人教版高中物理选修3-2第五章《交变电流》检测题（含答案）
文档属性
| 名称 | 人教版高中物理选修3-2第五章《交变电流》检测题（含答案） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 430.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-03-08 10:40:21 | ||
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文档简介
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《交变电流》检测题
一、单选题
1．矩形线框与理想电流表、理想变压器、灯泡连接电路如图甲所示．灯泡标有“36 V 40 W”的字样且阻值可以视作不变，变压器原、副线圈的匝数之比为2∶1，线框产生的电动势随时间变化的规律如图乙所示．则下列说法正确的是( )
A．图乙电动势的瞬时值表达式为e＝36 sin(πt)V
B．变压器副线圈中的电流方向每秒改变50次
C．灯泡L恰好正常发光
D．理想变压器输入功率为20 W
2．如图甲所示为一台小型发电机构造示意图，线圈逆时针转动，产生的电动势随时间变化的正弦规律如图乙所示．发电机线圈内阻为1Ω，外接灯泡的电阻为9Ω恒定不变，则下列说法中正确的为( )
A．电压表的示数为6 V
B．发电机的输出功率为4 W
C．在1.0×10－2 s时刻，穿过线圈的磁通量最大
D．在1.0×10－2 s时刻，穿过线圈的磁通量变化率最大
3．在如图所示的铁芯上绕有4个线圈，匝数之比为n1∶n2∶n3∶n4＝1∶1∶2∶1，今在线圈1两端接正弦交流电源，下列判断正确的是( )
A．U1＝U2＝U3＝U4 B．U1＝U2＝U3，U4＝0
C．U1＝U2＋U3＋U4 D．以上均不对
4．从发电站输出的功率为220 kW，输电线的总电阻为0.05 Ω，用110 V和11 kV 两种电压输电。两种情况下输电线上由电阻造成的电压损失之比为( )
A．100∶1 B．1∶100 C．1∶10 D．10∶1
5．如图甲所示，一理想变压器给一个小灯泡供电．当原线圈输入如图乙所示的交变电压时，额定功率10 W的小灯泡恰好正常发光，已知灯泡的电阻为40 Ω，图中电压表为理想电表，下列说法正确的是( )
A．电压表的示数为220 V
B．变压器原、副线圈的匝数比为11∶1
C．变压器的输入功率为110 W
D．副线圈两端电压的瞬时值表达式为u＝20sin πt(V)
6．如图甲所示，为理想变压器原线圈的中心抽头，电流表为理想交流电表，在原线圈两端加上如图乙所示的交变电压，则下列说法正确的是
A．原线圈输入电压瞬时值的表达式为
B．仅将滑动变阻器的滑片向上移，灯泡L将变暗
C．仅将单刀双掷开关由a扳到b，电流表的示数变大
D．仅将单刀双掷开关由a扳到b，变压器的输入功率变小
7．一理想变压器的原副线圈的匝数比为 4:1，在副线圈的回路中接有伏特表和阻值 R=1Ω 的定值电阻，如图(a)所示.原线圈一侧接在如图(b)所示的交流电上，交流电的前半个周期为正 弦交流电后半个周期为恒定电流.伏特表的示数为
A． B．2V C．4V D．8V
8．如图所示，甲、乙是规格相同的灯泡，接线柱a、b接电压为U的直流电源时，无论电源的正极与哪一个接线柱相连，甲灯均能正常发光，乙灯完全不亮．当a、b接电压有效值为U的交流电源时，甲灯发出微弱的光，乙灯能正常发光，则下列判断正确的是( )
A．x是电容器， y是电感线圈 B．x是电感线圈， y是电容器
C．x是二极管， y是电容器 D．x是电感线圈， y是二极管
9．手摇式发电机的线圈在匀强磁场中匀速转动时，其磁通量随时间按如图所示的正弦规律变化。当线圈的转速变为原来的一半时，下列说法正确的是
A．交流电压的变化周期变为原来的一半
B．穿过线圈的磁通量的最大值变为原来的一半
C．交流电压的最大值变为原来的一半
D．交流电压的有效值变为原来的倍
10．中国已投产运行的1000kV特高压输电是目前世界上电压最高的输电工程，假设甲、乙两地原采用500kV的超高压输电，输电线上损耗的电功率为P，在保持输送电功率和输电线电阻都不变的条件下，现改用1000kV特高压输电，若不考虑其他因素的影响，则输电线上损耗的电功率将变为
A． B． C． D．
11．如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一个匝数为N的矩形线圈abcd，线圈面积为S，ωb边与磁场垂直，ωb边始终与金属滑环K相连，cd边始终与金属滑环L相连．现使矩形线圈以恒定角速度ω，从图示位置绕过ad、bc中点的轴匀速转动．下列说法中正确的是：
A．将交流电流表串到电路中，其示数随时间按余弦规律变化．
B．线圈转动的角速度越大，通过电阻R的电流越小．
C．线圈平面与磁场平行时，瞬时感应电动势最大E=NBSω
D．线圈平面每转过半圈，穿过线圈平面的磁通量变化量为零．
二、多选题
12．如图所示，b是理想变压器原线圈的一个抽头，电压表和电流表均为理想交流电表，示数分别为U和I，在原线圈两端加上交变电流，把单刀双掷开关S与b连接，则：（ ）
A．保持其它条件不变，触头P向上移动的过程中，I变大
B．保持其它条件不变，触头P向下移动的过程中，U变小
C．保持其它条件不变，S由b扳向a时，U和I均变小
D．保持其它条件不变，S由b扳向a时，U变大，I变小
13．如图所示，理想变压器原线圈接在某一稳定交流电源上，图中各电表均为理想电表，下列说法正确的是
A．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电压表V示数变大
B．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，R1消耗的功率变大
C．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电流表A1示数变大
D．若闭合开关S，则电流表A1示数变大、A2示数变小
14．如图甲所示，变压器原副线圈的匝数比为3：1，L1、L2、L3、L4为四只规格均为“9V，6W”的相同灯泡，各电表均为理想交流电表，输入端交变电压u的图象如图乙所示．则以下说法中正确的是（ ）
A．电压表的示数为36V B．电压表的示数为27V
C．电流表的示数为3A D．四只灯泡均能正常发光
15．如图甲所示的电路，理想变压器原、副线圈的匝数比为，电流表和电压表都是理想电表，当原线圈接图乙所示的交变电源时，电路正常工作.现将电源换成图丙所示的交变电源，则更换电源前后（ ）
A．电流表A1 、A2的示数之比为 B．电压表V1、V2的示数之比为
C．电压表V1示数不变，V2的示数变大 D．电流表A1、A2的示数均不变
16．如图所示，为完全相同的标准电阻，甲、乙两种情况下电阻的功率均为P，且匝数之比均为，则（ ）
A．图甲中的功率为 B．图乙中的功率为
C．图乙中的功率为 D．图甲中的功率为
三、实验题
17．在学校实验周活动中，某实验小组同学选用如图（a）可拆变压器做“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验，实验电路图如图（b），实验时匝，匝，断开K，接通电源，观察电压表的读数为6V，则
（1）下列哪一选项______为可拆变压器的输入电压有效值。
A．3V?? B．??6V??????C．12V D．15V???????
（2）灯泡的额定电压也为6V，闭合K，灯泡能否正常发光。______（填：“能”或“不能”）
四、计算题
18．如图为一个小型旋转电枢式交流发电机的原理图，图示位置矩形线圈平行于磁感线，其矩形线圈的长度ab=0.25m，宽度bc=0.20m，共有m=100匝，总电阻r=5.0Ω，可绕与磁场方向垂直的对称轴OO′转动。线圈处于磁感应强度B=0.4T的匀强磁场中，与线圈两端相连的金属滑环上接一个“3.0V，1.8W“的灯泡，当线圈以角速度ω匀速转动时，小灯泡恰好正常发光，求：
（1）线圈转动的角速度ω；
（2）图示位置时cd边所受的安培力的大小和方向；
（3）线圈从图示位置转过90°过程中流过灯泡的电量和线圈产生的电能。
19．如图所示，abcd为交流发电机的矩形线圈，其面积为S=0.02m2，匝数为N=200匝，线圈电阻为r=2Ω，外电阻为R=8Ω．线圈在磁感应强度为B=0.2T,的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OO＇匀速转动，角速度为ω=100rad/s．若图中的电压表、电流表均为理想交流电表，求：
(1)此交流发电机产生感应电动势的最大值Em；
(2)若从图示位置开始计时，写出感应电流随时间变化的函数表达式；
(3)此交流发电机的输出功率P出；
(4)从图示位置转过900的过程中通过R的电荷量是多少？
20．如图所示为一种小型交流发电机的原理图，n匝矩形线圈处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，ab边、cd边分别连在两个滑环K、L上，导体做的两个电刷分别压在滑环上．线圈ab边的边长为L1，bc边的边长为L2，线圈总电阻为r．线圈以恒定的角速度ω绕与磁场方向垂直的固定对称轴OO′匀速转动．用导线将电刷与电阻R连接起来形成回路．回路中其他电阻不计．
(1)请你说明发电机线圈平面转至何位置时感应电动势具有最大值，并推导此最大值的表达式．
(2)求线圈转动一周的过程中，整个电路产生的焦耳热．
参考答案
1．D 2．C 3．B 4．A 5．B 6．C 7．C 8．B 9．C 10．C 11．C 12．AC 13．AD 14．BD 15．BD 16．AB
17．D 不能
18．（1）3rad/s；（2）4.8N，方向从c到d；（3）0.2C； 1.33J。
19．（1）80V（2）（3）256W（4）0.08C
20．(1)；(2)
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《交变电流》检测题
一、单选题
1．矩形线框与理想电流表、理想变压器、灯泡连接电路如图甲所示．灯泡标有“36 V 40 W”的字样且阻值可以视作不变，变压器原、副线圈的匝数之比为2∶1，线框产生的电动势随时间变化的规律如图乙所示．则下列说法正确的是( )
A．图乙电动势的瞬时值表达式为e＝36 sin(πt)V
B．变压器副线圈中的电流方向每秒改变50次
C．灯泡L恰好正常发光
D．理想变压器输入功率为20 W
2．如图甲所示为一台小型发电机构造示意图，线圈逆时针转动，产生的电动势随时间变化的正弦规律如图乙所示．发电机线圈内阻为1Ω，外接灯泡的电阻为9Ω恒定不变，则下列说法中正确的为( )
A．电压表的示数为6 V
B．发电机的输出功率为4 W
C．在1.0×10－2 s时刻，穿过线圈的磁通量最大
D．在1.0×10－2 s时刻，穿过线圈的磁通量变化率最大
3．在如图所示的铁芯上绕有4个线圈，匝数之比为n1∶n2∶n3∶n4＝1∶1∶2∶1，今在线圈1两端接正弦交流电源，下列判断正确的是( )
A．U1＝U2＝U3＝U4 B．U1＝U2＝U3，U4＝0
C．U1＝U2＋U3＋U4 D．以上均不对
4．从发电站输出的功率为220 kW，输电线的总电阻为0.05 Ω，用110 V和11 kV 两种电压输电。两种情况下输电线上由电阻造成的电压损失之比为( )
A．100∶1 B．1∶100 C．1∶10 D．10∶1
5．如图甲所示，一理想变压器给一个小灯泡供电．当原线圈输入如图乙所示的交变电压时，额定功率10 W的小灯泡恰好正常发光，已知灯泡的电阻为40 Ω，图中电压表为理想电表，下列说法正确的是( )
A．电压表的示数为220 V
B．变压器原、副线圈的匝数比为11∶1
C．变压器的输入功率为110 W
D．副线圈两端电压的瞬时值表达式为u＝20sin πt(V)
6．如图甲所示，为理想变压器原线圈的中心抽头，电流表为理想交流电表，在原线圈两端加上如图乙所示的交变电压，则下列说法正确的是
A．原线圈输入电压瞬时值的表达式为
B．仅将滑动变阻器的滑片向上移，灯泡L将变暗
C．仅将单刀双掷开关由a扳到b，电流表的示数变大
D．仅将单刀双掷开关由a扳到b，变压器的输入功率变小
7．一理想变压器的原副线圈的匝数比为 4:1，在副线圈的回路中接有伏特表和阻值 R=1Ω 的定值电阻，如图(a)所示.原线圈一侧接在如图(b)所示的交流电上，交流电的前半个周期为正 弦交流电后半个周期为恒定电流.伏特表的示数为
A． B．2V C．4V D．8V
8．如图所示，甲、乙是规格相同的灯泡，接线柱a、b接电压为U的直流电源时，无论电源的正极与哪一个接线柱相连，甲灯均能正常发光，乙灯完全不亮．当a、b接电压有效值为U的交流电源时，甲灯发出微弱的光，乙灯能正常发光，则下列判断正确的是( )
A．x是电容器， y是电感线圈 B．x是电感线圈， y是电容器
C．x是二极管， y是电容器 D．x是电感线圈， y是二极管
9．手摇式发电机的线圈在匀强磁场中匀速转动时，其磁通量随时间按如图所示的正弦规律变化。当线圈的转速变为原来的一半时，下列说法正确的是
A．交流电压的变化周期变为原来的一半
B．穿过线圈的磁通量的最大值变为原来的一半
C．交流电压的最大值变为原来的一半
D．交流电压的有效值变为原来的倍
10．中国已投产运行的1000kV特高压输电是目前世界上电压最高的输电工程，假设甲、乙两地原采用500kV的超高压输电，输电线上损耗的电功率为P，在保持输送电功率和输电线电阻都不变的条件下，现改用1000kV特高压输电，若不考虑其他因素的影响，则输电线上损耗的电功率将变为
A． B． C． D．
11．如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一个匝数为N的矩形线圈abcd，线圈面积为S，ωb边与磁场垂直，ωb边始终与金属滑环K相连，cd边始终与金属滑环L相连．现使矩形线圈以恒定角速度ω，从图示位置绕过ad、bc中点的轴匀速转动．下列说法中正确的是：
A．将交流电流表串到电路中，其示数随时间按余弦规律变化．
B．线圈转动的角速度越大，通过电阻R的电流越小．
C．线圈平面与磁场平行时，瞬时感应电动势最大E=NBSω
D．线圈平面每转过半圈，穿过线圈平面的磁通量变化量为零．
二、多选题
12．如图所示，b是理想变压器原线圈的一个抽头，电压表和电流表均为理想交流电表，示数分别为U和I，在原线圈两端加上交变电流，把单刀双掷开关S与b连接，则：（ ）
A．保持其它条件不变，触头P向上移动的过程中，I变大
B．保持其它条件不变，触头P向下移动的过程中，U变小
C．保持其它条件不变，S由b扳向a时，U和I均变小
D．保持其它条件不变，S由b扳向a时，U变大，I变小
13．如图所示，理想变压器原线圈接在某一稳定交流电源上，图中各电表均为理想电表，下列说法正确的是
A．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电压表V示数变大
B．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，R1消耗的功率变大
C．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电流表A1示数变大
D．若闭合开关S，则电流表A1示数变大、A2示数变小
14．如图甲所示，变压器原副线圈的匝数比为3：1，L1、L2、L3、L4为四只规格均为“9V，6W”的相同灯泡，各电表均为理想交流电表，输入端交变电压u的图象如图乙所示．则以下说法中正确的是（ ）
A．电压表的示数为36V B．电压表的示数为27V
C．电流表的示数为3A D．四只灯泡均能正常发光
15．如图甲所示的电路，理想变压器原、副线圈的匝数比为，电流表和电压表都是理想电表，当原线圈接图乙所示的交变电源时，电路正常工作.现将电源换成图丙所示的交变电源，则更换电源前后（ ）
A．电流表A1 、A2的示数之比为 B．电压表V1、V2的示数之比为
C．电压表V1示数不变，V2的示数变大 D．电流表A1、A2的示数均不变
16．如图所示，为完全相同的标准电阻，甲、乙两种情况下电阻的功率均为P，且匝数之比均为，则（ ）
A．图甲中的功率为 B．图乙中的功率为
C．图乙中的功率为 D．图甲中的功率为
三、实验题
17．在学校实验周活动中，某实验小组同学选用如图（a）可拆变压器做“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验，实验电路图如图（b），实验时匝，匝，断开K，接通电源，观察电压表的读数为6V，则
（1）下列哪一选项______为可拆变压器的输入电压有效值。
A．3V?? B．??6V??????C．12V D．15V???????
（2）灯泡的额定电压也为6V，闭合K，灯泡能否正常发光。______（填：“能”或“不能”）
四、计算题
18．如图为一个小型旋转电枢式交流发电机的原理图，图示位置矩形线圈平行于磁感线，其矩形线圈的长度ab=0.25m，宽度bc=0.20m，共有m=100匝，总电阻r=5.0Ω，可绕与磁场方向垂直的对称轴OO′转动。线圈处于磁感应强度B=0.4T的匀强磁场中，与线圈两端相连的金属滑环上接一个“3.0V，1.8W“的灯泡，当线圈以角速度ω匀速转动时，小灯泡恰好正常发光，求：
（1）线圈转动的角速度ω；
（2）图示位置时cd边所受的安培力的大小和方向；
（3）线圈从图示位置转过90°过程中流过灯泡的电量和线圈产生的电能。
19．如图所示，abcd为交流发电机的矩形线圈，其面积为S=0.02m2，匝数为N=200匝，线圈电阻为r=2Ω，外电阻为R=8Ω．线圈在磁感应强度为B=0.2T,的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OO＇匀速转动，角速度为ω=100rad/s．若图中的电压表、电流表均为理想交流电表，求：
(1)此交流发电机产生感应电动势的最大值Em；
(2)若从图示位置开始计时，写出感应电流随时间变化的函数表达式；
(3)此交流发电机的输出功率P出；
(4)从图示位置转过900的过程中通过R的电荷量是多少？
20．如图所示为一种小型交流发电机的原理图，n匝矩形线圈处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，ab边、cd边分别连在两个滑环K、L上，导体做的两个电刷分别压在滑环上．线圈ab边的边长为L1，bc边的边长为L2，线圈总电阻为r．线圈以恒定的角速度ω绕与磁场方向垂直的固定对称轴OO′匀速转动．用导线将电刷与电阻R连接起来形成回路．回路中其他电阻不计．
(1)请你说明发电机线圈平面转至何位置时感应电动势具有最大值，并推导此最大值的表达式．
(2)求线圈转动一周的过程中，整个电路产生的焦耳热．
参考答案
1．D 2．C 3．B 4．A 5．B 6．C 7．C 8．B 9．C 10．C 11．C 12．AC 13．AD 14．BD 15．BD 16．AB
17．D 不能
18．（1）3rad/s；（2）4.8N，方向从c到d；（3）0.2C； 1.33J。
19．（1）80V（2）（3）256W（4）0.08C
20．(1)；(2)
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