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- 2021-06-01 发布
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山东省新人教版高三物理单元测试11《交变电流》
一、选择题
0
0.5
1
t/s
i/A
1
2
-1
-2
1. 如图表示某一交变电流随时间变化的图象,则此交变电流的有效值为( )
A.A B.A
C. 1.5A D. A
2. 如图13所示为一交变电流的电流图象,该电流的有效值为( )
A. B.
C. D.
3. 下列所列数据不属于交流电有效值的是( )
A.交流电表的示数 B.灯泡的额定电压
C.电容器的耐压值 D.保险丝的额定电流
4. 一个矩形线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流e=(V),那么( )
A.该交变电流的频率是l00 Hz
B.当t = 0时,线圈平面恰好与中性面垂直
C.当t =s时,e有最大值
D.该交变电流电动势的有效值为V
5. 下列四个图像中描述的是正弦式交变电流的是( )
6. 如图所示是我国民用交流电的电压的图象。根据图象可知,下列有关家庭用交变电压参数的说法中,错误的是( )
A.电压的最大值是311V
B.用电压表测出的值是220V
C.交流电的频率是50Hz
D.某一时刻的交流电压为V
7. 某交流发电机给灯泡供电,产生正弦式交变电流的图象如图所示,下列说法中正确的是( )
A.交变电流的频率为0.02Hz
B.交变电流的瞬时表达式为
C.在t=0.01s时,穿过交流发电机线圈的磁通量最大
D.若发电机线圈电阻为0.4Ω,则其产生的热功率为5W
8. 如图,三只白炽灯泡L1、L2、L3分别与线圈L、电阻R、电容器C串联后接在同一个交流电源上,供电电压瞬时值为,此时三只灯泡的亮度相同。现换另一个电源供电,供电电压瞬时值为,则三只灯泡的亮度变化是( )
A.L1变亮,L2不变,L3变暗
B.L1变暗,L2不变,L3变亮
C.L1变亮,L2变亮,L3变暗
D.L1变暗,L2变亮,L3变亮
9. 如图所示,电路中A,B是两个完全相同的灯泡,L是一个自感系数很大,电阻可忽略的自感线圈,C是电容很大的电容器。当S闭合与断开时,A、B灯泡的发光情况是( )
A.S刚闭合后,A亮一下又逐渐变暗直至熄灭,B逐渐变亮
B.S刚闭合后,B亮一下又逐渐变暗直至熄灭,A逐渐变亮
C.S闭合足够长时间后,A和B都一样亮
D.S闭合足够长时间后再断开,B立即熄灭,而A逐渐熄灭
图4
10. 在收音机线路中,经天线接收下来的电信号既有高频成份,又有低频成份,经放大后送到下一级,需要把低频成份和高频成份分开,只让低频成份输送到再下一级,我们可以采用如图4所示电路,其中a、b应选择的元件是( )
A.a是电容较大的电容器,b是低频扼流圈
B.a是电容较大的电容器,b是高频扼流圈
C.a是电容较小的电容器,b是低频扼流圈
D.a是电容较小的电容器,b是高频扼流圈
11. 如图所示的理想变压器,对于原、副线圈,一定相等的物理量是:( )
A.交流电的最大值 B.磁通量的变化率
C.电功率 D.交变电流频率
12. 变压器的铁芯是利用薄硅钢片叠压而成,而不采用一块整硅钢,这是为了( )
A.增大涡流,提高变压器的效率 B.减小涡流,提高变压器的效率
C.减小涡流,减小铁芯的发热量 D.增大涡流,减小铁芯的发热量
13. 理想变压器的原副线圈的匝数比为1∶15,当原线圈接在6V的蓄电池两端以后,副线圈的输出电压为( )
A.90V B.0.4V C.6V D.0V
V
A
R
14. 如图,理想变压器原副线圈匝数之比为4∶1.原线圈接入一电压为u=U0sinωt的交流电源,副线圈接一个R=27.5 Ω的负载电阻.若U0=220V,ω=100π Hz,则下述结论正确的是( )
A.副线圈中电压表的读数为55 V
B.副线圈中输出交流电的周期为
C.原线圈中电流表的读数为0.5 A
D.原线圈中的输入功率为
P
a
b
U~
图4
15. 变压器是根据电磁感应原理工作的,理想变压器工作时不损耗能量,不会改变交变电流的周期和频率。下图4所示的变压器在工作时,要想增大原线圈的输入电流,可以采用的方法是( )
A.同时增加初级线圈的匝数、减小次级线圈的匝数
B.保持滑动变阻器不动,减小次级线圈的匝数
C.只将滑动变阻器的滑片向b端滑动
D.只将滑动变阻器的滑片向a端滑动
16. 如图是街头变压器给用户供电的示意图。输入端接入的电压(V),输出电压通过输电线输送给用户,输电线的电阻用R表示,理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1,题中电表均为理想交流表,则下列说法正确的是( )
V1
~
R
V2
A1
A2
A.V2表的读数为V
B.A1表的示数随A2表的示数的增大而增大
C.副线圈中交流电的频率为100Hz
D.用户端闭合开关,则V2表读数不变,A1表读数变
大,变压器的输入功率增大
17. 如图所示,两个相同变压器的副线圈接有相同的灯泡L1、L2,原线圈接有定值电阻R,导轨和金属棒MN的电阻不计。现使金属棒沿轨道向右匀速运动,乙图中金属棒移动速度大于甲图中棒的移动速度,则在棒运动的过程中( )
A.L1、L2都发光,L2比L1亮 B.L1、L2都不发光
C.L2发光,L1不发光 D.L1发光,L2不发光
18. 有理想变压器给负载供电,变压器输入电压不变,如图所示。如果负载电阻的滑片向上移动,则图中所有交流电表的读数及输入功率变化情况正确的是( )
A.V1、V2不变,A1增大、A2减小,P增大
B.V1、V2不变,A1、A2增大,P增大
C.V1、V2不变,A1、A2减小,P减小
D.V1不变,V2增大,A1减小,A2增大,P减小
19. 如图所示,一个理想变压器,O点为副线圈的中心轴头,电路中的两个电阻的大小相同。设开关K闭合前后原线圈的电流分别为I1和I2,则电流I1:I2为( )
A.1:1 B.2:1 C.1:2 D.上述三个选项都不正确
20. 如图所示是一台理想自耦变压器,在a、b之间接正弦交流电,A、V分别为理想交流电流表和交流电压表。若将调压端的滑动头P向上移动,则( )
A.电压表V的示数变大
B.变压器的输出功率变大
C.电流表A的示数变小
D.电流表A的示数变大
21. 如图所示,理想变压器副线圈接两个相同的灯泡L1和L2。输电线的等效电阻为R 。开始时,电键S断开,当S闭合时,下列说法中错误的是( )
A.副线圈两端的输出电压减小
B.通过灯泡L1的电流减小
C.原线圈中的电流增大
D.变压器的输入功率减小
22. 远距离输电都采用高压输电,其优点是( )
A.可增大输电电流 B.可加快输电速度
C.可增大输电功率 D.可减少输电线上的能量损失
23. 在远距离输电时,输送的电功率为P,输电电压为U,所用输电导线的电阻率为ρ,截面积为S,两地的距离为L,输电线上损耗的电功率为P1,用户得到的电功率为P2。下列关于P1和P2的表达式中正确的是( )
A. B.
C. D.
24. 关于远距离输电,下面说法正确的是( )
A.在输电功率一定的条件下,根据P=可知,导线上损失的电功率与输电电压的平方成正比,与输电线电阻成反比
B.在输电功率一定的条件下,根据P=I2R可知,导线上损失的电功率与输电电流的平方成正比,与输电线电阻成正比
C.在输电功率一定和输电线选定的的条件下,导线上损失的电功率与输电电压的平方成反比
D.在输电功率和电压一定的条件下,导线上损失的电功率与输电线的直径的平方成正比
25. 演示位移传感器的工作原理如图所示,物体M在导轨上平移时,带动滑动变阻器的金属滑杆P,通过电压表显示的数据,来反映物体位移的大小x,假设电压表是理想的,则下列说法正确的是( )
A.物体M运动时,电源内的电流会发生变化
B.物体M运动时,电压表的示数会发生变化
C.物体M不动时,电路中没有电流
D.物体M不动时,电压表没有示数
二、计算题
26. 矩形线圈在一匀强磁场中绕垂直于磁场方向的中心轴匀速转动,产生的交变电动势表达式为V,试求:
(1)电动势的最大值、有效值和频率;
(2)若矩形线圈是100匝,线圈平面面积为0.02m2,匀强磁场的磁感应强度B是多少?
(3)当线圈平面从中性面开始转过时,电动势的瞬时值是多大?
27. 如图所示为某学校一套校内备用供电系统,由一台内阻为1Ω的发电机向全校22个教室(每个教室有“220V,40W”的白炽灯6盏)供电.如果输电线的总电阻R是4Ω,升压变压器和降压变压器(都认为是理想变压器)的匝数比分别是1:4和4:1,那么:
(1)发电机的输出功率应是多大?
(2)发电机的电动势是多大?
(3)输电效率是多少?
28. 如图所示。变压器原线圈输入电压为220V,副线圈输出电压为36V,两只灯泡的额定电压均为36V,L1额定功率为12W,L2额定功率为6W。试求:
(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L1工作时原线圈中的电流。
答案
一、选择题
1. B
2. D
3. C
4. C
5. D
6. D
7. D
提示:由图知:,交流电瞬时值的表达式为:,当时,电流有最大值,穿过线圈的磁通量有最小值。
8. A
9. A
10. D
11. BCD
12. BC
13. D
14. AC
15. C
16. BD
17. D
解析:变压器利用到了互感原理,当原线圈存在变化的电流时,副线圈上才能产生感应电流。在甲图中产生的感应电流是变化的,故灯可以发光,而在乙图中产生的是恒定的电流,故灯不能发光。
18. C
解析:在匝数比一定的情况下,输出电压决定于输入电压,输入电压U1不变,则输出电压U2不变;在匝数比一定,输入电压不变的情况下,输入电流I1决定于输出电流I2,故应先分析输出电流I2,而I2=,滑片上移R变大,I2变小,又I1=,I1变小;输入功率P决定于输出功率,P=U1I1=U2I2,U2不变、I2变小,所以P变小。
19. A
20. C
21. AD
22. D
23. A
24. BC
25. B
二、计算题
26. (1)将(V) 跟对应比较,
可知V
有效值:V=220V
频率: Hz=50Hz
(2)由
得T=0.5T
(3)线圈从中性面转过,即
V=311×0.707V=220V
27. 解析:
(1)全校消耗的功率W=5280W,设线路电流为,输电电压为,降压变压器原线圈电压为,,而V,则V=880V, ,线路损失功率W=144W,所以W
(2)V=24V,V,
由得:V,升压变压器原线圈
电流A=24A,发电机的电动势V
(3)%≈97.3%
28. (1)由电压变比公式得
U1/U2=n1/n2
n1/n2=220/36=55/9
(2)两灯均工作时,由能量守恒得
P1+P2= U1 I1
I1 =(P1+P2 )/U1=(12+6)/220=0.082A
只有L1灯工作时,由能量守恒得
P1= U1 I2
解得I2 =P1/U1=12/220=0.055A
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