高中物理選修32交變電流單元測試

1、交變電流單元測試一、選擇題(本大題包括10小題，每小題4分，共40分。)1閉合線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生正弦式電流iImsint，若保持其他條件不變，使發(fā)電機線圈匝數(shù)及轉(zhuǎn)速各增加一倍，則電流的變化規(guī)律為()Ai2Imsin2tBi4Imsin2tCi2Imsint Di4Imsint2在如圖1所示的電路中，a、b兩端連接的交流電源既含高頻交流，又含低頻交流；L是一個25mH的高頻扼流圈，C是一個100pF的電容器，R是負(fù)載電阻.下列說法中正確的是()圖1AL的作用是“通低頻，阻高頻”BC的作用是“通交流，隔直流”CC的作用是“通高頻，阻低頻” 圖1D通過R的電流中，低頻交流所占的百分比遠(yuǎn)遠(yuǎn)

2、大于高頻交流所占的百分比3將阻值為5的電阻接到內(nèi)阻不計的交流電源上，電源電動勢隨時間變化的規(guī)律如圖所示。下列說法正確的是()A電路中交變電流的頻率為0.25HzB通過電阻的電流為AC電阻消耗的電功率為2.5WD用交流電壓表測得電阻兩端的電壓是5V4一矩形線圈，繞垂直于勻強磁場并位于線圈平面內(nèi)的固定軸轉(zhuǎn)動，線圈中的磁通量隨時間t的變化如圖3所示，下列說法中正確的是()圖3At1時刻感應(yīng)電動勢為零Bt2時刻感應(yīng)電動勢最大Ct3時刻通過線圈的磁通量變化率的絕對值最大D每當(dāng)E變換方向時，通過線圈的磁通量的絕對值都為最大5利用超導(dǎo)材料零電阻的性質(zhì)，可實現(xiàn)無損耗輸電.現(xiàn)有一直流電路，輸電線的總電阻為0.4

3、 ，它提供給用電器的電功率為40 kW，電壓為800 V如果用臨界溫度以下的超導(dǎo)電纜替 代原來的輸電線，保持供給用電器的功率和電壓不變，那么節(jié)約的電功率為()A1 kW B1.6×103 kWC1.6 kW D10 kW6一理想變壓器給負(fù)載供電，變壓器輸入電壓不變，如圖4所示.如果負(fù)載電阻的滑動片向上移動.則圖中所有交流電表的讀數(shù)及輸入功率變化情況正確的是(均為理想電表)()圖4AV1、V2不變，A1增大，A2減小，P增大BV1、V2不變，A1、A2增大，P增大CV1、V2不變，A1、A2減小，P減小DV1不變，V2增大，A1減小，A2減小，P減小7如圖甲所示，為一種調(diào)光臺燈電路示意

4、圖，它通過雙向可控硅電子器件(不分得電壓)實現(xiàn)了無級調(diào)節(jié)亮度。給該臺燈接220V的正弦交流電后加在燈管兩端的電壓如圖乙所示，則此時交流電壓表的示數(shù)為()A220VB110VC.VDV8.交變電流電壓的有效值為6 V，它和電阻R1、R2及電容器C、電壓表一起連接成如圖所示的電路，圖中電壓表的讀數(shù)為U1，為了保證電容器C不被擊穿，電容器的耐壓值為U2，電容器在電路中正常工作，則() AU16 VU26 VBU16 VU23 VCU16 VU26 VDU16 VU26 V9如圖所示，為探究理想變壓器原、副線圈電壓、電流的關(guān)系，將原線圈接到電壓有效值不變的正弦交流電源上，副線圈連接相同的燈泡L1、L2

5、，電路中分別接了理想交流電壓表V1、V2和理想交流電流表A1、A2，導(dǎo)線電阻不計，如圖所示當(dāng)開關(guān)S閉合后()AA1示數(shù)變大，A1與A2示數(shù)的比值不變BA1示數(shù)變大，A1與A2示數(shù)的比值變大CV2示數(shù)變小，V1與V2示數(shù)的比值變大DV2示數(shù)不變，V1與V2示數(shù)的比值不變10.如圖所示，為了減少輸電線路中電力損失，發(fā)電廠發(fā)出的電通常是經(jīng)過變電所升壓后通過遠(yuǎn)距離輸送，再經(jīng)變電所將高壓變?yōu)榈蛪耗匙冸娝鶎㈦妷簎011 000sin100t V的交流電降為220 V供居民小區(qū)用電，則變電所變壓器()A原、副線圈匝數(shù)比為50：1B副線圈中電流的頻率是50 HzC原線圈的導(dǎo)線比副線圈的要粗D輸入原線圈的電流等

6、于居民小區(qū)各用電器電流的總和11(分)有一個教學(xué)用的可拆變壓器，如圖甲所示它有兩個外觀基本相同的線圈A、B，線圈外部還可以繞線(1)某同學(xué)用一多用電表的同一歐姆擋先后測量了A、B線圈的電阻值，指針分別對應(yīng)圖乙中的a、b位置，由此可推斷_線圈的匝數(shù)較多(選填“A”或“B”)(2)如果把它看成理想變壓器，現(xiàn)要測量A線圈的匝數(shù)，提供的器材有，一根足夠長的絕緣導(dǎo)線、一只多用電表和低壓交流電源請簡要敘述實驗的步驟(寫出要測的物理量，并用字母表示)_A線圈的匝數(shù)為nA_.(用所測物理量符號表示)三、計算題(每分，共50分)12如圖所示，一矩形線圈在勻強磁場中繞OO軸勻速轉(zhuǎn)動，磁場方向與轉(zhuǎn)軸垂直.線圈匝數(shù)n

7、40，電阻r0.1 ，長l20.05 m，寬l20.04 m，角速度100 rad/s，磁場的磁感應(yīng)強度B0.2 T線圈兩端外接電阻R9.9 的用電器和一個交流電流表.求：(1)線圈中產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動勢；(2)電流表的讀數(shù)；(3)用電器上消耗的電功率.13交流發(fā)電機的發(fā)電原理是矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸OO勻速轉(zhuǎn)動。一小型發(fā)電機的線圈共220匝，線圈面積S0.05m2，線圈轉(zhuǎn)動的頻率為50Hz，線圈內(nèi)阻不計，磁場的磁感應(yīng)強度BT。如果用此發(fā)電機帶動兩個標(biāo)有“220V 11kW”的電機正常工作，需在發(fā)電機的輸出端a、b與電機之間接一個理想變壓器，電路如下圖。求：(1)發(fā)電機的輸出電壓

8、為多少？(2)變壓器原副線圈的匝數(shù)比為多少？(3)與變壓器原線圈串聯(lián)的交流電流表的示數(shù)為多少？14如圖所示，勻強磁場磁感應(yīng)強度B0.5 T，匝數(shù)為n50匝的矩形線圈，繞垂直于勻強磁場的轉(zhuǎn)軸OO勻速轉(zhuǎn)動，每匝線圈長為L25 cm，寬為d20 cm.線圈每分鐘轉(zhuǎn)動1 500轉(zhuǎn)，在勻速轉(zhuǎn)動過程中，從線圈平面經(jīng)過圖示位置時開始計時(1)寫出感應(yīng)電動勢e的瞬時值表達式；(2)若每匝線圈本身電阻r0.02 ，外接一阻值為13 的用電器，使線圈與外電路組成閉合電路，寫出感應(yīng)電流i的瞬時值表達式；(3)若從線圈平面垂直于磁感線的位置開始計時，感應(yīng)電動勢e和感應(yīng)電流i的瞬時值表達式如何？(4)畫出(1)(2)中

9、的et、it圖象15如圖所示，一小型發(fā)電機通過升壓、降壓變壓器把電能輸送給用戶，已知發(fā)電機的輸出功率P150kW，輸出電壓U1500V，升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為n1n215，兩個變壓器間的輸電導(dǎo)線的總電阻R15，降壓變壓器的輸出電壓U4220V，變壓器本身的損耗忽略不計，求：(1)升壓變壓器副線圈兩端的電壓U2(2)輸電線上損耗的電功率P損(3)降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n3n4單元綜合測試答案(交變電流)1轉(zhuǎn)速加倍則2n也加倍，電流的最大值Im也加倍故i2Imsin2t選項A正確.答案：A2由電抗和電容對交變電流的作用可知，A、C、D正確.答案：ACD3、答案：C解析：由et圖象可知，

10、周期T4×102s，電壓峰值Um5V，所以頻率f25Hz，A錯誤；電壓有效值UV，D錯誤；電流有效值IA，B錯誤；電阻消耗功率PI2R2.5W，C正確。4t1、t3時刻線圈中的磁通量為零，但變化率最大，感應(yīng)電動勢最大；而磁通最大時，變化率為零，感應(yīng)電動勢為零，當(dāng)磁通量最大時，電動勢E換向，故CD對.答案：CD5用電器的額定電流為：IA50 A，輸電線上消耗功率P線I2R502×0.4 W1000 W1 kW.所以若采用超導(dǎo)材料則線路上的損耗將被節(jié)約.答案：A6理想變壓器輸入電壓不變，則輸出電壓不變，故表V1，V2示數(shù)不變；滑片P向上移，使負(fù)載電阻增大，因而，副線圈中的電流I

11、2減小，由于電壓比不變，故原線圈中的電流也將減??；輸出功率P出U2I2減小，P入P出，因而輸入功率也將減小.答案：C7.答案：C解析：設(shè)交流電的有效值為U，將交流電與直流電分別通過相同電阻R，分析一個周期內(nèi)熱量：交流電Q··直流電QT解得：UV8、【解析】電壓表讀數(shù)為交流電壓的有效值，所以電壓表讀數(shù)U16 V，電容器耐壓值應(yīng)大于交流電壓的最大值，U26 V.【答案】D9、【解析】由知，開關(guān)S閉合后，V2示數(shù)不變，V1與V2示數(shù)的比值不變，故選項C錯誤，選項D正確；開關(guān)S閉合后，副線圈閉合回路的總電阻R減小，由I2知，I2變大，由知，A1示數(shù)變大，且A1與A2示數(shù)的比值不變，

12、故選項A正確【答案】AD10、【解析】u011 000sin100t V中的11 000指的是電壓的峰值，有效值為11 000 V，則原、副線圈之間的匝數(shù)之比等于兩線圈的電壓之比，即50：1，A正確；由100可得頻率為50 Hz，變壓器不改變電流的頻率，因此，副線圈的頻率也是50 Hz，B正確；電流與匝數(shù)成反比，即原線圈的電流比副線圈電流要小，因此，副線圈的導(dǎo)線要比原線圈粗，C錯誤；居民小區(qū)各個用電器都是并聯(lián)的，它們的電流總和等于副線圈中的電流，故D錯誤【答案】AB11、【解析】(1)由圖乙可知a位置的阻值大于b位置的阻值，由電阻定律可得A線圈的匝數(shù)多于B線圈的匝數(shù)(2)用長導(dǎo)線繞一個n匝線圈

13、，作為副線圈替代A線圈把低壓電源接B線圈，測得線圈的輸出電壓U.用A線圈換下繞制的線圈測得A線圈輸出電壓UA.nAn【答案】(1)A(2)步驟見解析nAn12解析：(1)EmnBSnBl1l21.6 V.(2)Im0.16 A，電流表讀數(shù)為有效值I0.11 A.(3)PI2R0.12 W.答案：(1)1.6 V(2)0.11 A(3)0.12 W13、答案：(1)1 100V(2)51(3)20A解析：(1)根據(jù)EmNBS1 100V得輸出電壓的有效值為U11 100V(2)根據(jù)得(3)根據(jù)P入P出2.2×104W再根據(jù)P入U1I1，解得I120A14、【解析】(1)線圈匝數(shù)n50，磁場的磁感應(yīng)強度B0.5 T，線圈轉(zhuǎn)動的角速度2f2× rad/s50 rad/s，線圈的面積SLd0.05 m2所以EmnBS50×0.5×0.05×50 V196 V從圖示位置計時，有eEmcost196cos(50t) V.(2)若r0.02 ，則r50 r0.02×50 1 R總Rr13 1 14 Im A14 A所以iImcost14cos(50t) A(3)若從線圈平面與磁感線垂直的位置開始計時，即從中性面開始計時，感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流的瞬時值表達式分別為e196sin(50t)