2012高中物理 第3、4章 交变电流 远距离输电 13单元测试 鲁科版选修3-2

用心 爱心 专心1 第第 3 3 4 4 章章 交变电流交变电流 远距离输电远距离输电 单元测试单元测试 1 一理想变压器的原线圈上接有正弦交变电压 其最大值保持不变 副线圈接有可调 电阻R 设原线圈的电流为I1 输入功率为P1 副线圈的电流为I2 输出功率为P2 当R增 大时 A I1减小 P1增大 B I1减小 P1减小 D I2增大 P2减小 D I2增大 P2增大 答案 B 2 如图甲所示 一矩形线圈abcd放置在匀强磁场中 并绕过ab cd中点的轴OO 以角速度 逆时针匀速转动 若以线圈平面与磁场的夹角 45 时 如图乙所示 为计时 起点 并规定当电流自a流向b时电流方向为正 则下列四幅图中 正确的是 甲 乙 解析 本题考查正弦交流电的产生过程 楞次定律等 从图甲可看出线圈从垂直于中性 面开始旋转 由楞次定律可判断 初始时刻电流的方向为b到a 故瞬时电流的表达式为 i imcos t 则图象 D 正确 要注意对线圈绕垂直于磁场的轴旋转时的瞬时电动 4 势的表达式的理解 答案 D 3 小型交流发电机中 矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动 产生的感应电动势与时 间呈正弦函数关系 如图所示 此线圈与一个R 10 的电阻构成闭合电路 不计电路的 其他电阻 下列说法正确的是 A 交变电流的周期为 0 125 s B 交变电流的频率为 8 Hz C 交变电流的有效值为 A 2 D 交变电流的最大值为 4 A 解析 由e t图象可知 交变电流的周期为 0 25 s 故频率为 4 Hz 选项 A B 错误 根据欧姆定律可知 交变电流的最大值为 2 A 故有效值为 A 选项 C 正确 2 答案 C 4 图甲 图乙分别表示两种电压的波形 其中图甲所示电压按正弦规律变化 下列说 法正确的是 用心 爱心 专心2 甲 乙 A 图甲表示交变电流 图乙表示直流 B 两种电压的有效值相等 C 图甲所示电压的瞬时值表达式为u 311sin 100 t V D 图甲所示电压经匝数比为 10 1 的变压器变压后 频率变为原来的 1 10 解析 图甲 乙表示的电压大小和方向都做周期性变化 都为交变电流 A 错误 图甲电压的有效值U V 图乙电压的有效值U V 故 B 错误 311 2 311 2 对于图甲 有 U Umsin t 311sin100 t V C 正确 2 T 变压器不改变交变电流的频率 D 错误 答案 C 5 图示为四种亮度可调的台灯的电路示意图 它们所用的白织灯泡相同 且都是 220 V 40 W 当灯泡所消耗的功率都调至 20 W 时 消耗的功率最小的台灯是 1999 年 高考 全国物理卷 解析 从题干的问法上可以看出本题是单选题 台灯的消耗功率是指包含灯泡和其他辅助器件的总功率 由四个选项分析可知 C 中理 想变压器功率损耗为零 电源输出的总功率只有灯泡的功率 20 W 而其他选项中 不论滑 动变阻器是分压接法还是限流接法 滑动变阻器上总有功率损耗 台灯的消耗功率都大于 20 W 故选项 C 正确 答案 C 6 正弦交变电源与电阻R 交流电压表按照图甲所示的方式连接 R 10 交流电 压表的示数是 10 V 图乙是交变电源输出电压u随时间t变化的图象 则 用心 爱心 专心3 甲 乙 A 通过R的电流iR随时间t变化的规律是iR cos 100 t A 2 B 通过R的电流iR随时间t变化的规律是iR cos 50 t A 2 C R两端的电压uR随时间t变化的规律是uR 5 cos 100 t V 2 D R两端的电压uR随时间t变化的规律是uR 5 cos 50 t V 2 解析 由于电压表的示数为交流电压的有效值 故正弦式交流电源的电压最大值 Um 10 V 电流的最大值为Im A 则交变电流的瞬时值i cos 100 A 2 Um R22 故 A 正确 答案 A 7 一理想变压器原 副线圈匝数比n1 n2 11 8 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 10 的电阻 则 A 流过电阻的电流是 20 A B 与电阻并联的电压表的示数是 100 V 2 C 经过 1 分钟电阻发出的热量是 6 103 J D 变压器的输入功率是 1 103 W 解析 原线圈中电压的有效值是 220 V 由变压比 知 副线圈中电压为 100 V 流过电阻的电流是 10 A 与电阻并联的电压表的示数是 100 V 经过 1 分钟电阻发出的热量是 6 104 J 答案 D 9 用示波器观察某交流信号时 在显示屏上显示出一个完整的波形 如图所示 经下 列四组操作之一 使该信号显示出两个完整的波形 且波形幅度增大 此组操作是 填选项前的字母 A 调整 X 增益旋钮和竖直位移旋钮 B 调整 X 增益旋钮和扫描微调旋钮 C 调整扫描微调旋钮和 Y 增益旋钮 D 调整水平位移旋钮和 Y 增益旋钮 解析 调节扫描微调旋钮 当扫描周期为交流信号周期的 2 倍时 显示屏上出现两个完整的波形 调节 Y 增益旋钮 可 增大波形的幅度 答案 C 10 某小型水电站输出功率为 20 kW 输电线路总电阻是 6 1 若采用 380 V 输电 求输电线路损耗的功率 2 若改用 5000 V 高压输电 用户端利用n1 n2 22 1 的变压器降压 求用户得到的电压 解析 1 输电线上的电流为 I A 52 63 A P U 20 103 380 输电线路损耗的功率为 P损 I2R 52 632 6 W 16620 W 16 62 kW 2 改用高压输电后 输电线上的电流强度变为 用心 爱心 专心4 I A 4 A P U 20 103 5000 用户端在变压器降压前获得的电压为 U1 U I R 5000 4 6 V 4976 V 根据 知 用户得到的电压为 U1 U2 n1 n2 U2 U1 4976 V 226 18 V n2 n1 1 22 答案 1 16 62 kW 2 226 18 V 11 如图所示 一个变压器 可视为理想变压器 的原线圈接在 220 V 的市电上 向额 定电压为 1 80 104 V 的霓虹灯供电 使它正常发光 为了安全 需在原线圈回路中接入熔 断器 使副线圈电路中的电流超过 12 mA 时 熔丝就熔断 1 熔丝的熔断电流是多大 2 当副线圈电路中的电流为 10 mA 时 变压器的输入功率是多大 解析 1 设原 副线圈上的电压 电流分别为U1 U2和I1 I2 根据理想变压器的输 入功率等于输出功率