物理选择性必修 第二册1 交变电流精品单元测试同步测试题

第三章  交变电流

能力拔高卷

班级___________ 姓名___________ 学号____________ 分数____________

（考试时间：60分钟  试卷满分：100分）

注意事项：

1．本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分。答卷前，考生务必将自己的班级、姓名、学号填写在试卷上。

2．回答第I卷时，选出每小题答案后，将答案填在选择题上方的答题表中。

3．回答第II卷时，将答案直接写在试卷上。

第Ⅰ卷（选择题 共48分）

一、选择题（共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）

1．（2021·天津高考真题）如图所示，闭合开关后，的电阻两端的交流电压为，电压表和电流表均为理想交流电表，则（　　）

A．该交流电周期为 B．电压表的读数为

C．电流表的读数为 D．电阻的电功率为

2．（2021·重庆市第二十九中学校高二期中）“人工肺ecomo”呼吸机是治疗新冠肺炎重症的重要设备。一呼吸机接在电压随时间变化的规律为的交流电源上，正常工作时电流为2.5A，则（　　）

A．该交流电的周期为50s

B．该交流电每秒内电流方向变化50次

C．该交流电的最大值为220V

D．该呼吸机正常工作时的功率为550W

3．（2020·河北正定中学高二月考）图示为交流发电机模型的示意图。位于磁场中的矩形导线框abcd可绕过其对称轴的轴线（图中虚线）转动。已知在t=0时刻，线框的平面与磁场方向垂直（即图示位置），并从此位置开始以恒定的角速度绕转轴沿逆时针方向转动。若规定通过电阻的电流从e到f为正，则下列i﹣t图象正确的是（　　）

A． B．

C． D．

4．（2021·四川省绵阳江油中学）如图所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，图中各电表均为理想电表。下列说法正确的是（　　）

A．若闭合开关S，则电压表V示数变大，电流表A1示数变大

B．若闭合开关S，则电流表A1示数变大，A2示数变大

C．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电压表V示数变大

D．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，R1消耗的功率变大

5．（2021·湖北高考真题）如图所示，理想变压器原线圈接入电压恒定的正弦交流电，副线圈接入最大阻值为2R的滑动变阻器和阻值为R的定值电阻。在变阻器滑片从a端向b端缓慢移动的过程中（　　）

A．电流表A1示数减小 B．电流表A2示数增大

C．原线圈输入功率先增大后减小 D．定值电阻R消耗的功率先减小后增大

6．（2021·山东泰安·高二期末）如图所示为远距离输电的原理图，升压变压器的原副线圈匝数比为，降压变压器的原副线圈匝数比为，输电线的电阻为，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂输出的电压恒为，若由于用户的负载变化，使电压表的示数增大了，则下列判断正确的是（　　）

A．电流表的示数减小了 B．输电线损失的功率减小了

C．电流表的示数减小了 D．输电线损失的功率减小了

7．（2021·云南高三一模）如图甲所示为交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向匀强磁场，A为理想电表。单匝线框绕垂直于磁场的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，线框中的磁通量随时间t变化的关系如图乙所示。已知电阻R=10Ω，其余电阻忽略不计，下列判断正确的是（　　）

A．电流表的示数为10A

B．1s内电流的方向改变50次

C．0.01s时，线框平面与磁场方向垂直

D．1个周期内，电阻R上产生的焦耳热为10J

8．（2021·绥德中学高二月考）如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数之比为5∶1，原线圈接入图乙所示的电压，副线圈接火灾报警系统（报警器未画出），电压表和电流表均为理想电表，R0为定值电阻，R为半导体热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，下列说法中正确的是（　　）

A．图乙中电压的有效值为220V

B．电压表的示数为44V

C．R处出现火警时电流表示数减小

D．R处出现火警时电阻R0消耗的电功率增大

9．（2021·三门峡市外国语高级中学高三开学考试）如图所示的电路中，变压器为理想变压器，原、副线圈的匝数比为1：2，在、端接上正弦交流电，四个灯泡、、、均刚好能正常发光，则下列判断正确的是（    ）

A．灯泡、的额定电流相同

B．灯泡、的额定功率相同

C．灯泡、的额定电压之比为1：2

D．灯泡的额定电流大于其它三个灯泡的额定电流之和

10．（2021·河北高二期中）在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动。如图所示，产生的交变电动势随时间变化的规律如下图所示，已知线框内阻为1.0Ω，外接一只电阻为9.0Ω的灯泡，则（　　）

A．电压表V的示数为18V B．电路中的电流方向每秒改变10次

C．0.1s时，线圈处于中性面 D．电动势的瞬时值表达式为

11．（2021·福建莆田二中高三月考）如图所示，理想变压器的副线圈上接有一个灯泡L和一个滑动变阻器R，原线圈输入电压的有效值恒定，现将滑动变阻器R的滑片向右滑动，则下列说法正确的是（　　）

A．副线圈M、N两端的输出电压增大

B．原线圈的输入功率增大

C．灯泡L两端的电压减小

D．原线圈中的电流减小

12．（2021·重庆市清华中学校高二月考）图甲为一台小型发电机构造示意图，线圈逆时针转动，产生的电动势随时间变化的正弦规律图像如图乙所示。发电机线圈内阻为1Ω，外接灯泡的电阻为9Ω，则（　　）

A．电压表的示数为5.4V

B．在t=10−2s的时刻，穿过线圈的磁通量为零

C．若线圈转速改为25r/s，则电动势的有效值为3V

D．若线圈转速改为25r/s，则通过电灯的电流为1.2A

第II卷（非选择题 共52分）

二、填空题（满分15分）

13．（2020·江苏苏州·崇真中学高三月考）在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中：

(1)实验时需要的仪器为图中的______（填选项字母）；

(2)某同学在完成上述实验后，采用如图所示的电路测量变压器原线圈的电阻（阻值较小），为保证电路中各元件安全，实验结束时，首先应断开______（填选项前的字母）；

A．导线A

B．导线B

C．开关C

D．导线D

(3)一次实验中，变压器原、副线圈的匝数分别为400匝和200匝，测得的电压分别为8.00V和3.80V，发现电压比与匝数比并不相等，主要原因是______（至少写出两点）。

14．（2021·福建安溪·高二期末）利用如图所示的装置可以探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系：

（1）除图中所示器材外，还需要的器材有___________；

A．干电池          B．低压交流电源   C．直流电压表      D．多用电表

（2）下列说法正确的是___________；

A．变压器工作时通过铁芯导电把电能由原线圈输送到副线圈

B．变压器工作时在原线圈上将电能转化成磁场能，在副线圈上将磁场能转化成电能，铁芯起到“传递”能量的作用

C．理想变压器原、副线圈中的磁通量总是相同

D．变压器副线圈上不接负载时，原线圈两端电压为零

（3）由于变压器工作时有能量损失，实验测得的原、副线圈的电压比应当___________（选填“大于”、“等于”或者“小于”）原、副线圈的匝数比。

三、解答题（满分37分，其中15题10分，16题12分，17题15分，每小题需写出必要的解题步骤，只有答案不得分）

15．（2020·张家口市第一中学）如图甲所示为一小型发电机的示意图，一定匝数的线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生的电动势随时间的变化图像如图乙所示。已知线圈的电阻为1.0Ω，外接电阻R的阻值为5.0Ω，交流电压表V为理想电表。求：

（1）通过电阻R的电流峰值；

（2）电压表的示数。

16．（2021·赤峰二中高二月考）如图所示，理想变压器原副线圈匝数比为，电阻接在原线圈回路中，滑动变阻器（滑动变阻器阻值变化范围为）和电阻串联接在副线圈回路中，已知电阻，，原线圈一侧接在电压恒为的正弦交流电上、使变阻器接入电路的阻值为零，求：

（1）此时电阻和消耗的功率之比；

（2）此时变压器副线圈两端的电压；

（3）若调节滑动变阻器触头，能够使变阻器输出功率达到最大，当变阻器接入电路的阻值为多少时，变压器输出功率最大？最大值为多少？

17．（2021·山东菏泽·高二期末）如图所示，某小型交流发电机向远处用户供电，输电时先用理想变压器将电压升高，到达用户区再用理想变压器将电压降下来后供用户使用。已知发电机线圈匝数，面积，线圈匀速转动的角速度，匀强磁场的磁感应强度，输电导线的总电阻为，降压变压器原、副线圈的匝数比为。用户区两盏白炽灯均标有“”，电动机标有“”，电灯及电动机均正常工作，电表均为理想表，其余导线电阻可忽略。求：

（1）输电线路上损耗的电功率；

（2）升压变压器原线圈电流；

（3）线圈匀速转动一周的过程中，产生的电能。