第三章交變電流 綜合測驗 人教版高中物理選擇性必修第二冊

第三章交變電流綜合測驗

第一套........................................................................1

第二套........................................................................10

第一套

（時間:90分鐘滿分:100分）

一、單項選擇題（本題共8小題,每小題3分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有

一項是符合題目要求的）

1.下列選項中不是交變電流有效值的是（）

4交流電壓表的讀數(shù)

8.保險絲的熔斷電流

C.電容器的擊穿電壓

D電動機銘牌上的額定電壓

ggc

解好交流電壓表測量的是交變電流的有效電壓，保險絲的熔斷電流指有效電流,電動機

銘牌上的額定電壓也是指有效電壓，電容器的擊穿電壓指最大電壓，故選C。

2.小型交流發(fā)電機中，矩形金屬線圈在勻強磁場中勻速運動,產(chǎn)生的感應電動勢與時間呈

正弦函數(shù)關系，如圖所示。此線圈與一個R=10O的電阻構成閉合電路。不計電路的其

他電阻，下列說法正確的是（

4交變電流的周期為0.125s

B.交變電流的頻率為8”z

C.交變電流的有效值為aA

。.交變電流的最大值為4A

ggc

|解析：|由題圖可以看出,此交變電流的周期為0.250s,所以交變電流的頻率為4Hz4、B項

錯誤;電壓的最大值U,”=20V,交變電流的最大值L”卷=2A,有效值I嚼=&A,C項正

確,。項錯誤。本題考查了交變電流的圖像問題,意在培養(yǎng)學生從圖像中獲取信息的能力,

提高科學思維。

3.矩形線圈在磁場中勻速轉動時,產(chǎn)生的感應電動勢最大值為50匕那么該線圈由如圖所

示位置轉過30°,線圈中的感應電動勢大小為（）

B

A50VB.25回

C.25VD.10V

ggB

觸運|由題給條件知，交變電流瞬時值表達式為e=5（kos3t（V）=50cQs0（V）,當0=30°

時,e=258R5對。

4.對于如圖所示的電流i隨時間t做周期性變化的圖像，下列說法正確的是（）

A.電流做周期性變化,是交變電流

A電流的周期是0.02s

C.電流的有效值是0.2A

D電流的最大值是0.2A

I答案：D

|解析：|由題圖可知，電流的方向不變，而大小做周期性變化，所以不是交變電流，而是直流，電

流的周期是0.01s,最大值是0.2A,有效值為%4,A、B、。錯誤，。正確。

72

5.如圖所示，甲圖中兩導軌不平行,而乙圖中兩導軌平行，其余物理條件都相同,金屬棒MN

正在導軌上向右勻速運動,在金屬棒運動過程中，將觀察到（）

乙

A.L\發(fā)光,Li不發(fā)光

BL、七都不發(fā)光

C.L2發(fā)光,Li不發(fā)光

D.Li、匕都發(fā)光，只是亮度不同

解析：|金屬棒MN在軌道上向右勻速平動，由E=Blv可知，甲圖中有效切割長度增大，產(chǎn)生

的電動勢增大，回路中的感應電流也增大;乙圖中的切割長度恒定，產(chǎn)生的是恒定電動勢，

電流恒定。根據(jù)變壓器的原理可知，甲的副線圈產(chǎn)生感應電流，乙的副線圈沒有感應電流

產(chǎn)生，所以L發(fā)光,無不發(fā)光/正確。解答本題的關鍵是理解變壓器的原理。

6.某理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為55：9,原線圈所接電源電壓按上圖所示規(guī)律變化，

副線圈接有負載。下列判斷正確的是（）

A.輸出電壓的最大值為36V

A原、副線圈中電流之比為8：55

C.變壓器輸入、輸出功率之比為55:9

。.電源電壓有效值為220%頻率為50Hz

ggo

|解析：|原線圈電壓最大值為220或匕變壓器的輸入和輸出電壓之比等于原副線圈匝數(shù)比,

原、副線圈匝數(shù)比為55：9,所以輸出電壓的最大值為220立義郎丫=36a匕所以A錯誤;

變壓器的電流之比等于原副線圈匝數(shù)的反比，原、副線圈中電流之比為9:55,所以B錯

誤;變壓器只能改變交變電流的電壓，而不能改變頻率和功率，即理想變壓器的輸入功率

和輸出功率相等，所以C錯誤;從題圖上可以看出，交變電流的周期T=0.02，，則頻率為

50%,電壓有效值為220V,所以。正確。本題綜合考查了變壓器與交變電流圖像問題，培

養(yǎng)學生的科學思維。

7.右圖為氣流加熱裝置的示意圖，使用電阻絲加熱導氣管，視變壓器為理想變壓器,原線圈

接入電壓有效值恒定的交變電流并保持匝數(shù)不變，調節(jié)滑片P,使輸出電壓有效值由220

V降至110匕調節(jié)前后（）

導氣管

4副線圈中的電流比為1:2

A副線圈輸出功率比為2：1

C副線圈的接入匝數(shù)比為2：1

D原線圈輸入功率比為1:2

ggc

|解析：|通過調節(jié)滑片P,使輸出電壓有效值由220V降至110幾輸出電壓減少為原來的一

半,根據(jù)歐姆定律1=\,在電阻不變時，調節(jié)前后副線圈輸出電流之比為12?：l2『U2前：U2

后=2：1,選項A錯誤;根據(jù)理想變壓器原理Ui:U2=m:n2,在原線圈電壓和匝數(shù)不變的情

況下，副線圈接入匝數(shù)也應該變?yōu)樵瓉淼囊话?，接入匝?shù)比血油：n2后=U2就：U2后=2：1,選

項C正確;根據(jù)功率P=UL得到調節(jié)前后副線圈輸出功率之比P2前：P2后=U2命L前：U2』2

后=4：1,選項8錯誤;原線圈的輸入功率等于副線圈的輸出功率，所以原線圈的輸入功率

之比Pi前：Pie=P2s:P2后=4：1,選項。錯誤。

8.如圖甲所示，一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為55:6,其原線圈兩端接入如圖乙所

示的正弦式交變電流，副線圈通過電流表與負載電阻R相連。若交流電壓表和交流電流

表都是理想電表，則下列說法正確的是（）

2中

-22031卜-一

A.變壓器輸入電壓的最大值是220V

A若電流表的示數(shù)為0.50A,變壓器的輸入功率是12W

C.原線圈輸入的正弦式交變電流的頻率是100"z

。.電壓表的示數(shù)是24四V

|解析：|由題圖乙可知交流電壓最大值U,”=220/V,故A錯誤;輸入電壓的有效值為220V,

根據(jù)變壓器電壓與匝數(shù)成正比知電壓表示數(shù)為U=￡x220V=24V,流過電阻中的電流為

0.5A,變壓器的輸入功率是PA=PB!=UI=24XO.5W=12W,故8正確，。錯誤;變壓器不改變頻

率,由題圖乙可知交變電流周期T=0.02s,可由周期求出正弦式交變電流的頻率是50Hz,

故C錯誤。

二、多項選擇題（本題共4小題,每小題4分，共16分。在每小題給出的四個選項中，有多

項符合題目要求,全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分）

9.圖甲為一臺小型發(fā)電機構造示意圖，線圈逆時針轉動，產(chǎn)生的電動勢隨時間變化的正弦

規(guī)律圖像如圖乙所示。發(fā)電機線圈內(nèi)阻為1外接燈泡的電阻為9。,則（）

4電壓表的示數(shù)為5.4V

A在t=1025的時刻，穿過線圈的磁通量為零

C.若線圈轉速改為25Ms,則電動勢的有效值為3V

。.若線圈轉速改為25灰,則通過電燈的電流為1.2A

ggAC

觸捌電壓表的示數(shù)是有效值,U=^R=^x9V=5.4V,A正確;t=10%時感應電動勢為零，

穿過線圈的磁通量最大乃錯誤;原來線圈的轉速為n=-=空=50次,當線圈的轉速改為

2n271T

25%時,感應電動勢的最大值U”產(chǎn)竽V=3&V,有效值為3V,C正確;若線圈轉速改為

25加,通過燈泡的電流為0.3A,。錯誤。

10.理想變壓器原線圈a匝數(shù)m=200,副線圈b匝數(shù)0=100,線圈。接在u=44/s山314t（V）

交流電源上,“12V6VT的燈泡恰好正常發(fā)光。電阻R2=16電壓表V為理想電表。

下列推斷正確的是（）

A.交變電流的頻率為100Hz

A電壓表V的示數(shù)為20V

C.通過Ri的電流為0.2A

DRi消耗的功率是1W

|答案也。

|解析：|由11=44笈曲?314t（V）,知fq=^=50〃z,A錯誤;燈泡正常發(fā)光，由P=UI得燈泡中的

電流12=嗎=0.54,電壓表的示數(shù)U2=12V+0.5X16V=20V,B正確;根據(jù)察=之?，得Ui=40匕則

Ri兩端電壓UR]=44V-40V=4V,由原、副線圈的電流與匝數(shù)成反比，可得通過Ri的電流

11=0.254,5!']Ri的功率P=URJI=1W,故C錯誤，。正確。

11.圖示電路中，變壓器為理想變壓器,a、b接在電壓有效值不變的交流電源兩端,Ro為定

值電阻,R為滑動變阻器。現(xiàn)將變阻器的滑片從一個位置滑動到另一個位置，觀察到電流

表4的示數(shù)增大了02A,電流表4的示數(shù)增大了0.8A。則下列說法正確的是（）

A.電壓表口示數(shù)增大

A電壓表％、V3示數(shù)均增大

C該變壓器起降壓作用

D變阻器滑片是沿c-d的方向滑動

答案：|CQ

解析：|電流表示數(shù)增大，說明滑動變阻器接入電路的阻值減小,故應從c向d滑動，故。正

確;電壓表■、L示數(shù)不變，故A、B錯誤;原副線圈中的電流和匝數(shù)成反比，即ndi=n2l2,

電流變化時,niUnML,故電=半=之應是降壓變壓器,C正確。

12.下圖是遠距離輸電的示意圖，電站的輸出電壓恒定為Ui=250匕輸出功率Pi=100kW,

輸電線電阻R=8Q。則進行遠距離輸電時，下列說法正確的是（）

Min2"3

升壓變壓器輸電線降壓變壓器

A若電站的輸出功率突然增大，則降壓變壓器的輸出電壓減小

B.若電站的輸出功率突然增大，則升壓變壓器的輸出電壓增大

C.輸電線損耗比例為5%時,所用升壓變壓器的匝數(shù)比t=白

n216

。.用10000V高壓輸電，輸電線損耗功率為800W

答案:k

解析：|由1=￡知,Pi增大J增大,1娓增大，損失的電壓增大,U3減小,U4減小，故A正確,8錯誤;

23

損失的功率JP=I2R=PX5%=5X10W,I2=25A,II=^-=400A,^=焉=卷故C正確;用

10000V高壓輸電，即U2=10000V,l2=以=10A,/P=l22R=800W,故。正確。本題考查了遠距

^2

離輸電問題,意在培養(yǎng)學生的科學思維。

三、非選擇題(本題共6小題，共60分)

13.(6分)矩形線圈abed在勻強磁場中逆時針勻速轉動時，線圈中產(chǎn)生如圖所示的交變電

流,則對應h時刻線圈的位置可能為下圖中的。

解析:線圈在勾強磁場中繞軸逆時針勻速轉動時，切割磁感線，產(chǎn)生電流，在11時刻,此時感

應電流為零，磁通量變化率為零，磁通量最大，線圈平面和磁場方向垂直，故8、。正確。

14.(8分)如圖所示,交流發(fā)電機電動勢的有效值E=20匕內(nèi)阻不計，它通過一個R=6。的

指示燈Li連接變壓器。變壓器輸出端并聯(lián)24只彩色小燈泡，每只燈泡都是“6V0.25

%',燈泡都正常發(fā)光，導線電阻不計。

(1)降壓變壓器原副線圈匝數(shù)比為o

(2)發(fā)電機的輸出功率為o

|答案：|(1)3：1(2)6.67W

|解析：|(1)彩色小燈泡額定電流=笠、="

副線圈總電流l2=24l￡=1A

變壓器輸入功率等于IIUJ=I2U2=6W

變壓器原線圈電路中，利用歐姆定律可得E=UI+IIR=^+6OXII,代入E值解得

Ii=I(L=3A應舍去，據(jù)題意是降壓變壓器，應II<I2=1A)

所以也=k=3。

n2>1

(2)發(fā)電機輸出功率P=LE=6.67W。

15.(8分)如圖所示,一矩形線圈在勻強磁場中繞00'軸勻速轉動，磁場方向與轉軸垂直。

線圈匝數(shù)N=40,電阻r=0.10長11=0.05m,寬h=0.04角速度3=100加的,磁場的磁感

應強度B=0.2T。線圈兩端外接電阻R=9.9。的純電阻用電器和一個交流電流表。求:

o

XX

XXX

XXX

XX

XX

°,R

(1)線圈中產(chǎn)生的最大感應電動勢；

(2)電流表的讀數(shù)；

(3)用電器上消耗的電功率。

答案：|(1)1.6V(2)0.11A(3)0.13W

解析：|(1)E?,=NBCOS=40X0.2X100X0.05X0.04V=1.6VO

(2)電流最大值I”尸思=存=0.16A

有效值1=等4=等4=0.11A

電流表的讀數(shù)為0.1Mo

(3)用電器上消耗的電功率

P=I2R=0.13WO

16.(10分)有一個交流發(fā)電機產(chǎn)生的正弦式交變電流的電動勢如圖所示。

2t/(10-2s)

(1)當t=^s時，該交流電動勢的瞬時值是多少？

(2)當電動勢的瞬時值為最大值的一半時,線圈平面與中性面的夾角是多少?

(3)已知線圈面積為16c/,共25匝,求勻強磁場的磁感應強度。

I答案1)5V(2)30。或150°(3)0.4T

解析：|(1)由題圖可以寫出該交流電動勢的瞬時值表達式為e=5s由懸t(V)=5,vml00^t(V)

當時，電動勢的瞬時值為

e=5si〃(100zr」-)V=5幾

\2007

(2)當電動勢的瞬時值為最大值的一半時，有2.5=5si〃仇所以?！?=0.5,故線圈平面與中性

面間的夾角為30°或150°。

⑶因為E,,尸NBSs,又①=100兀陽的，所以B=-^-=0.4To

NSco

17.(12分)如圖所示，發(fā)電站通過升壓變壓器、輸電導線和降壓變壓器把電能輸送到用戶

(升壓變壓器和降壓變壓器都可視為理想變壓器),發(fā)電機的輸出功率是1CMUW,輸出電壓

是250匕升壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為1：25。

發(fā)

電用

機戶

⑴求升壓變壓器的輸出電壓和輸電導線中的電流。

(2)若輸電導線中的電功率損失為輸入功率的4%,求輸電導線的總電阻和降壓變壓器原

線圈兩端的電壓。

答案:(1)6250V16A

(2)15.625。6000V

|解析：|(1)對升壓變壓器，據(jù)公式段=最，有

U2=—U1=—X25OV=625OV

ni1

PPl100000.1/4

lT2=—2=—=-----A=l6Ao

U2U26250

2

(2)P?=I2Ra,P?=0.04P)

所以R小筆i=15.625。

*2

因為JU=U2-U3=I2R”

所以U3=U2-I2R氏=6000%

18.(16分)在水平方向的勻強磁場中，有一正方形閉合線圈繞垂直于磁感線的軸勻速轉動,

已知線圈的匝數(shù)為N=100,邊長為20。小電阻為100轉動頻率f=50Hz,磁場的磁感應

強度為0.5T,求：

(1)外力驅動線圈轉動的功率；

(2)轉至線圈平面與中性面的夾角為30°時，線圈產(chǎn)生的感應電動勢及感應電流的大??；

⑶線圈由中性面轉至第一次與中性面成30°夾角的過程中，通過線圈橫截面的電荷量。

答案：|(l)1.97xl()4w(2)314V31.4/1

(3)2.68x10-2。

解刷(1)線圈中交流電動勢的最大值

E,?=NBS(D=100X0.5X0.22X2^X50V=628V

交流電動勢的有效值E=￥=314aV

V2

外力驅動線圈轉動的功率與線圈中交變電流的功率相等，即P產(chǎn)導=

叱①卬=1.97x1O,卬。

10

(2)線圈轉到與中性面成30°角時，其電動勢的瞬時值e=E〃由〃30°=314丫

交變電流的瞬時值i=-=—A=31.4/1o

R10

⑶在線圈從中性面轉過30°角的過程中,線圈中的平均感應電動勢豆=N^

平均感應電流i=￡=N"吧■

RRAt

則q=%=N.=.0=2.68x10%。

rRR10

第二套

(時間:90分鐘滿分:100分)

一、單項選擇題(本題共8小題,每小題3分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有

一項是符合題目要求的)

1.如圖所示/甲、L乙是規(guī)格相同的燈泡。接線柱。、人接電壓為U的直流電源時，無論電

源的正極與哪一個接線柱相連,L,，燈均能正常發(fā)光/乙燈都完全不亮。當心8接電壓的

有效值為U的交流電源時/甲燈發(fā)出微弱的光/乙燈能正常發(fā)光。則下列判斷正確的是

()

-^0~EZI-,

<>abo

4與L單燈串聯(lián)的元件x是電容器，與L乙燈串聯(lián)的元件y是電感線圈

A與3P燈串聯(lián)的元件x是電感線圈，與L乙燈串聯(lián)的元件）是電容器

C與3P燈串聯(lián)的元件x是二極管，與L乙燈串聯(lián)的元件y是電容器

D與人,燈串聯(lián)的元件x是電感線圈，與L乙燈串聯(lián)的元件），是二極管

|解析：|由于接直流電源時，對換電源正、負極,對電路無影響，故電路中沒有二極管,C、D

錯誤。再根據(jù)電路中接直流電源和交流電源時燈泡的發(fā)光情況，可知x是電感線圈,y是

電容器4錯誤乃正確。

2.關于變壓器，下列說法正確的是（）

A.變壓器是根據(jù)電磁感應的原理制成的

A變壓器的原線圈匝數(shù)一定比副線圈的多

C.變壓器只能改變直流的電壓

D在遠距離高壓輸電時，升壓變壓器的原線圈匝數(shù)應多于副線圈匝數(shù)

|解析：|變壓器原線圈中輸入的交流電流產(chǎn)生的交變的磁場在副線圈中產(chǎn)生感應的電流，即

變壓器是利用電磁感應原理工作的，它用來改變交流的電壓，故A正確,C錯誤;降壓變壓

器的原線圈匝數(shù)一定比副線圈的多，升壓變壓器中副線圈匝數(shù)多，故B、D錯誤。

3.阻值R=10。的電阻與交流電源連接，通過電阻R的正弦式交變電流i隨時間t變化的

情況如圖所示。則（）

A.通過R的電流有效值是0.6&A

B.R兩端的電壓有效值是6V

C.此交變電流的周期是2s

D此交變電流的頻率是100Hz

|解析：|從題圖可以看出，交變電流中電流最大值為0.6內(nèi)，通過R電流的有效值是

2

1=擎4=0.64,所以R兩端電壓的有效值為6V,此交變電流的周期是2x1Q-S,交變電流的

頻率是f="=50Hz,故B正確/、C、O錯誤。

4.一個矩形線圈在勻強磁場中轉動產(chǎn)生的交流電動勢為e=220VIs山100^t（V）o關于這

個交變電流，下列說法正確的是（）

A.交變電流的頻率為100Hz

A電動勢的有效值為220V

C.t=0時，穿過線圈的磁通量為零

D.t=0時，線圈平面與中性面垂直

|解析：|該交變電流的頻率為f=/=嚶加z=50”z,故A項錯誤;電動勢的有效值為

名紗V=220%故B項正確;t=0時，瞬時電動勢為零，所以線圈平面與磁場垂直，穿過線圈的

V2

磁通量最大,此時線圈平面處在中性面上，故C、。錯誤。

5.如圖所示,有一矩形線圈abed,已知ab邊長為h,be邊長為L,在磁感應強度為B的勻強

磁場中繞00'軸以角速度3從圖示位置開始勻速轉動，則t時刻線圈中的感應電動勢為

A.O.5BIil2CO.vz7?cotB.O.SBlihwcavcot

C.BIll2C05/rt（0t￡>.B1112（0CO5（0t

ggo

|解析：|公式e=E?,.vma）t只適用于線圈平面位于中性面時開始計時的情況，若t=0時線圈不

在中性面，上式就不適用了。題中所給初始時刻線圈平面與磁感線平行，即與中性面垂直,

此時e=E",si〃(3t+9=E"￡QS3t=Blll2(0C“S3t,故應選Do

6.右圖為一理想變壓器工作電路圖，今欲使變壓器的輸入功率增大到原來的2倍,在其他

條件不變的情況下，可行的辦法是（）

A.原線圈的匝數(shù)ni增加到原來的2倍

R副線圈的匝數(shù)皿增加到原來的2倍

C.負載電阻的阻值R變?yōu)樵瓉淼?倍

Dm和R都變?yōu)樵瓉淼?倍

ggo

|解析：|原線圈匝數(shù)增加使得副線圈電壓減小,輸出功率減小，輸入功率也減小，故A錯誤;副

線圈匝數(shù)增加到2倍，副線圈電壓增大到2倍，根據(jù)P=t，故輸出功率增大到原來的4倍，

故B錯誤;負載電阻增大，而電壓不變，所以輸出功率和輸入功率都減小，故C錯誤;副線圈

匝數(shù)和負載電阻都變?yōu)樵瓉淼?倍，副線圈電壓增大到2倍，根據(jù)P=〈，輸出功率增大到

原來的2倍，故。正確。

7.如圖所示,實驗室一臺手搖交流發(fā)電機，內(nèi)阻r=LO外接R=9.0。的電阻。閉合開關

S,當發(fā)電機轉子以某一轉速勻速轉動時,產(chǎn)生的電動勢e=10V2^m10小巳,則()

A.該交變電流的周期為5s

A該電動勢的有效值為10V2V

C.外接電阻R所消耗的電功率為10W

。.電路中理想交流電流表A的示數(shù)為1.0A

|答案北＞

|解析：|因e=10V25/n10nt(V),ik3=10%皿%/1=得=0.25,選項A錯誤;E,”=1()V^V,故其有效值

￡=堂=10V,選項8錯誤;交流電表的示數(shù)及功率的計算均要用有效值，因此電路中理想電

V2

流表A的示數(shù)I=±=1.()A,選項。正確;外接電阻R所消耗的電功率為

R+r

P=FR=L()2X9W=9W,選項C4皆誤。

8.一臺小型發(fā)電機產(chǎn)生的電動勢隨時間變化的正弦規(guī)律圖像如圖甲所示。已知發(fā)電機

線圈內(nèi)阻為5.00外接一只電阻為95.0O的燈泡，如圖乙所示，則()

A.電壓表V的示數(shù)為220V

A電路中的電流方向每秒鐘改變50次

C.燈泡實際消耗的功率為484W

D發(fā)電機線圈內(nèi)阻每秒鐘產(chǎn)生的焦耳熱為24.2J

ggo

|解析：|電壓表示數(shù)為燈泡兩端電壓的有效值,由題圖知電動勢的最大值E?,=220V2V,＜效

值E=220V,燈泡兩端電壓U=—=209V,A錯;由題圖甲知T=0.02s,一個周期內(nèi)電流方向變

R+r

TT2onq2

化兩次，可知Is內(nèi)電流方向變化100次,8錯;燈泡的實際功率P=j=經(jīng)-W=459.8W,C

R95

錯;電流的有效值I=1J=2.2A,發(fā)電機線圈內(nèi)阻每秒鐘產(chǎn)生的焦耳熱為

Qr=I2rt=2.22x5xlJ=24.2J,D對。

二、多項選擇題（本題共4小題,每小題4分，共16分。在每小題給出的四個選項中，有多

項符合題目要求,全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分）

9.先后用不同的交流電源給同一盞燈泡供電,第一次燈泡兩端的電壓隨時間按正弦規(guī)律

變化,如圖甲所示;第二次燈泡兩端的電壓變化規(guī)律如圖乙所示。若甲、乙圖中的Uo、T

所表示的電壓、周期值是相同的，則以下說法正確的是（）

A.第一次，燈泡兩端的電壓有效值是?Uo

A第二次，燈泡兩端的電壓有效值是學

C.第一、二次,燈泡的電功率之比是2：9

D第一、二次,燈泡的電功率之比是1：5

gUw

|解析：|題圖甲電源的電壓有效值U=jUo,選項A正確。由題圖乙知?；+竽?

1,U=昌九選項B錯誤。P=〈,則兩次功率之比5=號=霆=3選項C錯誤，。正確。

272RPU~UQ5

此題主要考查交變電流有效值的計算，意在提高學生的理解和分析能力，提高學生的科學

思維。

10.為保證用戶電壓穩(wěn)定在220匕變電所需適時進行調壓，圖甲為調壓變壓器示意圖，保持

輸入電壓山不變,當滑片P上下移動時可改變輸出電壓。某次檢測得到用戶電壓U2隨

時間t變化的曲線如圖乙所示，以下說法正確的是（）

A.U2=380si〃100^1(V)

B.U2=190V2,vm100^t(V)

C.為使用戶電壓穩(wěn)定在220匕應將「適當下移

D為使用戶電壓穩(wěn)定在220V,應將「適當上移

|答案：瓦)

|解析：|由于用戶電壓U2隨時間t變化的曲線周期為0.02s,所以U2=190VIs山100?rt(V),故A

錯誤,8正確;為使用戶電壓穩(wěn)定在220V,應減小變壓器原線圈匝數(shù)，應將P適當上移，故C

錯誤，。正確。

11.某電站用交流電壓輸電，輸送功率一定，輸電線的電阻為R?，F(xiàn)若用變壓器將電

壓升高到220Hz送電，下列說法正確的是()

A.因1=*所以輸電線上的電流增為原來的20倍

8.因1=今所以輸電線上的電流減為原來的點

C因P=與，所以輸電線上損失的功率增為原來的400倍

D若要使輸電線上損失的功率不變，可將輸電線的直徑減為原來的高

答案也。

解和選項A中,1是輸電線中的電流,R是輸電線的電阻，但是U不是輸電線上損失的電

壓,而是總的輸送電壓(是輸電線和負載上電壓之和)，所以不能用1=9十算輸電線中的電

流，在運用歐姆定律時,1、R、U應該對應于同一部分導體。因為輸送的功率一定，由1=3

可知，當輸送的電壓增為原來的20倍時，電流減為原來的或，所以選項B正確。選項C

中,R是輸電線的電阻，而U是輸送的總電壓,R與U不對應，所以P=乎是錯誤的。輸電線

上損失的功率一般用/P=PR計算不容易出錯,從選項3中已經(jīng)知道電流減為原來的高，

若JP不變，則輸電線的電阻可增為原來的400倍，根據(jù)R=p、，在電阻率、長度不變的條

件下，導線的橫截面積可減為原來的」即導線的直徑可減為原來的二■，所以選項D正確。

12.下圖為遠距離輸電示意圖，兩變壓器均為理想變壓器，升壓變壓器T的原、副線圈匝

數(shù)分別為m、n2o在T的原線圈兩端接入一電壓u=U”si〃⑹的交流電源,若輸送電功率

為P,輸電線的總電阻為2r,不考慮其他因素的影響，則輸電線上損失的電壓和電功率

|答案：|BC

I解析：|原線圈電壓的有效值U產(chǎn)置,根據(jù)段=武可得U2=溪,又因為是理想變壓器，所以

T的副線圈的電流功率等于輸入功率P,所以輸電線上電流1=9?，導線上損耗的電壓U欖

U2

22

=I-2r=2&r詈F，導線上損耗的電功率P產(chǎn)122r=4?5（土），所以8、C正確AO錯

i天o

三'非選擇題（本題共6小題，共60分）

13.（6分）如圖所示，接于理想變壓器中的四個規(guī)格相同的燈泡都正常發(fā)光，那么，理想變壓

器的匝數(shù)比m：n2：m為。

|解析：|燈泡正常發(fā)光，可得UA=UB=UC=UD,所以U2=2U3O由變壓器的電壓比最=卷=

2

宇=2,所以n2=2n3o同理，燈泡正常發(fā)光，功率相等，即PA=PB=PC=PDO由P=IR,#

14=18=1尸1。,即Ii=l2=ho由UiIi=U2l2+U313得mli=n2l2+n3l3,即ni=n2+n3=2n3+n3=3n3,所以

ni：n2：n3=3：2：1。

14.（8分）如圖所示，一個小型旋轉電樞式交流發(fā)電機，其矩形線圈的長度為a,寬度為b,共

有n匝，總電阻為r,與線圈兩端相接觸的集流環(huán)上接有一個阻值為R的定值電阻。線圈

以角速度s在磁感應強度為B的勻強磁場中繞與磁場方向垂直的對稱軸00'勻速轉動,

沿轉動軸00方向看去，線圈轉動方向沿順時針。則:（1）線圈經(jīng)過圖示位置時通過電阻R

的感應電流的方向為；（2）從圖示位置（線圈平面平行于磁場方向）開始計時，經(jīng)時

間為，通過電阻R上電流的瞬時值第一次為零;(3)與電阻并聯(lián)的交流電壓表的

示數(shù)為________

nBabcoR

答案:(1)自上而下Q

琮ZCO⑶V2(R+r)

|解析：|(1)由右手定則判斷,R中電流自上而下。

⑵t=；T=2n_Tt

4<o2co

(3)E〃尸nBabco

nBabco

所以E

TTR「nBabcoR

UR=-----E有二---------

R+r依R+r)

15.(8分)如圖甲所示，矩形線圈匝數(shù)N=100,lab=30C7?Z,lad=20cm,勻強磁場磁感應強度

B=0.8T,繞軸00'從圖示位置開始勻速轉動,角速度3=100兀m