新教材2021-2022人教版物理选择性必修第二册章末检测：第三章　交变电流含解析

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章末综合检测( 三 )　交变电流
(时间：90 分钟　满分：100 分)
一、选择题(本题共 12 小题，共 40 分。第 1～8小题，在每小题给出的四个选项中，只
有一个选项符合题目要求，每小题 3分；第 9～12 小题有多个选项符合题目要求，每小题 4
分，全部选对的得 4分，选对但不全的得 2分，有选错的得 0分)
1．有一交变电流如图所示，则由此图像可知(　　)
A．它的周期是 0.4 s
B．它的峰值是 4 A
C．它的有效值是 2 A
D．它的频率是 0.8 Hz
解析：选B　由题图可知 T＝0.8 s，f＝＝1．25 Hz，故 A、D错误；由题图可知 Im＝4
A，故 B正确；因为电流为非正弦式交流电，故有效值 I≠＝2 A，C错误。
2．美国使用的电吹风在 120 V 的电压下正常工作，现将它在标准电压为 220 V 的中国
使用，则下列说法正确的是(　　)
A．要使电吹风正常工作，所需变压器的原、副线圈匝数比应为 6∶11
B．标准电压 220 V 指的是交流电的有效值
C．标准电压 220 V 指的是交流电的峰值
D．变压器中匝数少的线圈导线较细，匝数多的线圈导线较粗
解析：选B　要使电吹风正常工作，所需变压器的原、副线圈匝数比＝＝＝，故 A错
误；标准电压 220 V 指的是交流电的有效值，故 B正确，C错误；根据＝可知，匝数少的
线圈电流大，则变压器中匝数少的线圈导线较粗，匝数多的线圈导线较细，故 D错误。
3．某种型号电热毯的电路图如图甲所示，电热毯接在如图乙所示的交变电源上，电热
毯是由一理想二极管 D(正向电阻为零，反向电阻为无穷大)与电热丝串联组成的。若电热
丝的电阻为 110 Ω，则下列说法正确的是(　　)
A．交变电流的周期为 1×10－2 s
B．用交流电压表测得电热丝两端的电压为 110 V
C．通过电热丝的电流为 2 A
D．电热丝在 1 min 内产生的热量为 1．32×104 J
解析：选D　根据题图乙可知，交变电流的周期为 0.02 s，选项 A错误；根据有效值
的定义可得·＝T，解得 U＝110 V，选项 B错误；通过电热丝的电流 I＝＝ A，选项 C错误；
电热丝在 1 min 内产生的热量 Q＝I2Rt＝1．32×104 J，选项 D正确。
4．如图所示，一矩形线圈 abcd 放置在匀强磁场中，并绕过 ab、cd
中点的轴 OO′以角速度 ω逆时针匀速转动。若以线圈平面与磁场夹角
θ＝45°时为计时起点，并规定当电流自 a流向 b时电流方向为正，则下
列四幅图像中正确的是(　　)
解析：选C　以线圈平面与磁场夹角 θ＝45°时为计时起点，由楞次定律可判断，初始
时刻电流方向为 b到a，则瞬时电流的表达式 i＝－Imsin，选项 C正确。
5．如图所示，理想变压器的原线圈接入 u＝11 000sin 100πt(V)
的交变电压，副线圈通过电阻 r＝6 Ω 的导线对“220 V 880 W”的电
器RL供电，该电器正常工作。由此可知(　　)
A．原、副线圈的匝数比为 50∶1
B．交变电压的频率为 100 Hz
C．副线圈中电流的有效值为 4 A
D．变压器的输入功率为 880 W
解析：选C　由 u＝11 000sin 100πt(V)可知 U1＝11 000 V，f＝＝50 Hz，选项 B错误；
由“220 V　880 W”的电器 RL正常工作可知 I＝＝ A＝4 A，选项 C正确；U2＝UL＋Ir，
解得 U2＝244 V，根据电压关系＝得＝，选项 A错误；根据功率关系得 P1＝I2r＋PL，解得
P1＝976 W，选项 D错误。
6．某小型发电站高压输电示意图如图所示。发电机输出功率恒定，升压变压器原、副
线圈两端的电压分别为 U1和U2。在输电线路的起始端接入两个互感器，原、副线圈的匝数
比分别为 10∶1和1∶10，电压表的示数为 220 V，电流表的示数为 10 A，各互感器和电表
均是理想的，则下列说法正确的是(　　)
A．升压变压器原、副线圈的匝数比＝
B．采用高压输电可以增大输电线中的电流，输电电流为 100 A
C．线路输电功率是 220 kW
D．将 P上移，用户获得的电压将降低
解析：选C　根据变压器的原理可得升压变压器原、副线圈的匝数比＝，A错误；采
用高压输电可以减小输电线中的电流，从而减小输电过程中的电能损失， B错误；根据电
流互感器原理有＝＝，得输电电流 I送＝10×10 A＝100 A，根据电压互感器原理有＝＝，
得输电电压 U送＝10×220 V＝2 200 V，则线路输送电功率 P＝U送I送＝220 000 W＝220
kW，C正确；将 P上移，则降压变压器的原线圈匝数减小，故用户获得的电压将升高， D
错误。
7．如图所示，水平铜盘半径为 r，置于磁感应强度为 B、方向竖
直向下的匀强磁场中，铜盘(电阻不计)绕通过圆盘中心的竖直轴以角
速度 ω做匀速圆周运动。铜盘的边缘及中心处分别通过滑动变阻器
R1与理想变压器的原线圈相连，该理想变压器原、副线圈的匝数比
为n∶1，变压器的副线圈与电阻为 R2的负载相连。则(　　)
A．变压器原线圈两端的电压为 0
B．当 R1不变时，通过负载 R2的电流为 0
C．当 R1不变时，通过变压器副线圈的磁通量为 0
D．当 R1变化时，通过负载 R2的电流为通过 R1电流的 n倍
解析：选B　水平铜盘匀速转动，相当于恒压电源。当 R1不变时，变压器原线圈中电
流不变，因此，理想变压器原线圈两端的电压为恒定电压，副线圈的磁通量不为零，但磁
通量的变化率为零，R2中的电流也为零，B正确，A、C错误。当 R1变化时，原线圈两端
不是交变电压，则原、副线圈中电流的关系不能确定，故 D错误。
8．如图所示区域内存在匀强磁场，磁场的边界由 x轴和 y＝2sin
x(0≤x≤2 m)曲线围成，现有一边长为 2 m 的正方形单匝线框在水平拉
力F的作用下，以水平速度 v＝10 m/s 匀速穿过该磁场区，磁场区的磁
感应强度为 0.4 T，线框电阻 R＝0.5 Ω，不计一切摩擦阻力，则(　　)
A．拉力 F的最大值为 8 N
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