人教版高中物理《選修3-2》第五章交變電流單元測試卷(含)

1、高中物理選修3-2第五章交變電流單元測試卷一、單選題1如圖所示，三個燈泡相同，而且足夠耐壓，電源內(nèi)阻忽略單刀雙擲開關(guān)S接A時，三個燈亮度相同，那么S接B時A.三個燈亮度相同B.甲燈最亮，丙燈不亮C.甲燈和乙燈亮度相同，丙燈不亮D.只有丙燈不亮，乙燈最亮2下列說法中，正確的是A.電感對交流的阻礙作用是因為電感器存在電阻B.電容對交流的阻礙作用是因為電容器的電阻C.感抗、容抗和電阻一樣，電流通過它們做功時都是電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能D.在交變電路中，電阻、感抗、容抗可以同時存在3用U1=U和U2=kU兩種電壓來輸送電能,若輸送的功率相同,在輸電線上損失的功率相同,導(dǎo)線的長度和材料也相同,則在兩種情況下導(dǎo)線的

2、橫截面積之比S1S2為 ()A.k 1B.1kC.k21D.1k24下圖所示電路中,已知交流電源電壓u=200sin 100t V,電阻R=100 ,則交流電流表和電壓表的示數(shù)分別為()A.1.41 A,200 VB.1.41 A,141 VC.2 A,200 VD.2 A,141 V5有兩個輸出電壓相同的交流電源，第一個電源外接一個電阻R1，第二個電源外接一個變壓器，變壓器的初級線圈匝數(shù)為n1，次級線圈的匝數(shù)為n2，變壓器的負載為一個電阻R2，測得兩個電源的輸出功率相等則此兩電阻大小之比R1R2為A.n1n2B. n12n22C.n2n1D. n22n126下列四幅圖是交流電的圖象，其中能正

3、確反映我國居民日常生活所用交流電的是7如圖所示，一理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為31，圖中四只燈泡完全相同，在L1、L2、L3正常發(fā)光的條件下，若斷開L4，則A.L1、L2、L3變亮B.L1、L2、L3變暗C.L1變亮，L2、L3變暗D.L1變暗，L2、L3變亮8如圖所示，變壓器線圈匝數(shù)分別為n11100匝，n260匝，n345匝現(xiàn)將220 V的交流電加在線圈n1兩端，若需對用電器R供3 V的電壓，則應(yīng)A.將a接到d，b接到cB.將a接到bC.將a接到c，b接到dD.以上均不對9根據(jù)交變電流瞬時表達式i5sin500t(A)可知，從開始計時起，第一次出現(xiàn)電流峰值所需要的時間是A.2 msB.1

4、 msC.6.28 msD.3.14 ms10矩形金屬線圈共10匝,繞垂直于磁場方向的轉(zhuǎn)軸在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動,線圈中產(chǎn)生的交流電動勢e隨時間t變化的情況如下圖所示.下列說法中正確的是() A.該交流電動勢的頻率為0.2 HzB.該交流電動勢的有效值為1 VC.t=0.1 s時,線圈平面與磁場方向平行D.線圈在轉(zhuǎn)動過程中穿過線圈的最大磁通量為 1100Wb二、多選題11某小型水電站的電能輸送示意圖如下圖所示,發(fā)電機通過升壓變壓器T1和降壓變壓器T2向用戶供電.已知輸電線的總電阻為R,降壓變壓器T2的原、副線圈匝數(shù)之比為41,降壓變壓器副線圈兩端交變電壓u=2202sin 100t (V),降壓

5、變壓器的副線圈與阻值R0=11 的電阻組成閉合電路.若將變壓器視為理想變壓器,則下列說法中正確的是()A.通過R0的電流的有效值為20 AB.降壓變壓器T2原、副線圈兩端電壓之比為 41C.升壓變壓器T1的輸出電壓等于降壓變壓器T2的輸入電壓D.升壓變壓器T1的輸出功率大于降壓變壓器T2的輸入功率12邊長為L的正方形閉合線圈共n匝，在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中以角速度繞垂直于磁感線并在線圈平面內(nèi)的軸勻速轉(zhuǎn)動，要使線圈中的感應(yīng)電流增大1倍，下列措施可采用的是A.只將角速度增大1倍B.只將線圈邊長L增大至2LC.只將線圈匝數(shù)增加至2nD.只將磁感應(yīng)強度增至2B13發(fā)電機的路端電壓為U，經(jīng)電阻為r的

6、輸電線向遠處的用戶供電，發(fā)電機的輸出功率為P，則A.輸電線上的電流為PUB.輸電線上的功率損失為U2rC.用戶得到的功率為P(PU)2rD.用戶得到的電壓為PrU14如下圖所示,理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為15,原線圈兩端的交變電壓為u=202sin 100t (V).氖泡在兩端電壓達到100 V時開始發(fā)光,下列說法中正確的有()A.開關(guān)接通后,氖泡的發(fā)光頻率為100 HzB.開關(guān)接通后,電壓表的示數(shù)為100 VC.開關(guān)斷開后,電壓表的示數(shù)變大D.開關(guān)斷開后,變壓器的輸出功率不變15如圖所示，一理想變壓器由一個初級線圈和兩個次級線圈組成，當此變壓器工作時，初級和次級線圈的匝數(shù)、電流、電壓均在

7、圖中標出，則下列幾組關(guān)系式中正確的是A. U1U2=n1n2，U1U3=n1n3B. I1I2=n1n2，I1I3=n3n1C.n1I1n2I2n3I3D. I1I2+I2n2+n3n1 三、填空題16一電熱器接在最大值為36 V的正弦交流電源上時產(chǎn)生的熱功率為P,若接到某直流電源上時產(chǎn)生的熱功率為P2,忽略電阻隨溫度的變化,則所接直流電源的電壓U=V.17如下圖所示,電表均為理想的交流電表,保險絲P的熔斷電流為2 A,電容器C的擊穿電壓為300 V.若在a、b間加正弦交變電壓,并適當?shù)卣{(diào)節(jié)R接入電路中的阻值,使P恰好不被熔斷,C恰好不被擊穿,則電流表的讀數(shù)為A,電壓表的讀數(shù)為V.四、計算題1

8、8人們利用發(fā)電機把天然存在的各種形式的能(水流能、風能、煤的化學(xué)能)轉(zhuǎn)化為電能為了合理利用這些能源，發(fā)電站要修建在靠近這些天然資源的地方但是，用電的地方往往很遠因此，需要高壓輸送線路把電能輸送到遠方如果某發(fā)電站將U6 000 V的電壓直接加在高壓輸送線路的入端，向遠方供電，且輸送的電功率為P800 kW.則此時安裝在高壓輸送線路的入端和終端的電能表一晝夜讀數(shù)就相差E9 600 kWh(1 kWh1度電)求：(1)此種情況下，高壓線路的輸電效率(2)若要使此高壓輸電線路的輸電效率為98%，則在發(fā)電站處應(yīng)安裝一個變壓比(n1/n2)是多少的變壓器？19某發(fā)電站的輸出電壓u=5 0002sin 31

9、4t V,輸出功率為P=5 000 kW,遠距離輸電導(dǎo)線的電阻R=80 ,要求輸電線上的功率損失為輸電功率的4%.(1)求所用升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比.(2)若到達用戶端使用匝數(shù)比為1921的降壓變壓器對電阻為R0=10 的用電器供電,則最多可接這樣的用電器多少個?20如下圖所示,一理想變壓器上繞有A、B、C三個線圈,匝數(shù)比nAnBnC=421,在副線圈B和C的兩端分別接有阻值相同的電阻R,當原線圈A與交流電源連接時,交流電流表A2的示數(shù)為I0,則交流電流表A1的示數(shù)為多少?試卷第5頁，總5頁參考答案1.D【解析】本題考查了電感、電容對交變電流的影響的知識點，意在考查考生的理解能力。開關(guān)S

10、接A時，甲、乙、丙三個支路均有交流電通過，開關(guān)S接B時，電路處于直流工作狀態(tài)，電容C“隔直、通交”；電感L“阻交、通直”；R對交、直流有相同的阻抗可判斷此時電路中I丙0，I甲不變，I乙增大；又因為燈泡亮度與熱功率(PI2R)成正比，所以只有丙燈不亮，乙燈最亮 2.D【解析】本題考查了交變電流的四值、變壓器、遠距離輸電的知識點，意在考查考生的理解能力。電感對交流的阻礙作用是因為電感器存在感抗,故A錯誤; 電容對交流的阻礙作用是因為電容器的容抗,故B錯誤; 電流通過它們做功時只有在電阻上產(chǎn)生熱，在線圈上產(chǎn)生磁場能，在電容器上產(chǎn)生電場能，C錯，故D正確. 3.C【解析】輸電電流I=PU送,輸電線上損

11、失的功率P損=I2R=I2lS, 故S=I2lP損=P2lP損U送2,即S1U送2,所以S1S2=U22U12=(kU)2U2=k21,選項C正確. 4.B【解析】交流電流表和電壓表測量的是交變電流的有效值,U=Um2=1002V141 V,I=UR=1.41 A,故選項B正確. 5.B【解析】本題考查了變壓器的知識點，意在考查考生的理解能力。根據(jù)題意畫出示意圖，如圖(a)和(b)所示,設(shè)電源輸出電壓為U，圖(a)中電源輸出功率是R1上得到的功率 P1= U2R，圖(b)中電源的輸出功率等于原線圈的輸入功率，也等于副線圈的輸出功率，即電阻R2上得到的功率P2，變壓器的副線圈兩端電壓U2= n2

12、n1=n22U2n12R2，所以P2= U22R2=n22U2n12R2.根據(jù)題意 P1=P2，U2R1=n22U2n12R,得到 R1R2=n12n22. 6.C【解析】本題考查了交變電流四值的知識點，意在考查考生的理解能力。我國居民日常生活所用的是正弦式交流電，其電壓的有效值是220 V，最大值約為311 V，周期為0.02 s，所以只有C正確 7.D【解析】本題考查了變壓器的知識點，意在考查考生的理解能力。當斷開L4時，燈泡L2、L3的并聯(lián)電阻比L2、L3、L4的并聯(lián)電阻大，所以副線圈中的電流減小，副線圈的輸出功率減小，則原線圈的輸入功率也減小，所以通過原線圈的電流將減小，所以L1變暗，

13、而原、副線圈兩端電壓變大，L2、L3兩端的電壓變大，因此L2、L3變亮故選D。 8.C【解析】本題考查了變壓器的知識點，意在考查考生的理解能力。變壓器的電壓與匝數(shù)成正比，由題意知需要向用電器加220V的電壓，則匝數(shù)之比應(yīng)為220:3=1100:15，所以需要把副線圈反串聯(lián)，a與c相接，b與d相接。故選C。 9.D【解析】本題考查了交變電流的四值的知識點，意在考查考生的理解能力。由交流電瞬時值表達式，令i為最大值時有sin(t)1，即(500t)/2，則t/10003.14103(s)選D. 10.D【解析】由題圖知該交流電動勢的周期為0.2 s,所以頻率為f=1T=5 Hz,該交流電動勢的有效

14、值為E=Emax2=22V,選項A、B錯誤;t=0.1 s時,線圈中的感應(yīng)電動勢為零,即該時刻線圈中的磁通量的變化率為零,故此時線圈中的磁通量最大,即線圈平面與磁場方向垂直,選項C錯誤;因為=2f=25 rad/s=10 rad/s,由公式Emax=NBS=Nmax 得磁通量的最大值為max=EmaxN=1100Wb,選項D正確. 11.ABD【解析】降壓變壓器T2副線圈兩端電壓的有效值為U=220 V,通過R0的電流的有效值為I=UR0=22011A=20 A,選項A正確;由變壓器的電壓關(guān)系可知,降壓變壓器T2原、副線圈兩端的電壓之比為41,選項B正確;因為輸電導(dǎo)線上有電壓損失和功率損失,所

15、以升壓變壓器T1的輸出電壓大于降壓變壓器T2的輸入電壓,升壓變壓器T1的輸出功率大于降壓變壓器T2的輸入功率,選項C錯誤,D正確. 12.ABD【解析】本題考查了交變電流的四值的知識點，意在考查考生的理解能力。由公式IURUm2RnBS2R可推得A、D正確邊長為2L時，S4S，R2R，故B正確，若匝數(shù)n2n，則R2R，I不變，故C項錯誤 13.AC【解析】本題考查了遠距離輸電的知識點，意在考查考生的理解能力。由題知，其供電原理如圖所示，由PUI得輸電線上的電流為PU，A正確；輸電線上的功率損失為PI2r(PU)2r，B錯誤；用戶得到的功率為P(PU)2r，C正確；用戶得到的電壓為UUUIrU(

16、PU)r，D錯誤故選AC. 14.AB【解析】由交變電壓的瞬時值表達式知,原線圈兩端的電壓的有效值為U1=2022V=20 V,由n1n2=U1U2得副線圈兩端的電壓為U2=100 V,電壓表的示數(shù)為交變電壓的有效值,故選項B正確;交變電壓的頻率為f=1002Hz=50 Hz,一個周期內(nèi)電壓兩次大于 100 V,即一個周期內(nèi)氖泡能發(fā)光兩次,所以氖泡的發(fā)光頻率為 100 Hz,選項A正確;開關(guān)斷開前后,輸入電壓不變,變壓器的變壓比不變,故輸出電壓不變,選項C錯誤;開關(guān)斷開后,電路消耗的功率減小,故變壓器的輸出功率減小,選項D錯誤. 15.AC【解析】本題考查了變壓器的知識點，意在考查考生的理解能

17、力。據(jù)變壓器的電壓分配規(guī)律知A正確;據(jù)變壓器的輸出功率等于輸入功率知,B、D錯誤，C正確；故選AC。 16.18【解析】設(shè)電熱器的電阻為R,接交流電源時,有P=(Um2)2R接直流電源時,有P2=U2R,聯(lián)立解得U=18 V. 17.2212.1【解析】電阻R0和R串聯(lián)接入交流電路中,通過保險絲的電流與通過電流表的電流相等;電容器與電阻R并聯(lián),故電容器兩端的電壓與R兩端的電壓相同.電壓表的讀數(shù)是電阻R兩端電壓的有效值,而電容器的擊穿電壓是加在電容器兩端的交變電壓的最大值,故電流表的讀數(shù)為2 A,電壓表的讀數(shù)為 3002V=212.1 V. 18.(1)50%(2) 15【解析】本題考查了變壓器

18、、遠距離輸電的知識點，意在考查考生的理解能力。(1)此情況下，終端功率PPET800 kW960024400 kW所以，輸電效率PP100%400800100%50%(2)設(shè)高壓輸送線路的導(dǎo)線電阻為r，由題意知：原來線路損耗P損1I12r400 kW，而UI1P現(xiàn)在線路損耗P損2P(198%)I22r而UI2P，UU=n1n2，解得n1n2=15 19.(1)輸電線上損失的功率P損=4%P=2105 W由P損=I22R,可得輸電線中的電流為I2=P損R=210580A=50 A升壓變壓器副線圈兩端電壓為U2=PI2=510650V=105 V發(fā)電站輸出電壓的有效值U1=5 00022V=5 000 V故升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為n1n2=U1U2=120(2)輸電線上的電壓