物理學科高二寒假作業3作業范圍:選修3-2第五章交變電流時間：60分鐘分值：100分第Ⅰ卷一、選擇題（本題共10小題，每小題7分，共70分。在每小題給出的四個選項中，有的題題只有一項符合題目要求，有的題有多項符合題目要求。全部選對的得7分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分）題號12345678910答案1、由交變電流瞬時表達式i=10sin500t（A）可知，從開始計時起，第一次出現電流峰值所需要的時間是（）A、2ms；B、1ms；C、；D、。【來源】【百強校】2023學年河北省武邑中學高二上10月考物理試卷解析：交變電流瞬時表達式i=10sin500t（A），故角頻率為：ω=500rad/s，，由于是正弦交變電流，從線圈經過中性面開始計時，故在時刻第一次出現電流峰值，即：，故選D。答案：D。題型：選擇題。難度：容易。2、如圖1表示一交流電的電流隨時間而變化的圖象，此交流電的有效值是（）A、；B、；C、；D、5A。【來源】【百強校】2023學年浙江杭州二中高二上期期末考試物理卷圖1圖2圖3解析：將交流與直流通過阻值都為R的電阻，設直流電流為I，則根據有效值的定義有：；解得：I=5A；故選D。答案：D。題型：選擇題。難度：較易。3、如圖2所示，圖線a是線圈在勻強磁場中勻速轉動時所產生正弦交流電的圖象，當調整線圈轉速后，所產生正弦交流電的圖象如圖線b所示，以下關于這兩個正弦交流電的說法正確的是（）A、在圖中t=0時刻穿過線圈的磁通量均為零；B、線圈先后兩次轉速之比為2:3；C、交流電b的最大值為V；D、交流電a的瞬時值為u=10sin5πt（V）。【來源】【百強校】2023學年廣東省湛江一中高二下期末考物理試卷解析：t=0時刻U=0，兩次t=0時刻線圈平面均與中性面重合，磁通量最大，A錯誤；由圖可知，周期Ta=，Tb=，則線圈先后兩次轉速之比na∶nb=Tb∶Ta=3∶2，B錯誤；由電動勢的最大值Em=NBSω，則兩個電壓最大值之比Uma∶Umb=ωb∶ωa=3∶2，則交流電電壓的最大值為，故C正確；由圖電壓最大值Uma=10V，周期Ta=，，交流電的瞬時值表達式u=Umasinωt=10sin5лt（V），D正確。答案：CD。題型：多選題。難度：一般。4、如圖3所示是某交流發電機產生的交變電流的圖象，根據圖象可以判定（）A、此交變電流的頻率為5Hz；B、此交變電流的周期為；C、將標有“12V、3W”的燈泡接在此交變電流上，燈泡可以正常發光；D、圖象上對應的時刻，發電機中的線圈剛好轉至中性面。【來源】【百強校】2023學年西藏自治區林芝市高二下期末物理B卷解析：由圖讀出，周期T=，頻率為，故A正確，B錯誤；此交變電壓的最大值為Um=12V，有效值，燈泡的額定電壓有效值為12V，所以燈泡不能正常發光，故C錯誤；圖像上對應的時刻，u=0，所以發電機中的線圈在中性面，故D正確。答案：AD。題型：多選題。難度：一般。5、如圖4甲、乙所示電路中，若電容器選擇適當的參數，可以實現的是（）A、圖甲輸入為直流與交流，輸出為直流；B、圖甲輸入為直流與交流，輸出為交流；C、圖乙輸入為高頻交流與低頻交流，輸出為高頻交流；D、圖乙輸入為高頻交流與低頻交流，輸出為低頻交流。【來源】【百強校】2023學年江蘇省無錫市高二下期末物理試卷甲圖4乙圖5圖6解析：電容器通交流隔直流，則圖甲中輸出的為交流成分，A錯誤，B正確；電容器通高頻阻低頻，高頻被電容器短路了，故圖乙中輸出的為低頻成分，C錯誤，D正確。答案：BD。題型：多選題。難度：一般。6、如圖5所示，電路中三個完全相同的燈泡a、b和c分別與電阻器R、電感線圈L和電容器C串聯，當電路兩端連接電壓為u1=220sin100πtV的交變電源時，三個燈泡亮度恰好相同。若將電路兩端接入的交變電源的電壓變為u2=220sin120πtV，則將發生的現象是（各燈泡均未被燒毀）（）A、a燈亮度不變；B、b燈變暗；C、c燈更亮；D、三燈亮度都不變。【來源】【百強校】2023學年河北邢臺一中高二月考物理卷解析：根據電感的特性：通低頻、阻高頻，當電源的頻率變高時，電感對電流的感抗增大，b燈變暗；根據電容的特性：通高頻、阻低頻，當電源的頻率變高時，電容對電流的容抗減小，c燈變暗;而電阻的阻值與頻率無關，a燈亮度不變，故選項ABC正確，選項D錯誤。答案：ABC。題型：多選題。難度：較易。7、理想變壓器的原副線圈的匝數之比為4∶1，在原線圈上加上U=200V的交流電壓，在副線圈上接交流電壓表，其示數為（）A、0；B、50V；C、200V；D、800V。【來源】【百強校】2023學年江蘇省清江中學高二上期中考物理試卷解析：變壓器的電壓與匝數成正比，所以副線圈電壓，B正確。答案：B。題型：選擇題。難度：較易。8、如圖6所示，L1和L2是輸電線，甲、乙是兩個互感器，通過觀測接在甲、乙中的電表讀數，可以間接得到輸電線兩端電壓和通過輸電線的電流、若已知圖中n1:n2=100:1，n3:n4=1:10，V表示數為220V，A表示數為l0A，則下列判斷正確的是（）A、甲是電壓互感器，輸電線兩端電壓是×104V；B、乙是電壓互感器，輸電線兩端電壓是×103V；C、甲是電流互感器，通過輸電線的電流是100A；D、乙是電流互感器，通過輸電線的電流是。【來源】【百強校】2023河北定州中學高二承智班上周練物理卷解析：甲圖的原線圈兩端接電源兩端的電壓，所以是電壓互感器，已知n1∶n2=100∶1，電壓表示數為220V，故傳輸電壓為：U=220V×100=×104V，A正確，C錯誤；乙圖中的原線圈串聯接入輸電線的一根導線，所以是電流互感器，已知nb3∶n4=1∶10，電流表示數為10A，故傳輸電流為：I=10A×10=100A，B、D錯誤。答案：A。題型：選擇題。難度：一般。9、用電器離電源L米，線路上的電流為I，為使在線路上的電壓降不超過U，已知輸電線的電阻率為ρ。那么，輸電線的橫截面積的最小值是（）A、；B、；C、；D、。【來源】【百強校】2023學年黑龍江牡丹江市一中高二9月月考物理卷解析：根據歐姆定律得，根據電阻定律，解得，故D正確。答案：D。題型：選擇題。難度：一般。10、在如圖7所示的遠距離輸電的電路圖中，升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓器，發電廠的輸出電壓和輸電線的電阻均不變，開關S閉合后，下列說法正確的是（）A、升壓變壓器的輸出電壓增大；B、降壓變壓器的輸入電壓減小；C、流過燈泡L的電流減小；D、發電廠的輸出功率增大。【來源】【百強校】2023學年廣東省深圳高中高二上第一次月考物理試卷圖7圖8甲圖9乙解析：由題意知發電廠的輸出電壓不變，即升壓變壓器的輸入電壓不變，故A錯誤；因為負載并聯，開關閉合后，總電流增大，即降壓變壓器的輸出電流增大，所以降壓變壓器的輸入電流變大，而輸電線電阻一定，所以損失的電壓變大，所以降壓變壓器的輸入電壓減小，故B正確；降壓變壓器的輸入電壓減小，則降壓變壓器輸出電壓變小，所以燈泡L兩端的電壓減小，通過燈泡的電流減小，故C正確；輸電線上的電流增大，則發電廠的輸出電流增大，輸出電壓不變，則輸出功率，故D正確。答案：BCD。題型：多選題。難度：較難。第Ⅱ卷二、非選擇題。（本卷共2小題，每小題15分，共30分。）11、電機轉子是邊長為米的正方形，線圈匝數為100匝，內阻8歐，初始位置如圖8所示，以ad、bc中點連線為軸用600轉/分的轉速在特斯拉的勻強磁場中轉動，燈泡電阻為24歐，則：（1）從圖示位置開始計時，寫出感應電動勢的瞬時值表達式。（2）燈泡的實際消耗功率為多大？（3）線圈從圖示位置轉過的過程中外力做的功。（4）線圈從圖示位置轉過的過程中通過線圈某截面的電量q。【來源】【百強校】2023學年廣東省深圳高中高二上第一次月考物理試卷解析：（1）線圈的角速度，感應電動勢的最大值為，則從圖示位置開始計時，感應電動勢的瞬時值表達式為e=80sin20πtV。（2）電動勢的有效值為，電路中電流的有效值為，燈泡的實際消耗功率為P=I2R=75W。（3）線圈從圖示位置轉過的過程中外力做的功W=I2（R+r）t，，解得W=。（4）線圈從圖示的位置轉過的過程中線圈磁通量的變化量為：，通過線圈某截面的電量。答：（1）感應電動勢的瞬時值表達式為e=80sin20πtV；（2）燈泡的實際消耗功率為75W；（3）線圈從圖示位置轉過的過程中外力做的功為；（4）線圈從圖示位置轉過的過程中通過線圈某截面的電量q。題型：計算題。難度：較難。12、如圖9甲所示為一理想變壓器，ab為原線圈，ce為副線圈，d為副線圈引出的一個接頭，原線圈輸入正弦式交變電壓的uab-t圖象如圖9乙所示。若只在ce間接一只Rce=400Ω的電阻，或只在de間接一只Rde=225Ω的電阻，兩種情況下電阻消耗的功率均為80W。（1）請寫出原線圈輸入電壓瞬時值uab的表達式；（2）求只在ce間接400Ω電阻時，原線圈中的電流I1；（3）求ce和de間線圈的匝數比。【來源】【百強校】2023學年河北省武邑中學