第3章 交变电流练习（word版含答案）

2021—2022学年物理人教2019选择性必修第二册第3章 交变电流练习有答案
人教2019选择性必修第二册第3章 交变电流
一、选择题。
1、如图所示的图像中不属于交变电流的有(　　)
2、如图所示，甲、乙分别表示两种电流的波形，其中图甲所示的电流按正弦规律变化，下列说法正确的是(　　)
A.图甲表示交流电，图乙表示直流电
B．两种电流变化的频率相等
C．两种电流的表达式都为i＝5.0sin(100πt) A
D．两种电流的有效值相等
3、理想变压器正常工作时，原、副线圈中不相同的物理量为(　　)
A．每匝线圈中磁通量的变化率
B．交变电流的频率
C．原线圈的输入功率和副线圈的输出功率
D．原线圈中的感应电动势和副线圈中的感应电动势
4、某校为了确保教学的正常进行，学校领导决定对全校的旧电网进行改造并购置了一台备用发电机。发电机房到教学区距离较远，为了减少输电线路上的电能损耗，以下措施中切实可行的是(　　)
A．提高输电电压 B．用超导材料做输电线
C．提高输送功率 D．减小输电线的横截面
5、如图为电动机模型图，左侧为N极，右侧为S极。电动机线框通过换向器连入电路中，线框abcd的面积为S，匝数为n，匀强磁场的磁感应强度为B，线框平面与磁场平行。若此时闭合开关，则下列说法中正确的是(　　)
A．从正前方看去，该线框将会逆时针转动
B．若同时调转电极和磁极方向，则线框的转动方向改变
C．转动过程中线框中电流方向变化，流过R的电流方向不变
D．线框转过90°时，穿过线框平面的磁通量最大，且为nBS
6、一个矩形线圈在匀强磁场中转动产生的电动势e＝200sin (100πt) V，那么
(　　)
A．该交变电流的频率是100 Hz
B．当t＝0时，线圈平面恰好与中性面垂直
C．当t＝ s时，e达到峰值
D．该交变电流的电动势的有效值为200 V
7、如图所示，T1、T2是监测交流高压输电参数的互感器，其中a、b是交流电压表或交流电流表。若高压输电线间的电压为220 kV，T1的原、副线圈匝数比为1∶100，交流电压表的示数为100 V，交流电流表的示数为1 A，则(　　)
A．b是交流电压表
B．T2的原、副线圈匝数比为100∶1
C．高压线路输送的电流为1 A
D．高压线路输送的电功率为220 kW
8、每年冬季，我国北方总会迎来冰冻雨雪天气，如图为电力公司工作人员监测高压电线覆冰厚度，为清除高压输电线上的凌冰，有人设计了这样的融冰思路，利用电流的热效应除冰，若在正常供电时，高压线上输电电压为U，电流为I，热损耗功率为ΔP；除冰时，输电功率，输电线电阻不变，输电线上的热损耗功率为4ΔP，则除冰时(　　)
A．输电电压为 B．输电电流为
C．输电电压为4U D．输电电流为4I
9、交流发电机工作时电动势为e＝Emsinωt，若将发电机的转速提高1倍，同时将电枢所围面积减小一半，其他条件不变，则其电动势变为(　　)
A．e′＝Emsin　　　　　　B．e′＝2Emsin
C．e′＝Emsin2ωt D．e′＝sin 2ωt
10、在图乙的电路中，通入如图甲所示的交变电流，此交变电流的每个周期内，前三分之一周期电压按正弦规律变化，后三分之二周期电压恒定。电阻R的阻值为12 Ω，电表均为理想电表。下列判断正确的是(　　)
A.电压表的示数为6 V
B．该交变电流的电压有效值为4 V
C．电阻R一个周期内产生的热量一定大于9 J
D．电流表的示数为0.5 A
11、如图所示，两个相同的灯泡，分别接在理想变压器的原、副线圈上(灯泡电阻不随温度变化)，已知原、副线圈的匝数比n1∶n2＝2∶1，电源电压为U，则(　　)
A．通过A、B灯泡的电流之比为IA∶IB＝2∶1
B．灯泡A、B两端的电压之比为UA∶UB＝2∶1
C．灯泡A、B两端的电压分别为UA＝、UB＝
D．两灯泡A、B消耗的功率相等
12、（双选）如图为某小型水电站的电能输送示意图，发电机通过升压变压器T1和降压变压器T2向用户供电，已知输电线的总电阻R＝10 Ω，降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为4∶1，副线圈与用电器R0组成闭合电路。若T1、T2均为理想变压器，降压变压器T2的副线圈两端电压u＝220sin100πt(V)，当用电器电阻R0＝11 Ω时(　　)
A.通过用电器R0的电流有效值是20 A
B．当用电器的电阻R0减小时，发电机的输出功率减小
C．发电机中的电流变化频率为100 Hz
D．升压变压器T1的输入功率为4 650 W
二、计算题。
13、如图所示，线圈abcd的面积是0.05 m2，共200匝；线圈总电阻r＝1 Ω，外接电阻R＝9 Ω，匀强磁场的磁感应强度B＝ T，线圈以角速度ω＝100π rad/s匀速转动。若线圈经图示位置时开始计时，写出线圈中感应电动势峰值和瞬时值的表达式。
2021—2022学年物理人教2019选择性必修第二册第3章 交变电流练习有答案
人教2019选择性必修第二册第3章 交变电流
一、选择题。
1、如图所示的图像中不属于交变电流的有(　　)
【答案】D
2、如图所示，甲、乙分别表示两种电流的波形，其中图甲所示的电流按正弦规律变化，下列说法正确的是(　　)
A.图甲表示交流电，图乙表示直流电
B．两种电流变化的频率相等
C．两种电流的表达式都为i＝5.0sin(100πt) A
D．两种电流的有效值相等
【答案】B
3、理想变压器正常工作时，原、副线圈中不相同的物理量为(　　)
A．每匝线圈中磁通量的变化率
B．交变电流的频率
C．原线圈的输入功率和副线圈的输出功率
D．原线圈中的感应电动势和副线圈中的感应电动势
【答案】D
4、某校为了确保教学的正常进行，学校领导决定对全校的旧电网进行改造并购置了一台备用发电机。发电机房到教学区距离较远，为了减少输电线路上的电能损耗，以下措施中切实可行的是(　　)
A．提高输电电压 B．用超导材料做输电线
C．提高输送功率 D．减小输电线的横截面
【答案】A
5、如图为电动机模型图，左侧为N极，右侧为S极。电动机线框通过换向器连入电路中，线框abcd的面积为S，匝数为n，匀强磁场的磁感应强度为B，线框平面与磁场平行。若此时闭合开关，则下列说法中正确的是(　　)
A．从正前方看去，该线框将会逆时针转动
B．若同时调转电极和磁极方向，则线框的转动方向改变
C．转动过程中线框中电流方向变化，流过R的电流方向不变
D．线框转过90°时，穿过线框平面的磁通量最大，且为nBS
【答案】C
6、一个矩形线圈在匀强磁场中转动产生的电动势e＝200sin (100πt) V，那么
(　　)
A．该交变电流的频率是100 Hz
B．当t＝0时，线圈平面恰好与中性面垂直
C．当t＝ s时，e达到峰值
D．该交变电流的电动势的有效值为200 V
【答案】C
7、如图所示，T1、T2是监测交流高压输电参数的互感器，其中a、b是交流电压表或交流电流表。若高压输电线间的电压为220 kV，T1的原、副线圈匝数比为1∶100，交流电压表的示数为100 V，交流电流表的示数为1 A，则(　　)
A．b是交流电压表
B．T2的原、副线圈匝数比为100∶1
C．高压线路输送的电流为1 A
D．高压线路输送的电功率为220 kW
【答案】A
8、每年冬季，我国北方总会迎来冰冻雨雪天气，如图为电力公司工作人员监测高压电线覆冰厚度，为清除高压输电线上的凌冰，有人设计了这样的融冰思路，利用电流的热效应除冰，若在正常供电时，高压线上输电电压为U，电流为I，热损耗功率为ΔP；除冰时，输电功率，输电线电阻不变，输电线上的热损耗功率为4ΔP，则除冰时(　　)
A．输电电压为 B．输电电流为
C．输电电压为4U D．输电电流为4I
【答案】A
9、交流发电机工作时电动势为e＝Emsinωt，若将发电机的转速提高1倍，同时将电枢所围面积减小一半，其他条件不变，则其电动势变为(　　)
A．e′＝Emsin　　　　　　B．e′＝2Emsin
C．e′＝Emsin2ωt D．e′＝sin 2ωt
【答案】C
10、在图乙的电路中，通入如图甲所示的交变电流，此交变电流的每个周期内，前三分之一周期电压按正弦规律变化，后三分之二周期电压恒定。电阻R的阻值为12 Ω，电表均为理想电表。下列判断正确的是(　　)
A.电压表的示数为6 V
B．该交变电流的电压有效值为4 V
C．电阻R一个周期内产生的热量一定大于9 J
D．电流表的示数为0.5 A
【答案】D
11、如图所示，两个相同的灯泡，分别接在理想变压器的原、副线圈上(灯泡电阻不随温度变化)，已知原、副线圈的匝数比n1∶n2＝2∶1，电源电压为U，则(　　)
A．通过A、B灯泡的电流之比为IA∶IB＝2∶1
B．灯泡A、B两端的电压之比为UA∶UB＝2∶1
C．灯泡A、B两端的电压分别为UA＝、UB＝
D．两灯泡A、B消耗的功率相等
【答案】C
12、（双选）如图为某小型水电站的电能输送示意图，发电机通过升压变压器T1和降压变压器T2向用户供电，已知输电线的总电阻R＝10 Ω，降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为4∶1，副线圈与用电器R0组成闭合电路。若T1、T2均为理想变压器，降压变压器T2的副线圈两端电压u＝220sin100πt(V)，当用电器电阻R0＝11 Ω时(　　)
A.通过用电器R0的电流有效值是20 A
B．当用电器的电阻R0减小时，发电机的输出功率减小
C．发电机中的电流变化频率为100 Hz
D．升压变压器T1的输入功率为4 650 W
【答案】A、D
二、计算题。
13、如图所示，线圈abcd的面积是0.05 m2，共200匝；线圈总电阻r＝1 Ω，外接电阻R＝9 Ω，匀强磁场的磁感应强度B＝ T，线圈以角速度ω＝100π rad/s匀速转动。若线圈经图示位置时开始计时，写出线圈中感应电动势峰值和瞬时值的表达式。
【答案】1 000 V　e＝1 000sin (100πt) V
【解析】感应电动势最大值为Em＝NBSω＝200××0.05×100π V＝1 000 V，由于从中性面开始计时，则瞬时值表达式为：e＝Emsin (ωt)＝1 000sin (100πt) V。
【总结提升】交变电流瞬时值表达式的书写技巧
(1)确定正弦交变电流的峰值，根据已知图像读出或由公式Em＝nBSω求出相应峰值。
(2)明确线圈的初始位置，找出对应的函数关系式。
①线圈从中性面位置开始转动，则i t图像为正弦函数图像，函数式为i＝Imsin ωt。
②线圈从垂直中性面位置开始转动，则i t图像为余弦函数图像，函数式为i＝Imcos ωt。
(3)线圈在匀强磁场中匀速转动产生正弦式交变电流，产生的交变电流与线圈的形状无关。如图所示，若线圈的面积与题中的图所示的线圈面积相同，则答案完全相同。