人教版高中物理选修3-2交变电流与电能的输送测试题
人教版高中物理选修3-2检测：第五章交变电流5.5电能的输送
5.5 电能的输送课时作业基础达标1．发电厂发电机的输出电压为U 1，发电厂至学校的输电导线的总电阻为R ，经过导线的电流为 I ，学校获取的电压为 U 2，则输电线上消耗的电压可表示为()A ．U 1B ．U 1－IRC ． IRD ． U 2【分析】输电线的电压损失ΔU＝U 1－ U 2＝ IR ， B 错误， C 正确； U 1 为输出电压， U 2为用户获取的电压， A 、 D 错误．【答案】C2．如图为远距离高压输电的表示图，对于远距离输电，以下表述正确的选项是 ()A ．增添输电导线的横截面积有益于减少输电过程中的电能损失B ．高压输电是经过减小输电电流来减小电路的发热消耗C ．在输送电压一准时，输送的电功率越大，输电过程中的电能损失越小D ．高压输电一定综合考虑各样要素，不必定是电压越高越好 【分析】依据 P ＝ I 2R 可知，在电流 I 必定的状况下，减小电阻 R 能够减少电路上的电L能损失， 而 R ＝ ρ ，因此增大输电线横截面积 S 可减小电阻R ，A 正确；由输送电功率P ＝ UI ，S2得输电线损失电功率P 线 ＝I 2R ＝ P2R ，可见减小输电电流可减小电路发热消耗，在输送电压一U准时，输送的电功率 P 越大，电能损失越大， B 正确， C 错误；高压输电其实不必定是电压越高越好，电压过高时，会带来技术和设施上的困难，因此D 正确．【答案】ABD3．某变电站用 11 kV 交变电压输电，输送功率必定，输电线的电阻为R.现若用变压器将电压高升到 220 kV 送电，下边选项正确的选项是 ()U，因此输电线上的电流增为本来的20 倍A ．因 I ＝RB ．因 P ，因此输电线上的电流减为本来的1I ＝ U20U 2400 倍C ．因 P ＝ R ，因此输电线上损失的功率增为本来的D．若要使输电线上损失的功率不变，可将输电线的直径减为本来的1 400【分析】由ΔP＝I2P21U，故 A 错．若ΔP不变，R＝U R 知，ΔP′＝400ΔP，C 错．此题 I≠R1R′＝ 400R，由电阻定律可得：d′＝20d， D 错，选 B.【答案】B4．某小型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，则线路损失功率可变成()A ． 3.3 kW B． 1.1 kWC． 30 kW D． 11 kW【分析】依据 PP 2可知，热损失功率跟输送电压的平方成反比，故 B 选项正确．损＝U r【答案】B5．一台发电机最大输出功率为4000 kW ，电压为4000 V ，经变压器 T1升压后向远方输电．输电线路总电阻 R＝ 1 k Ω到.目的地经变压器T2降压，负载为多个正常发光的灯泡(220 V,60 W) ．若在输电线路上耗费的功率为发电机输出功率的10%，变压器 T1和 T2的消耗可忽视，发电机处于满负荷工作状态，则()A ． T1原、副线圈电流分别为103A和 20AB． T2原、副线圈电压分别为 1.8 ×105 V 和 220 VC． T1和 T2的变压比分别为：50 和： 1D．有 6×104盏灯泡 (220 V 、 60 W) 正常发光【分析】输电线上耗费的功率P2P线线＝ I 2R＝ 400 kW ，则 I2＝＝ 20 A，又 P1＝ U1 I1，R则 I1＝P1＝103 A ，故 A 正确； T1的变压比U1＝I2＝1，又 P＝ U1I1＝U 2I2，得 U2＝2×105 V ，U 1U 2I150输电线上损失电压 U 线＝ I2R＝ 2×104V ，则 T2原线圈的输入电压U 3＝U 2－ U 线＝ 1.8 ×105 V，又灯泡正常发光， T2的副线圈的电压为220 V ，B 正确； T2的变压比U3 1.8 ×105 9000，C 错误；＝220＝U 411依据 U3I 2＝ 60n，解得 n＝ 6×104，D 正确．【答案】ABD6．某小型水电站的电能输送表示图以下图，发电机的输出电压为200 V ，输电线总电阻为 r ，升压变压器原、副线圈匝数分别为n1、n2，降压变压器原、副线圈匝数分别为n3、n4(变压器均为理想变压器 )．要使额定电压为220 V 的用电器正常工作，则()2n 3A. n1>n 4n 2 n 3B.<n 1 n 4nC ．升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压D ．升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率【分析】依据变压器的电压与匝数之间的关系得n 2＝ U 2 ，n 3＝ U3 ，因为输电线上损失n 1 200n 4 220电压 U ＝IR ，U 2＝U 3＋U ，故 U 2>U 3， n 2 n 3> ， A 选项正确， B 选项错误；升压变压器的输n 1 n 4出功率等于降压变压器的输出功率与输电线损失功率的和，故D 选项正确， C 选项错误．【答案】AD7．发电机端电压为220 V ，输送功率 110 kW ，若要保证用户起码获取 100 kW 电功率，则输电导线电阻不得大于________Ω；若用一个升压变压器升压至5 500 V 后进行输电，则导线电阻不得大于 ________Ω.【分析】由题可知，用户获取100 kW 的电功率，则输电线损失为 10 kW.I 1＝110 0002220A ＝ 500 A,10 000 W ＝I 1 ·R 1，R 1＝ 10 000Ω＝ 0.04 Ω， R 1≤ 0.04 ，Ω250 000I 2＝ 110 000 210 000 Ω.5 500 A ＝ 20 A,10 000 W ＝I 2·R 2， R 2＝ 400 Ω＝ 25 Ω，故 R 2≤ 25【答案】 0.04 258．某发电站的输出功率为104 kW ，输出电压为 4 kV ，经过理想变压器升压后向80 km远处供电．已知输电导线的电阻率为 ρ＝ 2.4 ×10－8 Ω·m，导线横截面积为 1.5 ×10 － 4 m 2，输电线路损失的功率为输出功率的4%，求：(1)升压变压器的输出电压； (2)输电线路上的电压损失．2L【分析】(1)设输电导线的电阻为 r ，则 r ＝ ρS＝ 25.6 Ω，由题意知 P 损 ＝P 出 ×4%＝I 2r ，则 I ＝ 125 A ， 即升压变压器的输出电压U 2＝P＝ 8×104 V.I(2)输电线路上的电压损失U 损＝ Ir ＝ 3200 V.【答案】 (1)8 ×104V(2)3200 V能力提高1．以下图为远距离沟通输电的简化电路图．发电厂的输出电压是U，用等效总电阻是r的两条输电线输电，输电线路中的电流是I1，其尾端间的电压为U1.在输电线与用户间连有一理想变压器，流入用户端的电流为I1U 1A ．用户端的电压为I 2B．输电线上的电压降为 UC．理想变压器的输入功率为D．输电线路上损失的电功率为I 2.则2I1 rI1U()【分析】由理想变压器输入、输出功率相等可知P1＝P2，即 U1 I1＝ U2I2? U2＝I1U1， AI 2正确．由输电电路图知，输电线上的电压降为U＝ U －U 1， B 错．理想变压器的输入功率P22＝ U 1I 1＝ UI 1－ I1r， C 错．输电线路上损失的电功率为P＝ I 1·r＝ I1U－ I1U 1， D 错．【答案】A2．图为模拟远距离输电实验电路图，两理想变压器的匝数n1＝ n4<n2＝ n3，四根模拟输电线的电阻 R1、 R2、 R3、R4的阻值均为 R， A1、A 2为同样的理想沟通电流表，L1、L 2为同样的小灯泡，灯丝电阻 R L>2R，忽视灯丝电阻随温度的变化．当 A、B 端接入低压沟通电源时 ()A ． A 1、A 2两表的示数同样B． L1、 L2两灯泡的亮度同样C． R1耗费的功率大于R3耗费的功率D． R2两头的电压小于R4两头的电压【分析】远距离输电过程中，应用高压输电能够减小输电线上的功率损失，R1上耗费的功率小于R3上耗费的功率， C 项错；而比较两个不一样输电回路，输电线电阻同样，由P 损＝ I2·2R 可知， A 1示数小于 A 2示数， A 项错；依据欧姆定律可知，R2两头电压小于R4两头电压， D 项正确；因为输电线上损失电压不一样，故两灯泡两头电压不一样，故亮度不一样， B 项错．【答案】D3．电厂发电机的端电压为 250 V ，输出功率为 10 kW ，在进行远距离输电时，输电线总电阻为 5 Ω，则 ( )A ．直接输电，用户端的电压只有 50 VB ．若要求用户端的电压为220 V ，则应装备原、副线圈匝数比为： 4(发电厂 )和：1(用户端 )的变压器C ．若要求输电线消耗的功率仅为总功率的5%，则用户端的电压为 237.5 VD ．若用 10000 V 的高压输电，输电线的消耗功率仅为总功率的 0.05%【分析】直接输电时的电流为I ＝ P ＝10×103A ＝ 40 A ，因此输电线上的电压损失为ΔUU 250＝ IR ＝ 40×5 V ＝ 200 V ，因此用户两头获取的电压可求， 为：U ′＝ U －ΔU＝ 250 V － 200 V ＝ 50 V ，22故 A 正确；用 10000 V 的高压输电时，功率损失为：ΔP＝P2100002U R ＝ 10000 ×5 W ＝ 5 W ，因此输电线的消耗功率仅为总功率的0.05%，故 D 正确．【答案】AD4．某水电站， 用总电阻为 2.5 Ω的输电线输电给500 km 外的用户， 其输出电功率是 3×106kW. 现用 500 kV 电压输电，则以下说法正确的选项是 ()A ．输电线上输送的电流大小为 2.0 ×105 AB ．输电线上电阻造成的损失电压为15 kVC ．若改用 5 kV 电压输电，则输电线上损失的功率为 9×108kWD ．输电线上损失的功率为P ＝ U 2 /r ， U 为输电电压， r 为输电线的电阻9【分析】当 U ＝500 kV 时， I ＝ P ＝3×105 A ＝ 6×103A ，而 U 损＝ IR ＝15 kV ，应选项 AU 5×102U错误，选项 B 正确；输电线损失功率不行能比输出功率还大，应选项 C 错误； P ＝ r 中， U应是输电线电阻上的电压，即损失电压，而不是输电电压，应选项D 错误．【答案】B5．风力发电作为新式环保新能源，近几年来获取了迅速发展，以以下图所示风车阵中发电机输出功率的 100 kW ，输出电压为 250 V ，用户需要的电压为 220 V ，输电线电阻为 10 Ω若.输电线因发热而损失的功率为输送功率的4%，试求：(1)在输电线路中设置的升、降压变压器原、副线圈的匝数比．(2)画出此输电线路的表示图．(3)用户获取的电功率是多少．【分析】(1)输电线损失的功率P 损＝P×4%＝ 100 kW ×4%＝ 4 kW.输电线电流 I 2＝P损4×103A ＝20 A.＝10R线3升压变电器输出电压U 2＝P＝100×10V ＝ 5×103 V. I220升压变压器原、副线圈匝数比：n1＝U1＝250＝1n2 U25000 20.电压损失 U 损＝ I2R 线＝ 20×10 V ＝200 V.降压变压器原线圈端电压U3＝U 2－ U 损＝4800 V.降压变压器原、副线圈匝数比n3＝ 4800＝240n4 22011 .(2)以下图．(3)用户获取的电功率即降压变压器的输出功率为P 用＝P－ P 损＝ P(1－ 4%)＝ 100 ×96% kW ＝96 kW.【答案】： 20： 11 (2)看法析图 (3)96 kW6．有条河流，流量 Q＝ 2 m 3/s，落差 h＝5 m ，现利用其发电，若发电机总效率为50%，输出电压为 240V ，输电线总电阻 R＝ 30 Ω，同意损失功率为输出功率的6%，为知足用电的需求，则该输电线路所使用的理想的升压、降压变压器的匝数比各是多少？能使多少盏“220 V,100 W ”的电灯正常发光？ (取 g＝ 10 N/kg)【分析】设ρ为水的密度电源端： P 输出＝ mgh/t×50%＝Qρgh×0.5＝2×1×103×10×5×0.5 W＝5×104 W.输出电压U0＝ 240 V ，输送电路以下图．为知足输电要求，据2P 损＝I送R，有I 送＝P 损/R ＝P输出×6%＝5×104×0.06 A ＝ 10 A.R 304则送电电压为 U 送＝P输送＝5×10V ＝ 5×103 V.I 送10因此升压变压器的变压比为 n 1 ：n 2＝U 0 ：U 送 ＝ 240/(5 ×103)＝输电线电压损失U 损＝I 送 R ＝ 10×30 V ＝300 V.用户端： U 1＝ U 送－ U 损＝ 5×103 V － 300 V ＝ 4 700 V.据题意可知， U ＝ 220 V ，因此降压变压器的匝数比为n ′ ：n ′＝ U212111.： 125.：U 2＝ 4 700＝：220因为理想变压器没有能量损失，因此可正常发光的电灯盏数为N ＝P输出－P 损＝P 灯445×10 － 5×10 ×0.06盏＝ 470 盏．【答案】： 125： 11 470 盏。
高二物理人教版选修3-2《交变电流》练习题
选修3-2 交变电流练习题水平预测（30分）双基训练★1.下列关于交流电的说法中正确的是().(A )交流电器设备上所标的电压和电流值是交流电的峰值 (B )用交流电流表和电压表测定的读数值是交流电的瞬时值 (C )给定的交流数值,在没有特别说明的情况下是指有效值(D )跟交变电流有相同的热效应的直流电的数值是交流电的有效值 答案:CD★2.关于电容器和电感线圈对交流电的影响,下列说法中正确的是( ). (A )电容器对于高频交变电流的阻碍作用大于它对低频交变电流的阻碍作用 (B )电感线圈对于高频交变电流的阻碍作用大于对低频交变电流的阻碍作用 (C )电容器对于高频交变电流的阻碍作用小于它对低频交变电流的阻碍作用 (D )电感线圈对于高频交变电流的阻碍作用小于对低频交变电流的阻碍作用 答案:BC★★3.如图所示,可以将电压升高供给电灯的变压器是图( ).答案:C纵向型★★★4线横截面上的电量为q ,已知线框电阻为R ,则上述过程中线框上的焦耳热Q =________..右图中a ﹑b ﹑c ﹑d 是星形连接的三相交流电源在照明电路中的输电导线,用电压表测得a 、b 间的电压为220V ,b ﹑c 间的电压为380V ,那么四根导线中哪根是零线?图中1、2、3是三盏额定电压都是220V 的白炽灯,分别把它们正确接入三相输电线路中,画出电路图. 答案:A 为零线，图略★★★★5.如图所示,在水平方向的匀强磁场中,有一单匝矩形导线框可绕垂直于磁场方向的水平轴转动.在线框由水平位置以角速度ω匀速转过90°的过程中,通过导线横截面上的电量为q ,已知线框电阻为R ,则上述过程中线框上的焦耳热Q =______________. 答案:ωπ4R q 2横向型★★★★★6.某交变电压的瞬时值表达式为12u U s i n t U c o st ωω=+.求该电压的有效值.答案:2U U 2221+阶梯训练交流电的产生与描述双基训练★1.矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,当线圈通过中性面时.下列说法中正确的是( ).【0.5】(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 答案:C★2.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( ).【0.5】(A )线圈平而每经过中性面一次,感应电流方向就改变一次.感应电动势向不变 (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 答案:C★3.下图中画出了六种电流随时间变化的图像.这六个图中的电流,都随时间t 作周期性变化,其中属于交流电的是________,属于正弦式交流电的是________.【0.5】 答案:(a )(c )(e )(f ),(c )★★4.一个矩形线圈在匀强磁场中转动产生的交流电动势为t sin1002220e π=.关 于这个交变电流,下列说法中正确的是( ).【1.5】 (A )交变电流的频率为100Hz(B )电动势的有效值为220V(C )电动势的峰值约为311V(D )t =0时,线圈平面与中性面垂直答案:BC★★5.某电容器两端所允许加的最大直流电压是250V .它在正弦交流电路中使用时,交 流电压可以是( ).【1】 (A )250V(B )220V(C )352V(D )177V答案:D★★6.我围及俄罗斯、英国等世界上多数国家,常用的交流电都是频率为50Hz的正弦式交流电,而美国、加拿人及日本的西部地区常用的交流电频率为60Hz.这种频率为60Hz的正弦式电流的周期多大?电流方向每秒改变多少次?【1】答案:1/60s,120次纵向应用★★7.把220V的正弦交流电压加在440V,的电阻上,该电阻上().【1】(A)电压的有效值为220V,电流的有效值为0.5A(B)电压的最大值为220V,电流的有效值为0.5A(C)电压的有效值为220V,电流的最大值为0.SA(D)电压的最大值为220V,电流的最大值为0.5A答案:A★★★8.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( ).【2】(A)25.3A(D)3.5A5 A (B)5A (C)2答案:B★★★9.一电热器接在10V的A流电源上,产生一定大小的热功率.现把它改接到交流电源上,要使它产生的热功率是原来的一半,如忽略电阻随温度的变化,则交流电压的峰值应是( ).【1.5】(A)5V (B)14V (C)10V (D)17.3V答案:A★★★10.如图所示,三相交流发电机的每相电压是220V.接成星形,如果负载接成三角形,则负载每相的电压是________V.【0.5】答案:380★★★11.一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴从中性面向开始匀速转动,在T/12(T为周期)时产牛的感应电动势为2V,则感应电动势的有效位为______V.【1】答案:22★★★12.一交流电压U=311sin314t(V),加在一个"220V,40W"的白炽灯上：(1)这个灯泡能正常发光吗?(2)如果用多用电表(交流电流档)测量通过这个灯泡的电流,示数应该多大?(3)写出电流瞬时值的表达式.【2】2答案:(1)能,(2)2/11A(3)sin314t211★★★★13.100匝矩形线圈在匀强磁场中绕其垂直于磁场的一边匀速转动,产生如图所示的电动势.可知线圈转动的角速度ω=____________rad／s.穿过线圈的磁通量最大值φmax=____________Wb,此时的电动势值e=____________V.在t=0.01/6s时刻,线圈平面与磁感应强度的夹角等于___________.【3】答案:60,0,10311,1004-⨯ππ ★★★★14.氖灯接入频率为f =50Hz ,电压有效值U =120V 的正弦交流电路中共10min .若氖灯点燃和熄灭时的电压均为120V ,试求氖灯亮的时间.【3】答案:5min★★★★15.用均匀导线弯成正方形闭合线框abcd ,线框每边长8.0cm ,每边的电阻值为0.010Ω.把线框放在磁感应强度B =0.050T 的匀强磁场中,并使它绕轴OO ′以ω=100rad ／s 的匀角速度旋转,旋转方向如图所示.已知轴OO ′在线框平面内,并且垂直于B ,O ′c =3O ′b ,Od =3Oa ,.当线框平面转至和B 平行的瞬时(如图中所示),U ab (即U a —U b )为何值? 答案:0.016V横向拓展★★★★★16.一扁平线框存竖直的匀强磁场中绕水平轴以角速度ω旋转.磁场的磁感应强度按B =B 0sinωt 的规律变化,求线框中产生的感应电动势的频率.【4】 答案:πω★★★★★17.如图所示三相四线制供电电路中,电源电压u =220V .三相负载都是纯电阻,R A =R B =10Ω,R c =20Ω,.问： (1)通过中性线OO ′的电流多大?(2)若中性线OO ′断路,R A 发生短路,R B 、R C .两端电压及其中电流多大?(3)若中性线OO ′断路,R A 也断路,R B ﹑R C 两端电压和其中电流又是多大?【15】 答案:(1)11A (2)电压均为380V ,19A I ,38A I C B ==(3)电流均为12.7A ,254V U ,127V U CB == 感抗 容抗 变压器双基训练★1.比较理想变压器的原线圈和副线圈,其中相同的物理量有( ).【0.5】(A )电压 (B )电流 (C )电功率 (D )磁通量的变化率答案:CD★★2.理想变压器正常工作时,原、副线圈中的电流为I 1、I 2,电压为u 1、u 2,功率为P 1、P 2,关于它们之间的关系,下列说法中正确的是( ).【1】 (A )I 2由I 2决定 (B )U 2与负载有关 (C )P 1由P 2决定 (D )以上说法都不正确 答案:C 纵向应用★★3.远距离输电时,如果输送的电功率一定,试证明：输电电压升高到原来n 倍,则输电线上的热功率损失将是原来的1/n 2.【1.5】 答案:略★★★4.如图所示,从同一交流电路上接出两个支路,一支路连接一个无泄漏电阻的电容器,另一支路连接一个无电阻的电感线圈,则导线AB 和CD 的相互作用是( ).【1】 (A )相吸 (B )相斥 (C )吸、斥不定(D )无相互作用答案:B★★★5.如图所示的理想变压器,两个副线圈陌数分别为n 1和n 2.,当把电热器接在ab ,使cd 空载时,电流表的示数为I 1；当把电热器接在cd ,而使曲空载时,电流表的示数为I 2,则I 1：I 2等于( ).【1】 (A )n 1﹕n 2 (B )n 21﹕n 22 (C )n 2﹕n 1 (D )n 22﹕n 12 答案:B★★★6.理想变压器原、副线圈的匝数比为4：1,原线圈接在u =311sin100πt (V )的交流电源上,副线圈所接的负载电阻是111Ω,则副线圈中电流大小是().【1】(A )5A (B )11A (C )20A (D )55A 答案:A★★★7.如图所示,某变压器有两个线圈,如果把它当作降压变压器,则线圈________接电源,原副线圈两端电压之比是_______；把它当作升压变压器,则线圈_______接电源,原、副线圈两端电压之比是______________.【1】 答案:1L ，5：1,2L ,1：5★★★8.一理想变压器,原线圈输入电压为220V 时,副线圈的输出电压为22V .如将副线圈增加100匝后,则输出电压增加到33V ,由此可知原线圈匝数是_______匝,副线圈匝数是_______匝.【L5】答案:2000,200★★★9.某变电站用220V 的电压送电,导线损失电功率是输出功率的20％.若要使导线损失电功率是输出功率的5％,则输出的电压应变为_______v .【1】 答案:440★★★10.理想变压器在正常使用过程中,如果副线圈处于开路状态,则原线圈的输入功率等于_______；如果副线圈上负载电阻减小,则原线圈从电源获取的功率将_______(选填“增加”、“减小”或“不变”).【1】 答案:0,增加★★★11.如图所示,变压器原、副线圈的匝数比为10﹕1,副线圈有一中心抽头e .原线圈接交流电压u =311sin (100πt )(V ),副线圈上e 、d 之间的电压等于_______v ,电压的周期T =_______s .【1】 答案:11,0.12★★★12.如图所示,一台理想变压器有两个副线圈,已知12V 的副线圈输出电流是4.17A ,匝数是30匝；127V 的副线圈输出电流是0.63A ,那么：(1)127V 的副线圈匝数是多少?原线圈的匝数是多少?(2)原线圈的输入功率是多少?(3)原线圈的输入电流是多少?【3】 答案:(1)318匝,550匝,(2)130V ,(3)0.59A★★★13.如图所示,理想变压器副线圈通过输电线接两个相同的灯泡L 1和L 2.输电线的等效电阻为R .开始时,电键S 断开,当S 闭合时,下列说法中正确的是( ).【1】(A )副线圈两端的输出电压减小 (B )通过灯泡L 1的电流减小 (C )原线圈中的电流增大 (D )变压器的输入功率增大 答案:BCD★★★★14.如图所示,灯泡L 1和L 2的规格完全相同,原线圈匝数比副线圈匝数多,下列判断中正确的是( ).【1.5】 (A )变压器工作时,两灯有可能同时正常发光 (B )L 2正常工作时,L 1比L 2暗 (C )L 2正常T 作时,L 1可能已烧毁 (D )L 1正常T 作时,如可能已烧毁 答案:B★★★★15.在右图所示的两个交流电路中,它们的电源电压相同,理想变压器的原、副线圈的匝数为n 1、n 2.如果两电源输出的电流相等,则负载电阻R 1与R 2的比值为_______.【2.5】答案:2221nn★★★★16.有一定值电阻与电压为U 的交流电源接通,结果通过电阻的电流为I .若通过一台变压器将该交流电与该电阻接通,已知变压器初级线圈中电流大小为I /4,则通过该电阻的电流I ′=_______；当变压器次级线圈所接电阻为原定值电阻的4倍时,那么这个电阻的电功率为_______.【3】 答案:16UI,21 ★★★★17.右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?(4)若只使用总数一半的电灯,并止常发电,发电机的输出功率是否也减少一半?【4】 答案:(1)5424W ,(2)250V ,(3)97％,(4)一半以上★★★★18.河水流量为4m 3／s ,水流下落的高度为5m .现在利用它来发电,设所用发电机的总效率为50％：(1)求发电机的输出功率.(2)设发电机的输出电压为350V ,在输送途中允许的电阻为4Ω,许可损耗的功率为输出功率的5％,问在用户需用电压220V 时,所用升压变压器和降压变压器的匝数之比分别是多少(g 取9.8m ／s 2)?【5】 答案:(1),W 108.94(2)1：8,12：1 横向拓展★★★★★19.电阻R =200Ω的电阻器和电容C =5×10-6F 的电容器并联,通过这个并联电路 的交流电的角频率ω=103rad ／s .交流电流表○G1○G 1的示数I 1=1A ,其内阻很小,如右图所示,求交流电流表○G2○G2的示数.【5】答案:1.414A★★★★★20.在对称的铁芯上绕有两个线圈.如图所示.当线圈1接入交流电时,线圈2上电压U 2=13.2V ；当线圈2接入同一交流电时,线圈1上电压u 1=120V .求两个线圈的匝数比.【5】 答案:3nn 21。
人教版高中物理选修3-2第五章 交变电流单元练习题(含详细答案)
第五章交变电流一、单选题1.如图甲所示, Ⅰ、Ⅱ两个并排放置的共轴线圈,Ⅰ中通有如图乙所示的交变电流,则下列判断错误的是()A．在t1到t2时间内,Ⅰ、Ⅱ相吸B．在t2到t3时间内,Ⅰ、Ⅱ相斥C．t1时刻两线圈间作用力为零D．t2时刻两线圈间吸引力最大2.如图所示,某小型发电站发电机输出的交流电压为500 V,输出的电功率为50 kW,用电阻为3 Ω的输电线向远处送电,要求输电线上损失功率为输电功率的0.6%,则发电站要安装一升压变压器,到达用户再用降压变压器变为220 V供用户使用(两个变压器均为理想变压器)．对整个送电过程,下列说法正确的是()A．输电线上的损失功率为300 WB．升压变压器的匝数比为1∶100C．输电线上的电流为100 AD．降压变压器的输入电压为4 700 V3.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,三个灯泡的亮度相同,若保持电源电压大小不变,而将频率增大,则关于三个灯的亮度变化说法正确的是()A． A灯亮度不变,B灯变暗,C灯变亮B． A灯亮度不变,B灯变亮,C灯变暗C． A灯变暗,B灯亮度不变,C灯变亮D． A灯变亮,B灯变暗,C灯亮度不变4.如图所示,好多同学家里都有调光电灯、调速电风扇,是用可控硅电子元件来实现的,为经一双向可控硅调节后加在电灯上的电压,即在正弦交流电的每个二分之一周期内,前周期被截去,调节台灯上旋钮可以控制截去的多少,从而改变电灯上的电压,那么现在电灯上的电压为()A．B． 2U mC．D．U m5.关于线圈在匀强磁场中转动产生的正弦交变电流,下列说法正确的是()A．线圈平面每经过中性面一次,感应电流方向就改变一次,感应电动势方向不变B．线圈转动一周,感应电流的方向一定改变一次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改变一次D．线圈转动一周, 感应电流和感应电动势方向一定都改变一次6.如图所示,甲、乙两个交流电路中,电源的输出电压、输出电流均相等．若理想变压器原、副线圈的匝数为n1、n2,则负载电阻R1与R2的比值为()A．n1∶n2B．n2∶n1C．n∶nD．n∶n7.一正弦交流电的电流随时间变化的规律如图所示．由图可知()A．该交流电的电流瞬时值的表达式为i＝2sin (100πt)AB．该交流电的频率是50 HzC．该交流电的电流有效值为2AD．若该交流电流通过R＝10 Ω的电阻,则电阻消耗的功率是20 W8.对于如图所示的电流I随时间t作周期性变化的图象,下列说法中正确的是()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,是交流电C．电流最大值为0.2 A,周期为0.01 sD．电流大小变化,方向不变,不是直流电,是交流电9.在如图甲所示电路的MN间加如图乙所示正弦交流电,负载电阻为200 Ω,若不考虑电表内阻对电路的影响,则交流电压表和交流电流表的读数分别为()A． 311 V,1.10 AB． 220 V,1.10 AC． 220 V,3.11 AD． 311 V,3.11 A10.如图所示,一单匝矩形线圈ab边的长为l1,ad边的长为l2,在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO′轴以角速度ω匀速转动．从线圈处于图示位置开始计时(t＝0),则在t＝t0时线圈中的感应电动势为()A．Bl1l2ωsinωt0B．Bl1l2ωcosωt0C．Bl1l2ωsinωt0D．Bl1l2ωcosωt0二、多选题11.(多选)从某一装置输出的交流常常即有高频成分,又有低频成分．如果只需要把低频成分输送到下一级装置,可采用的电路是图中的()A．B．C．D．12.(多选)如图所示,边长为L＝0.2 m的正方形线圈abcd,其匝数为n＝10,总电阻为r＝2 Ω,外电路的最阻为R＝8 Ω,ab的中点和cd的中点的连线OO′恰好位于匀强磁场的边界线上,磁场的磁感应强度B＝1 T．若线圈从图示位置开始,以角速度ω＝2 rad/s绕OO′轴匀速转动,则以下判断中正确的是()A．在t＝时刻,磁场穿过线圈的磁通量为零,但此时磁通量随时间变化最快B．闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式e＝0.8sin 2t VC．从t＝0时刻到t＝时刻,电阻R上产生的热量为Q＝3.2π×10－4JD．从t＝0时刻到t＝时刻,通过R的电荷量q＝0.02 C13.(多选)如图所示,平行板电容器与灯泡串联,接在交流电源上,灯泡正常发光,则()A．把电介质插入电容器,灯泡一定变亮B．把电容器两极板间距离增大,灯泡一定变亮C．把电容器两极板间距离减小,灯泡一定变亮D．使交流电频率增大,灯泡变暗三、实验题14.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同的线圈A、B,线圈外部还可以绕线．(1)某同学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,指针分别对应图乙中的A、B 位置,由此可推断________线圈的匝数较多(选填“A”或“B”)．(2)如果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、一只多用电表和低压交流电源,请简要叙述实验的步骤(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15.发电机的端电压为220 V,输出功率44 kW,输电导线的电阻为0.2 Ω,如果用初、次级线圈匝数之比为1∶10的升压变压器升压,经输电线后,再用初、次级线圈匝数比为10∶1的降压变压器降压供给用户．(1)画出全过程的线路示意图;(2)求用户得到的电压和功率;(3)若不经过变压而直接送到用户,求用户得到的电压和功率．16.某兴趣小组设计了一种发电装置,如图所示．在磁极与圆柱状铁芯之间形成的两磁场区域的圆心角α均为π,磁场均沿半径方向,匝数为N的矩形线圈．abcd的边长ab＝cd＝l、bc＝ad＝2l.线圈以角速度ω绕中心轴匀速转动、bc和ad边同时进入磁场,在磁场中,两条边所经过处的磁感应强度大小均为B,方向始终与两条边的运动方向垂直,线圈的总电阻为r,外接电阻为R.求：(1)线圈切割磁感线时,感应电动势的大小E m;(2)线圈切割磁感线时,bc边所受安培力的大小F;(3)外接电阻上电流的有效值I.17.一台发电机的功率是44 kW,用电阻为0.2 Ω的导线输送到用户,(1)若用220 V的电压输电,输电线上的电流多大？输电线发热损失的功率是多少？(2)若用22 kV的电压输电,输电线上电流多大？输电线发热损失的功率又是多少？五、填空题18.如图所示,一交流发电机线圈共50匝,ab＝0.1 m,bd＝0.2 m,总电阻为10 Ω,在B＝0.5 T的匀强磁场中从磁通量最大位置开始以100 r/s的转速匀速转动,外电路中接有R为40 Ω的电阻,当线圈转过周期时,电流表的读数为________;电压表读数为________;这段时间内通过外电阻R的电荷量为________．19.正弦交流电是由闭合线圈在匀强磁场中匀速转动产生的．线圈中感应电动势随时间变化的规律如图所示,则此感应电动势的有效值为________V.20.下图是交流发电机的示意图．为了清楚,老师只画出了一匝线圈(实际共有N匝)．线圈AB边(长l1)连在金属环K上,CD边(长也为l1)连在滑环L上;导体做的两个电刷E、F分别压在两个滑环上,线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路的连接．假定线圈沿逆时针方向以角速度ω0匀速转动,如图甲至丁．(左边为N极,右边为S极;外面是K环,里面是L环)那么：(1)线圈转到上述图示的________位置时,线圈中电流最大;(2)线圈由丙转到丁的过程中,AB边中电流的方向____________;(3)当AD边和BC边长均为l2,磁场可视为磁感应强度B的匀强磁场,整个电路总电阻设为R,以丙图位置计时t＝0,则线圈中电流随时间变化的规律为i＝____________.21.如图所示,单匝矩形闭合导线框abcd全部处于磁感应强度为B的匀强磁场中,线框面积为S,电阻为R.线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度ω匀速转动,线框中感应电流的有效值I＝________.线框从中性面开始转过的过程中,通过导线横截面的电荷量q＝________.22.如图为一用理想变压器供电的电路示意图,其中交流电源的内阻忽略不计,L1为与原线圈串联的灯泡,灯泡L2、L3为副线圈的负载,开始时开关S断开,现在闭合开关S,不考虑温度变化对灯丝电阻的影响,则L1________,L2________(填“变亮”“变暗”或“亮度不变”)答案解析1.【答案】D【解析】t1到t2时间内,Ⅰ中电流减小,Ⅰ中的磁场穿过Ⅱ的磁通量逐渐减少,因此Ⅱ产生与Ⅰ同向的磁场,故Ⅰ、Ⅱ相吸,所以选项A正确,同理选项B正确;t1时刻Ⅰ中电流最大,但变化率为零,Ⅱ中无感应电流,故两线圈的作用力为零,C正确;t2时刻Ⅰ中电流为零,但此时电流的变化率最大,Ⅱ中的感应电流最大,但相互作用力为零,D错误．故选D.2.【答案】A【解析】输电线上的损失功率为0.6%×50 kW＝300 W,选项A正确．由I2R＝300 W可得输电线上电流I＝10 A,升压变压器副线圈电压为5 000 V,升压变压器的匝数比为1∶10,选项B、C错误．输电线损失电压为IR＝30 V,降压变压器的输入电压为4 970 V,选项D错误．3.【答案】A【解析】4.【答案】A【解析】此图象所示电压与正弦半波电压等效,由2·＝T,得：U＝.5.【答案】C【解析】当线圈在匀强磁场中转动产生交变电流时,线圈平面每经过中性面一次,感应电流与感应电动势方向均改变一次,转动一周,感应电流方向改变两次．故选C.6.【答案】C【解析】设电源的电压为U1,则R1消耗的功率P1＝,根据电压与匝数成正比得U2＝U1,则R2消耗的功率P2＝,因为P1＝P2,所以＝,故选C.7.【答案】D【解析】由图象可知,交流电的最大值为 2 A,电流的周期为0.04 s,交流电的角速度ω＝＝rad/s＝50π rad/s,所以交流电的电流瞬时值的表达式为i＝2sin (50πt)(A),所以A错误;交流电的频率为f＝＝Hz＝25 Hz,所以B错误;交流电的电流有效值为A＝A,所以C错误;交流电的电流有效值为A,所以电阻消耗的功率P＝I2R＝()2×10 W＝20 W,所以D正确．8.【答案】A【解析】由图象可知：电流的大小变化,方向始终不发生变化,所以是直流电,电流最大值为0.2 A,周期为0.02 s,A正确,B、C、D错误．9.【答案】B【解析】交流电源电压的有效值U＝V≈220 V;由欧姆定律可知,电路中电流I＝＝A＝1.1A.10.【答案】D【解析】因为开始时刻线圈平面与磁感线平行,即从垂直中性面开始运动,所以开始时刻中感应电动势最大,且E m＝Bl1l2ω,感应电动势的表达式应为余弦形式,因此在t＝t0时刻线圈中的感应电动势为Bl1l2ωcosωt0,选项D正确．11.【答案】AD【解析】由于只需将低频成分输送到下一级装置,可将高频成分分流,但低频成分不能通过,即需要高频旁路电容器,选项A正确．也可以直接阻碍高频成分通过,即阻高频、通低频,可以采用高频扼流圈,选项D正确．12.【答案】AD【解析】线圈在磁场中转动,E m＝nBSω＝0.4 V,B项错;当线圈平面与磁场平行时磁通量变化最快,A 正确;QR＝I2Rt＝[]2Rt＝1.6 π×10－3J,C错;q＝n＝0.02 C,D正确．13.【答案】AC【解析】在电容器中插入电介质或把电容器两极板间距离减小,电容C增大,容抗减小,电流增大,灯泡变亮;当频率增大时,容抗减小,灯泡也变亮;把电容器两板间的距离增大,将使电容器C减小,容抗增加,灯泡将变暗．14.【答案】(1)A(2)①用长导线绕一个n匝线圈,作为副线圈替代A线圈;②把低压交流电源接B 线圈,测得线圈的输出电压为U;③用A线圈换下绕制的线圈测得A线圈的输出电压为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)①用长导线绕一个n匝线圈,作为副线圈替代A线圈;②把低压交流电源接B线圈,测得线圈的输出电压为U;③用A线圈换下绕制的线圈测得A线圈的输出电压为UA.则nA＝n.15.【答案】(1)(2)219.6 V 4.392×104W(3)180 V 3.6×104W【解析】(1)示意图如下图所示．(2)由图可知,升压变压器次级的输出电压U2＝U1＝2 200 V．据理想变压器P入＝P出,则升压变压器次级的输出电流I2＝＝A＝20 A,输电线上的功率损失和电压损失分别为P损＝I R线＝202×0.2 W＝80 W.U损＝ΔU＝IR线＝20×0.2 V＝4 V.所以降压变压器初级上的输入电压和电流为U3＝U2－U损＝2 200 V－4 V＝2 196 V,I3＝I2＝20 A.降压变压器次级的输出电压和电流为U4＝U3＝×2 196 V＝219.6 V,I4＝I3＝10×20 A＝200 A.用户得到的功率为P4＝U4·I4＝219.6×200 W＝4.392×104W.(3)若直接用220 V低压供电,电路如图所示,则输电电流I＝＝A＝200 A.输电线路上的电压损失ΔU＝IR线＝200×0.2 V＝40 V.所以用户得到的电压U2＝U1－ΔU＝220 V－40 V＝180 V,用户得到的功率为P＝U2I＝180×200 W＝3.6×104W.16.【答案】(1)2NBl2ω(2)(3)【解析】(1)bc,ad边的运动速度v＝ω,感应电动势E m＝4NBlv,解得E m＝2NBl2ω.(2)电流I m＝,安培力F＝2NBI m l,解得F＝.(3)一个周期内,通电时间t＝T,R上消耗的电能W＝I Rt,且W＝I2RT解得I＝.17.【答案】(1)200 A 8×103W(2)2 A0.8 W【解析】(1)P＝UI,44×103W＝220×I,I＝200 AP损＝I2R P损＝8×103W(2)P＝U′I′44×103W＝22 000×I′I′＝2 A P′损＝I′2RP′损＝0.8 W18.【答案】40ππ0.01【解析】根据公式E m＝NBSω可得过程中产生的最大电动势为：E m＝NBSω＝50×0.5×0.1×0.2×100×2π＝100π,路程电压为：U＝·＝40π V,即电压表的示数为40π V,电流表的示数为：I＝＝π,q＝It＝N t＝N＝0.01 C.19.【答案】220【解析】由有效值的定义式得：××2＝T,得：U＝220 V.20.【答案】(1)乙和丁(2)A→B(3) ±sinω0t【解析】(1)当磁通量为零时电流最大(2)由楞次定律可判断电流方向为逆时针方向(3)峰值为NBSω,瞬时值为i＝I m sinω0t＝sinω0t21.【答案】【解析】电动势最大值E m＝BSω.有效值E＝＝BSω.由闭合电路欧姆定律可得I＝＝,电荷量q＝I·Δt＝·Δt＝＝.22.【答案】变亮变暗【解析】常规分析方法：(1)假定变压器副线圈的输出电压不变,闭合开关S造成副线圈的负载电阻减小,使副线圈中的电流增大,从而造成原线圈中的电流增大,进而增大了灯泡L1的分压,因电源电压恒定,导致原线圈两端的电压减小,致使副线圈的输出电压减小,这个结果与前面讨论副线圈中的电流变化情况时假定副线圈的输出电压不变矛盾;(2)若认定副线圈的输出电压减小,闭合开关S后,副线圈的负载电阻减小,这样分析副线圈中的电流变化就很困难……问题很难说清楚．等效电阻法上述定性讨论的失败提示我们要从定量的角度处理,因这里的三个灯泡不在一个闭合电路中,需要把变压器和灯泡L2、L3进行等效处理,设变压器原、副线圈的匝数比为n1∶n2,副线圈的负载电阻为R,根据前面推导出的公式,变压器及其副线圈的负载可等效为R′＝R.这样这个问题的电路图就等效为下图,当闭合开关S后,副线圈的负载电阻R减小,电路图中的等效电阻R′也因此减小,电路中的电流I增大,即原线圈中的电流I1增大,灯泡L1的亮度(P L1＝I R L)一定增大,即L1变亮;根据串联分压规律可知原线圈两端的电压U1一定减小,所以L2的亮度(P L2＝)一定减小,即L2变暗．。
人教版高中物理选修3-2第五章《交变电流》检测题(包含答案)
人教版高中物理选修3-2第五章《交变电流》检测题（包含答案）1 / 9《交变电流》检测题一、单选题1．矩形线框与理想电流表、理想变压器、灯泡连接电路如图甲所示．灯泡标有“36 V 40 W ”的字样且阻值可以视作不变，变压器原、副线圈的匝数之比为2∶1，线框产生的电动势随时间变化的规律如图乙所示．则下列说法正确的是( )A ．图乙电动势的瞬时值表达式为e ＝36 sin (πt)VB ．变压器副线圈中的电流方向每秒改变50次C ．灯泡L 恰好正常发光D ．理想变压器输入功率为20 W2．如图甲所示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如图乙所示．发电机线圈内阻为1Ω，外接灯泡的电阻为9Ω恒定不变，则下列说法中正确的为( )A ．电压表的示数为6 VB ．发电机的输出功率为4 WC ．在1.0×10－2 s 时刻，穿过线圈的磁通量最大D ．在1.0×10－2 s 时刻，穿过线圈的磁通量变化率最大3．在如图所示的铁芯上绕有4个线圈，匝数之比为n 1∶n 2∶n 3∶n 4＝1∶1∶2∶1，今在线圈1两端接正弦交流电源，下列判断正确的是()A．U1＝U2＝12U3＝U4 B．U1＝U2＝12U3，U4＝0C．U1＝U2＋U3＋U4 D．以上均不对4．从发电站输出的功率为220 kW，输电线的总电阻为0.05 Ω，用110 V和11 kV 两种电压输电。
两种情况下输电线上由电阻造成的电压损失之比为( )A．100∶1B．1∶100C．1∶10D．10∶15．如图甲所示，一理想变压器给一个小灯泡供电．当原线圈输入如图乙所示的交变电压时，额定功率10 W的小灯泡恰好正常发光，已知灯泡的电阻为40 Ω，图中电压表为理想电表，下列说法正确的是( )A．电压表的示数为220 VB．变压器原、副线圈的匝数比为11∶1C．变压器的输入功率为110 WD．副线圈两端电压的瞬时值表达式为u＝sin πt(V)6．如图甲所示，为理想变压器原线圈的中心抽头，电流表为理想交流电表，在原线圈两端加上如图乙所示的交变电压，则下列说法正确的是人教版高中物理选修3-2第五章《交变电流》检测题（包含答案）3 / 9A．原线圈输入电压瞬时值的表达式为50()t V μπ=B ．仅将滑动变阻器的滑片向上移，灯泡L 将变暗C ．仅将单刀双掷开关由a 扳到b ，电流表的示数变大D ．仅将单刀双掷开关由a 扳到b ，变压器的输入功率变小7．一理想变压器的原副线圈的匝数比为 4:1，在副线圈的回路中接有伏特表和阻值 R =1Ω 的定值电阻，如图(a)所示.原线圈一侧接在如图(b)所示的交流电上，交流电的前半个周期为正 弦交流电后半个周期为恒定电流.伏特表的示数为AB ．2VC ．4VD ．8V8．如图所示，甲、乙是规格相同的灯泡，接线柱a 、b 接电压为U 的直流电源时，无论电源的正极与哪一个接线柱相连，甲灯均能正常发光，乙灯完全不亮．当a 、b 接电压有效值为U 的交流电源时，甲灯发出微弱的光，乙灯能正常发光，则下列判断正确的是( )A ．x 是电容器， y 是电感线圈B ．x 是电感线圈， y 是电容器C ．x 是二极管， y 是电容器D ．x 是电感线圈， y 是二极管9．手摇式发电机的线圈在匀强磁场中匀速转动时，其磁通量随时间按如图所示的正弦规律变化。
(完整word版)人教版高中物理选修3-2第五章《交变电流》单元测试题(解析版)
第五章《交变电流》单元测试题、单选题（每小题只有一个正确答案 ）55 ：9,原线圈所接电源电压按如图所示规律变化，畐U 线圈接有负载•下列判断正确的是（ ）A .输出电压的最大值是 110 V B. 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 （100 t +n ）A3•如图为理想变压器原线圈所接电源电压波形，原、畐U 线圈匝数比为电路中的电流表示数为 1 A ，下列说法正确的是（）1•某变压器原、副线圈匝数比为 A •输出电压的最大值为 36 V B •原、副线圈中电流之比为 55 ：9 C .变压器输入、输出功率之比为55 ：9D .交流电源有效值为 220 V ，频率为50 Hz2•用220 V 的正弦交流电通过理想变压器对一负载供电，变压器输出电压是 110 V ，通过负载的电流图象如图所示，则（n 1 : n 2= 10 ：1,串联在原线圈A .变压器输出端所接电压表的示数为20•厂VB .变压器输出功率为100 WC.变压器输出的交流电的频率为100 HzD •若n1= 100匝，则副线圈处穿过每匝线圈的磁通量变化率的最大值为2. Wb/s4•某水电站，用总电阻为 5 Q的输电线给940 km外的用户送电，其输出电功率是500 kV电压输电，则下列说法正确的是（）A •输电线上输送的电流大小为 1 X 10B•输电线上损失电压为30 kVC. 该输电系统的输电效率为95%D. 若改用10 kV电压输电，则输电线上损失的功率为 4.5 x lkW5•如图所示，L i和L2是高压输电线，甲、乙是两只互感器，若已知n i : n2= 13 X 10<W.现用000 ：1, n3 ： n4= ( )A. 2.2 X 3W0B. 2.2 X 10WC. 2.2 X10D. 2.2 X106. 在远距离输电中，输电线电阻一定，输送电功率一定，如果将输电电压提高到原来的输电线上消耗的功率减小到原来的（）A.10 倍1B.一；.C.100倍1D.Tj10倍，则7. 在图中L为电感线圈，C为电容，A、B为两只相同的灯泡，将它们接在电压为两只灯泡的亮度一样.若保持电源电压不变，而将电源频率增大，下列说法中正确的是u的交流电源上,（）L* BJ，' y ■……■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•如图所示，在A、B间接入正弦交流电U i= 220 V，通过理想变压器和二极管D i、D2给阻值R= 20 Q的纯电阻负载供电，已知D i、D2为相同的理想二极管，正向电阻为0,反向电阻无穷大，变压器原线圈n i= 110匝，副线圈n2= 20匝，Q为副线圈正中央抽头，为保证安全，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,则有（）A . U0= 40 J V , P= 80 WB . U0= 40 V , P= 80 WC. U0= 40 ・ V , 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图所示，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. 该交流电流通过10 0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= 10" sin 628t（A）10. 一台发电机的结构示意图如图所示，其中N、S是永久磁铁的两个磁极，它们的表面呈半圆柱面形状.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形成方向沿半径的辐向磁场•若从图示位置开始计时电动势为正值，下列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（）D.11. 随着社会经济的发展，人们对能源的需求也日益扩大，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，用户通过降压变压器用电，若发电厂输出电压为U i，输电导线总电阻为R,在某一时段用户需求的电功率为P o,用户的用电器正常工作的电压为U2,在满足用户正常用电的情况下，下列说法正确的是（）A .输电线上损耗的功率为B .输电线上损耗的功率为C.若要减少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，产生的感应电动势为 e = E m si n®t若将线圈的转速增加 1 倍, 保持其他条件不变，则产生的感应电动势为（）A . e= E m sin 2 wtB. e= 2E m sin 2 wtC. e= 2E m sin 4wtD. e= 4E m si n 2 wtR和两个小灯泡L1、13. 如图所示，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L2,最初电键S是断开的，现闭合电键S,则（）A .副线圈两端电压变大B. 灯泡L i变亮C. 电流表A i示数变大D .电阻R中的电流变小14. 如图所示，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，磁通量变化率最大B .磁通量变化率最大穿过线圈的磁通量最C .磁诵量变化率最小穿过线圈的磁通量最D .穿过线圈的磁通量最小，磁通量变化率最小15. （多选）一个矩形线圈在匀强磁场中匀角速转动，产生交变电动势的瞬时表达式为4 n v，则（）A .该交变电动势的频率为 2 HzB .零时刻线圈平面与磁场方向垂直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100次二、多选题16. （多选）如图所示，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、电压表示数都相同，则下列说法正确的是（）e= 10..sinA .灯L i比灯L2亮B .灯L3也能发光，但亮度最暗C.灯L2和L4亮度相同D .灯L4比灯L i亮17. （多选）如图所示的电路中，P为滑动变阻器的滑片，保持理想变压器的输入电压U i不变，闭合开关S,下列说法正确的是（）A . P向下滑动时，灯L变亮B. P向下滑动时，变压器的输出电压不变C. P向上滑动时，变压器的输入电流变小D. P向上滑动时，变压器的输出功率变大18. （多选）如图所示，理想变压器原、畐U线圈的匝数比为11 ：2,原线圈两端的输入电压u= 220^5sin 100 t（V），电表均为理想电表，滑动变阻器R接入电路部分的阻值为10 0下列叙述中正确的是（）A .该交流电的频率为50HzB . 电压表的读数为42 ・一VC.电流表的读数为 4 Ai,—D .若滑动变阻器的滑片 P 向a 端移动，电流表的读数变大 19. （多选）线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流电动势 e = 10,盘sin 20 n （V ），则下列说法正确的是（ ）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，交变电流将改变方向D. t = 0.4 s 时，e 有最大值10..：感V20. （多选）如图甲所示，理想变压器原、畐U 线圈的匝数比为电表，畐U 线圈输出电压的变化规律如图乙所示•下列说法正确的是（ ）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同的线圈 以绕线.10 ：1,电阻 R = 22 Q,各电表均为理想A 、B ，线圈外部还可⑴某同学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，指针分别对应图乙中的A、B位置，由此可推断_________ 线圈的匝数较多（选填“ A或“ B”.）（2）如果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、一只多用电表和低压交流电源，请简要叙述实验的步骤（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 Q,两电表为理想电流表和电压表，变压器原、副线圈匝数比为n i : n2= 2 ：1,若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；⑵电流表的示数I.五、填空题23. 钳型电流表的工作原理如图所示•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生偏转•由于通过环形铁芯的磁通量与导线中的电流成正比，所以通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分别为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 ;若用同一电表在英国测量同样大小的电流，则读数将是_______ A•若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. 如图所示电路，当在a, b两端加上直流电压时，L i 正常发光，L2不亮；当a, b两端加上同样电压的交变电流时，L i发光亮度变暗，而L2正常发光•则A, B分别为_______________ 和________ •（可选择：电阻、电容器、电感线圈）25. 某发电厂用 22 kV 的电压将电能输送到远处的用户，后改用 22 kV 的电压，在既有输电线路上输送同样的电功率，前后两种输电方式消耗在输电线上的电功率之比为 电压升高到22 kV ，若变压器原线圈的匝数为 180匝，则副线圈匝数应该是 __________ 匝.26.（多选）如图所示，某变电站用10 kV 的高压向10 km 外的小区供电，输送的电功率为 200 kW •现选项Q型号Q 千米电A*3DYM0/CP 2 DTO50/CPDYDIOO/C^0.3^ aDYD15(TC ^0.2^27.有一正弦交流电源，如图所示，电压有效值 U = 120 V ，频率为f = 50 Hz ,向一霓虹灯供电，若霓虹灯的激发电压和熄灭电压均为 Uo = 60 f V ，试估算在一个小时内，霓虹灯发光时间为六、简答题________ ，要将2.2 kV 的 要求在输电线路上损耗的功率不超过输送电功率的2%,下列不同规格的输电线中，符合要求的是_______ s.28. 如图所示，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）通过开关可以连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•连接电路，接通电源，小灯泡能发光.(1) 两个线圈并没有连接，小灯泡为什么会发光？(2) 小灯泡两端的电压与学生电源的输出电压相等吗?答案解析1. 【答案】D【解析】由黒=一得，输出电压的最大值为36 J V , A 选项错误；原、副线圈中电流之比丄=-=二，故B 选项错误；理想变压器输入功率与输出功率相等， C 错误；由图象易知 D 选项正确.2. 【答案】Bl 005【解析】输出电压的最大值是 110J V ，故A 错误；负载的功率 P = Ul = 110X W 3.9 W ，输入 功率等于输出功率，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 100 tA ，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 U 1= 200 V ，将此值代入 —=石 血、^21 ni in和一=—，解得变压器输出端电压和电流分别为U 2 = — U 1= X 200 V = 20 V , l 2 = — l 1 = 一 X 1 A=10 A ，故变压器输出端所接电压表的示数为 20 V ，输出功率为P 2= U 2|2= 20 X 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Hz = 50 Hz ，选项C 错误；由法拉第电磁感应定律可得U 2=乖一，则副线圈处穿过每匝线圈的磁通量变化率的最大值为'「三=广X Wb/s = 2・「Wb/s ，选项D 正确. 4.【答案】B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 1= 1 000 A ，由电压互感器知高压U = 220X 10V ，则高压输电线功率 P = UI = 2.2 X 10W. 6. 【答案】D【解析】IpX 1=一 .A = 6X 10A , A 选项错误；U 损=IR = 6X 1®X 5 V = 30 kV , B 选项正确；P 损=I 2R = 1.8 X 1W ,n= X 100%F 94%, C 选项错误; D 选项，损失的功率大于输出的功率,【解析】设电线上的电阻为r,则设变化前为：P= UI,电线上的消耗功率为A P= I2r输送电压提高1 1 21 2110倍，输送功率不变，所以电流变为I,则电线上消耗的功率变为A P = ([ I)2r = I2r= A P, 故选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间接入正弦交流电U i= 220 V，有：一=一，得有效值U2= 40 V .而二极管的反向耐压值至少为U o,它是最大值，所以U o= 40j V , Q为副线圈正中央抽头，贝U R两端电压为20 V，所以R消耗的热功率为卩=墮=丝如=20 W，故选C.R 209. 【答案】C4【解析】电表测量的是有效值，故1=厂=10 A，故A错误；由图可知T= 0.02 s,故频率为f=1.=50 Hz，故B错误；消耗的功率为P= I2R= 102X 10 W= 1 000 W，故C正确；角速度为co==100n rad/s该交流电流瞬时值表达式为=10「sin 100 t(A)，故D错误.10. 【答案】D【解析】由于发电机内部相对两磁极为表面呈半圆柱面形状，磁极与铁芯之间的缝隙中形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，根据法拉第电磁感应定律可知回路中产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】CpZja【解析】设发电厂输出功率为P，则输电线上损耗的功率夕=P—P0，A P= I2R= "，A、B错误•在输送功率一定的情况下，采用更高的电压输电，可以减小输电线上的电流，故可以减少输电线上损耗的功率，C正确.在输送功率一定的情况下，采用更高的电压输电，输电线上损耗的功率减少，故可提高输电的效率，D错误.12. 【答案】B【解析】根据公式E m = NBS w可得交流电的最大值变为原来的2倍，根据公式3= 2 n n可得角速度变为原来的2倍，故产生的感应电动势为： e = 2E m sin 2 3 t故选B.13. 【答案】C【解析】理想变压器原、畐U线圈电压比等于匝数比，即一=一，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•畐U线圈中，电键闭合后，总电阻变小，总电流变大，即通过电阻R中的电流变大，选项D错•即电流表A2示数变大，根据一=二知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，则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 = 10辻垃sin 2 n V 得，交变电动势的频率为 2 Hz , A 正确；零时刻电动势为零，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，线圈中电流方向改变 4次，D 错误. 16. 【答案】CD【解析】电压表示数相同，说明交流电压的有效值相同•甲图中电容器与灯 流有阻碍作用；乙图中电容器与灯 L 2并联，交变电流全部流过灯 L 2；丙图中电容器与灯 L 3串联且是直流电源，电容器隔直通交，所以没有电流流过灯 电流全部流过灯 L 4.综合以上分析，C 、D 两项正确.17. 【答案】BD19. 【答案】ABC【解析】t = 0时刻，e = 0,所以此时磁通量变化率最小，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，电流方向将发生变化， C 正确，t = 0.4 s 时，带入可得e = 0, D 错误，故选A 、B 、C. 20. 【答案】BD【解析】由u — t 图象知，电压的周期 T = 2X 102s ，则频率f == 50 Hz ,选项A 错误；副线圈电L 1串联，电容器对电L 3,灯L 3不亮；丁图中电容器与灯 L 4并联,【解析】由于理想变压器输入电压不变，则副线圈电压 U 2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 压决定，则副线圈电压不变，选项B 正确；滑片P上滑, 电阻减小，畐U 线圈输出电流 I 2增大，则原线圈输入电流I 1增大，选项C 错误；此时变压器输出功率 P 2= U 2I 2将变大，选项D 正确.18. 【答案】AC【解析】根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 U 1= 220 V , 误；电流表的读数为 1=〒=4 A , 由 U 1 ： U 2= n 1 : n 2,得U 2 = 40 V ，电压表的读数为 40 V , B 错C 正确；若滑动变阻器的滑片P 向a 端移动，接入电路的电阻增大，而U 2不变，电流表示数变小,D 错误.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—= 1A，|1=—12= 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；：把低压交流电源接B线圈，测得线圈的输出电压为U;:用A线圈换下绕制的线圈测得A线圈的输出电压为UA」n匕【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.⑵用长导线绕一个n匝线圈，作为副线圈替代A线圈；：把低压交流电源接B线圈，测得线圈的输出电压为U;:用A线圈换下绕制的线圈测得A线圈的输出电压为UA•则nA= •: n.L-22. 【答案】(1)u= 220-Jsin 100 tV% (2)2 A2n【解析】(1)由交流电规律可知u= Umsin^t «=y代入图中数据可得u= 220，.「sin 100 tV.(71 Hl EA(2)根据理想变压器特点和欧姆定律有：亠=一，1=，一，联立得：I = 2 A.23. 【答案】12 25【解析】当导线中电流的频率由50 Hz变为60 Hz时，若导线中电流大小相同，则它在铁芯中产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 ;若电流表指针偏角相同，则线圈中的磁通量变化率相同，导线中电流应为原来的卩倍，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•由题意叙述A应为电感线圈、B为电容器.25. 【答案】100 ：1 1800【解析】由于前后两次输送的电功率相等，则有IU= I D；FF* jf |A J/ fljf所以_ = M = - - - = 100,由变压器的原理：仍曲十曰JiL 1 180—=一，可得—「所以n2 = 1800匝.26. 【答案】CDP人教版高中物理选修3-2第五章《交变电流》单元测试题（解析版）【解析】由P= UI解得输电电流1= = 20 A ,输电线路上损耗的功率不超过P线=200 kW/X 2% = 4 kW，由P线=I2R,解得R= 10 Q,由于输电线长度需要20 km,所以可以选择千米电阻0.5 Q /km 以下的型号DYD100/C或型号DYD150/C，符合要求的是选项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：Um = 120「V人教版高中物理选修 3-2第五章 《交变电流》单元测试题(解析版)设t = 0时交流电的瞬时电压 U = 0则交流电的瞬时表达式为U = 120j 〉sin 100 tV画出一个周期内交流电的 U -1图象如图所示，其中阴影部分对应的时间 t i 表示霓虹灯不能发光的 时间，根据对称性，一个周期内霓虹灯不能发光的时间为4t i ,当U = U o = 60「V 时，由上式得t i = 〒s ,再由对称性求得一个周期内能发光的时间:1「S3600 L再由比例关系求得一小时内霓虹灯发光的时间为： t = I X s = 2 400 s.50 7528. 【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，在铁芯中产生周期性变化的磁场，根据法拉第电磁感应定律知，在左、右线圈中都要产生感应电动势，右线圈作为电源给 小灯泡供电，小灯泡就会发光.Aitfi 都相同，若左边匝数为 n i ,贝U U i = E i = n — -=..;若忽略左边线圈的电阻则有U i = U 电源，只要n i 并12, 小灯泡两端的电压与学生电源的输出电压就不相等.t = T - 4t i （2）左、右线圈中每一圈上磁通量的变化率 若右边、， A ^5。
物理选修3-2 《交变电流》检测题(含答案)
物理选修3-2 《交变电流》检测题班级： 姓名： 一、选择题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 ．t 1时刻线圈通过中性面 B ．t 2时刻线圈中磁通量最大C ．t 3时刻线圈中磁通量变化率最大D ．t 4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： （ ）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.如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 ．25AB ．5AC ．25.3 AD ．3.5A7.有两个完全相同的电阻，一个通以10A 的直流电流,热功率为P ，另一个通以正弦式交变电流，热功率为2P ，那么 （ ） A ．交流的有效值为10AB ．交流的最大值为102AC ．交流的有效值为102AD ．交流的最大值为20A8．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.理想变压器原、副线圈的匝数比为4：1,原线圈接在u =311sin100πt V 的交流电源上,副线圈所接的负载电阻是11Ω,则副线圈中电流大小是 （ ）A ．5AB ．11AC ．20AD ．55A10．输电线电阻为r ，输送功率为P ，若用电压U 送电，则用户得到的功率为（ ） A ．P B ．r U P P 2)/(- C ．r UP /2- D ．r U P 2)/(11.如图所示,理想变压器副线圈接两个相同的灯泡L 1和L 2 。
人教版 高二物理 选修3-2 第五章 交变电流测试试题 (含答案)
交变电流单元测试题一、不定项选择题（每小题有1个或多个选项符合题意，每小题４分，共４０分）1、一交流电流的图象如图所示，由图可知（ ）A ．该交流电流即时值表达式为i ＝102sin628t AB ．该交流电流的频率为50 HzC ．该交流电流通过10Ω电阻时，电阻消耗的电功率为100WD ．用电流表测该电流其示数为102 A2、下列关于交流电的几种说法正确的是（ ）A 、电气设备上所标的电压电流值是最大值B 、交流电压表和交流电流表测得的是瞬时值C 、跟交流电有相同热效应的直流电的值是交流电的有效值D 、跟直流电有相同热效应的交流电的值是交流电的有效值3、交流电源的电压是6V ，它跟电阻R 1、R 2和电容器、伏特表一起连组成电路，如图所示，图中电压表的示数为U 1，为了保证电容器C 不被击穿，电容器C 的耐压值应为U 2，则（ ）A 、U 1=62VB 、U 2=6VC 、U 1=6VD 、U 2≥62V4、钳形电流表的外形和结构如右图（a ）所示。
图（a ）中电流表的读数为1.2A 。
右图（b ）中用同一电缆线绕了3匝，则（ ） Ａ．这种电流表能测直流电流，图（b ）的读数为2.4AＢ．这种电流表能测交流电流，图（b ）的读数为0.4AＣ．这种电流表能测交流电流，图（b ）的读数为3.6AＤ．这种电流表既能测直流电流，又能测交流电流，图（b ）的读数为3.6A5、如图所示，线圈的自感系数L 和电容器的电容C 都很小，此电路的重要作用是（ ）A 、阻直流通交流，输出交流B 、阻交流通直流，输出直流C 、阻低频通高频，输出高频交流D 、阻高频通低频，输出直流和低频交流6、如图所示，一台理想变压器，要使变压的输入功率增加，可以采取下列哪种方法（其他条件保持不变） （ ）A 、增大R 的阻值B 、减小R 的阻值C 、增加副线圈的匝数n 2D 、减小原线圈的匝数n 1图（a ） A 铁芯 图（b ）7、一根长直导线中的电流按如图的正弦规律变化，规定电流从左向右为正，在直导线下方有一不闭合的金属框，则相对于b点来说，a点电势最高的时刻是在（）A、t 1 时刻B、t2时刻C、t3时刻D、t4时刻8、一交流电的电流随时间变化而变化的图象，此交变电流的有效值为（）A、52AB、5AC、3.52D、3.59、一矩形线圈,绕与匀强磁场垂直的中心轴OO′按顺时针方向旋转.引出线的两端与互相绝缘的半圆铜环连接,两个半圆环分别与固定电刷A、B滑动接触,电刷间接有电阻,如图所示,在线圈转动过程中,通过电阻的电流( )(A)大小和方向都不断变化(B)大小和方向都不变(C)大小不断变化,方向A→R→B(D)大小不断变化,方向从B→R→A10、如图所示，有一理想变压器，原线圈匝数为n1，两个副线圈的匝数分别为n2和n3，原副线圈的电压分别为U1、U2、U3，电流分别为I1、I2、I3，两个副线圈负载电阻的阻值未知，下列结论中，正确的是：( )(A)U1：U2＝n1：n2，U2：U3=n2：n3；(B)I1/I3=n3/n1，I1/I2=n2/n1；(C)n1I1=n2I2＋n3I3；(D)I1U1=I2U2＋I3U3。
人教版高中物理选修3-2第五章《交变电流》检测题(包含答案)
《交变电流》检测题一、单选题1．如图所示，理想变压器原副线圈匝数之比为10︰1，原线圈两端连接正弦交流电源u=311sin314t(V)，副线圈接电阻R，同时接有理想电压表和理想电流表。
下列判断正确的是（）A．电压表读数约为31.1VB．若仅将副线圈匝数增加到原来的2倍，则电流表的读数增大到原来的2倍C．若仅将R的阻值增加到原来的2倍，则输入功率也增加到原来的2倍D．若R的阻值和副线圈匝数同时增加到原来的2倍，则输出功率增加到原来的4倍2．一含有理想变压器的电路如图所示，变压器原副线圈匝数比n1∶n2＝2∶1，图中电阻R1、R2和R3的阻值分别是4 Ω、2 Ω和3 Ω，U为有效值恒定的正弦交流电源．当开关S断开时，理想电流表的示数为I，当S闭合时，电流表的示数为( )A．23I B．12I C．32I D．2I3．在如图所示的电路中，变压器为理想变压器，原、副线圈的匝数比为1:2，三个定值电阻的阻值相同，其它电阻不计，电压表为理想电表．现在a、b端输入电压恒定的正弦交流电，电键S断开时，电压表的示数为U1，电键S闭合后，电压表的示数为U2，则U1:U2的值为A．5:3 B．3:5 C．3:2 D．2:34．一理想变压器的原副线圈的匝数比为 4:1，在副线圈的回路中接有伏特表和阻值R=1Ω 的定值电阻，如图(a)所示.原线圈一侧接在如图(b)所示的交流电上，交流电的前半个周期为正 弦交流电后半个周期为恒定电流.伏特表的示数为A B ．2V C ．4V D ．8V5．家用电子调光灯的调光原理是用电子线路将输入的正弦交流电压的波形截去一部分来实现的，由截去部分的多少来调节电压，从而实现灯光的可调，比过去用变压器调压方便且体积较小．某电子调光灯经调整后的电压波形如图所示，若用多用电表测灯泡两端的电压，多用电表示数为( )A ．√24U mB ．12U mC ．√22U mD ．14 U m 6．在匀强磁场中有一不计电阻的矩形线圈，绕垂直磁场的轴匀速运动，产生如图甲所示的正弦交流电，把该交流电在图乙中理想变压器的A 、B 两端，电压表和电流表均为理想电表，t R 为热敏电阻（温度升高时其电阻减小），R 为定值电阻。
人教版高中物理选修3-2交变电流检测题
高中物理学习材料（马鸣风萧萧**整理制作）交变电流检测题一、选择题(每小题4分，共40分)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零2．一矩形线圈绕垂直磁场方向的轴在匀强磁场中转动，产生的交变电动势e= 202sin20πt V，由此可以判断（）A．t = 0时，线圈平面和磁场垂直B．t = 0时，线圈的磁通量为零C．t = 0.05s时，线圈切割磁感线的有效速度最小D．t = 0.05s时，e第一次出现最大值3．线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的交变电流如图所示，则（）A．在A和C时刻线圈平面和磁场垂直B．在B和时刻线圈中的磁通量为零C．从A时刻到B时刻线圈转动的角度为πradD．若从0时刻到D时刻经历的时间为0.02s ，则该交变电流在1.0s的时间内方向会改变100次4．一个矩形线框的面积为S，在磁感应强度为B的匀强磁场中，从线圈平面与磁场垂直的位置开始计时，转速为n转/秒，则（）A．线框交变电动势的最大值为nπBSB．线框交变电动势的有效值为2nπBSC．从开始转动经过1/4周期，线框中的平均感应电动势为2nBSD．感应电动势瞬时值为e = 2nπBS sin2nπt5．关于交流电的有效值和最大值，下列说法正确的是（）A．任何形式的交变电流的有效值和最大值都有关系U = U m/2B．只有正弦式电流才有U = U m/2的关系C．照明电压220V 、动力电压380V，指的都是交变电流的有效值D．交流电压表和电流表测量的都是交变电流的有效值6．关于电容器通过交变电流的理解，正确的是（）A．有自由电荷通过电容器中的电介质B．电容不断的充、放电，与之相连的导线中必须有自由电荷移动，这样就形成了电流C．交变电压相同时，电容越大，电流越大D．交变电压相同时，频率越高，电流越大7．在电工和电子技术中使用的扼流圈有两种：低频扼流圈和高频扼流圈。
高中物理 第五章 5 电能的输送练习(含解析)新人教版选修3-2-新人教版高二选修3-2物理试题
5 电能的输送1.(2018·江苏南京期中)远距离输送交变电流都采用高压输电.我国正在研究用比330 kV高得多的电压进展输电.采用高压输电的优点是( C )A.可提高用户端电压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.可加快输电的速度解析:采用高压输电减小了输电电流,可减少能量损失,但不能改变交变电流的频率和输电速度,用户端电压由降压变压器决定,应当选项C正确.2.某用电器离供电电源的距离为l,线路上的电流为I.假设要求线路上的电压降不超过U.输电导线的电阻率为ρ,那么该输电导线的横截面积的最小值是( C )A.B.I2ρ C. D.解析:因为导线的总长度为2l,所以电压降U=IR=Iρ,解得S=,应当选项C正确.3.(2019·安徽芜湖检测)如下列图为远距离输电线路的示意图,假设发电机的输出电压不变,如此如下表示中正确的答案是( C )A.升压变压器的原线圈中的电流与用户用电设备消耗的功率无关B.输电线中的电流只由升压变压器原、副线圈的匝数比决定C.当用户用电器的总电阻减小时,输电线上损失的功率增大D.升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压解析:变压器的输入功率、输入电流的大小是由次级负载消耗的功率大小决定的,选项A,B错误;用户用电器总电阻减小,据P=,消耗功率增大,输电线中电流增大,线路损失功率增大,选项C正确;升压变压器的输出电压等于输电线路电阻上损失的电压加上降压变压器的输入电压,选项D错误.4.远距离输电中,当输送的电功率为P,输送电压为U时,输电线上损失的电功率为ΔP,假设输送的电功率增加为4P,而输电线中损失的电功率减为,输电线电阻不变,那么输电电压应增为( C )A.32UB.16UC.8UD.4U解析:根据题意知ΔP=()2·r,ΔP=()2·r得U′=8U,故C正确.5.(多项选择)如图为模拟远距离输电电路,两理想变压器的线圈匝数n1=n4<n2=n3,A1,A2,A3为一样的理想交流电流表.当a,b端接入低压交流电源时,如此( AC )A.A1,A3的示数相等B.A1,A2,A3的示数相等C.A1的示数大于A2的示数D.A2的示数大于A3的示数解析:因为=,=,n1=n4<n2=n3,故I1>I2,I4>I3,即A1的示数大于A2的示数,A2的示数小于A3的示数;又I2=I3,所以I1=I4,即A1,A3的示数相等,选项A,C正确,B,D错误.6.(2019·湖北宜昌检测)“西电东送〞工程中,为了减少输电损耗,必须提高输电电压.从西部某电站向华东某地区输送的电功率为 106 kW,输电电压为 1 000 kV,输电线电阻为100 Ω.假设改用超导材料作为输电线,如此可减少输电损耗的功率为( A )A.105 kWB.104 kWC.106 kWD.103 kW解析:输电电流I=,输电线路损失的电功率P损=I2R=()2R=1×105kW;当改用超导输电时,就不损失电能,因此减少的输电损耗就等于P损,故A正确.7.(2019·江西景德镇检测)某发电站的输出功率为 104 kW,输出电压为4 kV,通过理想变压器升压后向 80 km 远处用户供电.输电线的电阻率为ρ=2.4×10-8Ω·m,导线横截面积为1.5×10-4 m2,输电线路损失的功率为输出功率的4%.求:(1)升压变压器的输出电压;(2)输电线路上的电压损失.解析:(1)导线电阻r=ρ=Ω=25.6 Ω输电线路损失功率为输出功率的4%,如此4%P=I2r代入数据得I=125 A由理想变压器P入=P出与P=UI得输出电压U== V=8×104 V.(2)输电线路上电压损失U′=Ir=125×25.6 V=3.2×103 V.答案:(1)8×104 V (2)3.2×103 V8.(2019·湖南岳阳检测)关于高压直流输电,如下说法正确的答案是( A )A.高压直流输电系统在输电环节是直流B.变压器能实现直流电和交流电的转换C.稳定的直流输电存在感抗和容抗引起的损耗D.直流输电时,要考虑电网中的各台交流发电机的同步运行问题解析:直流输电在发电环节和用电环节是交流,而输电环节是直流,A正确;换流器的功能是实现交流电和直流电的转换,B错误;稳定的直流输电不存在感抗和容抗引起的损耗,不需要考虑电网中的各台交流发电机的同步运行问题,C,D错误.9.(2018·江苏徐州检测)(多项选择)为消除高压输电线上的凌冰,有人设计了这样的融冰思路:利用电流的热效应除冰.假设在正常供电时,高压线上送电电压为U,电流为I,热耗功率为P;除冰时,输电线上的热耗功率需变为9P,如此除冰时(认为输电功率和输电线电阻不变)( AD )A.输电电流为3IB.输电电流为9IC.输电电压为3UD.输电电压为U解析:输电线上的热耗功率P线=I2R线,热耗功率由P变为9P,如此电流由I变为3I,选项A正确.输电功率P不变,由P=UI,电流变为3I,输电电压为U,选项D正确.10.(2019·江西赣州检测)如下列图,某发电机输出功率是100 kW,输出电压是250 V,从发电机到用户间的输电线总电阻为8 Ω,要使输电线上的功率损失为5%,而用户得到的电压正好为220 V,如此升压变压器和降压变压器原、副线圈匝数比分别是( C )A.16∶1 190∶11B.1∶16 11∶190C.1∶16 190∶11D.16∶1 11∶190解析:输电线损失功率P损=100×103×5% W=5×103 W,所以,输电线电流I2==25 A,升压变压器原线圈电流I1==400 A,故升压变压器原、副线圈匝数比==.升压变压器副线圈两端电压U2=U1=4 000 V,输电线损失电压U损=I2R总=200 V,降压变压器原线圈电压U3=U2-U损= 3 800 V,故降压变压器原、副线圈匝数比为==,应当选项C正确.11.(2019·安徽合肥检测)如下列图,(甲)是远距离输电线路的示意图,(乙)是发电机输出电压随时间变化的图象,如此( D )A.用户用电器上交流电的频率是100 HzB.发电机输出交流电的电压有效值是500 VC.输电线的电流只由降压变压器原、副线圈的匝数比决定D.当用户用电器的总电阻增大时,输电线上损失的功率减小解析:由u t图象可知,交流电的周期T=0.02 s,故频率f==50 Hz,选项A错误;交流电压的最大值 U m=500 V,故有效值U==250 V,选项B错误;输电线上的电流由降压变压器副线圈上的电阻和降压变压器原、副线圈的匝数比决定,选项C错误;当用户用电器的总电阻增大时,副线圈上的电流减小,根据=,原线圈(输电线)上的电流减小,根据P=R,输电线损失的功率减小,选项D正确.12.如图为远距离输电示意图,两变压器均为理想变压器,升压变压器T的原、副线圈匝数分别为n1,n2,在T的原线圈两端接入一电压u=U max sin ωt的交流电源,假设输送电功率为P,输电线的总电阻为2r,不考虑其他因素的影响,如此输电线上损失的电功率为( C )A.()B.()C.4()2()2rD.4()2()2r解析:由瞬时值表达式知,原线圈电压的有效值U1=,根据理想变压器的电压规律可得=,由理想变压器的输入功率等于输出功率得P=I2U2,输电线上损失的电功率P损=·2r,联立可得P损=4()2()2r,故C正确.13.某村在距村庄较远的地方修建了一座小型水电站,发电机输出功率为9 kW,输出电压为500 V,输电线的总电阻为10 Ω,允许线路损耗的功率为输出功率的4%,求:(1)村民和村办小企业需要220 V电压时,所用升压变压器和降压变压器的原、副线圈的匝数比各为多少?(不计变压器的损耗)(2)假设不用变压器而由发电机直接输送,村民和村办小企业得到的电压和功率是多少?解析:(1)建立如下列图的远距离输电模型.由线路损耗的功率P线=R线,可得I线== A=6 A,又因为P输出=U2I线,所以U2== V=1 500 V,U3=U2-I线R线=(1 500-6×10)V=1 440 V,根据理想变压器规律===,===所以升压变压器和降压变压器原、副线圈的匝数比分别是1∶3和72∶11.(2)假设不用变压器而由发电机直接输送(模型如下列图),由P输出=UI线′,可得I线′== A=18 A所以线路损耗的功率P线=I线′2R线=182×10 W=3 240 W用户得到的电压U用户=U-I线′R线=320 V用户得到的功率P用户=P输出-P线=(9 000-3 240)W=5 760 W.答案:(1)1∶3 72∶11 (2)320 V 5 760 W。
2019-2020年人教版高中物理选修3-2第五章《交变电流》测试卷
第五章《交变电流》测试卷一、单选题(共12小题)1.钳形电流表的外形和结构如图(a)所示．图(a)中电流表的读数为1.2 A，图(b)中用同一电缆线绕了3匝，则()A．这种电流表能测直流电流，图(b)的读数为2.4 AB．这种电流表能测交流电流，图(b)的读数为0.4 AC．这种电流表能测交流电流，图(b)的读数为3.6 AD．这种电流表既能测直流电流，又能测交流电流，图(b)的读数为3.6 A2.如图所示电路，接在交变电流上的灯泡正常发光，则下列措施能使灯泡变亮的是()A．将电容器两极板间距离增大一些B．将电容器两极板正对面积减小一些C．把电介质插入电容器两极间D．把交变电流频率降低一些3.电流方向每秒改变50次的正弦式交变电流，它的周期和频率分别是()A． 0.04 s,25 HzB． 0.08 s,25 HzC． 0.04 s,50 HzD． 0.08 s,50 Hz4.如图所示，线圈的自感系数L和电容器的电容C都很小(如L＝1 mH，C＝200 pF)，此电路的重要作用是()A．阻直流通交流，输出交流B．阻交流通直流，输出直流C．阻低频通高频，输出高频交流D．阻高频通低频，输出低频交流和直流5.一个照明电灯，其两端允许加的最大电压为311 V．当它接入220 V的照明电路时，这盏灯()A．灯不亮B．灯丝将烧断C．只能暗淡发光D．能正常发光6.闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴做匀速转动，产生的交流电瞬时值的表达式为i＝0.2sin 100πt A，从t＝0到第一次出现通过线圈的磁通量变化率最大值的时间为()A．sB．sC．sD．s7.如图所示，有一矩形线圈的面积为S、匝数为N、电阻不计，绕OO′轴在水平方向的磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度ω做匀速转动，从图示位置开始计时．矩形线圈通过滑环接一理想变压器，滑动触头P上下移动时可改变输出电压，副线圈接有可调电阻R，下列判断正确的是()A．矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为e＝NBSωcosωtB．矩形线圈从图示位置经过时间时，通过电流表的电荷量为零C．当P不动、R增大时，电压表读数也增大D．当P向上移动、R不变时，电流表读数减小8.如图所示，已知交流电源的电动势为e＝220sin 100πt V，电阻R＝2 200 Ω，则电路中交流电流表和电压表的示数分别为()A． 0.1A,220VB． 0.1 A,220VC． 0.1A,220 VD． 0.1 A,220 V9.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正常发光．下列说法正确的是()A．输入电压u的表达式u＝20sin (50πt) VB．只断开S1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.理想变压器连接电路如图甲所示，已知原、副线圈匝数比为10∶1，当输入电压波形如图乙时，电流表读数为2 A，则()A．电压表读数为282 VB．电压表读数为28.2 VC．输入功率为56.4 WD．输入功率为40 W11.在图所示电路中，A是熔断电流I0＝2 A的保险丝，电阻可不计，R是可变电阻，S是交流电源．交流电源的内电阻不计，其电动势随时间变化的规律是e＝220sin 314t V．为了不使保险丝熔断，可变电阻的阻值应该大于()A． 110ΩB． 110 ΩC． 220 ΩD． 220Ω12.关于减小远距离输电线上的功率损耗，下列说法正确的是()A．由功率P＝U2/R，应降低输电电压，增大导线电阻B．由P＝IU，应低电压小电流输电C．由P＝I2R，应减小导线电阻或减小输电电流D．上述说法均不对二、填空题(共3小题)13.有一理想变压器原、副线圈匝数分别为1 320匝、144匝，将原线圈接在220 V的交流电压上，副线圈上电压为________V，穿过铁芯的磁通量的最大变化率为________Wb/s.14.某交变电流的电压随时间的变化规律如图所示，则此交变电流的频率为________，如将该电压加在10μF的电容器上，则电容器的耐压值不应小于________．如将该电压加在一阻值为1 kΩ的纯电阻用电器上，用电器恰能正常工作，为避意外，该电路中保险丝的额定电流不能低于________，如将该电压加在辉光电压(电压达到或高于该电压值，氖管才会发光．)为100 V的氖管上，则每分钟内氖管发光时间为________．15.某发电厂用2.2 kV的电压将电能输送到远处的用户，后改用22 kV的电压，在既有输电线路上输送同样的电功率，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的电压升高到22 kV，若变压器原线圈的匝数为180匝，则副线圈匝数应该是________匝.三、实验题(共1小题)16.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同的线圈A、B，线圈外部还可以绕线．(1)某同学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，指针分别对应图乙中的A、B位置，由此可推断________线圈的匝数较多(选填“A”或“B”)．(2)如果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、一只多用电表和低压交流电源，请简要叙述实验的步骤(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(共3小题)17.有两个完全相同的电热器，分别通以如图甲和乙所示的峰值相等的方波交变电流和正弦交变电流．求这两个电热器的电功率之比．18.图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图．其矩形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，线圈的匝数n＝100匝，电阻r＝10 Ω，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻R＝90 Ω，与R并联的交变电压表为理想电表．在t＝0时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t按图乙所示正弦规律变化．求：(1)交流发电机产生的电动势最大值；(2)电动势的瞬时值表达式．(3)线圈转过s时电动势的瞬时值．(4)电路中交变电压表的示数．19.如图甲所示为一理想变压器，ab为原线圈，ce为副线圈，d为副线圈引出的一个接头．原线圈输入正弦式交变电压的u－t图象如图乙所示．若只在ce间接一只Rce＝400 Ω的电阻，或只在de 间接一只Rde＝225 Ω的电阻，两种情况下电阻消耗的功率均为80 W.(1)请写出原线圈输入电压瞬时值uab的表达式；(2)求只在ce间接400 Ω的电阻时，原线圈中的电流I1；(3)求ce和de间线圈的匝数比.答案解析1.【答案】C【解析】钳形表是根据电磁感应原理制成的，故只能用来测量交流电流，对钳形表的初、次级满足＝，I2＝I1，钳形表在使用时，初级是串联在被测电路中的，故同一电缆线虽多绕了几匝，但电缆线中的电流I1保持不变，故当n1增加3倍时I2＝3.6 A，C正确．2.【答案】C【解析】电容对交变电流的容抗与电容器的电容和交变电流频率有关，电容越大，频率越高，容抗越小．增大电容器两极板间距离，减小电容器两极板正对面积都使电容器的电容减小，容抗增大，灯泡变暗，故A、B错，在电容器两极间插入电介质，使电容增大，容抗减小，灯泡变亮，C 对；降低交变电流频率，容抗增大，灯泡变暗，故D错．3.【答案】A【解析】正弦交流电的方向一个周期改变2次，所以电流方向每秒改变50次的正弦式交变电流的频率为25 Hz，故周期T＝＝s＝0.04 s选A.4.【答案】D【解析】线圈的作用是：“通直流，阻交流；通低频，阻高频”．电容的作用：“通交流，隔直流；通高频，阻低频”．因线圈自感系数L很小，所以对低频成分的阻碍作用很小，这样，直流和低频成分能顺利通过线圈；电容器并联在电路中，起旁路作用，因电容器电容C很小，对低频成分的阻碍作用很大，而对部分通过线圈的高频成分阻碍作用很小，被它旁路掉，最终输出的是低频交流和直流．故选项D正确．5.【答案】D【解析】220 V的电路其有效值为220 V，最大值为311 V，正好适合．6.【答案】C【解析】由瞬时值表达式可知角速度ω＝100π，根据周期公式T＝＝s，从t＝0到第一次出现通过线圈的磁通量变化率最大值的时间为＝s.7.【答案】A【解析】矩形线圈切割磁感线产生的感应电流为正弦式交变电流，图示时刻线圈切割磁感线产生的感应电动势最大，最大值为E m＝NBSω，则其瞬时值表达式为e＝NBSωcosωt，选项A正确；矩形线圈从图示位置经过时间，刚好为周期，磁通量的变化量不为零，通过电流表的电荷量不为零，选项B错误；电压表读数为电压的有效值，矩形线圈的电阻不计，故电压表的示数为交变电压的有效值，恒定不变，选项C错误；当P向上移动、R不变时，原线圈的电压不变，原线圈匝数减少，副线圈的电压增大，输出功率变大，故原线圈中的电流增大，选项D错误．8.【答案】D【解析】交流电流表、电压表的读数都为有效值，所以U＝V＝220 V，I＝＝A＝0.1 A，所以选D.9.【答案】D【解析】由输入电压u随时间t的变化关系图象可知，交变电流周期为0.02 s，输入电压u的表达式u＝20sin (100πt) V，选项A错误；只断开S1后，L1、L2均不能发光，选项B错误；只断开S2后，灯泡L1、L2串联后接入电路，变压器输出电流减小，原线圈的输入功率减小，选项C错误；若S1换接到2后，变压器输出电压U＝4 V，R中电流为I＝0.2 A，R消耗的电功率为P＝UI＝0.8 W，选项D正确．10.【答案】D【解析】由题图乙可知，U m＝282 V，则输入电压的有效值U1＝≈200 V．根据＝知，U2＝20 V，再根据＝知，I1＝0.2 A，输入功率P＝U1I1＝40 W，故A、B、C错，D正确．11.【答案】B【解析】U＝220 V，R min＝＝Ω＝110 Ω.12.【答案】C【解析】输电时导线上损失的电压ΔU＝IR，它不同于输电电压，P＝或P＝IU中的U应为导线上损失的电压，故A、B错，导线上功率的损失为发热损失，即P＝I2R，故C正确．13.【答案】24【解析】由＝得U2＝24 V，穿过铁芯的磁通量的最大变化率等于每一匝线圈中产生的自感电动势的最大值，即()m＝＝Wb/s＝Wb/s.14.【答案】50 Hz200 V0.14 A40 s【解析】根据图象可知，周期为0.02 s，则此交流电的频率是f＝＝50 Hz，电容器的耐压值指的是最大值，所以电容器的耐压值不应小于交流电压的最大值200 V，保险丝的额定电流不能低于，I ＝＝A＝0.14 A根据公式sin(ωt)＝，ω＝＝100π，可得t＝s，故一个周期内发光时间为Δt＝T－×4 s ＝s，一分钟内交流电经过了n＝＝3000个周期，所以发光时间为t＝3000Δt＝40 s.15.【答案】100∶11800【解析】由于前后两次输送的电功率相等，则有IU＝I′U′，所以＝＝，＝＝100，由变压器的原理：＝，可得＝＝＝，所以n2＝1800匝．16.【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；∶把低压交流电源接B 线圈，测得线圈的输出电压为U；∶用A线圈换下绕制的线圈测得A线圈的输出电压为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；∶把低压交流电源接B线圈，测得线圈的输出电压为U；∶用A线圈换下绕制的线圈测得A线圈的输出电压为UA.则nA＝n.17.【答案】2∶118.【答案】(1)62.8 V(2)e＝20πcos 10πt V(3)31.4 V(4)40 V【解析】(1)交流发电机产生电动势的最大值E m＝nBSω而Φm＝BS，ω＝，所以E m＝由Φ－t图线可知，Φm＝2.0×10－2Wb，T＝0.2 s所以E m＝20π V＝62.8 V.(2)由于从垂直中性面开始计时，所以感应电动势瞬时值表达式为e＝E m cosωt＝20πcos t V＝20πcos 10πt V(3)当线圈转过s时e＝20πcos(10π×) V＝10π V＝31.4 V(4)电动势的有效值E＝＝10π VU＝E＝×10π V＝9π V≈40 V.19.【答案】(1)uab＝400sin 200πt V(2)0.28 A(或A)(3)【解析】(1)由图乙知，ω＝200π rad/s电压瞬时值uab＝400sin 200πt(V)(2)原线圈电压有效值U1＝200V理想变压器P1＝P2原线圈中的电流I1＝，解得I1≈0.28 A(或A) (3)设ab间匝数为n1＝同理＝由题意知＝＝得＝.。
高二物理人教版选修3-2第五章交变电流第五节电能的输送课时练含答案解析
【最新】度高二物理人教版选修3-2第五章交变电流第五节
电能的输送课时练
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．电能输送过程中，为减小电能输送过程中的损耗，最有效的措施是（）
A．降底输送电电压
B．提高输送电压
C．减小输送导线的横截面积
D．以上都不对
试卷第1页，总1页
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答案第1页，总1页 参考答案
1．B
【解析】根据P =UI 知，I =P U ，则功率的损失P 损=I 2R =P 2R U 2．
A 、降低输送电压，则损失功率变大．故A 错误．
B 、提供输送电压，则损失功率减小．故B 正确．
C 、减小输送导线的横截面积，则输电线的电阻增大，则损失的功率增大．故C 错误，
D 错误．
故选：B ．
点睛：根据P =UI 求出输送电流的大小，通过P 损=I 2R 判断减小电能损失的措施． 解决本题的关键知道输送功率与输送电压、电流的关系，知道影响功率损失的因素．。
人教版高二物理选修3-2第五章《交变电流》检测题(含答案)
《交变电流》检测题一、单选题1．如图，图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1：n2=5：1，电阻R= 20Ω，L1、L1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l且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 sin(50πt)VB．当S1接1，断开S2时，L1、L2均正常发光C．当S1接1，断开S2时，原线圈的输入功率将增大D．当S1换接到2后，R消耗的电功率为0.8W2．如图所示，a、b 灯分别标有“36V，40W”和“36V，25W”，闭合电键，调节R ，使a 、b 都正常发光．这时断开电键后再次闭合，则下列说法中错误的是（）A．重新闭合瞬间，由于电感线圈对电流增大的阻碍作用，a 将慢慢亮起来，而b 立即变亮B．重新闭合稳定后，两灯都正常发光，a 的额定功率大，所以较亮C．断开瞬间,由于电感线圈对电流减小的阻碍作用,通过a 的电流将逐渐减小, a 渐渐变暗到熄灭D．断开瞬间，b 灯立刻熄灭3．一理想变压器原、副线圈匝数比n1：n2＝11：5，原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u 如图所示．副线圈仅接入一个10Ω的电阻，则（）A ．原线圈电流表的示数是22 A B．与电阻并联的电压表的示数是C ．经过1分钟电阻发出的热量是6×103 J D ．变压器的输入功率是1×103 W 4．如图所示，理想变压器原线圈中正弦式交变电源的输出电压和电流分别为和，两个副线圈的输出电压和电流分别为和、和.接在原副线圈中的五个完全相同的灯泡均正常发光．则下列表述正确的是A ．∶∶=1∶2∶1B ．∶∶=1∶1∶2C ．三个线圈匝数之比为5∶2∶1D ．电源电压与原线圈两端电压之比为5∶45．如图所示为一含有理想变压器的电路，U 为正弦交流电源，输出电压的有效值恒定，开关S 闭合前后理想电流表的示数比为1：3，则电阻1R 、2R 的比值12R R 为( )A ．1：1B ．2：1C ．3：1D ．4：16．如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为10：1，A 、V 均为理想电表，R 为光敏电阻(其阻值随光强增大而减小)，l L 和2L 是两个完全相同的灯泡.原线圈接入如图乙所示的正弦交流电压u ，下列说法正确的是( )A ．电压u 的频率为100HzB ．电压表V 的示数为C ．当照射R 的光强增大时，电流表A 的示数变大D ．当l L 的灯丝烧断后，电压表V 的示数会变大7．如图甲所示，理想变压器原、副线圈匝数分别为1n 、2n ，原线圈回路接有内阻不计的交流电流表A ，副线圈回路接有定值电阻R =2Ω，现在a 、b 间，c 、d 间分别接上示波器，同时监测得a 、b 间，c 、d 间电压随时间变化的图象分别如图乙、丙所示，下列说法正确的是（ ）A ．T =0.01sB ．1n ：2n ≈55：2C ．电流表A 的示数I ≈36.4mAD ．当原线圈电压瞬时值最大时，副线圈两端电压瞬时值为08．如图甲所示，一阻值为R 的电阻接在电动势为E 、内阻为r 的直流电源两端，电源的效率为94.1%；如图乙所示，当该阻值为R 的电阻通过理想变压器接在电压有效值为E 、内阻为r 的交流电源上时，变压器原线圈两端的电压为2E，则该变压器的原、副线圈匝数比为A ．4：1B ．1：4C ．16：1D ．1：169．教学用发电机能够产生正弦式交变电流．利用该发电机（内阻可忽略）通过理想变压器向定值电阻R供电，电路如图所示，理想交流电流表A、理想交流电压表V的读数分别为I、U，R消耗的功率为P．若发电机线圈的转速变为原来的2倍，则A．R消耗的功率变为2P B．电压表V的读数变为2UC．电流表A的读数变为4I D．通过R的交变电流频率不变10．矩形金属线圈共10匝，在匀强磁场中绕垂直磁场方向的转轴匀速转动，线圈中产生的电动势e随时间t的变化情况如图所示，下列说法中正确的是A．此交流电的频率是50 Hz B．0.015 s时线圈平面与磁场垂直C．此交流电的电动势有效值是．穿过线圈的磁通量最大值为15Wb11．某交变电流的图象如图所示，则该交变电流的有效值为（）A．2 A B．4A C．3.5 A D．6A二、多选题12．如图甲所示的电路中，电阻R1＝R2＝R，和R1并联的D是理想二极管(正向电阻可视为零，反向电阻为无穷大)，在A、B之间加一个如图乙所示的交变电压(电压为正值时，U AB>0).由此可知( )A ．在A 、B 之间所加的交变电压的周期为2×10－2 sB ．在A 、B 之间所加的交变电压的瞬时值表达式为u ＝220√2sin 50πt (V)C ．加在R 1上电压的有效值为55√2 VD ．加在R 1上电压的有效值为55√10 V13．如图所示，一台理想变压器，要使变压的输入功率增加，可以采取下列哪种方法（其他条件保持不变）（ ）A ．增大R 的阻值B ．减小R 的阻值C ．增加副线圈的匝数n 2D ．减小原线圈的匝数n 114．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为 4：1，电压表、电流表为理想电表．L 1、L 2、L 3、L 4为四只规格均为“220V，60W”的相同灯泡．如果副线圈电压按图乙所示规律变化，则下列说法正确的是（）A ．电流表的示数为 0.82AB ．电压表的示数为 660 VC ．a 、b 两点的电压是 1100VD ．a 、b 两点的电压是 1045V15．如图，电阻R 、电容C 和电感L 并联后，接人输出电压有效值、频率可调的交流电源.当电路中交流电的频率为f 时，通过R C 、和L 的电流有效值恰好相等.若将频率降低为12f ，分别用12,I I 和3I 表示此时通过R C 、和L 的电流有效值，则（ ）A ．13I I >B ．12I I >C ．32I I >D ．23I I =16．一含有理想变压器的电路如图所示，正弦交流电源电压为U 0，，变压器原副线圈匝数之比为3∶1，电阻关系为R 0= R 1 =R 2 =R 3，为理想交流电压表，示数用U 表示，则下列判断正确的是A ．闭合电键S ，电阻R 0与R 1消耗的功率之比为9∶1B ．闭合电键S ，电阻R 0与R 1消耗的功率之比为1∶1C ．断开S ，U 0∶U =11∶3D ．断开S ，U 0∶U =4∶1 三、实验题17．一个教学用的简易变压器，两线圈的匝数未知，某同学想用所学变压器的知识测定两线圈的匝数。
备战高考物理选修32第五章交变电流电能的输送(含解析)
2019备战高考物理选修3-2-第五章交变电流-电能的输送（含解析）一、单选题1.发电厂发电机的输出电压为U1，发电厂至用户的输电导线的总电阻为R ，通过输电导线的电流为I ，输电线末端的电压为U2，下面选项不能表示输电导线上损耗的功率的是( )A. B. C. I2R D. I(U1－U2)2.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，这说明在用电高峰期（）A. 每个用电器的功率减小了，所以降压变压器的输出功率也减小了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3.关于减小远距离输电线上的功率损耗，下列说法正确的是（）A. 由功率，应降低输电电压，增大导线电阻B. 由,应采用低电压小电流输电C. 由，应减小导线电阻或减小输电电流D. 上述说法均不对4.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、八点钟用电高峰时开灯，电灯比深夜时要显得暗些．这是因为用电高峰时（）A. 总电阻比深夜时大，供电线路上的电流小，每盏灯两端的电压较低B. 总电阻比深夜时大，供电线路上的电流小，通过每盏灯的电流较小C. 总电阻比深夜时小，供电线路上的电流大，输电线上损失的电压较大D. 总电阻比深夜时小，供电线路上的电流大，每盏灯两端的电压较低5.远距离输电时，如果输送的电功率一定，输电电压升高到原来的n倍，则输电线路上的功率损失将是原来的（）A. B. C. D.6.中央电视台《焦点访谈》多次报道某些边远落后农村电价过高，农民负担过重，其中客观原因是电网陈旧老化，近来进行农村电网改造，为了减少远距离输电的损耗而降低电费价格，可采取的措施有（）A. 提高输送功率B. 增大输送电流C. 提高输电电压D. 增大输电导线电阻7.利用超导材料零电阻的性质可实现无损耗输电.现有一直流电路,输电线的总电阻为0.4 Ω,它提供给用电器的电功率为40 kW、电压为800 V.如果用临界温度以下的超导电缆替代原来的输电线,保持供给用电器的功率和电压不变,那么节约的电功率为（）A. 1 kWB. 1.6×103 kWC. 1.6 kWD. 10 kW8.远距离输电时，若保证电能的输送功率不变，则( )A. 由公式得，输电电压越高，输电导线上的功率损失越大B. 由公式得，输电导线的电阻越大，输电导线上的功率损失越小C. 由公式得，输电电流越大，输电导线上的功率损失越大D. 由公式P＝IU 得，输电导线上的功率损失与电流强度成正比9.如图所示的远距离输电电路，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，升压变压器原、副线圈的电压、电流和功率分别为、、、、、，降压变压器原、副线圈的电压、电流和功率分别为、、、、、，输电线上的总电阻为，下列说法中正确的是（）A. B.C. D. 输电线上损耗的功率为10.远距离输电的示意图如图：若发电机的输出电压不变，两变压器之间输电线电阻不变，其余线路电阻不计，则下列叙述中不正确的是（）A. 用电高峰时，输电线上损失的功率与发电机的输出功率之比比用电低谷时大B. 用电高峰时，输电线上电流较小，因此灯光较暗C. 当用户用电器的总电阻减小时，输电线上损失的功率增大D. 发电机输出的功率增大时用户得到的电压反而降低11.某小型发电站的电能输送示意图如图，变压器均为理想变压器并标示了电压和匝数．若电压U1=U4，输电线总电阻为r ，用户端的用电器正常工作，则（）A. U2=U3B. U2<U3C. =D. ＜12.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，这说明在用电高峰期（）A. 每个用电器的功率减小了，所以降压变压器的输出功率也减小了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，分去了一部分电流二、多选题13.如图所示为远距离高压输电的示意图．关于远距离输电，下列表述正确的是（）A. 增加输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损耗B. 高压输电是通过减小输电电流来减少电路的发热损耗的C. 在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电过程中的电能损耗越小D. 高压输电必须综合考虑各种因素，不一定是电压越高越好14.图甲为远距离输电示意图，升压变压器原副线圈匝数比为1：100，降压变压器原副线圈匝数比为100：1，远距离输电线的总电阻为100Ω．若升压变压器的输入电压如图乙所示，输入功率为750kw．下列说法中正确的有（）A. 用户端交流电的频率为50HzB. 用户端电压为250VC. 输电线中的电流为30AD. 输电线路损耗功率为180kW15.图为某小型水电站的电能输送示意图，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R=10Ω，降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为4：1，副线圈与纯电阻用电器组成闭合电路，用电器电阻R0=11Ω．若T1、T2均为理想变压器，T2的副线圈两端电压表达式为u=220 sin100πtV．下列说法正确的是（）A. 发电机中的电流变化频率为100HzB. 通过用电器的电流有效值为20AC. 升压变压器的输入功率为4650WD. 当用电器的电阻R0减小时，发电机的输出功率减小16.在总电压不变的条件下，黄昏时电灯比深夜暗，是因为黄昏时（）A. 线路中总电阻变大，干路电流变小B. 总电流一定，支路增多分去了电流C. 干路电流变大，线路损失电压增大D. 总电阻变小，每支路电流减小17.某发电厂原来用11kV的交流电压输电，后来改用升压变压器将电压升高到220kV输电，输送的电功率都是P，若输电线路的电阻为R，则下列说法中正确的是（）A. 据公式I= ，提高电压后输电线上的电流降为原来的B. 据公式I= ，提高电压后输电线上的电流增为原来的20倍C. 据公式P=I2R，提高电压后输电线上的功率损耗减为原来的D. 据公式P= ，提高电压后输电线上的功率损耗将增大为原来400倍18.如图甲为远距离输电示意图，变压器均为理想变压器．升压变压器原副线圈匝数比为l：100，其输入电压如图乙所示，远距离输电线的总电阻为100Ω．降压变压器右侧部分为一火警报警系统原理图，其中R1为一定值电阻，R2为用半导体热敏材料制成的传感器，当温度升高时其阻值变小．电压表V显示加在报警器上的电压（报警器未画出）．未出现火警时，升压变压器的输入功率为750kW．下列说法中正确的有（）A. 降压变压器副线圈输出的交流电频率为50HzB. 远距离输电线路损耗功率为180kwC. 当传感器R2所在处出现火警时，电压表V的示数变大D. 当传感器R2所在处出现火警时，输电线上的电流变大三、填空题19.在远距离输电中, 输送电压为220伏, 输送的电功率为44千瓦, 输电线的总电阻为0.2欧, 在使用原副线圈匝数比为1:10的升压变压器升压, 再用10:1的降压变压器降压方式送电时. 输电线上损失的电压为________ V, 损失的电功率为________ W20.远距离输送一定功率的交变电流，若输送电压升高为原来的n倍，则输电线上由电阻造成的电压损耗是原来的________，输电线上的电功率损耗是原来的________。
人教版选修3-2第五章交变电流第3节电能的输送(同步练习)含答案
第3节 电能的输送（同步练习）1、发电站为了减少输电过程中损失的电能，通常采用高压输电方式输送电能•若输送的总 功率为P ,升压后输送电压为 U ，输电线的总电阻为 R , A •输电线上损失的电压 B .输电线上的电流IC •输电线上损失的功率D •输电线上损失的功率【答案】AD4、低温雨雪冰冻造成我国部分地区严重灾害，其中高压输电线因结冰而损毁严重。
为消除 高 压输电线上的凌冰，有人设计了这样的融冰思路：根据远距离输电原理，如图所示，利 用电流的热效应除冰，将高压线上电流从正常供电时的 I 增大到3I ，除冰时认为输电功率和输电线电阻不变。
则下列说法正确的是（ ）A •电流的热效应是根据电流的平均值计算的B •为实现除冰目的，应该将输电电压增大到原来的 3倍C ・除冰时电线电阻的发热功率为正常情况的 9倍则下列说法中正确的是（2、远距离输电中，当输送的电功率为 P ,输送电压为 U 时，输电线上损失的电功率为△ P ,若输送的电功率增加为4P ，而输电线中损失的电功率减为1-△ P （输电线电阻不变），那么输电电压应增为（A . 2UC . 8U【答案】CB . 4U D .16U3、如图所示，可以将电压降低供给电灯的变压器是（【答案】BA •用户总电阻变大B .降压变压器的输入电压变小C ・输电线上损耗的功率变小D •通过升压变压器原线圈的电流变小 【答案】B7、如图所示，甲是远距离输电线路的示意图，乙是发电机输出电压随时间变化的图象，则D •若降压变压器的匝数不变, 【答案】C除冰时用户得到的电压也不变5、某交流发电机的输出电压随时间变化的图象如图所示，输出功率是20kW ，现用5000V高压输电，输电线上的总电阻是40 ，再利用 — 22的降压变n 2 1压器降压后供给用户，则下列说法正确的是（ A •交变电流的频率为 100HzB •发电机输出电压的有效值为 220VC .流过高压输电线的电流为125AD •降压变压器输出电压的有效值为 220V【答案】BD6、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 i 和降压变压器 T 2向用户供电，两变压器均为理想变压器，发电机的输出电压及输电线的电阻均不变.在用电高峰期，随着用 户耗电量的增大，发电厂的输出功率增大，下列说法正确的是（）甲乙A •发电机输出交流电的电压有效值是 500VB .降压电器上交流电的频率是50HzC •输电线的电流只由降压变压器原副线圈的匝数比决定D •当用户用电器的总电阻增大时，输电线上损失的功率减小 【答案】BD&用电器离电源 L 米，线路上的电流为 I ，为使在线路上的电压降不超过 U ,已知输电线的电阻率为P.那么，输电线的横截面积的最小值是（ ）A . plX RB . 2UL /1 pC . U / p LID . 2 p L Z U 【答案】D9、如图为远距离输电示意图，n i 、n 2和，n 3、n 4分别是升、降压变压器的原、副线圈，已知发电机的输出电压一定。
人教版高中物理选修3-2检测试题：电能的输送
练习 电能的输送一、送择题(每题5分，共50分)1．A 远距离输送交流电都采用高压输电．我国正在研究用比330kV 高得多的电压进行输电．采用高压输电的优点是（ ）A ．可节省输电线的铜材料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 ．可加快输电的速度答案：AC2．A 某发电厂原来用11kV 的交流电压输电，后来改用升压变压器将电压升高到220kV 输电，输送的电功率都是P ，若输电线路的电阻为R ，则下列说法中正确的是（ ）A ．根据公式，I=P ／U ，提高电压后输电线上的电流降为原来的1／20B ．根据公式I=U ／R ，提高电压后输电线上的电流增为原来的20倍C ．根据公式P=I 2R ，提高电压后输电线上的功率损耗减为原来的1／400D ．根据公式P=U 2／R ，提高电压后输电线上的功率损耗将增大为原来的400倍答案：AC3．B 如图所示，理想变压器的原线圈接高电压，降压后通过一段电阻不可忽略的线路接用电器．S 原来闭合，且R 1=R 2．现将S 断开，那么交流电压表的示数U ，交流电流表的示数I 和用电器R 1上的功率P 1将分别是（ ）A ．U 增大，I 增大，P 1增大B ．U 增大，I 减小，P 1增大C ．U 减小，I 减小，P 1减小D ．U 减小，I 增大，P 1减小答案：B4．A 一小水电站，输出的电功率为20kW ，输电线总电阻为0．5omega ，如果先用400V 电压输送，后又改用2000V 电压输送，则输送电压提高后，输电导线上损失的电功率的变化情况是（ ）A ．减少50WB ．减少1200WC ．减少7．68×106WD ．增大7．68×106W 答案：B5．B 输电线的电阻共计r ，输送的电功率是P ，用电压U 送电，则用户能得到的电功率为（ ）A ．PB ．r U P P 2⎪⎭⎫ ⎝⎛-C ．r U P 2-D ．r U P 2⎪⎭⎫ ⎝⎛ 答案：B6．B 某发电厂发电机的输出电压为U 1，发电厂至学校的输电导线总电阻为R ，通过导线的电流为I ，学校得到的电压为U 2，则输电导线上损耗的功率可表示为（ ）A ．R U 21B ．()R U U 221-C ．I 2RD ．I(U 1-U 2)答案：BCD7．B 某用电器距离供电电源L ，线路上的电流为I ，若要求线路上的电压降不超过U ，已知输。
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高中物理学习材料（灿若寒星**整理制作）交变电流与电能的输送测试题时间：100分钟 满分：100分一、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，有选错的或不答的得0分。
） 1、一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，当线圈通过中性面时（ ） A. 线圈平面与磁感线方向垂直 B. 通过线圈的磁通量达到最大值 C. 通过线圈的磁通量变化率达到最大值 D. 线圈中的电动势为零2、如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为N 1: N 2=3:1，图中四个灯泡完全相同，当 L 2、L3、L 4正常发光时，则L 1（ ）A.一定正常发光B.实际功率小于额定功率C.实际功率大于额定功率D.条件不足无法确定3、如图所示，理想变压器初、次级线圈分别接有完全相同的灯泡A 、B ，且初、次级线圈的 匝数之比N 1: N 2=2:1，交流电源电压为U ，则灯B 两端的电压为（ ）A.U /2B.2UC.U /5D.2U /54、一理想变压器，原线圈匝数为N 1，两个副线圈的匝数分别为N 2、N 3，三个线圈中的电流 分别为I 1、I 2、I 3，电压分别为U 1、U 2、U 3，如图所示，下面关系中正确的是（ ）A.2121N N U U =；3131N N U U =B. 1221N N I I =；1331N N I I = ～ n 1 n 2 L 1 L 2 L 3 L4 N 1 N2UN 1N 2C.332211U I U I U I +=D.332211I N I N I N +=5、如图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/s6、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7、在远距离输电时，输送的电功率为P ，输电电压为U ，所用导线电阻率为ρ，横截面积为S ，总长度为L ，输电线损耗的电功率为P ′，用户得到的电功率为P 用，则P ′、P 用的关系式正确的是: （ ）A ．L S U P ρ2='B ．SU L P P 22ρ='C ．L S U P P ρ2-=用 D ．)1(2SU L P P P ρ-=用 8、如下图所示，A 、B 、C 、D 是四个相同的白炽灯，都处于正常发光状态，则图中ab 、cd 两端电压U 1与U 2之比是：（ ） A ．3∶1 B ．4∶1 C ．3∶2 D ．2∶19、理想变压器副线圈通过输电线接两个相同的灯泡L 1和L 2，输电线的等效电阻为R ，开始 时，开关S 是断开的，如下图所示，在S 接通后，以下说法错误的是（ ） A. 灯泡L 1两端的电压减小 B. 通过灯泡L 1的电流增大 C. 原线圈中的电流增大D. 变压器的输入功率增大10．远距离输送交流电都 采用高压输电．我国正在研究用比330千伏高得多的电压进行输50.01t /s0.022002-2002电．采用高压输电的优点是（ ）A ．可节省输电线的铜材料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11．如下图所示为加在电灯上的电压图象，即在正弦交流电的每二分之一周期中，前面四分 之一周期被截去，那么现在电灯上的电压为（ ）A ．U 0／2B ．U 0／4C ．U 0／6D ．U 0／812．如右图所示，EF 、GH 为平行的光滑金属导轨，匀强磁场垂直于导轨平面，C 为电容器，ab 为可在EF 和GH 上滑动的导体横杆，正以速度v 匀速向右运动，若突然使电容器两板错开使其正对面积减小些，则（ ）A ．电容器上所带电荷量增加B ．电容器上所带电荷量不变C ．ab 杆会逐渐停止运动D ．ab 杆的速度会增大一些 二、填空题 (共18分)13．(4分) 一根电阻丝接在电压为U 的直流电路中的，在t 时间内放出热量为Q ．现将电阻 丝对折合并接到一个交流电路中，若要电阻丝在2t 时间内也产生热量Q ，在这个交流电路中 加在电阻丝两端的电压最大值为______．14、(6分) 右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 ．15．（8分）某交变电流的电压随时间的变化规律如下左图所示，则此交变电流的频率为 ， 如将该电压加在10μF 的电容器上，则电容器的耐压值不应小于 。
如将该电压加在一 阻值为1k Ω的纯电阻用电器上，用电器恰能正常工作，为避意外，该电路中保险丝的额定电 流不能低于 ，如将该电压加在辉光电压为100V 的氖管上，则每分钟内氖管发光时 间为 。
三、问答、计算题(共34分 注意：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。
只写出最后答案的不能得分。
有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
) 16．（8分）上图右边左右两个电路都是从左端输入信号，从右端输出信号。
左图中输入的是 高频、低频混合的交流信号，要求只输出低频信号；右图中输入的是直流和低频交流的混合 信号，要求只输出低频交流信号。
那么C 1、C 2中哪个该用大电容？哪个该用小电容？C 1C 217．（8分）某交流发电机输出功率为5×105 W ，输出电压为U =1.0×103 V ，假如输电线的总电 阻R =10Ω，在输电线上损失的电功率等于输电功率的5%，用户使用电压U =380 V . （1）画出输电线路的示意图.（标明各部分的符号）（2）所用升压和降压变压器的原、副线圈的匝数比各为多少？（使用的变压器是理想变压器）18．（10分）发电机转子是100匝边长为20cm 的正方形线圈，将它置于B =0.05T 的匀强磁场中，绕着垂直于磁场方向的轴以s /rad π100=ω的角速度转动，转动开始时线圈平面与磁场方向垂直，已知线圈的电阻为2Ω，外电路的电阻为8Ω，试求：（1）交变电流的瞬时表达式；（2）如保持转子匀速转动，外力每分钟需要对转子所做的功； （3）从计时开始，线圈转过3/π的过程中，通过外电阻的电量；19．（10分）如图所示，在真空中速度7104.6⨯=v m/s 的电子束，连续地射入两平行极板间，极板长度为 2-10×0.8=L m ，间距3-10×0.5=d m ．两极板不带电时，电子束沿两极板之间的中线通过，在极板上加－50 Hz 的交变电压t ωU u sin =0，如果所加电压的最大值0U 超过某一值c U 时，将开始出现以下现象：电子束有时能通过两极板，有时间断不能通过． （1）求c U 的大小；（2）求0U 为何值时才能使通过的时间通t ∆跟间断的时间断t ∆之比即通t ∆∶断t ∆= 2∶1．交变电流与电能的输送测试题答 案一、选择题（共12题，共48分）二、实验、填空题（共18分） 13、（4分） U /214、（6分） 1430 0.15 . 15、（8分） 50 Hz ； 200 v ； 0.14 A ； 40 s三、计算题（共34分）16题（8分）：电容的作用是“通交流，隔直流”、“通高频，阻低频”，由其表达式X C =1/2πfC 可看出：左图中的C 1必须用电容小些的，才能使高频交流顺利通过，而低频不易通过，这种电容器叫高频旁路电容器。
右图中的C 2一般用电容大的，使低频交流电很容易通过，只有直流成分从电阻上通过，这种电容器叫隔直电容器。
17题（8分）：［分析］引导学生画出电路.引导学生写出各部分关系式 U 1∶U 2=n 1∶n 2 I 1= I 2题号12 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 ABD ADACDBCDDBDBBACAD发电厂I 1 用电设备I 2 I 3 I 4 U 4U 3 U 1 U 2I 1∶I 2=n 2∶n 1 U 3∶U 4=n 3∶n 4 I 3∶I 4=n 4∶n 3 U 3=U 2-I 2R P =P 损+P 用户 P 损=I 22·R 解：I 1=1U P=500 A P 损=5%P =5%×5×105=2.5×104 W P 损=I 22R I 2=RP 损=50 AI 4=3801075.45U P P U P ⨯=-=用户损用户用户 A 所以101500501221===I I n n 125503801075.453443=⨯⨯==I I n n （也可从电压角度去分析和计算） 18题（10分）(1))(314sin 28.6A t i = (2)W 158≈外P (3)J 11831≈W(4)C 102-=q19题（10分）解析：不少考生读题后认为交变电压加在极板上，在板间产生交变电场，电子受到的交变电场力与初速度方向垂直，运动情况难以判断，但仔细审查题设条件后可知，电子通过平行板所用的时间s vLt 9-10≈=Δ．交变电压的周期s T 2-10×0.2=，则有T t <<Δ因此，电子通过平行板时，极板的电压及板间场强可看作是恒定不变的．电子在板间受恒力作用，电子将做相当于平抛运动的曲线运动．据平抛运动的规律2Δ21=2t a d ，而mdeU m F a c==，所以91222==eLv md U c V从图中所示交变电压半个周期图像可知，为使题设通断关系成立，应当让两极电压在6=Tt 时达到c U ,3=6•2=πT T πt ω 两极电压3sin0πU U c = ，得105=0U V。