第三章　交流电 章末强化练(三)（Word练习）-【优化指导】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第二册（教科版2019）

章末强化练(三)　交变电流 [对应学生用书P135] (时间：50分钟　满分：100分) 一、选择题(共8小题，48分，1～5为单选题，6～8为多选题) 1．对于如图所示的电流i随时间t做周期性变化的图像，下列说法正确的是(　　) A．电流大小变化、方向不变，是直流电 B．电流大小、方向都变化，是交变电流 C．电流的有效值为0.2 A，周期为0.01 s D．电流的周期为0.005 s，有效值为0.1 A A　[图像中i数值的正负表示电流的方向，题图中电流始终为正值，表示电流方向不变，是直流电，A正确、B错误；从图中可以看出每经过0.01 s，图像重复一次，故周期为0.01 s，电流最大值为0.2 A，C、D错误．] 2．关于交变电流，下列说法正确的是(　　) A．正(余)弦交变电流在一个周期内方向改变两次 B．交变电流的最大值总是有效值的倍 C．若正弦交变电流的最大值为10 A，则它的最小值为－10 A D．演示交变电流随时间的变化规律时，应选用交流电流表 A　[一个周期内正弦式交变电流方向改变两次，A正确；有Im＝I关系的大多为正弦式交变电流，B错误；交变电流的正负表示方向，最小值为零，C错误；交流电流表测的是有效值，其指针位置不随交变电流的大小变化而变化，故D错误．] 3．小型手摇发电机线圈共N匝，每匝可简化为矩形线圈abcd，磁极间的磁场视为匀强磁场，方向垂直于线圈中心轴OO′，线圈绕OO′匀速转动，如图所示．矩形线圈ab边和cd边产生的感应电动势的最大值都为e0，不计线圈电阻，则发电机输出电压的(　　) A．峰值是e0 B．峰值是2e0 C．有效值是Ne0 D．有效值是Ne0 D　[由题意可知，线圈ab边和cd边产生的感应电动势的最大值都为e0，因此单匝矩形线圈总电动势最大值为2e0，又因为发电机线圈共N匝，所以发电机线圈中总电动势最大值为2Ne0，根据闭合电路欧姆定律可知，在不计线圈电阻时，输出电压的峰值等于感应电动势的最大值，即其峰值为2Ne0，故A、B错误；又由题意可知，若从图示位置开始计时，发电机线圈中产生的感应电流为正弦式交变电流，由其有效值与峰值的关系可知，U＝＝Ne0，故C错误，D正确．] 4．某交变电流的电压为u＝6sin 100π(V)，则(　　) A．把额定电压为6 V的小灯泡直接接在此电源上，小灯泡能正常发光 B．把电磁打点计时器接在此电源上，打点周期为0.01 s C．把此电压加在阻值为6 Ω的电阻上，该电阻消耗的功率为12 W D．击穿电压为6 V的电容器能直接接在此电源上 A　[电源电压有效值为6 V，刚好等于小灯泡的额定电压，A正确；打点计时器的打点周期等于交变电流的周期，T＝＝0.02 s，B错误；6 Ω电阻消耗的功率P＝＝6 W，C错误；击穿电压6 V 小于电源最大电压6 V，该电容器不能直接接到此电源上，D错误．] 5．一含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻R1、R2和R3的阻值分别为3 Ω、1 Ω和4 Ω，Ⓐ为理想交流电流表，U为正弦交流电源，输出电压的有效值恒定．当开关S断开时，电流表的示数为I；当S闭合时，电流表的示数为4I.该变压器原、副线圈的匝数比为(　　) A．2　　　B．3　　　C．4　　　D．5 B　[设原、副线圈的匝数比为n，根据能量守恒，当S断开时，UI＝I2R1＋(nI)2(R2＋R3)；当S闭合时，4UI＝(4I)2R1＋(4nI)2R2，联立解得n＝3，所以B正确．] 6．图甲为电热毯电路示意图，电源的交流电压u＝311sin 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S接通时，交流电压表的读数为220 V B．开关S接通时，交流电压表的读数为311 V C．开关S断开时，交流电压表的读数为311 V，电热丝功率为 D．开关S断开时，交流电压表的读数为156 V，电热丝功率为 AD　[当S接通时，加在电热丝上的瞬时电压u＝311sin 100πt V，所以电热丝两端的有效电压U1＝＝V＝220 V，故A正确，B错误；当S断开时，前半个周期内所加电压不变，但后半个周期内U2＝0，所以电热丝的功率P＝P0.设此时交变电压的有效值为U2，由T＝·得U2＝＝156 V，即电压表的读数为156 V，故D正确，C错误．] 7．如图所示，理想变压器原线圈接入电压有效值恒定的正弦交流电，副线圈接一定值电阻R.调节触头P，使副线圈匝数变为原来的一半，则调节前后(　　) A．原线圈中的电流之比为4∶1 B．副线圈中的电流之比为2∶1 C．变压器的输入功率之比为4∶1 D．变压器的输出功率之比为1∶2 ABC　[使副线圈匝数变为原来的一半，即n2′＝，根据公式＝及＝可得，副线圈两端的电压变为原来