人教版高中物理选修3-2 第五章 交变电流 单元试卷

人教版高中物理选修3-2 第五章 交变电流 单元试卷 一、选择题 1．（2017高二下·黄陵期末）某正弦交流电的图象如图所示，则由图象可知（　　） A．该交流电的频率为0.02Hz B．该交流电的有效值为14.14A C．该交流电的瞬时值表达式为i=20sin（0.02t）A D．在t= 时刻，该交流的大小与其有效值相等 【答案】B,D 【知识点】交变电流的图像与函数表达式 【解析】【解答】解：A、由图可知，交流电的周期为0.02s，则其频率f= = =50Hz，故A错误； B、该交流电的最大值为20A，则有效值为I= =14.14A，故B正确； C、交流电的角速度ω= = =100π，故该交流电的瞬时值表达式为i=20sin（100πt）A，故C错误； D、在t= 时刻，该交流的大小为i=20sin =14.14A，故与其有效值相等，故D正确． 故选：BD． 【分析】根据交流电的图象可明确交流电的周期和最大值，再根据周期和频率的关系可求得频率，同时求出角速度；根据最大值和有效值的关系可求得有效值；再根据图象明确交流电的表达式，并求出t= 时刻的瞬时值． 2．图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1：n2=5：1，电阻R=20Ω，L1、L2为规格相同的两只小灯泡，S1为单刀双掷开关．原线圈接正弦交变电源，输入电压u随时间t的变化关系如图乙所示．现将S1接1、S2闭合，此时L2正常发光．下列说法正确的是（　　） A．输入电压u的表达式 V B．只断开S2后，L1、L2均正常发光 C．只断开S2后，原线圈的输入功率增大 D．若S1换接到2后，R消耗的电功率为0.8W 【答案】B,D 【知识点】变压器原理；交变电流的图像与函数表达式 【解析】【解答】周期是0.02s，则ω=100π，所以输入电压u的表达式应为u=20 sin（100πt）V，A不符合题意； 只断开S2后，负载电阻变大为原来的2倍，电压不变，副线圈电流变小为原来的一半，L1、L2的功率均变为额定功率的四分之一，均无法正常发光，B符合题意；只断开S2后，原线圈的输入功率等于副线圈的功率都减小，C不符合题意；若S1换接到2后，电阻R电压有效值为4V，R消耗的电功率为 ，D符合题意． 故答案为：BD. 【分析】通过交流电的图像可以判断出电压的峰值和周期，利用周期求出交流电的角速度，利用输入电压和线圈匝数比求出输出电压，利用欧姆定律求出电流，利用公式P=UI求解功率即可。 3．一含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻R1、R2和R3的阻值分别为3 Ω、1 Ω和4 Ω，A 为理想交流电流表，U为正弦交流电压源，输出电压的有效值恒定．当开关S断开时，电流表的示数为I；当S闭合时，电流表的示数为4I.该变压器原、副线圈匝数比为（　　） A．2 B．3 C．4 D．5 【答案】B 【知识点】变压器原理 【解析】【解答】该变压器原、副线圈匝数比为k，当开关S断开时，原线圈两端电压 ，电流为I1=I，副线圈的电压 ，根据欧姆定律 ，当开关S闭合时，原线圈两端电压 ，电流为I1' =4I，副线圈的电压 ，根据欧姆定律 综上解得k=3，A、C、D不符合题意，B符合题意。 故答案为：B 【分析】假设原副线圈的匝数比是a，利用开关S的前后两种状态，电流的变化列方程求解a即可。 4．如图，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a和b.当输入电压U为灯泡额定电压的10倍时，两灯泡均能正常发光．下列说法正确的是（　　） A．原、副线圈匝数比为9∶1 B．原、副线圈匝数比为1∶9 C．此时a和b的电功率之比为9∶1 D．此时a和b的电功率之比为1∶9 【答案】A,D 【知识点】变压器原理 【解析】【解答】灯泡正常发光，则其电压均为额定电压，则说明原线圈输入电压为9U，输出电压为U；则可知，原副线圈匝数之比为9：1：A符合题意B不符合题意；根据公式 可得 ，由于小灯泡两端的电压相等，所以根据公式P=UI可得两者的电功率之比为1：9，C不符合题意D符合题意； 故答案为：AD 【分析】两个灯泡 ... ...