章末综合检测（3） 交流电（Word练习）-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中物理选择性必修第二册（教科版2019）

章末综合检测（三） 交流电 (本试卷满分：100分) 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意) 1.如图所示，单匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动(俯视图中沿逆时针的方向)，某时刻磁感线与线圈平面所成的锐角为30°，从此时开始计时，通过边AB的电流i随时间t变化的图线是(以A→B→C→D→A为电流正向)(　 ) 解析：选D　根据楞次定律及安培定则可知，线圈在开始转动的一小段时间内磁通量增大，产生负向电流，A、C错误；线圈转动六分之一周期后，处于中性面，磁通量最大，电动势为零，感应电流为零，D正确，B错误。 2.如图所示是一正弦式交变电流的电流随时间变化的图像。由图可知，这个电流的(　 ) A．最大值为5 A，变化周期为0.02 s B．最大值为5 A，变化周期为0.01 s C．有效值为5 A，变化周期为0.02 s D．有效值为5 A，变化周期为0.01 s 解析：选A　从题图中可知该交流电的最大值为 5 A，因为是正弦式交变电流，所以有效值为i＝＝ A，变化周期为0.02 s，A正确。 3．变压器线圈中的电流越大，所用的导线应当越粗。街头见到的变压器是降压变压器，假设它只有一个原线圈和一个副线圈，则(　 ) A．副线圈的导线应当粗些，且副线圈的匝数少 B．副线圈的导线应当粗些，且副线圈的匝数多 C．原线圈的导线应当粗些，且原线圈的匝数少 D．原线圈的导线应当粗些，且原线圈的匝数多 解析：选A　降压变压器原线圈的匝数比副线圈的匝数多，由于功率相同，而原线圈中电压大，所以原线圈的电流比副线圈的电流要小，副线圈的电流大，导线要用粗的，原线圈的电流小，导线要用细的，A正确，B、C、D错误。 4．一个矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，产生交流电动势的瞬时值表达式为e＝10sin(4πt)V，则(　 ) A．该线圈转动的角速度为4 rad/s B．零时刻线圈平面与磁场垂直 C．t＝0.25 s时，e达到最大值 D．在1 s时间内，线圈中电流方向改变10次 解析：选B　从交流电动势的瞬时值表达式为e＝10sin(4πt)V，可知线圈转动的角速度ω＝4π rad/s，A错误；将t＝0代入交变电动势的瞬时值表达式得电动势为0，则此时线圈处于中性面位置，线圈平面与磁场垂直，B正确；将t＝0.25 s代入交流电动势的瞬时值表达式e＝10sin(4πt)V＝10sin π＝0，e达到最小值，C错误；交变电流的频率f＝＝2 Hz，则在1 s时间内线圈转过2周，转1周电流方向改变2次，故1 s时间内线圈中电流方向改变4次，D错误。 5．一个单匝矩形金属线框的面积为S，线框在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，从线框平面与磁场垂直的位置开始计时，转速为n，则(　 ) A．线框产生的感应电动势的最大值为πnBS B．线框产生的感应电动势的有效值为πnBS C．从开始转动经过半个周期，线框中的平均感应电动势为2nBS D．线框产生的感应电动势的瞬时值表达式为e＝2nπBSsin nπt 解析：选B　因ω＝2πn，则交变电动势的最大值为：Em＝BSω＝2πnBS，A错误；线框交变电动势的有效值为：E＝Em＝πnBS，B正确；从开始转动经过半个周期，线框中的平均感应电动势为＝＝＝4nBS，C错误；感应电动势瞬时值为e＝Emsin ωt＝2nπBSsin 2nπt(V)，D错误。 6．电站向某地输送5 000 kW的电功率，输电线上损耗的电功率为100 kW，如果把输电电压提高为原来的10倍，同时将输电线的横截面积减为原来的一半，而输送的电功率不变，那么输电线损耗的电功率为(　 ) A．0.2 kW B．0.5 kW C．2.0 kW D．5.0 kW 解析：选C　输电电压提高为原来的10倍，根据P＝UI知，输送电流减小为原来的，根据电阻定律R＝ρ知，输电线的横截面积减为原来的一半，则输电线的电阻增大为原来的2倍，根据P损＝I2R知，输电线上损耗的电功率减小为原来的，则输电线上损耗的电功率为2.0 kW，故C正确，A、B、D错误。 7．一交流电源，电压u＝220sin 100πt(V)，通过理想变压器对电路供电，电路如图所示。已知原、副线圈匝数比为4∶1，照明灯的额定功率为55 W，排气扇电动机线圈的电阻为1 Ω，电流表的示数为3 A，用电器均正常工作，电表均为理想电表，保险丝电阻不计，则(　 ) A．电压表的示数为880 V B．电动机的发热功率为4 W C．电动机的电功率为106 W D．通过保险丝的电流为12 A 解析：选B　根据题意知道变压器的输入电压的有效值为U1＝220 V，电压表示数为变压器的输出电压，根据＝，可以得到U2＝55 V，A错误；因为照明灯正常发光，所