高中物理人教版本选修3-2　第五单元《交变电流》单元测试卷

一、单选题

1. 难度：简单

如图甲所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中逆时针匀速转动时，线圈中产生的交变电流如图乙所示，设沿abcda方向为电流正方向，则下列说法正确的是(　　)

A. 乙图中Oa时间段对应甲图中A至B图的过程

B. 乙图中c时刻对应甲图中的C图

C. 若乙图中d等于0.02s，则1s内电流的方向改变50次

D. 若乙图中b等于0.02s，则交流电的频率为50Hz

2. 难度：简单

正弦交变电动势的最小值出现在（ ）

A.线圈经过中性面时 B.穿过线圈的磁通量为零时

C.穿过线圈的磁通量变化最快时 D.线圈边框的速度与磁感线垂直时

3. 难度：简单

一个照明电灯，其两端允许加的最大电压为311V，当它接入220V的照明电路时，这盏灯

A.将不亮 B.灯丝将烧断

C.只能暗淡发光 D.能正常发光

4. 难度：中等

如图，一理想变压器原副线圈的匝数比为1：2；副线圈电路中接有灯泡，灯泡的额定电压为220V，额定功率为22W；原线圈电路中接有电压表和电流表．现闭合开关，灯泡正常发光．若用U和I分别表示此时电压表和电流表的读数，则

A.U=110V，I=0.2A B.U=110V，I=0.05A

C.U=110V，I=0.2A D.U=110V，I=0.2A

5. 难度：中等

在变电站里，经常要用交流电表去监测电网上的强电流，所用的器材叫电流互感器．如下所示的四个图中，能正确反映其工作原理的是（　　）

A. B. C. D.

6. 难度：简单

如图，一理想变压器原副线圈的匝数比为1：2；副线圈电路中接有灯泡，灯泡的额定电压为220V，额定功率为22W；原线圈电路中接有电压表和电流表．现闭合开关，灯泡正常发光．若用U和I分别表示此时电压表和电流表的读数，则

A.U="110V" , I="0.2A"

B.U="110V" , I="0.05" A

C.U=110V, I="0.2A"

D.U=110V, I="0.22" A

7. 难度：简单

线圈中产生的交流电动势e随时间t变化的情况如图所示，下列说法中正确的是

A.交流电动势的有效值为1 V

B.交流电动势的最大值为V

C.交流电的频率为0.2 Hz

D.交流电的周期为0.2s

8. 难度：简单

一矩形线圈在匀强磁场中绕中心轴转动，产生的交流电动势e=10sin4πt（V），以下说法正确的是

A.交流电的频率是4πHz

B.当t=0时，线圈平面跟中性面垂直

C.当t=0.5s时，e有最大值

D.交流电的周期是0.5s

9. 难度：中等

如图所示，一理想变压器的原线圈匝数为n₁=1000匝，副线圈匝数为n₂=200匝，电阻R=8.8Ω，原线圈接入一电压(V)的交流电源，电压表和电流表对电路的影响可忽略不计，则（   ）

A.副线圈交变电流的频率是100 Hz

B.t=1s的时刻，电压表的示数为0

C.变压器的输入电功率为220W

D.电流表的示数为10A

10. 难度：简单

如图，将R＝220Ω的电阻接入电压u＝311sin314t V的交流电路中，则(　　)

A. 电压表示数是311V

B. 电压表示数是157V

C. 电流表示数是1A

D. R消耗的功率是311W

11. 难度：简单

如图所示为演示交变电流产生的装置图，关于这个实验，正确的说法是 （ ）

A.线圈每转动一周，指针左右摆动两次

B.图示位置为中性面，线圈中无感应电流

C.图示位置ab边的感应电流方向为a→b

D.线圈平面与磁场方向平行时，磁通量变化率为零

二、多选题

12. 难度：中等

某电池充电器的工作原理可以简化为理想变压器，如果正常工作时输入电压为220 V，输出电压为4.2 V，输出电流为0.65 A，则(　　)

A.原线圈输入电流约为0.20 A

B.原线圈输入电流约为0.01 A

C.原、副线圈的匝数比约为52∶1

D.原、副线圈的匝数比约为1∶52

三、单选题

13. 难度：简单

下列i-t图像属于正弦式交流电的是（  ）

A. B. C. D.

14. 难度：简单

一个小水电站，输出的电功率为20 kW，输电线总电阻为0.5 Ω，如果先用400 V电压输送，后又改用2 000 V电压输送，则输送电压提高后，输电导线上损失的电功率的变化情况是（　　）

A.减少50 W

B.减少1 200 W

C.减少7.68×10⁶W

D.增大7.68×10⁶W

15. 难度：简单

关于线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流，下列说法中正确的是( )

A.线圈平面每经过中性面一次，感应电流方向就改变一次，感应电动势方向不变

B.线圈每转动一圈，感应电流方向就改变一次

C.线圈平面经过中性面一次，感应电动势和感应电流的方向都要改变一次

D.线圈每转动一圈，感应电动势和感应电流方向都要改变一次

四、填空题

16. 难度：压轴

一交流电压的瞬时值表达式为U=15 sin100πt ，将该交流电压加在一电阻上，产生的电功率为25W，那么这个电阻的阻值               __________Ω。

17. 难度：简单

如图，使单匝闭合矩形线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动，在线框中就会产生交流电．已知磁场的磁感应强度为B，线框abcd面积为S，线框转动的角速度为．当线框转到图示位置时，即线框平面与磁场方向垂直，线框中的感应电动势大小为_____；当线框从图示位置转过90°时，线框中的感应电动势大小为_________．

18. 难度：中等

从发电站输出的功率为200 kW，输电线的总电阻为0.05 Ω。用110 V和11 kV的电压输电，输电线上损失的电压分别是________ V和________ V，输送到用户的电压分别是________V和________V，在输电线上损失的功率分别为________kW和________kW。

19. 难度：中等

有一个教学用的可拆变压器，如图甲所示，它有两个外观基本相同的线圈A、B，线圈外部还可以绕线．

 

(1)某同学用一多用电表的同一欧姆挡先后测量了A、B线圈的电阻值，指针分别对应图乙中的A、B位置，由此可推断________线圈的匝数较多(选填“A”或“B”)．

(2)如果把它看成理想变压器，现要测定A线圈的匝数，提供的器材有：一根足够长的绝缘导线、一只多用电表和低压交流电源，请简要叙述实验的步骤(写出要测的物理量，并用字母表示)________;A线圈的匝数为n_A＝________.(用所测物理量符号表示).

五、解答题

20. 难度：中等

有一个10匝正方形线框，边长为20cm，线框总电阻为1Ω，线框绕OO′轴以10πrad/s的角速度匀速转动，如图所示，垂直于线框平面向里的匀强磁场的磁感应强度为0.5T．问：

（1）该线框产生的交变电流电动势最大值、电流最大值分别是多少？

（2）线框从图示位置转过60°时，感应电动势的瞬时值是多大？

（3）写出感应电动势随时间变化的表达式．

21. 难度：中等

如图所示，一小型发电机内有n＝100匝矩形线圈，线圈面积S＝0.10m²， 线圈电阻可忽略不计．在外力作用下矩形线圈在B＝0.10T匀强磁场中，以恒定的角速度ω＝100πrad/s绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，发电机线圈两端与R＝100Ω的电阻构成闭合回路．求：

    

(1)线圈转动时产生感应电动势的最大值；

(2)从线圈平面通过中性面时开始，线圈转过90°角的过程中，通过电阻R横截面的电荷量．

22. 难度：中等

发电机转子是边长为0.2m的正方形，线圈匝数为100匝，内阻为8Ω，初始位置如图所示，以ad、bc中点连线为轴以600 r/min的转速在磁感应强度为T的匀强磁场中转动，灯泡电阻为24Ω，则：

(1)从图示位置开始计时，写出感应电动势的瞬时值表达式；

(2)灯泡的实际消耗功率为多大？