高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册1 交变电流一课一练

这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册1 交变电流一课一练，共8页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
第三章达标检测卷
(考试时间：60分钟　满分：100分)
一、单项选择题(本大题共7小题，每小题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求)
1．如图所示，理想变压器的原线圈接有电压为U的正弦交流电源，输出电压的有效值恒定．R1和R2为定值电阻，R3为光敏电阻，其阻值随照射光强度的增大而减小．现增大照射光强度，则(　　)

A．通过原线圈的电流减小
B．变压器的输出功率增大
C．R1两端的电压减小
D．R2消耗的功率增大
【答案】B　【解析】理想变压器输出电压一定，光照增强，光敏电阻R3阻值减小；副线圈的总电阻减小，根据欧姆定律知，副线圈的电流增大，根据理想变压器电流与匝数的关系可知，通过原线圈的电流也增大，故A错误；理想变压器的输出功率P＝UI，其中U不变，I变大，故变压器的输出功率变大，故B正确；副线圈电流增大，根据欧姆定律，R1两端电压增大；R2两端电压减小，功率减小，故C、D错误．
2．实验室一台手摇交流发电机如图所示，内阻r＝1.0 Ω，外接R＝9.0 Ω的电阻．闭合开关S，当发电机转子以某一转速匀速转动时，产生的电动势e＝10sin(10πt) V，则(　　)

A．该交变电流的频率为10 Hz
B．该电动势的有效值为10 V
C．外接电阻R所消耗的电功率为10 W
D．电路中理想交流电流表A的示数为1.0 A
【答案】D　【解析】因e＝10sin(10πt) V，故ω＝10π rad/s，f＝＝5 Hz, A错误；Em＝10 V，故其有效值E＝＝10 V, B错误；交流电表的示数及功率的计算均要用有效值，因此电路中理想电流表A的示数I＝＝1.0 A, D正确；外接电阻R所消耗的电功率为P＝I2R＝1.02×9 W＝9 W, C错误．
3．如图所示，理想变压器的原线圈接在u＝220sin(100πt) V的交流电源上，副线圈接有R＝110 Ω的负载电阻，原、副线圈匝数之比为4∶1，电流表、电压表均为理想电表．下列说法正确的是(　　)

A．电流表的读数为2 A
B．原线圈的输入功率为27.5 W
C．电压表的读数为77.8 V
D．副线圈输出交流电的周期为50 s
【答案】B　【解析】原线圈电压有效值为U1＝220 V，根据匝数比可得次级电压有效值U2＝55 V，则次级电流有效值I2＝＝ A＝0.5 A，则初级电流表的读数为I1＝I2＝ A，A错误；原线圈的输入功率为P1＝U1I1＝220× W＝27.5 W，B正确；电压表的读数为U2＝55 V，C错误；副线圈输出交流电的周期为T＝＝＝0.02 s，D错误．
4．如图，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压均为U的灯泡A和B.输入电压为5U时，两灯泡均能正常发光．下列说法正确的是(　　)

A．原、副线圈匝数比为1∶4
B．原、副线圈的功率比为4∶1
C．流过灯泡A、B的电流之比为4∶1
D．灯泡A、B的额定功率之比为1∶4
【答案】D　【解析】两灯均正常发光，则A、B两端的电压均为U，原线圈两端电压U1＝5U－U＝4U，副线圈两端电压U2＝U，所以原、副线圈匝数比n1∶n2＝U1∶U2＝4∶1，故A错误；理想变压器自身不消耗能量，输入功率等于输出功率，所以原、副线圈的功率比为1∶1，故B错误；原、副线圈匝数比n1∶n2＝U1∶U2＝4∶1，则原、副线圈的电流比I1∶I2＝n2∶n1＝1∶4，故C错误；灯泡A、B的电流之比为1∶4，两灯的额定电压相同，则灯泡A、B的额定功率之比为1∶4，故D正确．
5．理想变压器连接灯泡和滑动变阻器的电路如图所示，M、N端连接一个稳压交流电源，三个灯泡L1、L2和L3接入电路中发光，当滑动变阻器的滑片P向上移动时，下列说法正确的是(　　)

A．灯泡L1变亮，L2变暗
B．灯泡L1、L2都变亮
C．灯泡L2、L3都变亮
D．电源输出功率减小
【答案】B　【解析】设MN两端稳压交流电源的电压有效值为U，原线圈两端的电压为U1，电流为I1，副线圈两端的电压为U2，电流为I2，原副线圈的匝数比n1∶n2＝k，灯泡的电阻都为R，根据欧姆定律，可得副线圈两端的电压为U2＝I2(R＋R并)，根据＝＝k得原线圈两端的电压为U1＝kU2＝kI2(R＋R并)，根据＝＝，解得I1＝I2，根据欧姆定律，可得L1两端的电压U1′＝I1R＝，则稳压交流电源的电压为U＝U1′＋U1＝I2，当滑动变阻器的滑片P向上移动时，其电阻减小，则R并电阻减小，所以总电阻减小，而稳压交流电源的电压U不变，所以电流I2变大，则L2变亮；原线圈的电流I1＝I2也增大，所以L1变亮，其两端的电压变大，所以原线圈两端的电压减小，则副线圈两端的电压减小，而L2的电压变大，所以L3与滑动变阻器并联部分的电压减小，所以L3变暗，B正确，A、C错误；因为原线圈的电流增大，稳压交流电源的电压不变，根据P＝UI1，可知电源输出功率增大，D错误．
6．如图，理想变压器的原线圈与二极管一起接在u＝220sin(50πt) V交流电源上，副线圈接有R＝55 Ω的电阻，原、副线圈匝数比为2∶1.假设该二极管的正向电阻为零，反向电阻为无穷大，电流表为理想电表．则(　　)

A．副线圈的输出功率为110 W
B．原线圈的输入功率为110 W
C．电流表的读数为1 A
D．副线圈输出的电流方向不变
【答案】A　【解析】因为原线圈上接有理想二极管，原线圈只有半个周期有电流，副线圈也只有半个周期有电流，则U1m∶U2m＝n1∶n2，所以副线圈电压的最大值U2m＝110 V．设副线圈电压的有效值为U2，则T＝·，解得U2＝55 V，副线圈的输出功率P2＝＝110 W，原线圈的输入功率P1＝P2＝110 W，故A正确，B错误．电流表读数I2＝＝ A，故C错误．因为原线圈上接有理想二极管，原线圈中电流方向不变，原线圈中电流增大和减小时在副线圈中产生的感应电流方向相反，副线圈输出的电流方向改变，故D错误．
7．如图所示，理想变压器初级线圈匝数n1＝1 210匝，次级线圈匝数n2＝121匝，电压u＝311sin(100πt) V，负载电阻R＝44 Ω.不计电表对电路的影响，下列说法正确的是(　　)

A．电流表读数为0.05 A
B．电压表读数为311 V
C．输入电压频率为100 Hz
D．若增大R的电阻值，变压器输入功率增大
【答案】A　【解析】由瞬时值的表达式可知，原线圈的电压最大值为311 V，所以原线圈的电压的有效值为U1＝ V≈220 V，所以电压表的读数约为220 V，根据变压比公式＝可得，U2＝＝22 V，则右侧线圈电流为I2＝＝ A＝0.5 A，则根据公式＝，代入数据得I1＝＝0.05 A，故A正确，B错误．根据公式f＝，T＝，代入数据得f＝50 Hz，故C错误．根据电功率公式P＝可知，当U不变时，电阻变大，电功率变小，故若增大R的电阻值，变压器输出功率减小，又因为输入功率等于输出功率，所以变压器输入功率减小，故D错误．
二、多项选择题(本大题共3小题，每小题6分，共18分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)
8．如图所示，理想变压器的原线圈接在u＝220sin(100πt) V的交流电源上，副线圈接有R＝55 Ω的负载电阻，原、副线圈匝数之比为2∶1，电流表、电压表均为理想电表．下列说法正确的是(　　)

A．电流表的读数为1.00 A
B．电流表的读数为2.00 A
C．电压表的读数为110 V
D．电压表的读数为155 V
【答案】AC　【解析】原线圈电压有效值U1＝220 V，根据原、副线圈匝数比为2∶1可知次级电压为U2＝110 V，则电压表的读数为110 V, C正确，D错误；根据变压器输入功率等于输出功率，即U1I1＝，解得I1＝1.00 A, A正确，B错误．
9．理想变压器与电阻R及交流电流表A、电压表V按图示方式连接，已知变压器原副线圈的匝数比为n1∶n2＝10∶1，电阻R＝11 Ω，原线圈两端输入电压U随时间变化的图像如图所示．下列说法中正确的是(　　)
　
A．电压表的读数为220 V
B．通过R的电流为2 A
C．电流表的读数为2 A
D．变压器的输入功率为44 W
【答案】BD　【解析】由原线圈两端输入电压U随时间变化的图像可知，U1＝220 V，T＝0.02 s，根据原、副线圈的电压之比等于匝数之比，可知U2＝U1＝22 V，所以电压表的示数为22 V，故A错误；根据欧姆定律得I2＝＝2 A，故B正确；电流表的读数为I1＝I2＝0.2 A，故C错误；副线圈功率P2＝I2U2＝44 W，所以变压器的输入功率P1＝P2＝44 W，故D正确．
10．如图所示，理想变压器为降压变压器，原线圈通过灯泡L1与正弦式交流电源相连，副线圈通过导线与两个相同的灯泡L2和L3相连，开始时开关S处于断开状态．当S闭合后，所有灯泡都能发光，下列说法中正确的是(　　)

A．灯泡L1和L2中的电流有效值可能相等
B．灯泡L2两端的电压变小
C．灯泡L1变亮，灯泡L2的亮度不变
D．电源的输出功率不变
【答案】AB　【解析】当S接通后，根据I1n1＝I2n2可知，因为是降压变压器，则n1>n2，则I1