第五章交变电流章末检测卷

1、第五章交变电流章末检测卷（90 分钟 100 分）、单选题（本大题共 7 小题，共 28 分） 1.教学用发电机能够产生正弦式交变电流。利用该发电机（内阻可忽略）通过理想变压器向定值电阻R 供电，电路如图所示，理想交流电流表A、理想交流电压表 V 的1转速变为原来的2，则（）A. 在?= 5X10-3?时，线圈处于中性面位置B. 在=10X10-3?时，穿过线圈的磁通量最大C. 交变电流的瞬时表达式为？?= 5cos50?（?）D. 线圈产生的交流电的电动势为55V读数分别为 I、U, R 消耗的功率为P 若发电机线圈的1A. R 消耗的功率变为2?1B.电压表 V 的读数变为2?C.电流表

2、A 的读数变为 2ID.通过 R 的交变电流频率不变2.如图所示，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯 泡 a 和 b.当输入电压 U 为灯泡额定电压的 10 倍时，两灯泡均 能正常发光。下列说法正确的是（ ）A.原、副线圈匝数之比为1 : 9 B.原、副线圈匝数之比为9: 13.如图甲所示，电阻为 1Q的矩形线圈绕垂直匀强磁场的转轴00匀速旋转产生交 流电，现将此电流给阻值为 R=10Q的小灯泡 L 供电，通过电流传感器得到灯泡中电流的图象如图乙，不考虑温度对灯泡阻值的影响，下步列说法中正确的是（）4.一理想变压器电路如图所示，两组副线圈中所接的三个电 阻都为 R,原线圈接通交变电源

3、后，三个线圈的电流有效 值相等，则图中三个线圈的匝数之比 ni： n2： n3为（A. 9 : 1： 4B. 6 : 1 : 2C. 3 : 1 : 25.如图所示为正弦交流电经过整流器处理后的电压波形，其电压的有效值是（）A. 1.5?B. 1VC.弓？弓？220V，电流表 A1的示数为 0.20A.已知负载电阻 R=44 Q,则下列判断中正确的是（电表均为理想交流电表）（）1弋- 卜Rbc1_A.原线圈和副线圈的匝数比为2: 1 B.原线圈和副线圈的匝数比为5: 1A.副线圈中交变电流的频率为5Hz6.如图所示，理想变压器原线圈的两端a、b 接正弦交流电源时，电压表 V 的示数为C.电流表

4、?的示数为 0.1 AD.电流表？的示数为0.4AB.C.D.为了安全，滑动变阻器接入电路的最小阻值为3?电压表的示数为 15V将滑动变阻器的滑片向下移动，电压表和电流表的示数均增大D. v3?7.2Q,熔断电流为 2A。若原线圈接入如图 2 所示的正弦交流电，则下列说法正确的是、多选题（本大题共 5 小题，共 20 分）2?8.在匀强磁场中，一只矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，产生的交变电动势的图象如图所 示。则（）A. 交变电动势的频率为 100 HzB. 线框转动的角速度为 100?/?C. ?= 0.01?寸线框平面与中性面重合D. 线框产生的交变电动势有效值为311 V9.

5、如图所示，为一理想变压器通过二极管给直流电动机供电的简单原理图，电动机的内阻为 2Q,理想二极管具有单向导电性。现将变压器的原线圈接入电压有效值为 220V2V的正弦交变电流，变压 -炎-J器原、副线圈的匝数比为 22: 1,理想电流表的示数为亍黄畀0.5A，此时（）A.电动机两端的电压为 10 VB.理想变压器的输入功率为 5 V2?C.电动机的热功率为 5WD.电动机输出的机械功率为 4.5?压表 V 和电流表 A 均为理想电表.从某时刻开始在原线圈 c、d 两端加上交变电压,10.如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10： 1, b 是原线圈的中心接头，电2?B.线框转动过程中穿过线

6、框的磁通量的最大值为?其瞬时值表达式为 U=220v2sin （100n）V 下列说法正确的（A. c、d 两端所加交流电的频率为100HzB. 当单刀双掷开关与 a 连接时，电压表的示数为22VC. 单刀双掷开关由 a 扳向 b 时，电压表和电流表的示数均变大D. 单刀双掷开关与 a 连接，滑动变阻器触头P 向上移动的过程中，电压表和电流表的示数均变小11.如图所示，单匝矩形闭合导线框?全?T?处于水平方向的匀?直固定转轴以角速度？?从中性面开始匀速转动，线框转过6时的感应电流为？下列说法正确的是（）A.线框中感应电流的有效值为2I?2?C.从中性面开始转过2的过程中，通过导线横截面的电荷量

7、为?12.在图示的远距离输电电路图中，发电机通过升压变压器？?和降压变压器？向用户供电。已知升压变压器？?的原、畐 U 线圈匝数之比为 1 3,输电线的总电阻 R= 2.5 Q,降压变压器？?的原、副线圈匝数之比为5 1,降压变压器的副线圈与滑动变阻器组成闭合电路。当负载Ro= 1.1 Q 时，降压变压器副线圈两端交变电压？?=220 vJsin 100?（?）若将变压器视为理想变压器，则A. 通过 R 的电流为 25AB. 升压变压器的输入功率为 4.8X104?C. 发电机的输出电压为 400VD. 当负载电阻？增大时，发电机的输出功率增大三、填空题（本大题共2 小题，共 12 分）13.

8、（6 分）钳形电流表的外形和结构如图甲所示.图甲中电流表的读数为1.2 A.图乙中用同一电缆线绕了 3 匝，则这种电流表能测 _ （选填“交流”或“直流”）电流，图乙的读数为_A.D.线框转一周的过程中，产生的热量为8?发电机甲乙14.（6 分）有一个教学用的可拆变压器，如图甲所示，它有两个外观基本相同的线圈A、B,线圈外部还可以绕线.（1）某同学用一多用电表的同一欧姆挡先后测量了A B线圈的电阻值，指针分别对应图乙中的a、b位置，由此可推断 _线圈的匝数较多（选填“ A或“ B）.（2）如果把它看成理想变压器，现要测定A线圈的匝数，提供的器材有：一根足够长的绝缘导线、一只多用电表和低压交流电

9、源请简要叙述实验的步骤（写出要测的物理量，并用字母表示）： _四、（3）A线圈的匝数为nA=_所测物理量符号表示）计算题 （本大题共 4 小题，共 40 分）15.（10 分）有一 n=10 匝的正方形金属线框，边长为L=20cm，线框总电阻为 r=1Q，外接电阻 R=9Q，线框绕轴以3=10nd/s 的角速度 匀速转动，如图所示，垂直于线框平面向里的匀强磁场的磁感应强度为 B=0.5T（1）从图示位置开始计时，写出感应电动势随时间变化的表达式；（2） 求线框从图示位置转过 60的过程中，通过电阻 R 的电荷量。图甲图乙16.(10 分)如图甲所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的

10、转速，绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图象如图乙中曲线?(1)两次转动的角速度之比茹(2) 曲线 b 表示的交变电动势有效值；?(3) 若线圈电阻 R=0.3?,则从中性面开始计时，经时间内流经线圈横截面的电荷量是多少。17 . (10 分)如图所示，理想变压器有两个副线圈， Li、L2是两个规格为 8V 10V”的灯 泡，L3、L4是两个规格为 6V,12W”的灯泡，当变压器的输入电压为U= 220V 时，四个灯 泡恰好都能正常发光，如果原线圈的匝数1100 匝，求：(1)副线圈的匝数住、n3；a、b 所示，求:电流表的读数。18. (10 分)如图甲所示，矩形线圈匝数N= 10

11、0 匝，ab= 30 cm,ad= 20 cm，匀强磁场磁感应强度 B= 0.8 T,绕轴00从图示位置开始匀速转动，角速度 3= 100 n rad/s试求图甲图乙(1) 穿过线圈的磁通量最大值m为多大？线圈转到什么位置时取得此值？(2) 线圈产生的感应电动势最大值日为多大？线圈转到什么位置时取得此值?(3) 写出感应电动势e随时间变化的表达式，并在图乙中作出图象.答案和解析1.【答案】B【解析】A、B、线圈在匀强磁场中匀速转动，设线圈的最大横截面 积为 S,磁场的磁感应强度为 B, 线圈转动的角速度 为 3,则产生的最大电动势为：Em=nBS原线圈两端的电压等于电动势的有效值，为：-2 2

12、1设原副线圈的匝数比 为 k，则副线圈两端的电压为：-当发电机线圈的转速变为原来的 W 时，有“心-f 副线圈两端的电压为：-4A;厂I1联立可知，厂-，即电压表的读数变为，U;厂f陀 丨IR 消耗的电功率： 一 7 -,即 R 消耗的功率变为；故人人错误，B 正确；1C、 由变压器的特点可知，副 线圈消耗的功率 为原来的，则发电机产生的电功率变成 原来的扌；由可知，线圈产生的电动势是原来的 W，由 P=UI 可知，电流表的读数变成 原来的# .故 C错误;LID、 发电机线圈的转速变为原来的,则原线圈中电流的频率变成原来的文，所以副线 圈中，通过 R的频率变成原来的 W .故 D 错误。故选

13、 B。2. 【答案】B【解析】AB、灯泡正常发光，则其电压均为额定电压 U，则说明原线圈输入电压为 9U ,输出电压 为 U ;则可知，原副线圈匝数之比 为 9:1:故 B 正确；A 错误；麻A 1CD、根据公式.可得，由于小灯泡两端的电压相等，所以根据公式 P=UI 可得两者的电功率之比为 1 :9 ;故。错误，D 错误；故选：B3. 【答案】A【解析】A、 由图可知 t=0.005s 时刻感应电流最小为零，此时线圈所在平面 处于中性面位置，故 A 正确；B、 t=10M0-3s 时，刻感应电流最大，此时线圈所在平面与中性面位置垂直，所以穿 过线 框回路的磁通量最小，故 B 错误；*C、 周

14、期 T=0.02s，角速度-,故电流的瞬时表达式为 i=5cos100（t, 故 C 错误；D、线圈产生的交流 电的电动势最大值为 Em=ImR+r）=55V，故 D 错误； 故选：A.4. 【答案】C【解析】两个副线圈的输出功率为: -:根据输入功率等于 输出功率有：.解得:1=-两个副线圈的电压分别为：.，血=-根据电压与匝数成正比，有：幽典罚智 如 I 如旳=3IR :IR :2IR=3 : 1 : 2，故 C 正确,ABD 错误；故选：C5. 【答案】A【解析】解:设交流电电压的有效值为 U，周期为 T ,电阻为 R,则，有：解得；、_V ；故选:A6.【答案】B【解析】解：A、原线圈

15、的输入功率：P1=U1l1=220 0.20=44W根据理想 变压器输入功率等于 输出功率，则副线圈上 R 消耗的电功率也是 44W，根据:变压器的副线圈电压：U2= 2 H Vw rrl 220七、所以=亍一-，故 A 错误，B 正确；濟 畑IC、根据 J=r得：l2=1.0A，故 C 错误，D 错误。故选：B。7.【答案】B【解析】A. 由图 2 可知，交流电的周期为 0.02s，则频率为* ；厂：，畐U线圈中交变电流的 频率为50Hz，故 A 错误；B. 由图 2 可知，交流电的最大电压是 二，则有效电压为 30V。原、畐U线圈的匝数比 为 3 : 1,电压之比 3 : 1 ,副线圈电压

16、 U2=10V。根据欧姆定律 U2=I（R+R保），解得R=3Qo为了安全，滑动变阻器接入电路的最小阻值为3Q,故 B 正确；C. 电压表的示数等于副线圈的电压，为10V，故 C 错误；D. 将滑动变阻器的滑片向下移动，接入的电阻减小，原、畐U线圈的匝数比不变，故电压表示数不变。根据欧姆定律知，电流增大，故电流表的示数增大，故D 错误。故选 Bo8.【答案】BC【解析】 解：A、周期为 T=0.02s，故频率为：f=50Hz，故 A 错误；B、 线框转动的角速度 为_=100 冗 rad/s,故 B 正确；C、t=0.01s 时，产生的感应电动势为 零，线框平面与中性面重合，故 C 正确；D、

17、 由图象可知，交流电的最大值 Em=311V，有效值 E=. ，故 D 错误V 故选:BCo9.【答案】AD【解析】A、 原线圈接入电压为 220- V，原、畐线圈的电压与匝数成正比，故副线圈两端的电压为：U2=10 V ；由有效值的定义得：得电动机两端电压的有效值为:U有效=10V .故 A 正确；B、 由 P入=P出，即为：U1|1=U2|2=10 X0.5=5W .故 B 错误；C、由 P热=l2R=0.52X2=0.5W，可知电动机的热功率为 0.5W，故 C 错误；D、电动机输出的机械功率 为：P机=P出-P热=5-0.5=4.5W，故 D 正确。 故选：AD12.【答案】BC【解析

18、】 解: A、根据交流电压的瞬时值表达式知，角速度3=100n=2n f得 f=50Hz，即 c、d两端所 加交流 电的频率为 50Hz，故 A 错误；B、根据电压与匝数成正比可知，原 线圈的电压的最大值为 220 - V，所以副线圈的电221/?压的最大值为 22 二 V,电压表的示数为电压的有效值，所以示数为V=22V，故 Bv -正确.C、若当单刀双掷开关由 a 扳向 b 时，理想变压器原、副线圈的匝数比由 10:1 变为 5：1, 根据电压与匝数成正比可知，此 时副线圈的电压为 44V，所以电压表的示数增大，由欧 姆定律知电流表的示数增大，故 C 正确.D、单刀双掷开关与 a 连接，当

19、滑动变阻器触头 P 向上移动的过程中，滑动变阻器的电阻 变大，电路的总电阻变大，由于电压是由变压器决定的，所以电流变小，电压表的示数不 变，故 D 错误.故选：BC11.【答案】BC【解析】A. 从中性面开始 计时，电流瞬时值表达式为：i=lmsin3,据题川=口时,i=l，代入得电流 的最大值为：lm=2l，有效值为：士 7 ,故 A 错误；V匕B. 感应电动势最大值为：L 二二;=八丫，由 Em=BS3,则穿过线框的磁通量的最大 值为un，故 B 正确；弋巾 BS 21C. 中性面开始 转过 的过程中，通过导线横截面的电荷量为：.，故 C正确；D. 电流的有效值为：左=：必,则线框转一周的

20、过程中，产生的热量为：叭二，故 D 错误。LLf故选 BC。12.【答案】BCA降压变压 器副线圈两端交 变电压 有效值为 220V ,负载电阻为 1.1Q所以通过 R0电流 的有效值 I 是 200A，故 A 错误；B.根据电流与匝数成反比可知， 输电线上的电流为 40A，所以输电线 上消耗的功率 为l2R=4000W，用电器消耗的功率 为 U4|4=44000W，所以升压变压器的输入功率为4.8X03 4W，故 B 正确；C. 发电机的输出电压即为升压变压器原线圈的电压 Ui,因为m 11二 - _ / ，所以，得到 Ui=400V，故 C 正确；D. 当用电器的电阻 Ro增大时，由于电压

21、不变，电流减小，输出功率减小，则发电机的输 出功率也3116. 【答案】(1)2(2) 5 v2?(3)?减小，故 D 错误。故选 BC。13.【答案】交流 3.6【解析】由于变压器工作原理是通 过原线圈的电流发生变化，则原线圈产生的磁 场发生变化，故 穿过副线圈的磁通量发生变化，从而在副线圈中产生感应电流，故这种电流表只能测交 流电流；根据理想 变压器的输入电压和输出电压的关系有，输入功率和 输出功率的关系I有 r = r，即.,：=：；，所以八，故，由题意可知当产时丄 I -，故当；=;:时，=:I。故填：交流；3.6。14 (1)A(2)用长导线绕一个n匝线圈，作为副线圈替代A线圈；把低压交流电源接B线圈，测得B线圈的输出电压U;用A线圈换下绕制的线圈测得A线圈的输出电压LA(3)为15. 【答案】(1) e=6.28sin10