高中物理 第五章 交变电流测评a（含解析）新人教版选修3-2

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1、【优化设计】2015-2016学年高中物理第五章交变电流测评A新人教版选修3-2(基础过关卷)一、选择题(本题共10小题,每小题5分,共50分。其中第1~7题为单选题;第8~10题为多选题,全部选对得5分,选不全得2分,有选错或不答的得0分)1.某小型发电机产生的交变电动势为e=50sin(100πt)V。对此电动势,下列表述正确的有(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　A.最大值是50VB.频率是100HzC.有效值是25VD.周期是0.02s解析:从中性面开始计时,交变电动势的表达式为e=Emsinωt,因e=50sin(100πt)V,所以最大值Em=50V,A错误;由ω=2

2、πf=100πrad/s得f=50Hz,B错误;有效值E==25V,C错误;T==0.02s,D正确。答案:D2.矩形线框绕垂直于匀强磁场且沿线框平面的轴匀速转动时产生了交变电流,下列说法正确的是(　　)A.当线框位于中性面时,线框中感应电动势最大B.当穿过线框的磁通量为零时,线框中的感应电动势也为零C.每当线框经过中性面时,感应电动势或感应电流方向就改变一次D.线框经过与中性面垂直的位置时,各边不切割磁感线解析:线框位于中性面时,线框平面与磁感线垂直,穿过线框的磁通量最大,但此时切割磁感线的两边速度方向与磁感线平行,即不切割磁感线,穿过线框的磁通量的变化率等于零,所以电动势等于零,

3、感应电动势或感应电流的方向在此时刻改变。线框垂直于中性面时,穿过线框的磁通量为零,切割磁感线的两边的速度与磁感线垂直,有效切割磁感线速度最大,此时穿过线框的磁通量的变化率最大,所以感应电动势最大,故C正确。答案:C3.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解析

4、:设发电厂输出功率为P,则输电线上损耗的功率ΔP=P-P0,ΔP=I2R=,A、B项错误;采用更高的电压输电,可以减小导线上的电流,故可以减少输电线上损耗的功率,C项正确;采用更高的电压输电,输电线上损耗的功率减少,则发电厂输出的总功率减少,故可提高输电的效率,D项错误。答案:C4.自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈,原、副线圈都只取该线圈的某部分。一升压式自耦调压变压器的电路如图所示,其副线圈匝数可调。已知变压器线圈总匝数为1900匝,原线圈为1100匝,接在有效值为220V的交流电源上。当变压器输出电压调至最大时,负载R上的功率为2.0kW。设此时原线圈中电流有效值为I1,负载两端电

5、压的有效值为U2,且变压器是理想的,则U2和I1分别约为(　　)A.380V和5.3AB.380V和9.1AC.240V和5.3AD.240V和9.1A解析:由理想变压器原、副线圈中电压、电流及功率关系可得:,U1I1=P2。所以,当变压器输出电压调至最大时,副线圈的匝数也最大为n2=1900匝,负载R上的功率也最大,为2.0kW,则U2=U1=×220V=380V,I1=A=9.1A,故选项B正确。答案:B5.在匀强磁场中,一矩形金属框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动,如图甲所示,产生的交变电动势的图象如图乙所示,则(　　)A.t=0.005s时线框的磁通量变化率为零B.t=0.01s

6、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311VD.线框产生的交变电动势频率为100Hz解析:由题图知,该交变电流电动势峰值为311V,交变电动势频率为f=50Hz,C、D错;t=0.005s时,e=311V,磁通量变化最快,t=0.01s时,e=0,磁通量最大,线圈处于中性面位置,A错,B对。答案:B6.下图中甲、乙分别表示两种电压的波形,其中图甲所示电压按正弦规律变化。下列说法正确的是(　　)A.图甲表示交流电压,图乙表示直流电压B.两种电压的有效值相等C.图甲所示电压的瞬时值表达式为u=311sin(100πt)VD.图甲所示电压经匝数比为10∶1的变压器变压后,

7、频率变为原来的解析:因图象的纵坐标——电压的正负表示电压的方向,因此两图均为交流电压,A错;对于正弦式交变电流才有U有效=,虽然两图的峰值相同,但题图乙非正弦式交变电流,不适用上式有效值的求法,故B错;正弦式交变电流瞬时值的表达式为u=Umsinωt,由图象可知Um=311V,T=2×10-2s,可得ω==100πrad/s,代入上式得u=311sin(100πt)V,故C对;由变压器原理可知变压器只能根据匝数比改变电压和电流,它不会改变周期和频率,故D错