2021版高考物理(基础版)一轮复习：第十一章 5 章末过关检测(十一) 第十一章 交变

章末过关检测(十一)[学生用书P385(单独成册)]

(建议用时：45分钟)

一、单项选择题

1．如图甲所示，矩形线圈abcd 在匀强磁场中逆时针匀速转动时，线圈中产生的交流电如图乙所示，设沿abcda 方向为电流正方向，则( )

A ．乙图中Oa 时间段对应甲图中A 图至

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0.02 s ，则1 s 内电流的方向改变了50次

D ．若乙图中b 等于0.02 s ，则交流电的频率为50 Hz

解析：选A.由交变电流的产生原理可知，甲图中的A 、C 两图中线圈所在的平面为中

性面，线圈在中性面时电流为零，再经过14

个周期电流达到最大值，再由楞次定律判断出电流的方向，因此甲图中A 至B 图的过程电流为正且从零逐渐增大到最大值，A 正确；甲图中的C 图对应的电流为零，B 错误；每经过中性面一次线圈中的电流方向将要改变一次，所以一个周期以内电流方向要改变两次，所以在乙图中对应Od 段等于交变电流的一个周期，若已知d 等于0.02 s ，则频率为50 Hz ，1 s 内电流的方向将改变100次，C 错误；而D 选项频率应该是25 Hz.

2.小型手摇发电机线圈共N 匝，每匝可简化为矩形线圈abcd ，磁极间的磁场视为匀强磁场，方向垂直于线圈中心轴OO ′，线圈绕OO ′匀速转动，如图所示．矩形线圈ab 边和cd 边产生的感应电动势的最大值都为e 0，不计线圈电阻，则发电机输出电压( )

A ．峰值是e 0

B ．峰值是2e 0

C ．有效值是22Ne 0

D ．有效值是2Ne 0

解析：选D.因每匝矩形线圈ab 边和cd 边产生的电动势的最大值都是e 0，每匝中ab 和cd 串联，故每匝线圈产生的电动势的最大值为2e 0.N 匝线圈串联，整个线圈中感应电动势的最大值为2Ne 0，因线圈中产生的是正弦交流电，则发电机输出电压的有效值E ＝2Ne 0，故D 正确．

3．如图所示电路中，电源电压u ＝311sin (100πt ) V ，A 、B 间接有“220 V ，440 W ”的电暖宝、“220 V ，220 W ”的抽油烟机、交流电压表及保险丝．下列说法正确的是( )

A ．交流电压表的示数为311 V

B ．电路要正常工作，保险丝的额定电流不能小于3 2 A

C ．电暖宝发热功率是抽油烟机发热功率的2倍

D ．抽油烟机1 min 消耗的电能为1.32×104 J

解析：选D.由电源电压u ＝311sin (100πt ) V 可知该交变电压的有效值为220 V ，故交流电压表的示数为220 V ，A 错误；电路正常工作时，电路的总功率为660 W ，故对应的电流有效值为3 A ，保险丝的额定电流为交变电流的有效值，B 错误；抽油烟机为非纯电阻用电器，故不能直接利用功率的大小比较电暖宝与抽油烟机的发热功率，C 错误；抽油烟机1 min 消耗的电能为W ＝Pt ＝1.32×104 J ，D 正确．

4．如图所示为远距离交流输电的简化电路图．发电厂的输出电压是U ，用等效总电阻是r 的两条输电线输电，输电线路中的电流是I 1，其末端间的电压为U 1.在输电线与用户间连有一理想变压器，流入用户端的电流为I 2.则( )

A ．用户端的电压为I 1U 1I 2

B ．输电线上的电压降为U

C ．理想变压器的输入功率为I 21

r D ．输电线路上损失的电功率为I 1U

解析：选A.根据理想变压器的工作原理，得I 1U 1＝I 2U 2，所以用户端的电压U 2＝I 1U 1I 2，A 正确；输电线上的电压降U ′＝I 1r ＝U －U 1，B 错误；变压器的输入功率P 1＝I 1U －I 21r ＝I 1U 1，C 错误；输电线路上损失的功率P ′＝I 21r ＝I 1(U －U 1)，D 错误．

5．(2020·湖南岳阳高三检测)一自耦变压器如图所示，环形铁芯上只绕有一个线圈，将其接在a 、b 间作为原线圈．通过滑动触头取该线圈的一部分，接在c 、d 间作为副线圈，在c 、d 间接定值电阻R ，在a 、b 间输入电压为U 1的交变电流时，c 、d 间的输出电压为U 2.在将滑动触头从M 点顺时针旋转到N 点的过程中( )

A．U2>U1，U2降低B．U2>U1，U2升高

C．变压器输入功率增大D．变压器输入功率减小

解析：选D.因副线圈匝数小于原线圈匝数，所以该变压器为降压变压器，A、B错误；触头顺时针转动时，副线圈匝数减少，输出电压减小，输出功率减小，所以输入功率减小，即C错误，D正确．

6．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，b是原线圈的中心接头，电压表V和电流表A均为理想电表，除滑动变阻器电阻R、定值电阻R0以外的其余电阻不计，从某时刻开始在原线圈c、d两端加上交变电压，其瞬时值表达式为u1＝2202sin (100πt) V．下列说法中正确的是()

A．t＝

1

600s时刻，c、d两点间的电压瞬时值为110 V

B．当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为22 2 V

C．单刀双掷开关与a连接，在滑动变阻器滑片P向上移动的过程中，电压表和电流表的示数均变小

D．当单刀双掷开关由a扳向b时，电压表和电流表的示数均变大

解析：选D.由c、d两点间的电压瞬时值表达式u1＝2202·sin (100πt) V，可知当t＝1

600

s时，u1＝2202sin π

6V＝110 2 V，A错误．由

U1

U2＝

n1

n2得U2＝

U1n2

n1＝220×

1

10V＝22 V，

故电压表示数小于22 V，B错误．单刀双掷开关与a连接，滑片P向上移动时，电压表示数变大，C错误．当单刀双掷开关由a扳向b时，原、副线圈匝数比由10∶1变成5∶1，且原线圈两端电压不变，可知输出电压增大，两电表示数均变大，D正确．

二、多项选择题

7．如图所示，图甲和图乙分别表示正弦脉冲波和方波的交变电流与时间的变化关系．则()