第9頁（共9頁）人教版（2019）物理選擇性必修第二冊第三章交變電流單元檢測一．選擇題（共12小題）1．下列各種情況中，哪一項所指的電壓或電流一定不屬于交流電的有效值（）A．220V的家庭照明電壓 B．保險絲的熔斷電流 C．家用電器上標明的額定電壓值 D．電容器標明的耐壓數值2．如圖所示，理想變壓器的原、副線圈匝數比n1：n2＝10：1，原線圈兩端接交流電源，已知電阻R＝5Ω，電壓表V的讀數為100V，則（）A．原、副線圈中電流頻率之比f1：f2＝10：1 B．電流表A2的讀數為2A C．原、副線圈內交變電流之比I1：I2＝10：1 D．變壓器輸入功率為200W3．如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數比為n1：n2＝2：1，輸入端接在u＝30sin100πt（V）的交流電源上，R1為電阻箱，副線圈連在電路中的電阻R＝10Ω，電表均為理想電表。下列說法正確的是（）A．當R1＝0時，電壓表的讀數為30V B．當R1＝0時，若將電流表換成規格為“5V5W”的燈泡，燈泡能夠正常發光 C．當R1＝10Ω時，電流表的讀數為1A D．當R1＝10Ω時，電壓表的讀數為6V4．某住宅小區變壓器給住戶供電的電路示意圖如圖所示，圖中R為輸電線的總電阻。若變壓器視為理想變壓器，所有電表視為理想電表，不考慮變壓器的輸入電壓隨負載變化，則當住戶使用的用電器增加時，圖中各電表的示數變化情況是（）A．A1增大，V2不變，V3增大 B．A1增大，V2減小，V3增大 C．A2增大，V2增大，V3減小 D．A2增大，V2不變，V3減小5．如圖所示，理想變壓器原線圈接入電壓恒定的正弦交流電，副線圈接入最大阻值為2R的滑動變阻器和阻值為R的定值電阻。在變阻器滑片從a端向b端緩慢移動的過程中（）A．電流表A1示數減小 B．電流表A2示數增大 C．原線圈輸入功率先增大后減小 D．定值電阻R消耗的功率先減小后增大6．一正弦式交流電的電壓隨時間變化的規律如圖所示，由圖可確定該電壓的（）A．該交流電的電壓峰值為V B．該交流電的周期為2s C．該交流電的電壓的有效值為V D．瞬時值表達式為u＝100sin（100πt）V7．2020年11月17～20日長春遭遇了一輪凍雨暴雪天氣，致使多條供電線路停運，電力部門持續進行搶修除冰作業。針對高壓輸電線融冰有一種電流發熱融冰法，就是增大高壓電線內通入的電流使電線發熱，利用電線自身的發熱量使其外部冰層由內向外融化，達到融冰除冰的目的。為了監測高壓線路融冰進展情況，技術人員通過如圖所示的裝置檢測融冰線路。圖中T1、T2是監測交流高壓輸電參數的互感器（均視為理想變壓器），T1的原、副線圈匝數比為1：1000，a、b是交流電壓表或交流電流表，其中交流電壓表兩端的電壓為10V，高壓線路輸送的電功率是2200kW、電壓是22kV，則（）A．a是交流電壓表 B．T2的原、副線圈匝數比為1000：1 C．通過交流電流表的電流為0.1A D．繞制T1副線圈的導線應比原線圈的粗8．在勻強磁場中，一矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉軸勻速轉動，如圖甲所示。產生電動勢隨時間變化的規律如圖乙所示。則下列說法正確的是（）A．t＝0.01s時金屬線框平面與磁感線平行 B．該交變電流的電動勢的有效值為22V C．電動勢瞬時值為22V時，矩形金屬線框平面與中性面的夾角為45° D．該交變電流的電動勢的瞬時值表達式為e＝22cos100πtV9．如圖所示，單匝矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸OO′勻速轉動。已知線圈的面積為S，總電阻為R，轉動的角速度是ω，磁感應強度是B，下列說法正確的是（）A．圖示位置時線圈中的感應電流為逆時針方向 B．在圖示位置時線圈中的感應電流為 C．從圖示位置轉過90°時線圈中的感應電動勢最大 D．從圖示位置開始線圈轉過180°，通過線圈某一橫截面的電量為10．如圖所示，理想變壓器原、副線圈匝數比為n1：n2，輸入端C、D接入電壓有效值恒定的正弦式交變電源，燈泡L1、L2的阻值始終與定值電阻R0的阻值相同。在滑動變阻器R的滑片從a端滑動到b端的過程中，兩個燈泡始終發光且工作在額定電壓以內，下列說法正確的是（）A．原、副線圈中電流的頻率之比為n1：n2 B．原、副線圈中電流的大小之比為n1：n2 C．燈泡L1先變暗后變亮 D．原線圈輸入功率一直在變大11．利用二極管的單向導電性可以將正弦式交變電壓的波形截去一半，這種方法稱為半波整流。某研究小組的同學通過半波整流得到如圖所示的直流脈動電壓圖像，其周期、最大值、有效值分別為T、Um和U0。若有另一直流脈動電壓的最大值也為Um，但周期為2T，則該直流脈動電壓的有效值為（）A．2U0 B．U0 C．U0 D．12．小寧同學仿照法拉第發現電磁感應現象的裝置，在鐵環上用漆包線（銅絲，表面刷有絕緣漆）繞制了兩個線圈n1＝100匝、n2（匝數沒有記錄），線圈n1與開關S1、干電池E1、交流電源E2構成電路，交流電源E2的電動勢e＝6sin100πt（V），線圈n2與開關S2、電流計G、交流電壓表V構成電路。當S1置于2、S2置于4時，電壓表V的示數為12V，取1.4。下列說法正確的是（）A．由實驗數據可算得，線圈n2的匝數為200匝 B．由實驗數據可估計，線圈n2的匝數超過280匝 C．S2置于3，當S1從0扳到1時，G中不會有電流 D．S2置于3，當S1從0扳到1時，G中電流慢慢增大并穩定到某一值二．多選題（共4小題）13．如圖，理想變壓器原線圈接在u＝220sin100πt（V）的交流電源上，副線圈匝數可通過滑片P來調節。當滑片P處于圖示位置時，原、副線圈的匝數比n1：n2＝2：1，為了使圖中“100V，50W”的燈泡能夠正常發光，下列操作可行的是（）A．僅將滑片P向上滑動 B．僅將滑片P向下滑動 C．僅在副線圈電路中并聯一個阻值為20Ω的電阻 D．僅在副線圈電路中串聯一個阻值為20Ω的電阻14．圖甲是小型交流發電機的示意圖，兩磁極N、S間的磁場可視為水平方向的勻強磁場，A為理想交流電流表．線圈繞垂直于磁場的水平軸OO′沿逆時針方向勻速轉動，產生的電動勢隨時間變化的圖象如圖乙所示．已知發電機線圈電阻為10Ω，外接一只阻值為90Ω的電阻，不計電路的其他電阻，則（）A．電流表的示數為0.31A B．線圈轉動的角速度為100πrad/s C．0.01s時線圈平面與磁場方向平行 D．在線圈轉動一周過程中，外電阻發熱約為0.087J15．如圖甲是小型交流發電機的示意圖，兩磁極N、S間的磁場可視為水平方向的勻強磁場，A為交流電流表。線圈繞垂直于磁場的水平軸OO′勻速轉動，從圖示位置開始計時，產生的交變電流隨時間變化的圖像如圖乙所示。以下判斷正確的是（）A．線圈轉動的轉速為25r/s B．電流表的示數為10A C．1s鐘內線圈中電流方向改變了50次 D．0.01s時線圈平面與中性面垂直16．某理想變壓器原、副線圈的匝數比為55：9，原線圈所接電源電壓按圖所示規律變化，副線圈接有一燈泡，此時燈泡消耗的功率為40W，則下列判斷正確的是（）A．副線圈兩端輸出的電壓為 B．原線圈中電流表的示數約為0.18A C．變壓器的輸入、輸出功率之比為55：9 D．原線圈兩端電壓的瞬時值表達式為三．解答題（共4小題）17．風能是可再生清潔能源，永春縣首個風力發電站在外山鄉落成，遠距離輸電先升壓后降壓。假設其中發電機輸出電壓為500V，輸送線路的總電阻R＝10Ω。輸送功率P＝100kW，升壓變壓器原、副線圈的匝數比1：20，用戶需要的電壓是220V，求：（1）導線上損失的功率是多少？（2）在輸電線路中設的降壓變壓器原、副線圈的匝數比；（3）用戶得到的電功率是多少？18．如圖所示，ab＝60cm，ad＝20cm，匝數為50匝的矩形線圈。線圈總電阻r＝1Ω，外電路電阻R＝9Ω，磁感應強度B＝0.4T，線圈繞垂直于磁感線的OO′軸以角速度5rad/s勻速轉動。求：（1）從此位置的垂直面（中性面）開始計時，它的感應電動勢的瞬時值表達式；（2）電壓表的讀數是多少；（3）線圈由如圖位置轉過45°的過程中，流過R的電量q。19．如圖所示為交流發電機示意圖，匝數為n＝100匝的矩形線圈，邊長分別為0.1m和0.2m，內阻為5Ω，在磁感應強度B＝0.5T的勻強磁場中繞OO'軸以ω＝50rad/s的角速度勻速轉動，開始轉動時線圈平面與磁場方向平行，線圈通過電刷和外部20Ω的電阻R相接。求：（1）從圖示位置開始計時，寫出線圈內產生的交變電動勢瞬時值的表達式；（2）電阻R上