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1、2018 人教版高中物理同步选修 3-2 课时作业1第五章第五章 章末检测章末检测一、选择题(本题共 10 个小题，每小题 7 分，共 70 分.16 题 为单项选择题，710 题为多项选择题) 1下列说法正确的是( ) A正弦式交变电流在一个周期内电流方向改变两次B交变电流的有效值与最大值的比值总是22 C因为有效值表示交变电流产生的平均效果，所以有效值与 平均值相同 D若正弦式交变电流的最大值是 10 A，则它的最小值是10 A 解析：对正弦式交变电流来说，线圈平面每经过中性面一次， 电流方向改变一次，在一个周期内线圈平面有两次经过中性面，故A 正确；对于正弦式交变电流有效值与最大值的比值
2、总是，对其22 他的交变电流不一定有这样的关系，B 错；交变电流的有效值是根 据电流的热效应来规定的，与平均值不同，C 错；交变电流的正负 表示电流的方向，不表示电流的大小，交变电流的最小值为零，D 错 答案：A 2(烟台高二检测)一闭合矩形线圈 abcd 绕垂直于磁感线的固定 轴 OO匀速转动，线圈平面位于如图甲所示的匀强磁场中通过 线圈的磁通量 随时间 t 的变化规律如图乙所示，下列说法正确的 是( )At1、t3时刻通过线圈的磁通量变化率最大 Bt1、t3时刻线圈中感应电流方向改变 Ct2、t4时刻线圈中磁通量最大 Dt2、t4时刻线圈中感应电动势最小 解析：t1、t3时刻通过线圈的磁通
3、量 最大，磁通量变化率0，此时感应电动势、感应电流为零，线圈中感应电流方向改t2018 人教版高中物理同步选修 3-2 课时作业2变，A 错误、B 正确；t2、t4时刻线圈中磁通量为零，磁通量的变化 率最大，即感应电动势最大，C、D 错误 答案：B 3(广州高二检测)如图所示，矩形线圈 abcd 在匀强磁场中分别 绕垂直于磁场方向的轴 P1和 P2以相同的角速度匀速转动，当线圈 平面转到与磁场方向平行时( )A线圈绕 P1转动时产生的感应电流等于绕 P2转动时产生的感 应电流 B线圈绕 P1转动时产生的感应电动势小于绕 P2转动时产生的 感应电动势 C线圈绕 P1和 P2转动时产生的感应电流的
4、方向相同，都是 abcd D线圈绕 P1转动时 dc 边受到的安培力大于绕 P2转动时 dc 边 受到的安培力 解析：线圈转动产生的感应电动势的大小与转动轴的位置无关， 选项 A 正确、B 错误；绕两个轴转动产生的感应电流的大小相等， 从上向下看，线圈逆时针旋转，电流的方向应为 adcb，选项 C 错误；电流相等，cd 受到的安培力也相等，选项 D 错误 答案：A 4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 1 900 匝；原线圈为 1 100 匝， 接在有效值为 220 V 的交流电源上当变
5、压器输出电压调至最大时， 负载 R 上的功率为 2.0 kW.设此时原线圈中电流有效值为 I1，负载两 端电压的有效值为 U2，且变压器是理想的，则 U2和 I1分别约为( )A380 V 和 5.3 A B380 V 和 9.1 A C240 V 和 5.3 A D240 V 和 9.1 A解析：根据理想变压器电压比关系，代入数据解得副线U1U2n1n2 圈两端的电压有效值 U2380 V，因理想变压器原、副线圈输入和2018 人教版高中物理同步选修 3-2 课时作业3输出的功率相等，即 p入P出U1I1，解得 I1 A9.1 2 103220 A，选项 B 正确；选项 A、C、D 错误 答
6、案：B 5(甘肃高二联考)图中 B 为理想变压器，接在交变电压有效值 保持不变的电源上指示灯 L1和 L2完全相同(其阻值均恒定不变)， R 是一个定值电阻，电压表、电流表都为理想电表开始时开关 S 是闭合的，当 S 断开后，下列说法正确的是( )A电流表 A2的示数变大 B电压表的示数变大 C电流表 A1的示数变小 D灯 L1的亮度变暗 解析：变压器输出电压由输入电压和匝数比决定，S 断开后输 入电压和匝数比不变，所以电压表的示数不变；但负载电阻变大， 则输出电流变小，A2的示数变小；输出、输入功率变小，则 A1的示 数变小；因 R 上电压变小，则 L1上电压变大，亮度变亮故只有 C 对 答
7、案：C 6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 12D负载电流的函数表达式 i0.05sin(100t ) A2 解析：由题图可知通过负载的电流最大值为 Im0.05 A，周期T0.02 s，故电流的函数表达式 iImsint0.05sin100t(A)，D 错2T 误；理想变压器匝数比等于电压比，即 n1n2U1U221，C2018 人教版高中物理同步选修 3-2 课时作业4错误；输出电压 U2110 V，其最大
8、值 U2mU2110 V，B 错22误；理想变压器输入功率等于输出功率，即输入功率PI2U2110 W3.9 W，A 正确0.052答案：A 7小型发电机产生的交变电动势为 e50sin100t(V)对此电 动势，下列表述正确的有( ) A最大值是 50 V2B频率是 100 Hz C有效值是 25 V2D周期是 0.02 s 解析：从中性面开始计时，交变电动势的表达式为 eEmsint，因 e50sin100t(V)，所以最大值 Em50 V，A 错误由 2f100 Hz 得 f50 Hz，B 错误有效值 E25Em2V，C 正确T 0.02 s，D 项正确21f 答案：CD 8在远距离输电
9、电路中，输电导线的总电阻为 R，升压变压器 输出的电压为 U1，输出功率为 P，用户降压变压器得到的电压为 U2，则下面表示导线上的功率损失正确的式子是( )A. B.2RU2 1R(PU1)C. D.U1U22RU2 1RU2 2R 解析：升压变压器的输出电压为 U1，降压变压器的输入电压为 U2，则输电线上的电压损失 UU1U2，输电线上损失的功率 P损UI(U1U2)I 或 P损.因为输电线上的电流为U2RU1U22RI，则输电线上损失的功率 P损I2R2R.故 B、C 正确，A、D(PU1) 错误 答案：BC2018 人教版高中物理同步选修 3-2 课时作业59某线圈在匀强磁场中绕垂直
10、于磁场的转轴匀速转动，产生交 变电流的图象如图所示，由图中信息可以判断( ) A在 A 和 C 时刻线圈处于中性面位置 B在 B 和 D 时刻穿过线圈的磁通量为零C从 AD 时刻线圈转过的角度为 32 D若从 OD 时刻历时 0.02 s，则在 1 s 内交变电流的方向改 变 100 次 解析：从图中可知，在 O、B、D 时刻感应电流为零，所以此时 线圈恰好在中性面的位置，且穿过线圈的磁通量最大，B 项错误； 在 A、C 时刻感应电流最大，线圈处于和中性面垂直的位置，此时穿过线圈的磁通量为零，A 项错误；从 A 到 D 时刻，线圈旋转 周，34转过的角度为 ，C 项正确；如果从 O 到 D 时
11、刻历时 0.02 s，恰好32 为一个周期，所以 1 s 内线圈运动 50 个周期，经过中性面 100 次， 交变电流的方向改变 100 次，D 项正确 答案：CD 10.如图所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的 灯泡 L1和 L2，输电线的等效电阻为 R，开始时，开关 S 断开当 S 接通时，以下说法中正确的是( ) A副线圈两端 M、N 的输出电压减小 B输电线等效电阻 R 两端的电压增大 C通过灯泡 L1的电流减小 D原线圈中的电流增大 解析：由于输入电压不变，所以 S 接通时，理想变压器副线圈 两端 M、N 的输出电压不变并联灯泡 L2后，副线圈所在回路的总 电阻变小，由
12、欧姆定律知，通过 R 的电流增大，R 两端的电压 URIR 增大副线圈输出电流增大，根据输入功率等于输出功率得2018 人教版高中物理同步选修 3-2 课时作业6I1U1I2U2，故原线圈输入电流 I1也增大UMN不变，UR增大，所以 UL1减小，通过灯 L1的电流减小 答案：BCD 二、非选择题(本题 2 个小题，共 30 分) 11.如图所示，交流发电机电动势的有效值 E30 V，内阻不计， 它通过一个 R6 的指示灯连接降压变压器变压器输出端并联 96 只彩色小灯泡，每只灯泡都是“6 V，0.25 W” ，灯泡都正常发光， 导线电阻不计求： (1)指示灯上的电压； (2)发电机的输出功率
13、解析：(1)彩色小灯泡额定电流 IL A APU0.256124 次级线圈总电流 I296IL4 A 变压器输入功率等于输出功率，有 I1U1I2U224 W 变压器原线圈电路中，由闭合电路欧姆定律可得 EU1I1R6I1，又 E30 V，解得 I11 A(I14 A 应舍去，据题意知是降24I1 压变压器，应 I1I24 A) 所以指示灯上的电压 UI1R6 V (2)发电机输出功率 PI1E30 W 答案：(1)6 V (2)30 W 12如图所示是交流发电机模型示意图，n100 匝的矩形闭合导线框 ABCD 处于磁感应强度大小为 B T 的水平匀强磁场中，210 线框面积 S0.48 m
14、2.线框绕垂直于磁场的轴 OO以角速度 100 rad/s 匀速转动，并与理想升压变压器相连，升压变压器的 原、副线圈匝数比为 25，理想降压变压器副线圈接入一只“12 V 30 ”的灯泡，且灯泡正常发光，线框、输电线路的电阻都不计(1)将图示时刻记为 t0，指出此刻线圈中的电流方向，并写出2018 人教版高中物理同步选修 3-2 课时作业7该正弦交流电的瞬时表达式； (2)求降压变压器的原、副线圈匝数比； (3)求灯泡正常发光时，电流表的读数 解析：(1)利用右手定则判断得到，电流方向为 DCBAD 该正弦交流电的瞬时表达式为 enBSsin(t0)代入相关数据得 e480sin(100t ) V.22 (2)发电机的电动势有效值是 480 V，升压变压器的原、副线圈 匝数比为 25由，得升压变压器副线圈的电压 U21 200 Vn1n2U1U2 由于灯泡正常发光，则通过降压变压器电压降为 12 Vn3n4U3U4 线路电阻不计，U2U3得.n3n41001 (3)灯泡正常发光时，P4.8 W 利用理想变压器功率不变原理得发电机输出功率 P4.8 W PU1I1，解得电流表的读数，I10.01 A.答案：(1)e480sin(100t ) V22(2)1001 (3)0.01 A
