2018-2019學(xué)年高中物理第二章交變電流章末檢測教科版選修.docx

第二章交變電流章末檢測(時(shí)間：90分鐘滿分：100分)一、選擇題(本題共10小題，每小題4分，共40分)1如圖1是某種正弦式交變電壓的波形圖，由圖可確定該電壓的()A周期是0.01sB最大值是311VC有效值是220VD表達(dá)式為u220sin100tV2有一交變電流如圖2所示，則由此圖象可知()A它的周期是0.8sB它的峰值是4AC它的有效值是2AD它的頻率是0.8Hz3圖3為某種交變電流的波形，每半個(gè)周期按各自的正弦規(guī)律變化，其有效值為()A7 AB5 AC3 A D4 A圖1圖2圖34一電飯煲和一臺洗衣機(jī)同時(shí)并入u311sin314tV的交流電源上，均正常工作，用電流表分別測得電飯煲的電流是5A，洗衣機(jī)的電流是0.5A下列說法正確的是()A電飯煲的電阻是44，洗衣機(jī)電動機(jī)線圈電阻是440B電飯煲消耗的功率為1555W，洗衣機(jī)電動機(jī)消耗的功率為155.5WC1min內(nèi)電飯煲消耗的電能為6.6104J，洗衣機(jī)電動機(jī)消耗的電能為6.6103JD電飯煲的發(fā)熱功率是洗衣機(jī)電動機(jī)發(fā)熱功率的10倍5如圖4甲所示為一種調(diào)光臺燈電路示意圖，它通過雙向可控硅電子器件實(shí)現(xiàn)了無級調(diào)節(jié)亮度給該臺燈接220V的正弦交流電后加在燈管兩端的電壓如圖乙所示，則此時(shí)交流電壓表的示數(shù)為()圖4A220VB110VC.VD.V6圖5甲所示電路中，A1、A2、A3為相同的電流表，C為電容器，電阻R1、R2、R3的阻值相同，線圈L的電阻不計(jì)在某段時(shí)間內(nèi)理想變壓器原線圈內(nèi)磁場的變化如圖乙所示，則在t1t2時(shí)間內(nèi)()圖5A電流表A1的示數(shù)比A2的小B電流表A2的示數(shù)比A3的小C電流表A1和A2的示數(shù)相同D電流表的示數(shù)都不為零7.圖6中為一理想變壓器，其原線圈與一電壓有效值不變的交流電源相連，Q為滑動頭現(xiàn)令Q從均勻密繞的副線圈最底端開始，沿副線圈勻速上滑，直至白熾燈L兩端的電壓等于其額定電壓為止用I1表示流過原線圈的電流，I2表示流過燈泡的電流，U2表示燈泡兩端的電壓，P2表示燈泡消耗的電功率(這里的電流、電壓均指有效值，電功率指平均值)下列四個(gè)圖中，能夠正確反映相應(yīng)物理量的變化趨勢的是()圖68圖7所示，M為理想變壓器，電表均可視為理想電表，接線柱a、b接電壓u311sin314tV的正弦交流電源當(dāng)滑動變阻器的滑片P向上滑動時(shí)，示數(shù)發(fā)生變化的電表是()圖7AA1、A2BA2、V2CA1、A2、V2DA1、A2、V1、V29在變電站里，經(jīng)常要用交流電表去監(jiān)測電網(wǎng)上的強(qiáng)電流，所用的器材叫電流互感器如圖所示的四個(gè)圖中，能正確反應(yīng)其工作原理的是()10汽油機(jī)做功沖程開始時(shí)，汽缸中的汽油、空氣混合氣要靠火花塞點(diǎn)燃，但是汽車蓄電池的電壓只有12V，不能在火花塞中產(chǎn)生火花，為此設(shè)計(jì)了如圖8所示的點(diǎn)火裝置，這個(gè)裝置的核心是一個(gè)變壓器，它的原線圈通過開關(guān)連到蓄電池上，副線圈接到火花塞的兩端，開關(guān)由機(jī)械進(jìn)行自動控制，做功沖程開始時(shí)，開關(guān)由閉合變?yōu)閿嚅_，這樣就能在火花塞中產(chǎn)生火花了，下列說法中正確的是()圖8A該設(shè)計(jì)方案不可行，因?yàn)樾铍姵靥峁┑氖侵绷麟?，變壓器不能改變直流電壓B該設(shè)計(jì)方案可行，因?yàn)樽儔浩髂軐⒅绷麟姼淖優(yōu)榻蛔冸娏鰿該設(shè)計(jì)方案可行，因?yàn)橥ㄟ^變壓器原線圈的是變化的電流，可以通過變壓器發(fā)生互感現(xiàn)象D該變壓器可以是升壓變壓器，也可以是降壓變壓器題號12345678910答案二、填空題(本題共2小題，共16分)11(6分)如圖9所示，單匝矩形閉合導(dǎo)線框abcd全部處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場中，線框面積為S，電阻為R.線框繞與cd邊重合的豎直固定轉(zhuǎn)軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動，線框中感應(yīng)電流的有效值I_.線框從中性面開始轉(zhuǎn)過的過程中，通過導(dǎo)線橫截面的電荷量q_.圖9姓名：_班級：_學(xué)號：_得分：_12.(10分)示波器面板如圖11所示，圖10中甲圖為一信號源甲乙丙圖10圖11(1)若要觀測此信號源發(fā)出的正弦交流信號的波形(正弦交流信號的電流i隨時(shí)間t做周期性變化的圖象如圖乙所示)，應(yīng)將信號源的a端與示波器面板上的_接線柱相連，b端與_接線柱相連(2)若示波器所顯示的輸入波形如圖丙所示，要將波形上移，應(yīng)調(diào)節(jié)面板上的_旋鈕；要使此波形橫向展寬，應(yīng)調(diào)節(jié)_旋鈕；要使屏上能夠顯示3個(gè)完整的波形，應(yīng)調(diào)節(jié)_旋鈕三、計(jì)算題(本題共4小題，共44分)13(10分)如圖12所示，一個(gè)小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機(jī)，其矩形線圈的長度為l1，寬度為l2，共有n匝，總電阻為r，與線圈兩端相接觸的集流環(huán)上接有一個(gè)阻值為R的定值電阻，線圈以角速度在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中繞與磁場方向垂直的對稱軸OO勻速運(yùn)動，沿轉(zhuǎn)軸OO方向看去，線圈轉(zhuǎn)動沿逆時(shí)針方向，t0時(shí)刻線圈平面與磁感線垂直圖12(1)表示出線圈經(jīng)過圖示位置時(shí)通過電阻R的感應(yīng)電流的方向(2)寫出線圈轉(zhuǎn)動過程中感應(yīng)電動勢的瞬時(shí)值表達(dá)式(3)求線圈從t0位置開始到轉(zhuǎn)過90的過程中的平均電動勢(4)求線圈從t0位置開始到轉(zhuǎn)過60時(shí)的瞬時(shí)電流14(8分)黑光燈是利用物理方法滅蛾殺蟲的一種環(huán)保型設(shè)備，它發(fā)出的紫色光能夠引誘害蟲飛近黑光燈，然后被黑光燈周圍的交流高壓電網(wǎng)“擊斃”如圖13所示是高壓電網(wǎng)的工作電路高壓電網(wǎng)是利用變壓器將有效值為220V的交流電壓變成高壓，高壓電網(wǎng)相鄰兩極間距離為0.5cm，已知空氣在常溫常壓下的擊穿電壓為6220V/cm，為防止空氣被擊穿而造成短路，變壓器的原、副線圈匝數(shù)比不得超過多少？圖1315(12分)如圖14所示，變壓器原線圈輸入電壓為220V，副線圈輸出電壓為36V，兩只燈泡的額定電壓均為36V，L1額定功率為12W，L2額定功率為6W試求：圖14(1)該變壓器的原副線圈匝數(shù)比(2)兩燈均工作時(shí)原線圈的電流以及只有L1工作時(shí)原線圈中的電流16(14分)某村在較遠(yuǎn)的地方建立了一座小型水電站，發(fā)電機(jī)的輸出功率為100kW，輸出電壓為500V，輸電導(dǎo)線的總電阻為10，導(dǎo)線上損耗的電功率為4kW，該村的用電電壓是220V.圖15(1)輸電電路如圖15所示，求升壓、降壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比；(2)如果該村某工廠用電功率為60kW，則該村還可以裝“220V40W”的電燈多少盞？第二章交變電流章末檢測答案1BC本題考查正弦交變電流的基礎(chǔ)知識，考查考生對正弦交流電基本知識及圖象的掌握由圖象可知，該交變電壓周期為0.02s，最大值為311V，瞬時(shí)值表達(dá)式為u311sin100tV，A、D項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確；有效值為V220V，C項(xiàng)正確2AB由圖象可讀得T0.8s，f1.25Hz，故A對，D錯(cuò)；又可由圖象讀得Im4A，故B對；因?yàn)殡娏鞑⒎钦医涣麟?，故其有效值I2A，C錯(cuò)3B根據(jù)有效值的定義得Q2R2RI2RT，解得I5A，故B正確4C5B本題考查電壓的有效值的計(jì)算設(shè)電壓的有效值為U，根據(jù)有效值定義有T，解得B項(xiàng)正確6C理想變壓器原、副線圈的磁場變化情況相同，由圖乙知原線圈的磁場均勻變化，據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律ES知副線圈中產(chǎn)生恒定電流，線圈對直流電無阻礙作用，直流電不能通過電容器，所以電流表A1、A2的示數(shù)相同，A3的示數(shù)為0，C選項(xiàng)符合題意7BC滑動頭向上勻速滑動，副線圈匝數(shù)均勻增加，與時(shí)間t成正比，由得：U2，故U2與t也成正比，選項(xiàng)C正確；隨著白熾燈變亮，其本身電阻也逐漸增大，燈泡的It圖線斜率逐漸減小，B項(xiàng)正確；由于副線圈輸出功率增大，原線圈的輸入功率也增大，由PUI知，輸入電流也要增大，故A錯(cuò)；燈泡消耗的功率P2，所以P2與U2不成正比，即Pt圖象不滿足正比例函數(shù)關(guān)系，故D錯(cuò)8A由變壓器特點(diǎn)，可知，只要n1、n2的比值不變，U1不變，那么U2也不變；由知：原線圈中電流因副線圈中電流的改變而改變，因滑動變阻器的電阻變化，A2的示數(shù)變化，所以A1的示數(shù)也會發(fā)生變化，故應(yīng)選A.9A電流互感器串聯(lián)在電路中，且連電流表的線圈電流小，由知：電流小的線圈匝數(shù)多，故A正確10C變壓器只能改變交變電流的原因是如果在原線圈上接恒定電壓，則線圈的磁通量保持不變，從而不能產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，副線圈中也就沒有輸出電壓了在本裝置中，開關(guān)的閉合、斷開，導(dǎo)致電流不斷地變化，從而使得磁通量不斷地變化，能夠使變壓器工作11.解析線框轉(zhuǎn)動產(chǎn)生交變電流EmaxBS，ImaxBS/R，有效值I；線框轉(zhuǎn)過的過程中，BS，qt.12(1)Y輸入地(2)豎直位移X增益掃描范圍和掃描微調(diào)解析(1)觀察外部輸入信號，應(yīng)把信號源接“Y輸入”和“地”接線柱(2)通過調(diào)節(jié)豎直位移旋鈕()可將波形上移，通過調(diào)節(jié)X增益旋鈕可使波形橫向展寬通過調(diào)節(jié)掃描范圍旋鈕和掃描微調(diào)旋鈕可使波形數(shù)改變13(1)自下而上(2)enBl1l2sint(3)(4)解析(1)根據(jù)右手定則或楞次定律判斷可知，線圈中的電流方向是badcb，故流過R的電流是自下而上(2)從中性面開始計(jì)時(shí)，感應(yīng)電動勢隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化，且最大感應(yīng)電動勢EmnBl1l2，所以感應(yīng)電動勢的瞬時(shí)值表達(dá)式為enBl1l2sint.(3)nn(4)線圈從t0開始轉(zhuǎn)過60時(shí)，瞬間電流為i14.解析電網(wǎng)兩極間電場可看做勻強(qiáng)電場UmEmd，由題意，空氣被擊穿時(shí)Em6220V/cm，Um62200.5V3110V由理想變壓器電壓關(guān)系：由峰值與有效值關(guān)系：UmU2由以上各式，得所以原、副線圈匝數(shù)比不得超過110.15(1)559(2)0.082A0.055A解析(1)由變壓比公式得代入數(shù)據(jù)，得(2)兩燈均工作時(shí)，由能量守恒得P1P2U1I1I1A0.082A只有L1燈工作時(shí)，由能量守恒得P1U1I1解得I1A0.055A16(1)11024011(2)900盞解析(1)因?yàn)镻損IR線所以I2A20AI1A200A則U3U2I2R線(500102010) V4800V則(2)設(shè)還可裝燈n盞，據(jù)降壓變壓器輸入功率等于輸出功率有P3P4其中P4(n4060103) WP4P3(1004) kW96kW所以n900