单元检测卷(三) 交变电流-【金版新学案】2025-2026学年高中物理选择性必修第二册同步课堂高效讲义配套练习(粤教版)
单元检测卷(三) 交变电流
(时间:90分钟 满分:100分)
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一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.(2024·佛山市高二校联考)为了减小输电线上电能的损耗,人们尽量把输电线做的粗一点,这是因为导体的电阻与下列哪种因素有关( )
A.密度 B.质量
C.横截面积 D.长度
答案:C
解析:根据电阻定律R=ρ可知,在长度和材料相同的情况下,输电线越粗,即横截面积越大,电阻越小,由Q=I2Rt可知,在电流和通电时间相同的情况下,减小输电线的电阻,可以减小输电线上电能的损耗,故A、B、D错误,C正确。
2.(2024·广州市四十七中高二期中)交流发电机的示意图如图所示,当线圈ABCD绕垂直于磁场方向的转轴OO′匀速转动时,下列说法正确的是( )
A.图示位置磁通量最大,磁通量的变化率最大
B.图示位置电流最大,方向为A→B
C.从图示位置开始转过90°时,电流方向将发生改变
D.从图示位置开始转过90°时,感应电动势达到最大值
答案:D
解析:由题图可知,图示位置线圈平面与磁感线的方向垂直,穿过线圈的磁通量最大,磁通量变化率为零,感应电流为零,每经过一次图示位置(中性面),电流方向就改变一次,A、B、C错误;从图示位置开始转过90°时,线圈平面与磁感线的方向平行,穿过线圈的磁通量为零,磁通量的变化率最大,感应电动势达到最大值,D正确。故选D。
3.(2024·肇庆市高二期末)利用如图所示的理想变压器为用户供电,原、副线圈匝数分别为n1、n2,原、副线圈两端的电压分别为U1、U2,通过的电流分别为I1、I2,变压器原线圈的
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输入功率为P1,副线圈的输出功率为P2,穿过原、副线圈的磁通量分别为Φ1、Φ2。下列关系式成立的是( )
A.U1∶U2=n1∶n2 B.I1∶I2=n1∶n2
C.P1∶P2=n1∶n2 D.Φ1∶Φ2=n1∶n2
答案:A
解析:题图所示的变压器为理想变压器,所以根据理想变压器的电压与线圈匝数关系得=
,根据理想变压器的电流与线圈匝数关系得
=
,B错误,A正确;原副线圈的功率不变,穿过原副线圈的磁通量也不变,即P1=P2,Φ1=Φ2,C、D错误。故选A。
4.(2024·汕头市高二校考期中)如图所示的交变电流(图中曲线为余弦曲线的一部分),该电流的有效值为( )
A.3 A B.2.5 A
C.2 A D.2 A
答案:B
解析:根据交流电有效值的定义有I2RT=2R·
+(2
)2R·
,解得I=2.5 A,故选B。
5.(2024·广东高三校联考开学考试)如图甲所示,把小灯泡与教学用发电机相连接,匀速转动手柄带动线圈在两磁极之间转动,产生的电动势e随时间t的变化规律如图乙所示,小灯泡正常发光。下列说法正确的是( )
A.线圈转动的快慢程度不会影响小灯泡的亮度
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B.线圈转动产生的电动势e有效值为6 V
C.手柄匀速转动的角速度为100π rad/s
D.t=0时刻,线圈位于中性面
答案:D
解析:线圈转动的越快,通过线圈的磁通量变化越快,电路中电流越大,小灯泡越亮,故A错误;线圈转动产生的电动势e有效值为6 V,故B错误;线圈转动的角速度为100π rad/s,手柄和线圈通过皮带相连,二者线速度大小相等,由v=ωr,可知ω与r成反比,从题图甲可知,手柄转动的圆周半径大于线圈转动的半径,手柄匀速转动的角速度应该小于100π rad/s,故C错误;当线圈平面转到中性面时,通过线圈的磁通量变化率最小,此时感应电动势为零,故D正确。故选D。
6.(2024·广东校联考)“西电东送”就是把煤炭、水能、风能资源丰富的西部省区的能源转化成电力资源,输送到电力紧缺的东部沿海地区。远距离输电的电路示意图如图所示,升压变压器和降压变压器均为理想变压器且都有一个线圈可调,发电厂输出电压恒定,升压变压器和降压变压器之间输电线的总电阻R不变。在用电高峰期,用户耗电量的增大导致实际用户电压偏低,下列方案能使用户电压恢复并且能使输电线上消耗的功率减小的方案是( )
A.仅将P1上调一点
B.仅将P2上调一点
C.将P1、P2都下调一点
D.将P1上调一点、P2下调一点
答案:C
解析:设升压变压器的线圈匝数为n1、n2,降压变压器的线圈匝数为n3、n4,发电厂输出的电压U不变,根据理想变压器两端的电压比等于匝数比,可得升压变压器的输出电压为U2=U,将用户电阻R用等效在输电线上的电阻为R效=
R用,把输电电路等效为闭合电路,有I2=
=
,用电高峰的时候,R用变小,导致I2变大,从而用户耗电量的增大导致实际用户电压偏低,故将P1、P2都下调一点,n1减小,n4减小,可以使I2变小,能使输电线上消耗的功率减小,且使用户电压恢复。故选C。
7.(2024·广东高二校联考)某市执行峰谷分时电价政策,引导用户错峰用电。为了解错峰用电的好处,建立如图所示的电网仅为3户家庭供电模型。3户各有功率P=3 kW的用电器,采
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