2024-2024学年高中物理选修3-2第五章交变电流章末训练
一、选择题(每题四个选项中只有一个选项是正确的,共12题)
1.1.如图所示为一交变电流的图象,则该交变电流的有效值为多大( )
A.I0
3B. I0
2I0C.+I0
2I0D.
22.两个完全相同的电热器,分别通以图甲、乙所示的峰值相等的矩形交变电流和正弦交变电流,则这两个电热器的电功率之比P甲∶P乙等于( )
A.2∶1 C.4∶1
B.2∶1 D.1∶1
3.在收音机线路中,经天线接收下来的电信号既有高频成份,又有低频成份,经放大后送到下一级,需要把低频b应选择的元件是成份和高频成份分开,只让低频成份输送到再下一级,我们可以采用如图所示电路,其中a、( )
A.a是电容较大的电容器,b是低频扼流圈 B.a是电容较大的电容器,b是高频扼流圈 C.a是电容较小的电容器,b是低频扼流圈 D.a是电容较小的电容器,b是高频扼流圈
4.如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为n1:n2?10:1,a、b两点间的电压为u?2202 sin100π,R(tV)为可变电阻,P为额定电流1A、用铅锑合金制成的保险丝.为使保险丝中的电流不超过1A,可变电阻R连入电路
的最小阻值是( )
A.2.2Ω B.2.22Ω C.22Ω
D.222Ω
5.如图甲所示的“火灾报警系统”电路中,理想变压器原、副线圈匝数之比为10:1,原线圈接入图乙所示的电压,电压表和电流表均为理想电表,R0为半导体热敏电阻,其阻值随温度的升高而减小,R1为滑动变阻器.当通过报警器的电流超过某值时,报警器将报警.下列说法正确的是( )
A.电压表V的示数为20V
B.R0处出现火警时,电流表A的示数减小 C.R0处出现火警时,变压器的输入功率增大
D.要使报警器的临界温度升高,可将R1的滑片P适当向下移动
6.某变压器原、副线圈匝数比为55:9,原线圈所接电源电压按图示规律变化,副线圈接有负载.下列判断正确的是
A.输出电压的最大值为36V B.原、副线圈中电流之比为55:9 C.变压器输入、输出功率之比为55:9 D.交流电源有效值为220V,频率为50Hz
7.如图,实验室一台手摇交流发电机,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=102sin10πt(V),则 ( )
A.该交变电流的频率为10 Hz B.该电动势的有效值为102 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
8.如图甲所示,矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的中心轴OO’匀速转动,从某时刻开始计时,产生的感应电动势e随时间t的变化曲线如图乙所示,若线圈匝数N=100匝,外接电阻R=70Ω,线圈电阻r=10Ω,则下列说法正确的是( )
A.通过线圈的最大电流为1.25A C.电压表的示数为502V
B.线圈的角速度为50rad/s D.穿过线圈的最大磁通量为
2Wb π9.如图甲所示的电路中,S为单刀双掷开关,电表为理想电表,Rt为热敏电阻(阻值随温度的升高而减小),理想变压器原线圈接图乙所示的正弦交流电.则( )
A.变压器原线圈中交流电压u的表达式u?1102sin100?t(V) B.S接在a端,Rt温度升高时,变压器的输入功率变小 C.S接在a端,Rt温度升高时,电压表和电流表的示数均变大 D.S由a切换到b,Rt消耗的功率变大
10.如图所示线圈匝数为n的小型旋转电枢式交流发电机的原理图,其矩形线圈面积为S,在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO'匀速转动.矩形线圈电阻为r,矩形线圈通过两刷环接电阻R,伏特表接在R两端.当线圈以角速度ω匀速转动,下列说法正确的是
A.从线圈与磁场平行位置开始计时瞬时电动势为e=nBSωsinωt B.当线圈平面转到与磁场垂直时电压表示数为零
C.线圈从与磁场平行位置转过90°过程中通过电阻R的电荷量为
nBS RD.线圈转一周的过程中回路产生的焦耳热为
?n2B2S2?R?r
11.图甲是阻值为1Ω的单匝线圈与阻值为9Ω的电阻R构成的回路.线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动,产生的电动势随时间变化的规律如图乙所示,电压表为交流电压表.则( )
A.电压表的示数为14.14V
B.0﹣0.01s的时间内通过电阻R的电量为0.04πC C.电阻R上消耗的功率为18W
D.通过电阻的电流方向每秒变化100次
12.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,如图甲所示.产生的感应电动势如图乙所示,则( )
A.线框产生的交变电动势有效值为311V B.线框产生的交变电动势频率为100Hz C.t?0.01s时线框平面与中性面重合
D.t?0.015s时线框的磁通量变化率为零
二、计算题
13.某学校一套校内备用供电系统,由一台内阻为1Ω的发电机向全校22个教室(每个教室有“220V,40W”的白炽灯9盏)供电,如果输电线的总电阻R=4Ω,升压变压器和降压变压器(都认为是理想变压器)的匝数比分别是1:4和4:1,每个教室的白炽灯都正常发光,求: (1)输电线的损失功率是多大? (2)发电机的电动势是多大?
14.图甲左侧的调压装置可视为理想变压器,负载电路中R=55Ω,两电表为理想电流表和电压表,变压器原副线圈匝数比为n1:n2=2:1,若原线圈接入如图乙所示的正弦交变电压.求:
(1)交流电压的函数表达式;