人教版 (2019)选择性必修 第二册交变电流单元测试巩固练习

这是一份人教版 (2019)选择性必修 第二册交变电流单元测试巩固练习，共7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。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1．以下各选项中属于交流电的是
A．B．C．D．
2．通过某用电器的电流和时间的关系图像如图所示（前半个周期为正弦波形的），则该交变电流的有效值为（ ）
A．B．C．D．
3．图甲是小型交流发电机的示意图，在匀强磁场中，一矩形金属线圈绕与磁场方向垂直的轴匀速转动，产生的电动势随时间变化的正弦规律图像如图乙所示，发电机线圈内阻为，外接一只电阻为的灯泡，不计电路的其他电阻。下列说法正确的是（ ）
A．时线圈平面与中性面垂直
B．每秒内电流方向改变100次
C．灯泡两端电压有效值为
D．时间内通过灯泡的电荷量为0
4．下图中交流电源的电压（有效值）与直流电源的电压相同，四个灯泡完全相同，L的直流电阻不计。当电路达到稳定时，灯泡亮度最暗的是（ ）
A．B．C．D．
5．如图甲所示，理想变压器的原线圈接在正弦交流电源上，原、副线圈的匝数比为三个定值电阻，电压表和电流表均可视为理想电表，已知，中的电流随时间t变化的规律如图乙所示，则电压表和电流表的读数分别为（ ）
A．400V，1.5AB．，1.5A
C．，D．，
6．如图是某小型水电站进行电能输送时的简化模型。发电机的输出功率，发电机的电压，经升压变压器后向远处输电，输电线总电阻，在用户端用降压变压器把电压降为。已知输电线上损失的功率，假设两个变压器均是理想变压器，下列说法正确的是（ ）
A．发电机输出的电流
B．升压变压器匝数比
C．降压变压器的匝数比
D．当水电站输出电压一定时，若用电用户增多，则减小
7．如图所示，磁感应强度大小为的匀强磁场中一矩形线圈绕垂直于磁场的轴匀速转动，转动角速度为，产生的电能通过滑环由单刀双掷开关控制提供给电路中的用电器。线圈的面积为，匝数为，线圈的总阻值为，定值电阻，理想变压器的原、副线圈匝数比为，电压表为理想电表。线圈由图示位置转过的过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．若开关打到“1”，通过电阻的电荷量
B．若开关打到“1”，电阻产生的热量
C．若开关打到“2”，电压表的示数为
D．若开关打到“2”，电阻产生的热量
8．贯彻新发展理念，福建省风力发电发展迅猛。某种风力发电机的发电、输电简易模型如图甲所示。风轮机叶片通过升速齿轮箱带动发电机线圈高速转动，发电机的输出电压u随时间t的变化关系如图乙所示，输出功率为1500kW。降压变压器的匝数比为n3∶n4=130∶1，输电线总电阻为R，其余线路电阻不计，用户端的电压为U4=220V，功率1430kW，所有变压器均为理想变压器，则（ ）
A．每个周期内电流方向改变1次B．发电机线圈转动频率为100Hz
C．发电机的输出电流为D．输电线总电阻R为28Ω
二、多项选择题：本题共4小题每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9．在同一电热器中分别通入如图所示的甲、乙两种交变电流，则下列说法正确的是（ ）
A．甲的有效值为
B．乙的有效值为
C．该电热器在甲、乙两种电流下对应的电功率之比为1：8
D．该电热器在甲、乙两种电流下对应的电功率之比为5：4
10．如图为交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴按图示方向匀速转动，转动角速度，线圈的匝数、总电阻，线圈围成的面积。线圈两端与阻值的电阻相连，交流电压表可视为理想电表。已知磁场的磁感应强度，图示位置矩形线圈与磁感线平行。则（ ）
A．图示位置，线圈中的电流最大，电流方向为
B．从图示位置开始计时，通过线圈的磁通量随时间t变化的关系式为
C．电路中交流电压表的示数为
D．线圈由图示位置转过的过程中，通过电阻R的电荷量为
11．图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕着垂直于磁场方向的轴匀速转动。线圈的匝数匝、电阻，线圈的两端与的电阻连接，电流表为理想电表，熔断器电阻忽略不计。从时刻开始计时，穿过每匝线圈的磁通量随时间t按如图乙所示的规律变化。下列说法正确的是（ ）
A．时，电流表示数为零
B．时，发电机线圈平面与磁场方向垂直
C．通过熔断器的电流为
D．从到，通过R的电荷量为
12．如图所示是磁吸基座无线充电器，当送电线圈通入的交流电源后，为手机上的受电线圈产生感应电流，手机即进入“无线超充模式”。若手机“超充模式”下的充电电压为20V，充电电流为5A，充电基座送电线圈接有电阻与受电线圈接有电阻，线圈电阻不计且充电过程中不计一切能量损失，则下列说法正确的是（ ）
A．若此手机的电池容量为4500，则超充模式下的充电时间为0.9小时
B．此无线充电器的耗电功率是100W
C．送电线圈与受电线圈的匝数比为5:1
D．送电线圈两端的电压为
三、非选择题：本题共6小题，共60分。
13．在“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中，可拆变压器结构如图所示，
（1）变压器的铁芯，它的结构和材料是 ；（填字母）
A．整块硅钢铁芯 B．整块不锈钢铁芯
C．绝缘的硅钢片叠成 D．绝缘的铜片叠成
（2）如上中图所示，电源输出端与变压器原线圈的连接方式正确的是 （选填“甲”或“乙”）；使用多用电表测量电压时，应将选择开关置于 挡。
（3）用匝数na=400匝和nb=800匝的变压器，实验测量数据如上表所示：根据测量数据可判断原线圈匝数为 匝。（填“400”或“800”），实验数据中电压比与匝数比不严格相等，主要原因是 ；
14．某同学利用自耦变压器探究降压时“变压器线圈两端的电压与匝数关系”的实验，变压器结构图如图所示。
回答下列问题：
（1）实验过程中为了安全选用了学生电源供电，连接电路时，应该将学生电源 （选“直流”或“交流”）接线柱和自耦变压器的 （选“AB”或“CD”）接线柱相连接；
（2）在测量变压器副线圈上电压时，选用了多用电表进行测量，如果某次实验副线圈上的电压大约为6V，则多用电表档位选择开关应该旋至哪个位置？ ；正确选档开始实验，刻度盘指针如图，读数为 V；
（3）实验时保持变压器原线圈输入电压不变，调节旋钮P的位置并记录数据，从所得数据发现原、副线圈电压比总是略大于对应匝数比，造成这一误差的原因可能是（说出一条即可） 。
15．图甲为某品牌共享单车第一代产品，单车的内部有一个小型发电机，通过骑行者的骑行踩踏，不断地给单车里的蓄电池充电，蓄电池再给智能锁供电。单车内小型发电机发电原理可简化为图乙所示，矩形线圈abcd的面积为，共有匝，线圈总电阻为，线圈处于磁感应强度大小为的匀强磁场中，可绕与磁场方向垂直的固定对称轴转动，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路阻值为电阻连接，不计交流电流表的内阻。在外力作用下线圈以的转速绕轴匀速转动，求：
（1）从图乙中位置开始计时，线圈产生电动势的瞬时值表达式；
（2）线圈从图示位置转过90°的过程中通过电阻R的电荷量；
（3）外力对线圈做功的功率。
16．如图甲所示为某小型水电站的发电机示意图，已知正方形线圈边长，匝数匝，线圈电阻不计；线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动，转速；已知电动势最大值。
（1）求发电机中匀强磁场的磁感应强度大小；
（2）从线圈在图甲所示位置开始计时，写出感应电动势随时间变化的函数表达式；
（3）如图乙所示，将发电机通过升压变压器升压后向远处输电，发电机的输出功率为200kW，输电线的总电阻为4Ω，在用户端用降压变压器把电压降为220V，要求在输电线上损失的功率控制在10kW，则、的原副线圈匝数比和分别为多少？
17．如图所示，纸面内有边长为L的n匝正方形金属线框，置于水平向右的磁感应强度大小为B的匀强磁场中，线框的总电阻为R。线框绕OO'轴匀速转动，角速度为ω。求
（1）图示位置线框中的电动势大小；
（2）转动一周过程中线框产生的热量。
18．如图所示，线圈abcd的面积是，共100匝，线圈电阻为，外接电阻，匀强磁场的磁感应强度为，当线圈以300r/min的转速匀速转动时，求：
（1）转动中感应电动势的有效值；
（2）电路中交流电压表和电流表的示数；
（3）线圈由图示位置转过的过程中，交变电动势的平均值。
Ua/V
1.80
2.80
3.80
Ub/V
4.00
6.01
8.02