交变电流单元测试
交变电流单元测试题
1.有一理想变压器,原、副线圈的匝数比为4:1。
原线圈接在一个交流电源上,交流电的变化规律如图1所示。
副线圈所接的负载电阻是11 。
则:( ) A .原线圈交流电的频率为50Hz B .副线圈输出电压为55V C .流过副线圈的电流是5A D .变压器输入、输出功率之比为4:16.图1是街头变压器通过降压给用户供电的示意图。
变压器输入电压是市电网的电压,不会有很大的波动。
输出电压通过输电线输送给用户,输电线的电阻用R 0表示,变阻器R 表示用户用电器的总电阻,当滑动变阻器触头P 向下移时:( )A .相当于在增加用电器的数目B .V 1表的示数随V 2表的示数的增大而增大C .A 1表的示数随A 2 表的示数的增大而增大D .变压器的输入功率在增大7.如图所示,把电阻R 、电感线圈L 、电容器C 并联,三个支路中分别接有一灯泡。
接入交流电源后,三盏灯亮度相同。
若保持交流电源的电压不变,使交变电流的频率增大,则以下判断正确的是:( ) A.与线圈L 连接的灯泡L 1将变暗 B.与电容器C 连接的灯泡L 2将变暗 C.与电阻R 连接的灯泡L 3将变暗 D.三盏灯泡的亮度都不会改变2.图中理想变压器原、副线圈匝数之比n l ∶n 2=4∶ l ,原线圈两端连接光滑导轨,副线圈与电阻R 相连成闭合回路.当直导线AB 在匀强 磁场中沿导轨匀速地向右做切割磁感线运动时,电流表A l 的读数是 12mA ,那么电流表A 2的读数是( )A .0B .3mAC .48mAD .与R 值大小无关4.两个电流随时间的变化关系如图甲、乙所示,把它们通人相同的电阻中,则在1s 内两电阻消耗的电功之比W a :W b 等于 ( )A .1:B .1:2C .1:4D .1:15.如图理想变压器原、副线圈匝数之比为2∶1,原、副线圈回路中有三个完全相同的电灯,当输人端 加交变电压U l 时,L l 灯正常发光,那么接在副线圈 两端的灯L 2的功率 ( ) A .一定小于额定功率 B .一定大于额定功率 C .一定等于额定功率 D .无法确定1.理想变压器,给负载R供电,用下列哪些方法可增加变压器的输出功率( )A.减少副线圈的匝数 B .增加原线圈的匝数 C.减少负载电阻R的值 D.增加负载电阻R 的值2.图17-1中矩形线圈abcd 在匀强磁场中以ad 边为轴匀速转动,产生的电动势瞬时值为e = 5sin20t V ,则以下判断正确的是 [ ]-1 L u图10 2A.此交流电的频率为10/πHzB.当线圈平面与中性面重合时,线圈中的感应电动势为5VC.当线圈平面与中性面垂直时,线圈中的感应电流为0D.线圈转动一周,感应电流的方向改变一次3.一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,线圈中产生的电动势为e=εm sinωt.若将线圈的转速加倍,其它条件不变,则产生的电动势为 [ ]A.εm sin2ωt B.2εm sinωt C.2εm sin2t D.2εmsin2ωt4.理想变压器正常工作时,原线圈一侧与副线圈一侧保持不变的物理量是 [ ] A.频率B.电压C.电流D.电功率5.一交流电流的图象如图17-2所示,由图可知 [ ]A.用电流表测该电流其示数为10 AB.该交流电流的频率为100 HzC.该交流电流通过10 Ω电阻时,电阻消耗的电功率为1000W17.(10分)一台变压器有两个次级线圈,它的初级线圈接在220V的电源上,一个次级线圈的电压为6V,输出电流为2A,匝数为24匝;另一个次级线圈的电压为250V,输出电流为200mA.求:(1)250V线圈的匝数,初级线圈的匝数;(2)初级线圈的输入功率.13.某小水电站发电机输出的电功率为100 kW,输出电压为250 V.现准备向远处输电,所用输电线的总电阻为8 Ω,要求输电损失在输电线上的电功率不超过5%,用户获得220 V电压,求所选用的升压变压器原、副线圈的匝数比和降压变压器原、副线圈的匝数比.9. 如图所示,abcd 为交流发电机的矩形线圈,其面积为S ,匝数为n ,线圈电阻为r ,外电阻为R 。
第三章 交变电流 (能力提升)高二物理单元测试定心卷(新教材人教版选择性必修第二册)(解析版)
C. 输电效率为60%D. 输电导线的电阻为86.4 Ω
【正确答案】C
【详细解析】
A、输送电流为: ,故A错误;
B、安装在输电线路起点和终点 电能表一昼夜读数相差4800kWh,则损耗的功率: ,用户得到的功率是:500kW-200kW=300kW,故B错误;
A. 电流表的示数为4.0A
B. 电压表的示数为155.6V
C. 副线圈中交流电的频率为50Hz
D. 穿过原、副线圈磁通量的变化率之比为2∶1
【正确答案】C
【详细解析】AB.理想变压器的原线圈接入正弦交流电,由u-t图像读其最大值为 ,可知有效值为
根据理想变压器的电压比等于匝数比,可得副线圈两端的电压:
所以
则P向左移动时,原、副线圈的电流比不变,故C错误;
D.变压器的输出功率
P2=
P向左移动时,电阻变大,变压器的输出功率减小,故D错误。
故选A。
4.(2020·北京市门头沟区高三下学期一模)如图6所示,一理想变压器,其原、副线圈的匝数均可调节,原线圈两端接一正弦交流电。为了使变压器输入功率增大,可以
C. 变压器的输入功率为 D. 变压器的输出功率为11W
【正确答案】D
【详细解析】
A.根据电流的热效应,有
解得
根据
可得副线圈两端的电压为
A错误;
B.副线圈中电流为
根据
电流表示数为
B错误;
C.变压器的输入功率为
C错误;
D.变压器的输出功率为
D正确。
故选D。
7.(2020·山东省济南市上学期高三期末).理想变压器连接灯泡和滑动变阻器的电路如图所示,M、N端连接一个稳压交流电源,三个灯泡L1、L2和L3接入电路中发光,当滑动变阻器的滑片P向上移动时,下列说法正确的是( )
完整word版高二物理交变电流单元测试题及答案
高二物理交变电流单元测试题一、选择题(每道小题3分共39分)1、对于如下图的电流i随时间t作周期性变化的图象,以下说法中正确的选项是、电流大小变化,方向不变,是直流电、电流大小、方向都变化,是交流电C、电流最大值为,周期为、电流大小变化,方向不变,不是直流电,是交流电2、对于理想变压器来说,以下说法中不正确的选项是、变压器是利用互感现象制成的、变压器可以改变各种电源的额定功率C、变压器不仅能改变电压,还同时改变电流、变压器的初级电流随次级电流的增大而增大3、如下图,理想变压器原、副线圈的匝数比n1:n2=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AA、也正常发光B、将被烧毁C、比另三个灯暗D、无法确定4、面积为S的矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中,从中性面起以角速度ω匀速转动,在t时刻线圈磁通量的瞬时值为A、BSB、BScosωtC、BSsinωtD、BS/sinωt5、如下图,矩形线圈在匀强磁场中绕垂直磁感线的轴匀速转动,已知线圈在转动中产生的感应电动势最大值为E m(V),转动的角速度为ω(rad/s)。
假设线圈转到图示位置开始计时,那么以下四个式子中正确表达了该线圈上产生的电动势e随时间变化的函数式是A、e=E m sinωt(V)B、e=E m cosωt(V)C、e=E m sin(ωt+90°)(V)D、e=E m cos(ωt+90°)(V)6、两只阻值相等的电阻分别通以正弦交流电与方形交流电,它们电流的最大值相等,如下图,那么两只电阻的热功率之比是A、1:4B、1:2C、1: 2D、1:1第1页共6页7、交流电源电压u=20sin(100ωt)V,电路中电阻R=10Ω。
那么如右图电路中电流表和电压表的读数分别为A、,B、,20VC、2A,20VD、2A,8、如下图,理想变压器原线圈匝数为n1,两个副线圈匝数分别为n2和n3,且n1:n2:n3=4:2:1,输入电压U1=16V,R1=R2=10Ω,那么输入的电流I1大小是A、B、C、D、以上答案都不对9、在某交流电电路中,有一个正在工作的变压器,它的原线圈匝数n1600匝,电源电压为U1220V,原线圈串联一个的保险丝,副线圈n2120匝,为保证保险丝不被烧断,那么:〔〕A、负载功率不能超过44W;B、副线圈电流最大值不能超过1A;C、副线圈电流有效值不能超过1A;D、副线圈电流有效值不能超过.10、图是一个理想变压器,K为双向电键,P是滑动变阻器滑动触头,U1为加在原线圈两端电压,I1为原线圈上电流,那么A、保持U1及P的位置不变,K由a合向b时,I1将增大B、保持P的位置及U1不变,K由a向b时,R消耗的功率减小C、保持U1不变,K合在a处,使P上滑,I1将增大D、保持P的位置不变,K合在a处,假设U增大,I将减小1111、一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,产生交流电的图象如下图,由图可以知道:A、时刻线圈处于中性面位置B、时刻穿过线圈的磁通量为零C、该交流电流有效值为2AD、该交流电流频率为50Hz12、有一负载电阻R,当它接到30V直流的电流时,消耗的功率为P,现有一台理想变压器,它的输入电压u=300sinwt(V),假设把上述负载接到此变压器副线圈的两端,消耗的功率为P/2,那么变压器原副线圈的匝数比为:如下图的交流电路中,如果电源电动势的最大值不变,交流电的频率增大时,可以观察到三盏电灯亮度的变化情况是、L2、L3亮度都不变变暗,L2不变、L3变亮第2页共6页变暗、L2变亮、L3不变变亮、L2变暗、L3不变二、填空题(每题4分,共24分)14、一个电热器接到55V的直流电源上所产生的热功率刚好是接到某交流电源上产生的热功率的1/16,那么,这个交流电源的路端电压是________V;先后两次通过电热器的电流之比为________。
交变电流单元测试
交变电流单元测试注意事项:本试卷共四大题,满分100分,请将答案写在答题纸上!一、单项选择题(本题共10小题,每小题3分,共30分.每小题只有—个选项符合题意。
不选、多选、错选均不得分。
将答案写在答题卡上).1.图1是某一正弦交流电经过整流后的波形图(图中的实线部分),该电流有效值是( ) A .5 A B .52 A C .10 A D .102A2.将副线圈匝数为30匝且输入电压为220V 、输出电压为6V 的变压器改绕成输出电压为24V 的变压器,原线圈的匝数不变,则副线圈应增加的匝数是( )A.150匝B. 90匝C. 120匝D.144匝3.远距离输送交流电都采用高压输电.我国正在研究用比500 kV 高得多的电压进行输电.采用高压输电的优点是( )A.可节省输电线的材料B.可根据需要调节交流电的频率C.可减少输电线上的能量损失D.可加快输电的速度4.某农村水力发电站的发电机的输出电压稳定,它发出的电先通过电站附近的升压变压器升压,然后用输电线路把电能输送到远处村寨附近的降压变压器,经降压变压器降压后再输送到各用户。
设变压器都是理想的,那么在用电高峰期,随着用电器总功率的增加将导致( ) A.升压变压器初级线圈中的电流变小 B.升压变压器次级线圈两端的电压变小 C 降压变压器次级线圈两端的电压变大 D. .高压输电线路的电压损失变大5.如图所示,理想变压器的副线圈上接有三个灯泡,原线圈与一个灯泡串联接在交流电源上.若四个灯泡完全相同,且都正常发光,则电源两端的电压U 1与灯泡两端的电压U 2之比为( )A .1∶1B .2∶1C .3∶1D ..4∶16.如图甲所示电路,电阻R 的阻值为50 ,若在ab 间加上图乙所示的正弦交流电,则下面说法中错误..的是( ) A .产生该交流电的线圈在磁场中转动的角速度 为3.14rad/sB .电流表示数为2AC .交流电压的有效值为100VD .如果产生该交流电的线圈转速提高一倍,则电流表的示数也增大一倍7.如图所示,平行板电容器与灯泡串联,接在交流电源上时灯泡恰好正常发光,则( )A .把电介质插入电容器,灯泡变暗B .使电容器两极板间距离增大,灯泡变亮C .使电容器两极板正对面积减小,灯泡变暗D .使交变电流的频率增大,灯泡变暗8.如图,有一理想变压器,原副线圈的匝数比为n ,原线圈接正弦交流电压U ,输出端接有一个交流电流表和一个电动机。
交变电流单元测试(原卷版)
第5章交变电流单元测试班级姓名学号分数_____【满分:100分时间:90分钟】第Ⅰ卷(选择题,共46分)一、单选择(每个3分共4×10=40分)1.某交变电压瞬时值表达式为u=62sin 314t V,则()A.用此交变电流作打点计时器的电源时,打点周期为2 sB.把额定电压为6 V的小灯泡接在此电源上,小灯泡正常发光C.把额定电压为6 V的小灯泡接在此电源上,小灯泡将烧毁D.耐压6 V的电容器可以直接用在此电源上2.一电阻接到方波交流电源上,在一个周期内产生的热量为Q方;若该电阻接到正弦交流电源上,在一个周期内产生的热量为Q正。
该电阻上电压的峰值均为u0,周期均为T,如图所示。
则Q方∶Q正等于()A.1∶2B.2∶1C.1∶2D.2∶13.一输入电压为220 V,输出电压为36 V的变压器副线圈烧坏。
为获知此变压器原、副线圈匝数,某同学拆下烧坏的副线圈,用绝缘导线在铁芯上新绕了5匝线圈,如图所示,然后将原线圈接到220 V交流电源上,测得新绕线圈的端电压为1 V,按理想变压器分析,该变压器烧坏前的原、副线圈匝数分别为()A.1 100,360B.1 100,180 C.2 200,180D.2 200,3604.(2019·新疆乌鲁木齐第四中学高二下学期阶段测试)图甲是小型交流发电机的示意图,两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场,为交流电流表。
线圈绕垂直于磁场方向的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动,从图示位置开始计时,产生的交流电流随时间变化的图像如图乙所示,以下判断错误的是()A.电流表的示数为10 A B.线圈转动的角速度为100π rad/sC.0.01 s时线圈平面与磁场方向垂直D.0.02 s时电阻R中电流的方向自左向右5.如图所示,理想变压器的原线圈接在u=2202sin 100πt(V)的交流电源上,副线圈接有R=55 Ω的负载电阻,原、副线圈匝数之比为2∶1,电流表、电压表均为理想电表.下列说法正确的是()A.原线圈的输入功率为220 2 W B.电流表的读数为1 AC.电压表的读数为110 2 V D.副线圈输出交流电的周期为50 s6.如图是电子技术中常用的电路。
物理选修3-2 交变电流 单元测验
第二章《交变电流》单元测试一、不定项选择题(共40分。
有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确,全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分)1.关于线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流,下列说法中正确的是()A.线圈每经过中性面一次,感应电流方向改变一次,感应电动势方向不变B.线圈每转动一周,感应电流方向就改变一次C.线圈平面每经过中性面一次,感应电流和感应电动势方向都要改变一次D.线圈转动一周,感应电流和感应电动势方向都要改变一次2.矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的电动势如图示,则()A.t1时刻线圈通过中性面 B.t2时刻线圈中磁通量最大C.t3时刻线圈中磁通量变化率最大 D.t4时刻线圈中磁通量变化率最大3.如下图所示,属于交流电的是()第1 页共1 页第 2 页 共 2 页4.一交流电流的图象如图所示,由图可知 ( ) A .用电流表测该电流其示数为10A B .该交流电流的频率为100HzC .该交流电流通过10Ω电阻时,电阻消耗的电功率为2000 WD .该交流电流瞬时值表达式为i =102sin628t A5.交流发电机在工作时的电动势t E e m ωsin =,如果将其电枢的转速提高一倍,同时将电枢所围面积减小一半,其它条件不变,则其电动势变为( )A .t E e m ωsin =B .t E e m ω2sin 4=C .t E e m ω2sin =D .tE e m ωsin 4=6.右图表示一交流电的电流随时间而变化的图像,此交流电流的有效值是( ) A .25 A B .5AC .25.3 AD .3.5A7. 如图所示为两个互感器,在图中圆圈内a 、b 表示电表,已知电压比为100,电流比为10,电压表的示数为220V ,电流表的示数为10A ,则( )A .a 为电流表,b 为电压表B .a 为电压表,b 为电流表C .输送电功率是2200WD .线路输送电功率是2.2×106W102—1028.在收音机线路中,经天线接收下来的电信号既有高频成份,又有低频成份,经放大后送到下一级,需要把低频成份和高频成份分开,只让低频成份输送到再下一级,可以采用如图所示电路,其中a 、b 应选择的元件是( )A .a 是电容较大的电容器,b 是低频扼流圈B .a 是电容较大的电容器,b 是高频扼流圈C .a 是电容较小的电容器,b 是低频扼流圈D .a 是电容较小的电容器,b 是高频扼流圈9.图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1∶n2=5∶1,电阻R =20 Ω,L1、L2为规格相同的两只小灯泡,S1为单刀双掷开关.原线圈接正弦交变电源,输入电压u 随时间t 的变化关系如图乙所示.现将S1接1、S2闭合,此时L2正常开光.下列说法正确的是( )A .输入电压u 的表达式u =202sin(50πt)VB .只断开S2后,L1、L2均正常发光C .只断开S2后,原线圈的输入功率增大D .若S1换接到2后,R 消耗的电功率为0.8 W10.如图6所示,理想变压器和三个定值电阻R 1、R 2和R 3R 3上的电功率相等,则R 1:R 2=_____ A .1:1 2:1 B .C .1:1 4:1 D .二、填空题(每空3分,共18分)11.如图所示,用理想变压器给R只电表及变压器的输入功率变化情况是:VP (填写增大、减小或不变)12.体ab在匀强磁场中匀速运动时,电流表A1____mA三、计算题(4小题,共42分)13.(8=100,匝线圈的磁通量ΦE m=nωΦm,其中Φm第4 页共4 页第 5 页 共 5 页14.(10分)如图所示的变压器原线圈1接到220 V 的交流电源上,副线圈2的匝数为n 2=30匝,与一个“12 V 、12 W ”的灯泡L 连接,L 能正常发光,副线圈3的输出电压U 3=110 V ,与电阻R 连接,通过R 的电流为0.4 A ,求: (1)副线圈3的匝数n 3.(2)原线圈1的匝数n 1和电流I 1.15. (12分)如图所示,在匀强磁场中有一个内阻r =3 Ω、面积S =0.02 m2的半圆形导线框可绕OO′轴旋转.已知匀强磁场的磁感应强度B =52πT.若线框以ω=100π rad/s 的角速度匀速转动,且通过电刷给“6 V、12 W”的小灯泡供电,则:(1)若从图示位置开始计时,求线框中感应电动势的瞬时值表达式?(2)从图示位置开始,线框转过90°的过程中,流过导线横截面的电荷量是多少?该电荷量与线框转动的快慢是否有关? (3)由题所给已知条件,外电路所接小灯泡能否正常发光?如不能,则小灯泡实际功率为多大?16. (12分)如图所示为某学校一套校内备用供电系统,由一台内阻为1Ω的发电机向全校22个教室(每个教室有“220V,40W"的白炽灯6盏)供电.如果输电线的总电阻R是4Ω,升压变压器和降压变压器(都认为是理想变压器)的匝数比分别是1:4和4:1,那么:(1)发电机的输出功率应是多大?(2)发电机的电动势是多大?(3)输电效率是多少?第6 页共6 页第 7 页 共 7 页第二章《交变电流》单元测试参考答案一、不定项选择题二、填空题11.V 1 不变 V 2 不变 A 1 减少 A 2 减少 P 减少 12.0 (提示:原线圈上是恒定电压) 三、计算题13.由φ-t 图线可读Φm =1.0×10-2 Wb T =3.14×10-2s由ω=T π2得:ω=21014.32-⨯πrad/s 则感应电动势的最大值E m =n ωΦm =100×21014.32-⨯π×1.0×10-2V=200 V 由闭合电路欧姆定律:I =r R E +得线圈中感应电流最大值为:I m =595200+=+r R E m A=2 A,其有效值为I =222=m I A=1.4 A 故电流表的读数为1.4 A. 14.(1)根据3322n U n U =,得27530121102233=⨯==n U U n 匝第 8 页 共 8 页(2)根据1122n U n U =,得55030122202211=⨯==n U U n 匝通过灯泡L 的电流11212222===U P I A 根据332211n I n I n I +=得2754.03015501⨯+⨯=I 求得25.01=I A15.解析:(1)线圈转动时产生感应电动势的最大值 Em =BS ω=52π×0.02×100π V =10 2 V因线圈转动从平行于磁感线位置开始计时,则感应电动势的瞬时值表达式 e =Emcos ωt =102cos 100πt V.(2)线圈转过90°过程中,产生的平均电动势E =ΔΦΔt =2BS ωπ流过的电荷量q =I ·14T =BS R +r , 灯泡电阻R =U20P0=6212 Ω=3 Ω故q =BS R +r =52π×0.023+3 C =260 πC ,与线框转动的快慢无关.(3)线圈产生的电动势的有效值E =Em2=10 V ,第 9 页 共 9 页灯泡两端电压U =ER +r R =5 V 因U<6 V ,故灯泡不能正常发光,其实际功率P =U2R =523 W =253W.16.(1)全校消耗的功率64022⨯⨯=用P W=5280W ,设线路电流为线I ,输电电压为2U ,降压变压器原线圈电压为3U ,144343==n n U U ,而2204=U V ,则22043⨯=U V=880V ,A A U P I 688052803===用线,线路损失功率4362⨯==线线损R I P W=144W ,所以5424=+=损用出P P P W(2)46⨯==线线损R I U V=24V ,90432=+==U U U U 损送V , 由2121n n U U =得:226419042121=⨯==V n n U U V ,升压变压器原线圈 电流226542411==U P I 出A=24A ,发电机的电动势25022612411=+⨯=+=U r I E V (3)10054245280⨯==送用P P η%≈97.3%。
交变电流单元测试
交变电流单元测试1.如图所示的交变电流,最大值为I m ,周期为T ,则下列有关该交变电流的有效值I , 判断正确的是( ) A .I =2m IB .I <2m IC .I >2m ID .以上均不正确答案 B2.如图所示,把电阻R 、电感线圈L 、电容器C 并联接到一交流电源上,三个电流表的示数相同.若保持电源电压大小不变,而将频率减小,则三个电流 表的示数I 1、I 2、I 3的大小关系是 ( )A .I 1=I 2=I 3B .I 1>I 2>I 3C .I 2>I 1>I 3D .I 3>I 1>I 2答案 C3.如图所示,交流发电机的矩形线圈边长ab =cd =0.4 m ,ad =bc =0.2 m ,线圈匝数 N =100,电阻r =1Ω,线圈在磁感应强度B =0.2 T 的匀强磁场中绕垂直于磁场的 轴以 =100πrad/s 的角速度匀速转动,外接电阻R =9Ω,以图示时刻开始计时, 则( )A .电动势瞬时值为160πsin 100π VB .t =0时线圈中磁通量变化率最大C .t =21 s 时线圈中感应电动势最大D .交变电流的有效值是82πA答案 BC4.如图所示,一单匝闭合线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动,在转动过程中,线框中的最大磁通量为Φm ,最大感应电动势为E m ,下列说法正确的是( ) A .当磁通量为零时,感应电动势也为零 B .当磁通量减小时,感应电动势在减小C .当磁通量等于0.5Φm 时,感应电动势等于0.5E mD .角速度 等于mmΦE 答案 D5.(2009·安阳月考)收录机等小型家用电器所用的稳压电源,是将220 V 的正弦交流电变为稳定的直流电的装置,其中的关键部分是整流电路.有一种整流电路可以将正弦交流电变成如图所示的脉动直流电(每半个周期都按正弦规律变化),则该脉动直流电电流的有效值为( ) A .82AB .42AC .22AD .2A答案 B6.将阻值为5Ω的电阻接到内阻不计的交流电源上,电源电动势随时间变化的规律如图所示.下列说法正确的是( )A .电路中交变电流的频率为0.25 HzB .通过电阻的电流为2AC .电阻消耗的电功率为2.5 WD .用交流电压表测得电阻两端的电压是5 V 答案 C7.如图(甲)所示,为电热毯的电路图,电热丝接在u =311sin 100πt V 的电源上,电热毯被加热到一定温度后,通过装置P 使输入电压变为图(乙)所示的波形,从而进入保温状态,若电热丝电阻保持不变,此时交流电压表的读数是 ( )A .110 VB .156 VC .220 VD .311 V答案 B8.如图甲所示电路,电阻R 的阻值为50Ω,在ab 间加上图乙所示的正弦交流电,则下面说法中错误..的是 ( )A .交流电压的有效值为100 VB .电流表示数为2 AC .产生该交流电的线圈在磁场中转动的角速度为3.14 rad/sD .如果产生该交流电的线圈转速提高一倍,则电流表的示数也增大一倍 答案 C9.一个闭合的矩形线圈放在匀强磁场中,并且可绕垂直于磁场的轴匀速转动,角速度为ω时,线圈中产生的交变电动势的最大值为E 0,周期为T 0,外力提供的功率为P 0.若使线圈转动的角速度变为2ω,线圈中产生的交变电动势的最大值为E ,周期为T ,外力提供的功率为P .则E、T和P的大小为( )A .E =2E 0,T =21T 0,P =2P 0B .E =E 0,T =21T 0,P =2P 0 C .E =2E 0,T=T 0,P =2P 0D .E =2E 0,T =21T 0,P =4P 0答案 D10.将硬导线中间一段折成不封闭的正方形,每边长为l ,它在磁感应强度为B 、方向如图的匀强磁场中匀速转动,转速为n .导线在a 、b 两处通过电刷与外电路连接,外电路接有额定功率为P 的小灯泡并正常发光,电路中除灯泡外,其余部分的电阻不计,灯泡的电阻应为( )A .P nB l 22)π2(B .PnB l 22)π(2C . PnB l 2)(22D .PnB l 22)(答案 B11.如图所示为一个小型旋转电枢式交流发电机的原理图,其矩形线圈的长度ab =0.25 m ,宽度bc =0.20 m ,共有n =100匝,总电阻r =1.0Ω,可绕与磁场方 向垂直的轴OO ′转动.线圈处于磁感应强度B =0.40 T 的匀强磁场中,与线 圈两端相连的金属滑环上接一个“3.0 V ,1.8 W ”的灯泡.当线圈以角速度ω 匀速转动时,小灯泡消耗的功率恰好为1.8 W .则:(1)推导发电机线圈产生感应电动势的最大值的表达式E m =nBS ω(其中S 表示线圈的面积).(2)求线圈转动的角速度ω.(3)线圈以上述角速度转动100周过程中发电机产生的电能.答案 (1)线圈平面与磁场方向平行时产生感应电动势最大,设ab 边的线速度为v ,该边产生的感应电动势为E 1=BL ab v与此同时,线圈的cd 边也在切割磁感线,产生的感应电动势E 2=BL cd v ,线圈产生的总感应电动势为E m =n (E 1+E 2),因为L ab =L cd ,所以E m =n ·2BL ab v 线速度v =ω·21L bc ,故E m =nBL ab ·L bc ω 而S=L ab L cd (S 为线圈的面积),E m =nBS ω. (2)2.5 rad/s (3)5.43×102J12.(2009·泰安月考)如图所示,间距为L 的光滑平行金属导轨,水平地放置在竖直方向的磁感应强度为B 的匀强磁场中,一端接阻值是R 的电阻.一电阻是R 0, 质量为m 的导体棒放置在导轨上,在外力F 作用下从t =0的时刻开始运动,其速度随时间的变化规律是v =v msin ωt ,不计导轨电阻.求: (1)安培力F i 与时间t 的关系式. (2)从t =0到t =ω2π时间内外力F 所做的功. 答案 (1)F i =0m 22R R L B +v sin ωt (2))(4π2102m 222m R R L B m ++ωv13.真空中足够大的两个相互平行的金属板a 、b 之间距离为d ,两极之间的电压U ab =U a -U b ,按图所示规律变化,其周期为T ,在t =0时刻一带正电的粒子仅在电场力作用下,由a 板从静止开始向b 板运动,并于t=nT (n 为自然数)时刻恰好到达b 板.(1)求当该粒子的位移为多大时,速度第一次达到最大?速度的最大值是多少?(2)若该粒子在t=T /6时刻才从a 板开始运动,并且以粒子开始运动为计时起点,求粒子经过同样长的时间(nT ),将运动到离a 板多远的地方?(3)若该粒子在t=T /6时刻才从a 板开始运动,求粒子经过多长时间才能到达b 板? 答案 (1)n d nTd 2 (2)3d (3)(3n -T 6231-(n =0,1,2,3,…)。
人教版高中物理选修32第五章《交变电流》单元测试题(解析版)
人教版高中物理选修32第五章《交变电流》单元测试题(解析版)一、单项选择题(每题只要一个正确答案)1.某变压器原、副线圈匝数比为55∶9,原线圈所接电源电压按如下图规律变化,副线圈接有负载.以下判别正确的选项是()A.输入电压的最大值为36 VB.原、副线圈中电流之比为55∶9C.变压器输入、输入功率之比为55∶9D.交流电源有效值为220 V,频率为50 Hz2.用220 V的正弦交流电经过理想变压器对一负载供电,变压器输入电压是110 V,经过负载的电流图象如下图,那么()A.输入电压的最大值是110 VB.变压器输入功率约为3.9 WC.变压器原、副线圈匝数比是1∶2D.负载电流的函数表达式i=0.05sin (100πt+)A23.如图为理想变压器原线圈所接电源电压波形,原、副线圈匝数比为n1∶n2=10∶1,串联在原线圈电路中的电流表示数为1 A,以下说法正确的选项是()A.变压器输入端所接电压表的示数为20VB.变压器输入功率为100 WC.变压器输入的交流电的频率为100 HzD.假定n1=100匝,那么副线圈处穿过每匝线圈的磁通质变化率的最大值为2Wb/s4.某水电站,用总电阻为5 Ω的输电线给940 km外的用户送电,其输入电功率是3×106kW.现用500 kV电压输电,那么以下说法正确的选项是()A.输电线上保送的电流大小为1×105AB.输电线上损失电压为30 kVC.该输电系统的输电效率为95%D.假定改用10 kV电压输电,那么输电线上损失的功率为4.5×108kW5.如下图,L1和L2是高压输电线,甲、乙是两只互感器,假定n1∶n2=1 000∶1,n3∶n4=1∶100,图中电压表示数为220 V、电流表示数为10 A,那么高压输电线的送电功率为()A. 2.2×103WB. 2.2×10-2WC. 2.2×108WD. 2.2×104W6.在远距离输电中,输电线电阻一定,保送电功率一定,假设将输电电压提高到原来的10倍,那么输电线上消耗的功率减小到原来的()A. 10倍B.C. 100倍D.7.在图中L为电感线圈,C为电容,A、B为两只相反的灯泡,将它们接在电压为u的交流电源上,两只灯泡的亮度一样.假定坚持电源电压不变,而将电源频率增大,以下说法中正确的选项是()A.两灯泡的亮度不变B. A灯泡亮度不变,B灯泡变亮C. A灯泡变暗,B灯泡变亮D. A灯泡变亮,B灯泡变暗8.如下图,在A、B直接入正弦交流电U1=220 V,经过理想变压器和二极管D1、D2给阻值R=20 Ω的纯电阻负载供电,D1、D2为相反的理想二极管,正向电阻为0,反向电阻无量大,变压器原线圈n1=110匝,副线圈n2=20匝,Q为副线圈正中央抽头,为保证平安,二极管的反向耐压值至少为U0,设电阻R上消耗热功率为P,那么有()A.U0=40V,P=80 WB.U0=40 V,P=80 WC.U0=40V,P=20 WD.U0=40 V,P=20 W9.一正弦交流电的电流随时间变化规律图象如下图,由图可知()A.用电流表测该电流其示数为14.1 AB.该交流电流的频率为100 HzC.该交流电流经过10 Ω电阻时,电阻消耗的电功率为1 000 WD.该交流电流瞬时值表达式为i=10sin 628t(A)10.一台发电机的结构表示图如下图,其中N、S是永世磁铁的两个磁极,它们的外表呈半圆柱面外形.M是圆柱形铁芯,铁芯外套有一矩形线圈,线圈绕铁芯M中心的固定转轴匀速转动.磁极与铁芯之间的缝隙中构成方向沿半径的辐向磁场.假定从图示位置末尾计时电动势为正值,以下图象中能正确反映线圈中感应电动势e随时间t变化规律的是()A.B.C.D.11.随着社会经济的开展,人们对动力的需求也日益扩展,节能变得越来越重要.某发电厂采用升压变压器向某一特定用户供电,用户经过降压变压器用电,假定发电厂输入电压为U1,输电导线总电阻为R,在某一时段用户需求的电功率为P0,用户的用电器正常任务的电压为U2,在满足用户正常用电的状况下,以下说法正确的选项是()A.输电线上损耗的功率为B.输电线上损耗的功率为C.假定要增加输电线上损耗的功率,可以采用更高的电压输电D.采用更高的电压输电会降低输电的效率12.某矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,发生的感应电动势为e=E m sinωt.假定将线圈的转速添加1倍,坚持其他条件不变,那么发生的感应电动势为()A.e=E m sin 2ωtB.e=2E m sin 2ωtC.e=2E m sin 4ωtD.e=4E m sin 2ωt13.如下图,理想变压器原线圈接一交流电源,副线圈回路中有一定值电阻R和两个小灯泡L1、L2,最后电键S是断开的,现闭合电键S,那么()A.副线圈两端电压变大B.灯泡L1变亮C.电流表A1示数变大D.电阻R中的电流变小14.如下图,一线圈在匀强磁场中匀速转动,经过图示位置时()A.穿过线圈的磁通量最小,磁通质变化率最大B.穿过线圈的磁通量最大,磁通质变化率最大C.穿过线圈的磁通量最大,磁通质变化率最小D.穿过线圈的磁通量最小,磁通质变化率最小15.(多项选择)一个矩形线圈在匀强磁场中匀角速转动,发生交变电动势的瞬时表达式为e=10 sin 4πt V,那么()A.该交变电动势的频率为2 HzB.零时辰线圈平面与磁场方向垂直C.t=0.25 s时,e到达最大值D.在1 s时间内,线圈中电流方向改动100次二、多项选择题16.(多项选择)如下图,甲、乙两图中用交流电源,丙、丁两图中用直流电源,各电路图中灯泡、电容器、电压表示数都相反,那么以下说法正确的选项是()A.灯L1比灯L2亮B.灯L3也能发光,但亮度最暗C.灯L2和L4亮度相反D.灯L4比灯L1亮17.(多项选择)如下图的电路中,P为滑动变阻器的滑片,坚持理想变压器的输入电压U1不变,闭合开关S,以下说法正确的选项是()A.P向下滑动时,灯L变亮B.P向下滑动时,变压器的输入电压不变C.P向上滑动时,变压器的输入电流变小D.P向上滑动时,变压器的输入功率变大18.(多项选择)如下图,理想变压器原、副线圈的匝数比为11∶2,原线圈两端的输入电压u=220sin 100πt(V),电表均为理想电表,滑动变阻器R接入电路局部的阻值为10 Ω.以下表达中正确的选项是()A.该交流电的频率为50 HzB.电压表的读数为42VC.电流表的读数为4 AD.假定滑动变阻器的滑片P向a端移动,电流表的读数变大19.(多项选择)线圈在匀强磁场中转动发生的交变电流电动势e=10sin 20πt(V),那么以下说法正确的选项是()A.t=0时,线圈平面位于中性面B.t=0时,穿过线圈的磁通量最大C.t=0.1 s时,交变电流将改动方向D.t=0.4 s时,e有最大值10V20.(多项选择)如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1,电阻R=22 Ω,各电表均为理想电表,副线圈输入电压的变化规律如图乙所示.以下说法正确的选项是()A.输入电压的频率为100 HzB.电压表的示数为220 VC.电流表的示数为1 AD.电阻R消耗的电功率是22 W三、实验题21.有一个教学用的可拆变压器,如图甲所示,它有两个外观基本相反的线圈A、B,线圈外部还可以绕线.(1)某同窗用一多用电表的同一欧姆挡先后测量了A、B线圈的电阻值,指针区分对应图乙中的A、B位置,由此可推断________线圈的匝数较多(选填〝A〞或〝B〞).(2)假设把它看成理想变压器,现要测定A线圈的匝数,提供的器材有:一根足够长的绝缘导线、一只多用电表和高压交流电源,请简明表达实验的步骤(写出要测的物理量,并用字母表示)________A线圈的匝数为nA=________.(用所测物理量符号表示)四、计算题22.如图甲左侧的调压装置可视为理想变压器,负载电路中R=55 Ω,两电表为理想电流表和电压表,变压器原、副线圈匝数比为n1∶n2=2∶1,假定原线圈接入如图乙所示的正弦交变电压.求(1)交流电压的函数表达式;(2)电流表的示数I.五、填空题23.钳型电流表的任务原理如下图.当通有交流电的导线从环形铁芯的中间穿过时,与绕在铁芯上的线圈相连的电表指针会发作偏转.由于经过环形铁芯的磁通量与导线中的电流成正比,所以经过偏转角度的大小可以测量导线中的电流.日常所用交流电的频率在中国和英国区分为50 Hz和60 Hz.现用一钳型电流表在中国测量某一电流,电表读数为10 A;假定用同一电表在英国测量异样大小的电流,那么读数将是______A.假定此表在中国的测量值是准确的,且量程为30 A;为使其在英国的测量值变为准确,应重新将其量程标定为________A.24.如下图电路,当在a,b两端加上直流电压时,L1正常发光,L2不亮;当a,b两端加上异样电压的交变电流时,L1发光亮度变暗,而L2正常发光.那么A,B区分为________和________.( 可选择:电阻、电容器、电感线圈 )25.某发电厂用2.2 kV的电压将电能保送到远处的用户,后改用22 kV的电压,在既有输电线路上保送异样的电功率,前后两种输电方式消耗在输电线上的电功率之比为________,要将 2.2 kV的电压降低到22 kV,假定变压器原线圈的匝数为180匝,那么副线圈匝数应该是________匝.26.(多项选择)如下图,某变电站用10 kV的高压向10 km外的小区供电,保送的电功率为200 kW.现要求在输电线路上损耗的功率不超越保送电功率的2%,以下不同规格的输电线中,契合要求的是27.有一正弦交流电源,如下图,电压有效值U=120 V,频率为f=50 Hz,向一霓虹灯供电,假定霓虹灯的激起电压和熄灭电压均为U0=60V,试预算在一个小时内,霓虹灯发光时间为________ s.六、简答题28.如下图,把两个没有导线相连的线圈套在同一个闭合铁芯上,一个线圈(原线圈)经过开关可以衔接到交流电源或直流电源的两端,另一个线圈(副线圈)连到小灯泡上.衔接电路,接通电源,小灯泡能发光.(1)两个线圈并没有衔接,小灯泡为什么会发光?(2)小灯泡两端的电压与先生电源的输入电压相等吗?答案解析1.【答案】D【解析】由=得,输入电压的最大值为36V,A选项错误;原、副线圈中电流之比==,故B选项错误;理想变压器输入功率与输入功率相等,C错误;由图象易知D选项正确.2.【答案】B【解析】输入电压的最大值是110V,故A错误;负载的功率P=UI=110×W≈3.9 W,输入功率等于输入功率,故B正确;变压器原、副线圈匝数比等于电压之比220∶110=2∶1,故C错误;负载电流的函数表达式i=0.05sin 100πt A,故D错误.3.【答案】D【解析】由u-t图象可知,变压器原线圈所加交变电压的有效值U1=200 V,将此值代入=和=,解得变压器输入端电压和电流区分为U2=U1=×200 V=20 V,I2=I1=×1 A =10 A,故变压器输入端所接电压表的示数为20 V,输入功率为P2=U2I2=20×10 W=200 W,选项A、B错误;由u-t图象知交变电流的周期T=0.02 s,故其频率f==Hz=50 Hz,选项C错误;由法拉第电磁感应定律可得U2=n2,那么副线圈处穿过每匝线圈的磁通质变化率的最大值为==×Wb/s=2Wb/s,选项D正确.4.【答案】B【解析】I==A=6×103A,A选项错误;U损=IR=6×103×5 V=30 kV,B选项正确;P损=I2R=1.8×108W,η=×100%=94%,C选项错误;D选项,损失的功率大于输入的功率,显然是错误的.5.【答案】C【解析】由电流互感器知高压输电线中电流I=1 000 A,由电压互感器知高压U=220×103V,那么高压输电线功率P=UI=2.2×108W.6.【答案】D【解析】设电线上的电阻为r,那么设变化前为:P=UI,电线上的消耗功率为ΔP=I2r保送电压提高10倍,保送功率不变,所以电流变为I,那么电线上消耗的功率变为ΔP′=(I)2r=I2r=ΔP,应选D.7.【答案】C【解析】频率越大,电感线圈的感抗越大,电容器的容抗越小,所以,将电源的频率增大时,A灯变暗,B灯变亮.8.【答案】C【解析】在A、B直接入正弦交流电U1=220 V,有:=,得有效值U2=40 V.而二极管的反向耐压值至少为U0,它是最大值,所以U0=40V,Q为副线圈正中央抽头,那么R两端电压为20 V,所以R消耗的热功率为P==W=20 W,应选C.9.【答案】C【解析】电表测量的是有效值,故I==10 A,故A错误;由图可知T=0.02 s,故频率为f==50 Hz,故B错误;消耗的功率为P=I2R=102×10 W=1 000 W,故C正确;角速度为ω==100π rad/s该交流电流瞬时值表达式为i=10sin 100πt(A),故D错误.10.【答案】D【解析】由于发电机外部相对两磁极为外表呈半圆柱面外形,磁极与铁芯之间的缝隙中构成方向沿半径的轴向磁场,所以距转轴距离相等的各点磁感应强度大小相等,依据法拉第电磁感应定律可知回路中发生大小恒定的感应电动势,故A、B错误;当线圈转到竖直位置时,回路中感应电动势反向,所以C错误,D正确.11.【答案】C【解析】设发电厂输入功率为P,那么输电线上损耗的功率ΔP=P-P0,ΔP=I2R=,A、B错误.在保送功率一定的状况下,采用更高的电压输电,可以减小输电线上的电流,故可以增加输电线上损耗的功率,C正确.在保送功率一定的状况下,采用更高的电压输电,输电线上损耗的功率增加,故可提高输电的效率,D错误.12.【答案】B【解析】依据公式E m=NBSω可得交流电的最大值变为原来的2倍,依据公式ω=2πn可得角速度变为原来的2倍,故发生的感应电动势为:e=2E m sin 2ωt,应选B.13.【答案】C【解析】理想变压器原、副线圈电压比等于匝数比,即=,原线圈电源不变,原副线圈匝数不变,所以副线圈电压不变,选项A错.副线圈中,电键闭合后,总电阻变小,总电流变大,即经过电阻R中的电流变大,选项D错.即电流表A2示数变大,依据=知I1变大,选项C 对.副线圈两端电压不变,而电阻两端电压变大,那么L1两端电压变小,灯泡L1变暗,选项B错.14.【答案】A【解析】由图可知线圈平面与磁感线平行,应处于垂直于中性面的位置,此时穿过线圈的磁通量最小,磁通量的变化率最大,所以A正确.15.【答案】AB【解析】由瞬时表达式为e= 10sin 2πft V得,交变电动势的频率为2 Hz,A正确;零时辰电动势为零,磁通量最大,线圈平面与磁场方向垂直,B正确;t=0.25 s时,e的瞬时值为零,C错误;频率2 Hz,1 s时间内,线圈中电流方向改动4次,D错误.16.【答案】CD【解析】电压表示数相反,说明交流电压的有效值相反.甲图中电容器与灯L1串联,电容器对电流有阻碍作用;乙图中电容器与灯L2并联,交变电流全部流过灯L2;丙图中电容器与灯L3串联且是直流电源,电容器隔直通交,所以没有电流流过灯L3,灯L3不亮;丁图中电容器与灯L4并联,电流全部流过灯L4.综合以上剖析,C、D两项正确.17.【答案】BD【解析】由于理想变压器输入电压不变,那么副线圈电压U2不变,滑片P滑动时,对灯泡两端的电压没有影响,故灯泡亮度不变,选项A错误;滑片P下滑,电阻变大,但副线圈电压由原线圈电压决议,那么副线圈电压不变,选项B正确;滑片P上滑,电阻减小,副线圈输入电流I2增大,那么原线圈输入电流I1增大,选项C错误;此时变压器输入功率P2=U2I2将变大,选项D正确.18.【答案】AC【解析】依据原线圈两端输入电压的表达式可知,交流电的频率f==Hz=50 Hz,A正确;原线圈电压的有效值为U1=220 V,由U1∶U2=n1∶n2,得U2=40 V,电压表的读数为40 V,B错误;电流表的读数为I==4 A,C正确;假定滑动变阻器的滑片P向a端移动,接入电路的电阻增大,而U2不变,电流表示数变小,D错误.19.【答案】ABC【解析】t=0时辰,e=0,所以此时磁通质变化率最小,磁通量最大,故位于中心面位置,A、B 正确,t=0.1 s时,e=0,位于中心面位置,电流方向将发作变化,C正确,t=0.4 s时,带入可得e=0,D错误,应选A、B、C.20.【答案】BD【解析】由u-t图象知,电压的周期T=2×10-2s,那么频率f==50 Hz,选项A错误;副线圈电压的有效值为22 V,故原线圈电压有效值为220 V,选项B正确;副线圈的电流有效值I2==1 A,I1=I2=0.1 A,选项C错误选项D正确.21.【答案】(1)A(2)∶用长导线绕一个n匝线圈,作为副线圈替代A线圈;∶把高压交流电源接B 线圈,测得线圈的输入电压为U;∶用A线圈换下绕制的线圈测得A线圈的输入电压为UA n【解析】(1)A由题图乙可知A位置的阻值大于B位置的阻值,由电阻定律可得A线圈的匝数多于B线圈的.(2)∶用长导线绕一个n匝线圈,作为副线圈替代A线圈;∶把高压交流电源接B线圈,测得线圈的输入电压为U;∶用A线圈换下绕制的线圈测得A线圈的输入电压为UA.那么nA=n.22.【答案】(1)u=220sin 100πt V(2)2 A【解析】(1)由交流电规律可知u=u m sinωt,ω=代入图中数据可得u=220sin 100πt V.(2)依据理想变压器特点和欧姆定律有:=,I=,联立得:I=2 A.23.【答案】1225【解析】当导线中电流的频率由50 Hz变为60 Hz时,假定导线中电流大小相反,那么它在铁芯中发生的磁场的变化率增大为原来的1.2倍,导线中为10 A电流时示数为12 A;假定电流表指针偏角相反,那么线圈中的磁通质变化率相反,导线中电流应为原来的倍,故频率为50 Hz时,电流的量程为30 A,而频率为60 Hz时电流表的量程就成为25 A了.24.【答案】电感线圈电容器【解析】电感线圈的作用是通直流阻交流,电容的作用是通交流隔直流.由题意表达A应为电感线圈、B为电容器.25.【答案】100∶11800【解析】由于前后两次保送的电功率相等,那么有IU=I′U′,所以==,==100,由变压器的原理:=,可得===,所以n2=1800匝.26.【答案】CD【解析】由P=UI解得输电电流I==20 A,输电线路上损耗的功率不超越P线=200 kW×2%=4 kW,由P线=I2R,解得R=10 Ω,由于输电线长度需求20 km,所以可以选择千米电阻0.5 Ω/km 以下的型号DYD100/C或型号DYD150/C,契合要求的是选项C、D.27.【答案】2 400【解析】由正弦交流电的最大值与有效值U的关系得:U m=120V设t=0时交流电的瞬时电压U=0那么交流电的瞬时表达式为U=120sin 100πt V画出一个周期内交流电的U-t图象如下图,其中阴影局部对应的时间t1表示霓虹灯不能发光的时间,依据对称性,一个周期内霓虹灯不能发光的时间为4t1,当U=U0=60V时,由上式得t1=s,再由对称性求得一个周期内能发光的时间:t=T-4t1=s再由比例关系求得一小时内霓虹灯发光的时间为:t=×s=2 400 s.28.【答案】(1)当左边线圈加上交流电压时,左边线圈中就有交变电流,在铁芯中发生周期性变化的磁场,依据法拉第电磁感应定律知,在左、右线圈中都要发生感应电动势,右线圈作为电源给小灯泡供电,小灯泡就会发光.(2)左、右线圈中每一圈上磁通量的变化率都相反,假定左边匝数为n1,那么U1=E1=n1.假定左边匝数为n2,那么U2=E2=n2,故有=;假定疏忽左边线圈的电阻那么有U1=U电源,只需n1≠n2,小灯泡两端的电压与先生电源的输入电压就不相等.。
交变电流测试题
第十章单元测试一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分。
在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项,有的小题有多个选项正确。
全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的或不答的得0分。
)1.(2013·乌鲁木齐一中月考)如图所示为理想变压器原线圈所接交流电压的波形.原、副线圈匝数比n1∶n2=10∶1,串联在原线圈电路中电流表的示数为1 A,下列说法中正确的是()A.变压器副线圈的电流为0.1 AB.变压器的输出功率为200 WC.变压器输出端的交流电的频率为100 HzD.此变压器为升压变压器解析:本题考查变压器和图象分析.对于理想变压器,输出功率等于输入功率.设副线圈电流为I2,则有公式U2I2=U1I1,20I2=200,I2=10 A,故A选项错误;输出功率P=U2I2=U1I1=200 W,故B选项正确;由图象可知周期T=0.02s,f=1T=50 Hz,故C选项错误;由题意知此变压器为降压变压器,故D选项错误.本题难度中等.答案:B2.(2013·焦作质检)如图所示,原、副线圈匝数比为2∶1的理想变压器正常工作时,以下说法不正确的是()A.原、副线圈磁通量之比为2∶1B.原、副线圈电流之比为1∶2C.输入功率和输出功率之比为1∶1D.原、副线圈磁通量变化率之比为1∶1解析:本题考查变压器的基本知识.对理想变压器,原、副线圈绕在同一铁芯上,磁通量及磁通量变化都相同;输入功率等于输出功率;电流与匝数成反比.故本题选A.答案:A3.(2013·沈阳二模)如图所示,一理想变压器原、副线圈匝数之比为5∶1,交流电源的电压u =2202sin100πt (V),电阻R =44 Ω,电压表、电流表均为理想电表.则下列说法中正确的是 ( )A .交流电的频率为100 HzB .电阻R 上的功率为1100 WC .电压表V 的示数为44 2 VD .电流表A 1的示数为0.2 A解析:本题考查交流电及变压器基本知识.由U =2202sin100πt (V)可得:f =ω2π=100π2π=50 Hz ,A 错;原线圈电压有效值U 1=220 V ,由U 1U 2=n 1n 2得U 2=44 V ,电压表V 示数为44 V ,C 错;I 2=U 2R =1 A ,又由I 1I 2=n 2n 1得I 1=0.2 A ,R 上消耗功率P =I 2V 2=44 W ,B 错,D 对.答案:D4.(2013·北京海淀期末)一理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1,原线圈输入电压的变化规律如图甲所示,副线圈所接电路如图乙所示,P 为滑动变阻器的触头.下列说法正确的是 ( )A .副线圈输出电压的频率为50 HzB .副线圈输出电压的有效值为31 VC .P 向右移动时,原、副线圈的电流比减小D .P 向右移动时,变压器的输出功率增加解析:本题重在考查交变电流的相关概念及变压器.由图甲知交变电流的周期为T =0.02 s ,则其频率为f =1T =50 Hz ,变压器不改变交变电流的频率,选项A 对;原线圈中电流的有效值为220 V ,由U 1U 2=n 1n 2,得U 2=n 2n 1U 1=22 V ,选项B 错;由I 1I 2=n 2n 1可知电流比不变,C 错;当P 向右移动时,副线圈回路中的总电阻减小,输出电流增大,输出功率增加,选项D 对.答案:AD5.(2013·湖北重点中学联考)如图所示的交流电路中,理想变压器原线圈输入电压为U 1,输入功率为P 1,输出功率为P 2,各交流电表均为理想电表.当滑动变阻器R 的滑动头向下移动时( )A .灯L 变亮B .各个电表读数均变大C .因为U 1不变,所以P 1不变D .P 1变大,且始终有P 1=P 2解析:本题考查理想变压器原理以及动态电路问题.因为U 1不变,匝数比不变,所以副线圈的端电压U 2不变,当滑动变阻器R 的滑动头向下移动时,造成副线圈回路的总电阻减小,副线圈干路电流I 2增大,电压表读数U =U 2-I 2R 0减小,灯L 变暗,A 、B 错误;输出功率P 2=U 2I 2增大,因变压器输出功率决定输入功率,所以输入功率P 1增大,C 错误,D 正确.本题难度易.答案:D6.(2013·北京西城)如图甲所示,M 是一个小型理想变压器,原副线圈匝数之比n 1∶n 2=10∶1,接线柱a ,b 接上一个正弦交变电源,电压随时间变化规律如图乙所示.变压器右侧部分为一火灾报警系统原理图,其中R 2为用半导体热敏材料(电阻随温度升高而减小)制成的传感器,R 1为一定值电阻.下列说法中正确的是( ) A .电压表示数为22 VB .当传感器R 2所在处出现火灾时,电压表的示数减小C .当传感器R 2所在处出现火灾时,电流表的示数减小D .当传感器R 2所在处出现火灾时,电阻R 1的功率变小解析:本题考查交变电流和变压器原理.由图象可知交变电流的电压有效值为220 V ,因为原副线圈的匝数比为10∶1,故变压器副线圈的输出电压为22 V ,而电压表测的是R 2两端的电压,所以小于22 V ,故A 错误;当传感器R 2处出现火灾时,热敏电阻R 2的阻值随温度升高而减小,变压器的输出电压不变,热敏电阻与定值电阻R 1分压,故R 2的分压减小,电压表示数变小,B 正确;R 2减小时,变压器的负载电阻减小,电流增大,则原线圈的电流也增大,所以电流表的示数增大,C 错误;由于负载电路的电流增大,电阻R 1消耗的功率也增大,故D 也错误.难度中等.答案:B7.(2013·天津河西质量调查)在如图所示的远距离输电电路图中,升压变压器和降压变压器均为理想变压器,发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变.随着发电厂输出功率的增大,下列说法中正确的有( )A .升压变压器的输出电压增大B .降压变压器的输出电压增大C .输电线上损耗的功率增大D .输电线上损耗的功率占总功率的比例增大解析:本题考查变压器及远距离输电中的电压、电流、功率等的关系.由U 1U 2=n 1n 2,知升压变压器的输出电压U 2不变,选项A 错;输出功率增大时,输电线路上的电流增大,则输电线上的损失电压ΔU 增大,则降压变压器的输入电压U 3=U 2-ΔU 减小,由U 3U 4=n 3n 4知降压变压器的输出电压减小,选项B 错;输电线的损失功率P 损=I 2r 增大,选项C 对;输电线的损耗功率占总功率的比例为η=P 损P 总=I ·ΔU IU 2=ΔU U 2增大,选项D 对.故正确选项为CD. 答案:CD8.(2013·陕西质检)如图所示,理想变压器的原、副线圈匝数之比为10∶1,R 1=20 Ω,R 2=10 Ω,C 为电容器,原线圈所加电压u =2202sin100πt (V).下列说法正确的是( )A .通过电阻R 3的电流始终为零B .副线圈两端交变电压的频率为50 HzC .电阻R 2的电功率为48.4 WD .原、副线圈铁芯中磁通量变化率之比为10∶1解析:因为是交流电,所以电容C 可以充放电,有电流通过R 3,A 错误;原、副线圈交变电压频率就是交流电频率f =1T =ω2π=100π2π=50 Hz ,B 正确;根据变压器变压比公式U 1∶U 2=n 1∶n 2,U 1=220 V ,U 2=22 V ,所以电阻R 2的电功率为P 2=U 22R 2=222210 W =48.4 W ,C 正确;原、副线圈的磁通量变化率之比为1∶1,D 错误.本题难度易.∶答案:BC9.(2013·浙江金华十校期末)图乙为一台小型发电机构造示意图,线圈逆时针转动,产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示.发电机线圈内阻为1.0 Ω,外接灯泡的电阻为9.0 Ω,则( )A .电压表的示数为6 VB.在=1×10-2 s的时刻,穿过线圈磁通量为零C.若线圈转速改为25 r/s,则电动势有效值为3 VD.若线圈转速改为25 r/s,则通过电灯的电流为1.2 A解析:考查交变电流的产生、图象、最大值、有效值等问题.电压表的示数是交流电有效值U=ER+rR=69+1×9 V=5.4 V,A错误;t=10-2s时感应电动势为零,穿过线圈的磁通量最大,B错误;原来线圈的转速为n=ω2π=2π2πT=50 r/s,当线圈的转速改为25 r/s时,感应电动势的最大值为62/2 V=3 2 |V,有效值为3 V,C正确;通过灯泡的电流为0.3 A,D错误.难度:中.答案:C10.(2013·南京调研)某小型水电站的电能输送示意图如图所示,发电机通过升压变压器T1和降压变压器T2向用户供电.已知输电线的总电阻为R,降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为4∶1,降压变压器副线圈两端交变电压u=2202 sin100πt V,降压变压器的副线圈与阻值R0=11 Ω的电阻组成闭合电路.若将变压器均视为理想变压器,则下列说法中正确的是() A.通过R0电流的有效值是20 AB.降压变压器T2原、副线圈的电压比为4∶1C.升压变压器T1的输出电压等于降压变压器T2的输入电压D.升压变压器T1的输出功率大于降压变压器T2的输入功率解析:本题考查了理想变压器、远距离输电有关知识.降压变压器副线圈两端交变电压有效值为220 V,所以通过R0电流的有效值是20 A,A选项正确;降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为4∶1,根据U1U2=n1n2,I1I2=n2n1,所以降压变压器原线圈两端电压为880 V,电流为5 A,B选项正确;升压变压器T1的输出电压等于降压变压器T2的输入电压加上输电线的总电阻R的损失电压,C选项错误;根据能量守恒,升压变压器T1的输出功率等于降压变压器T2的输入功率加上输电线的损失功率,D选项正确.本题难度较低.答案:ABD11.(2013·浙江五校联考)图甲是某同学设计的电容式位移传感器原理图,其中右板为固定极板,左板为可动极板,待测物体固定在可动极板上.若两极板所带电量Q恒定,极板两端电压U将随待测物体的左右移动而变化,若U随时间t的变化关系为U=at+b(a、b为大于零的常数),其图象如图乙所示,那么图丙、图丁中反映极板间场强大小E和物体位移随t变化的图线是(设t=0时物体位移为零) ()A.①和③B.②和④C.②和③D.①和④解析:由公式:C=QU=ES4πkd,及板间电场强度E=Ud,可知板间距离发生变化时,E不变,故图线①对②错;板间距离d=d0+x,由于根据U=at+b,可知板间电压均匀增大,即d均匀增大,说明可动极板向左移动的位移x随时间t 均匀增加,表明可动极板匀速向左运动,故图线④对③错.答案:D12.(2013·广州综合测试)如图所示,电阻为r的矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴以某一角速度ω匀速转动.t=0时,线圈平面与磁场垂直,各电表均为理想交流电表,则() A.t=0时,线圈中的感应电动势最大B.1 s内电路中的电流方向改变了ω2π次C.滑片P向下滑动时,电压表的读数不变D.线圈匀速运动的角速度ω变大时,电流表的读数也变大解析:本题考查交流电的产生.由题意可知:线圈在t=0时处于中性面位置,感应电动势最小,为0,A 错;1 s 内线圈转过ω2π圈,每一圈电流方向改变两次,所以电流方向改变次数为ωπ,B 错;电压表测量的是路端电压,P 向下滑时,外电阻R 阻值增加,电压表示数增大,C 错;线圈转动速度ω增大时,由E-=22BSω得,感应电动势有效值增加,电流有效值也增加,即电流表示数增加,D 对.答案:D二、计算题(本题共4小题,共52分。
交变电流单元测试
交变电流单元测试一、单项选择(共5小题,每小题6分,共30分)1.(2009·通州模拟)某线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动,产生交变电流的图象如图所示,由图中信息可以判断A.在A和C时刻线圈处于中性面位置B.在B和D时刻穿过线圈的磁通量为零C.从A~D时刻线圈转过的角度为2 πD.若从O~D时刻历时0.02 s,则在1 s内交变电流的方向改变100次2.图是远距离输电系统的示意图(为了简单,设用户的电器是电动机),下列选项中正确的是()A.发电机能发电的主要原理是库仑定律,变压器能变压的主要原理是欧姆定律,电动机通电后能转动起来的主要原理是法拉第电磁感应定律B.发电机能发电的主要原理是安培定律,变压器能变压的主要原理是欧姆定律,电动机通电后能转动起来的主要原理是库仑定律C.发电机能发电的主要原理是欧姆定律,变压器能变压的主要原理是库仑定律,电动机通电后能转动起来的主要原因是法拉第电磁感应定律D.发电机能发电的主要原理是法拉第电磁感应定律,变压器能变压的主要原理是法拉第电磁感应定律,电动机通电后能转动起来的主要原理是安培定律3.如图甲所示电路,电阻R 的阻值为50Ω,在ab 间加上图乙所示的正弦交流电,则下面说法中错误的是A.交流电压的有效值为100 VB.电流表示数为2 AC.产生该交流电的线圈在磁场中转动的角速度为3.14 rad/sD.如果产生该交流电的线圈转速提高一倍,则电流表的示数也增大一倍4.(2009·重庆模拟)如图两电路中,当a 、b 两端与e 、f 两端分别加上220 V的交流电压时,测得c 、d 间与g 、h 间的电压均为110 V.若分别在c 、d 两端与g 、h 两端加上110 V 的交流电压,则a 、b 间与e 、f 间的电压分别为A.220 V,220 VB.220 V,110 VC.110 V,110 VD.220 V,0 V5.如图,一理想变压器原副线圈的匝数比为1:2;副线圈电路中接有灯泡,灯泡的额定电压为220V ,额定功率为22W ;原线圈电路中接有电压表和电流表。
2020届物理人教版交变电流单元测试
交变电流 单元测试(时间:50分钟 满分:100分)一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分,第1~5小题中只有一个选项符合题意,第6~8小题中有多个选项符合题意,全选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.有一交变电流如图所示,则由此图像可知( ) A .它的周期是0.4 s B .它的峰值是4 A C .它的有效值是2 2 A D .它的频率是0.8 Hz解析:选B 由图像可知T =0.8 s ,f =1T =1.25 Hz ,故A 、D 错;由图像可知I m =4 A ,故B 对;因为电流为非正弦式交流电,故有效值I ≠I m2=2 2 A ,C 错。
2.如图甲是某种型号的电热毯的电路图,电热毯接在如图乙所示的交变电源上,电热毯是由一理想二极管D(正向电阻为零,反向电阻为无穷大)与电热丝串联组成的。
若电热丝的电阻为110 Ω,则下列说法正确的是( )A .交变电流的周期为1×10-2 sB .用交流电压表测得电热丝两端的电压为110 VC .通过电热丝的电流为2 AD .电热丝在1 min 内产生的热量为1.32×104 J解析:选D 根据题图乙可知,交变电流的周期为0.02 s ,选项A 错误;根据有效值的定义可得⎝⎛⎭⎫U m 22R ·T 2=U 2R T ,解得U =110 2 V ,选项B 错误;通过电热丝的电流I =UR = 2 A ,选项C 错误;电热丝在1 min 内产生的热量Q =I 2Rt =1.32×104 J ,选项D 正确。
3.如图所示,一矩形线圈abcd 放置在匀强磁场中,并绕过ab 、cd 中点的轴OO ′以角速度ω逆时针匀速转动。
若以线圈平面与磁场夹角θ=45°时为计时起点,并规定当电流自a 流向b 时电流方向为正,则下列四幅图像中正确的是( )解析:选C 以线圈平面与磁场夹角θ=45°时为计时起点,由楞次定律可判断,初始时刻电流方向为b 到a ,则瞬时电流的表达式为i =-I m sin ⎝⎛⎭⎫ωt +π4,选项C 正确。
(完整)高中物理选修3-2交变电流单元测试
如图所示,为了减少输电线路中电力损失,发电厂发出的电通常是经过变电所升压
后通过远距离输送,再经变电所将高压变为低压.某变电所将电压 sin100 πt V 的交流电降为 220 V 供居民小区用电,则变电所变压器
u0= 11 000 2 ()
A .原、副线圈匝数比为 50 :1 B .副线圈中电流的频率是 50 Hz
7.答案: C
解析: 设交流电的有效值为 U ,将交流电与直流电分别通过相同电阻 R,分析一个周
期内热量:
Um 2
Um 2
2T 2T 交流电 Q= R ·4+ R ·4
U2 直流电 Q= R T
解得: U =2220V
8、【解析】 电压表读数为交流电压的有效值,所以电压表读数
压值应大于交流电压的最大值, 【答案】 D
U 2≥ 6 2 V.
U 1= 6 V ,电容器耐
U1 n1
9、【解析】
由
U2=
n
知,开关
2
S 闭合后, V2 示数不变, V 1 与 V 2 示数的比值不变,故
选项 C 错误,选项 D 正确;开关 S 闭合后,副线圈闭合回路的总电阻
U2 R 减小,由 I2= R
I1 n2
知, I2 变大,由
I
=
2
3、答案: C
解析: 由 e- t 图象可知,周期 T= 4×10- 2s,
电压峰值 Um= 5V ,
1 所以频率 f= T= 25Hz ,A 错误;
Um 5 2
电压有效值
U=
= 2
2 V ,D 错误;
U2 电流有效值 I= R= 2 A , B 错误;
电阻消耗功率 P= I2R= 2.5W, C 正确。
高二物理交变电流单元测试
高二物理交变电流单元测试交变电流是物理学中重要的概念之一,它在电路中扮演着重要的角色。
为了能够更好地了解和掌握交变电流的相关知识,高二物理的学生进行了一次交变电流单元测试。
本次测试旨在考察学生对交变电流的基本概念、特性以及相关电路的理解能力。
测试内容涵盖了交流电的产生、传输和应用等方面的知识点。
以下是本次测试的题目及解析:题目一:什么是交变电流?解析:交变电流指的是电流在单位时间内方向和大小都不断变化的电流。
与交流电流相关的一个重要概念是频率,即交流电流的变化的速率。
交变电流的产生是通过交流电源实现的,例如交流发电机。
题目二:交变电流的特点有哪些?解析:交变电流的特点包括:方向和大小都不断变化,频率固定,通常为50Hz或60Hz;交变电流可以通过变压器进行升压或降压;交变电流经过变压器后可以传输到长距离的地方,方便供电;交变电流可以通过电容器和电感器等元件进行调节和控制。
题目三:什么是交流电路?简述交流电路的主要组成部分。
解析:交流电路是指由交变电源、电阻、电容器和电感器等元件组成的电路。
交流电路中的每个元件都承担着不同的作用。
交流电源提供交变电流;电阻用于阻碍电流,限制电路中电流的流动;电容器用于储存电荷,调节电路中的电流和电压;电感器用于储存磁场能量,同样可以调节电路中的电流和电压。
题目四:交流电路中的电阻、电容器和电感器在电流通过时有何不同?解析:电阻通过交流电流时,电流的大小和电压的大小是成正比的,电流和电压的波形相同。
电容器通过交流电流时,电流的大小和电压的大小不一定成正比,电流和电压的波形可能不同。
电感器通过交流电流时,电流的大小和电压的大小也不一定成正比,电流和电压的波形可能不同。
题目五:交流电路中的变压器有什么作用?简述变压器的工作原理。
解析:变压器在交流电路中起到升压或降压的作用。
变压器的工作原理是基于电磁感应原理,通过一对密绕的线圈(即原线圈和副线圈)之间的互感作用,将输入电压进行升压或降压。
2024_2025学年新教材高中物理第三章交变电流单元素养检测三含解析新人教版选择性2
单元素养检测(三) 交变电流时间:90分钟满分:100分一、单项选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分)1.如图所示为演示交变电流产生的装置图,关于这个试验,正确的说法是( )A.线圈每转动一周,指针左右摇摆两次B.图示位置为中性面,线圈中无感应电流C.图示位置ab边的感应电流方向为a→bD.线圈平面与磁场方向平行时,磁通量变更率为零2.如图所示,一单匝矩形线圈abcd,已知ab边长为l1,bc边长为l2,在磁感应强度为B 的匀强磁场中绕OO′轴以角速度ω从图示位置起先匀速转动,则t时刻线圈中的感应电动势为( )A.0.5Bl1l2ωsin ωt B.0.5Bl1l2ωcos ωtC.Bl1l2ωsin ωt D.Bl1l2ωcos ωt3.交变电压的瞬时值为u=U m sin 100πt(V),当t=1600s时,u=5 2 V,则从电压表上看到的读数为( )A. 2 V B.5 2 VC.10 2 V D.10 V4.水电站向小山村输电,输送电功率为50 kW.若以1 100 V送电,则线路损失为10 kW.若以3 300 V送电,则线路损失可降为( )A.3.3 kW B.1.1 kWC.30 kW D.11 kW5.电流互感器是一种测量电路中电流的变压器,工作原理如图所示.其原线圈匝数较少,串联在电路中,副线圈匝数较多,两端接在电流表上.则电流互感器( )A .是一种降压变压器B .能测量直流电路的电流C .原、副线圈电流的频率不同D .副线圈的电流小于原线圈的电流 6.如图所示,志向变压器原、副线圈匝数之比为20:1,原线圈接正弦沟通电源,副线圈接入“220 V,60 W”灯泡一只,且灯泡正常发光,则( )A .电流表的示数为32220 AB .电源输出功率为1 200 WC .电流表的示数为3220 AD .原线圈端电压为11 V7.如图,志向变压器原线圈输入电压U =U m sin ωt ,副线圈电路中R 0为定值电阻,R 是滑动变阻器.V 1和V 2是志向沟通电压表,示数分别用U 1和U 2表示;A 1和A 2是志向沟通电流表,示数分别用I 1和I 2表示.下列说法正确的是( )A .I 1和I 2表示电流的瞬时值B .U 1和U 2表示电压的最大值C .滑片P 向下滑动过程中,U 2不变、I 1变大D .滑片P 向下滑动过程中,U 2变小、I 1变小8.某小型水电站的电能输送示意图如图所示,发电机通过升压变压器T 1和降压变压器T 2向用户供电.已知输电线的总电阻为R ,降压变压器T 2的原、副线圈匝数之比为4:1,降压变压器副线圈两端交变电压u =2202sin 100πt (V),降压变压器的副线圈与阻值R 0=11 Ω的电阻组成闭合电路.若将变压器视为志向变压器,则下列说法不正确的是( )A .通过R 0的电流的有效值是20 AB .降压变压器T 2原、副线圈的电压之比为4:1C .升压变压器T 1的输出电压等于降压变压器T 2的输入电压D .升压变压器T 1的输出功率大于降压变压器T 2的输入功率 二、多项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分)9.单匝矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动,穿过线圈的磁通量随时间变更的关系图像如图所示.则下列说法中正确的是( )A .t =0时刻,线圈平面与中性面垂直B .t =0.01 s 时刻,Φ的变更率最大C .t =0.02 s 时刻,感应电动势达到最大D .从t =0.01 s 时刻至t =0. 04 s 时刻线圈转过的角度是32π10.图甲为小型旋转电枢式沟通发电机的原理图,其矩形线圈在磁感应强度为B 的匀强磁场中,绕垂直于磁场方向的固定轴OO ′匀速转动,线圈的两端经集流环和电刷与电阻R =10 Ω连接,与电阻R 并联的沟通电压表为志向电压表,示数是10 V .图乙是矩形线圈磁通量Φ随时间t 变更的图像.则( )A .电阻R 上的热功率为10 WB .0.02 s 时R 两端的电压瞬时值为零C .R 两端的电压u 随时间t 变更的规律是u =14.1cos 100πt VD .通过R 的电流i 随时间t 变更的规律是i =cos50πt A11.如图所示,在某沟通电路中,有一正在工作的变压器,原、副线圈匝数分别为n 1=600,n2=120,沟通电源电压U1=220 V,原线圈中串联一个0.2 A的保险丝,为保证保险丝不被烧断,则( )A.负载功率不能超过44 WB.副线圈电流最大值不能超过1 AC.副线圈电流有效值不能超过1 AD.副线圈电流有效值不能超过0.2 A12.图甲为远距离输电示意图,变压器均为志向变压器,升压变压器原、副线圈匝数比为1:100,其输入电压如图乙所示,远距离输电线的总电阻为100 Ω.降压变压器右侧部分为一火警报警系统原理图,其中R1为肯定值电阻,R2为热敏电阻,当温度上升时其阻值变小,电压表显示加在报警器上的电压(报警器未画出).未发生火情时,升压变压器的输入功率为750 kW.下列说法中正确的是( )A.降压变压器副线圈输出的沟通电频率为50 HzB.未发生火情时,远距离输电线路损耗功率为180 kWC.当R2所在处发生火情时,电压表V的示数变大D.当R2所在处发生火情时,输电线上的电流变大三、非选择题(本题共6小题,共60分)13.(6分)某同学选用匝数可调的可拆变压器来做“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”试验,变压器原线圈两端所接的电源应是电压为12 V的低压________(选填“沟通电源”或“直流电源”).先保持原线圈的匝数不变,增加副线圈的匝数,视察到副线圈两端的电压________(选填“增大”“减小”或“不变”);然后再保持副线圈的匝数不变,增加原线圈的匝数,视察到副线圈两端的电压________(选填“增大”“减小”或“不变”).上述探究副线圈两端的电压与匝数的关系中采纳的试验方法是________________(选填“限制变量法”“转换法”或“类比法”).14.(8分)在“探究变压器两个线圈的电压关系”的试验中,操作步骤如下:①将两个线圈套到可拆变压器的铁芯上;②闭合电源开关,用多用电表的沟通电压挡分别测量原线圈和副线圈两端的电压;③将匝数较多的一组线圈接到学生电源的沟通电源输出端上,另一个作为副线圈,接上小灯泡;④将原线圈与副线圈对调,重复以上步骤.(1)以上操作的合理依次是________(填步骤前数字序号);(2)如图所示,在试验中,两线圈的匝数n1=1 600,n2=400,当将n1作原线圈时,原线圈两端电压为16 V,副线圈两端电压为4 V;n1与n2对调后,原线圈两端电压为8 V时,副线圈两端电压为32 V,那么可初步确定,变压器两个线圈的电压U1、U2与线圈匝数n1、n2的关系是________.15.(7分)有一个沟通发电机产生的正弦式沟通电的电动势如图所示.(1)当t=1200s时,求该沟通电动势的瞬时值;(2)当电动势的瞬时值为最大值的一半时,求发电机线圈平面与磁感线的夹角;(3)已知发电机线圈面积为16 cm2,共25匝,求匀强磁场的磁感应强度大小.16.(9分)如图所示,一半径为r的半圆形线圈,以直径ab为轴匀速转动,转速为n,ab的左侧有垂直于纸面对里(与ab垂直)的匀强磁场,磁感应强度为B.M和N是两个集流环,负载电阻为R,线圈、电流表和导线的电阻均不计,求:(1)从图示位置起转过14圈的时间内负载电阻R 上产生的热量;(2)从图示位置起转过14圈的时间内通过负载电阻R 的电荷量;(3)电流表的示数.17.(14分)如图所示是沟通发电机模型示意图,n =100匝的矩形闭合导线框ABCD 处于磁感应强度大小为B =210π T 的水平匀强磁场中,线框面积S =0.48 m 2.线框绕垂直于磁场的轴OO ′以角速度ω=100π rad/s 匀速转动,并与志向升压变压器相连,升压变压器的原、副线圈匝数比为2:5,志向降压变压器副线圈接入一只“12 V 30 Ω”的灯泡,且灯泡正常发光,线框、输电线路的电阻都不计.(1)将图示时刻记为t =0,指出此刻线框中的电流方向,并写出该正弦式沟通电电动势的瞬时值表达式;(2)求降压变压器的原、副线圈匝数比; (3)求灯泡正常发光时,电流表的读数.18.(16分)如图甲所示,发电机的输出电压为220 V ,输出功率为44 kW ,每条输电线电阻为0.2 Ω,求用户得到的电压和电功率各是多少?假如如图乙所示,发电机先用变压比为1:10的升压变压器将电压上升,经同样的输电线且经变压比为10:1的降压变压器降压后再供应用户,则用户得到的电压和电功率各是多少?单元素养检测(三) 交变电流1.解析:线圈在磁场中匀速转动时,在电路中产生呈周期性变更的交变电流,线圈经过中性面时电流变更方向,线圈每转动一周,有两次通过中性面,电流方向变更两次,指针左右各摇摆一次,A项错误;线圈处于题图所示位置时,ab边向右运动,由右手定则,ab边的感应电流方向为a→b,B项错误,C项正确;线圈平面与磁场方向平行时,ab、cd边垂直切割磁感线,线圈产生的电动势最大,也可以这样认为,线圈处于竖直位置时,磁通量为零,但磁通量的变更率最大,D项错误.答案:C2.解析:线圈从题图位置起先转动,感应电动势瞬时值表达式为e=E m cos ωt,由题意,E m=BSω=Bl1l2ω,所以e=Bl1l2ωcos ωt.答案:D3.解析:将t=1600s及u=5 2 V代入u=U m sin 100πt(V),可以求得最大值U m=10 2V,有效值为10 V,电压表的读数为有效值,D正确.答案:D4.解析:由P =UI ,ΔP =I 2R 可得:ΔP =P 2U2R ,所以当输送电压增大为原来的3倍时,线路损失变为原来的19,即ΔP =1.1 kW.答案:B5.解析:变压器是利用电磁感应的原理来变更沟通电压的装置,不能变更交变电流的频率,B 、C 项均错误;依据变压器匝数与电压的关系U 1U 2=n 1n 2可得副线圈的电压U 2=n 2n 1U 1,由于原线圈匝数少而副线圈的匝数多,即n 1<n 2,因此有U 2>U 1,电流互感器是一种升压变压器,A 项错误;依据变压器匝数与电流的关系I 1I 2=n 2n 1可得副线圈的电流I 2=n 1n 2I 1,由于n 1<n 2,因此有I 2<I 1,D 项正确.答案:D6.解析:由灯泡正常发光,可知副线圈电压为220 V ,由U 1U 2=n 1n 2可知,原线圈电压U 1=20×220 V=4 400 V ,D 错.又因输入功率等于输出功率,P 1=P 2=60 W ,故B 错.电流表读数为有效值,原线圈中电流I 1=P 1U 1=604 400 A =3220A ,故A 错、C 正确.答案:C 7.解析:电压表和分别测量变压器原、副线圈的输入、输出电压的有效值,电流表和分别测量原、副线圈电路中电流的有效值,A 、B 项错误;滑动变阻器滑片P 向下滑动时,接入电路的电阻变小,原副线圈输入、输出电压不变,由欧姆定律I =U R +R 0可知,副线圈电路中的电流变大,副线圈输出功率变大,由P 入=P 出,得原线圈的输入功率变大,由P =IU 可知,原线圈电路中的电流变大,C 项正确,D 项错误.答案:C8.解析:降压变压器副线圈两端交变电压的有效值为220 V ,负载电阻为11 Ω,所以通过R 0的电流的有效值是20 A ,选项A 正确;降压变压器T 2的原、副线圈匝数之比为4:1,所以降压变压器T 2的原、副线圈的电压之比为4:1,选项B 正确;升压变压器T 1的输出电压等于降压变压器T 2的输入电压加上输电线上损失的电压,选项C 错误;升压变压器T 1的输出功率等于降压变压器T 2的输入功率加上输电线上损失的功率,选项D 正确.答案:C9.解析:由题图可知在0、0.02 s 、0.04 s 时刻线圈平面在中性面位置,Φ最大,ΔΦΔt =0,故E =0,A 、C 错误;在0.01 s 、0.03 s 、0.05 s 时刻线圈平面与磁感线平行,Φ最小,圈两端的电压;最终将原线圈与副线圈对调,重复以上步骤.(2)两线圈的匝数n 1=1 600,n 2=400,当将n 1作原线圈时,原线圈两端电压为16 V ,副线圈两端电压为4 V ;当n 1与n 2对调后,原线圈两端电压为8 V 时,副线圈两端电压为32 V ,由以上数据可得:U 1U 2=n 1n 2.答案:(1)①③②④(4分) (2)U 1U 2=n 1n 2(4分)15.解析:(1)由题图可以写出该交变电流电动势的瞬时值表达式为e =5sin2π0.02t (V)=5sin 100πt (V),(2分) 当t =1200 s 时,电动势的瞬时值为e =5sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫100π×1200 (V)=5 V .(1分) (2)当电动势的瞬时值为最大值的一半时,有2.5 V =5 sin θ(V)(θ为线圈平面与中性面的夹角),所以θ=30°,故线圈平面与磁感线之间的夹角为60°.(2分)(3)因为E m =nBSω,又ω=100π rad/s,所以B =E mnSω=0.4 T .(2分) 答案:(1)5 V (2)60° (3)0.4 T16.解析:线圈绕轴匀速转动时,在电路中产生如答图所示的交变电动势.此交变电动势的最大值为E m =BSω=B ·πr 22·2πn =π2Bnr 2(2分)(1)在线圈从题图所示位置转过14圈的时间内,电动势的有效值为E =E m2=2π2Bnr22(1分)故电阻R 上产生的热量为Q =⎝ ⎛⎭⎪⎫E R 2R ·T 4=π4B 2r 4n 8R (2分)(2)在线圈从题图所示位置转过14圈的时间内,电动势的平均值为E -=ΔΦΔt ,故通过R 的电荷量为q =I -·Δt =E -R ·Δt =ΔΦR =πBr 22R(2分)(3)设此交变电动势在一个周期内的有效值为E ′,由有效值的定义得⎝ ⎛⎭⎪⎫E m 22R ·T4×2=E ′2RT ,解得E ′=E m 2(1分) 故电流表的示数为I =E ′R =π2r 2nB 2R(1分) 答案:(1)π4B 2r 4n 8R (2)πBr 22R (3)π2r 2nB 2R17.解析:(1)利用右手定则推断得到,电流方向为DCBAD .(1分) 该正弦式沟通电电动势的瞬时值表达式为e =nBSωsin(ωt +φ0)(1分)代入相关数据得e =4802sin ⎝⎛⎭⎪⎫100πt +π2(V)(2分) (2)发电机的电动势有效值是480 V ,升压变压器的原、副线圈匝数比为2 5 由n 1n 2=U 1U 2,得升压变压器副线圈的电压U 2=1 200 V(2分)由于灯泡正常发光,则通过降压变压器电压降为12 V n 3n 4=U 3U 4(1分) 线路电阻不计,则U 2=U 3(1分)得n 3n 4=1001.(2分) (3)灯泡正常发光时,P 灯=4.8 W(1分)志向变压器输出功率等于输入功率,故P 出=P 灯=4.8 W(1分)P 出=U 1I 1,解得电流表的读数I 1=0.01 A .(2分)答案:(1)电流方向为DCBAD e =4802sin ⎝⎛⎭⎪⎫100πt +π2 (V) (2)100 1 (3)0.01 A18.解析:采纳220 V 低压干脆供电时,回路总电流I =P 0U 1=44×103220A =200 A(1分) 线路上的电压损失U 损=I ×2R 线=200×2×0.2 V =80 V(2分)线路上损失的功率P 损=I 2×2R 线=2002×0.4 W=1.6×104 W =16 kW(2分) 则用户获得的电压U 用=U 1-U 损=140 V(1分)用户获得的功率P 用=P 0-P 损=2.8×104 W =28 kW(1分)若采纳题图乙所示高压供电,由升压变压器规律U 0U 1=n 0n 1得U 1=n 1U 0n 0=2 200 V(2分) 升压后的输电电流I 1=P 0U 1=20 A(1分)则线路上的电压损失U 损=I 1×2R 线=20×2×0.2 V=8 V(1分)。
高三物理交变电流单元测试
高三物理交变电流单元测试一、选择题(每题4分:共48分)1.如图4-5示为理想变压器原线圈所接交流电压的波形。
原、副线圈匝数比n 1∶n 2=10:1:串联在原线圈电路中电流表的示数为1A :下列说法正确的是 A .变压器输出端所接电压表的示数为202V B .变压器的输出功率为200WC .变压器输出端的交流电的频率为50HzD .穿过变压器铁芯的磁通量变化率的最大值为2220n Wb/s2.自耦变压器的特点是在铁心上只绕一个线圈:它的结构如图4-1所示:P 、M 之间可以当做一个线圈:移动滑动触头P :可以改变这个线圈的匝数:N 、M 之间可以当做另一个线圈。
M 、N 与一个滑动变阻器相连:Q 为滑动变阻器的滑动触头。
下列论述正确的是A .当恒压交流电源接到a 、b 时:向上移动滑动触头P :电压表V 1的示数不变:V 2示数增大B .当恒压交流电源接到a 、b 时:向上移动滑动触头P :电压表V 1示数变大:V 2示数也增大C .当恒压交流电源接到c 、d 时:向上移动滑动触头Q :电压表V 1的示数不变:V 2示数不变D .当恒压交流电源接到c 、d 时:向上移动滑动触头Q :电压表V 1示数变大:V 2示数不变3. 一矩形线圈:绕垂直于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.下面说法中正确的是:( )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的绝对值最大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 变换方向时:通过线圈的磁通量绝对值都为最大。
4、将硬导线中间一段折成不封闭的正方形:每边长为l :它在磁感应强度为B 、方向如图的匀强磁场中匀速转动:转速为n :导线在a 、b 两处通过电刷与外电路连接:外电路有额定功率为P 的小灯泡并正常发光:电路中除灯泡外:其余部分的电阻不计:灯泡的电阻应为( )A. (2πl 2nB )2/PB.2(πl 2nB )2/PC.(l 2nB )2/2PD.(l 2nB)2/P 5.小型水力发电站的发电机有稳定的输出电压:它发出的电先通过电站附近的升压变压器升压:然后通过输电线路把电能输送到远处用户附近的降压变压器:经降低电压后再输送至各用户.设变压器都是理想的:那么在用电高峰期:随用电器电功率的增加将导致( ) A .升压变压器初级线圈中的电流变小 B .升压变压器次级线圈两端的电压变小 C .高压输电线路的电压损失变大 D .降压变压器次级线圈两端的电压变小 6、唱卡拉OK 用的话筒:内有传感器:其中有一种是动圈式的:它的工作原理是在弹性膜片后面粘接一个轻小的金属线圈:线圈处于永磁体的磁场中:当声波使膜片前后振动时:就将声音信号转变为电信号:下列说法正确的是( )A 、 该传感器是根据电流的磁效应工作的B 、该传感器是根据电磁感应原理工作的C 、膜片振动时:穿过金属线圈磁通量不变D 、膜片振动时:金属线圈中不会产生感应电动势图4-5u /V50.01t /s0.022002-2002b a B l7.如图所示:由一根绝缘导线绕成半径相同的两个小圆组成的如图所示形状的线圈水平放置:匀强磁场B垂直通过线圈平面:若将磁场的磁感强度从B增大到2B的过程中通过线圈的电量为Q:则下列哪些过程亦可使线圈中通过电量为QA.保持磁场B不变:将线圈平面翻转90°B.保持磁场B不变:将线圈平面翻转180°C.保持磁场B不变:将线圈的一个小圆平面翻转180°D.保持磁场B不变:将线圈拉成一个大圆8.如图所示:理想变压器的副线圈上通过输电线接有三个灯炮L1、L2和L3:输电线的等效电阻为R:原线圈接有一个理想的电流表.开始时:开关S接通:当S断开时:以下说法中正确的是A.原线圈两端P、Q间的输入电压减小B.等效电阻R上消耗的功率变大C.原线圈中电流表示数增大D.灯炮L1和L2变亮9.如图甲所示:闭合导体线框abcd从高处自由下落:落入一个有界匀强磁场中:从bc边开始进入磁场到ad边即将进入磁场的这段时间里:在图3-26乙中表示线框运动过程中的感应电流-时间图象的可能是10.如图3-24所示:某理想变压器的原、副线圈的匝数均可调节:原线圈两端电压为一最大值不变的正弦交流电:在其它条件不变的情况下:为了使变压器输入功率增大:可使A.原线圈匝数n1增加B.副线圈匝数n2增加图3-24C.负载电阻R的阻值增大D.负载电阻R的阻值减小11.如图所示为白炽灯L1(规格为“220V:100W”)、L2(规格为“220V:60W”)的伏安特性曲线(I-U图象):则根据该曲线可确定将L1、L2两灯串联在220V电源上时:两灯的实际功率之比大约为A.1∶2B.3∶5C.5∶3 D.1∶312.如图甲所示:两节同样的电池(内电阻不计)与滑线变阻器组成分压电路和理想变压器原线圈连接:通过改变滑动触头P的位置:可以在变压器副线圈两端得到图3-17乙中哪些电压?二、实验题和计算题(共102分)13.在测定金属导体的电阻率的实验中(1)用螺旋测微器(千分尺)测电阻丝直径时:示数如图所示:这时读出的数值是 :单位是 。
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高三物理交变电流单元测试一、选择题(每题4分,共48分)1.如图4-5示为理想变压器原线圈所接交流电压的波形。
原、副线圈匝数比n 1∶n 2=10:1,串联在原线圈电路中电流表的示数为1A ,下列说法正确的是 A .变压器输出端所接电压表的示数为202V B .变压器的输出功率为200WC .变压器输出端的交流电的频率为50HzD .穿过变压器铁芯的磁通量变化率的最大值为2220n Wb/s2.自耦变压器的特点是在铁心上只绕一个线圈,它的结构如图4-1所示,P 、M 之间可以当做一个线圈,移动滑动触头P ,可以改变这个线圈的匝数;N 、M 之间可以当做另一个线圈。
M 、N 与一个滑动变阻器相连,Q 为滑动变阻器的滑动触头。
下列论述正确的是A .当恒压交流电源接到a 、b 时,向上移动滑动触头P ,电压表V 1的示数不变,V 2示数增大B .当恒压交流电源接到a 、b 时,向上移动滑动触头P ,电压表V 1示数变大,V 2示数也增大C .当恒压交流电源接到c 、d 时,向上移动滑动触头Q ,电压表V 1的示数不变,V 2示数不变D .当恒压交流电源接到c 、d 时,向上移动滑动触头Q ,电压表V 1示数变大,V 2示数不变3. 一矩形线圈,绕垂直于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.下面说法中正确的是:( )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的绝对值最大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 变换方向时,通过线圈的磁通量绝对值都为最大。
4、将硬导线中间一段折成不封闭的正方形,每边长为l ,它在磁感应强度为B 、方向如图的匀强磁场中匀速转动,转速为n ,导线在a 、b 两处通过电刷与外电路连接,外电路有额定功率为P 的小灯泡并正常发光,电路中除灯泡外,其余部分的电阻不计,灯泡的电阻应为( )A. (2πl 2nB )2/PB.2(πl 2nB )2/PC.(l 2nB )2/2PD.(l 2nB)2/P 5.小型水力发电站的发电机有稳定的输出电压,它发出的电先通过电站附近的升压变压器升压,然后通过输电线路把电能输送到远处用户附近的降压变压器,经降低电压后再输送至各用户.设变压器都是理想的,那么在用电高峰期,随用电器电功率的增加将导致( ) A .升压变压器初级线圈中的电流变小 B .升压变压器次级线圈两端的电压变小 C .高压输电线路的电压损失变大 D .降压变压器次级线圈两端的电压变小 6、唱卡拉OK 用的话筒,内有传感器,其中有一种是动圈式的,它的工作原理是在弹性膜片后面粘接一个轻小的金属线圈,线圈处于永磁体的磁场中,当声波使膜片前后振动时,就将声音信号转变为电信号,下列说法正确的是( )A 、 该传感器是根据电流的磁效应工作的B 、该传感器是根据电磁感应原理工作的C 、膜片振动时,穿过金属线圈磁通量不变D 、膜片振动时,金属线圈中不会产生感应电动势图4-57.如图所示,由一根绝缘导线绕成半径相同的两个小圆组成的如图所示形状的线圈水平放置,匀强磁场B垂直通过线圈平面,若将磁场的磁感强度从B增大到2B的过程中通过线圈的电量为Q,则下列哪些过程亦可使线圈中通过电量为QA.保持磁场B不变,将线圈平面翻转90° B.保持磁场B不变,将线圈平面翻转180°C.保持磁场B不变,将线圈的一个小圆平面翻转180° D.保持磁场B不变,将线圈拉成一个大圆 8.如图所示,理想变压器的副线圈上通过输电线接有三个灯炮L1、L2和L3,输电线的等效电阻为R,原线圈接有一个理想的电流表.开始时,开关S接通,当S断开时,以下说法中正确的是 A.原线圈两端P、Q间的输入电压减小 B.等效电阻R上消耗的功率变大 C.原线圈中电流表示数增大 D.灯炮L1和L2变亮9.如图甲所示,闭合导体线框abcd从高处自由下落,落入一个有界匀强磁场中,从bc边开始进入磁场到ad边即将进入磁场的这段时间里,在图3-26乙中表示线框运动过程中的感应电流-时间图象的可能是10.如图3-24所示,某理想变压器的原、副线圈的匝数均可调节,原线圈两端电压为一最大值不变的正弦交流电,在其它条件不变的情况下,为了使变压器输入功率增大,可使 A.原线圈匝数n1增加 B.副线圈匝数n2增加 C.负载电阻R的阻值增大 D.负载电阻R的阻值减小11.如图所示为白炽灯L1(规格为“220V,100W”)、L2(规格为“220V,60W”)的伏安特性曲线(I-U图象),则根据该曲线可确定将L1、L2两灯串联在220V电源上时,两灯的实际功率之比大约为 A.1∶2 B.3∶5 C.5∶3 D.1∶312.如图甲所示,两节同样的电池(内电阻不计)与滑线变阻器组成分压电路和理想变压器原线圈连接,通过改变滑动触头P的位置,可以在变压器副线圈两端得到图3-17乙中哪些电压?图3-24二、实验题和计算题(共102分)13.在测定金属导体的电阻率的实验中(1)用螺旋测微器(千分尺)测电阻丝直径时,示数如图所示,这时读出的数值是 ,单位是 。
单元测试
康成中学高二物理教(学)案 1课时编号:5——6班级:姓名:使用时间: 2013年 01月 17日课题交变电流--单元测试编写人谢忠玲审核人闫应宝学案内容教师备课 (学生笔记)1、矩形线圈在匀强磁场中绕着垂直磁感线方向的轴匀速转动,当线圈通过中性面时,下列说法中正确的是()A.穿过线圈的磁通量最大,线圈中的感应电动势最大B.穿过线圈的磁通量等于零,线圈中的感应电动势最大C.穿过线圈的磁通量最大,线圈中的感应电动势等于零D.穿过线圈的磁通量等于零,线圈中的感应电动势等于零2、小型交流发电机中,矩形金属线框在匀强磁场中匀速转动,产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系,如图所示.此线圈与一个R=9Ω的电阻构成闭合电路,线圈自身的电阻r=1Ω,下列说法正确的是A.交变电流的周期为0.2sB.交变电流的频率为2.5HzC.发电机输出的电压有效值为210D.发电机输出的电功率为18W3、如图所示为两个互感器,在图中圆圈内a、b表示电表,已知电压比为100,电流比为10,电压表的示数为220V,电流表的示数为10A,则A.a为电流表,b为电压表,线路输送电功率是2200WB.a为电压表,b为电流表,线路输送电功率是2.2×106WC.a为电流表,b为电压表,线路输送电功率是2.2×106WD.a为电压表,b为电流表,线路输送电功率是2200W4、在收音机线路中,经天线接收下来的电信号既有高频成份,又有低频成份,经放大后送到下一级,需要把低频成份和高频成份分开,只让低频成份输送到再下一级,我们可以采用如图所示电路,其中a、b应选择的元件是()A.a是电容较大的电容器,b是低频扼流圈B.a是电容较大的电容器,b是高频扼流圈C.a是电容较小的电容器,b是低频扼流圈D.a是电容较小的电容器,b是高频扼流圈5、如图是街头变压器通过降压给用户供电的示意图.变压器输入电压是市电网的电压,不会有很大的波动.输出电压通过输电线输送给用户,输电线的电阻用R0表示,变阻器R表示用户用电器的总电阻,当滑动变阻器触头P向下移动时,下列说法中错误的是()(学生笔记)A .相当于在增加用电器的数目B .变压器的输入功率在增大C .A 1表的示数随A 2表的示数的增大而增大D .V 1表的示数随V 2表的示数的增大而增大 6、一理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1,原线圈输入电压的变化规律如图甲所示,副线圈所接电路如图乙所示,P 为滑动变阻器的触头。
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交变电流单元测试
班级_______ 姓名________ 得分________
一、单项选择题(本题共10小题,每题4分,共计40分)
1.照明供电线路的路端电压基本上是保持不变的,可是我们在晚上七八点钟用电高峰开灯时电灯比深夜时要显得暗,这是因为此时
( )
A .总电阻比深夜时大,干路电流小,每盏灯分到的电压就小
B .总电阻比深夜时大,干路电流小,每一支路的电流就小
C .总电阻比深夜时小,干路电流大,输电线上损失的电压大
D .干路电流一定,支路比深夜时多,分去了一部分电流
2.两个相同的电阻分别通以如图1所示的正弦式交流电和方波形交变电流,两种交变电流的最大值相等,周期相等。
则在一个周期内,正弦式交流在电阻上产生的焦耳热Q 1与方波式交流在电阻上产生的焦耳热Q
2之比等于( )
A .3∶1
B .1∶2
C .2∶1
D .4∶3
3.一个按正弦规律变化的交流电的图象如图所示,由图象可知( )
①该交变电流的频率为0.2 Hz ②该交变电流的有效值为14.1 A
③该交变电流的瞬时值表达式为i =20sin 0.02t A ④t =T
8时刻,该交变电流的大小与其有效值相等
A .①②
B .②④
C .③④
D .①③
4.一交流发电机,当转速为n 1时,其交变电动势e =220sin 100πt V ,现有如下的说法,其中正确的是
( )
A .在t =0时,线圈中的磁通量为0
B .该交流发电机线圈的转速为50 r/s
C .若加在标有“220 V ,100 W”的灯泡的两端,灯泡能正常发光
D .若线圈的转速加倍,则交变电压的最大值、有效值增大一倍而频率不变
5.如图所示,电路中有四个完全相同的灯泡,额定电压均为U ,额定功率均为P ,变压器为理想变压器,现在四个灯泡都正常发光,则变压器的
匝数比n 1∶n 2和电源电压U 1分别为( ) A .1∶2 2U B .1∶2 4U C .2∶1 4U D .2∶1 2U
6.如图所示,理想变压器原、副线圈匝数之比为20∶1,原线圈接正弦交流电源,副线圈
接入“220 V,60 W ”灯泡一只,且灯泡正常发光,则 ( )
A .电流表的示数为3
220 A B .电源输出功率为1200 W
C .电流表的示数为32
220
A D .原线圈两端电压为11 V
7.下列四幅图是交流电的图像,其中能正确反映我国居民日常生活所用交流电的是( )
8.(2013·四川高考)用220V 的正弦交流电通过理想变压器对一负载供电,变压器输出电压是110V ,通过负载的电流图像如图所示,则( ) A.变压器输入功率约为3.9W
B.输出电压的最大值是110V
C.变压器原、副线圈匝数比是1∶2
D.负载电流的函数表达式i=0.05sin (100πt+4
错误!未找到引用源。
)A
9.(2013·长沙市铁路一中检测)远距离输送一定功率的交流电,若输送电压提高到n 倍,则( )
A .输电线上的电压损失增大
B .输电线上的电能损失增大
C .输电线上的电压损失不变
D .输电线上的电能损失减少到原来的1/n2
10.(2012·高考北京理综)一个小型电热器若接在输出电压为10 V 的直流电源上,消耗电功率为P ;若把它接在某个正弦交流电源上,其消耗的电功率为P
2.如果电热器电阻不变,则此交流电源输出电压的最大值为( ) A .5 V B .5 2 V C .10 V D .10 2 V 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0
二.填空题(4+4+6+6=20)
11.(4分)下图中画出了六种电流随时间变化的图象。
这六个图中的电流都随时间t 做周期性变化,其中属于交流电的是________,属于正弦交流电的是________。
12、一个按正弦规律变化的交流电流的图象如图所示.根据图象可以知道
(1)该交流电流的频率是____. (2)该交流电流的有效值是____.
(3)该交流电流的瞬时值表示式____. (4)当t= ____T (周期),该电流的大小与其有效值相等.
13、图中的理想变压器原线圈接220V 交流电压,副线圈A 接4Ω电阻,B 接一个“10V 、24W ”的电灯.已知A 组线圈39匝,两端电压为6V ,灯泡L 正常发光,由此可见原线圈匝数为____,通过原线圈电流为____.
14.如图所示,l 1和l 2是输电线,1是______________互感器,2
是______________互感器.在图中空圈内填入所用的电表的符号,若已知变压比为100 1,变流比为1000 1,并且知道电压表示数为220 V ,电流表示数为100 A ,则输电线路中的功率为
____________W.
三.计算题
15.(8分)交流发电机的原理如右上图甲所示,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图9乙所示,已知线圈的电阻为R =2.0 Ω,求:
(1)通过线圈导线的任一个横截面的电流的最大值是多少? (2)矩形线圈转动的周期是多少? (3)线圈电阻上产生的电热功率是多少?
(4)保持线圈匀速转动,1 min 内外力对线圈做的功是多少?
16.(10分)如图所示,理想变压器原线圈中输入电压U 1=3 300 V ,副线圈两端电压U 2
为
220 V,输出端连有完全相同的两个灯泡L1和L2,绕过铁芯的导线所接的电压表V的示数U=2 V.求:
(1)原线圈n1等于多少匝?
(2)当开关S断开时,电流表A2的示数I2=5 A.则电流表A1的示数I1为多少?
(3)当开关S闭合时,电流表A1的示数I1′等于多少?
17.(10分)如图所示,一小型发电机通过升压、降压变压器把电能输送给用户,已知发电机的输出功率P1=50kW,输出电压U1=500V,升压变压器原、副线圈匝数比为n1:n2=1:5,两个变压器间的输电导线的总电阻R=15Ω,降压变压器的输出电压U4=220V,变压器本身的损耗忽略不计,求:
(1)升压变压器副线圈两端的电压U2 (2)输电线上损耗的电功率P损
(3)降压变压器原、副线圈的匝数比n3:n4
18.(12分)如图所示,匀强磁场磁感应强度B=0.5 T,匝数为n=50匝的矩形线圈,绕垂直于匀强磁场的转轴OO′匀速转动,每匝线圈长为L=25 cm,宽为d=20 cm.线圈每分钟转动1 500转,在匀速转动过程中,从线圈平面经过图示位置时开始计时.
(1)写出感应电动势e的瞬时值表达式;
(2)若每匝线圈本身电阻r=0.02 Ω,外接一阻值为13 Ω的用电器,使线
圈与外电路组成闭合电路,写出感应电流i的瞬时值表达式;
(3)若从线圈平面垂直于磁感线的位置开始计时,感应电动势e′和感应
电流i′的瞬时值表达式如何?(4)画出(1)(2)中的e-t、i-t图象.(第四
问选做)
答案
1.选择题 CBBBC ACADC 2填空题
11:(a)(c)(e)(f) (c)
12、50HZ 14.14A 20sin100πtA 0.125 13、1430 0.15A
14.电压 电流 1中为V 2中为A 2.2×109
三,计算题
15. (1)2 A (2)4×10-
3 s (3)
4 W (4)240 J 16 (1)1 650匝 (2)13 A (3)2
3 A
17.(1)2500V (2)6000W (3)10:1 18,1)e =E m cos ωt =196cos(50πt) V . 2)所以i =I m cos ωt =14cos (50πt ) A
(3)e ′=196sin (50π t ) V ,i ′=14sin (50πt ) A.。