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人教版高中物理选修3-2 第五章 交变电流 单元试卷

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人教版高中物理选修3-2 第五章 交变电流 单元试卷

姓名:________ 班级:________ 成绩:________

一、 选择题 (共10题;共25分)

1. (3分) (2017高二上·牡丹江期末) 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1所示,产生的交变电动势的图象如图2所示,则( )

A . t=0.005s时线框的磁通量变化率最大 B . t=0.01s时线框平面与中性面重合 C . 线框产生的交变电动势有效值为220V D . 线框产生的交变电动势的频率为100Hz

2. (3分) (2015高二下·三原期中) 理想变压器的原、副线圈中一定相同的物理量有( ) A . 交流电的频率 B . 磁通量的变化率 C . 功率 D . 交流电的峰值

3. (2分) (2017高二上·台州期中) 如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为5:1,在原线圈两端接入如图乙所示的电压,电压表和电流表均为理想电表,R0为定值电阻,R为滑动变阻器,则下列说法中正确的是( )

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A . 图甲中V2的示数为44V

B . 若电流表的示数为0.1A,则变压器的输入功率为110W

C . 无论滑动变阻器的阻值是否变化,电压表V1和V2的示数之比均为5:1 D . 若滑动变阻器的滑片向下滑动,则定值电阻R0消耗的电功率将增加

4. (3分) (2017高二下·涞水期中) 如图甲所示,M是一个小型理想变压器,原副线圈匝数之比n1:n2=10:1,接线柱a、b间接一正弦交变电源,其电压随时间的变化规律如图乙所示.变压器右侧部分为一火警报警系统原理图,其中R2是用半导体热敏材料(电阻随温度升高而减小)制成的传感器,R1为一定值电阻.下列说法中正确的是( )

A . 电压表V的示数为22V

B . 当R2所在处出现火警时,电压表V的示数减小 C . 当R2所在处出现火警时,电流表A的示数增大 D . 当R2所在处出现火警时,电阻R1的功率变大 5. (2分) 关于感应电动势的大小,下列说法正确的是( ) A . 跟穿过闭合电路的磁通量有关

B . 跟穿过闭合电路的磁通量的变化大小有关 C . 跟穿过闭合电路的磁通量的变化快慢有关 D . 跟电路中电阻大小有关

6. (2分) (2019高二下·佛山月考) 如图所示为一正弦交变电压随时间变化的图像,由图可知( )

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A . 交流电的周期为2s

B . t=1×10-2s时线圈位置与磁场方向垂直 C . 用电压表测量该交流电压时,读数为311V D . 标有“ 300V”的电容器不会被击穿

7. (3分) (2017高二下·上饶期中) 一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,产生的正弦交变电流如图所示,由图可知错误的是( )

A . 该交变电流的有效值为10

A

B . 该交流电动势的频率为25Hz C . 当t=0.01s时,线圈处于中性面位置 D . 当t=0.015s时,穿过线圈的磁通量最大

8. (2分) 理想变压器原线圈两端输入的交变电压如图甲所示,变压器原、副线圈的匝数比为11:2,如图乙所示,定值电阻R0=10Ω,滑动变阻器R的阻值变化范围为0~20Ω,下列说法中正确的是( )

A . 变压器输出电压的频率为100Hz

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B . 电压表的示数为56.5V

C . 当滑动的变阻器阻值减小时,变压器输入功率变大 D . 当滑动变阻器阻值调为零时,变压器的输出功率为16W

9. (2分) (2017高二下·吉林期中) 随着社会经济的发展,人们对能源的需求也日益增大,节能变得越来越重要.某发电厂采用升压变压器向某一特定用户供电,用户通过降压变压器用电,若发电厂输出电压为U1 , 输电导线总电阻为R,在某一时段用户需求的电功率为P0 , 用户的用电器正常工作的电压为U2 . 在满足用户正常用电的情况下,下列说法正确的是( )

A . 输电线上损耗的功率为

B . 输电线上损耗的功率为

C . 若要减少输电线上损耗的功率可以采用更高的电压输电 D . 采用更高的电压输电会降低输电的效率

10. (3分) (2017高二上·长沙期末) 如图所示,理想变压器的原线圈连接一只理想交流电流表,副线圈匝数可以通过滑动触头Q来调节,在副线圈两端连接了定值电阻R0和滑动变阻器R,P为滑动变阻器的滑动触头.在原线圈上加一电压为U的正弦交流电,则( )

A . 保持Q的位置不动,将P向上滑动时,电流表读数变大 B . 保持Q的位置不动,将P向上滑动时,电流表读数变小 C . 保持P的位置不动,将Q向上滑动时,电流表读数变大 D . 保持P的位置不动,将Q向上滑动时,电流表读数变小

二、 解答题 (共1题;共15分)

11. (15分) 图甲是交流发电机模型示意图.在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一矩形线圈abcd可绕线圈平面内垂直于磁感线的轴OO′转动,由线圈引出的导线ae和df分别与两个跟线圈一起绕OO′转动的金属圆环相

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连接,金属圆环又分别与两个固定的电刷保持滑动接触,这样矩形线圈在转动中就可以保持和外电路电阻R形成闭合电路.图乙是线圈的主视图,导线ab和cd分别用它们的横截面来表示.已知ab长度为L1 , bc长度为L2 , 线圈以恒定角速度ω逆时针转动(只考虑单匝线圈).

图甲 图乙 图丙

(1) 线圈平面处于中性面位置时开始计时,试推导t时刻整个线圈中的感应电动势e1的表达式; (2) 线圈平面处于与中性面成φ0夹角位置时开始计时,如图丙所示,试写出t时刻整个线圈中的感应电动势e2的表达式;

(3) 若线圈电阻为r,求线圈每转动一周电阻R上产生的焦耳热(其他电阻均不计).

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参考答案

一、 选择题 (共10题;共25分)

1-1、

2-1、

3-1、

4-1、

5-1、

6-1、

7-1、

8-1、

9-1、

10-1、

二、 解答题 (共1题;共15分)

11-1、

11-2、

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11-3、

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