2017-2018学年人教版高中物理选修3-2第五章 章末质量评估(二)

一、选择题

1. 难度：简单

下列关于交流电的说法中正确的是(　　)

A．交流电器设备上所标的电压和电流值是交流电的峰值

B．用交流电流表和电压表测定的读数值是交流电的瞬时值

C．给定的交流数值，在没有特别说明的情况下是指有效值

D．跟交变电流有相同的热效应的直流电的数值是交流电的平均值

2. 难度：简单

如图所示为交变电流的电流随时间而变化的图象，此交变电流的有效值是

A. 5A    B. 5 A    C. A    D. 3.5 A

3. 难度：中等

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，如图甲所示，产生的交变电动势的图象如图乙所示，则（ ）

A. t＝0．005 s时线框的磁通量变化率为零

B. t＝0．01 s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311 V

D. 线框产生的交变电动势频率为100 Hz

4. 难度：中等

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0.4 Ω,它提供给用电器的电功率为40 kW、电压为800 V.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.1 kW    B.1.6×10³ kW     C.1.6 kW     D.10 kW

5. 难度：中等

如图用220 V的正弦交流电通过理想变压器对一负载供电，变压器输出电压是110 V，通过负载的电流图象如图1所示，则（  ）

A．变压器输入功率约为3．9 W

B． 输出电压的最大值是110 V

C． 变压器原、副线圈匝数比是1∶2

D． 负载电流的函数表达式i＝0．05sin（100πt＋）A

二、不定项选择题

6. 难度：中等

如图所示电路中，L为电感线圈，R为灯泡，电流表内阻为零，电压表内阻无限大，交流电源的电压u＝220sin 100πt V，若保持电压的有效值不变，只将电源频率改为100 Hz，下列说法正确的是(　　)

A. 电流表示数增大    B. 电压表示数增大

C. 灯泡变亮    D. 灯泡变亮

三、选择题

7. 难度：中等

图甲所示电路中，A₁、A₂、A₃为相同的电流表，C为电容器，电阻R₁、R₂、R₃的阻值相同，线圈L的电阻不计．在某段时间内理想变压器原线圈内磁场的变化如图乙所示，则在t₁～t₂时间内（  ）

A．电流表A₁的示数比A₂的小    B．电流表A₂的示数比A₃的小

C．电流表A₁和A₂的示数相同    D．电流表的示数都不为零

8. 难度：中等

如图所示，有一台交流发电机E.通过理想升压变压器T₁和理想降压变压器T₂向远处用户供电，输电线的总电阻为R.T₁的输入电压和输入功率分别为U₁和P₁，它的输出电压和输出功率分别为U₂和P₂；T₂的输入电压和输入功率分别为U₃和P₃，它的输出电压和输出功率分别为U₄和P₄，设T₁的输入电压U₁一定，当用户消耗的电功率变大时，有(　　)

A. P₂变大，P₃变大    B. P₁变小，P₂变小

C. U₂变小，U₃变小    D. U₂变小，U₄变大

9. 难度：简单

在如图所示的电路中，理想变压器的变压比为2∶1，四个灯泡完全相同，若已知灯泡L₃和L₄恰能正常工作，那么(　　)

A. L₁和L₂都能正常工作

B. L₁和L₂都不能正常工作

C. L₁和L₂只有一个能正常工作

D. 条件不足，无法判断

10. 难度：中等

如图所示为远距离交流输电的简化电路图。发电厂的输出电压是U，用等效总电阻是r的两条输电线输电，输电线路中的电流是I₁，其末端间的电压为U₁。在输电线与用户间连有一理想变压器，流入用户端的电流是I₂。则（    ）

A. 用户端的电压为I₁U₁/I₂

B. 输电线上的电压降为U

C. 理想变压器的输入功率为I₁²r

D. 输电线路上损失的电功率为I₁U

11. 难度：简单

一个矩形线圈在匀强磁场中匀角速度转动，产生交变电动势的瞬时值表达式为e＝10sin 4πt(V)，则(　　)

A. 该交变电动势的频率为2 Hz

B. 零时刻线圈平面与磁场垂直

C. t＝0.25 s时，e达到最大值

D. 在1 s时间内，线圈中电流方向改变100次

四、不定项选择题

12. 难度：中等

如图所示．矩形线框置于竖直向下的磁场中，通过导线与灵敏电流表相连，线框在磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动，图中线框平面处于竖直面内．下述说法正确的是(　　)

A. 因为线框中产生的是交变电流，所以电流表示数始终为零

B. 线框通过图中位置瞬间，穿过线框的磁通量最大

C. 线框通过图中位置瞬间，通过电流表的电流瞬时值最大

D. 若使线框转动的角速度增大一倍，那么通过电流表电流的有效值也增大一倍

五、选择题

13. 难度：中等

如图所示，为了减少输电线路中电力损失，发电厂发出的电通常是经过变电所升压后通过远距离输送，再经变电所将高压变为低压．某变电所电压u₀＝11 000sin 100πt V的交流电降为220 V供居民小区用电，则变电所变压器  （  ）

A．原、副线圈匝数比为50∶1

B．副线圈中电流的频率是50 Hz

C．原线圈的导线比副线圈的要粗

D．输入原线圈的电流等于居民小区各用电器电流的总和

14. 难度：中等

如图所示，一理想变压器原线圈接入一交流电源，副线圈电路中R₁、R₂、R₃、R₄均为定值电阻，开关S是闭合的．V₁ 和V₂ 为理想电压表，读数分别为U₁和U₂；A₁ 、A₂ 和A₃ 为理想电流表，读数分别为I₁、I₂和I₃.现断开S，U₁数值不变，下列推断中正确的是(　　)

A. U₂变小、I₃变小

B. U₂不变、I₃变大

C. I₁变小、I₂变小

D. I₁变大、I₂变大

六、填空题

15. 难度：中等

钳形电流表的外形和结构如图甲所示．图甲中电流表的读数为1.2 A．图乙中用同一电缆线绕了3匝，则这种电流表能测________(选填“交流”或“直流”)电流，图乙的读数为________A.

图甲　　　　　图乙

七、实验题

16. 难度：中等

有一个教学用的可拆变压器，如图甲所示。它有两个外观基本相同的线圈A、B，线圈外部还可以绕线。

（1）某同学用一多用电表的同一欧姆挡先后测量了A、B线圈的电阻值，指针分别对应图乙中的a、b位置，由此可推断　　　线圈的匝数较多（选填“Ａ”或“Ｂ”）

（２）如果把它看成理想变压器，现要测量Ａ线圈的匝数，提供的器材有：一根足够长的绝缘导线，一只多用电表和低压交流电源，请简要叙述实验的步骤（写出要测的物理量，并用字母表示）。

Ａ线圈的匝数为n_A＝　　　　，（用所测物理量符号表示）

八、简答题

17. 难度：困难

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)．

18. 难度：中等

一台小型发电机的最大输出功率为100 kW，输出电压恒为500 V，现用电阻率为1.8×10^－8 Ω·m，横截面积为10^－5 m²的输电线向4×10³ m远处的用电单位输电，要使发电机满负荷运行时，输电线上的损失功率为发电机总功率的4%，则：

(1)所用的理想升压变压器原、副线圈的匝数比是多少？

(2)如果用户用电器的额定电压为220 V，那么所用的理想降压变压器原、副线圈的匝数比是多少？

19. 难度：中等

如图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图．其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，线圈的匝数n＝100，电阻r＝10 Ω，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻R＝90Ω，与R并联的交流电压表为理想电表．在t＝0时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t按图乙所示正弦规律变化．求：

(1)交流发电机产生的电动势最大值；

(2)电路中电压表的示数；

(3)R上的热功率．