第三章 交变电流 章末检测（Word版含答案）

第三章 交变电流 章末检测 2021—2022学年高中物理人教版（2019）选择性必修第二册
一、单选题
1．图中电表均为理想的交流电表，如图甲所示，理想变压器原、副线圈匝数比为，电路中电阻R=11Ω，其余电阻均不计，从某时刻开始在原线圈两端加上如图乙所示（图线为正弦曲线）的交变电压。则下列说法中正确的是：（ ）
A．电压表的示数为31.1V
B．电流表A1的示数为0.2A，电流表A2的示数为2A
C．原线圈输入功率为440W
D．原线圈中交变电压的频率为200Hz
2．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K断开，当K接通时，以下说法正确的是（　　）
A．副线圈两端M、N的输出电压减小
B．副线圈输电线等效电阻R上的电压减小
C．通过灯泡L1的电流增大
D．原线圈中的电流增大
3．如图所示，表示一交流电的电流随时间而变化的图像，此交流电的有效值是（　　）
A．5 A B．3.5 A C．3.5 A D．5 A
4．一电阻接到方波交流电源上，在一个周期内产生的热量为Q方；若该电阻接到正弦交流电源上，在一个周期内产生的热量为，该电阻上电压的峰值均为u0，周期均为T，如图所示。则Q方∶Q正等于（　　）
A．1∶ B．∶1 C．1∶2 D．2∶1
5．如图所示，当A、B两点间输入有效值为UAB的交流电压时，开关S闭合后，电阻值恒定的六个相同灯泡发光亮度相同（即通过灯泡的电流相等）。已知变压器为理想变压器，原、副线圈匝数分别为n1、n2，UAB保持不变，副线圈两端电压用UCD表示，开关S闭合或断开，六个灯泡都不损坏，则下列说法正确的是（　　）
A．n1∶n2＝1∶4
B．若开关S闭合，UAB∶UCD＝8∶1
C．若开关S断开，UAB∶ UCD＝8∶3
D．开关S断开后，灯泡L1的亮度比S闭合时暗
6．为减少远距离输电的损耗从而降低电费价格，可采取的措施有（　　）
A．提高输送功率
B．应用超导体材料做输电线
C．提高高压输电的电压
D．减小输电导线的横截面积
7．如图所示，虚线是正弦交流电的图像，实线是另一交流电的图像，它们的周期T和最大值相同，则实线所对应的交流电的有效值U满足（　　）
A． B． C． D．
8．某同学设计了一个充电装置，如图所示，假设永磁铁的往复运动在螺线管中产生近似正弦式交流电，周期为0.2s，电压最大值为0.05V，理想变压器原线圈接螺线管，副线圈接充电电路，原、副线圈匝数比为1∶60，下列说法正确的是（　　）
A．交流电的频率为10Hz
B．副线圈两端电压最大值为3V
C．变压器输入电压与永磁铁磁场强弱无关
D．充电电路的输入功率大于变压器的输入功率
二、多选题
9．如图，一矩形导线框在匀强磁场中绕轴OO′匀速转动，产生的交变电流通过升压变压器的原线圈送入电路，使灯泡发光，若灯泡偏暗，不能正常工作，为使灯泡能够正常工作，下列各项措施中正确的是（　　）
A．只增加匝数n1
B．只增加匝数n2
C．只向左移动滑动变阻器R的滑片
D．只增加矩形导线框的转速
10．如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数之比为，原线圈回路中的电阻A与副线圈回路中的负载电阻B的阻值相等。a、b端加一定交流电压后，则（　　）
A．两电阻两端的电压比
B．两电阻中的电流之比
C．两电阻消耗的电功率之比
D．电阻B两端的电压表的示数
11．关于理想变压器在使用中的判断，其中正确的是（　　）
A．当由副线圈提供电能的用电器有一部分停止工作时，原线圈两端电压保持不变
B．在由副线圈提供电能的电路中，若并联更多的用电器，则原线圈输入的电流随之增大
C．当副线圈与用电电路断开时，副线圈两端无电压
D．当副线圈与用电电路断开时，原线圈两端无电压
12．在如图所示的电路中，、、是三盏相同的灯泡。当a、b两端接交流6V时，三盏灯的发光情况相同。若将a、b两端接直流6V时，稳定后观察到的现象是（　　）
A．三盏灯比先亮
B．不亮，、的亮度相同
C．不亮，比亮
D．不亮，比亮
三、实验题
13．在“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中，可拆变压器如图所示。
(1)观察变压器的铁芯，它的结构和材料是______；（填字母）
A．整块硅钢铁芯 B．整块不锈钢铁芯
C．绝缘的铜片叠成 D．绝缘的硅钢片叠成
(2)观察两个线圈的导线，发现粗细不同，导线粗的线圈匝数______；（填“多”或“少”）
(3)以下给出的器材中，本实验需要用到的是______；（填字母）
A． B． C． D．
(4)为了人生安全，低压交流电源的电压不要超过______；（填字母）
A．2V B．12V C．50V
(5)实验中将电源接在原线圈的“0”和“8”两个接线柱之间，用电表测得副线圈的“0”和“4”两个接线柱之间的电压为3.0V，则原线圈的输入电压可能为______；（填字母）
A．1.5V B．6.0V C．9.0V
(6)本实验要通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系，实验中需要运用的科学方法是______。（填字母）
A．控制变量法 B．等效替代法 C．整体隔离法
14．有个教学用的可拆变压器，如图所示，它有两个外观基本相同的线圈A和B，线圈外部还可以绕线。
（1）某同学用多用电表的欧姆挡测量了A、B线圈的电阻值，发现B线圈电阻约为A线圈电阻的3倍，则可推断________线圈的匝数多。（选填“A”或“B”）
（2）如果把它看作理想变压器，现要测量A、B线圈的匝数，提供的器材有；一根足够长的绝缘导线、一只多用电表和一只低压交流电源（输出电压的有效值不变）。现采用如下方法进行测量。请补充实验步骤，完成A、B线圈匝数的测量（需要测量的物理量请用字母表示，并说明其含义）。
①将绝缘导线一端与A线圈上方接线柱相连，顺着原来的绕制方向在变压器的铁芯上再绕制n匝线圈；
②将绝缘导线的另一端和A线圈下方接线柱分别与低压交流电源两端相连接；
③用多用电表的交流电压挡先后测量低压交流电源两端的电压和B线圈的输出电压U；
④_____________________；
⑤拆除电路并整理器材。
A、B线圈的匝数和的表达式为________，________。
四、解答题
15．如图所示，单匝矩形闭合导线框abcd全部处于水平方向的匀强磁场中，线框面积为S，电阻为，线框绕与cd重合的竖直固定转轴以角速度从中性面开始匀速转动，线框转过时的感应电流为I。
①线框中感应电流的有效值为多少？
②从中性面开始转过的过程中，通过导线横截面的电荷量q；
③线框转一周的过程中，产生的热量为Q。
16．如图所示，匝数匝的矩形线圈，线圈总电阻，其边长为，。外电路电阻，匀强磁场磁感应强度的大小线圈绕垂直于磁感线的轴以角速度匀速转动。试求：
（1）从此位置开始计时，它的感应电动势的瞬时值表达式；
（2）在时间内R上消耗的电能。
17．如图所示，假定发电厂输出的电压为U，输送功率为P，输电线路中的电流是I，两条导线的总电阻是r（在图中把导线电阻集中画为r）。那么：
（1）远距离大功率输电面临的困难是什么？
（2）输电线上功率损失的原因是什么？功率损失的表达式是什么？降低功率损耗有哪些途径？
18．有一台内阻为1 Ω的发电机，供给一学校照明用电，如图所示。升压变压器原、副线圈匝数比为1∶4，降压变压器原、副线圈匝数比为4∶1，输电线的总电阻为4 Ω。全校共有22个班，每班有“220 V 40 W”灯6盏，若保证全部电灯正常发光，则
（1）发电机的输出功率多大？
（2）发电机的电动势多大？
（3）输电效率为多少？
试卷第1页，共3页
试卷第2页，共2页
参考答案
1．B
2．D
3．D
4．D
5．D
6．C
7．D
8．B
9．BCD
10．BD
11．AB
12．AC
13．D 少 BD B C A
14．B 用多用电表的交流电压挡测量A线圈两端的电压
15．①；②；③
16．（1）；（2）
17．（1）在输电线上有功率损失和电压损失；（2）有一部分电能转化为电热而损失掉。，两个途径为①减小输电线的电阻r；②减小输电电流I，即提高输送电压U
18．（1）5 424 W；（2）250 V；（3）97.3%
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