2019-2020學(xué)年高中物理階段測試3交變電流(含解析)3-2

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精階段測試（三）交變電流一、選擇題(本題共8小題，每題6分，共48分．在每題給出的四個選項中，第1～4題只有一項吻合題目要求，第5～8題有多項吻合題目要求，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得零分．)1．(2017·海南校級模擬)以下說法正確的選項是（）A．電視機銘牌上所標(biāo)的“額定電壓220V"指的是交流電壓的峰值B．交流發(fā)電機是利用電磁感覺的原理來工作的C．在遠距離輸電中，采用高壓輸電的目的是為了增大輸電線路中的電流D．在高壓輸電中要用到變壓器，變壓器的鐵芯中會產(chǎn)生感覺電流——渦流,但這種渦流不會有熱效應(yīng)【答案】B【剖析】用電器上表示的電壓值與電流值都是有效值；“額定電壓220V”指的是交流電壓的有效值，故A錯誤；交流發(fā)電機是利用電磁感覺的原理來工作的,故B正確；在遠距離輸電中，采用高壓輸電的目的是為了減小輸電線路中的電流，以減小電路中的損1學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精耗，故C錯誤；渦流都有熱效應(yīng)，在高壓輸電中要用到變壓器,變壓器的鐵芯中會產(chǎn)生感覺電流——渦流，所以在制作變壓器時,要想方法減小渦流，故D錯誤．2．矩形線框繞垂直于勻強磁場且沿線框平面的軸勻速轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生了交變電流，以下說法正確的選項是(）A．當(dāng)線框位于中性面時，線框中感覺電動勢最大B．當(dāng)穿過線框的磁通量為零時，線框中的感覺電動勢也為零C．每當(dāng)線框經(jīng)過中性面時，感覺電動勢或感覺電流方向就改變一次D．線框經(jīng)過與中性面垂直的地址時，各邊不切割磁感線【答案】C【剖析】線框位于中性面時，線框平面與磁感線垂直，穿過線框的磁通量最大，但此時切割磁感線的兩邊速度方向與磁感線平行，即不切割磁感線,穿過線框的磁通量的變化率等于零，所以電動勢等于零，感覺電動勢或感覺電流的方向在此時刻改變．線框垂直于中性面時，穿過線框的磁通量為零,切割磁感線的兩邊的速度與磁感線垂直，有效切割磁感線速度最大，此時穿過線框的磁通量的變化率最大，所以感覺電動勢最大，故C正確．2學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精3．(2017·北京模擬)如圖是一正弦式交變電流的電流i隨時間t變化的圖象．由圖可知,這個電流的( )A．有效值為10錯誤!A，頻率為50HzB．有效值為10錯誤!A，頻率為0.03HzC．有效值為52A，頻率為50HzD．有效值為5錯誤!A，頻率為0.03Hz【答案】C【剖析】從交變電流的電流i隨時間t變化的圖象可知,該交流電電流的最大值Im＝10A,周期T＝0.02s，則這個電流的有效值I＝錯誤!＝錯誤!A＝5錯誤!A，頻率f＝錯誤!＝50Hz，C正確．4．在變電站里，經(jīng)常要用交流電表去監(jiān)測電網(wǎng)上的強電流,所用的器材叫電流互感器．以下列圖的四個圖中，能正確反應(yīng)其工作原理的是（)【答案】A3學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精【剖析】電流互感器應(yīng)串通在需要測量的電流的線路中，且連I1電流表的線圈電流小,由I2＝錯誤!知,電流小的線圈匝數(shù)多，故A正確．5．（2017·廣東廣州模擬）如圖為模擬遠距離輸電電路,兩理想變壓器的線圈匝數(shù)n1＝n4＜n2＝n3，A1、A2、A3為相同的理想交流電流表,當(dāng)a、b端接入低壓交流電源時，則（）A．A1、A3的示數(shù)相等B．A1、A2、A3的示數(shù)相等C．A1的示數(shù)大于A2的示數(shù)D．A2的示數(shù)小于A3的示數(shù)【答案】ACD【剖析】依照變壓器的規(guī)律知電流與匝數(shù)成反比，即錯誤!＝錯誤!，由題n1＜n2,故A1的示數(shù)大于A2的示數(shù)，故B錯誤，C正確．同理,A2的示數(shù)小于A3的示數(shù)，故D正確．由于I1＝錯誤!I2,I3＝錯誤!I2，結(jié)合題意可得I1＝I3,A正確．6．（2019·四川模擬）如圖甲所示為理想變壓器,現(xiàn)將原線圈a接在電壓u隨時間t按如圖乙所示正弦規(guī)律變化的交流電源上，將滑動變阻器滑片P置于圖中所示地址．電壓表V1、V2均為理想交流電表．現(xiàn)將滑動變阻器滑片P向右滑動一小段距離，與搬動前比4學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精較，以下說法正確的選項是( )A．電阻R1耗資功率減小B．電壓表V1的示數(shù)不變C．電壓表V2的示數(shù)減小D．燈泡L變暗【答案】AD【剖析】當(dāng)滑片P向右滑動的過程中，以致總電阻變大，若電壓不變,由歐姆定律得電流變小,輸入功率等于輸出功率P＝UI減小,原線圈電流減小，故R1分壓減小，耗資的功率減小,原線圈分得的電壓就會增大，匝數(shù)不變，副線圈電壓也會增大，即V1示數(shù)增大，V2增大，故A正確，B、C錯誤;副線圈的電流減小，故燈泡L變暗，故D正確．7．如圖甲所示為電熱毯電路表示圖，交流電壓u＝311sin（100πt）V，當(dāng)開關(guān)S閉合時，電熱絲的電功率為P0；當(dāng)開關(guān)S斷開時,加在電熱絲上的電壓如圖乙所示,則(）A．開關(guān)閉合時，交流電壓表的讀數(shù)為220V5學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精B．開關(guān)閉合時,交流電壓表的讀數(shù)為311VC．開關(guān)斷開時,交流電壓表的讀數(shù)為311V，電熱絲功率為錯誤!P0D．開關(guān)斷開時，交流電壓表的讀數(shù)為156V，電熱絲功率為【答案】AD

2【剖析】交流電壓表的讀數(shù)為有效值,計算熱功率要用有效值．開關(guān)接通時,交流電壓峰值Um＝311V，所以有效值U＝錯誤!＝220V，A正確;開關(guān)斷開時，取一個周期T，電熱絲產(chǎn)生的熱量減半，所以由P＝錯誤!,電熱絲功率為錯誤!，則P＝錯誤!＝錯誤!，電壓有效值為U1＝156V，電壓表示數(shù)為156V．故正確選項為A、D。8．(2017·福建南平質(zhì)檢)以下列圖，矩形線圈abcd與理想變壓器原線圈組成閉合電路，線圈在有界勻強磁場中繞垂直于磁場的bc邊勻速轉(zhuǎn)動，磁場只分布在bc邊的左側(cè),磁感覺強度大小為B,線圈面積為S,轉(zhuǎn)動角速度為ω，匝數(shù)為N，線圈電阻不計．以下說法正確的是(）A．將原線圈抽頭P向上滑動時，燈泡變暗6學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精B．電容器的電容C變大時，燈泡變暗C．圖示地址時，矩形線圈中瞬時感覺電動勢最大D．若線圈abcd轉(zhuǎn)動的角速度變?yōu)?ω，則變壓器原線圈電壓的有效值為錯誤!NBSω【答案】AD【剖析】矩形線圈abcd中產(chǎn)生交變電流；將原線圈抽頭P向上滑動時,原線圈匝數(shù)變大,依照變壓比公式錯誤!＝錯誤!，輸出電壓減小，故燈泡會變暗，故A正確；電容器的電容C變大時，容抗減小,故干路電流增加，燈泡變亮,故B錯誤；線圈處于圖示地址時,是中性面地址,感覺電動勢的瞬市價為零，故C錯誤；若線圈轉(zhuǎn)動角速度變?yōu)?ω，依照電動勢最大值公式Em＝NBSω，最大值增加為2倍；有效值E＝錯誤!，也變?yōu)?倍,即E＝錯誤!NBSω，故D正確．二、非選擇題(本大題4小題，共52分．按題目要求作答．解答題應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能夠得分，有數(shù)值計算的題,答案中必定明確寫出數(shù)值和單位．）9．一個變壓器（可視為理想變壓器）的原線圈接在220V的電4壓上,向額定電壓為1.80×10V的霓虹燈供電，使它正常發(fā)光．為7學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精了安全，需在原線圈回路中接入熔斷器，使副線圈電路中電流高出mA時，熔絲就熔斷．1）熔絲的熔斷電流是多大？2)當(dāng)副線圈電路中電流為10mA時，變壓器的輸入功率是多大？【答案】(1)熔絲的熔斷電流是0。98A(2)變壓器的輸入功率是180W【剖析】（1)變壓器輸入功率等于輸出功率U1I1＝U2I2當(dāng)I2＝12mA時，I1為熔斷電流．代入數(shù)據(jù)，得I1＝0。98A。4﹣3(2）P入＝P出＝U2I2＝1.80×10×10×10W＝180W.10．一居民小區(qū)有440戶，以前每戶平均耗資電功率為100W，使用的區(qū)間變壓器匝數(shù)比為165∶6，恰好能使額定電壓為220V的用電器正常工作,現(xiàn)在因家用電器增加，每戶平均耗資的電功率為250W,若變壓器輸入電壓仍為6600V,區(qū)間輸電線路不變，為了使家用電器正常工作，需換用區(qū)間變壓器，則此變壓器的匝數(shù)比為多少？【答案】220∶98學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精P總【剖析】未換時輸電電流I＝U用＝200A輸送電壓U2＝錯誤!U1＝240V由U＝U2－U用＝IR線，得R線＝0.1Ω換變壓器后I′＝錯誤!＝500A線路電壓損失U′＝I′R線＝50V變壓器輸出電壓U2′＝U用＋U′＝270V變壓器匝數(shù)比n1∶n2＝U1∶U2′＝220∶9。11．有一個10匝正方形線框，邊長為20cm，線框總電阻為1Ω，線框繞OO′軸以10πrad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動,如右圖所示，垂直于線框平面向里的勻強磁場的磁感覺強度為0.5T．求：(1)該線框產(chǎn)生的交變電流電動勢最大值、電流最大值分別是多少？(2)線框從圖示地址轉(zhuǎn)過60°時，感覺電動勢的瞬市價是多大？3)寫出感覺電動勢隨時間變化的表達式．【答案】見解析9學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精【剖析】（1）交變電流電動勢最大值為Em＝NBSω＝10×0.5×20×.210πV6＝。28V，電流的最大值為Im＝錯誤!＝錯誤!A＝6。28A.（2)線框轉(zhuǎn)過60°時，感覺電動勢e＝Emsin60°5＝.44V。(3)由于線框轉(zhuǎn)動是從中性面開始計時的，所以瞬市價表達式為e＝Emsinωt＝6。28sin10tVπ。12．（2017·黑龍江大慶模擬）如圖甲所示,理想變壓器原線圈通有正弦式交變電流，副線圈接有3個電阻和一個電容器．已知R1＝R3＝20ΩR，2＝40Ω，原、副線圈的匝數(shù)比為10∶1，原線圈的輸入功率為P＝35W，已知經(jīng)過R1的正弦交流電如圖乙所示．求：(1）原線圈輸入電壓；（2）電阻R2的電功率；(3)電容器C流過的電流．【答案】（1)原線圈輸入電壓200V(2）電阻R2的電功率10W（3）電容器C流過的電流0。25A10學(xué)必求其心得