高二物理单元练习新人教版选修3—2

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-2 2 定远育才学校高二物理选修3—2单元练习
《交变电流》测试题
班级 姓名 得分
一、不定项选择题（每题4分，共 48 分）
1.一矩形线圈，绕垂直匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动，线圈中的感应电动势e 随时间t 的变化如图所示，下列说法中正确的是（ ） A 、t 1时刻通过线圈的磁通量为零； B 、t 2时刻通过线圈的磁通量最大；
C 、t 3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大；
D 、每当e 改变方向时，通过线圈的磁通量都为最大
2.一台内阻不计的交流发电机，其电动势的瞬时值e =10sin50πt V ，发电机与阻值为R =10Ω的负载电阻连接．若把发电机的转速增大一倍，其他条件都保持不变，则下列说法中正确的是（ ）
A.负载电阻两端电压的有效值将变为28.3V
B.该发电机发出的交变电流的频率将变为100Hz
C.负载消耗的电功率将是20W
D.负载消耗的电功率将是40W
3.正弦交变电源与电阻R 、交流电压表按照图甲所示的方式连接，R =10Ω，交流电压表的示数是10V 。

图乙是交变电源输出电压u 随时间t 变化的图象。

则 （ ）
A.通过R 的电流i R 随时间t 变化的规律是i R =2cos100πt (A)
B.通过R 的电流i R 随时间t 变化的规律是i R =2cos50πt (V)
C.R 两端的电压u R 随时间t 变化的规律是u R =52cos100πt (V)
D.R 两端的电压u R 随时间t 变化的规律是u R =52cos50πt (V)
4.如图表示一交变电流的电流随时间而变化的图象，
此交变电流的有效值（ ）
A 、
5 2 A B 、5A
C 、2 5 A
D 、3.5A
5．如图甲为电热毯的电路示意图。

电热毯接在u =311sin100πt （V ）的电源插座上。

电热毯被加热到一定程度后，由于装置P 的作用，使加在电热丝ab 两端的电压变为如图乙所示的波形，从而进入保温状态。

若电热丝电阻保持不变，此时图甲中交流电压表读出交流电的有效值是（ ）
A ．156V
B ．220V
C ．311V
D ．110V
-2s
U -U
6.如图所示，三只完全相同的灯泡a 、b 、c 分别与电阻R 、电感L 、电容C 串联，再将三者并联，接在220V ，50Hz 的交变电压两端，三只灯泡亮度相同。

若接在220V ，60Hz 的交变电压两端，则（ ）
A.三只灯泡亮度不变
B.三只灯泡都将变亮
C.a 亮度不变，b 变亮，c 变暗
D.a 亮度不变，b 变暗，c 变亮
7．电能输送过程中，若输送的电功率一定，在输电线电阻保持不变的情况下，输电线上损失的电功率 （ ）
A 、与输送电压的平方成正比
B 、与输送电压的平方成反比
C 、与输电线上电压损失的平方成正比
D 、与输电线中电流的平方成正比 8.利用变压器不可能做到的是（ ）
A ．增大电流
B ．升高电压
C ．减小电压
D ．增大功率
9.如图所示为一理想变压器，S 为单刀双掷开关．P 是滑动变阻器的滑动触头，U 1为加在原线圈两端的电压，I 1为原线圈中的电流强度，则 （ ）
A ．保持U 1及P 的位置不变，S 由a 合到b 时，I 1将增大
B ．保持P 的位置及U 1不变，S 由b 合到a 时R 消耗的功率减小
C ．保持U 1不变，S 合在a 处，使P 上滑，I 1将增大
D ．保持P 的位置不变，S 合在a 处，若U 1增大，I 1将增大
10. 如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n 1:n 2=1:3，次级回路中联入三个均标有“36V ，
40W”的灯泡, 且均正常发光，那么, 标有“36V 、40W”的灯泡A （ ） A 、也正常发光 B 、将被烧毁 C 、比另三个灯暗 D 、无法确定
11.用理想变压器给负载（所有负载都是并联的）供电，下列措施哪些可以改变变压器的输入功率（ ）
A ．只增加原线圈的匝数 B. 只减小负载电阻 C. 只增加负载的个数 D. 只增加副线圈的匝数 12．远距离输电线路的示意图如图5所示，若发电机的输出电压不变，那么当用户用电的总功率增大时（ ）
A ．升压变压器的原线圈中的电流保持不变
B ．降压变压器的输出电压升高
C ．降压变压器的输出电压降低
D ．输电线上损失的功率增大
二、填空题（没空2分，共16分）
13．常用电器中电源的滤波装置如图，当输入端含有直流分、交流高频成分和低频交流成分
的电流时，则输出端应是 。

14. 某发电厂输出的交变电流的频率为50Hz ，则它的发电机（旋转电枢式）线圈的转速为每分钟 转；用伏特表去测量，发电机两端的读数为250V ，则该交变电压的最大值为 V 。

15．如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比n 1：n 2＝1：2，
加在原线圈两端的电压为220 V ，C 为额定电流为1 A 的保险丝，
R 为接在副线圈两端的可变电阻．要使保险丝不会熔断， 则可变电阻的阻值不能小于 Ω．
16. 一理想变压器，输出端接一个标示有“12V ，6W”字样的灯泡时，恰好正常发光，而此时测得原线圈电流为200mA ，则此变压器得原、副线圈匝数比n 1/n 2 = ，原、副线圈中磁通量的变化率之比为 。

17. 如图17-9-6所示，交变电源给电感线圈和灯泡的串联电路供电， 如果交变电流的频率增大，电感线圈的感抗将 （填“增大”、“减小”或“不变”），灯泡的亮度将 。

三、计算题（每题9分，共36分）
17、有一台发电机通过升压和降压变压器给用户供电，已知发电机的输出功率是20kW ，端
电压为400V ，升压变压器原、副线圈的匝数比为n 1﹕n 2=1﹕5，两变压器之间输电导线的总电阻R =l.0Ω，降压变压器输出电压U 4＝220V ，求： （1）升压变压器的输出电压； （2）输送电能的效率多大；
（3）降压变压器的原、副线圈的匝数比n 3﹕n 4；
18.交流发电机的原理如右图所示，闭合的矩形线圈放在匀强磁场中，绕OO /轴匀速转动，在线圈中产生的交变电流随时间变化的图象如右下图所示，已知线圈的电阻为R =2.0Ω.求：⑴矩形线圈转动的周期
⑵通过线圈导线的任一个横截面的电流的最大值 ⑶线圈电阻上产生的电热功率是
⑷保持线圈匀速转动，1min 内外界对线圈做的功
19.(10分) 如图所示，单匝线圈在匀强磁场中绕O O '轴从图示位置开匀速转动．已知从图示位置转过
6
π
时，线圈中电动势大小为10V ，求： (1)交变电动势的峰值， (2)交变电动势的有效值；
(3)设线圈电阻为R=1Ω，角速度ω=100rad ／s ，求线圈由图示位置转 过2
π
过程中通过导线截面的电荷量
20、矩形线圈abcd 的长ab=20cm ，宽bc=10cm ，匝数n=200，线圈总电阻R=5Ω，整个线圈
位于垂直于线圈平面的匀强磁场内，并保持静止.（1）若匀强磁场的磁感强度B 随时间的变化如甲图所示，求线圈的感应电动势ε及t=0.30s 时线圈的ab 边所受的安培力多大. （2）若匀强磁场的磁感强度B 随时间作正弦变化的规律如乙图所示，线圈1min 产生多少热量？。