高中物理沪科版（2020）选修第二册第二节 交变电流随堂练习题

这是一份高中物理沪科版（2020）选修第二册第二节 交变电流随堂练习题，共11页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
广东省深圳高考物理三年（2020-2022）模拟题知识点分类汇编-09交变电流、传感器 一、单选题1．（2022·广东深圳·模拟预测）理想变压器的输入电压如图甲所示，输出端并联2只相同的小灯泡L1，L2，如图乙所示，灯泡的额定电压为20V，额定功率为10W，电路连接了两只理想电流表A1，A2，导线电阻不计，开始电键S断开，L1恰好正常发光，则（　　）A．原副线圈的匝数比为n1：n2＝3：1B．流过灯L1的电流方向每秒改变5次C．电键S闭合后，灯L1变暗D．电键S闭合后，电流A1的读数变大，A1与A2的比值不变2．（2022·广东深圳·统考一模）如图所示为火灾报警系统的部分电路，理想电流表的示数超过1A时就自动报警。R为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小。理想变压器原、副线圈匝数比为2：1，原线圈输入电压为，则报警时R的临界值为（　　）A．55Ω B．82.5Ω C．110Ω D．220Ω3．（2021·广东深圳·统考二模）如图，交流发电机的矩形线圈以角速度ω匀速转动，与理想变压器相连，t=0时刻，线圈平面与磁场平行，下列说法正确的是（　　）A．t=0时，矩形线圈的磁通量最大B．若ω变为原来的0.9倍，则电路的总功率变为原来的0.9倍C．若ω不变，要使L1变亮，L2变暗，可将滑动变阻器滑片向下滑动D．若ω不变，L2突然变暗，可能因滑动变阻器的滑片接触不良所引起4．（2020·广东深圳·统考一模）物理知识在科技上具有非常广泛的应用，下列说法正确的是（　　）A．根据法拉第电磁感应定律，可以解释理想变压器的变压原理B．根据欧姆定律，可知远距离高压输电线上的电流随输送电压的提升而增大C．根据爱因斯坦光电效应方程，可以解释霓虹灯的发光现象D．根据玻尔的原子模型理论，可以计算所有核反应中释放出的核能 二、多选题5．（2022·广东深圳·模拟预测）如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为，两灯泡的电阻分别为两端电压的瞬时值表达式为，电流表为理想电表。下列说法正确的是（　　）A．灯泡两端的电压为 B．电流表示数为C．灯泡消耗的功率为 D．灯泡消耗的功率为6．（2021·广东深圳·统考一模）某同学通过理想变压器把电压的交变电流降压后，给一个标有“20V、1A”的灯泡供电，变压器原、副线圈匝数比为10：1。为使灯泡正常工作，可以在原线圈串联一个电阻R1或在副线圈串联一个电阻R2（图中未画出），则下列说法正确的有（　　）A．该交变电流方向每秒钟改变100次 B．灯泡正常工作时，原线圈电流的有效值均为10AC．R1：R2=1：1 D．R1与R2的功率之比为1：1 三、实验题7．（2022·广东深圳·模拟预测）甲、乙两同学查阅资料获得一热敏电阻阻值R随温度t变化的曲线如图（a）所示，甲、乙两同学想用该热敏电阻随温度的变化规律测量所在学校春季室外温度（温度大约在14~22℃），除了开关S、导线之外还有下列器材可供选用：电压表V1（量程0~15V，内阻约为15kΩ）； 电压表V2（量程0~3V，内阻约为5kΩ）；电流表A1（量程0~150µA，内阻约为100Ω）；   电流表A2（量程0~10mA，内阻为500Ω）；滑动变阻器R（阻值范围0~20Ω，额定电流1A）；  电源E（电动势3.0V，内阻不计）。（1）为了科学合理地测量该热敏电阻R的阻值，得出甲、乙两同学所在学校在实验进行过程中的室外温度，甲、乙两同学设计了如图（b）所示的电路原理图。电压表应该选用___________（填“V1”或“V2”），电流表应该选用___________（填“A1”或“A2”）。（2）根据该热敏电阻R的阻值随温度变化的特点，组装一个由该热敏电阻R控制的报警系统，电路原理图如图（c）所示，要求当热敏电阻的温度达到或超过60℃时，报警系统开始报警。其中电阻箱（最大阻值为9999.9Ω），直流电源（电动势为3V，内阻不计），滑动变阻器（最大阻值为2.0kΩ）。电路接通前，滑动变阻器的滑片应置于___________（填“a”或“b”）端附近，再将电阻箱调到一固定的阻值，根据实验要求，这一阻值应为___________；将开关拨向___________（填“1”或“2”）端闭合，缓慢移动滑动变阻器的滑片，直至报警系统开始报警，保持滑动变阻器滑片的位置不变，将开关向另一端闭合，报警系统即可正常使用。8．（2021·广东深圳·统考一模）某实验小组利用热敏电阻R制作简易电子温度计，该热敏电阻说明书给出的阻值R随温度t变化的曲线如图甲所示。（1）为检验该热敏电阻的参数是否与图甲一致，测量部分温度下的阻值，设计图乙所示电路。把该热敏电阻置于恒温箱中，利用如下实验器材测量70℃时热敏电阻的阻值。A．蓄电池（电动势6V，内阻不计B．电压表（量程6V，内阻约10kΩ）C．电流表（量程120mA，内阻约2Ω）D．滑动变阻器R1（最大阻值20Ω）E．滑动变阻器R2（最大阻值1000Ω）F．开关、导线若干①参照图甲中的参数，滑动变阻器R应选用___________（填“R1”或“R2”）；②单刀双掷开关应接在___________（填“1”或“2”）。（2）经检测无误后，把该热敏电阻与（1）中蓄电池和电流表串联，制作简易温度计（如图丙所示）。①当电流表读数为10mA时，对应的温度为_______℃，该温度计能够测量的最高温度为_______℃。②测量多组数据，并在电流表表盘上标注出相应的温度值，绘制出表盘刻度。电流值越大，对应的温度_______。（填“越低”或“越高”）。 四、解答题9．（2022·广东深圳·统考二模）图甲和图乙所示是手动式手电筒内振动式发电机的两个截面图，半径为、匝数为100的线圈a，所在位置的磁感应强度。线圈a接原副线圈匝数比为的理想变压器，给两个额定电流均为的灯泡供电。推动手柄使线圈a沿轴线往复运动，线圈a中电动势随时间按正弦规律变化，如图丙所示。线圈a及导线电阻不计。求：（1）图丙中电动势的表达式；（2）若手动发电的效率为，两灯泡正常发光，手动做功的功率；（3）线圈a往复运动过程中的最大速度。
参考答案：1．D【详解】A．由图甲知电压有效值为60V，电压与匝数成正比，故原副线圈的匝数比A错误；B．由图甲知交流电的频率为5Hz，所以流过灯L1的电流方向每秒改变10次，B错误；C．闭合电键S，两灯泡并联，副线圈负载总电阻变小，副线圈电压不变，灯L1亮度不变，C错误；D．闭合电键S，由欧姆定律可知，副线圈电流变大，线圈匝数比不变，则原线圈电流变大，两电流表示数都变大，比值等于匝数的反比，不变，D正确。故选D。2．A【详解】电流表测量的是电流的有效值，根据可知副线圈的电流有效值为又根据可知副线圈两端的电压的有效值为因此报警时R的临界值故选A。3．D【详解】A．t=0时刻，线圈平面与磁场平行，则矩形线圈的磁通量为0，故A错误；B．原线圈两端的电压为原线圈的电压变为原来的0.9，副线圈的电压也变为原来的0.9，副线圈中的电流变为原来的0.9，原副圈中的电流也为原来的0.9，则电路的总功率变为原来的0.81倍，故B错误；C．若ω不变，副线圈两端电压不变，则L1亮度不变，故C错误；D．若ω不变，副线圈两端电压不变，如果滑动变阻器的滑片接触不良，说明电阻变大，总电阻变大，总电流变小，L2变暗，故D正确。故选D。4．A【详解】A．根据法拉第电磁感应定律，可以解释理想变压器的变压原理：互感现象，故A正确；B．输送电压一定时，根据公式可知输送电压越大，电流越小，输电线路为非纯电阻电路，不能根据欧姆定律分析电流大小，故B错误；C．根据玻尔的原子模型理论，可以解释霓虹灯的发光现象，故C错误；D．根据爱因斯坦质能方程，可以计算所有核反应中释放出的核能，故D错误。故选A。5．BC【详解】由题意可知，原线圈的电压有效值为，理想变压器不改变功率，则可得则灯泡L2两端的电压为故A错误，B正确；C．灯泡消耗的功率为故C正确；D．灯泡消耗的功率为故D错误。故选BC。6．AD【详解】A．根据理想变压器的电压的瞬时表达式可知交变电流的周期为一个周期交变电流方向改变2次，所以该交变电流方向每秒钟改变100次，则A正确；B．根据理想变压器原副线圈电流与匝数成反比的特点，灯泡正常工作时，副线圈的电流的有效值为1A，则原线圈电流的有效值均为0.1A，所以B错误；C．在原线圈串联一个电阻R1时，根据理想变压器的规律有 ，根据欧姆定律有解得在副线圈串联一个电阻R2时有解得所以C错误；D．R1的功率为R2的功率为所以D正确；故选AD。7．     V2     A1     b     6.0kΩ     2【详解】(1)[1][2] 电源电动势为E=3.0V，因此电压表选择V2，甲、乙两同学所在学校春季室外温度大约在14~22℃，根据题图（a）可知，热敏电阻的阻值在，则回路中最大电流为电流表选用A1。(2)[3][4][5] 为防止接通电源后，流过报警器的电流过大，报警器可能损坏，滑动变阻器的滑片应置于b端；本题采用的是等效替代法，先用电阻箱来代替热敏电阻，所以电阻箱的阻值要调节到热敏电阻的临界阻值，也就是在60℃时的阻值6.0kΩ；将开关拨向2端，先把电阻箱的电阻接入电路，调节滑动变阻器的电阻，调至报警器开始报警时，保持滑动变阻器的阻值不变，接到热敏电阻上，当热敏电阻的阻值是6.0 kΩ时，也就是温度达到60℃时，报警器开始报警。8．     R1     2     10（9~10）     80（70~85）     越高【详解】(1)①[1]参照图甲中的参数，待测电阻的阻值约为几十欧，为了测量时调节方便，并且电路是使用分压式控制电路，所以滑动变阻器Rp应选用小阻值的，则选R1。②[2]比较70℃时热敏电阻的阻值与电压表内阻与电流表内阻，待测电阻的阻值较小，则采用伏安法外接法，所以单刀双掷开关应接在2。(2)①[3]当电流表读数为10mA时，热敏电阻的阻值为参照图甲中的参数，对应的温度为10℃。[4]当电流表读数为120mA时，热敏电阻的阻值为参照图甲中的参数，对应的温度为80℃。②[5]电流值越大，电阻越小，对应的温度越高。9．（1）；（2）；（3）【详解】（1）由丙图可知且根据电动势的表达式可得（2）设原线圈中电压的有效值，根据可得设副线圈两端电压为，根据理想变压器公式可得灯泡功率可得人对手电筒做功的功率为（3）根据法拉第电磁感应定律得解得