2022年高二年级物理自测试卷交变电流 .pdf

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1、优秀学习资料欢迎下载高二年级物理单元测试卷( 交变电流 ) 本试卷分第卷（选择题）和第卷(非选择题 )两部分。共100 分。考试时间90 分钟。第卷（选择题部分 42 分）一选择题（每小题3 分，共 42 分。下列每小题所给选项至少有一项符合题意，请将正确答案的序号填涂在答题卡上。全对得3 分，对而不全得1 分）1、矩形线圈在匀强磁场中绕着垂直磁感线方向的轴匀速转动，当线圈通过中性面时，下列说法中正确的是（）A穿过线圈的磁通量最大，线圈中的感应电动势最大B穿过线圈的磁通量等于零，线圈中的感应电动势最大C穿过线圈的磁通量最大，线圈中的感应电动势等于零D穿过线圈的磁通量等于零，线圈中的感应电动势等

2、于零2、小型交流发电机中，矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系，如图所示此线圈与一个 R = 9的电阻构成闭合电路，线圈自身的电阻r = 1 ，下列说法正确的是（）A交变电流的周期为0.2 s B交变电流的频率为2.5Hz C发电机输出的电压有效值为V D发电机输出的电功率为18W 3、如图所示，矩形线圈面积为S，匝数为N，线圈电阻为r，在磁感强度为 B 的匀强磁场中绕OO轴以角速度匀速转动，外电路电阻为R在线圈由图示位置转过90的过程中，下列说法正确的是（）A 磁通量的变化量B 通过电阻R 的电量C电阻 R 产生的焦耳热Q= (NBS )2/2RD电阻 R

3、产生的焦耳热Q= (NBS)2R/4(R+r)24、如图所示，处在磁感应强度为B的匀强磁场中的单匝矩线圈abcd，以恒定的角速度绕ab 边转动，磁场方向垂直于纸面向里，线圈所围面积为S ，线圈导线的总电阻为R，t=0 时刻 线圈平 面 与 纸面 重 合， 且cd边正 在离开 纸面 向外运 动。则（）A时刻 t 线圈中电流的瞬时值i=精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 8 页优秀学习资料欢迎下载B线圈中电流的有效值C线圈中电流的有效值D线圈消耗的电功率5、将硬导线中间一段折成不封闭的正方形，每边长为l，它在磁感应强度为B、 方

4、向如图的匀强磁场中匀速转动，转速为n， 导线在a、b两处通过电刷与外电路连接，外电路有额定功率为P的小灯泡并正常发光，电路中除灯泡外，其余部分的电阻不计，灯泡的电阻应为（）(2l2nB)2/P 2(l2nB)2/P (l2nB)2/2P (l2nB)2/P6、如图所示，图线a 是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生正弦交流电的图象，当调整线圈转速后，所产生正弦交流电的图象如图线b 所示，以下关于这两个正弦交流电的说法错误的是（）A在图中t=0 时刻穿过线圈的磁爱量均为零B线圈先后两次转速之比为3：2 C交流电a 的瞬时值为 D交流电b 的最大值为7、电学中的库仑定律、欧姆定律、法拉第电磁感应定律（

5、有关感应电动势大小的规律）、安培定律（磁场对电流作用的规律）都是一些重要的规律，右图为远距离输电系统的示意图（为了简单，设用户的电器是电动机），下列选项中正确的是（）A发电机能发电的主要原理是库仑定律变压器能变压的主要原理是欧姆定律电动机通电后能转动起来的主要原理是法拉第电磁感应定律B发电机能发电的主要原理是安培定律变压器能变压的主要原理是欧姆定律电动机通电后能转动起来的主要原理是库仑定律C发电机能发电的主要原理是欧姆定律变压器能变压的主要原理是库仑定律电动机通精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 8 页优秀学习资料欢迎下载电

6、后能转动起来的主要原理是法拉第电磁感应定律D发电机能发电的主要原理是法拉第电磁感应定律变压器能变压的主要原理是法拉第电磁感应定律电动机通电后能转动起来的主要原理是安培定律8、电阻R1、R2 交流电源按照图1所示方式连接， R1=10， R2=20。合上开关后S 后，通过电阻R2 的正弦交变电流i 随时间 t 变化的情况如图 2 所示。则（）A 、 通过R1 的 电 流的有效 值 是1.2A B、R1 两端的电压有效值是6V C、通过 R2 的电流的有效值是1.2A D、R2 两端的电压有效值是6V 9、将一个半径为10cm 的 100 匝圆形金属线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直，线框

7、总电阻为3.14，磁感应强度B 随时间 t的 变 化 关 系 如 图 所 示 。 则 线 框 中 感 应 电 流 的 有 效 值为（）A102A B2102A C2102A D102A 10、 “二分频”音箱内有两个不同口径的扬声器，它们的固有频率分别处于高音、音低频段，分别称为高音扬声器和低音扬声器.音箱要将扩音机送来的含有不同频率的混合音频电流按高、低频段分离出来，送往相应的扬声器，以便使电流所携带的音频信息按原比例还原成高、低频的机械振动.图为音箱的电路图，高、低频混合电流电a、b端输入， L1和 L2是线圈， C1和 C2是电容器，则： （）A甲扬声器是高音扬声器BC2的作用是阻碍低频

8、电流通过乙扬声器CL1的作用是阻碍低频电流通过甲扬声器DL2的作用是减弱乙扬声器的低频电流11、在收音机线路中， 经天线接收下来的电信号既有高频成份，又有低频成份， 经放大后送到下一级，需要把低频成份和高频成份分开， 只让低频成份输送到再下一级，我们可以采用如图所示电路，其中a、b 应选择的元件是（）Aa 是电容较大的电容器，b 是低频扼流圈Ba 是电容较大的电容器，b 是高频扼流圈Ca 是电容较小的电容器，b 是低频扼流圈Da 是电容较小的电容器，b 是高频扼流圈12、如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，b是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想电表，从某时刻开始在原线圈c、

9、d 两端加上交变电压，其瞬时值表达精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 8 页优秀学习资料欢迎下载式为 u1220sin100t（ V） ，则（）A. 当单刀双掷开关与a 连接时，电压表的示数为22V B. 当 ts 时， c、d 间的电压瞬时值为110V C. 单刀双掷开关与a 连接，在滑动变阻器触头P 向上移动的过程中，电压表和电流表的示数均变小D. 当单刀双掷开关由a 扳向 b 时，电压表和电流表的示数均变小13、如图是街头变压器通过降压给用户供电的示意图变压器输入电压是市电网的电压，不会有很大的波动输出电压通过输电线输

10、送给用户，输电线的电阻用R0 表示，变阻器R 表示用户用电器的总电阻，当滑动变阻器触头 P 向下移动时，下列说法中错误的是（）A相当于在增加用电器的数目B变压器的输入功率在增大CA1 表的示数随A2 表的示数的增大而增大DV1 表的示数随V2 表的示数的增大而增大14、如图所示为理想变压器，A1、A2 为理想交流电流表，V1 、V2 分别为理想交流电压表，R1、R2、R3 为电阻，原线圈两端接电压一定的正弦交流电源，当开关S 闭合时，各交流电表的示数变化情况应是（）A交流电流表Al 读数变大；B交流电流表A2 读数变大；C交流电压表V1 读数变小；D交流电压表V2 读数变小。第卷客观题部分（

11、58分）二、实验题（10分）15、 有一个教学用的可拆变压器，如下图甲所示，它有两个外观基本相同的线圈A、B，线圈外部还可以绕线精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 8 页优秀学习资料欢迎下载(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，则 A 线圈的电阻为_，由此可推断 _线圈的匝数较多(选填“ A”或“ B”)(2)如果把它看做理想变压器，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

12、，并用字母表示 )：_ ；A 线圈的匝数为nA_.(用所测物理量符号表示) 二、计算题本题共4 小题，每题12 分，共 48 分解答应写出文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能给分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位16、如下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n100、电阻 r10 ，线圈的两端经集流环与电阻 R 连接，电阻R90 ，与 R 并联的交流电压表为理想电表在t0 时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量 随时间 t 按下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

13、值；(2)电路中交流电压表的示数17、如下图甲所示是某同学设计的一种振动发电装置的示意图，它的结构是一个套在辐向形永久磁铁槽中的半径为r 0.10 m、匝数 n20 匝的线圈，磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布 (其右视图如下图乙所示)在线圈所在位置磁感应强度B 的大小均为B0.20T，线圈的电阻为 R10.50 ，它的引出线接有R29.5 的小电珠L.外力推动线圈框架的P 端， 使线圈沿轴线做往复运动，便有电流通过小电珠当线圈运动速度v 随时间 t 变化的规律如下图丙所示时 (摩擦等损耗不计)求：(1)小电珠中电流的最大值；精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - -

14、 - - - - -第 5 页，共 8 页优秀学习资料欢迎下载(2)电压表的示数；(3)t0.1 s 时外力 F 的大小；(4)在不改变发电装置结构的条件下，要使小电珠的功率提高双倍，可采取什么办法(至少说出两种方法)? 18、如图所示， 一固定的矩形导体线圈水平放置，线圈的两端接一只小灯泡，在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场已知线圈的匝数n100匝， 总电阻 r 1.0 ，所围成矩形的面积S 0.040 m2，小灯泡的电阻R9.0 ，磁感应强度随时间按如图乙所示的规律变化，线圈中产生的感应电动势瞬时值的表达式为enBmS2Tcos 2Tt，其中Bm为磁感应强度的最大值，T

15、为磁场变化的周期，不计灯丝电阻随温度的变化，求：(1)线圈中产生感应电动势的最大值；(2)小灯泡消耗的电功率；(3)在磁感应强度变化的0T4时间内，通过小灯泡的电荷量19、某小型发电站的发电机输出交流电压为500 V， 输出电功率为50 kW，如果用电阻为3 的输电线向远处用户送电，这时用户获得的电压和电功率是多少？假如，要求输电线上损失的电功率是输送功率的0.6%，则发电站要安装一个升压变压器，到达用户前再用降压变压器变为 220 V 供用户使用， 不考虑变压器的能量损失，这两个变压器原、副线圈的匝数比各是多少？精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - -

16、- - -第 6 页，共 8 页优秀学习资料欢迎下载高二年级物理单元测试卷( 交变电流 ) 参考答案一、选择题1、C 2、BD 3、D 4、C 5、B 6、A 7、D 8、 B 9、B 10、BD 11、D 12、A 13、D 14、ABD 二、实验题15、 【答案】(1)24A(2)用绝缘导线在线圈的外部或变压器的铁芯上绕制n 匝线圈；将 A 线圈与低压交流电源相连接；用多用电表的交流电压挡分别测量A 线圈的输入电压UA和绕制线圈的输出电压UUAUn(其他方法，只要合理即可) 三、计算题16、 【解析】(1) 交流发电机产生电动势的最大值EmnBS而mBS， 2T，所以Em2nmT由t图线可

17、知： m2.0 102 Wb，T6.28 102s 所以Em200 V. (2) 电动势的有效值E22Em1002 V 由闭合电路的欧姆定律，电路中电流的有效值为IERr2 A 交流电压表的示数为UIR 902 V 127 V. 【答案】(1)200 V (2)127 V 17、 【解析】(1) 由题意及法拉第电磁感应定律知道，由于线圈在磁场中做往复运动，产生的感应电动势的大小符合正弦曲线变化规律，线圈中的感应电动势的最大值为：EmnBLvmnB2rvm，电路总电阻为：R1R2，那么小电珠中电流的最大值为ImnB2rvmR1R2200.2 20.1 2 (9.5 0.5)0.16 A. (2)

18、 电压表示数为有效值UUm222ImR2220.16 9.5 V 0.762 V1.07 V. (3) 当t0.1 s也就是T/4 时，外力F的大小为FnB2rImn2B2(2r)2R1R2vm0.128 N. (4) 提高vm用变压器【答案】(1)0.16 A (2)1.07 V (3)0.128 N (4) 提高vm 用变压器18、 【解析】(1) 由图象知，线圈中产生的交变电流的周期精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 8 页优秀学习资料欢迎下载T3.14 102 s ，所以EmnBmS2nBmST8.0 V. (2)

19、电流的最大值ImEmRr0.80 A ，有效值IIm2225 A，小灯泡消耗的电功率PI2R 2.88 W. (3) 在 0T4时间内，电动势的平均值EnSBt，平均电流IERrnSB(Rr) t流过灯泡的电荷量QItnSBRr4.0 103 C. 【答案】(1)8.0 V (2)2.88 W (3)4.0 103 C 19、 【解析】用 500 V 电压送电时示意图如右图所示，50 kW 的电功率在输电线上的电流I0P/U050103/500 A 100 A. 用户获得电压U1U0I0R(500 100 3) V 200 V ，用户获得的功率P1I0U12104 W. 改用高压输送时，示意图

20、如下图所示，要求P损0.6%P，即P损50103 0.6% W 300 W. 输电电流IP损/R300/3 A 10 A. 发电站升压后输电电压UPI5010310 V5 000 V ，升压变压器匝数比n1/n2U0/U500/5 000 1/10 ，输电线上损失的电压UIR 103 V 30 V. 到达用户输入变压器电压U2UU (5 000 30) V 4 970 V ，降压变化器的匝数比n3n4U2U34 97022049722. 【答案】200 V 2104 W 1 10 49722 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 8 页