lián)后接到副線圈的兩端。假設(shè)該二極管的

10、正向電阻為零,反向電阻為無窮大。用交流電壓表測得a、b端和c、d端的電壓分別為ucd和ucd,則（)a.uabucd=n1n2b。增大負(fù)載電阻的阻值r,電流表的讀數(shù)變小c.負(fù)載電阻的阻值越小,cd間的電壓ucd越大d.將二極管短路,電流表的讀數(shù)加倍解析：設(shè)副線圈兩端電壓為u2，則有uabu2=n1n2,由于二極管具有單向?qū)щ娦?，根?jù)有效值定義可知,u22rt2=ucd2r1t，則ucd=u22,故選項(xiàng)a錯(cuò)誤；增大負(fù)載電阻，則變壓器的輸出功率減小,輸入功率也減小,由p1=uabi1可知，電流表讀數(shù)減小，選項(xiàng)b正確;cd間的電壓ued與r大小無關(guān)，選項(xiàng)c錯(cuò)誤;將二極管短路,變壓器的輸出功率p2=u

11、22r=2ucd2r，為原來的2倍，由p2=p1=uabi1可知,電流表的讀數(shù)變?yōu)樵瓉淼?倍,選項(xiàng)d正確。答案:bd二、填空題(本題共2小題，共17分。將正確答案填在題中橫線上或按題目要求作答）9.（8分)閉合線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)速為240 r/min，若線圈平面轉(zhuǎn)至與磁感線平行時(shí)的電動(dòng)勢為2 v，則從中性面開始計(jì)時(shí),所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢表達(dá)式為e= v,從中性面起經(jīng) 148 s，感應(yīng)電動(dòng)勢的大小為 v。解析：由n=240 r/min=24060 r/s=4 r/s得=2n=24 rad/s=8 rad/s，當(dāng)線圈平面與磁感線平行時(shí),感應(yīng)電動(dòng)勢最大,即em=2 v。所以e=emsin t

12、=2sin 8t vt=148 s時(shí)，e=2sin 8148 v=2sin 6 v=212 v=1 v.答案：2sin 8t110.（9分)某發(fā)電廠用2.2 kv的電壓將電能輸送到遠(yuǎn)處的用戶，后改用22 kv的電壓，在原有輸電線路上輸送同樣的電功率,前后兩種輸電方式消耗在輸電線上電功率之比為,要將2.2 kv的電壓升高到22 kv,若變壓器原線圈的匝數(shù)為180匝，則副線圈匝數(shù)應(yīng)該是匝.解析：由于前后兩次輸送的電功率相等,則有iu=iu，所以uu=ii=101,pp=i2ri2r=100，由變壓器的原理 u1u2=n1n2,可得n1n2=2.222=110=180n2，所以n2=1 800匝。答

13、案:10011 800三、計(jì)算題(本題共2小題,共35分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位）11.（17分)如圖是一種自行車上照明用的車頭燈發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖,轉(zhuǎn)軸的一端裝有一對隨軸轉(zhuǎn)動(dòng)的磁極，另一端裝有摩擦小輪.電樞線圈繞在固定的u形鐵芯上,自行車車輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),通過摩擦小輪帶動(dòng)磁極轉(zhuǎn)動(dòng)，使線圈中產(chǎn)生正弦式交變電流,給車頭燈供電.已知自行車車輪半徑r=35 cm，摩擦小輪半徑r0=1.00 cm，線圈有n=800匝,線圈橫截面積s=20 cm2,總電阻r1=40 ，旋轉(zhuǎn)磁極的磁感應(yīng)強(qiáng)度 b=0。010 t,車

14、頭燈電阻r2=10 .當(dāng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度=8 rad/s 時(shí)。求：(1)發(fā)電機(jī)磁極轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度;(2)車頭燈中電流的有效值。解析:（1）磁極與摩擦小輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度相等，由于自行車車輪與摩擦小輪之間無相對滑動(dòng)，故有 0r0=r0=rr0=80.350.01 rad/s=280 rad/s。（2）摩擦小輪帶動(dòng)磁極轉(zhuǎn)動(dòng),線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢的最大值為em=nbs0=8000。0102802010-4 v=4。48 v感應(yīng)電動(dòng)勢的有效值e=em2=4.482 v=3.2 v通過電流的有效值i=er1+r2=3.240+10 a=64 ma。答案：（1）280 rad/s（2）64 ma12。(18分)一個(gè)小型水力發(fā)電站(如圖所示），發(fā)電機(jī)輸出電壓u0=250 v,內(nèi)電阻可以忽略不計(jì)，最大輸出功率為pm=30 kw，它通過總電阻r線=2。0 的輸電線直接向遠(yuǎn)處的居民區(qū)供電。設(shè)居民區(qū)所有用電器都是額定電壓u用=220 v的白熾燈，總功率為p用=22 kw，不計(jì)燈絲電阻隨溫度的變化。(1）當(dāng)居民區(qū)的電燈全部使用時(shí),電燈兩端的電壓是多少伏?發(fā)電機(jī)實(shí)際輸出的電功率多大？(2）若采用高壓輸電,在發(fā)電機(jī)端用升壓變壓器，在用戶端用降壓變壓器,且不計(jì)變壓器和用戶線路的損耗。已知用戶變壓器的降壓比為401，當(dāng)全部用戶電