人教版高二物理选修3-2第五章 交变电流 检测题（含答案）

《交变电流》检测题

一、单选题
1．如图，图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1：n2=5：1，电阻R= 20Ω，L1、L1为规格相同的两只小灯泡，S1为单刀双掷开关原线圈接正弦交变电源，输入电压u随时间t的变化关系如图乙所示．现将S1接l且S2闭合，此时L2正常开光．下列说法正确的是

A．输入电压u的表达式u= 20sin(50πt)V
B．当S1接1，断开S2时，L1、L2均正常发光
C．当S1接1，断开S2时，原线圈的输入功率将增大
D．当S1换接到2后，R消耗的电功率为0.8W
2．如图所示，a、b 灯分别标有“36V，40W”和“36V，25W”，闭合电键，调节 R ，使a 、b 都正常发光．这时断开电键后再次闭合，则下列说法中错误的是（ ?）

A．重新闭合瞬间，由于电感线圈对电流增大的阻碍作用， a 将慢慢亮起来，而 b 立即变亮
B．重新闭合稳定后，两灯都正常发光， a 的额定功率大，所以较亮
C．断开瞬间,由于电感线圈对电流减小的阻碍作用,通过 a 的电流将逐渐减小, a 渐渐变暗到熄灭
D．断开瞬间， b 灯立刻熄灭
3．一理想变压器原、副线圈匝数比n1：n2＝11：5，原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u如图所示．副线圈仅接入一个10Ω的电阻，则（　　）

A．原线圈电流表的示数是22 A B．与电阻并联的电压表的示数是 V
C．经过1分钟电阻发出的热量是6×103 J D．变压器的输入功率是1×103 W
4．如图所示，理想变压器原线圈中正弦式交变电源的输出电压和电流分别为和，两个副线圈的输出电压和电流分别为和、和.接在原副线圈中的五个完全相同的灯泡均正常发光．则下列表述正确的是

A．∶∶=1∶2∶1 B．∶∶=1∶1∶2
C．三个线圈匝数之比为5∶2∶1 D．电源电压与原线圈两端电压之比为5∶4
5．如图所示为一含有理想变压器的电路，U为正弦交流电源，输出电压的有效值恒定，开关S闭合前后理想电流表的示数比为1：3，则电阻、的比值为　　

A．1：1 B．2：1 C．3：1 D．4：1
6．如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为10：1，A、V均为理想电表，R为光敏电阻其阻值随光强增大而减小，和是两个完全相同的灯泡原线圈接入如图乙所示的正弦交流电压u，下列说法正确的是　　

A．电压u的频率为100Hz
B．电压表V的示数为
C．当照射R的光强增大时，电流表A的示数变大
D．当的灯丝烧断后，电压表V的示数会变大
7．如图甲所示，理想变压器原、副线圈匝数分别为、，原线圈回路接有内阻不计的交流电流表A，副线圈回路接有定值电阻R=2Ω，现在a、b间，c、d间分别接上示波器，同时监测得a、b间，c、d间电压随时间变化的图象分别如图乙、丙所示，下列说法正确的是（　　）

A．T=0.01s
B．：≈55：2
C．电流表A的示数I≈36.4mA
D．当原线圈电压瞬时值最大时，副线圈两端电压瞬时值为0
8．如图甲所示，一阻值为R的电阻接在电动势为E、内阻为r的直流电源两端，电源的效率为94.1%；如图乙所示，当该阻值为R的电阻通过理想变压器接在电压有效值为E、内阻为r的交流电源上时，变压器原线圈两端的电压为，则该变压器的原、副线圈匝数比为

A．4：1 B．1：4 C．16：1 D．1：16
9．教学用发电机能够产生正弦式交变电流．利用该发电机（内阻可忽略）通过理想变压器向定值电阻R供电，电路如图所示，理想交流电流表A、理想交流电压表V的读数分别为I、U，R消耗的功率为P．若发电机线圈的转速变为原来的2倍，则

A．R消耗的功率变为2P B．电压表V的读数变为2U
C．电流表A的读数变为4I D．通过R的交变电流频率不变
10．矩形金属线圈共10匝，在匀强磁场中绕垂直磁场方向的转轴匀速转动，线圈中产生的电动势e随时间t的变化情况如图所示，下列说法中正确的是

A．此交流电的频率是50 Hz B．0.015 s时线圈平面与磁场垂直
C．此交流电的电动势有效值是V D．穿过线圈的磁通量最大值为Wb
11．某交变电流的图象如图所示，则该交变电流的有效值为（ ）

A．2A B．4A C．3.5A D．6A

二、多选题
12．如图甲所示的电路中，电阻R1＝R2＝R，和R1并联的D是理想二极管(正向电阻可视为零，反向电阻为无穷大)，在A、B之间加一个如图乙所示的交变电压(电压为正值时， UAB>0).由此可知(　　)

A．在A、B之间所加的交变电压的周期为2×10－2 s
B．在A、B之间所加的交变电压的瞬时值表达式为u＝220sin 50πt (V)
C．加在R1上电压的有效值为55 V
D．加在R1上电压的有效值为55 V
13．如图所示，一台理想变压器，要使变压的输入功率增加，可以采取下列哪种方法（其他条件保持不变）（ ）

A．增大R的阻值 B．减小R的阻值
C．增加副线圈的匝数n2 D．减小原线圈的匝数n1
14．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为 4：1，电压表、电流表为理想电表．L1、L2、L3、L4为四只规格均为“220V，60W”的相同灯泡．如果副线圈电压按图乙所示规律变化，则下列说法正确的是（）

A．电流表的示数为 0.82A B．电压表的示数为 660 V
C．a、b 两点的电压是 1100V D．a、b 两点的电压是 1045V
15．如图，电阻、电容和电感并联后，接人输出电压有效值、频率可调的交流电源.当电路中交流电的频率为时，通过和的电流有效值恰好相等.若将频率降低为，分别用和表示此时通过和的电流有效值，则（ ）

A． B．
C． D．
16．一含有理想变压器的电路如图所示，正弦交流电源电压为U0，，变压器原副线圈匝数之比为3∶1，电阻关系为R0= R1 =R2 =R3，为理想交流电压表，示数用U表示，则下列判断正确的是

A．闭合电键S，电阻R0与R1消耗的功率之比为9∶1
B．闭合电键S，电阻R0与R1消耗的功率之比为1∶1
C．断开S，U0∶U=11∶3
D．断开S，U0∶U=4∶1
三、实验题
17．一个教学用的简易变压器，两线圈的匝数未知，某同学想用所学变压器的知识测定两线圈的匝数。
（1）为完成该实验，除了选用电压表、导线外，还需要选用低压_________（填“直流”或“交流”）电源。
（2）该同学在变压器铁芯上绕10匝绝缘金属导线C，然后将A线圈接电源．用电压表分别测出线圈A，线圈B及线圈C两端的电压，记录在下面的表格中，则线圈A的匝数为______匝，线圈B的匝数为_______匝。
A线圈电压 B线圈电压 C线圈电压
8.0V 3.8V 0.2V
（3）为减小线圈匝数的测量误差，你认为绕制线圈C的匝数应该_______（填“多一些”、“少一些”）更好。
18．在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中：
(1)原线圈中接入的电源是____
A．接入220V交流电
B．接入学生电源12V以下直流输出
C．接入学生电源12V以下交流输出
(2)对于实验过程，下列说法正确的是______
A．为便于探究，应该采用控制变量法
B．因为实验所用电压较低，通电时可用手接触裸露的导线、接线柱等检查电路
C．使用多用电表测电压时，先用中等量程挡试测，再选用恰当的挡位进行测量

四、解答题
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，总电阻r=1.0Ω，所围成矩形的面积S=0.040m2，小灯泡的电阻R=9.0Ω，磁感应强度随时间按如图乙所示的规律变化，求：

（1）小灯泡消耗的电功率；
（2）在磁感应强度变化的0-时间内，通过小灯泡的电荷量
20．如图所示，将总电阻为r的n匝矩形线圈abcd置于磁感应强度为B的匀强磁场中，其中一边ab＝l1，另一边ad＝l2，绕垂直于磁场方向的对称轴OO′以角速度ω匀速转动．线圈通过电刷与外电阻R组成闭合电路．
(1)求线圈中产生的电动势的最大值；
(2)从线圈处于中性面开始计时，写出闭合电路中瞬时电流随时间变化的表达式，并画出电流随时间变化的图象．

21．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=10Ω，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻R=90Ω，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，穿过线圈的磁通量Φ随时间t按图（乙）所示正弦规律变化．求：

（1）交流发电机产生的电动势的最大值及有效值；
（2）电路中交流电压表的示数；
（3）一个周期内，整个回路的焦耳热



参考答案
1．D 2．D 3．D 4．D 5．B 6．C 7．C 8．B 9．B 10．A 11．A 12．AC 13．BCD 14．AD 15．BC 16．BC
17．交流 400 190 多一些
18．C A
19．（1）2.88W（2）4.0×10-3C
20．(1)Em＝nBl1l2ω　(2) i＝，
21．（1）200V，（2）（3）