第3章 交变电流与远距离输电-【高考领航】2023-2024学年高中物理选择性必修第二册同步核心辅导与测评课时作业（鲁科版）

第3章达标检测 (满分：100分) 一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分．第1～6小题只有一个选项正确，第7～10小题有多个选项正确，全选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分) 1．关于变压器，下列说法正确的是(　　) A．变压器是根据电磁感应的原理制成的 B．变压器的原线圈匝数一定比副线圈的多 C．变压器只能改变直流电的电压 D．在远距离高压输电时，升压变压器的原线圈匝数应多于副线圈匝数 解析：选A.变压器原线圈中输入的交流电流产生的交变磁场在副线圈中产生感应电流，即变压器是利用了电磁感应原理工作的，故A正确； 降压变压器的原线圈匝数一定比副线圈的多，升压变压器中副线圈匝数多，故B、D错误；变压器是根据磁通量的变化来工作的，对于恒定直流电来说，它产生的磁通量是不变的，所以变压器不能改变直流电的电压，故C错误． 2．如图所示，一矩形闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴OO′以恒定的角速度ω转动，从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，则在0～这段时间内(　　) A．线圈中的感应电流一直在增大 B．线圈中的感应电流先增大后减小 C．穿过线圈的磁通量一直在减小 D．穿过线圈的磁通量的变化率一直在减小 解析：选D.计时开始时线圈平面与磁场平行，感应电流最大，在0～时间内线圈转过四分之一个圆周，感应电流从最大减小为零，磁通量逐渐增大，其变化率一直减小，故D正确． 3．如图所示，一矩形线圈绕与匀强磁场垂直的中心轴OO′沿顺时针方向转动，引出线的两端分别与相互绝缘的两个半圆形铜环M和N相连．M和N又通过固定的电刷P和Q与电阻R相连．在线圈转动过程中，通过电阻R的电流(　　) A．大小和方向都随时间做周期性变化 B．大小和方向都不随时间做周期性变化 C．大小不断变化，方向总是P→R→Q D．大小不断变化，方向总是Q→R→P 解析：选C.在题图所示位置时产生的电动势，由右手定则可知，ab边的感应电动势方向由b→a，cd边感应电动势的方向由d→c，通过电刷将电流引出，在外电路中的电流方向为P→R→Q，转过180°后，ab、cd边位置交换，由于M、N具有换向器的作用，电流方向仍为P→R→Q，故选项C正确． 4．一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，周期为T.从中性面开始计时，当t＝时，线圈中感应电动势的瞬时值为3 V，则此交变电流电动势的有效值为(　　) A．2 V　　　　　　　 B．3 V C．2 V D． V 解析：选D.矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，从中性面开始计时，产生正弦式交变电流，其表达式为e＝Emsin ωt.当t＝时，根据题意得，3 V＝Emsin，解得Em＝2 V，故交变电流电动势的有效值为E＝＝ V，D正确． 5．如图1所示，钳形电流表由电流互感器和电流表组合而成，常用来测量电流强度很大的电流，其原理如图2.若初级线圈与次级线圈的匝数比为1∶500，电流表A的示数为1 A，则(　　) A．钳形电流表的钳口是电流互感器的铁芯 B．钳形电流表能够用来测量直流电的电流 C．被测电路电流的平均值为500 A D．被测电路电流的最大值为500 A 解析：选A.从图示来看，该互感器属于电流互感器，故钳形电流表的钳口是电流互感器的铁芯，A正确；互感器利用的是电磁感应的互感原理，故钳形电流表不能用来测量直流电的电流，故B错误；由＝得：I1＝＝ A＝500 A，因为电流表测的是电流的有效值，故500 A为被测电流的有效值，C、D错误． 6．采用220 kV高压向远方的城市输电．当输送功率一定时，为使输电线上损耗的功率减小为原来的，输电电压应变为(　　) A．55 kV　　　　　　　　 B．110 kV C．440 kV D．880 kV 解析：选C.输电功率P＝UI，U为输电电压，I为输电线路中的电流，输电线路损耗的功率为P损＝I2R，R为输电线路的电阻，即P损＝R.当输电功率一定时，输电线路损耗的功率为原来的，则输电电压为原来的2倍，即440 kV，故选项C正确． 7．一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，产生交流电的波形如图所示，由图可以知道(　　) A．0.01 s时刻线圈处于中性面位置 B．0.01 s时刻穿过线圈的磁通量为零 C．该交流电流有效值为2 A D．该交流电流频率为25 Hz 解析：选BD.0.01 s时刻电流最大，电动势最大，处于与磁感线平行的位置，故A错误，B正确；Im＝6.28 A，所以有效值I＝ A≈4.44 A，故C错误；由题图知T＝0.04 s，f＝ Hz＝25 Hz，故D正确． 8．如图甲所示为电热毯电路示意图，交流电压u＝311 sin 100πt V．当开关S接通时，电热丝的电功率为P0；当开关S断开时，加在电热丝上的电压如图乙所示，则(　　) A．开关