人教版高中物理《選修3-2》第五章交變電流單元測(cè)試卷(共12頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上高中物理選修3-2第五章交變電流單元測(cè)試卷一、單選題1如圖所示，三個(gè)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(shí)，三個(gè)燈亮度相同，那么S接B時(shí)A.三個(gè)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(shuō)法中，正確的是A.電感對(duì)交流的阻礙作用是因?yàn)殡姼衅鞔嬖陔娮鐱.電容對(duì)交流的阻礙作用是因?yàn)殡娙萜鞯碾娮鐲.感抗、容抗和電阻一樣，電流通過(guò)它們做功時(shí)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(shí)存在3用U1=U和U2=kU兩種電壓來(lái)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(zhǎng)度和材料也

2、相同,則在兩種情況下導(dǎo)線的橫截面積之比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(gè)輸出電壓相同的交流電源，第一個(gè)電源外接一個(gè)電阻R1，第二個(gè)電源外接一個(gè)變壓器，變壓器的初級(jí)線圈匝數(shù)為n1，次級(jí)線圈的匝數(shù)為n2，變壓器的負(fù)載為一個(gè)電阻R2，測(cè)得兩個(gè)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

3、圖是交流電的圖象，其中能正確反映我國(guó)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(duì)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(duì)9根據(jù)交變電流瞬時(shí)表達(dá)式i5sin500t(A)可知，從開始計(jì)時(shí)起，第一次出現(xiàn)電流峰值所需要

4、的時(shí)間是A.2 msB.1 msC.6.28 msD.3.14 ms10矩形金屬線圈共10匝,繞垂直于磁場(chǎng)方向的轉(zhuǎn)軸在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng),線圈中產(chǎn)生的交流電動(dòng)勢(shì)e隨時(shí)間t變化的情況如下圖所示.下列說(shuō)法中正確的是() A.該交流電動(dòng)勢(shì)的頻率為0.2 HzB.該交流電動(dòng)勢(shì)的有效值為1 VC.t=0.1 s時(shí),線圈平面與磁場(chǎng)方向平行D.線圈在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中穿過(guò)線圈的最大磁通量為 1100 Wb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(jī)通過(guò)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=

5、2202sin 100t (V),降壓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(shuō)法中正確的是()A.通過(guò)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(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形閉合線圈共n匝，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)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(dòng)，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(zhǎng)L增大至2LC.只將線圈匝數(shù)增加至2nD.只將磁感應(yīng)強(qiáng)度增至2B

6、13發(fā)電機(jī)的路端電壓為U，經(jīng)電阻為r的輸電線向遠(yuǎn)處的用戶供電，發(fā)電機(jī)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(dá)到100 V時(shí)開始發(fā)光,下列說(shuō)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(gè)初級(jí)線圈和兩個(gè)次級(jí)線圈組成，當(dāng)此變壓器工作時(shí)

7、，初級(jí)和次級(jí)線圈的匝數(shù)、電流、電壓均在圖中標(biāo)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(shí)產(chǎn)生的熱功率為P,若接到某直流電源上時(shí)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(xiǎn)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(dāng)?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

8、數(shù)為A,電壓表的讀數(shù)為V.四、計(jì)算題18人們利用發(fā)電機(jī)把天然存在的各種形式的能(水流能、風(fēng)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(yuǎn)因此，需要高壓輸送線路把電能輸送到遠(yuǎn)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(yuǎn)方供電，且輸送的電功率為P800 kW.則此時(shí)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 kW·h(1 kW·h1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(gè)變壓比(n1/n2)是多

9、少的變壓器？19某發(fā)電站的輸出電壓u=5 0002sin 314t V,輸出功率為P=5 000 kW,遠(yuǎn)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(dá)用戶端使用匝數(shù)比為1921的降壓變壓器對(duì)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(gè)?20如下圖所示,一理想變壓器上繞有A、B、C三個(gè)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(dāng)原線圈A與交流電源連接時(shí),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?專心-專注-專業(yè)參考答案1.D【解析】本題考查了電感、

10、電容對(duì)交變電流的影響的知識(shí)點(diǎn)，意在考查考生的理解能力。開關(guān)S接A時(shí)，甲、乙、丙三個(gè)支路均有交流電通過(guò)，開關(guān)S接B時(shí)，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(duì)交、直流有相同的阻抗可判斷此時(shí)電路中I丙0，I甲不變，I乙增大；又因?yàn)闊襞萘炼扰c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(yuǎn)距離輸電的知識(shí)點(diǎn)，意在考查考生的理解能力。電感對(duì)交流的阻礙作用是因?yàn)殡姼衅鞔嬖诟锌?故A錯(cuò)誤; 電容對(duì)交流的阻礙作用是因?yàn)殡娙萜鞯娜菘?故B錯(cuò)誤; 電流通過(guò)它們做功時(shí)只有在電阻上產(chǎn)生熱，在線圈上產(chǎn)生磁場(chǎng)能，在電容器上產(chǎn)

11、生電場(chǎng)能，C錯(cuò)，故D正確.  3.C【解析】輸電電流I=PU送,輸電線上損失的功率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(xiàng)C正確.  4.B【解析】交流電流表和電壓表測(cè)量的是交變電流的有效值,U=Um2=1002 V141 V,I=UR=1.41 A,故選項(xiàng)B正確.  5.B【解析】本題考查了變壓器的知識(shí)點(diǎn)，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

12、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= n2n1=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(shí)點(diǎn)，意在考查考生的理解能力。我國(guó)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(shí)點(diǎn)，意在考查考生的理解能力。當(dāng)斷開L4時(shí)，燈泡L2、L3的并聯(lián)電阻比

13、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(guò)原線圈的電流將減小，所以L1變暗，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(shí)點(diǎn)，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(shí)點(diǎn)，意在考查考生的理解能力。由交流電瞬時(shí)值表達(dá)式，令i為最大值時(shí)有sin(t)1

14、，即(500t)/2，則t/10003.14×103(s)選D.  10.D【解析】由題圖知該交流電動(dòng)勢(shì)的周期為0.2 s,所以頻率為f=1T=5 Hz,該交流電動(dòng)勢(shì)的有效值為E=Emax2=22 V,選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤;t=0.1 s時(shí),線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零,即該時(shí)刻線圈中的磁通量的變化率為零,故此時(shí)線圈中的磁通量最大,即線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;因?yàn)?2f=2×5 rad/s=10 rad/s,由公式Emax=NBS=Nmax 得磁通量的最大值為max=EmaxN=1100 Wb,選項(xiàng)D正確.  11.ABD【解析】降壓變

15、壓器T2副線圈兩端電壓的有效值為U=220 V,通過(guò)R0的電流的有效值為I=UR0=22011 A=20 A,選項(xiàng)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(xiàng)B正確;因?yàn)檩旊妼?dǎo)線上有電壓損失和功率損失,所以升壓變壓器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(xiàng)C錯(cuò)誤,D正確.  12.ABD【解析】本題考查了交變電流的四值的知識(shí)點(diǎn)，意在考查考生的理解能力。由公式IURUm2RnBS2R可推得A、D正確邊長(zhǎng)為2L時(shí)，S4S，R2R，故B正確，若匝數(shù)n2n，則R2R，I不變，故C項(xiàng)錯(cuò)

16、誤  13.AC【解析】本題考查了遠(yuǎn)距離輸電的知識(shí)點(diǎn)，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)2·r，B錯(cuò)誤；用戶得到的功率為P(PU)2r，C正確；用戶得到的電壓為UUUIrU(PU)r，D錯(cuò)誤故選AC.  14.AB【解析】由交變電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式知,原線圈兩端的電壓的有效值為U1=2022 V=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(xiàng)B正確;交變電壓的頻率為f=1002 Hz=50 Hz

17、,一個(gè)周期內(nèi)電壓兩次大于 100 V,即一個(gè)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(xiàng)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(xiàng)C錯(cuò)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(xiàng)D錯(cuò)誤.  15.AC【解析】本題考查了變壓器的知識(shí)點(diǎn)，意在考查考生的理解能力。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(cuò)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(shí),有P=(Um2)2R接直流電源時(shí),有P2=U2R,聯(lián)立解得U=18 V.  17.221

18、2.1【解析】電阻R0和R串聯(lián)接入交流電路中,通過(guò)保險(xiǎn)絲的電流與通過(guò)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 3002 V=212.1 V.  18.(1)50%(2) 15【解析】本題考查了變壓器、遠(yuǎn)距離輸電的知識(shí)點(diǎn)，意在考查考生的理解能力。(1)此情況下，終端功率PPET800 kW400 kW所以，輸電效率P'P×100%×100%50%(2)設(shè)高壓輸送線路的導(dǎo)線電阻為r，由題意知：原來(lái)線路損耗P損1I12r400 k