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高中物理选修3 2 电磁感应,交流电测试题及答案
高中物理选修3 2 电磁感应，交流电测试题及答案高中物理选修3-2-电磁感应，交流电测试题及答案高二物理测试时间：第一卷（选择题48分）一、选择题：（本题共12小题，每小题4分）1.在电磁感应现象中，下列陈述中正确的一个是（）a．当闭合线框和磁场之间有相对运动时，线框中一定会有感应电流b．感应电流的磁场总是跟原来磁场的方向相反c．感应电流的磁场总是跟原来磁场的方向相同d、感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
2.如右图所示，水平放置的矩形线圈ABCD垂直落在细长水平磁铁的S极附近，从位置I到位置II再到位置III。
位置II与磁铁在同一平面上，位置I和位置III非常接近位置II。
在下降过程中，线圈中的感应电流方向为（）a、abcdab和adcbac、从abcda到adcbad、从adcba到abcda3.如图所示，这是早期制造的发电机和电机的示意图。
盘A和盘B是两个铜盘，可以分别围绕固定旋转轴旋转。
盘A的中心和盘B的边缘通过一根导线连接，盘B的中心和盘A的边缘通过另一根导线连接。
当圆盘a在外力作用下旋转时，圆盘B也会旋转。
那么下面陈述中正确的一个是（）A。
连续旋转圆盘A可以获得连续电流。
原因是整个铜盘被视为沿径向排列的无数铜棒，它们切断磁感应线并产生感应电动势。
B.当磁盘a旋转时，磁盘B也可以旋转，因为电流在磁场力的作用下旋转c．当a盘顺时针转动时，b盘逆时针转动d．当a盘顺时针转动时，b盘也顺时针转动4、交流发电机的线圈转到线圈平面与中性面垂直时，下列说法正确的是（）a、电流将改变方向B，磁场方向平行于线圈平面C，通过线圈的磁通量最大D，线圈中产生的感应电动势最大5、矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向垂直纸面向里，磁感应强度b随时间变化的规律如图所示。
若规定顺时针方向为感应电流i的正方向，则下列表示电流变化的各图中正确的是（）一6、如图所示，a、b是两个完全相同的灯泡，l是自感系数较大的线圈，其直流电阻忽略不计。
(完整word版)高中物理选修3-2交变电流单元测试(2)
交变电流单元测试一、选择题(本大题包括10小题，每小题4分，共40分。
)1．闭合线圈在匀强磁场中匀速转动，产生正弦式电流i＝I m sinωt，若保持其他条件不变，使发电机线圈匝数及转速各增加一倍，则电流的变化规律为() A．i＝2I m sin2ωt B．i＝4I m sin2ωtC．i＝2I m sinωt D．i＝4I m sinωt2．在如图1所示的电路中，a、b两端连接的交流电源既含高频交流，又含低频交流；L是一个25mH的高频扼流圈，C是一个100pF的电容器，R是负载电阻.下列说法中正确的是()图1A．L的作用是“通低频，阻高频”B．C的作用是“通交流，隔直流”C．C的作用是“通高频，阻低频”图1D．通过R的电流中，低频交流所占的百分比远远大于高频交流所占的百分比3．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0.25HzB．通过电阻的电流为2AC．电阻消耗的电功率为2.5WD．用交流电压表测得电阻两端的电压是5V4．一矩形线圈，绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动，线圈中的磁通量Φ随时间t的变化如图3所示，下列说法中正确的是()图3A．t1时刻感应电动势为零B．t2时刻感应电动势最大C．t3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，通过线圈的磁通量的绝对值都为最大5．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 kW6．一理想变压器给负载供电，变压器输入电压不变，如图4所示.如果负载电阻的滑动片向上移动.则图中所有交流电表的读数及输入功率变化情况正确的是(均为理想电表)( )图4A ．V 1、V 2不变，A 1增大，A 2减小，P 增大B ．V 1、V 2不变，A 1、A 2增大，P 增大C ．V 1、V 2不变，A 1、A 2减小，P 减小D ．V 1不变，V 2增大，A 1减小，A 2减小，P 减小7．如图甲所示，为一种调光台灯电路示意图，它通过双向可控硅电子器件(不分得电压)实现了无级调节亮度。
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高中物理学习材料桑水制作相关习题（交流电）一、交变电流变化规律练习题一、选择题1．下面哪些因素影响交流发电机产生的电动势的最大值【】A．磁感强度 B．线圈匝数C．线圈面积 D．线圈转速E．线圈初始位置2．甲、乙两电路中电流与时间关系如图1，属于交变电流的是【】A．甲乙都是B．甲是乙不是C．乙是甲不是 D．甲乙都不是3．矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的电动势e-t图像如图2，则在时刻【】A．t1，t3线圈通过中性面B．t2，t4线圈中磁通量最大C．t1，t3线圈中磁通量变化率最大D．t2，t4线圈平面与中性面垂直4．如图3，矩形线圈在匀强磁场中绕OO′轴匀速转动，当转到图示位置时，线圈的【】A．磁通变化率为零B．感应电流为零C．磁力矩为零D．感应电流最大5．关于线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流，以下说法中正确的是【】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，感应电动势和感应电流的方向都要改变一次D．线圈转动一周，感应电动势和感应电流方向都要改变一次6．下列说法正确的是【】A．使用交流的设备所标的电压和电流都是最大值B．交流电流表和电压表测定的是有效值C．在相同时间内通过同一电阻，跟直流电有相同热效应的交变电流值是交流的有效值D．给定的交变电流值在没有特别说明的情况下都是指有效值7．四个接220V交流的用电器，通电时间相同，则消耗电能最多的是【】A．正常发光的额定功率为100W的灯泡B．电流最大值为0.6A的电熨斗C．每秒发热40cal的电热器D．额定电流I=0.5A的电烙铁8．如图4所示的交流为u=311sin（314t+π/6）V，接在阻值220Ω的电阻两端，则【】A．电压表的读数为311VB．电流表读数为1.41AC．电流表读数是1AD．2s内电阻的电热是440J二、填空题为______，频率为______，接上R=10Ω电阻后，一周期内产生的热量为______，在图5中作出电流与时间关系图i-t．10．正弦交变电流图象如图6所示，其感应电动势的最大值为_____产生交变电动势的有效值为______V．周期为______．11．如图6所示，在第一个周期时间内，线圈转到中性面的时刻为______末，此时穿过线圈的磁通量______（填最大，最小或零．下同），流过线圈的电流为______．在0.02s末时刻，线圈在磁场中的位置是_____________．三、计算题12．边长为a的正方形线圈在磁感强度为B的匀强磁场中，以一条边为轴匀速转动，角速度为ω，转动轴与磁场方向垂直，若线圈电阻为R，则从图7所示线圈平面与磁场方向平行的位置转过90°角的过程中，在线圈中产生的热量是多少？13．如图8中正方形线框abcd边长L=0.1m，每边电阻1Ω，在磁动，cd两点与外电路相连，外电路电阻R=1Ω，求①S断开时，电压表读数；②当电键S闭合时，电流表读数．交变电流变化规律练习答案一、选择题1．ABCD 2．B 3．AD 4．D5．C 6．BD 7．C 8．CD二、填空题9．10V，50Hz，0.2J10．0.08，50，0.057s11．0或0.04s，最大，0，与中性面垂直三、计算题二、变压器、电能的输送练习一、选择题1．利用变压器不可能做到的是【】A．增大电流 B．升高电压C．减小电压 D．增大功率2．当理想变压器副线圈空载时，副线圈的【】A．负载电阻为0 B．输出电流为0C．两端电压为0 D．输出功率为03．下列正确说法是【】A．变压器也可能改变恒定电压B．变压器的原理是一种电磁感应现象，副线圈输出的电流是原线圈电流的感应电流C．变压器由绕在同一闭合铁芯上的若干线圈构成D．变压器原线圈相对电源而言起负载作用，而副线圈相对负载而言起电源作用4．变压器原线圈1400匝，副线圈700匝并接有电阻R，当变压器工作时原副线圈中【】A．电流频率比为2∶1B．功率比为2∶1C．电流比为2∶1D．电压之比为2∶15．理想变压器原、副线圈的电流为I1，I2，电压U1，U2，功率为P1，P2，关于它们之间的关系，正确的说法是【】A．I2由I1决定 B．U2与负载有关C．P1由P2决定 D．以上说法都不对6．理想变压器原、副线圈的匝数比为1∶15，当原线圈接在6V的蓄电池两端以后，副线圈的输出电压为【】A．90V B．0．4V C．6V D．0V7．当远距离高压输送一定电功率时，输电线上损耗的功率与电路中的【】A．输送电压的平方成正比B．输送电压的平方成反比C．输电线中电流的平方成正比D．导线中电流的平方成反比8．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9．用电器电阻值为R距交变电源L，输电线电流为I，电阻率为ρ，要求输电线上电压降不超过U．则输电线截面积最小值为【】A．ρL/R B．2ρLI/UC．U/ρLI D．2UL/ρI10．远距离输送一定功率的交变电流，若送电电压提高到n倍，则输电导线上【】11．关于三相交流发电机的使用，下列说法中正确的是【】A．三相交流发电机发出三相交变电流，只能同时用三相交变电流B．三相交流发电机也可以当作三个单相交流发电机，分别单独向外传送三组单相交变电流C．三相交流发电机必须是三根火线、一根中性线向外输电，任何情况下都不能少一根输电线D．如果三相负载完全相同，三相交流发电机也可以用三根线（都是火线）向外输电12．对于三相交变电流，下面说法正确的是【】A．相电压一定大于线电压B．相电压一定小于线电压C．相电流一定小于线电流D．以上说法都不对13．如图1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、电压表示数都不变二、填空题14．如图2所示，副线圈上有一个标有“220V，10W”字样的灯泡正常发光，原线圈中的电流表示数为0.025A，则电压表的示数为______V，原、副线圈的匝数比为______．15．如图3用理想变压器给变阻器R供电，设输入交变电压不变．当变阻器R上的滑动触头P向上移动时，图中四只电表的示数和输入功率P变化情况是V1______，V2______，A1______，A2______，P______．16．发电厂输出功率为9900kW，输电线电阻为2Ω，分别用18kV和110kV的高压输电，则导线上损失的功率分别为___________，________．17．变压器接入某输电电路中，现以相同的输入电压U，不同的输出电压输送相同的电功率P，输电线电阻为R．当副线圈与原线圈匝数比为K时，输电线线路上损耗的功率为______；当匝数比为nK时，线路上损耗的功率为原来的______倍．18．如图4所示，理想变压器的线圈匝数分别为n1=2200匝，n2=600匝，n3=3700匝，已知交流电表A2示数为0.5A，A3示数为0.8A则电流表A1的示数为______．三、计算题19．如图5变压器两个次级线圈匝数比为n1∶n2，所接负载R1=R2，当只闭合电键S1时，初级线圈中电流为1A；当只闭合电键S2时，初级线圈中电流为2A，设输入的交变电压不变，求n1∶n2．20．有一条河流，河水流量为4m3/s，落差为5m，现利用它来发电，使用的发电机总效率为50％，发电机输出电压为350V，输电线的电阻为4Ω，允许输电线上损耗功率为发电机输出功率的5％，而用户所需要电压为220V，求所用的升压、降压变压器上原、副线圈的匝数比．变压器为理想变压器输电线路如图6所示．变压器、电能的输送练习答案一、选择题1．D 2．BD 3．BCD 4．D 5．C6．D 7．BC 8．C 9．B 10．ABCD11．BD 12．D 13．A二、填空题14．400，20∶1115．不变，不变，减小，减小，减小16．605kW，16.2kW18．1.48A三、计算题20．升压1∶8，降压12∶1三、单元练习一、选择题1．线框长为a，宽为b在磁感强度为B的匀强磁场中由图1所示位置起绕OO′轴以角速度ω匀速转动，则t时刻感应电动势为【】A．Babω·cosωtB．Babω·sinωtC．2Babω·sinωtD．2Babω·cosωt2．如图2平行金属板间有一静止的正电粒子，若两板间加电压u=U m sinωt，则粒子的【】A．位移一定按正弦规律变化B．速度一定按正弦规律变化C．加速度一定按正弦规律变化D．粒子在两板间作简谐振动3．图3金属环与导轨OO′相接触，匀强磁场垂直导轨平面，当圆环绕OO′匀速转动时【】A．电阻R中有交变电流通过B．R中无电流C．圆环中有交变电流通过D．圆环中无电流4．下列说法正确的是【】A．用交流电压表测量电压时，指针来回摆动B．一周期内交流的方向改变两次C．如果交流的最大值是5A，则最小值为-5AD．用电器上所标电压值是交流的有效值5．一电阻接在10V直流电源上，电热功率为P；当它接到电压u=10sinωt（V）上时功率为【】A．0.25P B．0.5P C．P D．2P6．通有电流i=I m sinωt（A）的长直导线OO′与断开的圆形线圈在同一平面内（如图4所示），为使A端电势高于B端的电势且U AB减小，交变电流必须处于每个周期的【】7．3A直流电流通过电阻R时，t秒内产生的热量为Q，现让一交变电流通过电阻R，若2t秒内产生的热量为Q，则交变电流的最大值为【】8．已知负载上的交变电流u=311sin314t（V），i=14.1sin314t（A），根据这两式判断，下述结论中正确的是【】A．电压的有效值为311VB．负载电阻的大小为22ΩC．交变电流的频率是55HzD．交变电流的周期是0.01s9．一理想变压器变压比为20∶1，原线圈接入220V电压时，将副线圈拆去18匝，输出电压为8V，则该变压器原线圈的匝数应为【】A．495匝B．1320匝C．2640匝 D．990匝10．电流互感器是用来测量大电流的仪器，如图5示，图中是电流互感器使用原理，以下说法正确的是【】A．因变压器将电压升高了，所以电流表示数比把电流表直接接到ab间时示数大B．图中电流表的示数比直接接在ab间时示数小C．原理图有错误，原线圈匝数应比副线圈匝数多D．图中电流表的示数就是ab间的电流大小11．理想变压器原、副线圈匝数比为4∶1，若原线圈上加用交变电压表测得电压为【】12．用电压U和KU分别输送相同电功率，且在输电线上损失的功率相同，导线长度和材料也相同，此两种情况下导线横截面积之比为【】A．K B．1/K C．K2 D．1/K213．如图6中变压器原线圈接交流高压，降压后通过输电线给用电器供电，当电键S 断开时图中两电表示数电压U和电流I变化为【】A．均变大 B．U变大，I变小C．均变小 D．U变小，I变大14．三相交流发电机接成星形，负载接成△形，若负载相电压为380V，则【】A．发电机相电压为220VB．发电机线电压为380VC．负载线电压为380VD．负载相电压为537V二、填空题15．一个额定电压是220V，额定功率为800W的用电器，接入u=110用电器的实际功率为____W．16．一台交流发电机，产生交变电动势的最大值为500V，周期为0.02s，保持其它条件不变，把转速提高到原来的2倍，则交变电动势的有效值为______，周期为______．17．一台理想变压器，原线圈加上U1电压的交变电流，副线圈两端的电压是U2，如果从副线圈上拆去n0匝后，副线圈上的电压变为U'2V，则原线圈的匝数n1=_______，副线圈原来的匝数n2=_______．18．如图7所示，为一理想变压器n2=10匝，n3=20匝，L1和L2均是“220V，15W”的灯泡，与一匝线圈相连的电压表，读数为11V，那么变压器的实际输入功率为______W．19．如图8理想变压器电路中输入电压U1一定，当S闭合时，各交流电表示数变化为：A1_____，A2_____，A3_____，U1_____，U2_____．20．在远距离送电时，如果输送电压为2000V，输送功率为10kW，输电线的电阻为20Ω，则输电线上损失功率为______，损失电压为______，用户得到电压为______，用户得到的功率为______．三、计算题21．交流发电机电枢电阻为2欧，感应电动势瞬时值表达式为e=389sin100πt（V），给电阻R=8Ω的用电器供电，则（1）通过用电器的电流为多少？（2）电源输出功率和发电总功率为多少？（3）发电机输出端电压为多少？22．输送4.0×106W的电能，若发电机输出电压为2000V，选用变压器升压后应用截面积为4.25cm2的铜导线，把电能送到400km远处，线路损失的功率为5.0×105W．（1）应选用匝数比为多少的升压变压器？（2）若已知铜的电阻率ρ=1.7×10-8Ω·m，在用电区使用降压变压器，其原线圈两端的电压为多大？*综合科目题（下题需同时用到几门学科知识）试题读下面材料：回答下列问题：（1）根据以上材料和已有知识回答：二滩水电站建在上表中的______江上．两江相比，该江水能较丰富的原因是______．电站用电市场之间关系方面的不利条件是______________．（2）设想将二滩的电能输送到成都地区，如果使用相同的输电线，从减少输电线上电能损失来看，在50万伏超高压和11万伏高压输电方案中应选用______输电方案．因为该方案的输电损失为另一方案的______％．单元练习答案一、选择题1．A 2．C 3．BC 4．BD 5．B6．A 7．A 8．BC 9．B 10．B11．B 12．C 13．B 14．ABCD二、填空题19．增大，不变，增大，不变，不变20．500W，100V，1900V，9.5KW——————————新学期新成绩新目标新方向——————————三、计算题21．（1）27.5A （2）6050W 7562.5W （3）220V 22．（1）1∶16 （2）2.8×104V*综合科目题（1）雅砻，落差大，距离较远（2）50万伏，4.8桑水。
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高中物理学习材料（鼎尚**整理制作）单元测评(二)交变电流(时间：90分钟满分：100分)第Ⅰ卷(选择题，共48分)一、选择题(本题有12小题，每小题4分，共48分．) 1．在下图中，不能产生交变电流的是()ABCD解析：矩形线圈绕着垂直于磁场方向的转轴做匀速圆周运动就产生交流电，而A图中的转轴与磁场方向平行，线圈中无电流产生，所以选A.答案：A2．闭合线圈在匀强磁场中匀速转动时，产生的正弦式交变电流i＝I m sin ωt.若保持其他条件不变，使线圈的匝数和转速各增加1倍，则电流的变化规律为()A．i′＝I m sin ωt B．i′＝I m sin 2ωtC．i′＝2I m sin ωt D．i′＝2I m sin 2ωt解析：由电动势的最大值知，最大电动势与角速度成正比，与匝数成正比，所以电动势最大值为4E m，匝数加倍后，其电阻也应该加倍，此时线圈的电阻为2R，根据欧姆定律可得电流的最大值为I m′＝4E m2R＝2I m，因此，电流的变化规律为i′＝2I m sin 2ωt.答案：D3. (多选题)如图是某种正弦式交变电压的波形图，由图可确定该电压的()A．周期是0.01 sB．最大值是311 VC．有效值是220 VD．表达式为u＝220sin 100πt(V)解析：由波形图可知：周期T＝0.02 s，电压最大值U m＝311 V，所以有效值U ＝U m 2＝220 V ，表达式为u ＝U m sin 2πT t (V)＝311sin100πt (V)，故选项B 、C 正确，选项A 、D 错误．答案：BC4. (多选题)如图所示，变频交变电源的频率可在20 Hz 到20 kHz 之间调节，在某一频率时，L 1、L 2两只灯泡的炽热程度相同．则下列说法中正确的是 ( )A ．如果将频率增大，L 1炽热程度减弱、L 2炽热程度加强B ．如果将频率增大，L 1炽热程度加强、L 2炽热程度减弱C ．如果将频率减小，L 1炽热程度减弱、L 2炽热程度加强D ．如果将频率减小，L 1炽热程度加强、L 2炽热程度减弱解析：某一频率时，两只灯泡炽热程度相同，应有两灯泡消耗的功率相同，频率增大时，感抗增大，而容抗减小，故通过A 1的电流增大，通过A 2的电流减小，故B 项正确；同理可得C 项正确，故选B 、C.答案：BC5．(多选题)如图所示，在远距离输电过程中，若保持原线圈的输入功率不变，下列说法正确的是( )A ．升高U 1会减小输电电流I 2B ．升高U 1会增大线路的功率损耗C ．升高U 1会增大线路的电压损耗D ．升高U 1会提高电能的利用率解析：提高输电电压U 1，由于输入功率不变，则I 1将减小，又因为I 2＝n 1n 2I 1，所以I 2将减小，故A 项对；线路功率损耗P 损＝I 22R ，因此功率损耗在减小，电压损失减小，故B 项、C 项错误；因线路损耗功率减小，因此利用率将升高，D 项正确．答案：AD6．如图甲所示，a 、b 为两个并排放置的共轴线圈，a 中通有如图乙所示的交变电流，则下列判断错误的是( )甲乙A．在t1到t2时间内，a、b相吸B．在t2到t3时间内，a、b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解析：t1到t2时间内，a中电流减小，a中的磁场穿过b且减小，因此b中产生与a同向的磁场，故a、b相吸，A选项正确；同理B选项正确；t1时刻a中电流最大，但变化率为零，b中无感应电流，故两线圈的作用力为零，故C选项正确；t2时刻a中电流为零，但此时电流的变化率最大，b 中的感应电流最大，但相互作用力为零，故D选项错误．因此，错误的应是D.答案：D7．如图所示是四种亮度可调的台灯的电路示意图，它们所用的白炽灯泡相同，且都是“220 V40 W”，当灯泡所消耗的功率都调到20 W时，消耗功率最小的台灯是()ABCD解析：利用变阻器调节到20 W时，除电灯消耗电能外，变阻器由于热效应也要消耗一部分电能，使台灯消耗的功率大于20 W，利用变压器调节时，变压器的输入功率等于输出功率，本身不消耗电能，所以C中台灯消耗的功率最小．答案：C8．一电阻接一直流电源，通过4 A的电流时热功率为P，若换接一正弦交流电源，它的热功率变为P2，则该交流电电流的最大值为()A．4 A B．6 A C．2 A D．4 2 A解析：由P＝I2R得R＝PI2＝P16，接交流电时，P2＝I′2P16，2I′2＝16，I′＝42A，所以I m＝ 2 I′＝4 A．应选A.答案：A9．(多选题) 如图所示为两个互感器，在图中圆圈内a、b表示电表，已知电压比为100∶1，电流比为10∶1，电压表的示数为220 V，电流表的示数为10 A，则()A．a为电流表，b为电压表B．a为电压表，b为电流表C．线路输送电功率是2 200 WD．线路输送电功率是2.2×106 W解析：电压互感器应并联在电路中，并且是降压变压器，即图中a为电压互感器，由其读数知，输电线上的电压为22 000 V，同理可知输电线上的电流为100 A.答案：BD10．水电站向小山村输电，输送电功率为50 kW ，若以1 100 V 送电，则线路损失为10 kW ，若以3 300 V 送电，则线路损失可降为( )A ．3.3 kWB ．1.1 kWC ．30 kWD ．11 kW解析：由P ＝UI ，ΔP ＝I 2R 可得：ΔP ＝P 2U 2R ，所以当输送电压增大为原来3倍时，线路损失变为原来的19，即ΔP ＝1.1 kW.答案：B11．如图所示，理想变压器的原、副线圈的匝数比n 1∶n 2＝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 ．4IR ＋mg vI B.mg v I C ．4IRD.14IR ＋mg v I 解析：根据电流与匝数的关系知变压器的输出电流为2I ，电动机消耗的总功率为P 2＝mg v ＋4IR ，又变压器的输入功率P 1＝UI ＝P 2＝mg v ＋4I 2R ，则U ＝mg vI ＋4IR ，故A 项正确．答案：A12．(多选题)如图所示，M是一小型理想变压器，接线柱a、b接在电压u＝311sin 314t (V)的正弦交流电源上，变压器右侧部分为一火警报警系统原理图，其中R2是半导体热敏传感器(温度升高时R2的电阻减小)，电流表A2安装在值班室，显示通过R1的电流，电压表V2显示加在报警器上的电压(报警器未画出)，R3为一定值电阻．当传感器R2所在处出现火警时，以下说法中正确的是()A．A1的示数增大，A2的示数减小B．A1的示数不变，A2的示数增大C．V1的示数不变，V2的示数减小D．V1的示数增大，V2的示数增大解析：传感器R2所在处出现火警，温度升高，则R2电阻减小，副线圈负载电阻减小．因输出电压不变，所以副线圈电流增大，则电阻R3两端电压增大，电压表V2的示数减小，电流表A2的示数减小．副线圈电流增大，则原线圈电流增大，但输入电压不变，即电流表A1的示数增大，电压表V1的示数不变．答案：AC第Ⅱ卷(非选择题，共52分)二、计算题(本题有4小题，共52分．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)13．(12分)一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场方向的固定轴转动，线圈匝数n＝100匝．穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间按正弦规律变化，如图甲所示．发电机内阻r ＝5.0 Ω，外电路电阻R ＝95 Ω.已知感应电动势的最大值E m ＝nωΦm ，其中Φm 为穿过每匝线圈磁通量的最大值．求串联在外电路中的交流电流表(内阻不计)的读数．甲乙解析：从Φ－t 图线看出Φm ＝1.0×10－2Wb ，T ＝3.14×10－2s.(2分) 已知感应电动势的最大值E m ＝nωΦm ， 又ω＝2πT .(3分)故电路中电流最大值I m ＝E m R ＋r ＝n ·2π·ΦmT (R ＋r )＝100×2×3.14×1.0×10－23.14×(95＋5.0)×10－2 A ＝2 A(4分)交流电流表读数是交变电流的有效值，即I ＝I m 2＝1.4 A ．(3分) 答案：1.4 A14．(12分)有一个电子元件，当它两端的电压的瞬时值高于u ＝110 2 V 时则导电，低于u ＝110 2 V 时不导电，若把这个电子元件接到220 V 、50 Hz 的正弦式交变电流的两端，则它在1 s 内导电多少次？每个周期内的导电时间为多少？解析：由题意知，加在电子元件两端电压随时间变化的图象如图所示，表达式为u ＝2202sin ωt V ．(2分)其中ω＝2πf ，f ＝50 Hz ，T ＝1f ＝0.02 s ，得u ＝2202sin100πt V ．(2分) 把u ′＝110 2 V 代入上述表达式得到t 1＝1600 s ，t 2＝5600s(2分) 所以每个周期内的通电时间为Δt ＝2(t 2－t 1)＝4300 s ＝175 s ．(3分) 由所画的u －t 图象知，一个周期内导电两次，所以1 s 内导电的次数为n ＝2t T ＝100.(3分)答案：100次1 75s15．(14分)如图所示，变压器原线圈输入电压为220 V，副线圈输出电压为36 V，两只灯泡的额定电压均为36 V，L1额定功率为12 W，L2额定功率为6 W．求：(1)该变压器的原、副线圈匝数比．(2)两灯均工作时原线圈的电流以及只有L1工作时原线圈中的电流．解析：(1)由变压比公式得U1U2＝n1n2(2分)n1 n2＝22036＝559.(2分)(2)两灯均工作时，由能量守恒得P1＋P2＝U1I1(3分)I1＝P1＋P2U1＝12＋6220A＝0.082 A(2分)只有L1灯工作时，由能量守恒得P1＝U1I′1(3分)解得I′1＝P1U1＝12220A＝0.055 A．(2分)答案：(1)55∶9(2)0.082 A0.055 A16．(14分)某村在较远的地方建立了一座小型水电站，发电机的输出功率为100 kW，输出电压为500 V，输电导线的总电阻为10 Ω，导线上损耗的电功率为4 kW，该村的用电电压是220 V.(1)输电电路如图所示，求升压、降压变压器的原、副线圈的匝数比；(2)如果该村某工厂用电功率为60 kW ，则该村还可以装“220 V ,40 W”的电灯多少盏？解析：(1)因为P 损＝I 22R 线(2分)所以I 2＝ P 损R 线＝ 4×10310A ＝20 A(1分) I 1＝P U 1＝100×103500A ＝200 A(2分) 则n 1n 2＝I 2I 1＝20200＝110(1分) U 3＝U 2－I 2R 线＝(500×10－20×10) V ＝4 800 V(2分) 则n 3n 4＝U 3U 4＝4 800220＝24011.(1分) (2)设还可装灯n 盏，据功率相等有P 3＝P 4(1分)其中P 4＝(n ×40＋60×103) W(1分)P 3＝(100－4) kW ＝96 kW(1分)所以n ＝900.(2分)答案：(1)1∶10 240∶11 (2)900盏。
人教版高中物理选修3-2高二年级单元测试卷(交变电流).docx
高中物理学习材料桑水制作高二年级物理单元测试卷(交变电流)本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
共100分。
考试时间90分钟。
第Ⅰ卷（选择题部分 42分）一选择题（每小题3分，共42分。
下列每小题所给选项至少有一项符合题意，请将正确答案的序号填涂在答题卡上。
全对得3分，对而不全得1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、小型交流发电机中，矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系，如图所示．此线圈与一个R = 9Ω的电阻构成闭合电路，线圈自身的电阻r = 1Ω，下列说法正确的是（）A．交变电流的周期为0.2 sB．交变电流的频率为2.5HzC．发电机输出的电压有效值为VD．发电机输出的电功率为18W3、如图所示，矩形线圈面积为S，匝数为N，线圈电阻为r，在磁感强度为B的匀强磁场中绕OO＇轴以角速度ω匀速转动，外电路电阻为R．在线圈由图示位置转过90°的过程中，下列说法正确的是（）A．磁通量的变化量B．通过电阻R的电量C．电阻R产生的焦耳热Q= (NBSω)2/2RD．电阻R产生的焦耳热Q= (NBS)2ωRπ/4(R+r)24、如图所示，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=B．线圈中电流的有效值C．线圈中电流的有效值D．线圈消耗的电功率5、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．(2πl2nB)2/P Ｂ．2(πl2nB)2/P Ｃ．(l2nB)2/2P Ｄ．(l2nB)2/P6、如图所示，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生正弦交流电的图象，当调整线圈转速后，所产生正弦交流电的图象如图线b所示，以下关于这两个正弦交流电的说法错误的是（）A．在图中t=0时刻穿过线圈的磁爱量均为零B．线圈先后两次转速之比为3：2C．交流电a的瞬时值为D．交流电b的最大值为7、电学中的库仑定律、欧姆定律、法拉第电磁感应定律（有关感应电动势大小的规律）、安培定律（磁场对电流作用的规律）都是一些重要的规律，右图为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理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8、电阻R1、R2交流电源按照图1所示方式连接，R1=10，R2=20。
人教版高中物理选修3-2交流电单元测试题
高中物理学习材料（灿若寒星**整理制作）交流电单元测试题一、选择题（每小题有一个或几个正确答案）1．一正弦交流电的有效值为3A频率为50H Z此交流电有瞬时值表达式可能为( )A．i=3sin314tA B．i=３2sin314tA C．i=3sin50tA D．i=32sin50tA2．下列关于交流电的几种说法中，正确的是：( )A．电气设备上所标的电压电流值是最大值B．交流电流表和交流电压表测得的值是瞬时值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R1、R2和电容器、伏特表一起连接组成电路，如图1所示，图中电压表的读数为U1，为了保证电容器C不被击穿，电容器C的耐压值应是U2，则：( )A．U1=62V B．U1=6V C．U2=6V D．U2≥62V4．一理想变压器的副线圈为200匝，输出电压为10V，则铁芯内的磁通量变化率的最大值为A．0.07Wb／s B．5Wb／s C．7.05Wb／s D．14.1Wb／s5．关于电感和电容对交变电流的影响，以下说法正确的是：( )A．在电工和电子技术中使用的扼流圈，就是利用电感阻碍交变电流的作用制成的B．电感对交变电流具有阻碍的作用C．交流电能够“通过”电容器D．电感对交变电流没有阻碍的作用6．如图2所示，一台理想变压器，要使变压器的输入功率增加，可以采取下列哪一种方法A．增大Ｒ的阻值B．减小R的阻值C．增加副线圈的匝数n2 D．减小原线圈的匝数n l7、用电器的电阻值为R，与交变电源的距离为L，输电线的电阻率为，用电器工作时，输电线上电流为L，电压损失为，则输电线的横截面积为：A. B. C. D . V ～R2 R1图18．一个按正弦规律变化的交变电流的图象如图3所示， 根据图象可以知道： ( )A ．该交变电流的频率是0.02HzB ．该交变电流的有效值是C ．该交流变流的瞬时值表示式是i ＝20sin0.02tAD ．在T/8时刻，该电流的大小与其有效值相等9．如图4所示为两个互感器，在图中圆圈内a 、b 表示电表，已知电压比为100，电流比为10，电压表的示数为220V ，电流表的示数为10A ，则( ) A ． a 为电流表，b 为电压表 B ． a 为电压表，b 为电流表 C ． 路输送电功率是2200W D ． 线路输送电功率是2.2×106W10．如图5所示，理想变压器初级匝数n l =1210匝， 次级匝数n 2=121匝，初级电压U=31lsinl00πtV ，次 级负载电阻Ｒ＝44Ω，不计电表对电路的影响，各 电表的读数应为： ( )A ．A 1读数为0.05AB ．V １读数为311VC ．A 2读数为0.5AD ．V 2读数为31.1V 二、填空题11．单相交流发电机的线圈从中性面匀速旋转180°角，所产生的感应电动势的平均值与其有效值之比为12．如图6所示，(a)电路中交流电源直接接 负载R 1；(b)电路中，相同的交流电源通过理 想变压器接负载R 2，欲使两电路电源输出功率相同，则变压器原、副线圈匝数之比n l ：n 2=13．电压瞬时值为u=311sin314tV 的交流电，加在标有“220V 、100W ”的白炽灯泡上，用电流表测出电流强度的读数是 ，经过 个周期电流做功为10J ，此交流电加在变压比为20﹕1的理想变压器的初级，那么次级的输出电压的最大值是 V ，频率是 Hz ．14．边长为a 的正方形线框，其电阻为R ，在磁感应强度为B 的匀强磁场中绕OO ′轴匀速转动，如图7所示，每秒转数为n ，当线圈平面平行于磁感线时开始计时，线框中产生的感应电动势瞬时值为 15．如图8所示为自耦变压器，当它的滑键P 向上移动、Q 不动时，电压表读数将 ，电流表读数 ；若P 不动，Q 向上滑动时V 示数将 ，A 示数将 ·(填“变大”、“变小”、“不变”)16．在电子技术中，从某一装置输出的电流常常既有交流成分，又有直流成分，如果只需要把交流成分输送到下一级装置，只要在两极电路之间接人一个电容器就可以了，如图9所示，在图上画出后级输入的电流．(用一、～符号表示)图4 a b Ｏ′ VA～～ 前级输后级输A 1V 1V 2R R图5A 2V 2 U三、计算题17．如图10，某发电厂的输出电压恒定，分别用甲、乙两种线路向同一用电器送电，用电器上的功率相同，甲线路中不用变压器，线路总电阻为0.9Ω，乙线路中在用电器处装原副线圈匝数比为9﹕10的升压变压器，线路总电阻为1.8Ω．求：(1) 甲乙两线路中输电线损耗的功率之比是多少?(2) 用电器的电阻是多少?18．有一内阻为1Ω的发电机，供给一个学校用电，升压变压器的匝数比为1﹕4，降压变压器的匝数比为４﹕1，输电线的总电阻R ＝4Ω．全校共有22个班，每班有"220V ，40W ”的电灯6盏，要保证全部电灯正常发光．求：(1) 发电机的输出功率应为多大?(2) 发电机的电动势是多大?用电器 ～ 用电器 图10 ～a b c dψVO`O RB19．图11所示，一台模型发电机的电枢是矩形导线框abcd ，ab 边长L 1=0.4m ，ad 边长L 2=0.2m ，匝数n=100，在B=0.2T 垂直纸面向里的匀强磁场中绕OO ′轴匀速转动，开关S 断开时，电压表示数为102V ，S 闭合时，外电路上"10V ，10W ”的灯泡恰好正常发光， 求：(1) abcd 转动的角速度ω；(2) S 闭合后，abcd 由图示位置转过30°角时感应电动势的瞬时值．20、如图所示，匀强磁场的磁感应强度B=0.5T ，边长L=10cm 的正方形线圈abcd 共100匝，线圈电阻r=1Ω。
物理人教版高中选修3-2《交流电》专题检测
2011普通高校招生考试试题汇编-交流电19（2011安徽）．如图所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度为B 。
电阻为R 、半径为L 、圆心角为45°的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O 轴以角速度ω匀速转动（O 轴位于磁场边界）。
则线框内产生的感应电流的有效值为A ．22BL R ω BC．24BL R ω 答案：D解析：交流电流的有效值是根据电流的热效应得出的，线框转动周期为T ，而线框转动一周只有T/4的时间内有感应电流，则有222()4L BL T R I RT R ω=，所以24BL I R ω=。
D 正确。
11（2011海南）.如图：理想变压器原线圈与10V 的交流电源相连，副线圈并联两个小灯泡a 和b ，小灯泡a 的额定功率为0.3w ，正常发光时电阻为30Ω可，已知两灯泡均正常发光，流过原线圈的电流为0.09A ，可计算出原、副线圈的匝数比为_____，10:3流过灯泡b 的电流为___0.2A,解析：副线圈电压23a U U v === 1122103n U n U ==， 3b a U U v ==由能量守恒得： 11a b b U I p U I =+ 代人数据得：0.2b I A =17（2011全国理综）.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。
现闭合开关，灯泡正常发光。
若用U 和I 分别表示此时电压表和电流表的读数，则（A ）解析：主要考查理想变压器原副线圈电压、电流与匝数的关系。
U 2=220V ，根据U 1：U 2=n 1:n 2得，U 1=110V 。
I 2=P/U 2=0.1A ，根据I 1：I 2= n 2：n 1得I 1=0.2A 。
所以正确答案是A 。
4（2011天津）．在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图1所示，产生的交变电动势的图象如图2所示，则A ．t =0.005s 时线框的磁通量变化率为零B ．t =0.01s 时线框平面与中性面重合C ．线框产生的交变电动势有效值为311VD ．线框产生的交变电动势的频率为100Hz【解析】：交变电流知识的考查。
人教版高中物理选修3-2交流电单元检测题
B．与灯泡串联的电流表的读数为0.45A
C．与灯泡并联的电压表的读数为220V
D．通过灯泡的电流强度的表达式为i=0.64sin314tA
13．如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为20︰1，原线圈接正弦交流电源，副线圈接入“220V，60W”灯泡一只，且灯泡正常发光．则（）
A．电流表的示数为3 /220A
18．在下图的两个交流电路中，它们的电源电压相同，理想变压器的原、副线圈的匝数为n1、n2.如果两电源输出的电流相等，则负载电阻R1与R2的比值为________.
19．如图17-3所示，理想变压器原、副线圈匝数之比n1：n2＝1：2，加在原线圈两端的电压为220 V，C为额定电流为1 A的保险丝，R为接在副线圈两端的可变电阻．要使保险丝不会熔断，则可变电阻的阻值不能小于Ω．
A．e=EmsinωtB．e=2Emsinωt
C．e=2Emsin2ωtD．e=Emsin2ωt
8．矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，从中性面开始转动180°角过程中，平均感应电动势和最大感应电动势之比为（）
A． B． C．2πD．π
9．根据交流电瞬时值表达式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（）
B．电源输出功率为1200W
C．电流表的示数为3/220A
D．原线圈端电压为1Байду номын сангаасV
14．如图所示电路中的变压器为理想变压器，S为单刀双掷开关．P是滑动变阻器R的滑动触头，U1为加在原线圈两端的交变电压，I1、I2分别为原线圈和副线圈中的电流．下列说法正确的是（）
A．保持P的位置及U1不变，S由b切换到a，则R上消耗的功率减小
2．一矩形线圈，绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动．线圈中的感生电动势e随时间t的变化如图所示．下列说法中正确的是（）
人教版高中物理选修3-2交流电测试
高中物理学习材料金戈铁骑莖理制作2015-2016学年度金岭中学交流电测试彩试时间：45分钟:命題人:一、选择愿(・里注释〉1(多选)・如图所示・•理懋变压帶BR线圈丽数^=500®,制线帽匝数6=100匝.原线I■中接咬变电源•交变电救电ffiu=220V2S£nl00xt(V).制线陶中接电动机内H1为10Q•电漁衣£示JB［为1A・电衣对电略的影响忽略不计•則下列说法正确的址A.此交ift电的频率为1畑B.此电动机输III功率为44・C.电流农A：示救为0・2AD.如果电动机被卡住而不损坏•則电激的谕出功率变为原来的4・4ffi2.如閔所示・理想变压器廉线圈接交流电漸和用想交淹电流农•饥线圈接煥水器和抽油烟机.脈恵线圈的用数比为1:1.刪盘NI上电源的瞬时他“=22OV2:mlO0zT/(V)・开关S断开时.电流衣示数足1A•开关S闭合时•电流衣示数兄1・25A.卜列说法正确的址A.交流电液输;II电圧的MX<ft«55VB.交流电液输;II电压的ssovc.s闭合时•抽油烟机梢耗的功110WD.S闭合时•抽油烟机汹耗的功率是220V3.如图所示.而枳为0.02d内Bl不计的100匝矩形线WlABCD.绕垂直于磁场的轴oo匀連转动.转动的谢速度为i（xw^・匀探硏场的峨感应呢仗为gy形线Iffl通过｝■环与理想交他器相连.触浜P何移动.AM线圈所接电fflA-lOOQ,电衣妙为理世交流电衣.当线翩平而与昵场力'向平行时开始计时.卜列说法”滿的地（）A.线陶中悠应电动劳的农达兀为r-30V2co:|100f）VB.P上移时.电流农示数减小C.f・0时刻•电JK农示数为iooVTv rD.当原別纽18匝数比为1:2时•电阻上汹耗的功率为400IVD.3^5A1.如图所示交淹电的电泓有效他为（>5.如圏屮罷小星交漑发电机的示怠图.两磴极乩S间的織场可也为水确场.»为交》1电讹箒线18绕垂直于變场的水平報00’匀速转动•从图示阪开始计时.产生的交变电流眩时何变化的图◎如图乙所示・以卜判斷止确的兄（）C.2^5AA.线IS转动的转速为25r/5B・电渝农的示散为10AC ・k 钟内线中电泓方向改芟了50次D.0.01:时线附平而与中性面巫介6・线圈ab 、cd 绕在冋-软铁芯上.如图甲所示.在ab 线RI 中通以如图乙所示的电ift -就从•诡入为匸）•己颊仪圈内部的写ttfitt ■的电流成匸比.则下列描述纽■以中陽应电动势-随时间变化关麋的图中,正碗的迪7.如閔所示兄发电厂通过升JK 变压器进行髙压縑电.接近JUPift 时再通过降压变爪器降JK 给用户供电的示虑图・閔中均何视为理想变爪:4S ・图中电农均为理想交流电衣.设发电厂输出的电,1；•定•两条输电线总电阴用I 衣示・空111器R 相当干用户A. 电压衣V ：、V,的谀数均不变•电流农4的仪数增大•电流农儿的谀数减小B. 电压衣V,、V 。
人教版高二物理选修3-2第五章《交流电流》单元测试(含答案)
交流电流单元测试一、选择题1、交流发电机的线圈在匀强磁场中转动，当线圈平面通过中性面时，下列说法正确的是（）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、一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的交变电流电动势如图5-1所示，下面说法正确的是（）图5-1A.交流电动势的最大值为20 VB.交流电动势的有效值为102VC.交流电动势的频率为50 HzD.交流电动势的周期为0.04 s3、一只“220 V 100 W”的灯泡接在u=311sin314t V的交变电源上，则下列判断正确的是（）A.灯泡能正常发光B.与灯泡串联的电流表的读数为0.45 AC.与灯泡并联的电压表的读数为220 VD.通过灯泡的电流表达式为i=0.64sin314t A4、如图5-2所示电路中，a、b两端连接的交流电源既含高频交流，又含低频交流；L是一个25 mH的高频扼流圈，C是一个100 pF的电容器，R是负载电阻，下列说法正确的是（）图5-2A.L的作用是“通低频，阻高频”B.C的作用是“通交流，隔直流”C.C的作用是“通高频，阻低频”D.通过R的电流中，低频电流所占的百分比远远大于高频交流所占的百分比5、在交流电路中，如果电源电动势的最大值不变，频率可以改变，在如图5-3所示的电路a、b两点间逐次将图中的电路元件（1）、（2）、（3）单独接入，当使交变电流频率增加时，可以观察到下列所述的哪一种情况（）图5-3A.A1示数不变，A2增大，A3减小B.A1示数减小，A2不变，A3增大C.A1示数增大，A2不变，A3减小D.A1、、A2、A3的示数均不变6、一个理想变压器，原线圈和副线圈的匝数分别为n1和n2，正常工作时输入和输出的电压、电流、功率分别为U1和U2，I1和I2，P1和P2，已知n1>n2，则（）A.U1>U2,P1<P2 B.P1=P2,I1<I2C.I1<I2,U1>U2D.P1>P2,I1>I27、理想变压器原、副线圈的匝数比为1∶10，则正常工作时，变压器的输入功率与输出功率之比为（）A.1∶10B.10∶1C.1∶1D.1∶1008、某发电厂原来用11 kV的交流电压输电，后来改用升压变压器将电压升高到220 kV输电，输送的电功率都是P.若输电线路的电阻为R，则下列说法正确的是（）A.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.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.据公式P=I2R，提高电压后输电线上的功率损耗减为原来的1/400D.据公式P=U2/R，提高电压后输电线上的功率损耗将增大为原来的400倍9、一个小水电站，输出的电功率为20 kW，输电线总电阻为0.5 Ω，如果先用400 V的电压输送，后又改用2 000 V的电压输送，则输送电压提高后，输电导线上损失的电功率变化情况是（）A.减少50 WB.减少1 200 WC.减少7.68×106 WD.增大7.68×106 W二、填空题10、如图5-4所示为一理想变压器，它的原线圈接在交流电源上，副线圈接有一个标有“12 V 100 W”字样的灯泡，已知变压器原、副线圈的匝数比为18∶1，那么小灯泡正常工作时，图中的电压表的读数为__________ V，电流表的读数为__________ A.图5-411、闭合线圈在匀强磁场中匀速转动，转速为240 r/min,若线圈平面转至与磁感线平行时的电动势为 2 V，则从中性面开始计时，所产生的感应电动势表达式为e=__________ V.从中性面起经1/48 s，感应电动势的大小为__________.12、一阻值恒定的电阻器，当两端加上10 V的直流电压时，测得它的功率为P；当两端加上某一正弦交流电压时，测得它的功率为P/2，由此可知该交流电压的有效值为__________ V，最大值为__________ V.13、远距离输电，原来用电压U0输送，输电线上损失的功率为P0，现要使输电线路上损失的功率减少到原来的1%，在保持输送功率不变的情况下，输电电压变为__________U0.三、综合题14、闭合线圈在匀强磁场中匀速转动，线圈的转速为240 r/min,已知这个线圈平面转到与磁场方向平行时的感应电动势为2 V，某时刻该线圈平面与中性面重合，从此时刻起的1/48 s内，线圈内的平均感应电动势是多少？在1/48 s时，线圈中的瞬时电流是多大?（已知线圈的总电阻为0.5 Ω）15、如图5-5所示，某发电厂的输出电压恒定，分别用甲、乙两种线路向同一用电器送电，用电器上的功率相同，甲线路中不用变压器，线路总电阻为0.9 Ω；乙线路中在用电器处装原、副线圈匝数比为9∶10的升压变压器，线路总电阻为1.8 Ω.求：图5-5（1）两种输电方式中线路损失的功率之比；（2）用电器的电阻.16、如图5-6所示，一个小型旋转电枢式交流发电机，其矩形线圈长度为a、宽度为b,共有n匝，总电阻为r,与线圈两端相接触的集流环上接有一个阻值为R的定值电阻，线圈以角速度ω在磁感应强度为B的匀强磁场中绕与磁场方向垂直的对称轴OO′匀速转动，沿转轴OO′方向看去，线圈转动方向沿顺时针.求：图5-6（1）从图中画出线圈经过图示位置时通过电阻R上的感应电流的方向;（2）从图示位置（线圈平面平行于磁场方向）开始计时，经多长时间，通过电阻R 上的电流的瞬时值第一次为零;（3）与电阻并联的交流电压表的示数是多大.17.供电网中某一居民小区的用户变压器输入电压为U1=1×104 V，此变压器的匝数比为125∶3.原来小区各用户用电总功率为44 kW，由于用电功率随生活条件的改善而增加，现在小区各户居民用电总功率增加到88 kW，打算在不改变线路的情况下更换一台用户变压器.设新用户变压器的输入电压仍为U1=1×104 V不变，且用电器户正常工作电压为220 V.求：(1)居民小区输电线路的电阻R线；(2)新更换的用户变压器的原、副线圈匝数比.参考答案1、思路解析：题中“当线圈平面通过中性面时”，穿过线圈的磁通量最大，而此时磁通量的变化率为零，线圈中感应电动势为零（因此得名“中性面”），故C 选项正确. 答案:C2、思路解析：此题属于交变电流的图象类问题，由图象知E m =20 V ，T=0.04 s ，f=25 Hz,E=102 V ，故正确选项为ABD. 答案:ABD3、思路解析：由u=311sin314t V 知：U=23112m U V=220 V ，灯泡能正常发光，选项A 正确.I=U P =220100 A=0.45 A ，电流表和电压表的读数均为有效值，故选项BC 正确.I m =2I=2×0.45 A=0.64 A ，故D 正确，故该题正选项为ABCD. 答案:ABCD4、思路解析：L 是一个自感系数很小的高频扼流圈，其作用是“通低频，阻高频”，A 选项正确.C 是一个电容很小的电容器，在题图所示电路中，对高频交流的容抗远小于对低频交流的容抗，其作用是“通高频，阻低频”，C 选项正确.因电路中无直流电源，故B 选项错误.由于L 对高频交流的阻碍作用和C 对高频交流的旁路作用，使得通过R 的电流中，低频交流所占的百分比远大于高频交流所占的百分比，D 选项正确，本题A 、C 、D 选项正确. 答案:ACD5、思路解析：在交流电路中，当频率增加时，容抗减小，感抗增大，而电阻是与频率无关的，在电路中电源的电动势最大值不变，即a 、b 间的电压不变，所以当频率增加时，A 1示数增大，A 2不变，A 3示数变小，因此，该题正确选项为C. 答案:C6、思路解析：因为变压器为理想变压器，故有21U U =21n n ,P 1=P 2,由题意知n 1>n 2,U 1>U 2,又因I 1U 1=I 2U 2，则I 1<I 2，故B 、C 选项正确. 答案:BC7、思路解析：不管理想变压器的原、副线圈匝数比如何，正常工作时，变压器的输入功率与输出功率相等（因为能量守恒），故比值为1∶1，选项C 正确. 答案:C8、思路解析：由I=P/U ，得I 1=UP1,I 2=2U P ，I 1∶I 2=U 2∶U 1=220 kV ∶11 kV=20∶1,I 2=I 1/20，A 正确，B 错.线路损耗P 损=I 2R ，所以P 损1=I 12R ，P 损2=I 22R ，所以P 损2∶P 损1=I 22∶I 12=(201I )2∶I 12=1∶400.所以C 正确，D 错.（考查功率损失与电流平方正比关系的应用） 答案:AC9、思路解析：用400 V 的电压送电：ΔP 1=I 2R=(1U P)2·R=(40010203⨯)2×0.5 W=1 250 W ；改用2 000 V 电压输电：ΔP 2=(2U P )2·R=(200010203⨯)2×0.5 W=50 W ，损失电功率减少了ΔP 1-ΔP 2=（1 250-50） W=1 200 W ，B 正确.（考查输电线路损失功率与电压、电流的关系的应用）答案:B10、思路解析：灯泡正常发光，则副线圈两端电压为U 2=12 V ，电流为I 2=2U P =12100 A=8.3 A. 由公式21U U =21n n 得U 1=21n n U 2=18×12 V=216 V ，所以电压表的读数为216 V. 由1221n n I I =，得I 1=12n n I 2=181×8.3 A=0.46 A ，所以电流表的读数为0.46 A. 答案:216 0.4611、思路解析：由n=240 r/min=60240r/s=4 r/s,得ω=2πn=2π×4=8π.当线圈平面与磁感线平行时（S ∥B ），感应电动势最大，即E m =2 V .所以e=E m sin ωt=2sin8πt t=481 s 时，e=2sin （8π×481） V=2sin 6πV=2×21 V=1 V . 答案:2sin8πt 1 V12、思路解析：当电阻器两端加直流电压时，有P=U 2/R ；当电阻器两端加正弦交流电压时，设交流电压的有效值为U ′，有P/2=U ′2/R ；联立以上两式可解得U ′=52 V ，其最大值为U m =2U ′=10 V. 答案:52 1013、思路解析：设输送功率为P ，则P 0=(0U P )2R 线，0.01P 0=(UP)2·R 线,所以U=10U 0.（考查输电线路功率损失跟输送电压的平方成反比关系）答案:1014、思路解析：线圈的角速度ω=2πn=2π×240/60=8π rad/s,线圈平面与磁感线平行时，感应电动势最大E m =2 V.从E m =BS ω中可得到Φ1=BS=ωmE =π82Wb.当线圈从中性平面转t=1/48 s 时，转的角度θ=ωt=8π×481=6π,此时穿过线圈的磁通量Φ2=Φ1cos 6π=23Φ1,所以磁通量的变化ΔΦ=Φ1-Φ2=（π82-23×π82） Wb=π832- Wb.因此E=t ∆∆Φ=481832π- V=0.5 V .线圈从中性面开始（t=0）电动势的瞬时值表达式为e=E m sin ωt=2sin8π V当t=481 s 时，e=2sin 6πV=1 V 此时线圈中的电流为I=5.01=R e A=2 A.答案:0.5 V 2 A15、思路解析：(1)由用电器的功率相同，得 甲图中：P 线=I 2R 甲 乙图中：P 线′=(910I)2R 乙 所以200818.11009.08110081'=⨯⨯==乙甲线线R R P P . (2)由U 源=IR 甲+IR 用 U 源=910IR 乙+109IR 用 解得R 用=11 Ω.答案:(1)81∶200 (2)11 Ω16、思路解析：(1)图示位置为垂直中性面位置，由右手定则可判定感应电流的方向自上而下流过电阻R.(2)线圈转动产生感应电流的周期为T=2π/ω,从图示位置开始，过t=T/4=π/2ω第一次出现i=0的情况.（3）线圈转动时产生感应电动势的最大值为 E m =nBS ω=nBab ω 感应电流最大值为I m =E m /(R+r)=nBab ω/(R+r) 电阻两端电压的最大值为 U m =I m R=nBab ωR/(R+r) 交流电压表的示数为U=U m /2=nBab ωR/［2 (R+r)］.答案:(1)电流自上而下流过电阻R (2)t=T/4=π/2ω（3）U=U m /2=nBab ωR/［2 (R+r)］ 17、思路解析：(1)用户变压器副线圈电压 U 2=12n n U 1=1253×1×104 V=240 V 用户工作总电流I=用U P =220104.44⨯ A=200 A线路电阻R 线=2002202402-=-IU U 用Ω=0.1 Ω.(2)当用户功率增加为P ′=8.8×104 W时,用户工作总电流为I ′=220108.8'4⨯=用U P A=400 A 线路电压降ΔU ′=I ′R 线=400×0.1 V=40 V新的用户变压器副线圈电压U 2′=220 V+40 V=260 V 因此原副线圈匝数比为n 1∶n 2=U 1∶U 2′=500∶13. 答案:(1)0.1 Ω (2)500∶13。
人教版高中物理选修32《交流电》综合测试
高中物理学习资料金戈铁骑整理制作《交流电》综合测试时间： 90 分钟分值： 100 分题号12345678910答案第Ⅰ卷 (选择题，共 40 分)一、选择题 (本题共 10 小题，每题 4 分，共 40 分．在每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，有选错或不答的得 0分)1．2007 年 11 月 8 日，工程规模仅次于长江三峡，位居全国第二位、世界第三位的金沙江溪洛渡水电站截流成功，标志住“西电东送”工程又迈出了牢固的一步．以下有关发电与送电的说法中正确的是()A．水电站截流筑坝有利于存储水的内能，提高发电能力B．减小输电线的截面积有利于降低输电时的耗费C．提高输电电压有利于减小输电线中的电流D．增大发电机转子的直径有利于提高发电机的输出电压解析：水电站截流筑坝有利于存储水的重力势能，提高发电能力．减小输电线的截面积会使输电时的耗费增大，提高输电电压有利P于减小输电线中的电流，I ＝U，C 正确．增大发电机转子的直径可增大线圈面积， E＝BSω，有利于提高发电机的输出电压．答案： CD2．一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以下列图甲所示．已知发电机线圈内阻为 5.0 Ω，现外接一只电阻为95.0 Ω的灯泡，如图乙所示，则()A．电压表○V的示数为 220VB．电路中的电流方向每秒钟改变50 次C．灯泡本质耗资的功率为484WD．发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为解析：电路中产生总电压为220V，电压表测得的是外电压，应为 220V×95＝209V，A 错；由图知，电压变化周期T＝1，频率100100sf＝100，因此每秒电流改变100 次，B 错；电路中耗资功率为484W，而灯泡耗资功率为，C 错．答案： D3．一理想变压器的原线圈上接有正弦交变电压，其最大值保持不变，副线圈接有可调电阻R.设原线圈的电流为I 1，输入功率为 P1，副线圈的电流为I 2，输出功率为P2.当R增大时()A．I 1减小，P1增大B．I 1减小， P1减小C．I 2增大，P2减小D．I 2增大， P2增大解析：原线圈电压不变，匝数比必然，则输出电压不变，副线圈电阻增大．由欧姆定律可知 I 2减小， P2减小，又因为 P2＝P1＝U1I 1，因此 P1减小， I 1减小， A、C、D 错， B 正确．答案： B4．有一理想变压器，原、副线圈的匝数分别为n1＝1 100 匝，n2＝60 匝，原线圈输入的交流电压的有效值为U1＝220V，现利用这个变压器给一灯泡和小型电动机M 供电，以下列图，灯泡L 上标有“ 6V 12W”字样，电动机线圈的电阻 R M＝ 0.50光，且不计导线的电阻．则以下说法中正确的选项是 ()A．电动机的输入功率为72WB．电动机的输出功率为12WC．电动机的热功率为D．整个电路耗资的电功率为22WP 解析：副线圈上的电流等于灯泡正常发光时的电流I＝U＝2 A，n260副线圈两端的电压U2＝n1U1＝1 100×220V＝12V，电动机两端的电压 U M＝ U2－ U L＝12V－6V＝6V，因此电动机的输入功率P M＝U M I2＝12W，电动机的热功率 P 热＝I 2R M＝，电动机的输出功率 P 出＝P M－P 热＝10W；整个电路中耗资的电功率为灯泡和电动机耗资的功率之和 14W(也可先算出原线圈中的电流，再依照 P＝U1I 1计算 )．综上，只有 C 正确．答案： C5．图 (1)、图(2)分别表示两种电压的波形，其中图 (1)所示电压按正弦规律变化．以下说法正确的选项是 ()A．图 (1)表示交流电，图 (2)表示直流电B．两种电压的有效值相等C．图 (1)所示电压的瞬市价表达式为u＝ 311sin100πtVD．图(1)所示电压经匝数比为的变压器变压后，频率变为1原来的 10解析：两图中均为交变电流，选项 A 错；两电压的峰值相同，变化规律不相同，则有效值不相同，选项B 错；题图(1)中， U m＝311V，周期－2T＝2×10s，则瞬市价表达式为2πu＝U m sinT t＝311sin100πt(V) ，选项C 正确；变压器不改变交变电流的频率，选项 D 错．故正确选项为C.答案： C6．以以下列图所示，某同学设计了以下四种电路以调治风扇的转动快慢，你认为这四个电路中哪个可行并最省电(C 图中为理想变压器)()解析：图 A、B 中，虽能调治风扇转速，但不但风扇要耗资电能，滑动变阻器也要耗资电能．图 D 中滑动变阻器与风扇并联，不能够调节风扇转速，却需耗资电能．而图 C 中为理想变压器，不用耗电能，仅有风扇耗资电能．故既能够调治风扇转动的快慢，又最省电的是C.答案： C7．以以下列图所示， ab 和 cd 分别是放在变压器两侧圆滑水平导轨上的导体， cd 静止，通电导线与ab 在同一平面内 ()A．ab 向右匀速运动时， cd 必然向左运动B．ab 向右匀速运动时， cd 不能能运动C．ab 向右加速运动时， cd 必然向左运动D．ab 向右加速运动时， cd 可能不动解析：直导线周围的磁场是非均匀磁场，且离导线越远磁场越弱，故 ab 匀速运动时产生减小的电流， ab 加速运动时产生的电流可能是恒定的．再依照楞次定律判断出 A、D 选项正确．答案： AD8．为了监测变电站向外输电情况，要在变电站安装互感器，其接线以下列图．两变压器匝数分别为n1、n2和 n3、n4，a 和 b 是交流电表．则 ()A．n1>n2B．n3>n4C．a 为交流电流表， b 为交流电压表D．a 为交流电压表， b 为交流电流表解析：由电路连接方式可知，左图是电压互感器，把高电压经过变压器降压后测量，因此n1>n2，a 为交流电压表．右图为电流互感器，把大电流经过变压器减为小电流再测量，因此n3<n4，b 为交流电流表．答案： AD9．(2011 福·建高考 )图甲中理想变压器原、 副线圈的匝数之比 n 1：n 2＝5:1，电阻 R ＝20Ω，L 1、L 2 为规格相同的两只小灯泡， S 1 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 S 1 接 1、S 2 闭合，此时 L 2 正常发光．以下说法正确的选项是 ( )A ．输入电压 u 的表达式 u ＝20 2sin(50 πt)VB ．只断开 S 2 后， L 1、L 2 均正常发光C ．只断开 S 2 后，原线圈的输入功率增大D ．若 S 1 换接到 2 后， R 耗资的电功率为解析：由 u －t 图象可知 T ＝，U max ＝20 2V ，因此输入电压的表达式为 u ＝U max2π ＝π ， 错； 1 接 1、S 2sin( T )t 20 2sin(100 t)VASn 2闭合时，灯 L 1 被短路， L 2 两端电压等于副线圈两端电压U 2＝n 1U 11＝5×20V ＝4V 而正常发光， 断开 S 2 时，两灯串通， 灯泡两端电压均2为 2V ，不能够正常发光， B 错；只断开 S 2 时输出功率由 P 出＝UR2变为′ 出＝U 22，输出功率减小，而对理想变压器 P 入＝P 出，因此输入功P 2R率减小， C 错； S 1 接到 2 时， P R ＝U 22＝，D 正确．R答案： D10．(2010 ·庆卷重 )一输入电压为 220V ，输出电压为 36V 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，以下列图，尔后将原线圈接到 220V 交流电源上，测得新绕线圈的端电压为 1V ．按理想变压器解析，该变压器烧坏前的原、副线圈匝数分别为( )A ．1 100,360B ．1 100,180C ．2 200,180D ．2 200,360解析：依照U 1＝n 1 可得220＝n 1，可知 n ＝1 100.消除 C 、D 两项．再U 2 n2 1 51220 n 1由 36 ＝n 2可知 n 2＝180，故 A 错 B对．答案： B第Ⅱ卷 (非选择题，共 60 分)二、填空题 (每题 8 分，共 16 分)11．以以下列图所示， 在磁感觉强度 B ＝0.5T 的匀强磁场中， 有一个正方形金属线圈 abcd ，边长 L ＝，线圈 ad 边跟磁场左界限线重合，线圈的电阻 R ＝0.4 Ω用.外力使线圈从磁场中运动出来：一次是用力使线圈从左界限线匀速平动移出磁场；另一次是用力使线圈以ad 边为轴匀速转动出磁场，两次所用时间都是 ．则两次外力对线圈做功之差为 ________．解析：线圈从磁场中匀速拉出过程中感觉电动势为E＝BL v＝BL2E2B2L4t，线圈中产生的电能就是外力所做的功W1＝R t＝Rt＝；线圈匀速转动，产生交变电动势为e＝BωS sinωt，E m＝ BL2θ/t，此过程所做的功为 W2，W2＝E m/ 22242t＝B Lθ＝．两次做功之差R2Rt为W＝W2－ W1＝×10－3J.答案：×10－3J12．(2011 海·南高考 )以下列图，理想变压器原线圈与一10V 的交流电源相连，副线圈并联两个小灯泡 a 和 b，小灯泡 a 的额定功率为 0.3W ，正常发光时电阻为 30Ω，已知两灯泡均正常发光，流过原线圈的电流为0.09 A，可计算出原、副线圈的匝数比为________，流过灯泡 b 的电流为 ________A.2解析：对灯泡由 P ＝U R 2得 U 2＝PR ＝3V ，即副线圈两端电压为3V ，则有 n 1:n 2＝ 10:3，依照 P 入＝P 出＝U 1I 1＝10×＝U 2I 2，则有I 2＝ 0.3 A ，则流过 b 的电流为 I 2－I a ＝0.2 A.答案： 10:3三、计算题 (共 4 小题， 13 题 10 分， 14 题 12 分， 15 题 10 分， 16 题 12 分，共 44 分．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够得分． 有数值计算的题， 答案中必定明确写出数值和单位 )13．以以下列图所示，一个变压器(可视为理想变压器 )的原线圈接在220V 的市电上，向额定电压为 ×104V 的霓虹灯供电，使它正常发光．为了安全，需在原线圈回路中接入熔断器，使副线圈电路中电流高出 12mA 时，熔丝就熔断．(1)熔丝的熔断电流是多大？(2)当副线圈电路中电流为10mA 时，变压器的输入功率是多大？解析： (1)设原、副线圈上的电压、电流分别为U1、U2、I 1、I2，依照理想变压器的输入功率等于输出功率，有I 1U1＝ I2U2当 I 2＝12mA 时， I 1即为熔断电流．代入数据，得 I 1＝0.98 A.(2)设副线圈中电流为 I2′＝10mA 时，变压器的输入功率为 P1，依照理想变压器的输入功率等于输出功率，有 P1＝I 2′U2，代入数据得，P1＝180W.答案： (1)0.98 A (2)180W14．以以下列图所示，匀强磁场磁感觉强度B＝，匝数为 n＝50匝的矩形线圈，绕垂直于匀强磁场的转轴OO′匀速转动，每匝线圈长为 L＝25 cm，宽为 d＝20 cm.线圈每分钟转动 1 500 转，在匀速转动过程中，从线圈平面经过图示地址时开始计时．(1)写出交流感觉电动势 e 的瞬市价表达式；(2)若每匝线圈自己电阻r＝0.02 Ω，外接一阻值为 13Ω的用电器，使线圈与外电路组成闭合电路，写出交流感觉电流i 的瞬市价表达式；(3)若从线圈平面垂直于磁感线的地址开始计时，感觉电动势e′和感觉电流 i′的瞬市价表达式如何？(4)画出 (1)(2)中的 e－t、i－t 图象．解析： (1)线圈匝数 n＝50，磁场的磁感觉强度B＝，线圈转动的角速度ω＝ 2πf＝ 2π×1 500rad/s＝ 50π rad/s，线圈的面积S＝Ld＝602因此 E m＝nBSω＝50×××50πV＝196V从图示地址计时，有 e＝E m cosωt＝ 196cos(50 t)Vπ.(2)若 r＝0.02 Ω，则 r′＝50r＝×50Ω＝1.0 ΩR 总＝ R＋r′＝13Ω＋1Ω＝14ΩI m＝E m196A＝14 A 总＝14R因此 i＝Iωt＝πm cos14cos(50 t) A(3)若从线圈平面与磁感线垂直的地址开始计时，即从中性面开始计时，感觉电动势和电流的瞬市价分别为e′＝196sin(50 πt)V，i′＝14sin(50 πt) A.(4)因为ω＝50π，因此 T＝2πω＝，E m＝196V，I m＝14 A e－t、i－ t 图象以以下列图所示．15．以以下列图所示，匝数为 100、边长为 0.2m 的正方形线圈，在磁感觉强度为 2T 的匀强磁场中，从中性面开始以 10π rad/s 的角速度绕 OO′轴匀速转动．若线圈自己电阻为2Ω，负载电阻 R＝6Ω，π2≈10，则开始转动201s 内在 R 上产生的热量为多少焦耳？解析：电动势最大值为E m＝NBSω＝100×2×××10πV＝80πV有效值为： E＝E m/ 2＝40π 2V电流有效值为：E40π 2I ＝R＋r＝6＋2 A＝ 5π 2 A故产生的热量为 Q＝I 2 ＝Rt 150J.答案： 150J16．一台小型发电机的最大输出功率为100 kW，输出电压恒为500V，现用电阻率为×10－8Ω·m横截面积为10－5m2的输电线向4×103m 远处的用电单位输电，要使发电机满负荷运行时，输电线上的损失功率不高出发电机总功率的4% ，求：(1)所用的理想升压变压器原、副线圈的匝数比是多少？(2)若是用户用电器的额定电压为220V，那么所用的理想降压变压器原、副线圈的匝数比是多少？(3)想一想，当深夜接入电路的用电器减少时，用电器两端的电压是大于、小于还是等于220V？若用电器电路中电流为 100 A，求此时用电器两端的电压数值．2L解析：(1)输电要用两根导线，则输电线的电阻为 r ＝ρS ＝×10－8 2×4×103×10－5Ω＝ Ω由题意知 P 损＝P ×4% ＝ ( P)2rU 24 5105 2100×10 ＝( U 2) ×U 2＝ 6 000V升压变压器原、副线圈匝数比n 1＝U 1＝ 500 ＝ 1.n 2 U 2 6 000 12P10550(2)I 2＝U 2＝6×103A ＝ 3A50U 损＝I 2·r ＝ 3 ×＝240V而 U 3＝U 2－U 损＝ 6 000V －240V ＝5 760V n 3＝U 3＝5 760＝288 n 4 U 4220 11降压变压器原、副线圈匝数比为(3)用电器总数减少时，用电器两端电压将增大I 3′ n 3288由题知 I 3′＝ 100 A 则由 I 2′＝n 4＝ 11因此 I 2′＝ 1 100 ′＝I 2′·r ＝ 1 100288 ，U 损 288 ×＝ 55V而 U 1、U 2 不变U 3′＝U 2－U 损′＝(6 000－55)V ＝ 5 945VU 3′ ＝ n 3，U 4′＝n 4×U 3′ ＝ 11×5 945V ＝227V. U 4′ n 4 n 3 288答案： (1)1:12 (2)288:11 (3)227V。
人教版高中物理选修3-2高二下学期《交流电》试题.docx
高中物理学习材料桑水制作邵阳县一中高二08年下学期《交流电》物理试题时量：100分钟 满分：100分 2008年12月（命题人：王 赟）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= C.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202VB ．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 ．t1时刻通过线圈的磁通量为零 B ．t2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大 C ．t3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:8、如图所示，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～n 1 n 2 L 1 L 2 L 3 L 4 N 1 N 2 UN N 1N 250.01t /s0.022002-2002B. 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 0／2 B ．U 0／4 C ．U 0／6 D ．U 0／812．如图所示，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υ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) 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F μ10的电容器上，则电容器的耐压值不应小于 。
人教版高中物理《选修3-2》第五章交变电流单元测试卷(含解析)资料
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 V B.1.41 A,141 V C.2 A,200 V D.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。
人教版高中物理选修3-2检测试题：表征交变电流的量.doc
高中物理学习材料桑水制作练习表征交变电流的物理量一、选择题(每题5分，共50分)1．A由交流电动势瞬时值表达式e=102sin4πt(V)，可知（）A．此交流电的频率是4π(Hz) B．此交流电的周期是0．5sC．当t=0．5s时，此交流电动势有最大值D．当t=0时，产生此交流电的线圈平面与中性面重合答案：BD2．A下面关于交变电流的说法中正确的是（）A．交流电器设备上所标的电压和电流值是交变电流的最大值B．用交流电表测定的读数值是交流电的瞬时值C．给定的交变电流数值，在没有特别说明的情况下都是指有效值D．跟交变电流有相同热效应的直流电的数值是交变电流的有效值答案：CD3．A在相同的时间内，某正弦交流电通过一阻值为100omega的电阻产生的热量，与一电流强度为3A的直流电通过同一阻值的电阻产生的热量相等，则（）A．此交流电的电流的有效值为3A，最大值为32AB．此交流电的电流的有效值为32A，最大值为6AC．电阻两端的交流电压的有效值为300V，最大值为3002VD．电阻两端的交流电压的有效值为3002V，最大值为600V答案：AC4．A一只低压教学电源输出的交变电压瞬时值U=102sin314t(V)，关于该电源的规格和使用，以下说法正确的是（）A．这只电源可以使"10V2W"的灯泡正常发光 B．这只电源的交变电压的周期是314sC．这只电源在t=0．01s时电压达到最大值 D．“10V2μF”电容器不能接在这只电源上答案：AD5．A一个电阻接在10V的直流电源上，它的发热功率为P，当接到电压U=10sinωt(V)的交流电源上，它的发热功率是（）A．0．25P B．0．5P C．P D．2P答案：B6．A在如图所示电路中，已知交流电源电压U=200sin(100πt)V，电阻R=100omega．则电流表和电压表的读数分别为（）A．1．41A，200V B．1．41A，141V C．2A，200V D．2A，141V答案：B7．B一个接在某直流电源上的电热器所消耗的电功率为P1，若把它接到电压最大值与直流电压相等的交流电源上，该电热器所消耗的电功率为P2，则P1：P2为（）A．2：1 B．1：2 C．1：1 D．1：2答案：B8．B把电热器接到110V的直流电源上，每秒产生的热量为Q，现把它接到交流电源E，每秒产生的热量为2Q，则交流电压的最大值是（）A．1102v B．2202V C．220V D．110V答案：B9．B右图表示一交变电流随时间而变化的图象，此交流电流的有效值是（）A．52A B．5A C．2A D．3．5A答案：B10．B正弦交流电压U=50sin314t(V)，加在一氖管两端，已知当氖管两端的电压达到252v 时才开始发光，则此氖管在一个周期内发光的总时间为（）A．0．02 B．0．0025s C．0．01s D．0．005s答案：C二、填空题(每空3分，共18分)11．B如图所示为某正弦交变电流的图象，其最大值为________，周期为________，线圈转动的角速度为________，电流的瞬时值表达式为________．答案：20A，0．02s，314rad／s，i=20sin314t(A)12．B将一电热器接在10V直流电源上，在时间t内可将一壶水烧开．现将电热器接到一个U=10sinωt(V)的交变电源上，煮开同一壶水需时间________；若接到另一交流电源上，需要时间为t／3，那么这个交流电源最大值为________．答案：2t106(V)三、计算题(13题10分，14题、15题各11分，共32分)13．B 某电路两端交流电压u=Usin100πt(V)，在t=0．005s 时刻，电压u 值为10V ．求接在此电路两端的电压表示数．如将阻值为R 的电阻接在此交流电压上时功率为P ；而改接在电压为U 0的直流电压上时功率为P ／2，求U 0值．答案：解：根据u=U m sin100πt ，代人t=0．005s 时的电压值，10=U m sin0．5π得U m =10V 而交流电压表的示数反映的是有效值故U=m U 21=7．07V ，由功率关系P=R U 2和R U P 2120=得 所求直流电压的值U 0=21U=m U 21=5V 14．B 一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场方向的固定轴转动．线圈匝数n=100．穿过每匝线圈的磁通量φ随时间按正弦规律变化，如图所示．发电机内阻r=5．0omega ，外电阻R=95omega ，．已知感应电动势的最大值E m =n φm ω，其中φm 为穿过每匝线圈磁通量的最大值．求串联在外电路的交流电流表(内阻不计)的读数． 答案：解：由题中可知感应电动势的最大值：E m =n ωφm ①设线圈在磁场中转动的周期为T ，则有ω=T2π② 根据欧姆定律，电路中电流的最大值为I m =r R E m +③ 设交流电流表的读数为I ，它是有效值，则I=m I 21④ 由题中的φ-t 图线可读出：φm =1．0×10-2WbT=3．14×10-2s解以上各式，并代人数据得I=1．4A15．C 发电机转子是匝数n=100，边长L=20cm 的正方形线圈，其置于磁感应强度B=0．5T 的匀强磁场中，绕着垂直磁场方向的轴以ω=100π(rad ／s)的角速度转动，当转到线圈平面与磁场方向垂直时开始计时．线圈的电阻r=1omega ，外电路电阻R=99omega ．试求：(1)写出交变电流瞬时值表达式；(2)外电阻上消耗的功率；(3)从计时开始，线圈转过3π过程中，通过外电阻的电荷量是多少? 答案：解：(1)电动势的最大值：E m =nB ωL 2=200π=628(V)根据闭合电路欧姆定律得I m =rR R m +=6．28A 故交变电流瞬时值表达式：i=6．28sin100πt(2)电流的有效值I=m I 21由P=I 2R 得外电阻上的消耗功率：P=(m I 21)2R=1．95×103W (3)从计时开始到线圈转过3π过程中，平均感应电动势由E=n t ∆∆Φ得 =E t2BL n t cos60n 2m m ∆•=∆︒Φ-Φ 平均电流：=+=rR E I =nB 2L 2／2(R+r)·Δ，通过外电阻的电荷量：q=I ·Δt=()=+r R 2L nB 225×10-3C。
人教版高中物理选修3-2交流电单元测试.docx
鼎尚高中物理学习材料（鼎尚**整理制作）2015-2016学年度金岭中学 交流电单元测试考试时间：45分钟；命题人：一、选择题（题型注释）1．如图所示为一理想变压器，原副线圈的匝数比为12:3:1n n =，且分别接有阻值相同的电阻1R 和2R ，交流电源电压为U ，1R 两端电压为10U，则此时A ．R 2两端电压为103UB ．R 2两端电压为30U C ．R 1和R 2消耗的功率之比为1：1 D ．R 1和R 2消耗的功率之比为1：92．如图所示，理想变压器原线圈接入电压有效值恒定的正弦交流电，副线圈接一定值电阻R 。
调节触头P ，使副线圈匝数变为原来的一半，则调节前后A ．原线圈中的电流之比为4：1B ．副线圈中的电流之比为2：1C ．变压器的输入功率之比为4：1D ．变压器的输出功率之比为1：23．如图甲所示,在匀强磁场中,一矩形金属线圈两次分别以不同的转速,绕与磁感线垂直的轴匀速转动,产生的交变电动势图像如图乙中曲线a 、b 所示,则( )A ．两次t=0时刻，通过线圈平面磁通量都是φ=0B ．曲线a 、b 对应的线圈转速之比为3∶2C ． 曲线b 表示的交变电动势有效值为10VD ．曲线a 表示的交变电动势频率为25Hz4．如图所示的正方形线框abcd 边长为L ，每边电阻均为r ，在垂直于纸面向里，磁感应强度为B 的匀强磁场中绕cd 轴以角速度ω匀速转动，c 、d 两点与一阻值为r 的电阻相连，各表均可视为理想表，导线电阻不计，则下列说法中正确的是A ．线框abcd 产生的电流为交变电流B ．当S 断开时，电压表的示数为零C ．当S 断开时，电压表的示数为282L B ω 10-10鼎尚D ．当S 闭合时，电流表的示数为rL B 1422ω5．下图是一种理想自耦变压器示意图，线圈绕在一个圆环形的铁芯上，P 是可移动的滑动触头．A 、B 间接交流电压U ，输出端连接了两个相同的灯泡L 1和L 2，Q 为滑动变阻器的滑动触头。
人教版高中物理选修3-2高二《交流电》单元测试题.docx
高中物理学习材料桑水制作高二物理《交流电》单元测试题一、选择题（每题6分，共36分）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 [ ] A ．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 sin ωt ．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 sin ωt C ．2εm sin2t D ．2εm sin2ωt4．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 ．电功率图17-1 ab c dB5．一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1 000 WD ．该交流电流即时值表达式为i ＝102sin628t A6．如图所示，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202sin 100V u t π= 氖泡在两端电压达到100V 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100HzB ．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 二、填空题（每题8分，共32分）7．一台发电机产生的电动势的瞬时值表达式为：e = 311sin314t V ，则此发电机产生的电动势的最大值为_______V ，有效值为_______V ，发电机转子的转速为_______转/秒，产生的交流电的频率为______Hz ．8．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 的水平匀强磁场中，线框面积为S ，电阻为R 。
人教版高中物理选修3-2高二交流电单元测试.docx
高中物理学习材料齐齐哈尔市实验中学2013届高二交流电单元测试一选择题1．一个矩形线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流e＝2202sin100πt(V)，那么( )A．该交变电流的频率是100Hz B．当t＝0时，线圈平面恰好与中性面垂直C．当t＝1200s时，e最大 D．该交变电流电动势的有效值为2202V2．将阻值为5 Ω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0.25HzB．通过电阻的电流为2AC．电阻消耗的电功率为2.5WD．用交流电压表测得电阻两端的电压是5V3．如图所示，图①和图②分别表示正弦脉冲波和方波的交变电流与时间的变化关系．若使这两种电流分别通过两个完全相同的电阻，则经过1 min的时间，两电阻消耗的电功之比W甲W乙为( )A．1: 2 B．1:2 C．1:3 D．1:64.通有电流i ＝I m sin ωt 的长直导线OO ′与断开的圆形导线圈在同一平面内，如图所示(设电流由O 至O ′为正)，为使A 端的电势高于B 端的电势，且U AB 减小，交变电流必须处于每个周期的( )A ．第一个14周期B ．第二个14周期C ．第三个14周期D ．第四个14周期5．如图①所示，一矩形闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴OO ′以恒定角速度ω转动，从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈中产生的交变电流按照图②所示的余弦规律变化，在t ＝π2ω时刻( )A ．线圈中的电流最大B ．穿过线圈的磁通量最大C ．线圈所受的安培力为零D ．穿过线圈磁通量的变化率最大 6．将电阻R 、理想电压表V 、开关S 和交流电源按照下图①所示方式连接，其中R ＝30Ω，合上开关S 后，交流电源输出的正弦交变电压u 随时间t 变化的关系如图②所示．则( ) A ．电压表V 的示数是36V B ．R 消耗的电功率是21.6W C ．通过R 的电流瞬时值表达式为 i ＝1.2 sin100πtAD ．通过R 的电流最大值为1.22A 7.如图所示，理想变压器的原副线圈的匝数比n 1∶n 2＝2∶1，原线圈接正弦交变电流，副线圈接电动机，电动机线圈电阻为R 。
人教版高中物理选修3-2 交变电流 综合测试 3.docx
高中物理学习材料唐玲收集整理交变电流综合测试 3一. 单项选择题。
1. 对于图1所示的电流i随时间t作周期性变化的图像，下列描述哪项正确？（）A. 是交变电流B. 是正弦式电流C. 是直流D. 是恒定电流2. 矩形线圈在匀强磁场中，绕垂直于磁场方向且又在线圈平面内的轴作匀速转动。
当此线圈通过中性面时（）A. 穿过线圈的磁通量为零B. 线圈中产生的感应电动势最大C. 线圈中产生的感应电流最大D.线圈中感应电流方向将要发生改变3. 某正弦式电流i与时间t的关系图像如图2所示。
由图像可知，该电流的频率和有效值分别为（）A. 50Hz，10AB. 50Hz，7.07AC. 100Hz，10AD. 100Hz，7.07A4. 将一根电阻丝接到100V直流电源上，在1min内产生的热量为Q，若将此电阻丝接到某一正弦式交流电源上，则在2min内产生的热量也为Q，那么该交流电压的最大值为（）A. 50VB. 502VC. 100VD. 1002V5. 一台变压器的原线圈匝数为100，副线圈匝数为1200，在原线圈两端接有电动势为10V的电池组，则在副线圈两端的输出电压为（ ）A. 0VB. 约0.8VC. 12VD. 120V6. 图3为一理想变压器，原、副线圈的匝数分别为n n 12、。
在n U 11、和R 保持不变的条件下，把副线圈匝数减半，则（ ）A. 副线圈中输出电流I 2减半B. 原线圈中输入电流I 1减半C. 变压器输入功率减半D. 变压器输出功率减半7. 用U 和KU 两种不同的电压来输送电能，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，输电导线的横截面积之比S S 12：为（ ）A. KB. 1/KC. K 2D. 1/K 28. 一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的电流瞬时值表达式为：i tA =102100sin π，则（ ）A. 此交流的频率为50HzB. 此交流的峰值为10AC. 用交流电流表测此电流，示数为10AD. 用交流电流表测此电流，示数为14.1A9. 如图5所示，一理想变压器由一个初级线圈和两个次级线圈组成。
人教版高中物理选修3-2第五章 交流电流 综合测试4.docx
高中物理学习材料第五章交流电流综合测试4一、选择题：1、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。
2、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L1和L2，输电线的等效电阻为R。
开始时，开关K断开，当K接通时，以下说法正确的是（）(A)副线圈两端的输出电压减小(B)通过灯泡L1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3、理想变压器原、副线圈的匝数比为4：1,原线圈接在u=311sin100πtV的交流电源上,副线圈所接的负载电阻是11Ω ,则副线圈中电流强度是( )(A)5A(B)11A(C)20A(D)55A4、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→A5、某用电器两端所允许加的最大直流电压是250V,它在交流电路中使用时,交流电压可以是( )(A)250V(B)220V(C)352V(D)177V6、把220V的交流电压加在440 Ω的电阻上,在电阻上( )(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0.5A(D)电压的最大值为220V,电流的最大值为0.5A7、一台理想的变压器副线圈接有4个一样的灯泡都能正常发光,原线圈中串接入一同样的灯泡如果原副线圈的匝数比为4：1,则原线圈电路中的灯泡( )(A)一定正常发光(B)比正常发光要暗些(C)比正常发光要亮些(D)一定会烧坏8、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)5A(B)5A(C)3.5A(D)3.5A9、如图所示的理想变压器，两个副线圈匝数分别为n1和n2，当把电热器接在ab，使cd空载时，电流表的示数为I1；当把电热器接在cd，而使ab空载时，电流表读数为I2，则I1：I2等于（）(A) n1：n2(B) n12：n22 (C) n2：n1(D) n22：n1210、理想变压器原、副线圈中的电流I1、I2，电压U1、U2，功率为P1、P2，关于它们之间的关系，正确的说法是（）(A)I2由I1决定 (B)U2与负载有关(C)P1由P2决定 (D)以上说法都不正确二、填空题：11、某变电站用220伏的电压送电，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_________伏。
人教版高中物理选修3-2第五章交变电流测试1.docx
高中物理学习材料（鼎尚**整理制作）物理选修3-2《第五章交变电流》测试卷A（含答案）试卷满分：120分考试时间：100分钟一、本题共9小题，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的。
(每小题4分，共36分)1．关于交变电流的几种说法正确的是( )A．使用交变电流的电气设备上所标的电压电流值是指峰值B．交流电流表和交流电压表测得的值是电路中的瞬时值C．跟交变电流有相同热效应的直流电的值是交流的有效值D．通常照明电路的电压是220伏，指的是峰值2．一根电阻丝接入100V的电路中，在1min内产生的热量为Q，同样的电阻丝接入正弦式电流路中在2min内产生的热量也为Q，则该交流电路中的电压峰值为( )A．141．4V B．100V C．70．7V D．50V3．一只矩形线圈在匀强磁场中转动产生的交流电动势e＝10s in4πt(V)则( ) A．交流的频率是4πHzB．当t＝0时线圈平面跟磁感线平行C．当t＝0.5时，e有最大值D．交流的周期是0.5s4．如图所示，理想变压器的原线圈接在u＝220sin(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．原线圈中电流表的读数为1 AB．原线圈中的输入功率为2202WC．副线圈中电压表的读数为1102VD．副线圈中输出交流电的周期为50s5．如图所示，三只完全相同的灯泡a、b、c分别与电阻R、电感L、电容C串联，再将三者并联，接在交变电路中，三只灯泡亮度相同。
若将交变电流的频率增大，则( )A．三只灯泡亮度不变B．三只灯泡都将变亮C．a亮度不变，b变亮，c变暗D．a亮度不变，b变暗，c变亮6．如图所示，一个面积为S、匝数为N、电阻为R的矩形线圈，在磁感强度为B的匀强磁场中绕OO′轴匀速转动，磁场方向与转轴垂直。
线框每秒转数为n。
当线框转到如图所示的位置开始计时。
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高中物理学习材料
桑水制作
2015-2016学年度金岭中学 交流电测试
考试时间：45分钟；命题人：
一、选择题（题型注释）
1
（多选）．如图所示，一理想变压器原线圈匝数n 1＝500匝，副线圈匝数n 2＝100匝，
原线圈中接一交变电源，交变电源电压u ＝
2202sin 100πt （V ）．副线圈中接一电动
机内阻为10Ω，电流表A 2示数为1 A ．电表对电路的影响忽略不计，则下列说法正确
的是
A ．此交流电的频率为100Hz
B ．此电动机输出功率为44W
C ．电流表A 1示数为0．2A
D ．如果电动机被卡住而不损坏，则电源的输出功率变为原来的4．4倍
2．如图所示，理想变压器原线圈接交流电源和理想交流电流表，副线圈接热水器和抽
油烟机，原副线圈的匝数比为4:1，副线圈上电源的瞬时值2202sin100(V)u t π=，
开关S 断开时，电流表示数是1A ，开关S 闭合时，电流表示数是1．25A ，下列说法正
确的是
A ．交流电源输出电压的最大值是55V
B ．交流电源输出电压的最大值是880V
C ．S 闭合时，抽油烟机消耗的功率是1100W
D ．S 闭合时，抽油烟机消耗的功率是220V 3．如图所示，面积为20.02cm ，内阻不计的100匝矩形线圈ABCD ，绕垂直于磁场的轴'OO 匀速转动，转动的角速度为100/rad s ，匀强磁场的磁感应强度为22T 。
矩形线圈通过滑环与理想变压器相连，触头P 可移动，副线圈所接电阻100R =Ω，电表均为理想交流电表，当线圈平面与磁场方向平行时开始计时，下列说法正确的是（ ） A ．线圈中感应电动势的表达式为()502cos 100e t V = B ．P 上移时，电流表示数减小 C ．0t =时刻，电压表示数为1002V D ．当原副线圈匝数比为1:2时，电阻上消耗的功率为400W 4．如图所示交流电的电流有效值为（ ） A ．2A B ．3A C ．52 A D ．53 A 5．如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。
线圈绕垂直于磁场的水平轴OO ′匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示。
以下判断正确的是（ ）
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桑水
A ．线圈转动的转速为25 r/s
B ．电流表的示数为10 A
C ．1s 钟内线圈中电流方向改变了50次
D ．0．01 s 时线圈平面与中性面重合
6．线圈ab 、cd 绕在同一软铁芯上，如图甲所示，在ab 线圈中通以如图乙所示的电流
（电流从a 流入为正），已知线圈内部的磁场与流经线圈的电流成正比，则下列描述线
圈以中感应电动势U cd 随时间变化关系的图中，正确的是
7．如图所示是发电厂通过升压变压器进行高压输电，接近用户端时再通过降压变压器
降压给用户供电的示意图。
图中变压器均可视为理想变压器，图中电表均为理想交流
电表。
设发电厂输出的电压一定，两条输电线总电阻用R 0表示，变阻器R 相当于用户
用电器的总电阻，当用电器增加时，相当于R 变小，则当用电进入高峰时 A ．电压表V 1、V 2的读数均不变，电流表A 2的读数增大，电流表A 1的读数减小
B ．电压表V 3、V 4的读数均减小，电流表A 2的读数增大，电流表A 3的读数减小
C ．电压表V 2、V 3的读数之差与电流表A 2的读数的比值不变
D ．线路损耗功率不变
8（多选）．如图所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为10:1，原线圈接入
正弦式交变电流，电流表A 、电压表V 均为理想电表，R 是光敏电阻（其阻值随光的强度
增大而减小），L 是理想线圈，D 是灯泡。
下列说法正确的是
A ．若电压表V 的示数为6V ，则输入电压的峰值为60V
B ．有光照射R 时，电流表A 的示数变大
C ．若抽出L 中的铁芯，灯
D 变亮
D ．若输入电压的峰值保持不变，频率变大，则灯D 变亮
9．如图所示，一理想变压器原线圈匝数为11000n =匝，副线圈匝数为2200n =匝，将原线圈接在2002sin100(V)u k t π=的交流电压上，副线圈上电阻R 和理想交流
电压表并联接入电路，现在AB 两点间接入不同的电子元件，则下列说法正确的是
A ．在A ．
B 两点间串联一只电阻R ，穿过铁芯的磁通量的最大变化率为0．2Wb/s
B ．在A ．B 两点间接入理想二极管，电压表读数为40V
C ．在A ．B 两点间接入一只电容器，只提高交流电频率，电压表读数减小
D ．在A ．B 两点间接入一只电感线圈，只提高交流电频率，电阻R 消耗的电功率减小
10．二分频“音箱内有两个不同口径的扬声器，它们的固有频率分别处于高音、低音
频段，分别称为高音扬声器和低音扬声器，音箱要将扩音机送来的含有不同频率的混
和音频电流按高、低频段分离出来，送往相应的扬声器，以便使电流所携带的音频信
息按原比例还原成高、低频的机械振动，如图为音箱的电路图，高、低频混和电流由
a 、
b 输入，L 1和L 2是线圈，C 1和C 2是电容器，则 （ ）
A ．甲扬声器是高音扬声器
B ．
C 2的作用是阻碍高频电流通过乙扬声器
C ．L 1的作用是阻碍低频电流通过甲扬声器
D ．L 2的作用是减弱乙扬声器的低频电流
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11．在交流电路中，如果电源电动势的最大值不变，频率可以改变，在如图所示电路的a 、b 两点间逐次将图中的电路元件（1）、（2）、（3）单独接入，当使交流电源的频率增大时，可以观察到下列论述的哪种情况（ ）
A ．A 1的读数不变，A 2的读数增大，A 3的读数减小
B ．A 1的读数减小，A 2的读数不变，A 3的读数增大
C ．A 1的读数增大，A 2的读数不变，A 3的读数减小
D ．A 1、A 2、A 3的读数均不变
12（多选）．如图所示，矩形线圈abcd 与理想变压器原线圈组成闭合电路．线圈在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的bc 边匀速转动，磁场只分布在bc 边的左侧，磁感应强度大小为B ，线圈面积为S ，转动角速度为ω，匝数为N ，线圈电阻不计．下列说法正确的是（ ）
×××
×××××××××ωa d b c P
C
L
A ．将原线圈抽头P 向上滑动时，灯泡变暗
B ．电容器的电容
C 变大时，灯泡变暗
C ．图示位置时，矩形线圈中瞬时感应电动势最大
D ．若线圈abcd 转动的角速度变为2ω，则变压器原线圈电压的有效值为NBS ω
二、计算题（题型注释）
13．如图甲所示，一固定的矩形导体线圈水平放置，线圈的两端接一只小灯泡，在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场；已知线圈的匝数n=100匝，总电阻r=1．0Ω，所围成矩形的面积S=0．040m 2，小灯泡的电阻R=9．0Ω，磁感应强度随时间按如图乙所示的规律变化，求：
（1）线圈中产生感应电动势的最大值； （2）小灯泡消耗的电功率； （3）在磁感应强度变化的0-4T 时间内，通过小灯泡的电荷量 14．交流发电机的发电原理是矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO ′匀速转动．一小型发电机的线圈共220匝，线圈面积S ＝0.05 m 2，线圈转动的频率为50 Hz ，线圈内阻不计，磁场的磁感应强度B ＝2π T ．用此发电机所发出的交流电带动两个标有“220 V ，11 kW ”的电机正常工作，需在发电机的输出端a 、b 与电机之间接一个理想变压器，电路如图14所示．求： （1）发电机的输出电压； （2）变压器原、副线圈的匝数比； （3）与变压器原线圈串联的电流表的示数．
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参考答案
1．CD
2．D
3．D
4．C
5．B
6．D
7．C
8．BC
9．D
10．D
11．C
12．AD
13．（1）8V
（2）2．88W
（3）4．0×10-3C．
14．（1） 1 100 V
（2） 5∶1
（3） 20 A。