第三章交变电流 检测题（word版含答案）

第三章交变电流检测题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．对于如图所示的电流i随时间t做周期性变化的图像，下列描述正确的是（　　）
A．电流的大小变化，方向不变，不是交变电流 B．电流的大小不变，方向变化，是交变电流
C．电流的大小和方向都变化，是交变电流 D．电流的大小和方向都不变，是直流电
2．如图所示，是交流发电机的发电过程，线圈的AB边和CD边分别连在金属滑环K和L上，电刷E和F分别压在滑环K和L上，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路的连接。两磁极之间的磁场视为匀强磁场，A为理想交流电流表，R为定值电阻，线圈电阻为r，其余电阻不计。在线圈绕OO'轴逆时针匀速转动的过程中（甲、丙位置线圈平面竖直，乙、丁位置线圈平面水平），下列说法错误的是（　　）
A．线圈转到图甲和图丙位置时，磁通量的变化率为零
B．线圈转到图甲和图丙位置时，交流电流表的示数为零
C．线圈转到图乙和图丁位置时，流经电阻R的电流方向相反
D．线圈转动一周，R和r上产生的焦耳热之比为R：r
3．如图，理想变压器原、副线圈匝数之比，M、N接在电压有效值不变的交流电源两端。光照强度由强变弱过程，光敏电阻R的阻值由小变大，灯泡L的阻值不变，则（　　）
A．通过光敏电阻和灯泡的电流之比为1：3 B．灯泡的亮度由亮变暗
C．原线圈两端的电压始终不变 D．光敏电阻两端的电压逐渐变小
4．为有效解决渝西、渝北局部地区用电紧张形势，渝西、渝北电网主网架由220kV升级到500kV超高压，有力地支撑了这两个地区较大的年用电量。远距离输电时，首先要把电厂发电机组产生的500V电压通过升压变压器升高到500kV，以40万kW的功率远距离送往变电站，不同的输送电压相应的线损率（输电线上损耗的功率与总功率的比值）如表所示，则升级后（　　）
电压等级（KV） 线损率（%）
220 3
500 1
A．送往变电站远距离输电线的电流为8000A
B．电厂的升压变压器原、副线圈匝数之比为1：100
C．材料相同的情况下输电导线粗细对线损耗无影响
D．送往变电站的输电线损耗功率比升级前减少了8000kW
5．下列关于变压器的说法正确的是 （　　）
A．变压器工作的基础是自感现象
B．在原线圈中,电能转化为磁场能
C．电能能够从原线圈传递到副线圈,是因为原、副线圈通过导线连在一起
D．变压器对恒定电流也能变压
6．如图所示为一交变电流随时间变化的图像，正负半轴都是正弦曲线的一个部分，则此交变电流的有效值为（　　）
A． A B．2A C． A D．3 A
7．一闭合单匝矩形线框在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴以角速度匀速转动。已知线框的电阻为R，穿过线框的磁通量随时间的变化图象如图所示，则（ ）
A．时线框产生的感应电动势最大
B．时线框平面与磁场垂直
C．时穿过线框平面的磁通量的变化率为
D．线框中产生的电功率为
8．如图所示，一初始位置处于竖直平面内的矩形线框，在其右侧空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。若矩形线框的面积为S，匝数为N，电阻为r，绕垂直磁场的水平轴以角速度匀速运动。线框通过滑环与定值电阻R及理想电流表组成闭合回路。从线框平面与磁感线平行的位置开始计时，则（　　）
A．理想电压表的示数为
B．理想电流表的示数为
C．若将此发电机角速度增加至，其输出功率变为
D．若将此发电机角速度增加至，其输出效率将变大
9．某发电机输出交流电的电压瞬时值表达式为 ，则（ ）
A．该交流电的频率为100Hz
B．该交流电的周期为0.04s
C．时，发电机的线圈位于与中性面垂直的平面上
D．该交流电电压的最大值为220V
10．如图所示，两根间距为的无限长光滑金属导轨，电阻不计，其左端连接一阻值为的定值电阻，两导轨之间存在着磁感应强度为的匀强磁场，磁场边界虚线为正弦曲线的一部分，一阻值为的光滑导体棒，在外力作用下以的速度匀速向右运动（接触电阻不计），交流电压表和交流电流表均为理想电表，则（　　）
A．电流表示数是
B．导体棒上消耗的热功率为
C．导体棒运动到图示虚线位置时，电流表示数为零
D．电压表的示数是
11．2020年9月，中国发布“双碳战略”，计划到2030年实现碳达峰、2060年实现碳中和。电力作为远程输送能量的载体，特高压远距离输送清洁电能是实现碳中和的重要途径之一。若在输送电能总功率、输电线电阻不变的情况下，仅将原来的150kV高压输电升级为1350kV的特高压输电，下列说法正确的是（　　）
A．输电线中的电流变大 B．输电线上损失的电压变大
C．输电线上损失的功率变小 D．用户得到的电功率变小
12．如图所示，一理想变压器原线圈连接正弦交流电源、电阻R1和电流表A1，副线圈连接电压表V、电流表A2和滑动变阻器R2，电路中电表均为理想电表，将滑动变阻器R2的滑片向下滑动过程中，下列说法正确的是（　　）
A．电压表V示数不变
B．电流表A1示数变小
C．电流表A2示数变小
D．电流表A1与电流表A2示数比值不变
二、填空题
13．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_________。
14．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)．
15．在探究“电容器、电感器对交流电的阻碍作用”实验中，某同学采用了如图所示的实验原理图，其中C为电容器，L为带铁芯的电感器，甲、乙、丙为完全相同的小灯泡。
(1)当电源为直流电源时，闭合开关S，稳定后能观察到甲、乙两灯的亮度_________（选填“甲亮”“乙亮”或“与甲、乙一样亮” ），而丙灯_________（选填“最亮”“不亮”或“与甲、乙一样亮” ）。
(2)当电源为交流电源时，闭合开关S，电路稳定后能观察到最亮的灯是_________。
(3)若仅提高交流电源的频率，可观察到乙灯亮度_____________，丙灯亮度_________。（均选填“变亮”“变暗”或“不变”）
16．如图所示为一正弦交变电流通过一电子元件后的波形图，图形的下半部被过滤，上半部不变，此电流的有效值为___________ 。
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．在一次物理探究活动中，某同学将一个蹄形磁铁靠近正在发光的白炽灯，如图所示，他惊讶地发现灯丝在晃动。
（1）请解释一下灯丝会晃动的原因。
（2）请说明该现象中能量的转化过程。
19．如图甲所示，一固定的矩形导体线圈水平放置，线圈的两端接一只小灯泡，在线圈所在空间内存在与线圈平面垂直的均匀分布的磁场。已知线圈的匝数匝，总电阻，所围成的矩形的面积，小灯泡的电阻，磁场的磁感应强度随时间变化的规律如图乙（正弦函数）。取3.14，不计灯丝电阻随温度的变化。求：
（1）电压表的示数；
（2）在磁感应强度变化的时间内，通过小灯泡的电荷量。
20．如图甲所示，一固定的矩形导体线圈水平放置，线圈的两端接一只小灯泡，在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场。已知线圈的匝数n=100匝，电阻r=1.0 Ω，所围成的矩形的面积S=0.040 m2，小灯泡的电阻R=9.0 Ω，磁场的磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示，线圈中产生的感应电动势瞬时值的表达式为，其中Bm为磁感应强度的最大值，T为磁场变化的周期。不计灯丝电阻值随温度的变化，求：
（1）线圈中产生感应电动势的最大值；
（2）小灯泡消耗的电功率；
（3）在磁感应强度变化的时间内，通过小灯泡的电荷量。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
2．B
3．B
4．D
5．B
6．C
7．C
8．B
9．C
10．B
11．C
12．D
13．4U
14． 311 220 50 311cos100πt
15． 甲、乙一样亮 不亮 甲 变暗 变亮
16．1A
17． 0
18．（1）受到安培力的作用；（2）电能转化为灯丝的机械能
19．（1）5.1V；（2）
20．（1）8 V；（2）2.88 W；（3）0.004 C
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页