20182019学年粤教版高中物理选修32 第二章 交变电流 单元测试

1、2019-2019学年粤教版高中物理选修3-2 第二章 交变电流 单元测试一、单项选择题1.通过一阻值R=100的电阻的交变电流如下图 ,其周期为1s电阻两端电压的有效值为   A. 12V                               

2、0; B. 4 V                                 C. 15V            

3、                     D. 8 V2.远距离输电线路的示意图如下：假设发电机的输出电压不变 ,那么以下表达中正确的选项是                    

4、       A. 升压变压器的原线圈中的电流与用户用电设备消耗的功率无关B. 当用户用电器的总电阻减少时 ,输电线上损失的功率增大C. 输电线中的电流只由升压变压器原副线圈的匝数比决定D. 升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压3.为了减少输电线路中电力损失 ,发电厂发出的电通常是经过变电所升压后进行远距离输送 ,再经变电所将高压变为低压某变电所将电压 的交流电降为220 V供居民小区用电 ,那么变电所变压器(  ) A. 原、副线圈匝数比为501 

5、0;                        B. 副线圈中电流的频率是100 HzC. 原线圈的导线比副线圈的要粗                  &

6、#160;  D. 输入原线圈的电流等于居民小区各用电器电流的总和4.在匀强磁场中 ,一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动 ,如图甲所示 ,产生的交变电动势的图象如图乙所示 ,那么   A. t0.005 s时线框的磁通量变化率为零                B. t0.01 s时线框平面与中性面重合C. 线框产生的交变电动势有效值为311 V&#

7、160;               D. 线框产生的交变电动势频率为100 Hz5.如下图 ,理想变压器的原线圈两端接u=220 sin100tV的交流电源上副线圈两端接R=55的负载电阻 ,原、副线圈匝数之比为2：1 ,电流表、电压表均为理想电表以下说法正确的选项是   A. 原线圈中的输入功率为220 W        &

8、#160;              B. 原线圈中电流表的读数为1 AC. 副线圈中电压表的读数为110 V                    D. 副线圈中输出交流电的周期为0.01s6.远距离输电时 ,假设保证电能的输送

9、功率不变 ,那么(    ) A. 由公式 得 ,输电电压越高 ,输电导线上的功率损失越大          B. 由公式 得 ,输电导线的电阻越大 ,输电导线上的功率损失越小C. 由公式 得 ,输电电流越大 ,输电导线上的功率损失越大          D. 由公式PIU得 ,输电导线上的功率损失与电流强度成正比7.如下图为理

10、想变压器 ,原线圈的匝数为1 000匝 ,两个副线圈的匝数分别为50匝和100匝 ,L1是“6V ,2W的小灯泡 ,L2是“12V ,4W的小灯泡 ,当原线圈接上交变电压时 ,L1、L2都正常发光 ,那么 ,原线圈中的电流   A.  A                        B.  A&#

11、160;                       C.  A                        

12、;D.  A8.一个灯泡通过一个粗导线绕成的线圈与一交流电源相连接 ,如下图一铁芯插进线圈之后 ,该灯将(   )A. 变亮                          B. 变暗        

13、;                  C. 对灯没影响                          D. 以上说法都不正确二、多项选择

14、题9.如下图的电路中 ,当a、b端加直流电压时 ,L1灯发光 ,L2灯不亮；当加同样电压的交流电源时 ,L1灯发光但较暗 ,L2灯发光较亮那么以下正确的选项是A. A中接的是电感线圈 ,B中接的是电容器B. A中接的是电容器 ,B中接的是电感线圈C. A中接的是电阻 ,B中接的是电容器D. 假设加的交流电频率增大 ,电压不变 ,那么L1灯变更暗 ,L2灯变更亮10.某电路的输入电流既有直流成分 ,又有交流高、低频成分 ,假设通过如图装置 ,只把交流低频成分输送到下一级 ,那么关于该电路中各元件的作用 ,说法正确的选项是   A.

15、60;L起到消除交流成分的作用                                  B. C1是隔直电容器C. C2起到消除高频成分的作用       &#

16、160;                        D. 以上说法都不对11.如图a、b所示的电路中 ,电阻R和自感线圈L的电阻值都很小 ,且小于灯A的电阻 ,接通S使电路到达稳定 ,灯泡A发光 ,那么   A. 在电路a中 ,断开S后 ,A将渐渐变暗B. 在电路a中 ,断开S后 ,A将先变得更亮 ,然后

17、逐渐变暗C. 在电路b中 ,断开S后 ,A将渐渐变暗D. 在电路b中 ,断开S后 ,A将先变得更亮 ,然后渐渐变暗三、填空题12.我国交流电的频率为_ Hz ,那么1min内电流的方向改变_次 13.照明用的交流电电压瞬时值表达式为=220 sin100tV ,那么该交流电电压的有效值为_ V；如果用该照明用的交流电给 电池充电充电电压约为4V那么 充电器是_填“升压或“降压变压器 四、解答题14.某电厂要将电能输送到较远的用户 ,输送的总功率为9.8×104W ,电厂输出电压仅350V ,为减少输送功率损失 ,先用一升压变压器将电压升高再输送

18、 ,在输送途中 ,输电线路的总电阻为4 ,允许损失的功率为输送功率的5% ,求：用户所需电压为220V时 ,升压、降压变压器的原副线圈的匝数比各是多少？ 五、综合题15.如下图 ,三相交流电的线电压为380V ,三相负载为三个完全相同的灯泡；1那么图中a灯的电压为_V； 2当交流电源的A相断开时 ,图中b灯的电压为_V 16.如下图 ,一台有两个副线圈的变压器 ,原线圈匝数n1=1100 ,接入电压U1=220V的电路中 ,1要求在两组副线圈上分别得到电压U2=6V ,U3=110V ,它们的匝数n2 , n3分别为多少？ 2假设在两副线圈上分别接上“6V ,20W、“110V ,60W的两个

19、用电器 ,原线圈的输入电流为多少？ 答案解析局部一、单项选择题1.【答案】B 【解析】【解答】解：由有效值的定义可得I12Rt1+I22Rt2= T ,代入数据得0.12R×0.8+0.22×R×0.2= ×1 ,解得U=4 V应选：B【分析】交变电流的周期 ,一个周期内分为两段 ,每一段均为恒定电流 ,根据焦耳定律即可得一个周期内交变电流产生的热量2.【答案】B 【解析】【分析】：在输电问题中 ,总功率保持不变 ,假设发电机组电压不变那么根据变压器的工作特点 , 所以升压变压器的输出电压也不变 ,同时输电线上电流变小 ,所以输电时的电压降以及能耗均减小

20、。因此可知降压变压器的输入电压应小于升压变压器的输出电压 ,D错。根据刚刚分析 ,输电线中的电流应该由升压变压器原副线圈的匝数比、输电功率共同决定 ,C错。当用户用电器的总电阻减少时 ,由于输出电压为220V ,所以电流变大 ,根据变压器电流之比为线圈匝数反比可知 ,输出电流变大 ,输入电流也变大 ,所以输电线上电流变大 ,即能耗增加 ,B正确A错误。【点评】：此题通过远距离输电问题考察了变压器的综合应用 ,这类问题在分析时一般是先分析输出电压 ,然后根据输出端电流 ,结合功率保持不变分析输入电流。3.【答案】A 【解析】【解答】由变电所电压 得原线圈电压为U111 000 V ,居民小区用电

21、U2220 V ,由 得 ,A正确；变压器不改变交变电流的频率 ,2f100 rad/s得：f50 Hz ,故B错误；居民小区各用电器电流的总和为副线圈的电流I2 , 而原线圈电流 ,故D错误；原线圈的电流小 ,应用细导线绕制 ,故原线圈的导线比副线圈的要细 ,C错误。应选A【分析】此题主要考查变压器原理的相关计算。4.【答案】B 【解析】【解答】由图可知t=0.005s时刻感应电动势最大 ,此时线圈所在平面与中性面垂直 ,所以穿过线框回路的磁通量的变化率最大 ,A不符合题意；t=0.01s时刻感应电动势等于零 ,穿过线框回路的磁通量最大 ,此时线框平面与中性面重合 ,B符合题意；产生的有效值

22、为： ,C不符合题意；周期为 ,故频率为 ,D不符合题意.故答案为：B【分析】交流电的一个周期 ,线框经过两次中性面 ,通过中性面时 ,此时的电动势为零。5.【答案】B 【解析】【解答】解：A、由输入功率和输出功率相等可得原线圈中的输入功率为 =220W ,故A错误；B、由瞬时值的表达式可得 ,原线圈的电压有效值为220V ,根据电压与匝数成正比可得 ,副线圈的电压为110V ,再由输入功率和输出功率相等可得220I1= ,所以原线圈的电流的大小为1A由输入功率和输出功率相等可得原线圈中的输入功率为 =220W ,故B正确；C、电压表的读数为电压的有效值 ,由A的分析可知 ,副线圈的有效值为1

23、10V ,所以电压表的读数为110V ,故C错误；D、变压器不会改变交流电的周期和频率 ,所以副线圈中输出交流电的周期为T= =0.02s ,故D错误应选：B【分析】根据瞬时值的表达式可以求得输出电压的有效值、周期和频率等 ,再根据电压与匝数成正比 ,电流与匝数成反比 ,即可求得结论6.【答案】C 【解析】【解答】当输电线的电阻和输送的电功率不变时 ,根据 ,知输送电压越高 ,输电线上的电流越小 ,根据 ,输电线上损失的电压越小A不符合题意根据 ,得输电导线的电阻越大 ,输电电流越大 ,输电导线上的功率损失越大 ,B不符合题意C符合题意；根据 ,输电导线上的功率损失与电流强度的平方成正比 ,D

24、不符合题意.故答案为：C【分析】功率固定时 ,采用高压输电原因是可以减小电流 ,从而减小电能损耗。7.【答案】C 【解析】【解答】解：灯泡正常发光 ,可知副线圈2的电压为6V ,根据电压与匝数成正比知原线圈两端电压为：U1= ×6=120V ,根据输入功率等于输出功率知：120I=2+4  可得：I= A ,故C正确 ,ABD错误；应选：C【分析】变压器的电流比为：原副线圈电流与匝数成反比 ,电压比为：原副线圈电压与匝数成正比 ,输入功率等于输出功率8.【答案】B 【解析】【解答】参加铁芯改变了电感的自感系数 ,自感系数增大 ,感抗增大 ,降落的电压增大 ,灯上的电压减小

25、,所以灯变暗。应选B【分析】参加铁芯改变了电感的自感系数 ,自感系数增大 ,感抗增大 ,降落的电压增大 ,灯上的电压会减小。二、多项选择题9.【答案】A,D 【解析】【解答】A、当a、b端加直流电压时 ,L1灯发光 ,L2灯不亮；当加同样电压的交流电源时 ,L1灯发光但较暗 ,L2灯发光较亮知虚线框A中为电感线圈 ,因为电感线圈对交流电有阻碍作用 ,对直流电无阻碍作用虚线框B中是电容 ,因为电容隔直通交故A正确 ,B、C错误D、假设增大交流电的频率 ,那么电感的阻碍作用更强 ,电容的导能作用更强；故L1灯变更暗 ,L2灯变更亮；故D正确；应选：AD【分析】电感器对交流电有阻碍作用 ,对直流电没

26、有阻碍作用交流电能“通过电容器 ,直流电不能通过电容器 ,根据该特点判断虚线框中的元件10.【答案】B,C 【解析】【解答】解：A、L在此的功能为通直流、阻交流 ,通低频 ,阻高频 ,将低频的交流成分送到下一级故A错误B、C1在此的功能为通交流 ,隔直流 ,使直流不能到达下一级电路故B正确C、C2与输出电路并联 ,起到通高频 ,阻低频 ,使调频成分能通过 ,低频成分到达下一级 ,C2又叫高频旁路电容故C正确；D、由上分析可知 ,D错误应选：BC【分析】电路的输入端输入的电流既有直流成份 ,又有交流低频成分和交流高频成分 ,要只把交流的低频成分输送到下一级 ,该电路要隔掉直流 ,通高频 ,阻低频

27、 ,根据电感和电容的特性进行判断11.【答案】A,D 【解析】【解答】解：A、在电路甲中 ,断开S ,由于线圈产生自电动势 ,阻碍电流变小 ,导致A灯的电流只能逐渐变小 ,所以A灯将逐渐变暗故A正确；B、C、D、在电路乙中 ,由于电阻R和自感线圈L的电阻值都很小 ,所以通过灯泡的电流比线圈的电流小 ,断开S时 ,由于线圈阻碍电流变小 ,导致A灯将变得更亮 ,然后逐渐变暗故BC错误 ,D正确；应选：AD【分析】当通过线圈的电流发生变化时 ,将产生自感电动势 ,而自感电动势总是阻碍电流的变化线圈中的电流增大时 ,产生自感电流的方向更原电流的方向相反 ,抑制增大；线圈中的电流减小时 ,产生自感电流的

28、方向更原电流的方向相同 ,抑制减小 ,并与灯泡A构成电路回路三、填空题12.【答案】50；6000 【解析】【解答】解：交流电是电流方向周期性改变的电流 ,我国使用的是正弦式交流电 ,在一个周期之内电流方向变化两次 ,频率为50Hz ,周期为0.02s ,即在1min内电流方向改变6000次故答案为：50 ,6000【分析】交流电完成一次周期性变化需要的时间叫周期 ,单位时间内完成周期性变化的次数叫频率13.【答案】220；降压 【解析】【解答】解：该交流电电压的有效值 ,充电电压约为4V ,而交流电压为220V ,所以 充电器是降压变压器故答案为：220；降压【分析】根据最大值和有效值的关系求出有效值的大小 ,要给 充电 ,那么必须压把电压降低四、解答题14.【答案】解：允许消耗的功率P1=5%×9.8×104W=4.9&#