高中物理選修32第五章 《交變電流》單元測試題（解析版）

1、.第五章 ?交變電流?單元測試題一、單項(xiàng)選擇題每題只有一個(gè)正確答案 1.某變壓器原、副線圈匝數(shù)比為559，原線圈所接電源電壓按如下圖規(guī)律變化，副線圈接有負(fù)載以下判斷正確的選項(xiàng)是A 輸出電壓的最大值為36 VB 原、副線圈中電流之比為559C 變壓器輸入、輸出功率之比為559D 交流電源有效值為220 V，頻率為50 Hz2.用220 V的正弦交流電通過理想變壓器對一負(fù)載供電，變壓器輸出電壓是110 V，通過負(fù)載的電流圖象如下圖，那么A 輸出電壓的最大值是110 VB 變壓器輸入功率約為3.9 WC 變壓器原、副線圈匝數(shù)比是12D 負(fù)載電流的函數(shù)表達(dá)式i0.05sin 100tA3.如圖為理想變

2、壓器原線圈所接電源電壓波形，原、副線圈匝數(shù)比為n1n2101，串聯(lián)在原線圈電路中的電流表示數(shù)為1 A，以下說法正確的選項(xiàng)是A 變壓器輸出端所接電壓表的示數(shù)為20VB 變壓器輸出功率為100 WC 變壓器輸出的交流電的頻率為100 HzD 假設(shè)n1100匝，那么副線圈處穿過每匝線圈的磁通量變化率的最大值為2Wb/s4.某水電站，用總電阻為5 的輸電線給940 km外的用戶送電，其輸出電功率是3×106kW.現(xiàn)用500 kV電壓輸電，那么以下說法正確的選項(xiàng)是A 輸電線上輸送的電流大小為1×105AB 輸電線上損失電壓為30 kVC 該輸電系統(tǒng)的輸電效率為95%D 假設(shè)改用10

3、kV電壓輸電，那么輸電線上損失的功率為4.5×108kW5.如下圖，L1和L2是高壓輸電線，甲、乙是兩只互感器，假設(shè)n1n21 0001，n3n41100，圖中電壓表示數(shù)為220 V、電流表示數(shù)為10 A，那么高壓輸電線的送電功率為A 2.2×103WB 2.2×102WC 2.2×108WD 2.2×104W6.在遠(yuǎn)間隔 輸電中，輸電線電阻一定，輸送電功率一定，假如將輸電電壓進(jìn)步到原來的10倍，那么輸電線上消耗的功率減小到原來的A 10倍BC 100倍D7.在圖中L為電感線圈，C為電容，A、B為兩只一樣的燈泡，將它們接在電壓為u的交流電源上，

4、兩只燈泡的亮度一樣假設(shè)保持電源電壓不變，而將電源頻率增大，以下說法中正確的選項(xiàng)是A 兩燈泡的亮度不變B A燈泡亮度不變，B燈泡變亮C A燈泡變暗，B燈泡變亮D A燈泡變亮，B燈泡變暗8.如下圖，在A、B間接入正弦交流電U1220 V，通過理想變壓器和二極管D1、D2給阻值R20 的純電阻負(fù)載供電，D1、D2為一樣的理想二極管，正向電阻為0，反向電阻無窮大，變壓器原線圈n1110匝，副線圈n220匝，Q為副線圈正中央抽頭，為保證平安，二極管的反向耐壓值至少為U0，設(shè)電阻R上消耗熱功率為P，那么有AU040V，P80 WBU040 V，P80 WCU040V，P20 WDU040 V，P20 W9

5、.一正弦交流電的電流隨時(shí)間變化規(guī)律圖象如下圖，由圖可知A 用電流表測該電流其示數(shù)為14.1 AB 該交流電流的頻率為100 HzC 該交流電流通過10 電阻時(shí)，電阻消耗的電功率為1 000 WD 該交流電流瞬時(shí)值表達(dá)式為i10sin 628tA10.一臺(tái)發(fā)電機(jī)的構(gòu)造示意圖如下圖，其中N、S是永久磁鐵的兩個(gè)磁極，它們的外表呈半圓柱面形狀M是圓柱形鐵芯，鐵芯外套有一矩形線圈，線圈繞鐵芯M中心的固定轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)磁極與鐵芯之間的縫隙中形成方向沿半徑的輻向磁場假設(shè)從圖示位置開場計(jì)時(shí)電動(dòng)勢為正值，以下圖象中能正確反映線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢e隨時(shí)間t變化規(guī)律的是ABCD11.隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的開展，人們對能源的需求也

6、日益擴(kuò)大，節(jié)能變得越來越重要某發(fā)電廠采用升壓變壓器向某一特定用戶供電，用戶通過降壓變壓器用電，假設(shè)發(fā)電廠輸出電壓為U1，輸電導(dǎo)線總電阻為R，在某一時(shí)段用戶需求的電功率為P0，用戶的用電器正常工作的電壓為U2，在滿足用戶正常用電的情況下，以下說法正確的選項(xiàng)是A 輸電線上損耗的功率為B 輸電線上損耗的功率為C 假設(shè)要減少輸電線上損耗的功率，可以采用更高的電壓輸電D 采用更高的電壓輸電會(huì)降低輸電的效率12.某矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為eEmsint.假設(shè)將線圈的轉(zhuǎn)速增加1倍，保持其他條件不變，那么產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為AeEmsin 2tBe2Emsin 2tCe2Emsin 4t

7、De4Emsin 2t13.如下圖，理想變壓器原線圈接一交流電源，副線圈回路中有一定值電阻R和兩個(gè)小燈泡L1、L2，最初電鍵S是斷開的，現(xiàn)閉合電鍵S，那么A 副線圈兩端電壓變大B 燈泡L1變亮C 電流表A1示數(shù)變大D 電阻R中的電流變小14.如下圖，一線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)過圖示位置時(shí)A 穿過線圈的磁通量最小，磁通量變化率最大B 穿過線圈的磁通量最大，磁通量變化率最大C 穿過線圈的磁通量最大，磁通量變化率最小D 穿過線圈的磁通量最小，磁通量變化率最小15.多項(xiàng)選擇一個(gè)矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中勻角速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生交變電動(dòng)勢的瞬時(shí)表達(dá)式為e 10sin 4tV，那么A 該交變電動(dòng)勢的頻率為2 HzB

8、 零時(shí)刻線圈平面與磁場方向垂直Ct0.25 s時(shí)，e到達(dá)最大值D 在1 s時(shí)間內(nèi)，線圈中電流方向改變100次二、多項(xiàng)選擇題 16.多項(xiàng)選擇如下圖，甲、乙兩圖中用交流電源，丙、丁兩圖中用直流電源，各電路圖中燈泡、電容器、電壓表示數(shù)都一樣，那么以下說法正確的選項(xiàng)是A 燈L1比燈L2亮B 燈L3也能發(fā)光，但亮度最暗C 燈L2和L4亮度一樣D 燈L4比燈L1亮17.多項(xiàng)選擇如下圖的電路中，P為滑動(dòng)變阻器的滑片，保持理想變壓器的輸入電壓U1不變，閉合開關(guān)S，以下說法正確的選項(xiàng)是AP向下滑動(dòng)時(shí)，燈L變亮BP向下滑動(dòng)時(shí)，變壓器的輸出電壓不變CP向上滑動(dòng)時(shí)，變壓器的輸入電流變小DP向上滑動(dòng)時(shí)，變壓器的輸出功率

9、變大18.多項(xiàng)選擇如下圖，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為112，原線圈兩端的輸入電壓u220sin 100tV，電表均為理想電表，滑動(dòng)變阻器R接入電路部分的阻值為10 .以下表達(dá)中正確的選項(xiàng)是A 該交流電的頻率為50 HzB 電壓表的讀數(shù)為42VC 電流表的讀數(shù)為4 AD 假設(shè)滑動(dòng)變阻器的滑片P向a端挪動(dòng)，電流表的讀數(shù)變大19.多項(xiàng)選擇線圈在勻強(qiáng)磁場中轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的交變電流電動(dòng)勢e10sin 20tV，那么以下說法正確的選項(xiàng)是At0時(shí)，線圈平面位于中性面Bt0時(shí)，穿過線圈的磁通量最大Ct0.1 s時(shí)，交變電流將改變方向Dt0.4 s時(shí)，e有最大值10V20.多項(xiàng)選擇如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈

10、的匝數(shù)比為101，電阻R22 ，各電表均為理想電表，副線圈輸出電壓的變化規(guī)律如圖乙所示以下說法正確的選項(xiàng)是A 輸入電壓的頻率為100 HzB 電壓表的示數(shù)為220 VC 電流表的示數(shù)為1 AD 電阻R消耗的電功率是22 W三、實(shí)驗(yàn)題 21.有一個(gè)教學(xué)用的可拆變壓器，如圖甲所示，它有兩個(gè)外觀根本一樣的線圈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“B2假如把它看成理想變壓器，現(xiàn)要測定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，請簡要表達(dá)實(shí)驗(yàn)的步驟寫出

11、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(hào)表示四、計(jì)算題 22.如圖甲左側(cè)的調(diào)壓裝置可視為理想變壓器，負(fù)載電路中R55 ，兩電表為理想電流表和電壓表，變壓器原、副線圈匝數(shù)比為n1n221，假設(shè)原線圈接入如圖乙所示的正弦交變電壓求1交流電壓的函數(shù)表達(dá)式；2電流表的示數(shù)I.五、填空題 23.鉗型電流表的工作原理如下圖當(dāng)通有交流電的導(dǎo)線從環(huán)形鐵芯的中間穿過時(shí)，與繞在鐵芯上的線圈相連的電表指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)由于通過環(huán)形鐵芯的磁通量與導(dǎo)線中的電流成正比，所以通過偏轉(zhuǎn)角度的大小可以測量導(dǎo)線中的電流日常所用交流電的頻率在中國和英國分別為50 Hz和60 Hz.現(xiàn)用一鉗型電流表在中國測量某

12、一電流，電表讀數(shù)為10 A；假設(shè)用同一電表在英國測量同樣大小的電流，那么讀數(shù)將是_A假設(shè)此表在中國的測量值是準(zhǔn)確的，且量程為30 A；為使其在英國的測量值變?yōu)闇?zhǔn)確，應(yīng)重新將其量程標(biāo)定為_A.24.如下圖電路，當(dāng)在a，b兩端加上直流電壓時(shí)，L1正常發(fā)光，L2不亮；當(dāng)a，b兩端加上同樣電壓的交變電流時(shí)，L1發(fā)光亮度變暗，而L2正常發(fā)光那么A，B分別為_和_ 可選擇：電阻、電容器、電感線圈 25.某發(fā)電廠用2.2 kV的電壓將電能輸送到遠(yuǎn)處的用戶，后改用22 kV的電壓，在既有輸電線路上輸送同樣的電功率，前后兩種輸電方式消耗在輸電線上的電功率之比為_，要將2.2 kV的電壓升高到22 kV，假設(shè)變壓

13、器原線圈的匝數(shù)為180匝，那么副線圈匝數(shù)應(yīng)該是_匝.26.多項(xiàng)選擇如下圖，某變電站用10 kV的高壓向10 km外的小區(qū)供電，輸送的電功率為200 kW.現(xiàn)要求在輸電線路上損耗的功率不超過輸送電功率的2%，以下不同規(guī)格的輸電線中，符合要求的是27.有一正弦交流電源，如下圖，電壓有效值U120 V，頻率為f50 Hz，向一霓虹燈供電，假設(shè)霓虹燈的激發(fā)電壓和熄滅電壓均為U060V，試估算在一個(gè)小時(shí)內(nèi)，霓虹燈發(fā)光時(shí)間為_ s.六、簡答題 28.如下圖，把兩個(gè)沒有導(dǎo)線相連的線圈套在同一個(gè)閉合鐵芯上，一個(gè)線圈原線圈通過開關(guān)可以連接到交流電源或直流電源的兩端，另一個(gè)線圈副線圈連到小燈泡上連接電路，接通電源

14、，小燈泡能發(fā)光1兩個(gè)線圈并沒有連接，小燈泡為什么會(huì)發(fā)光？2小燈泡兩端的電壓與學(xué)生電源的輸出電壓相等嗎？答案解析1.【答案】D【解析】由得，輸出電壓的最大值為36V，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；原、副線圈中電流之比，故B選項(xiàng)錯(cuò)誤；理想變壓器輸入功率與輸出功率相等，C錯(cuò)誤；由圖象易知D選項(xiàng)正確2.【答案】B【解析】輸出電壓的最大值是110V，故A錯(cuò)誤；負(fù)載的功率PUI110×W3.9 W，輸入功率等于輸出功率，故B正確；變壓器原、副線圈匝數(shù)比等于電壓之比22011021，故C錯(cuò)誤；負(fù)載電流的函數(shù)表達(dá)式i0.05sin 100tA，故D錯(cuò)誤3.【答案】D【解析】由ut圖象可知，變壓器原線圈所加交變電壓的有

15、效值U1200 V，將此值代入和，解得變壓器輸出端電壓和電流分別為U2U1×200 V20 V，I2I1×1 A10 A，故變壓器輸出端所接電壓表的示數(shù)為20 V，輸出功率為P2U2I220×10 W200 W，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；由ut圖象知交變電流的周期T0.02 s，故其頻率fHz50 Hz，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由法拉第電磁感應(yīng)定律可得U2n2，那么副線圈處穿過每匝線圈的磁通量變化率的最大值為×Wb/s2Wb/s，選項(xiàng)D正確4.【答案】B【解析】IA6×103A，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；U損IR6×103×5 V30 kV，B選項(xiàng)正確；P損I

16、2R1.8×108W，×100%94%，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；D選項(xiàng)，損失的功率大于輸出的功率，顯然是錯(cuò)誤的5.【答案】C【解析】由電流互感器知高壓輸電線中電流I1 000 A，由電壓互感器知高壓U220×103V，那么高壓輸電線功率PUI2.2×108W.6.【答案】D【解析】設(shè)電線上的電阻為r，那么設(shè)變化前為：PUI，電線上的消耗功率為PI2r輸送電壓進(jìn)步10倍，輸送功率不變，所以電流變?yōu)镮，那么電線上消耗的功率變?yōu)镻I2rI2rP，應(yīng)選D.7.【答案】C【解析】頻率越大，電感線圈的感抗越大，電容器的容抗越小，所以，將電源的頻率增大時(shí)，A燈變暗，B燈變亮8.【

17、答案】C【解析】在A、B間接入正弦交流電U1220 V，有：，得有效值U240 V而二極管的反向耐壓值至少為U0，它是最大值，所以U040V，Q為副線圈正中央抽頭，那么R兩端電壓為20 V，所以R消耗的熱功率為PW20 W，應(yīng)選C.9.【答案】C【解析】電表測量的是有效值，故I10 A，故A錯(cuò)誤；由圖可知T0.02 s，故頻率為f50 Hz，故B錯(cuò)誤；消耗的功率為PI2R102×10 W1 000 W，故C正確；角速度為100 rad/s該交流電流瞬時(shí)值表達(dá)式為i10sin 100tA，故D錯(cuò)誤10.【答案】D【解析】由于發(fā)電機(jī)內(nèi)部相對兩磁極為外表呈半圓柱面形狀，磁極與鐵芯之間的縫隙

18、中形成方向沿半徑的軸向磁場，所以距轉(zhuǎn)軸間隔 相等的各點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知回路中產(chǎn)生大小恒定的感應(yīng)電動(dòng)勢，故A、B錯(cuò)誤；當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到豎直位置時(shí)，回路中感應(yīng)電動(dòng)勢反向，所以C錯(cuò)誤，D正確11.【答案】C【解析】設(shè)發(fā)電廠輸出功率為P，那么輸電線上損耗的功率PPP0，PI2R，A、B錯(cuò)誤在輸送功率一定的情況下，采用更高的電壓輸電，可以減小輸電線上的電流，故可以減少輸電線上損耗的功率，C正確在輸送功率一定的情況下，采用更高的電壓輸電，輸電線上損耗的功率減少，故可進(jìn)步輸電的效率，D錯(cuò)誤12.【答案】B【解析】根據(jù)公式EmNBS可得交流電的最大值變?yōu)樵瓉淼?倍，根據(jù)公式2n可得角速

19、度變?yōu)樵瓉淼?倍，故產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為：e2Emsin 2t，應(yīng)選B.13.【答案】C【解析】理想變壓器原、副線圈電壓比等于匝數(shù)比，即，原線圈電源不變，原副線圈匝數(shù)不變，所以副線圈電壓不變，選項(xiàng)A錯(cuò)副線圈中，電鍵閉合后，總電阻變小，總電流變大，即通過電阻R中的電流變大，選項(xiàng)D錯(cuò)即電流表A2示數(shù)變大，根據(jù)知I1變大，選項(xiàng)C對副線圈兩端電壓不變，而電阻兩端電壓變大，那么L1兩端電壓變小，燈泡L1變暗，選項(xiàng)B錯(cuò)14.【答案】A【解析】由圖可知線圈平面與磁感線平行，應(yīng)處于垂直于中性面的位置，此時(shí)穿過線圈的磁通量最小，磁通量的變化率最大，所以A正確15.【答案】AB【解析】由瞬時(shí)表達(dá)式為e 10sin

20、2ftV得，交變電動(dòng)勢的頻率為2 Hz，A正確；零時(shí)刻電動(dòng)勢為零，磁通量最大，線圈平面與磁場方向垂直，B正確；t 0.25 s時(shí)，e的瞬時(shí)值為零，C錯(cuò)誤；頻率2 Hz,1 s時(shí)間內(nèi)，線圈中電流方向改變4次，D錯(cuò)誤16.【答案】CD【解析】電壓表示數(shù)一樣，說明交流電壓的有效值一樣甲圖中電容器與燈L1串聯(lián)，電容器對電流有阻礙作用；乙圖中電容器與燈L2并聯(lián)，交變電流全部流過燈L2；丙圖中電容器與燈L3串聯(lián)且是直流電源，電容器隔直通交，所以沒有電流流過燈L3，燈L3不亮；丁圖中電容器與燈L4并聯(lián)，電流全部流過燈L4.綜合以上分析，C、D兩項(xiàng)正確17.【答案】BD【解析】由于理想變壓器輸入電壓不變，那么

21、副線圈電壓U2不變，滑片P滑動(dòng)時(shí)，對燈泡兩端的電壓沒有影響，故燈泡亮度不變，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；滑片P下滑，電阻變大，但副線圈電壓由原線圈電壓決定，那么副線圈電壓不變，選項(xiàng)B正確；滑片P上滑，電阻減小，副線圈輸出電流I2增大，那么原線圈輸入電流I1增大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；此時(shí)變壓器輸出功率P2U2I2將變大，選項(xiàng)D正確18.【答案】AC【解析】根據(jù)原線圈兩端輸入電壓的表達(dá)式可知，交流電的頻率fHz50 Hz，A正確；原線圈電壓的有效值為U1220 V，由U1U2n1n2，得U240 V，電壓表的讀數(shù)為40 V，B錯(cuò)誤；電流表的讀數(shù)為I4 A，C正確；假設(shè)滑動(dòng)變阻器的滑片P向a端挪動(dòng)，接入電路的電阻增大，而U

22、2不變，電流表示數(shù)變小，D錯(cuò)誤19.【答案】ABC【解析】t0時(shí)刻，e0，所以此時(shí)磁通量變化率最小，磁通量最大，故位于中心面位置，A、B正確，t0.1 s時(shí)，e0，位于中心面位置，電流方向?qū)l(fā)生變化，C正確，t0.4 s時(shí)，帶入可得e0，D錯(cuò)誤，應(yīng)選A、B、C.20.【答案】BD【解析】由ut圖象知，電壓的周期T2×102s，那么頻率f50 Hz，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；副線圈電壓的有效值為22 V，故原線圈電壓有效值為220 V，選項(xiàng)B正確；副線圈的電流有效值I21 A，I1I20.1 A，選項(xiàng)C錯(cuò)誤選項(xiàng)D正確21.【答案】1A2用長導(dǎo)線繞一個(gè)n匝線圈，作為副線圈替代A線圈；把低壓交流電源接B

23、線圈，測得線圈的輸出電壓為U；用A線圈換下繞制的線圈測得A線圈的輸出電壓為UAn【解析】1A由題圖乙可知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2用長導(dǎo)線繞一個(gè)n匝線圈，作為副線圈替代A線圈；把低壓交流電源接B線圈，測得線圈的輸出電壓為U；用A線圈換下繞制的線圈測得A線圈的輸出電壓為UA.那么nAn.22.【答案】1u220sin 100tV22 A【解析】1由交流電規(guī)律可知uumsint，代入圖中數(shù)據(jù)可得u220sin 100tV.2根據(jù)理想變壓器特點(diǎn)和歐姆定律有：，I，聯(lián)立得：I2 A.23.【答案】1225【解析】當(dāng)導(dǎo)線中電流的頻率由50 Hz變?yōu)?0 Hz時(shí)，假設(shè)導(dǎo)線中電流大小一樣，那么它在鐵芯中產(chǎn)生的磁場的變化率增大為原來的1.2倍，導(dǎo)線中為10 A電流時(shí)示數(shù)為12 A；假設(shè)電流表指針偏角一樣，那么線圈中的磁通量變化率一樣，導(dǎo)線中電流應(yīng)