2024-2025學(xué)年高中物理第五章交變電流考前過關(guān)訓(xùn)練新人教版選修3-2

PAGEPAGE1第五章交變電流考前過關(guān)訓(xùn)練(30分鐘50分)一、選擇題(本題共4小題,每小題7分,共28分)1.(2024·武漢高二檢測(cè))某線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),產(chǎn)生交變電流的圖象如圖所示,由圖中信息可以推斷 ()A.在A和C時(shí)刻,線圈處于中性面位置B.在B和D時(shí)刻,穿過線圈的磁通量為零C.從A→D時(shí)間內(nèi),線圈轉(zhuǎn)過的角度為32D.從O→D時(shí)間內(nèi),歷時(shí)0.02s,在1s內(nèi)交變電流的方向變更50次【解析】選C。由圖象可知,A、C時(shí)刻感應(yīng)電流最大,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也最大,此時(shí)線圈與中性面垂直,故A錯(cuò)誤;由圖象可知,在B、D時(shí)刻,感應(yīng)電流為零,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也為零,此時(shí)線圈位于中性面上,穿過線圈的磁通量最大,故B錯(cuò)誤;由圖象可知,從A到D,線圈轉(zhuǎn)過的角度為32π,故C正確;由圖象可知,從O到D是一個(gè)周期,時(shí)間為0.02s,則1s是50個(gè)周期,電流方向變更100次,故D2.(多選)如圖甲所示,志向變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10∶1,b是原線圈的中心抽頭,圖中電表均為志向的溝通電表,定值電阻R=10Ω,其余電阻均不計(jì),從某時(shí)刻起先在原線圈c、d兩端加上如圖乙所示的交變電壓,則下列說法中正確的是 ()A.當(dāng)單刀雙擲開關(guān)與a連接時(shí),電壓表的示數(shù)為22VB.當(dāng)單刀雙擲開關(guān)與a連接且t=0.01s時(shí),電流表示數(shù)為零C.當(dāng)單刀雙擲開關(guān)由a撥向b時(shí),原線圈的輸入功率變大D.當(dāng)單刀雙擲開關(guān)由a撥向b時(shí),副線圈輸出電壓的頻率變?yōu)?5Hz【解析】選A、C。原線圈輸入電壓的有效值為U1=3112V=220V,當(dāng)單刀雙擲開關(guān)與a連接時(shí),U2=110U1=22V,A選項(xiàng)正確;當(dāng)t=0.01s時(shí),電流表示數(shù)不為零,電流表測(cè)量的是有效值,B選項(xiàng)錯(cuò)誤;當(dāng)單刀雙擲開關(guān)由a撥向b時(shí),U′2=15U1=44V,輸出功率增大,原線圈的輸入功率也增大,此時(shí)輸出電壓的頻率不變,C3.(2024·成都高二檢測(cè))可調(diào)志向變壓器原線圈與一臺(tái)小型發(fā)電機(jī)相連,副線圈與燈泡L、可調(diào)電阻R、電容器C連成如圖所示的電路。當(dāng)副線圈上的滑片P處于圖示位置時(shí),燈泡L能發(fā)光。要使燈泡變亮,可以實(shí)行的方法有 A.增大發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 B.將滑片P向下滑動(dòng)C.將可調(diào)電阻R減小 D.增大電容器極板間的距離【解析】選A。要使燈泡變亮,應(yīng)使副線圈兩端電壓增大,由Em=NBSω知,當(dāng)增大發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速時(shí),溝通電源的電壓增大,依據(jù)志向變壓器工作原理可知,副線圈兩端電壓增大,燈泡變亮,故A正確;當(dāng)滑片P向下滑動(dòng)時(shí),副線圈匝數(shù)削減,依據(jù)志向變壓器工作原理可知,副線圈兩端電壓減小,燈泡變暗,故B錯(cuò)誤;將可調(diào)電阻R減小,副線圈兩端電壓不變,通過燈泡的電流不變,燈泡亮度不變,故C錯(cuò)誤;由C=εS4πkd知,當(dāng)增大電容器極板間的距離時(shí),電容器的電容減小,增大了容抗,通過燈泡的電流減小,燈泡變暗,故4.(2024·臨沂高二檢測(cè))隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人們對(duì)能源的需求也日益擴(kuò)大,節(jié)能變得越來越重要。某發(fā)電廠采納升壓變壓器向某一特定用戶供電,用戶通過降壓變壓器用電,若發(fā)電廠輸出電壓為U1,輸電導(dǎo)線總電阻為R,在某一時(shí)段用戶需求的電功率為P0,用戶的用電器正常工作的電壓為U2。在滿意用戶正常用電的狀況下,下列說法正確的是 ()A.輸電線上損耗的功率為P0B.輸電線上損耗的功率為P0C.若要削減輸電線上損耗的功率可以采納更高的電壓輸電D.采納更高的電壓輸電會(huì)降低輸電效率【解析】選C。用戶端電功率為P0,電壓為U2,用戶端電流I2=P0U2,但從輸電線到用戶端經(jīng)過降壓變壓器,電流變大,即輸電線電流小于I2,所以輸電線上損耗的功率小于P02U22R,選項(xiàng)A錯(cuò)誤。P0是用戶端功率,而U1是電場(chǎng)輸出電壓,輸電線電流不等于P0U1,所以損失的功率不等于P02U12R,選項(xiàng)B錯(cuò)誤。設(shè)輸電線上的電流為I,則損失的功率為I2R=P2U2R,P是電廠輸出功率,U為升壓變壓器輸出電壓,二、計(jì)算題(22分。要有必要的文字說明和解題步驟,有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)5.如圖所示為溝通發(fā)電機(jī)示意圖,匝數(shù)為n=100匝的矩形線圈,邊長(zhǎng)分別為10cm和20cm,內(nèi)阻為5Ω,在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞OO′軸以502rad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng),線圈和電阻R=20Ω相接,求: (1)S斷開時(shí),電壓表示數(shù)。(2)S閉合時(shí),電流表示數(shù)。(3)發(fā)電機(jī)正常工作時(shí),R上所消耗的電功率是多少?(4)線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過90°的過程中通過電阻R的電量為多少?【解析】(1)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值Em=nBSω=100×0.5×0.1×0.2×502V=502VS斷開時(shí),電壓表示數(shù)為感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值,即為E=Em50V。(2)當(dāng)電鍵S合上后,由閉合電路歐姆定律I=ER+r