人教版高中物理选修3-2　第五章《交变电流》检测题word版含答案

《交变电流》检测题

一、单选题
1．如图所示的理想变压器电路中，三个灯泡L1、L2、L3完全相同，定值电阻的阻值为R，变压器原副线圈的匝数比为1:2。开始时三个开关均断开，a、b端接入恒定的正弦交流电压，闭合开关S1、S2，灯泡L1、L2均正常发光，电阻R消耗的功率与一个灯泡消耗的功率相同，则下列说法正确的是(　　)

A．灯泡的电阻为2R B．再闭合S3，灯泡L3也能正常发光
C．再闭合S3，灯泡L1、L2均变暗 D．闭合S3后再断开S1，灯泡L2、L3亮度不变
2．一个匝数为100匝、电阻为0.5Ω的闭合线圈处于某一磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，从某时刻起穿过线圈的磁通量按图示规律变化，则线圈中产生的交变电流的有效值为

A．4.0A B．2.0A C． D．
3．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n1 : n2＝11: 2，保险丝R1的电阻为2Ω。若原线圈接入如图乙所示的正弦交变电压，要求通过保险丝的电流(有效值)不超过5A，加在电容器两极板的电压不超过50V，则滑动变阻器接入电路的阻值可以为(　　)

A．1 Ω B．5 Ω C．10 Ω D．20 Ω
4．如图所示，图甲、图乙分别表示两种电流的波形，其中图甲所示的电流按正弦规律变化，下列说法正确的是（ ）

A．图甲表示交流电，图乙表示直流电
B．两种电流变化的频率相等
C．两种电流的瞬时值表达式都为 A
D．两种电流的有效值相等
5．随着电动汽车的大量普及，汽车无线充电受到越来越多的关注．无线充电简单方便，不需手动操作，没有线缆拖拽，大大提高了用户体验．将受电线圈安装在汽车的底盘上，将供电线圈安装在地面上，如图所示．当电动汽车行驶到供电线圈装置上，受电线圈即可“接受”到供电线圈的电流，从而对蓄电池进行充电．关于无线充电，下列说法正确的是

A．无线充电技术与变压器的工作原理相同
B．为了保护受电线圈不受损坏，可在车底加装一个金属护板
C．只有将供电线圈接到直流电源上，才能对蓄电池进行充电
D．当受电线圈没有对准供电线圈（二者没有完全重合）时，将不能进行无线充电
6．一交变电流随时间变化规律如图所示，其周期为1 s．该电流的有效值为(　　)

A．1.2 A B． A C．1.5 A D． A
7．图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，A为交流电流表，线圈绕垂直于磁场的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示，以下判断正确的是(　 　)

A．电流表的示数为20 A B．交流电的频率是100Hz
C．0.01 s时线圈平面与磁场方向平行 D．0.02 s时线框平面与中性面重合
8．如图，匀强磁场中，一单匝矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，线框中产生的交变电动势瞬时值随时间变化的规律为e＝20sinl00πtV。下列说法正确的是?

A．该线框转动的频率是100Hz
B．该线框产生的交变电动势最大值是20V
C．t＝0.005s时刻，线框平面与中性面重合
D．t＝0.05s 时刻，穿过线圈的磁通量最大
9．闭合线圈在匀强磁场中匀速转动时，产生的正弦式交变电流i=Imsinωt.若保持其他条件不变，使线圈的匝数和转速各增加1倍，则电流的变化规律为(　　)
A．i′=Imsinωt B．i′=Imsin2ωt C．i′=2Imsinωt D．i′=2Imsin2ωt
10．2018年4月15日，中国国际小家电展览会在广州拉开帷幕，家电展上有些国家家用电器的额定电压和我国是不同的，例如美国家用电器不能直接接到220V的照明电路上，可以接到交变电压是u=110sin120πt(V)的电源上使用，交变电压是由矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的，下列说法正确的是
A．用电压表测该电压其示数为110V
B．电流方向每秒改变60次
C．交流电的频率为60Hz，当t=0.1s时u=110V
D．将该电压加在110Ω的电阻两端，则该电阻消耗的电功率为110W
11．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 4P，而输电线中损失的电功率减为△P（输电线电阻不变），那么输电电压应增为
A．2U B．4U
C．8U D．16U
二、多选题
12．如图所示，图线a是线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时所产生正弦式交变电流的图象，当调整线圈转速后，所产生正弦式交变电流的图象如图线b所示，下列关于这两个正弦式交变电流的说法正确的是

A．在图中t＝0时刻穿过线圈的磁通量均为0
B．线圈先后两次转速之比为3∶2
C．交变电流a的峰值为10 V
D．交变电流b的峰值为5 V
13．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
14．如图所示为小型交流发电机的示意图，线圈绕垂直于磁场方向的水平轴OO’沿逆时针方向以角速度匀速转动。线圈的匝敬为n、电阻为r，外接电阻为R，A为交流电流表。线圈从图示位置（线圈平面平行于磁场方向）开始转过时的感应电流为I。下列说法中正确的是

A．电流表的读数为
B．转动过程中穿过线圈磁通量的最大值为
C．线圈转动一周的过程中，电阻R产生的热量为
D．从图示位置开始转过的过程中，通过电阻R的电荷量为
15．一含有理想变压器的电路如图甲所示，图中理想变压器原、副线圈匝数之比为2：1，电阻R1和R2的阻值分别为3Ω和1Ω，电流表、电压表都是理想交流电表，a、b输入端输入的电流如图乙所示，下列说法正确的是（　　）

A．电流表的示数为
B．电压表的示数为
C．0～0.04s内，电阻R1产生的焦耳热为0.24J
D．0.03s时，通过电阻R1的电流为
16．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，电流表和电压表均为理想交流电表．已知交流电源电压瞬时值表达式为u=sin100πt（V）．下列说法中正确的是（　　）

A．电压表的示数为22V
B．通过滑动变阻器R的交流电的频率为50Hz
C．若将滑动变阻器的滑片下移，则电压表的示数变小
D．若将滑动变阻器的滑片上移，则R0消耗的功率变大
三、实验题
17．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________________。

四、解答题
18．某发电机输电电路的简图如图所示，发电机的矩形线框ABCD处于磁感应强度大小为B=的水平匀强磁场中，线框面积为S=0.25m2，匝数为100匝，电阻不计。线框绕垂直于磁场的轴OO?以角速度ω=l00πrad/s匀速转动，并与升压变压器的原线圈相连，升压变压器原、副线圈的匝数之比1：20 ，降压变压器的副线圈接入若干“220V，100W”的灯泡，两变压器间的输电线总电阻R=20Ω，变压器均为理想变压器。当发电机输出功率为时，灯泡正常发光.

(1)从线框平面与磁感线垂直时开始计时，写出线框中感应电动势随时间变化的关系式.
(2)求降压变压器原、副线圈的匝数之比.
19．如图所示，交流发电机的矩形线圈abcd中，ab＝cd＝50 cm、bc＝ad＝30 cm、匝数n＝100匝、线圈电阻r＝0.2 Ω，外电阻R＝4.8 Ω.线圈在磁感应强度B＝0.05 T的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OO′匀速转动，角速度ω＝100π rad/s.

(1)求产生感应电动势的最大值．
(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)交流电压表和交流电流表的示数各为多少？
(4)此发电机的功率为多少？
(5)从图示位置起，转过90°过程中，通过线圈横截面的电荷量为多少？
20．图甲为远距离输电示意图，升压变压器原副线圈匝数比为n1∶n2=1∶l00，降压变压器原副线圈匝数比为n3∶n4=10∶1，远距离输电线的总电阻r＝100Ω．若升压变压器的输入电压如图乙所示，输入功率为P1= 750kW．求：

(1)输电线路损耗功率△P； (2)用户端电压U4．



参考答案
1．D 2．C 3．C 4．B 5．A 6．B 7．C 8．D 9．D 10．D 11．C 12．BC 13．AC 14．AB 15．AC 16．BC
17．B C 低压交流电源 增大 减小 控制变量法
18．(1)；(2)240:11
19．(1) 75πV(或235.5V）；（2）47.1sin(100πt+)A；（3）33.3A；159.8V；（4）159.8V；（5）159.8V
20．（1）ΔP=90KW；（2）U4=220V