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高中物理选修二第三章《交变电流》检测卷(含答案解析)(14)

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一、选择题

1．(0分)[ID：128871]家用电子调光灯的调光原理是利用电子线路将输入的正弦交流电压的波形截去一部分，由截去部分的多少来调节电压，从而实现灯光的调节，比过去用变压器调压方便且体积较小。如图所示为一个经过双向可控硅电子元件调节后加在台灯上的电压，即在正弦式电压的每一个12周期中，前面的14波形被截去，从而改变了台灯上的电压。那么现在台灯上电压的有效值为（ ）

A．Um B．m2U C．m2U D．m4U

2．(0分)[ID：128868]据美国气候预测中心发布的数据表明：2020年拉尼娜现象已经形成，2020年冬天或出现极寒天气。假如出现低温雨雪冰冻天气，我国北方的高压输电线路也会因结冰而损毁。为消除200kV高压输电线上的冰凌，有人设计了利用电流热效应除冰的方法，当输送功率和输电线电阻一定时，线上损耗的热功率增大为原来的16倍，输电电压应变为（ ）

A．800kV B．400kV C．100kV D．50kV

3．(0分)[ID：128864]小明分别按图1和图2电路探究远距离输电的输电损耗，将长导线卷成相同的两卷A、B来模拟输电线路，忽略导线的自感作用。其中T1为理想升压变压器，T2为理想降压变压器，两次实验中使用的灯泡相同，灯泡的电压相等两次实验中（ ）

A．都接直流电源 B．A两端的电压相等

C．A损耗的功率相等 D．图1中A的电流较大

4．(0分)[ID：128861]如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比n1:n2=4:1，当导线在平行导轨上匀速切割磁感线时，电流表1A的示数是12mA，则副线圈中电流表2A的示数是( )

A．3mA B．48mA

C．零 D．与R阻值有关

5．(0分)[ID：128842]如图所示，一理想变压器的原线圈接有电压为U的交流电，副线圈接有电阻R1、光敏电阻R2（阻值随光照增强而减小），开关K开始时处于闭合状态，下列说法正确的是

A．当光照变弱时，变压器的输入功率增加

B．当滑动触头P向下滑动时，电阻R1消耗的功率增加

C．当开关K由闭合到断开，原线圈中电流变大

D．当U增大时，副线圈中电流变小

6．(0分)[ID：128841]在如图所示的电路中，1L、2L、3L是三盏相同的灯泡．当a、b两端接交流6V时，三盏灯的发光情况相同．若将a、b两端接直流6V时，稳定后观察到的现象是（ ）

A．三盏灯的亮度相同 B．1L不亮，2L、3L的亮度相同

C．1L不亮，2L比3L亮 D．1L不亮，3L比2L亮

7．(0分)[ID：128836]如图所示为远距离交流输电的简化电路图。发电厂的输出电压是U，用等效总电阻是r的两条输电线输电，输电线路中的电流是I1，其末端间的电压为U1。在输电线与用户间连有一理想变压器，流入用户端的电流是I2。则（ ）

A．用户端的电压为211IUI

B．输电线上的电压降为U-U1

C．理想变压器的输入功率为I1r

D．输电线路上损失的电功率为I1U

8．(0分)[ID：128834]图为远距离输电的电路原理图，则下列判断正确的是（ ）

A．U1>U2 B．U2=U3

C．I4I2

9．(0分)[ID：128824]某交变电流的图像如图所示，则该交变电流的有效值为（ ）

A．22A B．4A C．3.52A D．6A

10．(0分)[ID：128820]如图甲为一台小型发电机构造示意图，线圈逆时针转动，产生的电动势随时间变化的正弦规律图像如图乙所示。发电机线圈内阻为1.0Ω，外接灯泡的电阻为9.0Ω，则（ ）

A．电压表V的示数为6V

B．在t=0.01s时刻，穿过线圈的磁通量为零

C．若线圈转速改为25r/s，则电动势有效值为6V

D．若线圈转速改为25r/s，则通过灯泡的电流为0.3A

11．(0分)[ID：128804]如图甲所示为一台小型发电机构造的示意图，线圈逆时针转动，产生的电动势随时间变化的正弦规律图像如图乙所示，发电机线圈电阻为2Ω，外接灯泡的电阻为8Ω。则（ ）

A．电压表的示数为6V B．瞬时电动势的表达式为62sin100Vet

C．在0.01st时，穿过线圈的磁通量最小 D．发电机的输出功率为4W

12．(0分)[ID：128792]在匀强磁场中有一不计电阻的矩形线圈，绕垂直磁场的轴匀速转动，产生如图甲所示的正弦交流电，把该交流电接在图乙中理想变压器的A、B两端，电压表和电流表均为理想电表，tR为热敏电阻（温度升高时其电阻减小），R为定值电阻.下列说法正确的是（ ）

A．变压器原线圈两端电压的瞬时值表达式为362sin50πutV

B．在0.01st时，穿过该矩形线圈的磁通量的变化率为零

C．tR处温度升高时，由于变压器线圈匝数比不变，所以电压表1V、2V的比值不变

D．tR处温度升高时，电流表的示数变小，变压器输入功率变小

二、填空题

13．(0分)[ID：128980]李明最近购买了一台冷热两用空调，这台空调的说明书主要技术数据如下表所示。

电源电压 220V

频率 50Hz

额定制冷功率 1320W

额定制热功率 1420W

(1)空调工作时应选下图中______孔插座（填“二”或“三”）。

(2)空调正常制冷时工作电流为______A，连续正常制冷30min消耗的电能为______kW﹒h。 14．(0分)[ID：128978]某发电站，发电机的输出功率为5×105kW，采用500 kV的高压输电，输电线上的总电阻为20Ω，则输电线上的电流为___________A，输电线上损失的电压为___________V，输电线上损失的电功率为___________kW。

15．(0分)[ID：128973]如图所示。L1和L2是输电线，甲、乙是两个互感器，通过观测接在甲、乙中的电表读数，可以间接得到输电线两端电压和通过输电线的电流。若已知图中12:100:1nn，34:1:10nn，V表示数为220V，A表示数为10A，则甲是__________，输电线两端电压是________；乙是______，输电线两端电流是__________。

16．(0分)[ID：128958]小型水利发电站的发电机输出功率为24.5 kW，输出电压为350 V，输电线总电阻为4 Ω，为了使输电线损耗功率为发电机输出功率的5%，需在发电机处设升压变压器，用户所需电压为220 V，所以在用户处需安装降压变压器。输电电路图如图所示，则电流I1=___________；升压变压器的原、副线圈的匝数之比n1：n2=___________；降压变压器的原、副线圈的匝数之比n3：n4= _________。

17．(0分)[ID：128954]从发电站输出的功率为200 kW，输电线的总电阻为0.05 Ω。用110

V和11 kV的电压输电，输电线上损失的电压分别是________ V和________ V，输送到用户的电压分别是________V和________V，在输电线上损失的功率分别为________kW和________kW。

18．(0分)[ID：128943]如图所示，单匝矩形线框面积为S，电阻为R，处于水平方向匀强磁场中，磁感应强度为B．线框可以绕着AB边以角速度匀速运动，当线框转至如图位置时为计时起点，

（1）线框中感应电动势的最大值mE__________．

（2）线框中感应电流的瞬时值表达式为__________． （3）线框从此位置开始转过90的过程中，通过线框的电量q__________．

（4）一个周期内线框中产生的热量Q__________．

19．(0分)[ID：128902]如图甲所示为一交变电压随时间变化图像，每个周期内，前二分之一周期电压恒定，后二分之一周期电压按正弦规律变化，若将此交流电连接成如图乙所示的电路，电阻R阻值为10Ω，则：

（1）理想电压表读数为______V；

（2）电阻R在10秒内产生的热量为_____J

20．(0分)[ID：128901]如图所示，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a和b。当输入电压U为灯泡额定电压的10倍时，两灯泡均能正常发光。则原、副线圈匝数之比______，此时a、b两灯泡功率之比______。

三、解答题

21．(0分)[ID：129026]为了减少因火电站中煤的燃烧对大气的污染而大力发展水电站，遂宁三新水电站发电机组设计为：流出水位比流入的水位低10m，水流量为Q=10m3/s，水轮机效率为75﹪，发电机效率为80﹪，（已知水的密度为ρ=1×103kg/m3，g取10 m /s2）

求：

(1)发电机组的输出电功率是多少?

(2)如果发电机输出电压为500V，用户需电压220V，输电线路中能量损失为6%，输电线电阻为10Ω，那么所需升压变压器和降压变压器的原副线圈匝数比分别是多少?

22．(0分)[ID：129015]如图所示，位于竖直平面内的矩形金属线圈，边长Ll=0.40m、L2=0.25m，其匝数n=100匝，总电阻r=1.0，线圈的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环C、D（集流环）焊接在一起，并通过电刷和R=3.0的定值电阻相连接。线圈所在空间存在水平向右的匀强磁场，磁感应强度B=1.0T，在外力驱动下线圈绕竖直固定中心轴O1O2匀速转动，角速度=2.0rad/s。求：

（1）电阻R两端电压的最大值；

（2）从线圈通过中性面（即线圈平面与磁场方向垂直的位置）开始计时，经过14周期通过电阻R的电荷量；

（3）在线圈转动一周的过程中，整个电路产生的焦耳热。（本问保留3位有效数字）

23．(0分)[ID：129007]如图甲所示，一固定的矩形导体线圈水平放置，线圈的左端接一只小灯泡，线圈所在空间内存在与线圈平面垂直且均匀分布的磁场.已知线圈的匝数n＝100匝、总电阻r＝1.0 Ω、所围成矩形的面积S＝0.040 m2，小灯泡的电阻R＝9.0 Ω，磁感应强度随时间按如图乙所示的规律变化，线圈中产生的感应电动势瞬时值的表达式为e＝nBmS2Tcos 2Tt，其中Bm为磁感应强度的最大值，T为磁场变化的周期，不计灯丝电阻随温度的变化.求：

(1)线圈中产生感应电动势的最大值；

(2)小灯泡消耗的电功率；

(3)在磁感应强度变化的0～4T时间内，通过小灯泡的电荷量.

24．(0分)[ID：128998]如图所示，某小型水电站发电机的输出功率为10 kW，输电电压为400 V，向距离较远的用户供电，为了减少电能损失，使用2 kV高压输电，最后用户得到220 V、9.5 kW的电，求：

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人教版2019高中物理选择性必修第二册第三章交变电流测试卷

人教版2019高中物理选择性必修第二册第三章交变电流测试卷

第 1 页 共 4 页 人教版2019高中物理选择性必修第二册第三章交变电流测试卷（A卷）

一、选择题（本题共12小题，每小题4分。共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）

1．某交流发电机正常工作时的电动势为e=Emsinωt，如果发电机转子转速提高一倍，线圈匝数也同时增加一倍，其他条件不变，则发电机的电动势为（ ）

A．e=4Emsinωt B．e=4Emsin2ωt C．e=Emsinωt D．e=2Emsinωt

2．U为交流电的有效值和Um为交流电的最大值，下列关于交流电的说法正确的是（ ）

A．任何形式的交流电都具有m2UU的关系

B．交流电流表和交流电压表测得的值是瞬时值 C．我国民用交电流的照明电压为220 V是有效值

D．交电流的有效值即为一个周期内的平均值

3．如图是某无线充电接收端电流经电路初步处理后的it图像，则该交变电流的有效值为（ ）

A．26A B．5A

C．6A D．33A

4．一正弦式交变电流i随时间t变化的图像如图所示，下列说法正确的是（ ）

A．0.01st时电流改变方向

B．该交变电流的频率为25Hz

C．该交变电流的有效值为202A

D．该交变电流的瞬时值表达式为202sin50it

5．一个理想变压器的原、副线圈匝数之比为3∶1，将原线圈接在6V电池组上，则副线圈两端电压为（ ）

A．18V B．2V C．0 D．6V

6．某电动牙刷的充电装置含有变压器，用正弦交流电给此电动牙刷充电时，原线圈两端的电压为220V，副线圈两端的电压为4.4V，副线圈的电流为1.0A，若将该变压器视为理想变压器，则（ ）

A．原、副线圈匝数之比为25:1 B．原线圈的电流为0.02A

高中物理(新人教版)选择性必修二课后习题：交变电流的描述(课后习题)【含答案及解析】

高中物理(新人教版)选择性必修二课后习题：交变电流的描述(课后习题)【含答案及解析】

第三章交变电流

交变电流的描述

课后篇素养形成

必备知识基础练

1.下列提到的电压或电流,不是指有效值的是( )

A.交流电压表的读数

B.保险丝熔断电流

C.电容器击穿电压

D.220 V交流电压

解析电容器击穿电压指电容器两端允许加的电压的最大值。

答案C

2.下列关于交变电流的说法正确的是( )

A.若交变电流的峰值为5 A,则它的最小值为-5 A

B.用交流电流表测交变电流时,指针来回摆动

C.我国工农业生产和生活用的交变电流频率为50 Hz,故电流方向每秒改变100次

D.正弦式交变电流i=20sin 10πt(A)的峰值为20 A,频率为100 Hz

解析电流的负值表示电流方向与规定正方向相反,不表示大小,A项错误;交流电流表测交变电流时,指针不会来回摆动,B项错误;我国工农业生产和生活用的交变电流周期为0.02 s,交变电流方向一个周期改变两次,所以每秒改变100次,C项正确;由ω=2πf得正弦式交变电流i=20sin(10πt) A的频率为5 Hz,D项错误。

答案C

3.(2020海南卷)图甲、乙分别表示两种电流的波形,其中图乙所示电流按正弦规律变化,分别用I1和I2表示图甲和图乙表示的两电流的有效值,则( )

A.I1∶I2=2∶1

B.I1∶I2=1∶2

C.I1∶I2=1∶√2

D.I1∶I2=√2∶1 解析图甲所示的电流在一个周期内方向变化,大小不变,故图甲的电流有效值为I1=I0;图乙所示的电流为正弦式交变电流,其有效值为I2=𝐼0√2,故I1∶I2=√2∶1,选项D正确。

答案D

4.如图所示,两只阻值相同的电阻分别通以正弦波和方波电流,电流的最大值相等,则两只电阻产生的热功率的比是( )

A.1∶4 B.1∶2 C.1∶1 D.2∶1

解析正弦波电流通过电阻在一个周期内产生的热量为Q正=(1√2 A)2RT,则P正=𝑄正𝑇=(1√2 A)2·R=12R

2021年高中物理选修二第三章《交变电流》经典练习(答案解析)(3)

2021年高中物理选修二第三章《交变电流》经典练习(答案解析)(3)

一、选择题

1．如图所示，三只完全相同的灯泡L1、L2、L3分别与电感线圈、电容器和电阻串联后接在同一交流电源上，供电电压瞬时值为u1=Umsinω1t，此时三只灯泡亮度相同。现换另一个电源供电，供电电压瞬时值为u2=Umsinω2t，ω2=12ω1，Um保持不变，则改换电源后（ ）

A．L1灯比原来暗 B．L2灯比原来暗

C．L3灯比原来暗 D．L1、L2、L3三灯亮度仍然相同

2．如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比n1：n2=3∶1，正弦交流电压有效值为U0恒定，电路中四个电阻R1=R2=R3=R4，理想电压表示数为U，则下列说法正确的是（ ）

A．R1与R2的电流之比为1∶1

B．R1与R2的电压之比为3∶1

C．R1与R2的功率之比为1∶3

D．R1与R2的功率之比为1∶9

3．如图所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L1和L2，输电线的等效电阻为R。开始时，开关S断开。当开关S接通时，以下说法中不正确的是（ ）

A．副线圈两端M、N的输出电压减小

B．副线圈输电线等效电阻R上的电压增大

C．通过灯泡L1的电流减小

D．原线圈中的电流增大

4．如图所示，三只完全相同的灯泡a、b、c分别与电阻R、电感L、电容C串联，再将三者并联，接在220V，50Hz的交变电压两端，三只灯泡亮度相同。若接在220V，60Hz的交变电压两端，则（ ）

A．三只灯泡亮度不变

B．三只灯泡都将变亮

C．a亮度不变，b变亮，c变暗

D．a亮度不变，b变暗，c变亮

5．如图所示，一理想变压器的原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡L1和L2，当原线圈a、b端输入电压U为灯泡额定电压的7倍时，两灯泡均正常发光，则（ ）

A．原、副线面的匝数之比为7：1 B．原、副线圈的匝数之比为6：1

C．此时灯泡L1和L2的功率之比为7：1 D．此时灯泡L1和L2的功率之比为6：1

6．如图甲所示，手摇发电机在磁感应强度为B的匀强磁场中匀速转动，外接一电阻R和一个理想交流电流表。已知线圈的匝数为n，角速度为ω，面积为S，总电阻为r。线圈转动产生的感应电动势e随时间t变化的图像如图乙所示，下列说法正确的是（ ）

新人教版高中物理选修二第三章《交变电流》检测题(含答案解析)

新人教版高中物理选修二第三章《交变电流》检测题(含答案解析)

一、选择题

1．(0分)[ID：128886]交流发电机的输出电压为U，采用图示理想变压器输电，升压变压器原、副线圈匝数比为m，降压变压器原、副线圈匝数之比为n，输电导线电阻为r，用户的工作电压为U。下列说法正确的是（ ）

A．mn=1 B．mn>1

C．输电线上损失的功率为222(1)mnUmr D．输电线上损失的功率为2Umr

2．(0分)[ID：128882]如图所示，面积为S的线圈均绕其对称轴或中心轴在匀强磁场B中以角速度匀速转动，能产生正弦交变电动势sineBSt的图是（ ）

A． B．

C． D．

3．(0分)[ID：128869]某小型电站用两根单位长度内电阻为42.510/m的电缆直接向10公里外的山区送电，已知其输出电功率是61.210kW。现用200kV电压输电，则下列说法正确的是（ ）

A．输电线上输送的电流大小为4410A

B．输电线上由电阻造成的损失电压为30kV

C．若改用500kV电压输电，根据欧姆定律，输电电流变为原来的2.5倍

D．若改用50kV电压输电，则输电线上损失的功率为6810kW

4．(0分)[ID：128849]对于如图所示的电流i随时间t做周期性变化的图象，下列说法中正确的是（ ）

A．电流大小变化，方向不变，是直流电

B．电流大小、方向都变化，是交流电

C．电流的周期是0.2s，最大值是0.2A

D．电流做周期性变化，是交流电

5．(0分)[ID：128846]如图所示，一个理想变压器原线圈的匝数为 50 匝，副线圈的匝数为

100 匝，原线圈两端接在 光滑的水平平行导轨上，导轨间距为 L=0.4m．导轨上垂直于导轨有一长度略大于导轨间距 的导体棒，导轨与导体棒的电阻忽略不计，副线圈回路中电阻 R＝20Ω，图中交流电压表为 理想电压表．导轨所在空间有垂直于导轨平面、磁感应强度大小为 1T 的匀强磁场．导体棒 在水平外力的作用下运动，其速度随时间变化的关系式为：v＝5sin10πt (m/s)，则下列说法 正确的是( )