第三章 交变电流 单元质量检测-2021-2022学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修二
文档属性
| 名称 | 第三章 交变电流 单元质量检测-2021-2022学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修二 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 552.8KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-02-28 07:48:25 | ||
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文档简介
第三章 交变电流 单元质量检测
一、单选题
1．（2021·全国·高二单元测试）如图所示，一矩形线圈的面积为S，匝数为N，电阻为r，处于磁感应强度大小为B的水平匀强磁场中，绕垂直磁场的水平轴OO′以角速度ω匀速运动。线圈通过滑环与定值电阻R及理想电流表组成闭合回路。已知理想电压表的示数为U，从线圈平面与磁感线平行的位置开始计时，则（ ）
A．R两端电压瞬时值的表达式为
B．理想电流表的示数为
C．从到的时间内，穿过线圈平面磁通量的变化量为零
D．若ω=100π rad/s，通过R的电流每秒钟方向改变50次
2．（2021·全国·高二单元测试）如图所示，理想变压器的端所接的交变电压，、是规格为“4V、3W”的灯泡，现调节电阻箱R为某一值时恰好能使两个灯泡均正常发光，电压表、均为理想交流电压表。（电阻箱R调节过程中所有元件均可安全工作）则（ ）
A．端所接交流电的有效值为16V，频率为100
B．变压器原、副线圈匝数比为4：1
C．减小电阻箱R连入电路的阻值，电压表的示数不变
D．减小电阻箱R连入电路的阻值，电压表的示数减小
3．（2021·全国·高二单元测试）如图所示是一交变电流的图象，则该交流电电流的有效值为（ ）
A． B． C． D．
4．（2021·全国·高二单元测试）手摇发电机产生的正弦交流电经变压器给灯泡L供电，其电路如图所示，当线圈以角速度匀速转动时，电压表示数为，灯泡正常发光。已知发电机线圈的电阻为，灯泡正常发光时的电阻为，其他电阻可忽略，变压器原线圈与副线圈的匝数比为，变压器可视为理想变压器。则（ ）
A．转动一个周期，通过线圈横截面的电荷量为
B．减小转速，交流电的频率变小，灯泡仍能正常发光
C．若仅在负载再并联一个相同的灯泡，则灯泡L的亮度不变
D．副线圈输出电压的有效值为
5．（2021·全国·高二单元测试）将交变电流加在阻值为10Ω的电阻两端，电路中电流的图象如图所示，由图可知（ ）
A．用电流表测该电流其示数为10A
B．用电流表测该电流其示数为7.07A
C．电阻消耗的电功率为1000W
D．该交变电流的瞬时值表达式为i＝10sin200πt（A）
6．（2021·全国·高二单元测试）如图是验证电容器特性的实验电路图，电路正常工作后，对于灯、的分析正确的是（ ）
A．、都亮 B．、都不亮
C．不亮，亮 D．亮，不亮
7．（2021·全国·高二单元测试）在如图所示的电路中，、、为三盏完全相同的灯泡，L是一个自感系数很大、直流电阻为零的自感线圈，E为电源，S为开关，C是电容很大的电容器。关于三盏灯泡，下列说法正确的是（ ）
A．合上开关时，不亮，、同时亮
B．合上开关时，三盏灯泡同时亮
C．开关合上足够长时间后，最亮，、一样亮
D．开关合上一段时间后再断开，、亮一下后一起缓慢熄灭，立即熄灭
8．（2021·全国·高二单元测试）随着经济发展，用电需求大幅增加，当电力供应紧张时，有关部门就会对部分用户进行拉闸限电。如图是远距离输电的原理图，假设发电厂输出电压恒定不变，输电线的电阻为R，两个变压器均为理想变压器。在某次拉闸限电后（假设所有用电器可视为纯电阻）电网中数据发生变化，下列说法正确的是（ ）
A．降压变压器的输出电压减小了
B．升压变压器的输出电流增加了
C．输电线上损失的功率减小了
D．发电厂输出的总功率增加了
9．（2021·全国·高二单元测试）超导材料电阻降为零的温度称为临界温度。1987年我国科学家制成了临界温度为90K的高温超导材料，利用超导材料零电阻的性质，可实现无损耗输电。现有一直流电路，输电线的总电阻为0.4Ω，它提供给用电器的电功率为40kW，电压为800V。如果用临界温度以下的超导电缆替代原来的输电线，保持供给用电器的功率和电压不变，那么节约的电功率为（ ）
A．1kW B．1.6×103kW
C．1.6kW D．10kW
10．（2021·全国·高二单元测试）某小型水电站的电能输送示意图如图所示，发电机通过升压变压器和降压变压器向用户供电。已知输电线的总电阻为，降压变压器的原、副线圈匝数之比为，降压变压器副线圈两端交变电压，降压变压器的副线圈与阻值的电阻组成闭合电路。若将变压器视为理想变压器，则下列说法中正确的是（ ）
A．通过电流的有效值是20A
B．降压变压器原、副线圈的电压比为
C．升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压
D．升压变压器的输出功率等于降压变压器的输入功率
11．（2021·全国·高二单元测试）如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，b是原线圈的中心接头，电压表V和电流表A均为理想电表，除滑动变阻器电阻R和定值电阻R0以外的其余电阻不计，从某时刻开始在原线圈c、d两端加上交变电压，其瞬时值表达式为u1=220sin 100πt（V）。下列说法中正确的是（ ）
A．时刻，c、d两点间的电压瞬时值为110V
B．当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为
C．单刀双掷开关与a连接，在滑动变阻器滑片P向上移动的过程中，电压表和电流表的示数均变小
D．当单刀双掷开关由a扳向b时，电压表和电流表的示数均变大
12．（2021·全国·高二单元测试）如图所示，匀强磁场的磁感应强度B＝T，边长为L＝10cm的正方形线圈abcd共匝，线圈电阻r＝1Ω。线圈绕垂直于磁感线的轴OO′匀速转动，转动的角速度，外电路电阻R＝4Ω。则下列说法不正确的是（ ）
A．由图示位置转过角时的感应电动势的大小为1V
B．交流电压表的示数为0.8V
C．线圈转动一周电流产生的总热量0.4J
D．图示位置ab边所受的安培力大小为N
二、填空题
13．（2020·全国·高二单元测试）如图所示，线圈的面积是0.05m2，共100匝；线圈的电阻r=1Ω，外接电阻R=24Ω。匀强磁场的磁感应强度为T，当线圈以10πrad/s的角速度匀速转动时，若从线圈平面与磁感线平行时开始计时，感应电动势的瞬时值表达式为e=___________（v），电路中电流表的示数为___________A。
14．（2020·全国·高二单元测试）如图所示，单匝矩形闭合导线框abcd全部处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中，线框面积为S，电阻为R。线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度匀速转动，线框中感应电流的峰值Im=___________，感应电流的有效值I=___________。
15．（2018·山东·高二单元测试）如图1所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图象如图2中曲线a ， b所示；
（1）则曲线a、b对应的周期之比为________．
（2）曲线b表示的交变电动势的有效值为________V．
三、解答题
16．（2021·全国·高二单元测试）如图所示，线圈abcd的面积是0.05 m2，共100匝，线圈电阻为1 Ω，外接电阻R=9 Ω，匀强磁场的磁感应强度为，当线圈以300 r/min的转速匀速转动时，求：
（1）转动中感应电动势的最大值和有效值；
（2）写出从图中位置开始计时的交变电流的瞬时值表达式；
（3）电路中交流电流表的示数；
（4）线圈从图示位置转过90°的过程中通过电阻R的电荷量。
17．（2021·全国·高二单元测试）如图所示，某小型水电站发电机的输出功率为100kW，输出电压为250V，向距离较远的用户供电，为了减少电能损失，使用4kV高压输电，最后用户得到220V、95kW的电力，求：
（1）水电站升压变压器原、副线圈的匝数比；
（2）用户降压变压器原、副线圈的匝数比。
18．（2021·全国·高二单元测试）如图所示，理想变压器原线圈中输入电压，副线圈两端电压为，输出端连有完全相同的两个灯泡和，绕过铁芯的导线所接的电压表V的示数求：
(1)原线圈等于多少匝？
(2)当开关S断开时，电流表的示数则电流表的示数为多少？
(3)当开关S闭合时，电流表的示数等于多少？
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
2．D
3．B
4．D
5．B
6．C
7．C
8．C
9．A
10．A
11．D
12．B
13． 1.41
14．
15． 2：3
16．（1）50 V；35.4 V；（2）i=5sin 10πt（V）；（3） 3.54 A；（4）0.16 C
17．（1）；（2）
18．(1)1100匝；(2)1A；(3)2A
一、单选题
1．（2021·全国·高二单元测试）如图所示，一矩形线圈的面积为S，匝数为N，电阻为r，处于磁感应强度大小为B的水平匀强磁场中，绕垂直磁场的水平轴OO′以角速度ω匀速运动。线圈通过滑环与定值电阻R及理想电流表组成闭合回路。已知理想电压表的示数为U，从线圈平面与磁感线平行的位置开始计时，则（ ）
A．R两端电压瞬时值的表达式为
B．理想电流表的示数为
C．从到的时间内，穿过线圈平面磁通量的变化量为零
D．若ω=100π rad/s，通过R的电流每秒钟方向改变50次
2．（2021·全国·高二单元测试）如图所示，理想变压器的端所接的交变电压，、是规格为“4V、3W”的灯泡，现调节电阻箱R为某一值时恰好能使两个灯泡均正常发光，电压表、均为理想交流电压表。（电阻箱R调节过程中所有元件均可安全工作）则（ ）
A．端所接交流电的有效值为16V，频率为100
B．变压器原、副线圈匝数比为4：1
C．减小电阻箱R连入电路的阻值，电压表的示数不变
D．减小电阻箱R连入电路的阻值，电压表的示数减小
3．（2021·全国·高二单元测试）如图所示是一交变电流的图象，则该交流电电流的有效值为（ ）
A． B． C． D．
4．（2021·全国·高二单元测试）手摇发电机产生的正弦交流电经变压器给灯泡L供电，其电路如图所示，当线圈以角速度匀速转动时，电压表示数为，灯泡正常发光。已知发电机线圈的电阻为，灯泡正常发光时的电阻为，其他电阻可忽略，变压器原线圈与副线圈的匝数比为，变压器可视为理想变压器。则（ ）
A．转动一个周期，通过线圈横截面的电荷量为
B．减小转速，交流电的频率变小，灯泡仍能正常发光
C．若仅在负载再并联一个相同的灯泡，则灯泡L的亮度不变
D．副线圈输出电压的有效值为
5．（2021·全国·高二单元测试）将交变电流加在阻值为10Ω的电阻两端，电路中电流的图象如图所示，由图可知（ ）
A．用电流表测该电流其示数为10A
B．用电流表测该电流其示数为7.07A
C．电阻消耗的电功率为1000W
D．该交变电流的瞬时值表达式为i＝10sin200πt（A）
6．（2021·全国·高二单元测试）如图是验证电容器特性的实验电路图，电路正常工作后，对于灯、的分析正确的是（ ）
A．、都亮 B．、都不亮
C．不亮，亮 D．亮，不亮
7．（2021·全国·高二单元测试）在如图所示的电路中，、、为三盏完全相同的灯泡，L是一个自感系数很大、直流电阻为零的自感线圈，E为电源，S为开关，C是电容很大的电容器。关于三盏灯泡，下列说法正确的是（ ）
A．合上开关时，不亮，、同时亮
B．合上开关时，三盏灯泡同时亮
C．开关合上足够长时间后，最亮，、一样亮
D．开关合上一段时间后再断开，、亮一下后一起缓慢熄灭，立即熄灭
8．（2021·全国·高二单元测试）随着经济发展，用电需求大幅增加，当电力供应紧张时，有关部门就会对部分用户进行拉闸限电。如图是远距离输电的原理图，假设发电厂输出电压恒定不变，输电线的电阻为R，两个变压器均为理想变压器。在某次拉闸限电后（假设所有用电器可视为纯电阻）电网中数据发生变化，下列说法正确的是（ ）
A．降压变压器的输出电压减小了
B．升压变压器的输出电流增加了
C．输电线上损失的功率减小了
D．发电厂输出的总功率增加了
9．（2021·全国·高二单元测试）超导材料电阻降为零的温度称为临界温度。1987年我国科学家制成了临界温度为90K的高温超导材料，利用超导材料零电阻的性质，可实现无损耗输电。现有一直流电路，输电线的总电阻为0.4Ω，它提供给用电器的电功率为40kW，电压为800V。如果用临界温度以下的超导电缆替代原来的输电线，保持供给用电器的功率和电压不变，那么节约的电功率为（ ）
A．1kW B．1.6×103kW
C．1.6kW D．10kW
10．（2021·全国·高二单元测试）某小型水电站的电能输送示意图如图所示，发电机通过升压变压器和降压变压器向用户供电。已知输电线的总电阻为，降压变压器的原、副线圈匝数之比为，降压变压器副线圈两端交变电压，降压变压器的副线圈与阻值的电阻组成闭合电路。若将变压器视为理想变压器，则下列说法中正确的是（ ）
A．通过电流的有效值是20A
B．降压变压器原、副线圈的电压比为
C．升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压
D．升压变压器的输出功率等于降压变压器的输入功率
11．（2021·全国·高二单元测试）如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，b是原线圈的中心接头，电压表V和电流表A均为理想电表，除滑动变阻器电阻R和定值电阻R0以外的其余电阻不计，从某时刻开始在原线圈c、d两端加上交变电压，其瞬时值表达式为u1=220sin 100πt（V）。下列说法中正确的是（ ）
A．时刻，c、d两点间的电压瞬时值为110V
B．当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为
C．单刀双掷开关与a连接，在滑动变阻器滑片P向上移动的过程中，电压表和电流表的示数均变小
D．当单刀双掷开关由a扳向b时，电压表和电流表的示数均变大
12．（2021·全国·高二单元测试）如图所示，匀强磁场的磁感应强度B＝T，边长为L＝10cm的正方形线圈abcd共匝，线圈电阻r＝1Ω。线圈绕垂直于磁感线的轴OO′匀速转动，转动的角速度，外电路电阻R＝4Ω。则下列说法不正确的是（ ）
A．由图示位置转过角时的感应电动势的大小为1V
B．交流电压表的示数为0.8V
C．线圈转动一周电流产生的总热量0.4J
D．图示位置ab边所受的安培力大小为N
二、填空题
13．（2020·全国·高二单元测试）如图所示，线圈的面积是0.05m2，共100匝；线圈的电阻r=1Ω，外接电阻R=24Ω。匀强磁场的磁感应强度为T，当线圈以10πrad/s的角速度匀速转动时，若从线圈平面与磁感线平行时开始计时，感应电动势的瞬时值表达式为e=___________（v），电路中电流表的示数为___________A。
14．（2020·全国·高二单元测试）如图所示，单匝矩形闭合导线框abcd全部处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中，线框面积为S，电阻为R。线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度匀速转动，线框中感应电流的峰值Im=___________，感应电流的有效值I=___________。
15．（2018·山东·高二单元测试）如图1所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图象如图2中曲线a ， b所示；
（1）则曲线a、b对应的周期之比为________．
（2）曲线b表示的交变电动势的有效值为________V．
三、解答题
16．（2021·全国·高二单元测试）如图所示，线圈abcd的面积是0.05 m2，共100匝，线圈电阻为1 Ω，外接电阻R=9 Ω，匀强磁场的磁感应强度为，当线圈以300 r/min的转速匀速转动时，求：
（1）转动中感应电动势的最大值和有效值；
（2）写出从图中位置开始计时的交变电流的瞬时值表达式；
（3）电路中交流电流表的示数；
（4）线圈从图示位置转过90°的过程中通过电阻R的电荷量。
17．（2021·全国·高二单元测试）如图所示，某小型水电站发电机的输出功率为100kW，输出电压为250V，向距离较远的用户供电，为了减少电能损失，使用4kV高压输电，最后用户得到220V、95kW的电力，求：
（1）水电站升压变压器原、副线圈的匝数比；
（2）用户降压变压器原、副线圈的匝数比。
18．（2021·全国·高二单元测试）如图所示，理想变压器原线圈中输入电压，副线圈两端电压为，输出端连有完全相同的两个灯泡和，绕过铁芯的导线所接的电压表V的示数求：
(1)原线圈等于多少匝？
(2)当开关S断开时，电流表的示数则电流表的示数为多少？
(3)当开关S闭合时，电流表的示数等于多少？
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
2．D
3．B
4．D
5．B
6．C
7．C
8．C
9．A
10．A
11．D
12．B
13． 1.41
14．
15． 2：3
16．（1）50 V；35.4 V；（2）i=5sin 10πt（V）；（3） 3.54 A；（4）0.16 C
17．（1）；（2）
18．(1)1100匝；(2)1A；(3)2A