第五單元 交變電流注意事項：1答題前，先將自己的姓名、準考證號填寫在試題卷和答題卡上，并將準考證號條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。2選擇題的作答：每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑，寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區域均無效。3非選擇題的作答：用簽字筆直接答在答題卡上對應的答題區域內。寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區域均無效。4考試結束后，請將本試題卷和答題卡一并上交。一、單選題1如圖甲所示,一矩形閉合線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的轉軸O以恒定的角速度轉動,從線圈平面與磁場方向平行時開始計時,線圈中產生的交變電流按照圖乙所示的余弦規律變化,在t=/2時刻()A線圈中的電流最大B穿過線圈的磁通量為零C線圈所受的安培力為零D穿過線圈磁通量的變化率最大2阻值為10的電阻接到電壓如圖所示的交流電源上，以下說法中正確的是 ()A電壓的有效值為10VB通過電阻的電流有效值為22AC電阻消耗電功率為15WD電阻每秒種產生的熱量為10J3如圖所示，當交流電源的電壓(有效值)U220 V，頻率f50 Hz，3只燈泡L1、L2、L3的亮度相同(L無直流電阻)，若將交流電源的頻率變為f100 Hz，電壓有效值不變，則()AL3燈比原來亮 BL2燈比原來亮CL1燈比原來暗 DL3燈和原來一樣亮4下列說法中正確的是()A電感線圈對交流的阻礙作用是因為電感線圈存在電阻B電容器對交流的阻礙作用是因為電容器的電阻C感抗、容抗和電阻一樣，電流通過它們做功時都是電能轉化為內能D在交變電路中，電阻、感抗、容抗可以同時存在5在下圖中，可以將電壓升高供給電燈的變壓器是()A B C D6采用220 kV高壓電向遠方的城市輸電，輸送功率一定時，當輸電電壓變為110 kV，輸電線上損耗的功率變為原來的()A14 B12 C2倍 D4倍7如圖所示，理想變壓器原線圈接有交流電源，保持輸入電壓不變，開始時單刀雙擲開關K接bS斷開時，小燈泡A發光較暗，要使小燈泡A亮度增加，下列操作可行的是()A把滑動變阻器R的滑片向右移動 B閉合開關SC把滑動變阻器R的滑片向左移動 D開關K接a二、多選題8對于如圖所示的電流i隨時間t作周期性變化的圖象，下列說法中正確的是()A電流大小變化，方向不變，是直流電B電流大小、方向都變化，是交流電C電流的周期為0.01 sD電流大小變化，方向不變，不是直流電，是交流電9有一交變電流如圖所示，則由此圖象可知()A它的周期是0.8 s B它的峰值是4 AC它的有效值是22 A D它的頻率是0.8 Hz10在如圖所示的電路中,若僅減小交變電流的頻率,3盞電燈亮度的變化是()AL1將變亮BL2將變暗CL3將變暗D將都變亮11關于理想變壓器的工作原理，以下說法中正確的是()A穿過通有正弦交變電流的原線圈的磁通量不變B穿過原、副線圈的磁通量在任何時候都相等C穿過副線圈的磁通量變化使得副線圈產生感應電動勢D原線圈中的電流通過鐵芯流到了副線圈12遠距離輸送一定功率的交變電流，若輸送電壓升高為原來的n倍，則關于輸電線上由電阻造成的電壓損失和功率損失，下列說法中正確的是()A輸電線上的電功率損失是原來的1nB輸電線上的電功率損失是原來的1n2C輸電線上的電壓損失是原來的1nD輸電線上的電壓損失是原來的n倍三、解答題13在磁感應強度為1T的勻強磁場中有一匝數為10匝的矩形線圈ABCD,如圖所示,其繞OO軸以線圈的轉速n=50/ r/s勻速轉動.AB=20cm，BC=25cm，線框總電阻為r=1，定值電阻阻值為R=9，從圖示位置開始計時。(1)寫出t時刻整個線圈中的感應電動勢e的表達式.(2)線框轉過30，R上流過的電荷量為多少?(3)當轉過30時，電流表的示數為多少?14如圖所示為交流發電機示意圖，匝數為n=100匝的矩形線圈，邊長分別為L1= 10 cm和L2=20 cm，內阻為 r=5，在磁感應強度B=0.5 T的勻強磁場中繞OO軸以=502rad/s的角速度勻速轉動，轉動開始時線圈平面與磁場方向平行,線圈通過電刷和外部的電阻R=20相接.求電鍵S合上后，（1）寫出線圈內產生的交變電動勢瞬時值的表達式（2）電壓表和電流表示數；（3）電阻R上所消耗的電功率是多少？15某交流發電機產生的感應電動勢與時間的關系如圖所示，該發電機線圈的內阻為r2 .(1)現將R98 的用電器接在此交流電路上，它消耗的功率是多大？(2)如果某一電容器接在電路上，則電容器的耐壓值至少應為多大？16如圖所示，理想變壓器原線圈接到220V的交流電源上，副線圈的匝數為30，與一標有“12V，12W”的燈泡連接，燈泡正常發光。副線圈的輸出電壓為110V，電流為0.4A求：（1）副線圈的匝數；（2）通過原線圈的電流。2018-2019學年高二下學期第五單元訓練卷物 理（一）答 案一、單選題1【答案】C【解析】由圖象知，在時刻，感應電流為零，故A錯誤；感應電流為零時刻，線圈平面與磁場方向垂直，穿過線圈的磁通量最大，故B錯誤；感應電流為零，則線圈所受的安培力為零，故C正確；感應電流為零時刻，線圈平面與磁場方向垂直，穿過線圈的磁通量最大，穿過線圈磁通量的變化率為零，故D錯誤。所以C正確，ABD錯誤。2【答案】B【解析】由U-t圖象，交流電壓最大值為10V，有效值U=Um2=52V，故A錯誤；通過電阻的電流I=UR=5210A=22A，故B正確；根據P=I2R，知電阻消耗的電功率，故C錯誤；電阻每秒產生熱量Q=Pt=51=5J，故D錯誤。故應選：B。3【答案】D【解析】三個支路電壓相同，當交流電頻率變大時，電感的感抗增大，電容的容抗減小，電阻所在支路對電流的阻礙作用不變，所以流過L1的電流變大，流過L2的電流變小，流過L3的電流不變。由上分析可知，L1燈比原來亮，L2燈比原來暗，L3燈和原來一樣亮，故ABC錯誤，D正確；故選D。4【答案】D【解析】交流電通過電感線圈時，在線圈上產生自感電動勢，對電流的變化起到阻礙作用，選項A錯誤。交流電通過電容器時，電容器兩極板間的電壓與電源電壓相反，阻礙了電流的流動，選項B錯誤。在交變電路中，電阻、感抗和容抗可以同時存在.電流通過它們做功時，只在電阻上產生熱，在電感線圈上產生磁場能，在電容器上產生電場能，選項C錯誤，選項D正確。故選D。5【答案】C【解析】A圖中原線圈接入恒定電流，變壓器不能工作，故A錯誤；B圖中，原線圈匝數比副線圈匝數多，所以是降壓變壓器，故B錯誤；C圖中，原線圈匝數比副線圈匝數少，所以是升壓變壓器，故C正確；D圖中，原線圈接入恒定電流，變壓器不能工作，故D錯誤；故選C。6【答案】D【解析】由公式螖P=I2R=(PU)2R可知，當輸送功率一定，輸電電壓變為原來的一半，輸送電流變為原來的兩倍，所以輸電線上損耗的功率變為原來的4倍，故D正確。7【答案】A【解析】把滑動變阻器滑片向右移動，副線圈回路總電阻變小，總電流變大，燈泡A兩端的電壓變大，燈泡A變亮，故A正確；閉合開關S，副線圈回路電阻變小，電流變大，滑動變阻器上的分壓增大，并聯部分的電壓變小，燈泡A變暗，故B錯誤；把滑動變阻器滑片向左移動，副線圈回路總電阻變大，總電流變小，燈泡A兩端的電壓變小，燈泡A變暗，故C錯誤；開關k接a，根據，副線圈兩端的電壓減小，燈泡A中電流變小，燈泡A變暗，故D錯誤；故選A。二、多選題8【答案】AC【解析】電流的大小和方向都隨時間成周期性變化的電流為交流電，由圖象可知：電流的大小變化，方向始終為正，不發生變化變，所以是直流電，電流周期為0.01s，AC正確。9【答案】AB【解析】由此圖象可知它的周期是0.8 s，故A正確；它的峰值是4 A，故B正確；它不是正弦式電流，因此峰值不是有效值的2倍關系，故C錯誤； D、它的周期是0.8 s，頻率為f=1T=10.8=1.25Hz，故D錯誤；故選AB。10【答案】AB【解析】感抗為XL=2fL，容抗為xC=12蟺fC.當頻率f減小時，感抗XL變小，容抗XC變大。感抗XL變小，對交流電的阻礙作用變小，所以L1變亮，故A正確；容抗XC變大，對交流電的阻礙作用變大，所以L2變暗，故B正確；電阻器對交流電的阻礙作用不隨頻率改變，所以L3亮度不變，故C錯誤，所以L1變亮、L2變暗、L3不變。故D錯誤。故選：AB。11【答案】BC【解析】通有正弦交變電流的原線圈產生的磁通量是按照正弦規律周期性變化的，故A錯誤；由于是理想變壓器，穿過原、副線圈的磁通量在任何時候都相等，故B正確；穿過副線圈磁通量的變化使得副線圈產生感應電動勢，符合法拉第電磁感應定律，故C正確；變壓器的工作原理是互感現象，原、副線圈并沒有直接相連，故D錯誤。故選：BC。12【答案】BC【解析】設輸送的電功率一定為P，輸送電壓為U，輸電線上功率損失為P，電壓損失為P，電流為I，輸電線總電阻為R。由P=UI知，I=PU則得P=I2R=P2U2R 由題P、R一定，則得 所以輸電線上的電功率損失是原來的1n2倍，電壓損失是原來的1n倍，故BC正確，AD錯誤。故選：BC。三、解答題13【答案】（1）50cos100t（V）(2)0.025C（3）3.54A【解析】（1）線圈轉動的角速度=2n=100rad/s 產生的最大感應電動勢Em=nBS=1010.20.25100V=50V 故t時刻感應電動勢e50cos100t(V) 轉動過程中產生的平均感應電動勢E=n螖桅螖ontontt=50蟺V形成的感應電流：I=ER+r=5蟺A故流過的電荷量q=It=0.025C （3）電動勢的有效值為電流表的示數為: 14【答案】（1）e=502sin502t；（2）40V；（3）80W 【解析】（1）感應電動勢最大值：Em=nBS=1000.50.10.2502=502V故表達式為：e=Emsint=502sin502t（2）有效值：E=E=50V電鍵S合上后，由閉合電路歐姆定律得：I=ER+r=5020+5=2.0A，U=IR=220=40V（3）電阻R上所消耗的電功率為：P=IU=240=80W15【答案】（1）49W （2）100V【解析】(1)據圖得：此交流電電動勢的最大值Em=100V則電動勢的有效值E=Em2=502V由閉合電路歐姆定律知電路中電流的有效值I=Er+R=5022+98A=22A電阻消耗的功率P