1、高中物理：交变电流测试题第I卷 选择题一、选择题（每小题4分，共48分）。1、如图甲所示，矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴在匀强磁场中匀速转动，输出交流电的电动势图象如图乙所示，经原副线圈的匝数比为1:10的理想变压器给一个灯泡供电如图丙所示，副线圈电路中灯泡额定功率为22W现闭合开关，灯泡正常发光。则 （ ）At=0.01s时刻穿过线框回路的磁通量为零 B交流发电机的转速为100rsC变压器原线圈中电流表示数为1A D. 灯泡的额定电压为220V2、下列关于交变电流的说法中正确的是（ ）A交流电器设备上所标的电压和电流值是交流的最大值B用交流电流表和电压表测定的读数值是交流的瞬时值C线圈的自
2、感系数越大、交流的频率越高，电感对交流的阻碍作用就越大D电容器的电容越大、交流的频率越高，电容器对交流的阻碍作用就越大3、某校高三同学春游参观新安江水电站时，听导游介绍水电站共有9台相同的发电机组，每台发电机组的装机容量为7.35万千瓦，工作时每台发电机组均以每分钟150转的转速稳定运行，每台发电机组输出电压为10.5千伏，并用高压输电线路并入华东电网。同学们对此议论纷纷，下面看法中你认为正确的是 （ ）A新安江水电站发出的交流电频率应为2.5赫兹B新安江水电站发出的交流电频率应为50赫兹C每台发电机输出的最大瞬时电流约为7千安培D每台发电机输出的最大瞬时电流约为1万安培4、如图所示，在铁芯P
3、上绕着两个线圈a和b，则A线圈a输入正弦交变电流，线圈b可输出恒定电流B线圈a输入恒定电流，穿过线圈b的磁通量一定为零C线圈b输出的交变电流不对线圈a的磁场造成影响D线圈a的磁场变化时，线圈b中一定有电场5、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甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，为滑动变阻器的触头。下列说法正确的是A.副线圈输出电压的频率为50HzB. 副线圈输出电压的有效值为31VC. 向右移动时，原、副线圈的电流比减小D. 向右移动时，变压器的输出功率增加 6、发电厂发电机的输出电压为U1，发电厂至用户的输电导线的总电阻为R，通过输电导线的电流为I，输电线末
4、端的电压为U2，下面选项表示输电导线上损耗的功率不正确的是AU12/R B(U1-U2)2/ R CI2R DI(U1一U2)7、正弦交变电源与电阻R、交流电压表按照图B-2所示的方式连接，R=10，交流电压表的示数是10V.图B-3是交变电源输出电压u随时间t变化的图象.则（）A.通过R的电流iR随时间t变化的规律是iR=cos100tAB.通过R的电流iR随时间t变化的规律是iR=cos50tAC.R两端的电压uR随时间t变化的规律是uR=5cos100tVD.R两端的电压uR随时间t变化的规律是uR=5cos50tV 8、如图所示的交流电路中，理想变压器原线圈输入电压为U1，输入功率为P
5、1，输出功率为P2，各交流电表均为理想电表当滑动变阻器R的滑动头向下移动时（ ）A灯L变亮 B各个电表读数均变大C因为U1不变，所以P1不变 DP1变大，且始终有P1=P29、如图所示，理想变压器的原副线圈的匝数比n1：n2=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（ ）A4IR+ B C4IR DIR+10、理想变压器原、副线圈匝数比，原线圈接在有效值为200 V的正弦交流电源上，当原线圈电流方向如图所示，大小逐渐减小到零的时刻，副线圈
6、A，B两端 ()AA，B间电势差为V，a端电势较高BA，B间电势差为 V，b端电势较高CA，B间电势差为 V，b端电势较高DA，B间电势差为零11、利用如图所示的理想变压器给用电器供电.在原线圈ab端接交流电压（V），原线圈匝数n1=1000匝，副线圈匝数n2=50匝.下列说法正确的是（ ）A通过原副线圈的交流电的频率均为100Hz B副线圈两端电压为U2=20VC通过原副线圈的电流之比为I1:I2=20:1 D闭合电键K，变压器输入功率增加12、图为气流加热装置的示意图，使用电阻丝加热导气管，视变压器为理想变压器，原线圈接入电压有效值恒定的交流电并保持匝数不变。调节触头P，使输出电压有效值由
7、220 V降至110 V。调节前后()A副线圈中的电流比为12 B副线圈输出功率比为21C副线圈的接入匝数比为21 D原线圈输入功率比为12第II卷 非选择题二、非选择题（共52分）13、有条河流，流量Q2 m3/s，落差h5 m，现利用其发电，若发电机总效率为50%，输出电压为240 V，输电线总电阻R30 ，允许损失功率为输出功率的6%，为满足用电的需求，则该输电线路所使用的理想的升压、降压变压器的匝数比各是多少？能使多少盏“220 V,100 W”的电灯正常发光？(g取10 N/kg)14、如下图(a)是一理想变压器的电路连接图，图(b)是原线圈两端所加的电压随时间变化的关系图象，已知原
8、、副线圈的匝数比为101，电流表A2的示数为2 A，开关S断开，求：(1)变压器的输入功率和电压表的示数；(2)将开关S闭合，定性分析电路中三只电表的示数变化情况15、交流发电机的发电原理是矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO匀速转动一小型发电机的线圈共220匝，线圈面积S0.05 m2，线圈转动的频率为50 Hz，线圈内阻不计，磁场的磁感应强度B T用此发电机所发出的交流电带动两个标有“220 V 11 kW”的电动机正常工作，需在发电机的输出端a、b与电动机之间接一个理想变压器，电路如下图所示，求：(1)发电机的输出电压为多少？(2)变压器原、副线圈的匝数比为多少？(3)与变压器原线圈
9、串联的交流电流表的示数为多大？16、如图所示，面积为0.02m2、内阻不计的100匝矩形线圈ABCD，绕垂直于磁场的轴OO匀速转动，转动的角速度为100rad/s，匀强磁场的磁感应强度为T矩形线圈通过滑环与理想变压器相连，触头P可移动，副线圈所接电阻R=50，电表均为理想交流电表当线圈平面与磁场方向平行时开始计时求：（1）线圈中感应电动势的表达式； （2）由图示位置转过30角的过程产生的平均感应电动势；（3）当原、副线圈匝数比为2：1时，求电阻R上消耗的功率 17、如图所示，一匝数为N=100的矩形线圈，面积S=0.01m2，内阻不计，绕垂直于磁感线的对称轴OO匀速转动设线圈经过的磁场为匀强磁
10、场，磁感应强度B=2T，线圈通过一理想变压器后，接一标有“6V，3W”字样的灯泡L，变压器原线圈的总匝数为n1=200匝，b是原线圈的中心抽头，副线圈的匝数为n2=20匝当开关S拨到b位置时，小灯泡恰好正常发光，求：（1）此时电路中两电表的读数；（2）线圈转动的角速度；（3）若将开关S拨到a位置，并将一个理想二极管D接到MN之间，其他条件不变，则此时线圈提供的功率为多少？（设小灯泡的电阻不随温度发生变化）参考答案1、C 2、C 3、BD 4、D 5、AD 6、A7、A8、D 9、A 10、B 11、D 12、C 13、解析：设水的密度为电源端：P输出mgh/t50%Qgh0.521103105
11、0.5 W5104 W输出电压U0240 V；输送电路如下图所示为满足输电要求，据P损IR有I送A10A，则送电电压为U送V5103 V所以升压变压器的变压比为n1:n2U0:U送240/(5103)6:125输电线电压损失U损I送R1030 V300 V，用户端：U1U送U损5103V300V4700V，据题意可知U2220 V，所以降压变压器的匝数比为n1:n2U1:U24700/220235: 11因为理想变压器没有能量损失，所以可正常发光的电灯盏数为N(盏)470(盏)答案：6:125235:1147014、解析：(1)由图(b)可知输入电压的有效值U1200 V由得U220 V变压器
12、的输入功率P1等于输出功率P2故P1P2U2I2202 W40 W.(2)将S闭合，U2不变，即电压表示数保持20 V不变；由于负载增多，负载总电阻减小，电流表A2的示数增大；次级线圈的输出功率增加，初级线圈的输入功率随之增加，电流表A1的示数增大答案：(1)40 W20 V(2)A1示数增大A2示数增大V示数不变15、解析：(1)根据EmNBS1 100 V得输出电压的有效值为U11 100 V.(2)根据得5: 1(3)根据P入P出2.2104 W再根据P入U1I1，解得I120 A.答案：(1)1 100 V(2)5:1(3)20 A16、（1）感应电动势的最大值为：Em=nBs=100
13、0.02100=100V，线圈中感应电动势的表达式为：e=100cos（100t）V（2）线圈转过30角过程中产生的平均感应电动势为：（3）电压表示数电压的有效值为：电阻R两端的电压为：电阻R上消耗的功率为：答：（1）线圈中感应电动势的表达式为e=100cos（100t）V（2）由图示位置转过30角的过程产生的平均感应电动势为135.1V；（3）当原、副线圈匝数比为2：1时，电阻R上消耗的功率为50W17、解析：（1）由题意可知，副线圈两端的电压U2=6V，副线圈中的电流为 （1分）由 得电压表的读数U1= 30V （2分）由 得电流表的读数I1= 0.1A （2分）（2）由题意可知，线圈提供的电动势的最大值为Em=30V （1分） 由 得15rad/s （3分）（3）当开关S拨到a位置时，由 得副线圈的输出电压为U2= 3V （1分）通过二极管后，加到灯泡两端的电压波形如图所示，其最大值为Um=3V 所以，小灯泡两端电压的有效值为 （1分） 小灯泡电阻为 （1分） 此时小灯泡的功率为 （2分）所以线圈提供的功率为 （1分）
