第三章交变电流章末复习 2021-2022 学年高二下学期物理粤教版 （2019）选择性必修第二册 一、单选题 1．一个接在交流电路中的理想变压器，它的初级线圈中的交流电和次级线圈中的交流电一定具有相同数值的物理 量是（　　） A．电流强度 B．电压 2．家庭电路中电压的瞬时值表达式为 A． 220V B． C．匝数 D．功率 u  220 2 sin 314（） t V 220 2V C． ，则交流电压的有效值是（　　） 110V D． 110 2V 3．在电子技术中，从某一装置输出的交变电流常常既有高频成分，又有低频成分，若只需要把低频成分输送到后 一级装置中，那么要在这两级电路之间接一电路元件是（　　） A．电感线圈 B．电容器 C．电阻 D．二极管 4．一电阻 R 接一直流电源，通过 4 A 的电流时热功率为 P，若该电阻换接一正弦交流电源，它的热功率变为 2P， 则该交流电电流的最大值为（　　） A．8 2 A C．6 A 5．如图，理想变压器原、副线圈匝数之比 B．4 2 A D．8 A n1 : n2  1: 3 ，M、N 接在电压有效值不变的交流电源两端。光照强度由 强变弱过程，光敏电阻 R 的阻值由小变大，灯泡 L 的阻值不变，则（　　） A．通过光敏电阻和灯泡的电流之比为 1：3 B．灯泡的亮度由亮变暗 C．原线圈两端的电压始终不变 D．光敏电阻两端的电压逐渐变小 6．一矩形线圈，在匀强磁场中绕垂直磁感线的转轴匀速转动，形成如图所示的交变电动势图象，根据图象提供的 信息，以下说法正确的是（　　） A．线圈转动的角速度为 100 rad/s 3 B．电动势的有效值为 20 V C．t=1.0×10-2 s 时，线圈平面和磁场方向的夹角为 45° D．t=1.5×10-2 s 时，穿过线圈平面的磁通量最大 7．近十年来，我国环形变压器从无到有，已形成相当大的生产规模，广泛应用于计算机、医疗设备、家电设备和 灯光照明等方面，如图甲所示。环形变压器与传统方形变压器相比，漏磁和能量损耗都很小，可视为理想变压器。 如图乙所示的环形变压器原线圈匝数 n1  880 匝，副线圈接一个“ 12V ， 22W ”的照明电灯 L，电压表与电流表均为 理想交流电表。原线圈所接正弦式交流电源的电压随时间变化的关系图像如图丙所示，最大值 U m  220 2V 。此 时，照明电灯恰好正常发光。则（　　） A．该交流电的方向每秒改变 50 次 B．副线圈匝数约为 34 匝 C．此时电流表的读数为 0.1A D．若副线圈两端再并联多个规格与 L 完全相同的照明电灯，则每个电灯都不能正常工作 8．如图，理想变压器的原线圈匝数 n1  1100 匝，接入电压 U1  220V 的正弦交流电路中。副线圈匝数 副线圈上接有“ 44V 、 20W ”的定值电阻，则变压器的输入功率是（　　） n2  110 匝， A． 5W B． 10W C． 20W D． 25W 9．如图甲所示是目前市面上流行的手摇手机充电器，它体型小，携带方便，可以在紧急状态下给手机临时充电。 若某人摇动手柄给手机充电时，其内部线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，当线圈转到图乙所示位 置时，下列说法正确的是（ ） A．线圈中无电流 B．电流方向将发生改变 C．线圈中的电流最大 D．穿过线圈磁通量的变化率为 0 10．手摇式发电机的简化图如图所示：发电机线圈内阻1 ，产生的电动势随时间变化的规律为 e  10 2 sin10 t (V) 。现将发电机与阻值为 9 的灯泡组成闭合电路，则（　　） A．电压表的示数为10V B．线框转动到图示位置时，灯泡中电流瞬时值为零 C．线框由图示位置转 1 圈，回路中消耗的电能1J 4 1 2 C D．线框由图示位置转 4 圈，通过灯泡的电荷量为 10 11．某山区有一小型水电站，每分钟有 60m3 的水从高处落下冲击水轮机，水轮机与上游水位的落差是 50m。则（ ） 6 A．水从高处落下，重力每分钟做功 3 �10 J B．若水的机械能有 70%转化为电能，水电站的发电功率是 3.5×105W C．若输电电压为 10000V，输电电流是 3.5A D．若输电电压为 10000V，输电线总电阻为 0.5Ω，则输电线上每分钟产生的热量是 612.5J 12．如图所示，理想变压器输入电压为 u  220 2 sin(100 t ) （V），原、副线圈的匝数之比为 n1∶n2=10∶1，各电表 均为理想电表，电压表 V1、V2 的读数分别为 U1、U2，电流表 A1、A2 的读数分别为 I1、I2，若电阻 R1、R2 消耗的功 率相同，则（　　） A．电压表 V2 的读数为 22V B．U1 I1=U2I2 C．R1∶R2=100∶1 D．若只增大 R2，电压表 V1、V2 的读数均不变 二、填空题 13．家庭电路的交变电压随时间变化的图象如图所示．由图可知，交变电压的有效值为________V，频率为______ __Hz． 14．（1）如图所示为可拆式变压器的构造 （1）变压器是由______和绕在铁芯上的两个线圈组成的； （2）其工作原理是：______； U1 n1 （3）实验中考虑到变压器“三损”，实验结论将有： U 2 ______ n2 （选填“>”“<”或“=”）。 4 15．某水电站给远处山村送电的输出功率是100kW ，用 2000V 电压输送，线路上损失功率为 2.5 �10 W ，如果改用 20000V 高压输电，线路上损失的电压是______V，损失的功率是______W。 16．如图所示是通过某用电器的电流图像，该交流电的频率是__________Hz，通过该用电器的电流的有效值是___ ______A。 17．如图所示的理想变压器，原副线圈的匝数比 n1 : n2  1: 2, U1  220 2 sin  tV, n1  1100 匝，则穿过原、副线圈磁 通量的变化率之比为______，穿过原、副线圈磁通量的变化率的最大值相等，均为______V，原、副线圈每一匝产 生的电动势的有效值相等，均为______V。 三、解答题 18．如图，匀强磁场的磁感应强度 B=0.5T，边长为 L=10cm 的正方形线圈 abcd 共 100 匝，线圈电阻 r=1Ω，线圈绕 垂直于磁感线的轴匀速转动．ω=2πrad/s，外电路电阻 R=4Ω．求： [Failed to download image : https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/2/2/1873643715043328/1877050788421632/STEM/7b5208dd-e021-4ddb-bd93ad8b2eee016d.png] （1）线圈产生的感应电动势的最大值 （2）交流电压表的示数． （3）线圈转动一周在电阻 R 上产生的热量． 19．如图所示，在 B＝0.5T 的匀强磁场中，有一个 n＝100 匝的矩形线圈边长 L1＝0.1m，L2＝0.2m，线圈从图中位 置开始绕中心轴 OO� 以角速度   314rad/s 逆时针方向匀速转动，求： (1)线圈中产生的感应电动势的最大值和有效值； (2)线圈转过 1 周过程中感应电动势的平均值。 4 20．如图所示，匀强磁场的磁感应强度为 B＝0.50T，矩形线圈的匝数 N＝100 匝，边长 Lab＝0.20m，Lbc＝0.10m， 以 3000r/min 的转速匀速转动，若从线圈平面通过中性面时开始计时，试求： （1）交变电动势的瞬时值表达式； （2）若线圈总电阻为 2Ω，线圈外接电阻为 8Ω，写出交变电流的瞬时值表达式； （3）线圈由图示位置转过  的过程中，交变电动势的平均值。 2 21．发电机转子是 100 匝边长为 20cm 的正方形线圈，将它置于 B=0.05T 的匀强磁场中，绕着垂直于磁场方向的轴 以   100 rad / s 的角速度转动，转动开始时线圈平面与磁场方向平行，已知线圈的电阻为 2Ω ，外电路的电阻为 8Ω ，试求： （1）交变电流的电流瞬时值表达式； （2）如保持转子匀速转动，外力每分钟需要对转子所做的功；  （3）从计时开始，线圈转过 6 的过程中，通过外电阻的电荷量；参考答案： 1．D 2．A 3．B 4．D 5．B 6．A 7．C 8．A 9．C 10．D 11．B 12．C 13． 220； 14． 闭合铁芯 15． 50 250 16． 50 0. 2 17． 1：1 18．（1）  V 50； 电磁感应或互感 2 5 大于 0.2 （2） 2 2 V 5 （3）0.8J 19．(1)314V；220V；(2)200V 20．（1）e＝314sin（314t）V；（2）i＝31.4sin（314t）A；（3）200V 4 21．（1） i  2πcos100πt ；（2） 1.19 �10 J ;（3） 0.01C