第三章交变电流复习卷（有答案）2023-2024学年高中物理人教版选择性必修第二册

第三章交变电流复习卷2023-2024学年高中物理人教版选择性必修第二册
注意事项：
1．本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间90分钟。
2．答题前，考生务必将姓名、考生号等个人信息填写在答题卡指定位置。
3．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答。超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分，在每小题给出的答案中，只有一个符合题目要求。
1．某交流电流如图所示，其有效值为（　　）
A． B． C． D．
2．关于物理知识在生产、生活中的应用，下列说法正确的是（　　）
A．电磁炉的加热原理跟微波炉相同
B．CT机是通过X射线拍摄人体组织
C．真空冶炼炉的工作原理主要是电流的磁效应
D．变压器的铁芯所使用的材料是硅钢，原因是硅钢是铁磁性材料且电阻率较小
3．交流发电机模型如图所示，矩形线圈ABCD在匀强磁场中绕其中心轴匀速转动，从线圈平面与磁场垂直时开始计时，已知线圈转动的角速度，下列说法正确的是（　　）
A．时，线圈位于中性面
B．时，穿过线圈的磁通量变化率最大
C．时，线圈的感应电动势最小
D．线圈中产生余弦变化规律的交变电流
4．如图所示，用可拆变压器探究原、副线圈电压与匝数的关系。A线圈“0”“8”对应接线柱间的匝数为800，通过导线a、b接e＝24sin(100πt) V的正弦交流电；B线圈“0”“4”对应的匝数为400，通过导线c、d接交流电压表，该表读数可能为（ ）
A．9.6V B．12.0V C．24.0V D．36.0V
5．如图所示，把两个线圈A和B分别套在同一个闭合铁芯上，A线圈连接到交流电源的两端，B线圈连接到小灯泡上。接通电源后，小灯泡发光。下列说法正确的是（　　）
A．A线圈中的电流通过铁芯流到了B线圈中
B．仅增大交流电源的电压，小灯泡亮度会降低
C．仅增大A线圈的匝数，小灯泡亮度会降低
D．仅增大B线圈的匝数，小灯泡亮度会降低
6．某些共享单车的内部有一个小型发电机，通过骑行者的骑行踩踏，可以不断地给单车里的蓄电池充电，蓄电池再给智能锁供电。小型发电机的发电原理可简化为图甲所示，矩形线圈abcd处于匀强磁场中，通过理想交流电流表与阻值为R的电阻相连。某段时间在骑行者的踩踏下，线圈绕垂直磁场方向的轴匀速转动，图乙是线圈转动过程中穿过线圈的磁通量Ф随时间t变化的图像，则（　　）
A． 时刻线圈处于中性面位置
B． 时刻，穿过线圈的磁通变化率为零，感应电动势为零
C． 时刻电流表示数为0，时刻电流表的示数最大
D． 时刻电流方向发生改变，线圈转动一周，电流方向改变两次
7．如图甲所示，N匝正方形闭合金属线圈abcd边长为L，线圈处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，绕着与磁场垂直且与线圈共面的轴OO'以角速度ω匀速转动，ab边距轴，线圈电阻为R，线圈产生的感应电动势随时间变化的图像如图乙所示，则（　　）
A．t=0时刻，线圈平面与磁场平行
B．图乙中
C．穿过线圈的磁通量为
D．线圈转动一周产生的焦耳热为
8．如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数比为3∶1，原线圈输入的交流电压瞬时值的表达式为，定值电阻的阻值为65Ω，电阻箱的初始阻值为10Ω，灯泡L阻值恒为10Ω。电流表为理想交流电流表，下列说法正确的是（　　）
A．理想电流表的初始示数为6A
B．逐渐增大的阻值，灯泡L逐渐变暗
C．当时，副线圈功率达到最大
D．若将换为一个理想二极管，则灯泡L两端电压的有效值为
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的答案中有多个符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9．一线框在匀强磁场中转动、产生的正弦式交变电流随时间变化的规律如图所示，下列说法不正确的是（　　）
A．交流电压瞬时值的表达式为u=10sin25t（V）
B．交流电的频率为25Hz
C．0.01s末线框平面平行于磁场，穿过线框的磁通量变化最快
D．0.02s时穿过线框的磁通量为零
10．如图所示，一自耦变压器接在有效值不变的交流电源上，、为理想电压表。下列说法正确的是（　　）
A．若滑片P不动，滑片F向下滑动时，示数不变，示数变小
B．若滑片P不动，滑片F向下滑动时，灯泡消耗的功率变大
C．若滑片F不动，滑片P向上滑动时，示数不变，示数变大
D．若滑片F不动，滑片P向上滑动时，灯泡消耗的功率变大
11．如图所示，一理想变压器原线圈通过一定值电阻r与一正弦式交流电源相连，交流电压，副线圈与另一定值电阻R及理想电流表相连，调节原、副线圈的匝数比，下列说法中正确的是（　　）
A．副线圈中交流电的频率为
B．电阻R消耗的最大功率为
C．当电阻R消耗的功率最大时，变压器原副线圈的匝数比
D．当变压器原副线圈的匝数比增大时，电流表的示数可能增大
12．交流发电机的示意图如图所示，线圈的AB边连在金属滑环K上，CD边连在金属滑环L上，两个电刷E、F分别压在两个滑环上，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路的连接。关于其工作原理，下列分析正确的是（ ）
A．当线圈平面转到中性面的瞬间，穿过线圈的磁通量最大
B．当线圈平面转到中性面的瞬间，线圈中的感应电流最大
C．当线圈平面转到跟中性面垂直的瞬间，穿过线圈的磁通量最小
D．当线圈平面转到跟中性面垂直的瞬间，线圈中的感应电流最小
三、非选择题：本题共5小题，共60分。
13．图甲为课堂演示用的手摇发电机，现将此手摇发电机的输出端与电压传感器并联后接入数据采集器，在计算机显示屏上得到如图乙所示的波形电压。
(1)研究此交变电流的波形，发现从屏上出现第1个向上的“尖峰”到出现第16个向上的“尖峰”经历的时间为，则手摇发电机线圈转动的平均角速度为 。
(2)将发电机输出的电流通过整流装置后得到如图丙所示的正弦交变电流图像，此电流的瞬时值表达式为 内电流方向改变 次。
14．某村在较远的地方建立了一座小型水电站，发电机的输出功率为，输电电压U2为5000V，输电导线的总电阻为10Ω，该村的用电电压是。输电电路如图所示，求：
（1）降压变压器的原、副线圈的匝数比；
（2）如果该村某工厂用电功率为，则该村还可以装“，”的电灯多少盏。
15．在实验室中有一简易的发电装置如图所示，线圈匝数为N、面积为S、匀速率转动的角速度为，磁感应强度为B，线圈总电阻为r，定值电阻为R，电流表为理想电表，求：
（1）电流表示数I；
（2）定值电阻的电功率P。
16．如图所示为一个小型交流发电机的示意图，其线框匝数匝，面积为，总电阻，绕垂直于磁场的轴匀速转动，角速度。已知匀强磁场磁感应强度，矩形线框通过滑环与理想变压器相连，副线圈与电阻相接，电表均为理想电表，电压表示数为。从线框转至中性面位置开始计时，求：
（1）线框中感应电动势的瞬时值表达式；
（2）电流表的示数；
（3）当原、副线圈匝数比为时，电阻的阻值及消耗的电功率。
17．如图所示，矩形线圈abcd的面积是0.01m2，共100匝，线圈的总电阻r=1Ω，外接电阻R=9Ω，线圈以角速度绕ab边匀速转动，ab边右侧有匀强磁场（左侧没有磁场），匀强磁场的磁感应强度，求（电压表为理想电表）：
（1）线圈中感应电动势的最大值为多少；
（2）当线圈由图示位置转过60°时，通过电阻R的电流大小；
（3）电压表的示数。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分，在每小题给出的答案中，只有一个符合题目要求。
1．A
2．B
3．A
4．A
5．C
6．B
7．D
8．C
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的答案中有多个符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9．AD
10．AD
11．BCD
12．AC
三、非选择题：本题共5小题，共60分。
13．(1)
(2) 300
14．（1）；（2）
15．（1）；（2）
16．（1）；（2）；（3），
17．（1）；（2）；（3）
答案第1页，共2页
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