交变电流单元测试题
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 。
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。
交变电流单元测试题
绝密★启用前交变电流单元测试题试卷副标题考试范围：力学，电磁学，近代物理学；考试时间：100分钟；命题人：xxx 注意事项：1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上第I 卷（选择题)请点击修改第I 卷的文字说明一、单选题1．小型交流发电机中，矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势随时间的变化关系如图所示。
矩形线圈与阻值为10Ω的电阻构成闭合电路，若不计线圈电阻，下列说法中正确的是A ．t 1时刻通过线圈的磁通量为零B ．t 2时刻感应电流方向发生变化C ．t 3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最小D ．交变电流的有效值为102A2．在交变电流的产生实验中，关于中性面，下列说法不正确的是( ) A ．此时线圈各边都不切割磁感线，感应电流等于零B ．磁感线垂直于该时刻的线圈平面，所以磁通量最大，磁通量的变化率最大C ．线圈平面每次经过中性面时，感应电流的方向一定会发生改变D ．线圈平面处于跟中性面垂直的位置时，磁通量的变化率最大，感应电动势、感应电流均最大，电流方向不变3．如图所示，交流电源接理想变压器原线圈两端，电源电动势E ＝200V ，内阻r ＝10Ω，变压器原副线圈匝数比为5：1.电路中电表均为理想电表，副线圈接一个滑动变阻器，调节变阻器的阻值，下面说法正确的是( )A.电压表的示数总是40VB.电流表A 1示数为5A 时，电压表示数为30VC.电源输出功率最大时，电压表示数为20VD.电源输出功率最大时，电流表A 2示数为2A4．如图所示，匝数为50匝的矩形闭合导线框ABCD 处于磁感应强度大小10B的水平匀强磁场中，线框面积S =0.5m 2，线框电阻不计．线框绕垂直于磁场的轴OO′以角速度ω=100rad/s 匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，副线圈接入一只“220V ，60W”的灯泡，且灯泡正常发光，熔断器允许通过的最大电流为10A ，下列说法正确的是（ ）A ．在图示位置线框中产生的感应电动势最大B ．变压器原、副线圈匝数之比为25:22C ．线框中产生电动势的有效值为D ．允许变压器输出的最大功率为5000W5．多数同学家里都有调光台灯、调速电风扇，过去是用变压器来实现上述调节的，缺点是成本高、体积大、效率低，且不能任意调节灯的亮度或风扇的转速．现在的调光台灯、调速电风扇是用可控硅电子元件来实现调节的，如图2所示为一个经过双向可控硅电子元件调节后加在电灯上的电压，即在正弦式电流的每一个周期中，前面的被截去，从而改变了电灯上的电压，那么现在电灯上的电压为 ( )A ．B ．C ．D ．U m6．一般发电机组输出的电压在十千伏上下，不符合远距离输电的要求要在发电站内用升压变压器，升压到几百千伏后再向远距离输电到达几百千米甚至几千千米之外的用电区之后，再经“一次高压变电站”“二次变电站”降压已知经低压变电站降压变压器可视为理想变压器后供给某小区居民的交流电 V ，该变压器原、副线圈A ．原线圈上的电压为11 VB ．原线圈中电流的频率是50HzC ．原线圈使用的导线应该比副线圈的要粗D ．采用高压输电有利于减少输电线路中的损耗，是因为增大电流强度了7．如图所示，一理想变压器的原、副线圈匝数之比为n 1：n 2=10：1，电压表和电流表对电路的影响可忽略不计，原线圈接入电压的交流电源，定值电阻R 0=10Ω，可变电阻R'的阻值范围为0～10Ω，则A ．副线圈中交变电流的频率为100HzB ．t=0.02s 时，电压表的示数为22VC ．调节可变电阻R'的阻值时，电流表示数的变化范围为0.11A ～0.22AD ．当可变电阻阻值为10Ω时，变压器的输入电功率为242W 8．如图时某交变电流的图像，该交变电流的有效值为A.二、多选题9．在如图所示的几种电流随时间变化的图象中，属于交变电流的是( )A ．B ．C ．D ．10．如图所示为远距离输电示意图，其中T 1、T 2为理想变压器，输电线电阻可等效为电阻r ，灯L 1、L 2相同且阻值不变。
高考物理最新电磁学知识点之交变电流单元检测附答案
高考物理最新电磁学知识点之交变电流单元检测附答案一、选择题1．如图甲所示，理想变压器原副线圈的匝数比为5 ：1，V 和R 1、R 2分别是电压表、定值电阻，且R 1＝5R 2．已知ab 两端电压u 按图乙所示正弦规律变化．下列说法正确的是A ．电压u 瞬时值的表达式2202sin10(V)u t π= B ．电压表示数为40VC ．R 1、R 2两端的电压之比为5 ：1D ．R 1、R 2消耗的功率之比为1 ：52．如图甲所示电路，已知电阻21R R R ==，和1R 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（0AB U >时电压为正值）。
则R 2两端电压的有效值为（ ）A ．510VB ．10 VC ．55VD ．102V3．图甲是某燃气炉点火装置的原理图转换器能将电压恒为3V 的直流电压转换转为如图乙所示的正弦交变电压，并加在一理想变压器的原线圈上，变压器原副线圈的匝数分别为n 1、n 2。
当变压器副线圈电压的瞬时值大于5000V 时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体。
以下判断正确的是（ ）A ．电压表的示数等于3VB ．电压表的示数等于10VC ．实现点火的条件之一是121500n n < D ．实现点火的条件是钢针和金属板紧密接触4．如图是交流发电机的示意图，匀强磁场方向水平向右，磁感应强度为B ，线圈ABCD 从图示位置（中性面）开始计时，绕垂直于磁场方向的轴OO ′逆时针匀速转动。
已知转动角速度为ω，线圈ABCD 的面积为S ，匝数为N ，内阻为r ，外电路总电阻为R （包括滑环和电刷的接触电阻和电表电阻），规定线圈中产生的感应电流方向沿ABCD 为正方向，下列说法正确的是（ ）A ．线圈产生感应电动势的瞬时值为02sin e NB S t ωω= B ．电路中产生的电流有效值为022()NB S I R r ω=+C ．外电路的电压峰值为02m NB S RU R rω=+D ．1秒内线圈中电流方向改变2ωπ次 5．如图所示，一理想变压器，左右两边接有额定电压均为U 的4盏完全相同的灯泡（额定功率为P ）左端接在一电压恒为U o 的交流电源两端。
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。
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．。
人教版高中物理《选修》五交变电流单元测试卷含解析模板
高中物理《选修3-2》第五章交变电流单元测试卷一、单选题1．如图所示，三个灯泡相同，而且足够耐压，电源内阻忽略．单刀双掷开关S接A时，三个灯亮度相同，那么S接B时A.三个灯亮度相同B.甲灯最亮，丙灯不亮C.甲灯和乙灯亮度相同，丙灯不亮D.只有丙灯不亮，乙灯最亮2．下列说法中，正确的是A.电感对交流的阻碍作用是因为电感器存在电阻B.电容对交流的阻碍作用是因为电容器的电阻C.感抗、容抗和电阻一样，电流通过它们做功时都是电能转化为内能D.在交变电路中，电阻、感抗、容抗可以同时存在3．用U1=U和U2=kU两种电压来输送电能,若输送的功率相同,在输电线上损失的功率相同,导线的长度和材料也相同,则在两种情况下导线的横截面积之比S1∶S2为( )A.k ∶1B.1∶kC.k2∶1D.1∶k24．下图所示电路中,已知交流电源电压u=200sin 100πt V,电阻R=100 Ω,则交流电流表和电压表的示数分别为( )A.1.41 A,200 VB.1.41 A,141 VC.2 A,200 VD.2 A,141 V5．有两个输出电压相同的交流电源，第一个电源外接一个电阻R1，第二个电源外接一个变压器，变压器的初级线圈匝数为n1，次级线圈的匝数为n2，变压器的负载为一个电阻R2，测得两个电源的输出功率相等．则此两电阻大小之比R1∶R2为A.n1∶n2B.∶C.n2∶n1D.∶6．下列四幅图是交流电的图象，其中能正确反映我国居民日常生活所用交流电的是7．如图所示，一理想变压器的原、副线圈匝数比为3∶1，图中四只灯泡完全相同，在L1、L2、L3正常发光的条件下，若断开L4，则A.L1、L2、L3变亮B.L1、L2、L3变暗C.L1变亮，L2、L3变暗D.L1变暗，L2、L3变亮8．如图所示，变压器线圈匝数分别为n1＝1100匝，n2＝60匝，n3＝45匝．现将220 V的交流电加在线圈n1两端，若需对用电器R供3 V的电压，则应A.将a接到d，b接到cB.将a接到bC.将a接到c，b接到dD.以上均不对9．根据交变电流瞬时表达式i＝5sin500t(A)可知，从开始计时起，第一次出现电流峰值所需要的时间是A.2 msB.1 msC.6.28 msD.3.14 ms10．矩形金属线圈共10匝,绕垂直于磁场方向的转轴在匀强磁场中匀速转动,线圈中产生的交流电动势e随时间t变化的情况如下图所示.下列说法中正确的是( )A.该交流电动势的频率为0.2 HzB.该交流电动势的有效值为1 VC.t=0.1 s时,线圈平面与磁场方向平行D.线圈在转动过程中穿过线圈的最大磁通量为 Wb二、多选题11．某小型水电站的电能输送示意图如下图所示,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=220sin 100πt (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.若将变压器视为理想变压器,则下列说法中正确的是( )A.通过R0的电流的有效值为20 AB.降压变压器T2原、副线圈两端电压之比为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12．边长为L的正方形闭合线圈共n匝，在磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度ω绕垂直于磁感线并在线圈平面内的轴匀速转动，要使线圈中的感应电流增大1倍，下列措施可采用的是A.只将角速度ω增大1倍B.只将线圈边长L增大至2LC.只将线圈匝数增加至2nD.只将磁感应强度增至2B13．发电机的路端电压为U，经电阻为r的输电线向远处的用户供电，发电机的输出功率为P，则A.输电线上的电流为 B.输电线上的功率损失为C.用户得到的功率为P－()2rD.用户得到的电压为14．如下图所示,理想变压器的原、副线圈匝数比为1∶5,原线圈两端的交变电压为u=20sin 100πt (V).氖泡在两端电压达到100 V时开始发光,下列说法中正确的有( )A.开关接通后,氖泡的发光频率为100 HzB.开关接通后,电压表的示数为100 VC.开关断开后,电压表的示数变大D.开关断开后,变压器的输出功率不变15．如图所示，一理想变压器由一个初级线圈和两个次级线圈组成，当此变压器工作时，初级和次级线圈的匝数、电流、电压均在图中标出，则下列几组关系式中正确的是A.，B.，C.n1I1＝n2I2＋n3I3D.＝三、填空题16．一电热器接在最大值为36 V的正弦交流电源上时产生的热功率为P,若接到某直流电源上时产生的热功率为,忽略电阻随温度的变化,则所接直流电源的电压U= V.17．如下图所示,电表均为理想的交流电表,保险丝P的熔断电流为2 A,电容器C的击穿电压为300 V.若在a、b间加正弦交变电压,并适当地调节R接入电路中的阻值,使P恰好不被熔断,C恰好不被击穿,则电流表的读数为A,电压表的读数为V.四、计算题18．人们利用发电机把天然存在的各种形式的能(水流能、风能、煤的化学能……)转化为电能．为了合理利用这些能源，发电站要修建在靠近这些天然资源的地方．但是，用电的地方往往很远．因此，需要高压输送线路把电能输送到远方．如果某发电站将U＝6 000 V的电压直接加在高压输送线路的入端，向远方供电，且输送的电功率为P＝800 kW.则此时安装在高压输送线路的入端和终端的电能表一昼夜读数就相差ΔE＝9 600 kW·h(1 kW·h＝1度电)．求：(1)此种情况下，高压线路的输电效率．(2)若要使此高压输电线路的输电效率为98%，则在发电站处应安装一个变压比(n1/n2)是多少的变压器？19．某发电站的输出电压u=5 000sin 314t V,输出功率为P=5 000 kW,远距离输电导线的电阻R=80 Ω,要求输电线上的功率损失为输电功率的4%.(1)求所用升压变压器原、副线圈的匝数比.(2)若到达用户端使用匝数比为192∶1的降压变压器对电阻为R0=10 Ω的用电器供电,则最多可接这样的用电器多少个?20．如下图所示,一理想变压器上绕有A、B、C三个线圈,匝数比n A∶n B∶n C=4∶2∶1,在副线圈B 和C的两端分别接有阻值相同的电阻R,当原线圈A与交流电源连接时,交流电流表A2的示数为I0,则交流电流表A1的示数为多少?参考答案1.D【解析】本题考查了电感、电容对交变电流的影响的知识点，意在考查考生的理解能力。
人教版选修3-2第五章交变电流单元测试题
一、单选题人教版选修3－2第五章交变电流单元测试题1. 下列i-t 图像属于正弦式交流电的是（ ）A ．B ．C ．D ．2. 如图所示，三个完全相同的负载连接成星形，由不计内阻的三相交变电源供电，若C 相断开，则电流表和电压表的示数变化应分别是 （ ）A ．电流表示数变小，电压表示数不变B ．电流表示数不变，电压表示数变大C ．电流表、电压表示数都变小D ．电流表、电压表示数都不变3. 一正弦式交变电流随时间变化的规律如图所示，由图可知()C ．该交变电流的方向每秒钟改变50次B ．该交变电流的频率为50 Hz AA ．该交变电流的瞬时表达式为i ＝10sin (25πt )D．该交变电流通过阻值为2 Ω的电阻时，此电阻消耗的功率为200 W4. 如图所示，理想变压器的原、副线圈的匝数比n1∶n2＝2∶1，原线圈接正弦式交流电，副线圈接电动机，电动机线圈电阻为R，当输入端接通电源后，电流表读数为I，电动机带动一质量为m的重物以速度v匀速上升，若电动机因摩擦造成的能量损失不计，则图中电压表的读数为A．B．C．4IR D．5. 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4 970 V6. 放置在同一竖直面内的两光滑同心圆环a、b通过过其圆心的竖直轴O1O2连接，其半径R b=R a，环上各有一个穿孔小球A、B(图中B球未画出)，均能沿环无摩擦滑动．如果同心圆环绕竖直轴O1O2以角速度ω匀速旋转，两球相对于铁环静止时，球A所在半径OA与O1O2成θ=300角．则( )A．球B所在半径OB与O1O2成45°角B．球B所在半径OB与O1O2成30°角C．球B和球A在同一水平线上D．由于球A和球B的质量未知，不能确定球B的位置7. 输出导线的电阻为R，输送电功率为P.现分别用U1和U2两种电压来输电，则两次输电线上损失的功率之比为（）A．U1∶U2B．U12∶U22C．U22∶U12D．U2∶8. 如图所示，动圈式话筒能够将声音转变为微弱的电信号(交变电流)．产生的电信号一般都不是直接送给扩音机，而是经过一只变压器(视为理想变压器)之后再送给扩音机放大，变压器的作用是为了减少电信号沿导线传输过程中的电能损失，关于话筒内的这只变压器，下列判断正确的是( )A．一定是降压变压器，因为P＝I2R，降压后电流减少，导线上损失的电能减少B．一定是降压变压器，因为，降压后电压降低，导线上损失的电能减少C．一定是升压变压器，因为，升压后，电流增大，使到达扩音机的信号加强D．一定是升压变压器，因为P＝UI，升压后，电流减小，导线上损失的电能减少9. 如图所示，水平铜盘半径为r，置于磁感应强度为B，方向竖直向下的匀强磁场中，铜盘绕通过圆盘中心的竖直轴以角速度ω做匀速圆周运动，铜盘的边缘及中心处分别通过导线和滑动变阻器R1与理想变压器的原线圈相连，该理想变压器原、副线圈的匝数比为n∶1，变压器的副线圈与电阻为R2的负载相连，则（）二、多选题A ．变压器原线圈两端的电压为B ．若R 1不变时，通过负载R 2的电流强度为0C ．若R 1不变时，通过变压器的副线圈横截面磁通量为0D ．若R 1变化时，通过负载R 2的电流强度为通过R 1电流的10. 图甲所示电路中，A 1、A 2、A 3为相同的电流表，C 为电容器，电阻R 1、R 2、R 3的阻值相同，线圈L 的电阻不计．在某段时间内理想变压器原线圈内磁场的变化如图乙所示，则在t 1～t 2时间内()A ．电流表A 1的示数比A 2的小B ．电流表A 2的示数比A 3的小C ．电流表A 1和A 2的示数相同D ．电流表的示数都不为零11. 一闭合矩形线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，产生的感应电流如图所示，由图可知(A ．该交变电流的有效值是5 AB ．该交流电的频率是50 HzC ．t ＝0时刻线圈平面位于中性面D ．该交变电流的瞬时值表达式为i ＝5cos 100πt (A)12.如图所示的交流为，接在阻值的电阻两端，则)三、解答题A ．电压表的读数为311VB ．电流表读数为C ．电流表读数是1AD ．2s 内电阻的电热是440J13. 如图所示，在水平面内直角坐标系xOy 中有一光滑金属导轨AOC ，其中曲线导轨OA 满足方程y ＝Lsin kx ，长度为的直导轨OC 与x 轴重合，整个导轨处于垂直纸面向外的匀强磁场中．现有一长为L 金属棒从图示位置开始沿x 轴正方向以速度v 做匀速直线运动，已知金属棒单位长度的电阻为R 0，除金属棒的电阻外其余部分电阻均不计，棒与两导轨始终接触良好，则在金属棒运动至AC 的过程中（）A ．感应电动势的瞬时值为e ＝BvLsin kvtB ．感应电流逐渐减小C ．闭合回路消耗的电功率逐渐增大D ．通过金属棒的电荷量为14. 一台发电机产生正弦式电流，如果e ＝400sin314t (V)，那么电动势的峰值是多少，线圈匀速转动的角速度是多少，如果这个发电机的外电路只有电阻元件，总电阻为2kΩ，写出电流瞬时值的表达式．15. 如图所示，一台有两个副线圈的理想变压器，原线圈匝数n 1＝1100匝，接入电压U 1＝220 V 的电路中． (1)要求在两个副线圈上分别得到电压U 2＝6 V ，U 3＝110 V ，它们的匝数n 2、n 3分别为多少？ (2)若在两副线圈上分别接上“6 V ，20 W”、“110 V ,60 W”的两个用电器，原线圈的输入电流为多少？（4）计算降压变压器的输出功率．（3）若输电导线中的电功率损失为输电功率的4%，求输电导线的总电阻和降压变压器原线圈两端的电压；流；（2）发电机的输出功率是100kW ，输出电压是250V ，升压变压器的原、副线圈的匝数比为1：25，求升压变压器的输出电压和输电导线中的电（1）画出上述输电全过程的原理图；发电站的电源通过升压变压器、输电导线和降压变压器把电能输送到用户，如果升压变压器和降压变压器都可视为理想变压器．16.。
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》单元测试题一、单选题(每小题只有一个正确答案)1.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2.如图所示的电路，F为一交流发电机，C为平行板电容器，为使电流表A的示数增大，可行的办法是( )A．使发电机F的转速增大B．使发电机F的转速减小C．在平行板电容器间换用介电常数较小的电介质D．使电容器两极板间的距离增大3.在图甲所示的电路中，理想变压器原线圈两端的正弦交变电压变化规律如图乙所示．已知变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2＝10∶1，串联在原线圈电路中电流表A1的示数为1 A，下列说法正确的是( )A．电压表V的示数为200VB．变压器的输出功率为200 WC．变压器输出端交流电的频率为100 HzD．电流表A2的示数为0.1 A4.如图所示，一理想变压器原、副线圈匝数比为3∶1，副线圈上接三个相同的灯泡，均能正常发光，原线圈中再串一个相同的灯泡L，则( )A．灯L也能正常发光B．灯L比另外三个灯都暗C．灯L将会被烧坏D．不能确定5.如图所示，一圆柱形铁芯上沿轴线方向绕有矩形线圈，铁芯与磁极的缝隙间形成了辐向均匀磁场，磁场的中心与铁芯的轴线重合．当铁芯绕轴线以角速度ω沿顺时针方向匀速转动时，下列线圈中电流随时间变化的图象，正确的是(从图位置开始计时，N、S极间缝隙的宽度不计，以a边的电流进入纸面，b边的电流出纸面为正方向)( )A．B．C． D．6.如图所示，一个小型水电站，其交流发电机的输出电压U1一定，通过理想升压变压器T1和理想降压变压器T2向远处用户供电，输电线的总电阻为R.T1的输入电压和输入功率分别为U1和P1，它的输出电压和输出功率分别为U2和P2；T2的输入电压和输入功率分别为U3和P3，它的输出电压和输出功率分别为U4和P4.下列说法正确的是( )A．当用户的用电器增多时，U2减小，U4变大B．当用户的用电器增多时，P2变大，P3减小C．要减小线路的损耗，应增大升压变压器的匝数比，同时应减小降压变压器的匝数比D．要减小线路的损耗，应增大升压变压器的匝数比，同时应增大降压变压器的匝数比7.如图所示为远距离输电线路的示意图：若发电机的输出电压不变，则下列叙述中正确的是( )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8.一台理想变压器从10 kV的线路中降压并提供200 A的负载电流．已知两个线圈的匝数比为40∶1，则变压器的原线圈电流、输出电压及输出功率是( )A． 5 A,250 V,50 kWB． 5 A,10 kV,50 kWC． 200 A,250 V,50 kWD．200 A,10 kV,2×103kW9.一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 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.下面的电路图是电子技术中的常用电路图(如图所示)．a、b是电路的输入端，其中输入的高频电流用“”表示，低频电流用“～”表示，直流电流用“－”表示．对于负载电阻R中通过的电流有以下说明．①图甲中R通过的是低频电流②图乙中R通过的是高频电流③图乙中R通过的是低频电流④图丙中R通过的是直流电流⑤图丁中R通过的是高频电流其中正确的是( )A．①②③ B．②③④ C．③④⑤ D．①③④11.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图所示规律变化，副线圈接有负载．下列判断正确的是( )A．输出电压的最大值为36 VB．原、副线圈中电流之比为55∶9C．变压器输入、输出功率之比为55∶9D．交流电源有效值为220 V，频率为50 Hz12.一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示．已知发电机线圈内阻为5 Ω，外接一只电阻为95 Ω的灯泡，如图乙所示，则( )A．电压表的示数为220 VB．电路中的电流方向每秒钟改变50次C．灯泡实际消耗的功率为484 WD．发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2 J13.如图所示，理想变压器的输入端通过灯泡L1与输出电压恒定的正弦交流电源相连，副线圈通过导线与两个相同的灯泡L2和L3相连，开始时开关S处于断开状态．当S闭合后，所有灯泡都能发光，下列说法中正确的有( )A．副线圈两端电压不变B．灯泡L1亮度变亮，L2的亮度不变C．副线圈中电流变大，灯泡L1变亮，L2变暗D．因为不知变压器原、副线圈的匝数比，所以L1及L2的亮度变化不能判断14.在匀强磁场中，一矩形金属线圈绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图甲所示，产生的交变电动势的图象如图乙所示，则( )A．t＝0.005 s时线圈平面与磁场方向平行B．t＝0.010 s时线圈的磁通量变化率最大C．线圈产生的交变电动势频率为100 HzD．线圈产生的交变电动势有效值为311 V15.如图所示，单匝矩形线圈的一半放在具有理想边界的匀强磁场中，线圈轴线OO′与磁场边界重合，线圈按图示方向匀速转动(ab向纸外，cd向纸内)．若从如图所示位置开始计时，并规定电流方向沿a→b→c→d→a为正方向，则线圈内感应电流随时间变化的图象是( )A． B． C． D．二、多选题(每小题至少有两个正确答案)16.(多选)有一理想变压器的原线圈连接一只交流电流表，副线圈接入电路的匝数可以通过滑动触头Q调节，如图所示，在副线圈两输出端连接了定值电阻R0和滑动变阻器R，在原线圈上加一电压为U的交流电源，则( )A．保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表的读数变大B．保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表的读数变小C．保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表的读数变大D．保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表的读数变小17.(多选)如图，一矩形导线框在匀强磁场中绕轴OO′匀速转动，产生的交变电流通过升压变压器的原线圈送入电路，使灯泡发光，若灯泡偏暗，不能正常工作，为使灯泡能够正常工作，下列各项措施中正确的是( )A．只增加匝数n1B．只增加匝数n2C．只向左移动滑动变阻器R的滑片D．只增加矩形导线框的转速18.(多选)如图所示，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接入电路部分的阻值为10 Ω.下列叙述中正确的是( )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．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)我国“西电东送”采用高压输电，继三峡至常州500 kV直流输电工程后，又实现了三峡至广东的500 kV直流输电工程．采用高压直流输电有利于不同发电机为同一电网供电和不同电网的互联．关于高压直流输电，下列说法正确的是( )A．高压输电可以减小输电电流，从而减少输电导线的能量损失B．恒定的直流输电可以有效消除交流高压输电中感抗和容抗的影响C．可以加快输电的速度D．为实现高压直流输电，可以用变压器直接改变恒定电流的电压20.(多选)如图所示，一理想变压器原线圈可通过滑动触头P的移动改变其匝数，当P接a时，原、副线圈的匝数比为5∶1，b为原线圈的中点，副线圈接有电容器C、灯泡L、理想电流表A以及R＝44 Ω的定值电阻．若原线圈接有u＝311sin 100πt V的交变电压，下列判断正确的是( )A．当P接a时，灯泡两端电压为44 VB．当P接b时，电流表的读数为2 AC．P接b时灯泡消耗功率比P接a时大D．P固定在a点不移动，原线圈改接u＝311sin 200πt V的电压，灯泡亮度不变三、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22.如图所示，交流发电机的矩形线圈abcd中，ab＝cd＝50 cm、bc＝ad＝30 cm、匝数n＝100匝、线圈电阻r＝0.2 Ω，外电阻R＝4.8 Ω.线圈在磁感应强度B＝0.05 T的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OO′匀速转动，角速度ω＝100π rad/s.(1)求产生感应电动势的最大值．(2)若从图示位置开始计时，写出感应电流随时间变化的函数表达式．(3)交流电压表和交流电流表的示数各为多少？(4)此发电机的功率为多少？(5)从图示位置起，转过90°过程中，平均电动势为多少？通过线圈横截面的电荷量为多少？23.如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B＝0.5 T，矩形线圈的匝数N＝100匝，边长Lab＝0.2 m，＝0.1 m，以3 000 r/min的转速匀速转动，若从线圈平面通过中性面时开始计时，试求：Lbc(1)交变电动势的瞬时值表达式；(2)若线圈总电阻为2 Ω，线圈外接电阻为8 Ω，写出交变电流的瞬时值表达式；(3)线圈由图示位置转过的过程中，交变电动势的平均值．答案解析1.【答案】D【解析】在输送功率一定时，由I＝知，电压提高到n倍，则电流变为原来的，电压损失减为原来的，故A、C错误；由P损＝I2R知，功率损失减为原来的，故B错误，D正确．故选D.2.【答案】A【解析】当发电机转速增加时，交变电流的频率增大，容抗减小，电流表A的读数增大，A项正确，B项错误；在平行板电容器间换用介电常数较小的电介质时，电容器的电容减小，电容器两极板间距离增大时电容也减小，当电容减小时，容抗增大，对交变电源的阻碍作用增大，电流表A示数减小，C、D两项均错误．3.【答案】B【解析】电表测量的是有效值，电压表V测量原线圈两端交变电压的有效值，所以其示数为U1＝＝200 V，A错误；变压器的输出功率等于输入功率，即P出＝P入＝U1I1＝200 W，B正确；变压器不改变输入交流电的频率，变压器输出端交流电的频率为50 Hz，C错误；电流表A2的示数为I2＝＝10 A，D错误．4.【答案】A【解析】原、副线圈中的电流之比为＝＝，而副线圈中通过每个灯泡的电流均为其额定电流I额＝.又I1＝I2，所以通过原线圈中灯L的电流恰为其额定电流，灯L正常发光，A正确．5.【答案】D【解析】由于磁场是均匀的辐向分布，因此a、b边切割磁感线的有效长度不变，产生的是直流电，A、B错；a边向右切割磁感线，由右手定则可知感应电流垂直纸面向外，为负方向，b边产生的感应电流垂直纸面向外，为负方向，D对；C错；故选D.6.【答案】D【解析】通过理想升压变压器T1将电送到用户附近，然后用理想降压变压器T2向远处用户家中供电．提升电压的目的是降低线路的功率损失，从而提高用户得到的功率．当用户的用电器增多时，用户消耗的功率变大，P2变大，P3变大，用户电流变大，输电线上电流变大，电压降变大，＝，U2不变，＝，U4变小，A、B、C错误；要减小线路的损耗，应增大升压变压器的匝数比，输电电压变大，在输送功率一定的条件下，输电线电流减小，T2输入电压变大，要用户得到额定电压，同时应增大降压变压器的匝数比，C错误，D正确．7.【答案】C【解析】变压器输入功率、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．用户的总电阻减小，根据P＝，消耗的功率增大，输电线电流增大，由P损＝I R线可知线路损失功率增大，C项正确，升压变压器的输出电压等于输电线电阻上损失的电压加上降压变压器的输入电压，D项错误．8.【答案】A【解析】设原线圈输入电压、电流、功率分别为U1、I1、P1，副线圈输出电压、电流、功率分别为U2、I2、P2，原、副线圈匝数分别为n1、n2.由＝知I1＝I2＝×200 A＝5 A.由＝知U2＝U1＝×10×103V＝250 V，输出功率P2＝U2I2＝250×200 W＝50 kW.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】甲图中电容器与R串联，电容器“通交流，隔直流”，因此甲图中的直流电流被过滤掉，R中通过的只是低频电流，①正确．乙图中C很小，电流有交流高频和低频两种成分，C与R并联，因电容器“通高频，阻低频”，所以R中通过的是低频部分，②错误，③正确．丙图中是交流低频与直流电流，C与R并联，R中通过的为直流，④正确．丁图中，电源为交流高频和低频，图为电感L和电阻R串联，电感L是“通低频，阻高频”，所以R中通过的为低频电流，⑤错误，故正确答案为①③④，选D.11.【答案】D【解析】由＝得，输出电压的最大值为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出功率相等，C错误；由图象易知D选项正确．12.【答案】D【解析】电压表示数为灯泡两端电压的有效值，由题图知电动势的最大值E m＝220V，有效值E ＝220 V，灯泡两端电压U＝＝209 V，A错；由题图甲知T＝0.02 s，一个周期内电流方向改变两次，可知1 s内电流方向变化100次，B错；灯泡的实际功率P＝＝W＝459.8 W，C错；电流的有效值I＝＝2.2 A，发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为Qr＝I2rt＝2.22×5×1 J ＝24.2 J，D对．13.【答案】C【解析】当S接通后，输出功率变大，输出电流变大，变压器的输入功率等于输出功率，所以变压器的输入功率变大，输入电流变大，灯泡L1的电压增大，原线圈电压减小，匝数不变，副线圈电压减小，故A错误；由A可知，灯泡L1变亮，L2变暗，故B、D错误，C正确．14.【答案】A【解析】t＝0.005 s时线圈平面与磁场方向平行，感应电动势最大，选项A正确；t＝0.010 s 时线圈的磁通量最大，变化率最小，选项B错误；线圈产生的交变电动势周期为0.02 s，频率为50 Hz，选项C错误；线圈产生的交变电动势最大值为311 V，选项D错误．15.【答案】A【解析】由题意知线圈总有一半在磁场中做切割磁感线的匀速转动，所以产生的仍然是正弦式交变电流，只是电动势最大值为全部线圈在磁场中匀速转动情况下产生的感应电动势最大值的一半，所以选项B、C错误．再由右手螺旋定则可以判断出A选项符合题意．16.【答案】BC【解析】保持Q的位置不动，副线圈匝数不变，由＝知U2不变，当P向上滑动时，R变大，由I2＝知I2减小，I1减小，故电流表的读数变小，A错误，B正确；保持P的位置不动，将Q向上滑动时，副线圈的匝数增多，由＝知U2增大，由I2＝知I2增大，I1增大，故电流表的读数变大，C正确，D错误．17.【答案】BCD【解析】若只减少n1匝数，或只增加n2匝数，则副线圈电压有效值U2＝U1增大，灯泡两端分得电压变大，故A错误，B正确．若只向左移动滑动变阻器R的滑片，其电阻减小，则灯泡分得电压增大，故选C.若只增加导线框的转速，其角速度ω增大，则原线圈电压E m＝nBSω增大，其有效值U1＝增大，副线圈电压有效值U2＝U1增大，则灯泡两端分得电压变大，故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；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U2不变，电流表示数变小，D错误．19.【答案】AB【解析】在功率一定时，采用高压输电，根据P＝UI，可以通过减小电流，从而减少输电导线的能量损失，A项正确；交流电由于感抗和容抗的作用，不能无限升压，而利用直流输电可以有效弥补这个缺陷，B项正确；两种输电方式都不能改变输电的速度，C项错误；变压器只能改变交变电流的电压，D项错误．20.【答案】BC【解析】若原线圈接有u＝311sin100πt V的交变电压，则电压的有效值为220 V，由于原、副线圈的匝数比为5∶1，当P接a点时，原、副线圈的匝数比为5∶1，则副线圈的电压为44 V，而交流电虽能通过电容器，但受到一定的阻碍，所以灯泡的电压低于44 V，故A错误；当P接b时，原、副线圈的匝数比为5∶2，则副线圈的电压为88 V，又理想电流表以及R＝44 Ω的定值电阻，所以电流表的示数为2 A，故B正确；当P接b时灯泡两端的电压比P接a时大，所以灯泡消耗的功率比P接a时大，故C正确；P固定在a点不移动，原线圈接有u＝311sin 200πt V的交变电压，则副线圈得到的交流电的频率变大，则容抗变小，灯泡亮度变亮，故D错误．21.【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UAn【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.22.【答案】(1)235.5 V (2)i＝47.1cos (100πt) A(3)160 V 33.3 A (4)5 544 W (5)150 V 0.15 C【解析】(1)设ab＝l1、bc＝l2，则交流电动势的最大值E m＝nBl1l2ω≈235.5 V(2)根据闭合电路欧姆定律，电流的最大值I m＝＝47.1 A在题图所示位置时，电流有最大值，则电流的瞬时值表达式为i＝I m cosωt，代入数值得i＝47.1cos (100πt) A(3)电流的有效值为I＝≈33.3 A路端电压的有效值为U＝IR≈160 V即电压表的示数为160 V，电流表的示数为33.3 A.(4)电动势的有效值为E＝≈166.5 V则发电机的功率为P＝IE≈5 544 W(5)平均电动势为＝n＝n＝n＝150 V通过线圈横截面的电荷量q＝Δt＝Δt＝n＝n＝0.15 C.23.【答案】(1)e＝314sin 314t V(2)i＝31.4sin 314t A(3)200 V【解析】(1)线圈的角速度ω＝2πn＝314 rad/s线圈电动势的最大值E m＝NBSω＝314 V故交变电动势的瞬时值表达式：e＝E m sinωt＝314sin 314t V(2)I m＝＝31.4 A所以交变电流的瞬时值表达式：i＝31.4sin 314t A(3)＝N＝＝4NBSn＝200 V.。
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。
人教版高中物理选修3-2交变电流 单元检测题.docx
高中物理学习材料交变电流 单元检测题不定项选择题（共60分）完全选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得零分。
1．关于交变电流，下述说法正确的是【 】A ．线圈平面每经过中性面一次，感应电流方向改变一次，感应电动势方向不变B ．线圈转动一周，感应电流方向改变一次C ．线圈平面每经过中性面一次，感应电动势和感应电流方向都改变一次D ．线圈转动一周，感应电动势和感应电流方向都改变一次2．一个电热器接在10 V 直流电源上，在t 秒内产生的焦耳热为Q 。
今将该电热器接在一交流电源上，它在2t 秒内产生的焦耳热也为Q ，则这一交流电源的电压最大值和有效值分别是【 】 A ．最大值10 2 V ，有效值是10 VB ．最大值10 V ，有效值是5 2 VC ．最大值5 2 V ，有效值是5 VD ．最大值20 V ，有效值是10 2 V3．（多选）如图所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L 1和L 2；输电线的等效电阻为R ，开始时，开关S 断开。
当S 接通时，以下说法正确的是【 】A ．副线圈两端MN 输出电压减小B ．副线圈输电线等效电阻R 上的电压增大C ．通过灯泡L 1的电流减小D ．原线圈中的电流增大4．如图所示，变压器输入电压U 一定，两个副线圈的匝数分别为n 2和n 3。
当把电热器接在a 、b 上，使c 、d 空载时，通过原线圈中的电流表的示数是I 0；当把同一电热器接在c 、d 上，使a 、b 空载时，电流表的示数为I′，则I 0/I ′为【 】A ．n 2:n 3B ．n 3:n 2C ．n 22:n 32D ．n 32:n 22 5．正弦交流电U =50sin 314t （V ），加在一氖管两端，已知氖管两端电压达到25 2 V 时才开始发光，则在给此氖管通电10min 内实际发光时间和发光的次数为【 】A ．5min ，3⨯104次B ．2min ，3⨯104次C ．5min ，6⨯104次D ．2min ，6⨯1046．用一理想变压器给一负载供电，负载电阻为R ，用下列哪种方法可以增加变压器的输入功率【 】A ．减小负载电阻R 的阻值B ．增加原线圈的匝数C ．减小副线圈的匝数D ．把原线圈的导线换成更粗的导线7．自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈，原、副线圈都只取该线圈的某部分。
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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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11Ω。
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4:1
2. 如图2所示，电流恒定的通电直导线MN ，垂直平放在两条相互平行的水平光滑长导轨上，电流方向由M 指向N ，在两轨间存在着竖直方向的匀强磁场，取垂直纸面向里的方向为磁感应强度的正方向，当t =0时导线恰静止，若B 按如图3所示的正弦规律变化，则下列说法中正确的是（ ） A. 在最初的一个周期内，导线在导轨上做往复运动 B. 在最初的一个周期内，导线一直向右运动
C. 在最初的半个周期内，导线的加速度先增大后减小
D. 在最初的半个周期内，导线的速度先增大后 关小
3．如图4所示，处在磁感应强度为B 的匀强磁场中的单匝矩线圈abcd ，以恒定的角速度ω 绕ab 边转动，磁场方向垂直于纸面向里，线圈所围面积为S ，线圈导线的总电阻为R 。
t =0时刻线圈平面与纸面重合，且cd 边正在离开纸面向外运动。
则（） A ．时刻t 线圈中电流的瞬时值i =t R
BS ωω
cos B ．线圈中电流的有效值R
BS I ω
= C ．线圈中电流的有效值R
BS I 22ω
=
D ．线圈消耗的电功率R
S B P 2
22ω=
4．如图所示，为一理想变压器，S为单刀双掷开关，P为滑动变阻器R的滑片，U1为加在原线圈两端的电压，I1为原线圈中的电流，则（）
A.保持U1和P的位置不变，S由a合到b时，I1将增大
B.保持U1和P的位置不变，S由b合到a时，R消耗的功率将减小
C.保持U1不变，S合在a处，使P上滑，I1将增大
D.保持P的位置不变，S合在a处，若U1增大，I1将增大
5.在某交流电路中，有一正在工作的变压器，原、副线圈的匝数分别为n1=600匝、n2=120匝，电源的电压为U＝311sin100πt V，原线圈中串联一个0.2A的保险丝，为保证保险丝不被烧毁，则
A．负载功率不能超过44W B．副线圈电流的最大值不能超过1A
C．副线圈电流的有效值不能超过1A D．副线圈电流的有效值不能超过0.2A
6.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向下移时
A．相当于在增加用电器的数目
B．V1表的示数随V2表的示数的增大而增大
C．A1表的示数随A2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10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L1将变暗Ｂ．与电容器C连接的灯泡L2将变暗
Ｃ．与电阻R连接的灯泡L3将变暗Ｄ．三盏灯泡的亮度都不会改变
8题图
8．远距离输电线路的示意图如图5所示，若发电机的输出电压不变，那么当用户用电的总功率增大时A．升压变压器的原线圈中的电流保持不变
B．降压变压器的输出电压升高
C．降压变压器的输出电压降低
D．输电线上损失的功率增大
9．高压电网产生高压的关键器件是一个升压变压器，电路图8所示．由电子电路提供电压U1=20V的高频正弦交流电输入到变压器的原线圈，副线圈产生高压输送到电网，已知变压器原、副线圈的匝数比n1/n2 =1/100，变压器是理想的，求电网上相邻电极间的电压最大时可达到多少？
10. 如上图11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。
线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OO’匀速转动，角速度为 。
若图中的电压表、电流表均为理想交流电表，
求：（1）此交流发电机产生感应电动势的最大值
E；
M
（2）若从图示位置开始计时，写出感应电流随时间变化的函数表达式；
（3）交流电压表和交流电流表的示数；
（4）此交流发电机的输出功率
P。
出
（5)从图示位置开始,线圈转过600的过程中通过电阻R的电量是多少？
11．如图所示， n=50匝的矩形线圈abcd，边长ab=20cm，bc=25cm，放在磁感强度B=0.4T的匀强磁场中，绕垂直于磁感线且通过线圈中线的OO’轴匀速转动，转动角速度ω=50rad/s，线圈的总电阻r=1Ω，外电路电阻R=9Ω。
试求：
（1）线圈在图示位置（线圈平面与磁感线平行）时，感应电动势的大小。
（2）线圈从图示位置转动90°过程中通过电阻R的电量。
（3）1min时间内电阻R上产生的热量。
12．为了减少因火电站中煤的燃烧对大气的污染而大力发展水电站。
三峡水利工程
中某一水电站发电机组设计为：水以v1=3m/s的速度流入水轮机后以v2=1m/s的速度
流出，流出水位比流入的水位低10m，水流量为Q=10m3/s，水轮机效率为75﹪，发
电机效率为80﹪，求：
（1）发电机组的输出电功率是多少？
（2）如果发电机输出电压为240V，用户需电压220V，输电线路中能量损失为5﹪，
输电线电阻为19.5Ω，那么所需升降变压器的原副线圈匝数比分别是多少？
交变电流单元测试题答案 1.ABC 2.C 3.C 4.ABD 5.AC 6.ACD 7.A 8.CD
9、解：变压器的输出电压为V U n n
U 31122100.2⨯==
电网上相邻电极间的电压最大时可达到V U U m 322108.22⨯==
10解：（1）在图示位置时，电动势有最大值，所以此发电机电动势最大值为：ωnBS E M = （2）电动势的瞬时值：t E e M ωcos = 感应电流函数表达式为：t r
R nBS r R e i ωω
cos +=+=
（3）电动势有效值：2
M E E =
)(22r R nBS r R E I +=+=
∴ω
·
电流的有效值为： ωnBS r
R R E r R R U +=+=∴··电压的有效值为：22 （4）发电机的输出功率为：22222
)(2ωS B n r R R IU P +=
=出
11解：（1）（4分）线圈在图示位置产生的感应电动势最大，其大小为E m =nBωS ＝nBωab ·bc 代入数据解得： E m =50V ② （2）（5分）转动过程中平均感应电动势t
n E φ∆= ③ E
I R r =+ ④
转动90°过程中
BS =∆φ ⑤ 电量It q = ⑥ 代入数据，解得q ＝0.1C ⑦
（3）（3分）线圈中产生的为余弦交流电，通过R 的电流为：
I =
⑧
1min 时间内产生的热量为： Rt I Q 2
= ⑨ 代入数据得： Q =6.75×103
J
⑩
12解：（1）设时间t 内水流质量为m ，Qt m ρ= ① 水轮机获得的机械能为)](2
1[2
221v v m mgh E k -+
=×75﹪ ② 则发电机的输出电能：⨯=k E E 电80﹪ ③ 发电机的输出功率：t
E P 电=
0④解得P 0=624KW
（2）发电机的输出电流为I 1=P 0/U 1 ⑥ 输电线路损失0P P =∆×5﹪ ⑦ 输电电流由焦耳定律得，R P I /2
2∆=，⑧ 得I 2=40A
则升压变压器原副线圈匝数比 65:1::1221==I I n n ⑨
用户端降压变压器的输出功率等于降压变压器的输入功率30108.592⨯=∆-=P P P W ⑩
输出电流5.2694220
108.5923
23=⨯==U P I A 所以用户降压变压器原副线圈匝数比 80:5389::2343==I I n n （约 67：1）。