第三章 交变电流 单元检测（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 第三章 交变电流 单元检测（Word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 626.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-13 18:33:16 | ||
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文档简介
第三章 交变电流 单元检测
一、单选题
1．关于线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流,下列说法中正确的是（ ）
A．线圈每转动一周,感应电流方向就改变一次
B．线圈平面每经过中性面一次,感应电流方向就改变一次,感应电动势方向不变
C．线圈平面每经过中性面一次,感应电流和感应电动势方向都要改变一次
D．线圈通过中性面时,磁通量为零
2．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
3．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
4．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
5．一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
6．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
7．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
8．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．
二、多选题
9．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
10．如图所示，矩形线圈的匝数N＝100匝、面积S＝0.02m2，以OO′为轴在磁感应强度为B＝0.5T的匀强磁场中以ω＝100 rad/s的角速度匀速转动，电路中灯泡的电阻R＝5Ω，氖泡在两端电压达到60V时开始发光，不计矩形线圈的电阻，下列说法正确的是（ ）
A．电压表的示数为100V
B．灯泡的电功率为1000W
C．线圈中的最大磁通量为1Wb
D．S闭合时，在线圈转动一周的时间内氖泡会发光两次
11．如图所示，一个理想变压器原线圈的匝数为50匝，副线圈的匝数为100匝，原线圈两端接在光滑的水平平行导轨上，导轨间距为L＝0.4 m。导轨上垂直于导轨有一长度略大于导轨间距的导体棒，导轨与导体棒的电阻忽略不计，副线圈回路中电阻R＝20Ω，图中交流电压表为理想电压表。导轨所在空间有垂直于导轨平面向里、磁感应强度B＝1T的匀强磁场，导体棒在水平外力的作用下运动，其速度随时间变化的关系式为v＝5sin10πt（m/s），则下列说法正确的是（ ）
A．水平外力为恒力
B．电压表的示数为2 V
C．R的功率为0.2 W
D．变压器铁芯中磁通量变化率的最大值为0.04 Wb/s
12．如图，发电机的矩形线圈长为、宽为L，匝数为N，放置在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，理想变压器的原、副线圈匝数分别为、和，两个副线圈分别接有电阻和，当发电机线圈以角速度匀速转动时，理想电流表读数为I，不计线圈电阻，下列说法正确的是（ ）
A．通过电阻的电流为 B．电阻两端的电压为
C．与的比值为 D．发电机的功率为
三、实验题
13．实验“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”
①实验室中有下列器材：
A．可拆变压器(铁芯、两个已知匝数的线圈)
B．条形磁铁
C．直流电源
D．多用电表
E.开关、导线若干
上述器材在本实验中不用的是________(填器材序号)，本实验中还需用到的器材有________________．
②该学生继续做实验，先保持原线圈的匝数不变，增加副线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压________(选填“增大”“减小”或“不变”)；然后再保持副线圈的匝数不变，增加原线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压________(选填“增大”“减小”或“不变”)；上述“探究副线圈两端的电压与匝数的关系”中采用的实验方法是________________．
14．有一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：
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心上再绕制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U0和B线圈的输出电压U；
请在上述基础上，补充一个实验步骤，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），再写出测量A、B线圈的匝数和的表达式．
④___________________；
nA= _________，nB= __________．
四、解答题
15．如图所示，线圈abcd的面积是，共100匝，线圈电阻为，外接电阻，匀强磁场的磁感应强度为，当线圈以的转速匀速转动时，求：
（1）转动中感应电动势的最大值和有效值；
（2）电路中交流电压表和电流表的示数；
（3）线圈由图示位置转过的过程中，交变电动势的平均值。
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．旋转电枢式发电机的转子在正常运转时，产生的电动势瞬时值为e=220 sin314tV。如果由于某种原因，它的转速变慢，用电压表测得此时发电机两端的电压为176 V，若此时发电机正在向一盏标有“220 V、100 W”的灯泡供电，在不计发电机内电阻的情况下，试求：
（1）该灯泡的实际功率为多大？
（2）这台发电机的转速比原来正常时转速慢了几分之一？
（3）在远距离输电时，如果输送一定的功率，当输电电压为220 V时，在输电线上损失的功率为75 kW；若输电电压提高到6000V时，在输电线上损耗的功率又是多少
参考答案：
1．C
2．B
3．D
4．D
5．D
6．D
7．C
8．D
9．AB
10．BD
11．BD
12．BC
13． B C 低压交流电源 增大 减小 控制变量法
14． B 用多用电表的交流电压挡测量A线圈两端的电压U1，然后拆除电路并整理器材
15．（1）100V，；（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)64W；(2)；(3)100W
试卷第1页，共3页
一、单选题
1．关于线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流,下列说法中正确的是（ ）
A．线圈每转动一周,感应电流方向就改变一次
B．线圈平面每经过中性面一次,感应电流方向就改变一次,感应电动势方向不变
C．线圈平面每经过中性面一次,感应电流和感应电动势方向都要改变一次
D．线圈通过中性面时,磁通量为零
2．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
3．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
4．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
5．一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
6．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
7．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
8．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．
二、多选题
9．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
10．如图所示，矩形线圈的匝数N＝100匝、面积S＝0.02m2，以OO′为轴在磁感应强度为B＝0.5T的匀强磁场中以ω＝100 rad/s的角速度匀速转动，电路中灯泡的电阻R＝5Ω，氖泡在两端电压达到60V时开始发光，不计矩形线圈的电阻，下列说法正确的是（ ）
A．电压表的示数为100V
B．灯泡的电功率为1000W
C．线圈中的最大磁通量为1Wb
D．S闭合时，在线圈转动一周的时间内氖泡会发光两次
11．如图所示，一个理想变压器原线圈的匝数为50匝，副线圈的匝数为100匝，原线圈两端接在光滑的水平平行导轨上，导轨间距为L＝0.4 m。导轨上垂直于导轨有一长度略大于导轨间距的导体棒，导轨与导体棒的电阻忽略不计，副线圈回路中电阻R＝20Ω，图中交流电压表为理想电压表。导轨所在空间有垂直于导轨平面向里、磁感应强度B＝1T的匀强磁场，导体棒在水平外力的作用下运动，其速度随时间变化的关系式为v＝5sin10πt（m/s），则下列说法正确的是（ ）
A．水平外力为恒力
B．电压表的示数为2 V
C．R的功率为0.2 W
D．变压器铁芯中磁通量变化率的最大值为0.04 Wb/s
12．如图，发电机的矩形线圈长为、宽为L，匝数为N，放置在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，理想变压器的原、副线圈匝数分别为、和，两个副线圈分别接有电阻和，当发电机线圈以角速度匀速转动时，理想电流表读数为I，不计线圈电阻，下列说法正确的是（ ）
A．通过电阻的电流为 B．电阻两端的电压为
C．与的比值为 D．发电机的功率为
三、实验题
13．实验“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”
①实验室中有下列器材：
A．可拆变压器(铁芯、两个已知匝数的线圈)
B．条形磁铁
C．直流电源
D．多用电表
E.开关、导线若干
上述器材在本实验中不用的是________(填器材序号)，本实验中还需用到的器材有________________．
②该学生继续做实验，先保持原线圈的匝数不变，增加副线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压________(选填“增大”“减小”或“不变”)；然后再保持副线圈的匝数不变，增加原线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压________(选填“增大”“减小”或“不变”)；上述“探究副线圈两端的电压与匝数的关系”中采用的实验方法是________________．
14．有一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：
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心上再绕制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U0和B线圈的输出电压U；
请在上述基础上，补充一个实验步骤，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），再写出测量A、B线圈的匝数和的表达式．
④___________________；
nA= _________，nB= __________．
四、解答题
15．如图所示，线圈abcd的面积是，共100匝，线圈电阻为，外接电阻，匀强磁场的磁感应强度为，当线圈以的转速匀速转动时，求：
（1）转动中感应电动势的最大值和有效值；
（2）电路中交流电压表和电流表的示数；
（3）线圈由图示位置转过的过程中，交变电动势的平均值。
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．旋转电枢式发电机的转子在正常运转时，产生的电动势瞬时值为e=220 sin314tV。如果由于某种原因，它的转速变慢，用电压表测得此时发电机两端的电压为176 V，若此时发电机正在向一盏标有“220 V、100 W”的灯泡供电，在不计发电机内电阻的情况下，试求：
（1）该灯泡的实际功率为多大？
（2）这台发电机的转速比原来正常时转速慢了几分之一？
（3）在远距离输电时，如果输送一定的功率，当输电电压为220 V时，在输电线上损失的功率为75 kW；若输电电压提高到6000V时，在输电线上损耗的功率又是多少
参考答案：
1．C
2．B
3．D
4．D
5．D
6．D
7．C
8．D
9．AB
10．BD
11．BD
12．BC
13． B C 低压交流电源 增大 减小 控制变量法
14． B 用多用电表的交流电压挡测量A线圈两端的电压U1，然后拆除电路并整理器材
15．（1）100V，；（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)64W；(2)；(3)100W
试卷第1页，共3页