(完整版)高二物理交变电流单元测试题及答案

高二物理交变电流单元测试题

一、选择题(每道小题3分共39分)

1、 对于如图所示的电流i随时间t作周期性变化的图象，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、 电流最大值为0.2A,周期为0.01s

D、 电流大小变化，方向不变，不是直流电，是交流电 2、 对于理想变压器来说，下列说法中不正确的是 A、 变压器是利用互感现象制成的 B、 变压器可以改变各种电源的额定功率 C、 变压器不仅能改变电压，还同时改变电流 D、 变压器的初级电流随次级电流的增大而增大

3、如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比ni：n2=1：3, 次级回路中联入三个均标有“ 36V , 40W”

的灯泡，且均正常 发光，那么，标有“ 36V、40W”的灯泡A

A、也正常发光 C、比另三个灯暗

B、将被烧毁 D、无法确定

4、面积为S的矩形线圈在磁感应强度为 B的匀强磁场中，从中性面起以角速度3匀速转 动，在t

时刻线圈磁通量的瞬时值为

A、BS

B、BScos 31

C、BSsin w t

D、BS/sin w t

5、如图所示，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直磁感线的轴匀速转动，已

知线圈在转动中产生的感应电动势最大值为 Em (V)，转动的角速度为3

(rad/s)。若线圈转到图示位置开始计时，那么下列四个式子中正确表达了该线 圈上产生的

电动势e随时间变化的函数式是

A、e= Em sin w t(V)

B、e= Em cos 3 t(V)

C、e=Emsin(« t+90 ° )(V) D、e= Em cos(« t+90 )(V) j

6、两只阻值相等的电阻分别通以正弦交流电与方形 交流电，

它们电流的最大值相等，如图所示，则两只电阻 的热功率之比是

A、1: 4

B、1: 2 C、1: 42 D、1 : 1

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7、 交流电源电压u=20sin(100 3 t)V，电路中电阻 R=10Q。

则如右图电路中电流表和电压表的读数分别为

A、1.41A , 14.1V C、2A, 20V

B、1.41A , 20V D、2A , 14.1V

n1,两个副线圈匝数分别

® I1R.

8、如图所示，理想变压器原线圈匝数为

为 n2 和 n3,且 n1：n2：n3=4:2:1 ,输入电压 U1=16V , R〔=R2=10Q,则输 入的电流II大小是

A、0.4A B、0.1A

C、0.5A D、以上答案都不对

9、在某交流电电路中，有一个正在工作的变压器，它的原线圈匝数

压为U1 断，则：

220V,原线圈串联-

-个0.2A的保险丝, 副线圈

n2 120

匝，为保证保险丝不被烧

()

A、庶功补能超过 44W;

B

副线圈电流最大值不能超过 1A;

D、副线圈电流有效值不能超过

0.2A

、

10、图是一个理想变压器，K为双向电键，P是滑动变阻器滑动触头，

UI为加在原线圈

两

端电压，II为原线圈上电流，贝U

A、 保持UI及P的位置不变，K由a合向b时，II将增大 B、 保持P的位置及UI不变，K由a向b时，R消耗的功率减小 C、 保持UI不变，K合在a处，使P上滑，II将增大 D、 保持P的位置不变，K合在a处，若UI增大，II将减小 11、一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，产生交流 电的

图象如图所示，由图可以知道 ：

A、 0.01s时刻线圈处于中性面位置 B、 0.01s时刻穿过线圈的磁通量为零 C、 该交流电流有效值为 2A D、该交流电流频率为 50Hz

12、有一负载电阻 R当它接到30V直流的电流时，消耗的功率为

P,现有一台理想变压

器，它的输入电压 u=300sinwt(V),若把上述负载接到此变压器副线圈的两端，消耗的功率为 P/2,则变压器原副线圈的匝数比为：

A. 10 ： 1 B. 1072 ； 1 C. WTS ; 1 D.

13.

变，

如图所示的交流电路中，

交

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如果电源电动势的最大值不

流电的频率增大时，可以观察到三盏电灯亮度的变化情况是

A.L1、L2、L3亮度都不变

B.L2 变暗，L2不变、L3变亮

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10 ；

C.L1变暗、L2变亮、L3不变 D.L1 变亮、L2变暗、L3不变

二、填空题（每题4分，共24分）

14、 一个电热器接到55V的直流电源上所产生的热功率刚好是接到某交流电源上产生的

热功率的1/16,那么，这个交流电源的路端电压是 V;先后两次通过电热器的电流之 比为。 通

A 1

15、 交变电压u=20sin50兀t（V）加在阻值为10Q的电阻两端，

4厂、 --------

\\

该交流的周期是，电阻消耗的电功率是 / ----------------- 。

16、 某正弦交流电电流随时间变化的图象如图所示

... \\ ...... y13

，该交流电

\\

W

/

的频率为—Hz,角速度3 =rad/s。t=3ms时线圈平面和 磁感线。

17、 分别用10000V和110000V的电压输电，若输送的功率和距离都相同，输电线材料也 相同，

且要求两种情况下在输电线上损失的功率相同，则所用输电线的横截面积之比是

18、 电站向某地输送5000kW的电功率，若将输送电压提高10倍，同时将输电线截面积减 为原

来的一半，若变化前输电线上电功率损失是 100kW。那么，变化后输电线上损失的电功率 为。

19、 某交流发电机正常工作时，电动势 E=Emsin t当磁感应强度增大到原来的 2倍，转

速变为原来的1/3,其它条件不变时，感应电动势的表达式为

四、计算题（37分）

20、 在远距离输电时，如果输送一定的功率，

当输电电压为220 V时，在输电线上损失的

？

功率为75 kW;若输电电压提高到 6000 V时，在输电线上损耗的功率又是多少

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21、有一个负载电阻值为 R,当将它接在20 V的直流电源上时，消

耗的电功率为P,若将R接在图17-5中的变压器的次级电路中消耗的电 功率是

P/2。已知变压器的输入电压的最大值为

200 V,求此变压器的原、

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副线圈的匝数之比。

22、交流发电机转子有 n匝线圈，每匝线圈所围面积为 S,匀强磁场的磁感应强度为 B,匀速 转动的角速

度为s,线圈内电阻为r,外电路电阻为 R。当线圈由图中实线位置匀速转动 90° 到达虚线位置过程中，求：

⑴通过R的电荷量q为多少?

⑵R上产生电热Q为多少？

⑶外力做的功W为多少？

23、用均匀导线弯成正方形闭合线框 abcd，线框每边长为8cm,每边的电阻值为0.01 Q，把

线框放在磁感应强度为 B=0.05T的匀强磁场中，并使它绕轴 OO '以转速n=（50/兀）r/s匀速旋转， 旋转方向如图所示，轴 OO'上B且在线框平面内。已知线框的 中标出感应电流的方向。

Ob=3Oa, b c=30曲线框平面

转至与B平行的瞬间，每条边产生的感应电动势的大小各是多少？感应电流大小是多少？在图

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参考答案

选择题

1、AC根据交流电的定义、及图像可以判断

2、 B根据变压器的原理与电压、电流、功率关系可判断 3、 A由电压关系知原线圈两端电压为 36V，所以A正常发光

4、 B根据磁通量的定义可以求解

5、 BC用交变电流的瞬时值表达式，注意时间就可得出 6、 B根据有效值的概念可以判断 7、A 电流表与电压表测量的是有效值 8、C利用电压、电流、功率关系可以求得 9、AC 保险丝是否被烧断，考虑电流的有效值

10、 A k由a合向b时，由电压关系知 R两端电压变大，电流变大输出功率变大，所11、 B把图像与转动的实物图联系起来 12、 A 利用交流电的有效值与功率定义求解 13、 C

二、填空题

14、 220; 1:4 由 P —得 叽=9^，所以 U =」也？2= 220V

R

P1 P2 ¥ P

.2

I2R得 上=凡,所以L=1

I22

P2

I2 4

15、 0.04s； 20W

解析T =

2

_ Um

——=0.04s P =

20W

16、 50; 100;平行提示：由图像可以判断 17、 121:1 18、 2 刈03W

2 l . ,… ........................ .............................. ..

19、 e — EmSin—t 提示：根据交变电流的瞬时值表达式推断。

3

3

三、计算题

20、 0、 1 kw

解析：输电线路损失的功率为 P= 12R （-业）2R

U

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以Ii变大。

所以输电电压提高后损失的功率为 P

（U）2P=（丝0）2 75= 100W U

6000

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U \"

21、 10:1

P U P

2

解析：由P 一得U = UJ— —,所以 Um U 10V

R

也 Um

n2

10

Um 1

定义I=q/t,计算电荷量q应该用电流的平均值：即

nBS q R r

22、 解： ⑴按照电流的

E n nBS

q It,而 I --------- ---------- ----------

⑵求电热应该用有效值，先求总电热

Q,再按照内外电阻之比求 R上产生的电热 QR。

Q I2(R r)t 里

R r 2

R r t R r t R r

nBS 2 R r 2

n2B2S2

,Q R

R Q

n2B2S2R

2~

⑶根据能量守恒，外力做功的过程是机械能向电能转化的过程，电流通过电阻，又将电 能转化为内能，即放出电热。因此 W=Q

n2B2S2 4 R r

23、

解：设L为每边长，R为其电阻 L = 0.08m R = 0.01

cb段：1 = BLV1sin90° = BL w • -L = BL3 = 0.024V

3

2

4

『

.

4

11。 4

4

ad段：2 = BIV2sin90 = BL w • — L = —BL23 = 0.008V

I = LR = 0.8A 电流方向：b — c — d — a — b_

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