第三章 交变电流 巩固训练（Word版含答案）

第三章交变电流巩固训练2021-2022学年高二下学期物理粤教版（2019）选择性必修第二册
一、单选题
1．如图所示是某正弦式交变电流的图象。下列说法正确的是（　　）
A．该交变电流的周期为0.01s
B．该交变电流的频率为100Hz
C．该交变电流电流的最大值为4A
D．该交变电流电流的有效值为4A
2．如图所示图像中属于直流电的是 （　　）
A．B．C． D．
3．图甲为一台小型发电机的示意图，单匝线圈绕OO′轴转动，若从某位置开始计时，产生的电动势随时间的变化规律如图乙所示，已知发电机线圈内阻为r，外接灯泡的电阻为9r，下列说法正确的是（　　）
A．线圈是从垂直中性面位置开始计时的 B．电动势表达式为e=6sin 50πt（V）
C．电流方向每秒改变50次 D．灯泡两端电压的最大值为5.4 V
4．如图甲所示，一矩形闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴转动，线圈中产生的交变电流按照图乙所示规律变化，下列说法正确的是（　　）
A．线圈绕转轴匀速转动 B．是从线圈的图示位置开始计时的
C．电流的有效值 D．电流的有效值
5．正弦电流和方波电流随时间变化的关系图像如图所示，四图中电流的最大值均为，下列说法正确的是（　　）
A．图甲为交流电，频率为，电流有效值为
B．图乙为直流电，频率为，电流有效值为
C．图丙为直流电，频率为，电流有效值为
D．图丁为交流电，频率为，电流有效值为
6．手机无线充电是比较新颖的充电方式．如图所示，电磁感应式无线充电的原理与变压器类似，通过分别安装在充电基座和接收能量装置上的线圈，利用产生的磁场传递能量．当充电基座上的送电线圈通入正弦式交变电流后，就会在邻近的受电线圈中感应出电流，最终实现为手机电池充电．在充电过程中（　　）
A．送电线圈中电流产生的磁场呈周期性变化
B．受电线圈中感应电流产生的磁场恒定不变
C．送电线圈和受电线圈无法通过互感现象实现能量传递
D．手机和基座无须导线连接，这样传递能量没有损失
7．理想变压器连接灯泡和滑动变阻器的电路如图所示，M、N端连接一个稳压交流电源，三个相同灯泡L1、L2和L3接入电路中发光，当滑动变阻器的滑片P向上移动时，下列说法正确的是（　　）
A．灯泡L1变亮，L2变暗 B．灯泡L1、L2都变亮
C．灯泡L2、L3都变亮 D．电源输出功率减小
8．如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为1：5，原线圈两端的交变电压为V氖泡在两端电压达到110V时开始发光，下列说法中正确的有（　　）
A．开关接通后，氖泡不发光
B．开关接通后，电压表的示数为100V
C．开关断开后，电压表的示数变大
D．开关断开后，变压器的输出功率不变
9．如图甲所示,理想变压器原、副线圈匝数比为22∶1,电路中灯泡电阻R=10 Ω,其余电阻均不计,在原线圈两端加上如图乙所示的正弦式交变电压。下列说法中正确的是 （　　）
A．小灯泡两端电压为10 V
B．原线圈中的电流为2 A
C．原线圈输入功率为10 W
D．若将一个相同的小灯泡串联接入副线圈电路中,则原线圈输入功率为200 W
10．我国领先全球的特高压输电技术将为国家“碳中和”做出独特的贡献。2021年6月28日白鹤滩水电站首批初装机容量1600万千瓦正式并网发电。在传输电能总功率不变情况下，从原先高压输电升级为特高压输电，则下列说法正确的是（ ）
A．若输电线不变，则输电线上损失的电压变为原先的
B．若输电线不变，则输电线上损失功率变为原先的
C．如果损失功率不变，相同材料、传输到相同地方所需导线横截面积是原先的
D．如果损失功率不变，相同材料、粗细的输电线传输距离是原先的9倍
11．在如图甲所示的电路中，R1、R2是两个定值电阻且R2=2R1，与R2并联的理想二极管D，其正向电阻可视为零、反向电阻为无穷大。接线柱a、b之间加一个如图乙所示的交变电压，Uab＞0时电压为正值。则R1两端电压的有效值为（　　）
A．10V B．10V C．20V D．20V
12．如图所示为远距离输电示意图，两变压器均为理想变压器。升压变压器T1的原、副线圈匝数之比为n1：n2=1：10.在T1的原线圈两端接入一正弦交流电，输电线的总电阻为2r=2Ω，降压变压器T2的原、副线圈数之比为n3：n4=10：1，若T2的“用电设备”两端的电压为U4=200V且“用电设备”消耗的电功率为10kW，不考虑其它因素的影响，则（　　）
A．T1的副线圈两端电压的最大值为2010V B．T2的原线圈两端的电压为2000V
C．输电线上损失的电功率为100W D．T1原线圈输入的电功率为10.1kW
二、填空题
13．由焦耳定律Q=I2Rt可知，减少电能在输送过程中的损失有两个途径：一是减小输电线的_____，二是减小输电线的_____。
14．在正弦式交变电流中，最大值与有效值之间的关系
E＝＝______Em，U＝＝______Um，I＝＝______Im
15．远距离输电中，当输送的电功率为P，输送电压为U时，输电线上损失的电功率为△P，若输送的电功率增加为2P，而输电线中损失的电功率减为，输电线电阻不变，那么输电压应增为_________。
16．如图所示是我国民用交流电的电压的图象．根据图象可知下列有关家庭用交变电压参数：
(1)电压的最大值是________；
(2)用电压表测出的值是________；
(3)交流电的频率是________；
(4)t时刻的交流电压的瞬时值表达式为________(V)．
17．如图所示，在磁感强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中，放有一边长为L的单匝正方形闭合导线框， 电阻为 R：
(1)线圈在位置Ⅱ时的磁通量ф=_____；
(2)当线框从位置Ⅰ（线框平面⊥磁感线）匀速转到位置Ⅱ（线框平面∥磁感线）的过程中，若角速度为ω，则线框中的平均感生电动势 E＝_____；
(3)当线框由位置Ⅰ转至位置Ⅲ的过程中，通过导线横截面的感生电量q＝_____。
三、解答题
18．已知副线圈有 400匝，把原线圈接到 220 V的线路中，测得副线圈的电压是55 V，求原线圈的匝数．
19．如图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图,其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO'按如图所示方向匀速转动,线圈的匝数n=100、电阻r=10 Ω,线圈的两端经集流环与电阻R连接,电阻R=90 Ω,与R并联的交流电压表为理想电表。在t=0时刻,线圈平面与磁场方向平行,穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t按图乙所示正弦规律变化。（取π=3.14）求:
（1）交流发电机产生的电动势的最大值;
（2）从t=0时刻开始计时,线圈转过60°时线圈中感应电流瞬时值及回路中的电流方向。
20．如图甲所示为一个小型电风扇的电路简图，其中理想变压器的原、副线圈匝数之比n1：n2=10：1，接线柱a、b接上一个正弦交流电源，电压随时间变化规律如图乙所示，输出端接有额定电压均为12V的灯泡和风扇电动机，灯泡额定功率为3W，电动机线圈电阻r=3Ω，电阻R=8Ω，接通电源后，灯泡正常发光，风扇正常工作，求：
（1）副线圈电流的频率；
（2）副线圈两端的电压；
（3）电动机输出的机械功率。
21．如图所示，某发电机的输出功率为5×104 W，输出电压为250 V，输电线路总电阻R=60 Ω，理想升压变压器的匝数比n1：n2=1：20，为使用户获得220 V电压，求：
（1）输电线路损失的功率为多大？
（2）降压变压器的匝数比是多少？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
2．D
3．D
4．D
5．D
6．A
7．B
8．B
9．C
10．C
11．A
12．B
13． 电阻 电流
14． 0.707 0.707 0.707
15．4U
16． 311 220 50 311cos100πt
17． 0
18．n1 =1600
19．（1）200 V；（2）1 A，电流方向为abcda
20．（1）50Hz；（2）22V；（3）9W
21．△P =6×103 W；
答案第1页，共2页
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