高中物理-交变电流章末检测

高中物理-交变电流章末检测

(时间：90分钟满分：100分)

一、选择题(本题共6小题,每小题4分,共24分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合要求,选对的得4分,选错或不答的得0分)

1．如图1甲为风速仪的结构示意图．在恒定风力作用下风杯带动与其固定在一起的永磁体转动,线圈产生的电流随时间变化的关系如图乙．若风速减小到原来的一半,则电流随时间变化的关系图可能是( )

图1

答案 C

解析根据E m＝NBSω,若风速减小到原来的一半时,则最大感应电动势也变小,所以感应电流也变小；根据转速与周期成反比,可知,若风速减小到原来的一半时,则周期变大为原来两倍,故C正确,A、B、D错误．

2．图2甲、乙分别表示两种电压的波形,其中图甲所示的电压按正弦规律变化,图乙所示的电压是正弦函数的一部分,下列说法错误的是( )

图2

A．图甲、图乙所示的电压的最大值不相等

B．图甲所示电压的瞬时值表达式为u＝20sin(50πt) V

C．图乙所示电压的有效值为20 V

D．图乙所示电压的有效值为10 V

答案 D

解析图甲、图乙所示电压的最大值都等于20 V,图甲所示电压的瞬时值表达式

为u＝20sin(100πt) V,选项A、B错误；由有效值定义,(102)2

R

×0.02＝0.04×

U2

R

,

解得题图乙所示电压的有效值为10 V,选项D正确,C错误．

3.用220V的正弦交流电通过理想变压器对一负载供电,变压器输出电压是110V,通过负载的电流随时间变化的图像如图3所示,则( )

图3

A.变压器输入功率约为3.9W

B.输出电压的最大值是110V

C.变压器原、副线圈的匝数比是1∶2

D.负载电流的函数表达式i＝0.05sin (100πt＋π

2

) A

答案 A

解析变压器的输入功率等于输出功率,等于输出电压的有效值与输出电流的有

效值的乘积,所以P＝UI＝110V×0.05

2

A≈3.9W,A正确；输出电压的有效值是110V,

最大值是1102V,所以B错；变压器原、副线圈匝数之比是2∶1,C错；负载电流的函数表达式是i＝0.05sin (100πt) A,D错.

4.一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图像如图4甲所示.已知发电机线圈内阻为5Ω,外接一只电阻为95Ω的灯泡,如图乙所示,则 ( )

图4

A.电压表的示数为220V

B.电路中的电流方向每秒钟改变50次

C.灯泡实际消耗的功率为484W

D.发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2J

答案 D

解析电压表示数为灯泡两端电压的有效值,由题图知电动势的最大值E m＝

220 2 V,有效值E＝220 V,灯泡两端电压U＝

RE

R＋r

＝209 V,A错；

由题图甲知T＝0.02 s,一个周期内电流方向变化两次,可知1 s内电流方向变化100次,B错；

灯泡的实际功率P＝U2

R

＝

2092

95

W＝459.8 W,C错；

电流的有效值I＝

E

R＋r

＝2.2 A,发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为Q r＝I2rt

＝2.22×5×1 J＝24.2 J.D对.

5.如图5所示,理想变压器原、副线圈的匝数之比为10∶1,R1＝20Ω,R2＝10Ω,C 为电容器,原线圈所加电压的瞬时值表达式为u＝2202sin100πt(V).下列说法正确的是( )

图5

A.通过电阻R3的电流始终为零

B.副线圈两端交变电压的频率为5Hz

C.电阻R2的电功率为48.4W

D.原、副线圈铁芯中磁通量的变化率之比为10∶1

答案 C

解析电容器能够通交流,选项A错误；变压器能够改变交流电的电压,但是不能

改变交流电的频率,选项B错误；根据U

1

U

2

＝

n

1

n

2

得U2＝22V,所以电阻R2的电功率为P2

＝U2

2

R

2

＝48.4W,选项C正确；根据法拉第电磁感应定律可知,原、副线圈铁芯中磁

通量的变化率之比为1∶1,选项D错误.

6．如图6所示为音箱的电路图,高、低频混合电流由a、b端输入,L1和L2是线圈,C1和C2是电容器,则( )

图6

A．甲扬声器是高频扬声器

B．C2的作用是阻碍高频电流通过乙扬声器

C．L1的作用是阻碍高频电流通过甲扬声器

D．L2的作用是减少通过乙扬声器的高频电流

答案 C

解析由电感和电容对高、低频的阻碍作用可知,电感L对高频电流的阻碍作用大,所以电感L1阻碍高频电流通向甲,电感L2阻碍高频电流通过乙,C正确,D错误；电容对高频电流的阻碍作用小,所以电容C2阻碍低频电流通向乙．甲是低频扬声器,乙是高频扬声器,A、B错误．

二、多项选择题(本大题共4小题,每小题5分,共20分．在每小题给出的四个选项中,有多个选项符合题目要求,全部选对得5分,选对但不全的得3分,有选错或

不答的得0分)

7．如图7,M为半圆形导线框,圆心为O M；N是圆心角为直角的扇形导线框,圆心为O

N

；两导线框在同一竖直面(纸面)内；两圆弧半径相等；过直线O M O N的水平面上方有一匀强磁场,磁场方向垂直于纸面．现使线框M、N在t＝0时从图示位置开始,分别绕垂直于纸面、且过O M和O N的轴,以相同的周期T逆时针匀速转动,则( )

图7

A．两导线框中均会产生正弦交流电

B．两导线框中感应电流的周期都等于T

C．在t＝T

8

时,两导线框中产生的感应电动势相等

D．两导线框的电阻相等时,两导线框中感应电流的有效值也相等答案BC

解析当线框进入磁场过程中,根据E＝1

2

BR2ω可得,感应电动势恒定,感应电流恒

定,不是正弦式交流电,A错误,C正确；当线框进入磁场时,根据楞次定律可得,两线框中的感应电流方向为逆时针,当线框穿出磁场时,根据楞次定律可得,线框中产生的感应电流为顺时针,所以感应电流的周期和线框运动周期相等,B正确；线

框N在完全进入磁场后有T

4

时间内穿过线框的磁通量不变化,没有感应电动势产生,

即线框N在0～T

4

和

3T

4

～T内有感应电动势,其余时间内没有；而线框M在整个过程

中都有感应电动势,即便两导线框电阻相等,两者的电流有效值不会相同,D错误．8.如图8甲所示,理想变压器的原线圈电路中装有0.5A的保险丝L,原线圈匝数n1＝600匝,副线圈匝数n2＝120匝.当原线圈接在如图乙所示的交变电源上时,要使整个电路和用电器正常工作,则副线圈两端可以接 ( )