第五章：交变电流单元测试题一

单元质量评估(二)第五章(90分钟100分)一、选择题（本大题共10小题，每小题6分，共60分。

每小题至少一个答案正确）1.下列四幅图是交流电的图像，其中能正确反映我国居民日常生活所用交流电的是（）2.（多选）矩形线框在匀强磁场内匀速转动的过程中，线框输出的交流电电压随时间变化的图像如图所示，下列说法中正确的是（）A.交流电电压的有效值为36VB.交流电电压的最大值为36V，频率为0.25HzC.2s末线框平面垂直于磁场，通过线框的磁通量最大D.1s末线框平面垂直于磁场，通过线框的磁通量变化最快3.如图所示，处在匀强磁场中的矩形线圈abcd，以恒定的角速度绕ab边转动，磁场方向平行于纸面并与ab垂直。

在t=0时刻，线圈平面与纸面重合，线圈的cd边离开纸面向外运动。

若规定a→b→c→d→a方向的感应电流为正方向，则能反映线圈感应电流I随时间t变化的图线是（）4.（多选）（2013·武汉高二检测）图甲、图乙分别为两种电压的波形，其中图甲所示的电压按正弦规律变化，图乙所示的电压是正弦函数的一部分。

下列说法正确的是（）A.图甲、图乙均表示交流电B.图甲所示电压的瞬时值表达式为u=20sin100πt（V）C.图乙所示电压的有效值为20VD.图乙所示电压的有效值为10V5.如图所示，线圈的自感系数L和电容器的电容C都很小，此电路的重要作用是（）A.阻高频通低频，输出低频和直流B.阻低频通高频，输出高频电流C.阻交流通直流，输出直流D.阻直流通交流，输出交流6.（2013·烟台高二检测）如图所示，一理想变压器原线圈的匝数n1=1 100匝，副线圈的匝数n 2=220匝，交流电源的电压u=220sin（100πt）V，R为负载电阻，电压表、电流表均为理想电表，则下列说法中正确的是（）A.交流电的频率为100HzB.电压表的示数为44VC.电流表A1的示数大于电流表A2的示数D.变压器的输入功率大于输出功率7.（2013·四川高考）用220V的正弦交流电通过理想变压器对一负载供电，变压器输出电压是110V，通过负载的电流图像如图所示，则（）A.变压器输入功率约为3.9WB.输出电压的最大值是110VC.变压器原、副线圈匝数比是1∶2D.负载电流的函数表达式i=0.05sin（100πt+）A8.（多选）（2013·深圳高二检测）如图所示，有一矩形线圈的面积为S，匝数为N，绕OO′轴在磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度ω匀速转动。

交变电流单元测试（1）1.关于线圈在匀强磁场中转动产生的正弦交变电流,下列说法正确的是( C )A.线圈平面每经过中性面一次,感应电流方向就改变一次,感应电动势方向不变B.线圈转动一周,感应电流的方向一定改变一次C.线圈平面每经过中性面一次, 感应电流和感应电动势方向都改变一次D.线圈转动一周, 感应电流和感应电动势方向一定都改变一次2.下列提到的交变电流，那一个不是指有效值（C）A.交流电压表读数B.保险丝熔断电流C.电容器击穿电压D.220 V交流电压3.有一个电子器件，当其两端电压高于100 V时导电，等于或低于100 V时则不导电，若把这个电子器件接到100V、50Hz的正弦交变电流电源上，这个电子器件将( CD ) A.不导电 B.每秒钟导电50次C.每秒钟导电100次D.每次导电的时间为0.005s4.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 ( B )A.1:4B.1:2C.1:lD.2:l5.关于正弦交变电流的有效值, 下列说法正确的是( .BCD )A.有效值就是交流在一个周期内的平均值B.交流的有效值是根据电流的热效应来定义的C.在交流电路中，交流电流表和交流电压表的示数表示的都是有效值D.对于正弦交变电流，最大值的平方等于有效值平方的2倍6.某交流发电机产生的感应电动势与时间的关系如图所示，如果其他条件不变，仅使线圈的转速加倍，则交流电动势的最大值和周期分别为( .B )A.400V，0.02sB.200V，0.02sC.400V，0.08sD.200V，0.08s-2s7.下列说法正确的是( C )A.电感线圈对交流具有阻碍作用的主要原因是线圈具有电阻B.电容器对交流具有阻碍作用的原因是两板间的绝缘体电阻很大C.在交变电路中，电阻、感抗、容抗可以同时存在D.感抗、容抗和电阻一样，交流通过它们做功时都是电能转化为内能8.关于低频扼流圈，下列说法中正确的有( BC )A.这种线圈的自感系数很小，对直流有很大的阻碍作用B.这种线圈的自感系数很大，对低频交流有很大的阻碍作用C.这种线圈的自感系数很大，对高频交流的阻碍作用比低频交流的阻碍作用更大D.这种线圈的自感系数很小，对高频交流的阻碍作用很大而对低频交流的阳碍作用很小9.如图所示，一个平行板电容器和一个灯泡串联，接在交流电源上，灯泡正常发光．下列哪几种情况下灯泡变暗( BD )A.电容器两极板插入电介质B.电容器两极板间距离增大C.电容器两极板间距离减小D.电容器两极板的正对面积减小10.关于理想变压器, 下列说法中正确的有( ABC )A.穿过原、副线圈的交变磁通量相同B.相对于电源来说，原线圈起着负载的作用;相对于负载来说，副线圈起着电源的作用C.不能改变直流电压D.可以改变交流电压，不能改变交流电流11.在一个正常工作的理想变压器的原、副线圈中，下述哪些物理量在数值上不一定相等( CD )A.交变电流的频率B.交变电流的功率C.交变电流的最大值D.端电压的有效值12.下列关于减小远距离输电导线上热损耗的说法中，正确的是( .C )A.因为热功率RU P 2=，所以应降低输电电压，增大输电导线电阻，才能减小输电导线上的热损耗B.因为热功率P =UI ，所以应采用低电压，小电流输电，才能减小输电导线上的热损耗C.因为热功率P =R I 2，所以可采用减小输电线电阻或减小输电电流的方法来减小输电导线上的热损耗 D.以上说法均不正确13.远距离输送交流电都采用高压输电，我国正在研究用比330kV 高得多的电压进行输电，采用高压输电的优点是( AC ) A.可节省输电线的铜材料 B.可根据需要调节交流电的频率 C.可减少输电线上的能量损失 D.可加快输电的速度14.远距离输送一定功率的交流电，若输电线电阻一定，容抗和感抗可忽略不计，下列哪些说法是正确的( C )A.输电线上损失的电压跟输电电压成正比B.输电线上损失的功率跟输电电压成反比C.输电线上损失的功率跟输电电压的平方成反比D.输电线上损失的功率跟输电线上电压损失的平方成正比15. 如图所示，矩形线圈共100匝．若线圈转速为π10r ／s ．在转动时穿过线圈的磁通量的最大值是m ϕ=0.03Wb ，那么当线圈平面转至与磁感线平行时感应电动势的大小为 V ；当线圈平面与中性面的夹角为6π时，穿过线圈的磁通量的变化率为 Wb/s ．（60;0.3）16. 在研究电容对交变电流的阻碍作用实验中。

《交变电流》检测题一、单选题1．一小水电站，输出的电功率为 kW P 200=，输出电压V U 4000= ,经理想升压变压器1T 变为2000V 电压远距离输送，输电线总电阻为Ω=0.1r ，最后理想降压变压器2T 降为220V 向用户供电。

下列说法正确的是A ．变压器1T 的匝数1:5:21=n nB ．输电线上的电流为50AC ．变压器2T 的匝数22:190:21=n nD ．输电线上损失的电功率为100W2．理想变压器的原线圈匝数不变．原线圈接入电压有效值恒定的交流电，则副线圈的（ ）A ．匝数越少，输出电压越高B ．匝数越多，输出电压越高C ．输出功率比输入功率小D ．输出功率比输入功率大3．如图所示，理想变压器初级线圈匝数n 1=1210匝，次级线圈匝数n 2=121匝，初级电压u="311sin100πt" V ，次级负载电阻R=44Ω，不计电表对电路的影响，各电表的读数应为（ ）A ．读数为0.05A B ．读数为311V C ．读数为0.5A D ．读数为31.1V4．某交变电压的瞬时电压表达式为2202(V)u t π=。

下列说法正确的是（ ）A ．用交流电压表测该交变电压，其示数为2202VB ．该交变电压的周期为0.01sC ．当1s 200t =时，该交变电压的瞬时值为220V D ．将该交变电压加在“220V 100W ”的灯泡两端时，灯泡的实际功率为100W5．一理想变压器原、副线圈的匝数比n1：n2=11：5．原线圈与正弦交变电源连接，交变电源的电压U随时间t的变化规律如图所示，副线圈仅接入一个10Ω的电阻，则下列选项中不正确的是（）A．交变电压的频率为50HzB．电阻中的电流为10AC．经过1分钟，电阻发出的热量为6×103JD．理想变压器的输入功率为1×103W6．图甲是某燃气灶点火装置的原理图。

转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交流电压，并加在一理想变压器的原线圈上，电压表为交流电表。

2018人教版选修3－2第五章交变电流单元测试题学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．已知矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的图象如图甲所示，则下列说法正确的是（）A．t=0时刻线圈平面与中性面垂直B．t=0.01s时刻 的变化率达最大C．t=0.02s时刻感应电动势达到最大D．该线圈相应的感应电动势图象如图乙所示2．用高压输电技术远距离输电，如果发电厂输出功率为P，输电电压为U，输电线的总电阻为R，则输电线上损失的功率为（）A．PUB．PRUC．22P RUD．22UR3．如图所示，两个标有“6 V,2 W”的相同的灯泡A,B，分别与电容器C和自感线圈L相连后接在6 V电源的两端，已知自感线圈的自感系数很大、内阻不计，电容器的耐压值足够大．则（）A．若电源是直流电源，闭合开关时，A灯缓慢地变亮B．若电源是直流电源，闭合开关稳定后再断开时，A灯会亮一下再熄灭C．若电源是交流电源，闭合开关稳定后，A灯不会亮D．若电源是交流电源，闭合开关稳定后，B灯可能会被烧坏4．如图所示，理想变压器的交流输入电压U1=220V，有两组副线圈，其中n2=36匝与标有“9V，9W”的灯相连，n3与“6V，12W”的电灯相连，且均能正常发光．则n1与n3的匝数分别为A．880；24 B．660；27 C．880；27 D．660；24 5．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．如图为远距离输电示意图，发电机的输出电压U1和输电线的电阻、理想变压器匝数均不变，且n1：n2=n4：n3．当用户消耗的功率增大时，下列表述正确的是（）A．用户的总电阻增大B．用户的电压U4增加C．U1：U2=U4：U3D．用户消耗的功率等于发电机的输出功率7．如图所示是远距离输电的示意图，变压器均为理想变压器，发电机的输出电压恒定，输电线上损耗的功率为P R，变压器原副线圈的电压以及电流用图中的量表示．则当用户用电处于高峰期时，下列说法正确的是（）A．U2变大B．P R增大C．U4变大D．I1变小二、多选题8．如图，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．下列说法正确的是A．原、副线圈匝数比为9:1B．原、副线圈匝数比为1:9C．此时a和b的电功率之比为9:1D．此时a和b的电功率之比为1:99．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为4：1，电压表和电流表均为理想交流电表，原线圈接如图乙所示的正弦交流电，图中R为NTC型热敏电阻（阻值随温度的升高而减小），R1为定值电阻，下列说法正确的是（）A．交流电压M的表达式u sin50πt（V）B．R t处温度升高时，电流表A的示数变大，电压表V2示数减小C．变压器原、副线圈中的电流之比随R t处温度的变化而变化D．R t处温度升高时，变压器原线圈的输入功率变大10．如图所示，边长为L的正方形线圈abcd，其匝数为n，总电阻为r，外电路的电阻为R，ab的中点和cd的中点的连线OO′恰好位于匀强磁场的边界线上，磁场的磁感应强度为B，若线圈从图示位置开始，以角速度ω绕OO′轴匀速转动，则以下判断中正确的是()A．闭合电路中感应电动势的瞬时表达式e=nBL2ωsinωtB．在t=π2ω时刻，磁场穿过线圈的磁通量最大，但此时磁通量的变化率为零C．从t=0时刻到t=π2ω时刻，电阻R上产生的热量为Q=n2B2L4nωR16(R+r)11．如图(a)所示，理想变压器原副线圈匝数比n1 : n2 = 55 : 4，原线圈接有交流电流表A1，副线圈电路接有交流电压表V、交流电流表A2、滑动变阻器R等，所有电表都是理想电表，二极管D正向电阻为零，反向电阻无穷大，灯泡L的阻值恒定．原线圈接入的交流电压的变化规律如图(b)所示，则下列说法正确的是（）A．交流电压表V的读数为B．灯泡L两端电压的有效值为C．当滑动变阻器的触头P向上滑动时，电流表A2示数减小，A1示数增大D．由图（b）可知交流发电机转子的角速度为rad/s12．如图所示，L 1和L2是高压输电线，甲、乙是两个互感器若已知甲和乙的原、副线圈匝数比分别为1000：1和1：100，两个电表的示数分别为10A和220V则( )A．电表A是电压表B．电表A是电流表C．线路输送的电功率为8⨯D．线路输送的电功率为42.210W⨯2.210W 13．如图是某交流发电机产生的交变电流的图象，根据图象可以判定（）A．此交变电流的频率为5HzB．此交变电流的周期为0.1sC．将标有“12V、3W”的灯泡接在此交变电流上，灯泡可以正常发光D．图象上对应的0.1s时刻，发电机中的线圈刚好转至中性面14．如图所示为某发电站向某用户区供电的输电原理图，T1为匝数比为n1：n2的升压变压器，T 2为匝数比为n 3：n 4的降压变压器．若发电站输出的电压有效值为U 1，输电导线总电阻为R ，在某一时间段用户需求的电功率恒为P 0，用户的用电器正常工作电压为U 2，在满足用户正常用电的情况下，下列说法正确的是（ ）A ．T 1原线圈中的电流有效值为1P U B ．T 2副线圈中的电流有效值为2P U C ．输电线上损耗的功率为22402232n P Rn UD ．输电线上损耗的功率为22102212n P Rn U三、解答题15．如图所示，线圈abcd 的面积是0.05m 2，共100匝，线圈的总电阻为1Ω，外接电阻R =9Ω，匀强磁场的磁感应强度B =1T ，当线圈以300r /min 的转速匀速旋转时．问：（1）若从线圈处于中性面开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式； （2）线圈转过130s 时电动势的瞬时值多大？ （3）电路中，电压表和电流表的示数各是多少？ （4）从中性面开始计时，经130s 通过电阻R 的电荷量是多少？ 16．有一台内阻为1Ω发电机，供给一学校照明用，如图所示，升压比为1：4，降压比为4：1，输电线的总电阻R=4Ω，全校共22个班，每班有“220V ,40W”灯6盏，若保证全部电灯正常发光，则： (1)发电机输出功率多大？ (2)发电机电动势多大？ (3)输电功率是多少？17．如图所示，在水平方向的匀强磁场中，有一边长为a的正方形线圈绕垂直于磁感线的轴OO'匀速转动，已知线圈的匝数为 n，电阻为R，转动的角速度为ω，磁感应强度为B，求：（1）线圈由中性面位置转动90°的过程中通过线圈横截面的电荷量q．（2）每转动一周，在线圈中产生的电热Q．参考答案1．B【详解】A.t=0时刻磁通量最大，线圈位于中性面位置，故A错误；B.t=0.01s时刻磁通量为零，线圈位于垂直中性面的位置，电动势最大，磁通量的变化率最大，故B正确；C.t=0.02s时刻磁通量最大，磁通量的变化率为零，感应电动势为零，故C错误；D.感应电动势与磁通量的变化率成正比，电动势随时间变化的图象为正弦曲线，D错误．2．C【解析】【详解】因为输送功率为P，输送电压为U，所以输送电流为I=PU，根据公式P=I2R得输电线上损失的功率为：P=I2R=22P RU，故C正确，ABD错误．故选C．【点睛】本题要求导线上损失的功率，则最直接公式为：P=I2R；也可以根据P=U2/R，但其中的电压应为导线上的电压损失，要注意明确各功率公式的准确含义及题目中各物理量的意义，绝不能盲目的套公式．3．B【详解】若电源是直流电源，闭合开关时，由于电流不能通过电容，故A灯不会亮，故A错误；若电源是直流电源，闭合开关稳定后A灯不会发光而B灯正常发光；断开开关时，由于电感的作用，电流将慢慢减小，从而通过A灯和电容，则A灯将亮一下后再慢慢熄灭，故B正确．由于电容器能“通过”交流电，故若电源是交流电源，闭合开关稳定后，A灯仍然会亮，故C错误；若电源是交流电源，闭合开关稳定后，由于电感的阻碍作用，通过B灯的电流较小，B灯不会被烧坏，故D错误；故选B．【点睛】此题关键是要明确电感和电容的性质，知道电感可以“通直流，阻交流”；而电容可以“通交流，阻直流”，根据电路特点分析两灯的发光情况即可．4．A【解析】根据题意，灯泡均正常发光，则有239,6U V U V ==，根据电压与匝数成正比，有：312123U U U n n n ==，代入数据有：132209636n n ==，解得：1880n =匝，324n =匝，故选A. 5．B 【详解】A ．当光照变弱时，R 2增大，副线圈中总电阻增大，原副线圈匝数不变，所以副线圈两端的电源不变，故根据2U P R=可得，副线圈中消耗的电功率减小，即原线圈输入功率减小，故A 错误；B ．当滑动触头P 向下滑动时，n 1减小，根据2211n U U n =可得，所以副线圈两端的电压增大，根据2U P R=可知，R 1消耗的电功率增大，故B 正确；C ．当开关K 由闭合到断开，原线圈中少了一个支路，电流减小，故C 错误；D ．当U 增大时，根据2211n U U n =可知，副线圈两端的电压增大，而电阻不变，故副线圈中的电流增大，故D 错误。

《交变电流》检测题一、单选题1．刘伟和李辉做了一个趣味实验，过程如下：刘伟用两手分别握住一个变压器原线圈的两端，李辉将多用电表打到欧姆挡，用两表笔分别接触原线圈的两端，发现多用电表的表盘显示线圈具有一定的电阻，当李辉把多用电表的表笔与原线圈脱离时，刘伟突然惊叫起来，觉得有电击感。

关于这一过程下列说法正确的是A．如果多用电表打到交流电压挡，重复该过程，刘伟也会感到电击感B．如果多用电表打到直流电流挡，重复该过程，刘伟也会感到电击感C．多用电表内部电源的电动势很大，所以刘伟会有电击感D．表笔与原线圈脱离时，原线圈上产生了很大的感应电动势，所以刘伟会有电击感2．一理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2=11∶5.原线圈与正弦交变电源连接,输入电压u如图所示.副线圈仅接入一个10Ω的电阻.则（）A．流过电阻的电流是20 AB．与电阻并联的电压表的示数是VC．经过1分钟电阻发出的热量是6×104 JD．变压器的输入功率是1×104 W3．如图所示，T为理想变压器，原副线圈匝数比为5：1．A1、A2为理想交流电流表，V1、V2为理想交流电压表，R1、R2为定值电阻，R3为光敏电阻（阻值随光照强度的增大而减小），原线圈两端电压u sin314tV，以下说法正确的是（）A．当光照增强时，电压表2V示数保持不变B．当光照增强时，变压器的输入功率变大C．当光照增强时，电流表1A示数变小D．.当光照增强时，电压表1V示数增大4．用同样的交流电分别给甲、乙两个电路同样的灯泡供电，结果两个电路中的灯泡均能正常发光，乙图中理想变压器原、副线圈的匝数比为5：3，则甲、乙两个电路中的电功率之比为A．5 : 3 B．5 : 2 C．1 : 1 D．25 : 95．某交变电路如图甲所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为5：1，Rl =30Ω，R2=20Ω．一示波器接在电阻R1两端，示波器上的电压变化图象如图乙所示．电压表与电流表均为理想电表，不计示波器的电流对电路的影响，下列说法正确的是A．电压表的示数为53.1VB．电流表的示数为0.2AC．原线圈的输入电压u=250sin50πt(V)D．电阻R2消耗的电功率为15W6．一个匝数为100匝，电阻为0.5 Ω的闭合线圈处于某一磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，从某时刻起穿过线圈的磁通量按图所示规律变化．则线圈中产生交变电流的有效值为（）AB．C．D．6A7．如图所示，10匝矩形线圈，在磁感应强度为0.2T的匀强磁场中，绕垂直磁场的轴OO’以角速度100πrad/s匀速转动，线框电阻不计，面积为0.5m2，线框通过滑环与一理想变压器的原线圈相连，副线圈接有两只灯泡L1和L2．已知变压器原、副线圈的匝数比为10：1，开关断开时L1正常发光，且电流表示数为0.01A，则：A．若开关S闭合，灯泡L1亮度不变，电流表示数将增大B．闭合开关后电压表示数为C．灯泡L1的额定功率为3.14WD．若从图示位置开始计时，线框中感应电动势的瞬时值为314sin100πt（V）8．如图甲所示，标有“220V 40W”的灯泡和标有“20μF⋅300V”的电容器并联到交流电源上，V为交流电压表，交流电源的输出电压如图乙所示。

第5章交变电流综合检测题及答案解析(时间：90分钟，满分：100分)一、选择题(本题共12小题，每小题5分，共60分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分)1．根据交变电流瞬时表达式i＝5sin500t(A)可知，从开始计时起，第一次出现电流峰值所需要的时间是()A．2 ms B．1 msC．6.28 ms D．3.14 ms解析：选D.法一：由已知条件有2πT＝ω＝500 rad/s，则T＝2π/500.从中性面开始计时，第一次出现电流峰值需Δt＝T/4＝2π/500×14s＝π1000s＝3.14×10－3s.法二：由交流电瞬时值表达式，令i为最大值时有sin(ωt)＝1，即(500t)＝π/2，则t＝π/1000＝3.14×10－3(s)．选D.2．(2011年海淀高二检测)边长为L的正方形闭合线圈共n匝，在磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度ω绕垂直于磁感线并在线圈平面内的轴匀速转动，要使线圈中的感应电流增大1倍，下列措施可采用的是()A．只将角速度ω增大1倍B．只将线圈边长L增大至2LC．只将线圈匝数增加至2nD．只将磁感应强度增至2B解析：选ABD.由公式I＝UR＝U m2R＝nBSω2R可推得A、D正确．边长为2L时，S′＝4S，R′＝2R，故B正确，若匝数n′＝2n，则R′＝2R，I不变，故C项错误．3．一个矩形线圈在匀强磁场中转动，产生的感应电动势e＝2202sin100πt V，则() A．交流电的频率是100π HzB．t＝0时，线圈位于中性面C．交流电的周期是0.02 sD．t＝0.05 s时，e有最大值解析：选BC.由瞬时值表达式可知：角速度ω＝100π r ad/s.感应电动势是按正弦规律变化的，所以t＝0时，线圈平面位于中性面．因ω＝2πf，所以f＝ω2π＝100π2πHz＝50 Hz由T＝1f得T＝150s＝0.02 s当t＝0.05 s时，e＝2202sin5π V＝0，故B、C选项正确．4.如图5－3所示，变频交变电源的频率可在20 Hz到20 kHz之间调节，在某一频率时，A1、A2两只灯泡的炽热程度相同．则下列说法中正确的是()图5－3A．如果将频率增大，A1炽热程度减弱、A2炽热程度加强B．如果将频率增大，A1炽热程度加强、A2炽热程度减弱C．如果将频率减小，A1炽热程度减弱、A2炽热程度加强D．如果将频率减小，A1炽热程度加强、A2炽热程度减弱解析：选BC.某一频率时，两只灯泡炽热程度相同，应有两灯泡消耗的功率相同，频率增大时，感抗增大，而容抗减小，故通过A 1的电流增大，通过A 2的电流减小，故B 项正确；同理可得C 项正确，故选B 、C.5．发电机的路端电压为U ，经电阻为r 的输电线向远处的用户供电，发电机的输出功率为P ，则( )A ．输电线上的电流为PUB ．输电线上的功率损失为U 2rC ．用户得到的功率为P －(PU )2rD ．用户得到的电压为PrU 解析：选AC.由题知，其供电原理如图所示，由P ＝UI 得输电线上的电流为PU，A 正确；输电线上的功率损失为ΔP ＝I 2r ＝(PU)2·r ，B 错误；用户得到的功率为P －(P U )2r ，C 正确；用户得到的电压为U －ΔU ＝U －Ir ＝U －(PU )r ，D 错误． 6.有一交变电流如图5－4所示，则由此图象可知( )图5－4A ．它的周期是0.8 sB ．它的峰值是4 AC ．它的有效值是2 2 AD ．它的频率是0.8 Hz解析：选AB.由图象可读得其T ＝0.8 s ，f ＝1T ＝1.25 Hz ，故A 对，D 错；又由图象读得I m ＝4 A ，故B 对；因为电流为非正弦式交流电，故有效值I ≠I m2＝2 2 A ，C 错． 7．(2010年高考山东卷)一理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，原线圈输入电压的变化规律如图5－5甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，P 为滑动变阻器的触头．下列说法正确的是( )图5－5A ．副线圈输出电压的频率为50 HzB ．副线圈输出电压的有效值为31 VC ．P 向右移动时，原、副线圈的电流比减小D ．P 向右移动时，变压器的输出功率增加解析：选AD.副线圈输出电压的频率等于输入电压的频率f ＝1T ＝50 Hz ，故选项A 正确；原线圈输入电压的有效值U 1＝3102V ＝220 V ，由U 1U 2＝n 1n 2知，U 2＝22 V ，故选项B 错误；原、副线圈的电流比I 1I 2＝n 2n 1＝110，故选项C 错误；变压器的输出功率P ＝U 22R ＋R P，P 向右移动时，R P 减小，所以P 变大，故选项D 正确．8.如图5－6所示的电路图中，变压器是理想变压器，原线圈匝数n 1＝600匝，装有0.5 A 的保险丝，副线圈的匝数n 2＝120匝．要使整个电路正常工作，当原线圈接在180 V 的交流电源上时，则副线圈( )图5－6A ．可接耐压值为36 V 的电容器B ．可接“36 V 40 W ”的安全灯两盏C ．可接电阻为14 Ω的电烙铁D ．可串联量程为3 A 的电流表测量其电路的总电流 答案：B9．有两个输出电压相同的交流电源，第一个电源外接一个电阻R 1，第二个电源外接一个变压器，变压器的初级线圈匝数为n 1，次级线圈的匝数为n 2，变压器的负载为一个电阻R 2，测得两个电源的输出功率相等．则此两电阻大小之比R 1∶R 2为( )A ．n 1∶n 2B ．n 21∶n 22C ．n 2∶n 1D ．n 22∶n 21 答案：B10．如图5－7所示，在远距离输电过程中，若保持原线圈的输入功率不变，下列说法正确的是( )图5－7A ．升高U 1会减小输电电流I 2B ．升高U 1会增大线路的功率损耗C ．升高U 1会增大线路的电压损耗D ．升高U 1会提高电能的利用率解析：选AD.提高输电电压U 1，由于输入功率不变，则I 1将减小，又因为I 2＝n 1n 2I 1，所以I 2将减小，故A 对，线路功率损耗P 损＝I 22R ，因此功率损耗在减小，电压损失减小，故B 、C 错误，因线路损耗功率减小，因此利用率将升高．11．如图5－8所示中A 、B 、C 、D 是四种亮度可调的台灯的电路示意图，它们所用的白炽灯泡相同，且都是“220 V 40 W ”，当灯泡所消耗的功率都调到20 W 时，哪种台灯消耗的功率最小( )图5－8解析：选C.利用变阻器调节到20 W 时，除电灯消耗电能外，变阻器由于热效应也要消耗一部分电能，使台灯消耗的功率大于20 W ，利用变压器调节时，变压器的输入功率等于输出功率，本身不消耗电能，所以C 中台灯消耗的功率最小．12．如图5－9所示，理想变压器的原副线圈的匝数比n 1∶n 2＝2∶1，原线圈接正弦式交流电，副线圈接电动机，电动机线圈电阻为R ，当输入端接通电源后，电流表读数为I ，电动机带动一质量为m 的重物以速度v 匀速上升，若电动机因摩擦造成的能量损失不计，则图中电压表的读数为( )图5－9A ．4IR ＋mg v I B.mg vIC ．4IR D.14IR ＋mg v I解析：选A.根据电流与匝数的关系知变压器的输出电流为2I ，电动机消耗的总功率为P 2＝mg v ＋4IR ，又变压器的输入功率P 1＝UI ＝P 2＝mg v ＋4I 2R ，则U ＝mg vI＋4IR 故A 项正确．二、计算题(本题共4小题，共40分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位) 13．(8分)一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场方向的固定轴转动，线圈匝数n ＝100.穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间按正弦规律变化，如图5－10甲所示．发电机内阻r ＝5.0 Ω，外电路电阻R ＝95 Ω.已知感应电动势的最大值E max ＝nωΦmax ，其中Φmax 为穿过每匝线圈磁通量的最大值．求串联在外电路中的交流电流表(内阻不计)的读数．图5－10解析：从Φ－t 图线看出Φmax ＝1.0×10－2Wb ，T ＝3.14×10－2s.(1分) 已知感应电动势的最大值E max ＝nωΦmax ，又ω＝2πT .(1分)故电路中电流最大值I max ＝E max R ＋r ＝n ·2π·ΦmaxT (R ＋r )＝100×2×3.14×1.0×10－23.14×(95＋5.0)×10－2A ＝2 A(4分) 交流电流表读数是交变电流的有效值，即 I ＝I max 2＝1.4 A ．(2分)答案：1.4 A14．(8分)有一个电子元件，当它两端的电压的瞬时值高于u ＝110 2 V 时则导电，低于u ＝110 2 V 时不导电，若把这个电子元件接到220 V ,50 Hz 的正弦式交变电流的两端，则它在1 s 内导电多少次？每个周期内的导电时间为多少？解析：由题意知，加在电子元件两端电压随时间变化的图象如图所示， 表达式为u ＝2202sin ωt V ．(2分)其中ω＝2πf ，f ＝50 Hz ，T ＝1f ＝0.02 s ，得 u ＝2202sin100πt V ．(2分)把u ′＝110 2 V 代入上述表达式得到t 1＝1600 s ，t 2＝5600s(1分)所以每个周期内的通电时间为Δt ＝2(t 2－t 1)＝4300 s ＝175s ．(2分)由所画的u －t 图象知，一个周期内导电两次，所以1 s 内导电的次数为n ＝2tT ＝100.(1分)答案：100 175s15．(12分)如图5－11所示，变压器原线圈输入电压为220 V ，副线圈输出电压为36 V ，两只灯泡的额定电压均为36 V ，L 1额定功率为12 W ，L 2额定功率为6 W ．试求：图5－11(1)该变压器的原副线圈匝数比．(2)两灯均工作时原线圈的电流以及只有L 1工作时原线圈中的电流． 解析：(1)由变压比公式得 U 1U 2＝n 1n 2(2分)n 1n 2＝22036＝559.(2分) (2)两灯均工作时，由能量守恒得 P 1＋P 2＝U 1I 1(2分)I 1＝P 1＋P 2U 1＝12＋6220A＝0.082 A(2分)只有L 1灯工作时，由能量守恒得 P 1＝U 1I ′1(2分)解得I ′1＝P 1U 1＝12220A ＝0.055 A ．(2分)答案：(1)55∶9 (2)0.082 A 0.055 A16．(12分)某村在较远的地方建立了一座小型水电站，发电机的输出功率为100 kW ，输出电压为500 V ，输电导线的总电阻为10 Ω，导线上损耗的电功率为4 kW ，该村的用电电压是220 V .图5－12(1)输电电路如图5－12所示，求升压、降压变压器的原、副线圈的匝数比；(2)如果该村某工厂用电功率为60 kW ，则该村还可以装“220 V 40 W ”的电灯多少盏？ 解析：(1)因为P 损＝I 22R 线(1分)所以I 2＝P 损R 线＝4×10310A ＝20 A(2分)I 1＝P U 1＝100×103500A ＝200 A(1分)则n 1n 2＝I 2I 1＝20200＝110(1分) U 3＝U 2－I 2R 线＝(500×10－20×10)V ＝4800 V(1分) 则n 3n 4＝U 3U 4＝4800220＝24011.(1分) (2)设还可装灯n 盏，据功率相等有P 3＝P 4(2分) 其中P 4＝(n ×40＋60×103)W(1分) P 3＝(100－4)kW ＝96 kW(1分) 所以n ＝900.(1分)答案：(1)1∶10 240∶11 (2)900盏。

交变电流单元测试1.如图所示的交变电流,最大值为I m ,周期为T ,则下列有关该交变电流的有效值I , 判断正确的是（ ） A .I =2m IB .I <2m IC .I >2m ID .以上均不正确答案 B2.如图所示,把电阻R 、电感线圈L 、电容器C 并联接到一交流电源上,三个电流表的示数相同.若保持电源电压大小不变,而将频率减小,则三个电流 表的示数I 1、I 2、I 3的大小关系是 （ ）A .I 1=I 2=I 3B .I 1>I 2>I 3C .I 2>I 1>I 3D .I 3>I 1>I 2答案 C3.如图所示,交流发电机的矩形线圈边长ab =cd =0.4 m ,ad =bc =0.2 m ,线圈匝数 N =100,电阻r =1Ω,线圈在磁感应强度B =0.2 T 的匀强磁场中绕垂直于磁场的 轴以 =100πrad/s 的角速度匀速转动,外接电阻R =9Ω,以图示时刻开始计时, 则（ ）A .电动势瞬时值为160πsin 100π VB .t =0时线圈中磁通量变化率最大C .t =21 s 时线圈中感应电动势最大D .交变电流的有效值是82πA答案 BC4.如图所示,一单匝闭合线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动,在转动过程中,线框中的最大磁通量为Φm ,最大感应电动势为E m ,下列说法正确的是（ ） A .当磁通量为零时,感应电动势也为零 B .当磁通量减小时,感应电动势在减小C .当磁通量等于0.5Φm 时,感应电动势等于0.5E mD .角速度 等于mmΦE 答案 D5.（2009·安阳月考）收录机等小型家用电器所用的稳压电源,是将220 V 的正弦交流电变为稳定的直流电的装置,其中的关键部分是整流电路.有一种整流电路可以将正弦交流电变成如图所示的脉动直流电（每半个周期都按正弦规律变化）,则该脉动直流电电流的有效值为（ ） A .82AB .42AC .22AD .2A答案 B6.将阻值为5Ω的电阻接到内阻不计的交流电源上,电源电动势随时间变化的规律如图所示.下列说法正确的是（ ）A .电路中交变电流的频率为0.25 HzB .通过电阻的电流为2AC .电阻消耗的电功率为2.5 WD .用交流电压表测得电阻两端的电压是5 V 答案 C7.如图（甲）所示，为电热毯的电路图，电热丝接在u =311sin 100πt V 的电源上，电热毯被加热到一定温度后，通过装置P 使输入电压变为图（乙）所示的波形，从而进入保温状态，若电热丝电阻保持不变，此时交流电压表的读数是 （ ）A .110 VB .156 VC .220 VD .311 V答案 B8.如图甲所示电路,电阻R 的阻值为50Ω,在ab 间加上图乙所示的正弦交流电,则下面说法中错误．．的是 （ ）A .交流电压的有效值为100 VB .电流表示数为2 AC .产生该交流电的线圈在磁场中转动的角速度为3.14 rad/sD .如果产生该交流电的线圈转速提高一倍,则电流表的示数也增大一倍 答案 C9.一个闭合的矩形线圈放在匀强磁场中,并且可绕垂直于磁场的轴匀速转动,角速度为ω时,线圈中产生的交变电动势的最大值为E 0,周期为T 0,外力提供的功率为P 0.若使线圈转动的角速度变为2ω,线圈中产生的交变电动势的最大值为E ,周期为T ,外力提供的功率为P .则E、T和P的大小为（ ）A .E =2E 0,T =21T 0,P =2P 0B .E =E 0,T =21T 0,P =2P 0 C .E =2E 0,T=T 0,P =2P 0D .E =2E 0,T =21T 0,P =4P 0答案 D10.将硬导线中间一段折成不封闭的正方形,每边长为l ,它在磁感应强度为B 、方向如图的匀强磁场中匀速转动,转速为n .导线在a 、b 两处通过电刷与外电路连接,外电路接有额定功率为P 的小灯泡并正常发光,电路中除灯泡外,其余部分的电阻不计,灯泡的电阻应为（ ）A .P nB l 22)π2(B .PnB l 22)π(2C . PnB l 2)(22D .PnB l 22)(答案 B11.如图所示为一个小型旋转电枢式交流发电机的原理图,其矩形线圈的长度ab =0.25 m ,宽度bc =0.20 m ,共有n =100匝,总电阻r =1.0Ω,可绕与磁场方 向垂直的轴OO ′转动.线圈处于磁感应强度B =0.40 T 的匀强磁场中,与线 圈两端相连的金属滑环上接一个“3.0 V ,1.8 W ”的灯泡.当线圈以角速度ω 匀速转动时,小灯泡消耗的功率恰好为1.8 W .则:（1）推导发电机线圈产生感应电动势的最大值的表达式E m =nBS ω（其中S 表示线圈的面积）.（2）求线圈转动的角速度ω.（3）线圈以上述角速度转动100周过程中发电机产生的电能.答案 （1）线圈平面与磁场方向平行时产生感应电动势最大,设ab 边的线速度为v ,该边产生的感应电动势为E 1=BL ab v与此同时,线圈的cd 边也在切割磁感线,产生的感应电动势E 2=BL cd v ,线圈产生的总感应电动势为E m =n （E 1+E 2）,因为L ab =L cd ,所以E m =n ·2BL ab v 线速度v =ω·21L bc ,故E m =nBL ab ·L bc ω 而S=L ab L cd (S 为线圈的面积),E m =nBS ω. （2）2.5 rad/s （3）5.43×102J12.（2009·泰安月考）如图所示,间距为L 的光滑平行金属导轨,水平地放置在竖直方向的磁感应强度为B 的匀强磁场中,一端接阻值是R 的电阻.一电阻是R 0, 质量为m 的导体棒放置在导轨上,在外力F 作用下从t =0的时刻开始运动,其速度随时间的变化规律是v =v msin ωt ,不计导轨电阻.求: （1）安培力F i 与时间t 的关系式. （2）从t =0到t =ω2π时间内外力F 所做的功. 答案 （1）F i =0m 22R R L B +v sin ωt （2）)(4π2102m 222m R R L B m ++ωv13.真空中足够大的两个相互平行的金属板a 、b 之间距离为d ,两极之间的电压U ab =U a -U b ,按图所示规律变化,其周期为T ,在t =0时刻一带正电的粒子仅在电场力作用下,由a 板从静止开始向b 板运动,并于t=nT （n 为自然数）时刻恰好到达b 板.（1）求当该粒子的位移为多大时,速度第一次达到最大?速度的最大值是多少?（2）若该粒子在t=T /6时刻才从a 板开始运动,并且以粒子开始运动为计时起点,求粒子经过同样长的时间（nT ）,将运动到离a 板多远的地方?（3）若该粒子在t=T /6时刻才从a 板开始运动,求粒子经过多长时间才能到达b 板? 答案 （1）n d nTd 2 （2）3d （3）（3n -T 6231-（n =0,1,2,3,…）。

交变电流单元测试（五）一、选择题（每小题4分，共40分）．1．（4分）为了浴室用电安全，某同学用理想变压器降压给浴室供电；如图所示，理想变压器原线圈输入交变电压u＝3.11sin100πt（V），变压器原副线圈匝数比为5：1，已知照明灯额定功率为66W，排气扇电动机内阻为1Ω，电流表示数为3A，各用电器均正常工作，电表均为理想电表，则（）A．电压表示数为62VB．变压器的输入功率为186WC．排气扇输出功率为63.75WD．保险丝熔断电流不得低于3A2．（4分）如图甲所示，自耦理想变压器输入端a、b接入图乙所示的交流电源，一个二极管和两个阻值均为R＝40Ω的负载电阻接到副线圈的两端，电压表和电流表均为理想交流电表。

当滑片位于原线圈中点位置时，开关S处于断开状态，下列说法正确的是（）A．t＝0.01 s时，电压表示数为零B．t＝0.015 s时，电流表示数为5.5 AC．闭合开关S后，电压表示数增大D．闭合开关S后，电流表示数为18.8 A3．（4分）如图所示为远距离交流输电的简化电路图，发电厂经过变压器（图中未画出升压后的输出电压是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I1U1I2B．用户端消耗的功率为U1I2C．理想降压变压器的输入功率为I1UD．输电线上的功率损失为U2r4．（4分）如图所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接有三个灯泡L1、L2和L3，输电线的等效电阻为R，原线圈接有一个理想电流表，开始时，开关S接通，当S断开时，以下说法中正确的是（）A．原线圈两端P、Q间的输入电压减小B．等效电阻R上消耗的功率变大C．原线圈中电流表示数增大D．灯泡L1和L2变亮5．（4分）如图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，A为交流电流表．线圈绕垂直于磁场方向的水平轴OO’匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示，以下判断正确的是（）A．线圈转动的转速为25r/sB．电流表的示数为10A，0.01s时线圈平面与磁场方向平行C．1s钟内线圈中电流方向改变了50次D．0.01s时线圈平面与中性面重合6．（4分）如图所示，一理想变压器原线圈匝数为n1＝1000匝，副线圈匝数为n2＝200匝，将原线圈接在u＝200√2ksin100πt（V）的交流电压上，副线圈上电阻R和理想交流电压表并联接入电路，现在AB两点间接入不同的电子元件，则下列说法正确的是（）A．在A、B两点间串联一只电阻R，穿过铁芯的磁通量的最大变化率为0.2Wb/sB．在A、B两点间接入理想二极管，电压表读数为40VC．在A、B两点间接入一只电容器，只提高交流电频率，电压表读数减小D．在A、B两点间接入一只电感线圈，只提高交流电频率，电阻R消耗的电功率减小7．（4分）图甲所示的变压器原、副线圈匝数比为3：1，图乙是该变压器cd输入端交变电压u的图象，L1、L2、L3、L4为四只规格均为“9V，6W”的相同灯泡，各电表均为理想交流电表。

第1页 1、一交流电流的图象如图所示，由图可知 A．该交流电流即时值表达式为i＝102sin628t A B．该交流电流的频率为50 Hz C．该交流电流通过10Ω电阻时，电阻消耗的电功率为100W

D．用电流表测该电流其示数为102 A 2、下列关于交流电的几种说法正确的是 A、电气设备上所标的电压电流值是最大值 B、交流电压表和交流电流表测得的是瞬时值 C、跟交流电有相同热效应的直流电的值是交流电的有效值 D、跟直流电有相同热效应的交流电的值是交流电的有效值 3、交流电源的电压是6V，它跟电阻R1、R2和电容器、伏特表一起连组成电路，如图所示，图中电压表的示数为U1，为了保证电容器C不被击穿，电容器C的耐压值应为U2，则

A、U1=6V B、U2=6V C、U1=6V

D、U2≥62V 4、钳形电流表的外形和结构如右图（a）所示。图（a）中电流表的读数为1.2A 。右图（b）中用同一电缆线绕了3匝，则 Ａ．这种电流表能测直流电流，图（b）的读数为2.4A Ｂ．这种电流表能测交流电流，图（b）的读数为0.4A Ｃ．这种电流表能测交流电流，图（b）的读数为3.6A Ｄ．这种电流表既能测直流电流，又能测交流电流，图（b）的读数为3.6A 5、如图所示，线圈的自感系数L和电容器的电容C都很小，此电路的重要作用是 A、阻直流通交流，输出交流 B、阻交流通直流，输出直流 C、阻低频通高频，输出高频交流 D、阻高频通低频，输出直流和低频交流 6、如图所示，一台理想变压器，要使变压的输入功率增加，可以采取下列哪种方法（其他条件保持不变） A、增大R的阻值 B、减小R的阻值 C、增加副线圈的匝数n2

D、减小原线圈的匝数n1

7、一根长直导线中的电流按如图的正弦规律变化，规定电流从左向右为正，在直

导线下方有一不闭合的金属框，则相对于b点来说，a点电势最高的时刻是在 A、t1 时刻 B、t2时刻 C、 t3时刻 D、 t4时刻 8、一交流电的电流随时间变化而变化的图象，此交变电流的有效值为