人教版高中物理选修3-2第五章《交变电流》单元检测试题(解析版)

人教版高中物理选修3-2第五章《交变电流》单元检测试题（解析版）

1 / 12 《交变电流》单元检测题

一、单选题

1.如图甲，R0为定值电阻，两金属圆环固定在同一绝缘平面内．左端连接在一周期为T0的正弦交流电源上，经二极管整流后，通过R0的电流i始终向左，其大小按图乙所示规律变化．规定内圆环a端电势高于b端时，ab间的电压uab为正，下列uab－t图象可能正确的是( )

A． B．

C． D．

2.我国使用的交流电的频率为50赫兹，在10秒内电流方向改变了( )

A． 500次 B． 50次 C． 100次 D． 1000次

3.两只相同的白炽灯L1、L2接到如图所示的电路中，灯L1与电容器串联，灯L2与电感器串联，当a，b处接电压最大值为Um，频率为f的正弦式交流电源时，两灯都发光，且亮度相同，更换一个新的正弦式交流电源后灯L1的亮度大于灯L2的亮度，新电源的电压最大值和频率可能是( )

A． 最大值仍为Um，而频率大于f

B． 最大值仍为Um，而频率小于f 人教版高中物理选修3-2第五章《交变电流》单元检测试题（解析版）

2 / 12 C． 最大值小于Um，而频率仍为f

D． 最大值大于Um，而频率仍为f

4.如图所示，把电阻R、电感线圈L、电容器C并联接到一交流电源上，三个灯泡的亮度相同，若保持电源电压大小不变，而将频率增大，则关于三个灯的亮度变化说法正确的是( )

A． A灯亮度不变，B灯变暗，C灯变亮

B． A灯亮度不变，B灯变亮，C灯变暗

C． A灯变暗，B灯亮度不变，C灯变亮

D． A灯变亮，B灯变暗，C灯亮度不变

5.交流发电机正常工作时产生的电动势为e＝Emsinωt，若将其线圈的匝数减为原来的一半而转速增为原来的2倍，其他条件不变，则产生的电动势的表达式为( )

A．e＝Emsinωt B．e＝2Emsinωt C．e＝2Emsin 2ωt D．e＝Emsin 2ωt

6.某同学自制变压器，原线圈为n1匝，在做副线圈时，将导线ab对折后并在一起，在铁芯上绕n2圈，从导线对折处引出一个接头c，连成如图所示电路．S为单刀双掷开关，线圈电阻不计，原线圈接u1＝Umsinωt的交流电源．下列说法正确的是( )

A． S接b时，电压表示数为

B． S接c时，电压表示数为

C． S接c时，滑动触头P向下移动，变压器输入功率变大

D． S接c时，滑动触头P向上移动，变压器输入电流变大

7.某交变电压为u＝8sin(157t) V，则( )

A． 用此交变电流作打点计时器的电源时，打点周期为0.02 s

B． 此交变电流可作为电磁打点计时器的工作电源 人教版高中物理选修3-2第五章《交变电流》单元检测试题（解析版）

3 / 12 C． 把额定电压为8 V的小灯泡接在此电源上，小灯泡正常发光

D． 把击穿电压为6 V的电容器接在此电源上，电容器正常工作

8.如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为n.原线圈接正弦交流电压U，输出端A、A1、A2、A3为理想交流电流表，R为三个完全相同的电阻，L为电感，C为电容，当输入端接通电源后，电流表A读数为I.下列判断正确的是( )

A． 副线圈两端的电压为nU

B． 通过副线圈的最大电流I

C． 电流表A1的读数I1大于电流表A2的读数I2

D． 电流表A3的读数I3＝0

9.线框在匀强磁场中绕OO′轴匀速转动(由上向下看是逆时针方向)，当转到如图所示位置时，磁通量和感应电动势大小的变化情况是( )

A． 磁通量和感应电动势都在变大

B． 磁通量和感应电动势都在变小

C． 磁通量在变小，感应电动势在变大

D． 磁通量在变大，感应电动势在变小

10.一理想变压器原、副线圈的匝数比为n1∶n2＝1∶2，电源电压u＝220sinωtV，原线圈电路中接入一熔断电流I0＝1 A的保险丝，副线圈中接入一可变电阻R，如图所示，为了使保险丝不致熔断，调节R时，其阻值最低不能小于( )

A． 440 Ω B． 440Ω C． 880 Ω D． 880Ω

11.在下列图中，不能产生交变电流的是( ) 人教版高中物理选修3-2第五章《交变电流》单元检测试题（解析版）

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A． B． C． D．

12.一交变电流的电压表达式为u＝100sin 120πt(V)，由此表达式可知( )

A． 用电压表测该电压其示数为100 V

B． 该交变电压的频率为60 Hz

C． 将该电压加在100 Ω的电阻两端，则该电阻消耗的电功率为100 W

D．t＝s时，该交流电压的瞬时值为50 V

二、多选题

13. 如图甲所示，一个理想变压器原、副线圈的匝数比为n1∶n2＝6∶1，副线圈两端接三条支路，每条支路上都接有一只灯泡，电路中L为电感线圈、C为电容器、R为定值电阻．当原线圈两端接有如图乙所示的交变电流时，三只灯泡都能发光．如果加在原线圈两端的交变电流的最大值保持不变，而将其频率变为原来的2倍，则对于交变电流的频率改变之后与改变前相比，下列说法中正确的是( )

A． 副线圈两端电压的有效值均为216 V

B． 副线圈两端电压的有效值均为6 V

C． 灯泡Ⅰ变亮

D． 灯泡Ⅲ变亮

14 如图所示，单匝矩形线圈放置在磁感应强度为B的匀强磁场中，以恒定的角速度ω绕ab边转动，磁场方向垂直于纸面向里，线圈所围面积为S，线圈导线的总电阻为R.t＝0时刻线圈平面与纸面重合．则( ) 人教版高中物理选修3-2第五章《交变电流》单元检测试题（解析版）

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A． 线圈中电流t时刻瞬时值表达式为i＝cosωt

B． 线圈中电流的有效值为I＝

C． 线圈中电流的有效值为I＝

D． 线圈消耗的电功率为P＝

15. 如图所示，接在交流电源上的电灯泡正常发光，以下说法正确的是( )

A． 把电介质插入电容器，灯泡变亮

B． 增大电容器两板间的距离，灯泡变亮

C． 减小电容器两板间的正对面积，灯泡变暗

D． 使交变电流频率减小，灯泡变暗

16. 如图所示的电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2＝22∶5，原线圈接u1＝220sin 100πt(V)的交流电，电阻R1＝R2＝25 Ω，D为理想二极管，则( )

A． 电阻R1两端的电压为50 V

B． 二极管的反向耐压值应大于50V

C． 原线圈的输入功率为200 W

D． 通过副线圈的电流为3 A

17 图甲是小型交流发电机的示意图，两极M、N间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，A为理想交流电流表，V为理想交流电压表．内阻不计的矩形线圈绕垂直于磁场方向的人教版高中物理选修3-2第五章《交变电流》单元检测试题（解析版）

6 / 12 水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动，矩形线圈通过滑环接一理想变压器，滑动触头P上下移动时可改变变压器副线圈的输出电压，副线圈接有可调电阻R，从图示位置开始计时，发电机线圈中产生的交变电动势随时间变化的图象如图乙所示，以下判断正确的是( )

A． 电压表的示数为10 V

B． 0.01 s时发电机线圈平面与磁场方向平行

C． 若P的位置向上移动、R的大小不变时，电流表读数将减小

D． 若P的位置不变、R的大小不变，而把发电机线圈的转速增大一倍，则变压器的输入功率将增大到原来的4倍

三、计算题

18.有条河流，流量Q＝2 m3/s，落差h＝5 m，现利用其发电，若发电机总效率为50%，输出电压为240 V，输电线总电阻R＝30 Ω，允许损失功率为输出功率的6%，为满足用电的需求，则该输电线路所使用的理想的升压、降压变压器的匝数比各是多少？能使多少盏“220 V,100 W”的电灯正常发光？(g取10 N/kg)

19.人们利用发电机把天然存在的各种形式的能(水能、风能、煤燃烧的化学能等)转化为电能，为了合理地利用这些能源，发电站要修建在靠近这些天然资源的地方，但是用电的地方往往很远，因此，就需要高压输送线路把电能输送到远方．如果某发电站将U＝5 000 V的电压直接地加在高压输送线路的输入端，向远方供电，且输送的电功率为P＝300 kW.则此时安装在高压输送线路的入端和终端的电能表一昼夜读数就相差ΔE＝2 400 kW·h(1 kW·h＝1度电)．求： 人教版高中物理选修3-2第五章《交变电流》单元检测试题（解析版）

7 / 12 (1)此种情况下，高压线路的终端功率和输电效率．

(2)若要使此高压输电线路的输电效率为97%，则在发电站处应安装一个变压比是多少的变压器？

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8 / 12 答案解析

1.【答案】C

【解析】在第一个0.25T0时间内，通过大圆环的电流为顺时针逐渐增加，由楞次定律可判断内环内a端电势高于b端，因电流的变化率逐渐减小故内环的电动势逐渐减小；同理在第0.25T0－0.5T0时间内，通过大圆环的电流为顺时针逐渐减小，由楞次定律可判断内环内a端电势低于b端，因电流的变化率逐渐变大故内环的电动势逐渐变大，故选项C正确．

2.【答案】D

【解析】在一个周期内电流方向改变2次，所以在1 s时间内电流方向改变100次，在10秒内电流方向改变1000次，D对．

3.【答案】A

【解析】灯L1的亮度大于L2的亮度，这是因为交流电频率增大，容抗减小，L1变亮；又频率增大，感抗增大，L2变暗．

4.【答案】A

【解析】

5.【答案】D

【解析】峰值为Em＝NBSω，则线圈的匝数减为原来的一半而转速增为原来的2倍，角速度ω＝2πn变为原来的2倍，所以峰值不变，D对．

6.【答案】D

【解析】S接b时，变化的磁场在两条副线圈中产生的感应电动势大小相等，方向相反，a、b电势相等，a、b间无电压，电压表示数为零，故A错误；由表达式知输入电压有效值为U＝，根据电压与匝数成正比知电压表的读数为U2＝U＝，故B错误；S接c时，滑动触头P向下移动，电阻增大，电压不变，变压器输入功率等于输出功率变小，故C错误；S接c时，滑动触头P向上移动，电阻减小，电压不变，副线圈电流增大，变压器输入电流变大，故D正确．

7.【答案】B

【解析】根据u＝8sin(157t) V可知＝157 rad/s，解得周期T＝0.04 s，选项A