2019-2020学年高中物理 阶段测试3 交变电流（含解析）新人教版选修3-2

相位测试(3)交流电多项选择题(共8题，每题6分，共48分。在每个项目中给出的四个选项中，只有问题1至4中的一个符合主题的要求，问题5至8中的许多项目符合主题的要求。所有被正确选择的项目得到6分，被正确选择但没有完全被选择的项目得到3分，被错误选择的项目得到0分。)1.(2017年海南校级模拟)以下说法是正确的()电视铭牌上标明的“额定电压220伏”是指交流电压的峰值交流发电机是根据电磁感应原理工作的。在长距离传输中，高压传输的目的是增加传输线中的电流。变压器用于高压传输。感应电流会在变压器的铁芯中产生涡流，但这种涡流不会产生热效应回答 b分析电器上显示的电压和电流值是有效值。“额定电压220伏”是指交流电压的有效值，所以a是错误的；交流发电机是根据电磁感应原理工作的，所以b是正确的。在长距离传输中，采用高压传输的目的是为了减少传输线中的电流，从而减少电路中的损耗，从而减少误差；涡流有热效应。变压器用于高压输电。感应电流涡流将在变压器的铁芯中产生。因此，在制造变压器时，应该找到减少涡流的方法，所以d误差大。2.当矩形线框围绕垂直于均匀磁场的轴并沿着线框的平面以恒定速度旋转时，产生交流电。以下陈述是正确的()a.当线框位于中性面时，线框中的感应电动势最大。当通过线框的磁通量为零时，线框中的感应电动势也为零c.每当线框通过中性面时，感应电动势或感应电流的方向就会改变一次。d.当线框穿过垂直于中性面的位置时，每一侧都不会切割磁感应线。回答 c分辨率当线框位于中性面时，线框平面垂直于磁感应线，通过线框的磁通量最大。然而，此时切割磁感应线两侧的速度方向平行于磁感应线，即磁感应线没有被切割，并且通过线框的磁通量的变化率等于零，因此电动势等于零，并且感应电动势或感应电流的方向在此时改变。当线框垂直于中性面时，通过线框的磁通量为零，切割磁感应线两侧的速度垂直于磁感应线，有效切割磁感应线的速度最大。这时，率3.(2017年北京模拟)该图显示了正弦交流电的电流i随时间t的变化。从该图可以看出，该电流的()a.均方根10安，频率50赫兹.均方根10安，频率0.03赫兹c.有效值为5 a，频率为50赫兹。有效值为5 a，频率为0.03赫兹。回答 c分析从交流电流i随时间t变化的图像可以看出，如果交流电流im的最大值im=10 a，周期t为t=0.02 s，则有效值ii=a=5a，频率f=50 hz，并且c是正确的。4.在变电站中，经常需要使用交流电流表来监控电网上的强电流。使用的设备叫做电流互感器。在图中所示的四个图中，它是()回答一分辨率电流互感器应该串联在被测电流的电路中，并且连接到电流表的线圈电流很小。从=可知。小电流线圈的匝数很大，所以a是正确的。5.(2017广东广州模拟)如图所示是一个模拟长途传输电路。两个理想变压器a1、a2和a3的线圈匝数n1=n4 n2=n3是相同的理想交流电流表。当端子a和b连接到低压交流电源时，则()a.a1、a3具有相同数量的代表6.(2019四川模拟)如图a所示是一个理想的变压器。现在，初级线圈a连接到交流电源，电压u根据正弦定律随时间t变化，如图b所示，并且滑动变阻器滑块p放置在图中所示的位置。v1和v2电压表是理想的交流表。现在，滑动变阻器滑块p向右滑动一小段距离。与搬家前相比，以下说法是正确的()a.电阻器r1消耗的功率降低。电压表v1的指示数保持不变c.伏特计v2的指示器减少，灯泡l变暗答公元分析当滑动叶片p向右滑动时，总阻力增加。如果电压恒定，由欧姆定律获得的电流减小，输入功率等于输出功率，并且初级线圈的电流减小。因此，r1分压降低，功耗降低，初级线圈分压增加，匝数不变，次级线圈电压也增加，即v1指数增加，v2增加，所以a是正确的，b和c是错误的。次级线圈的电流减小，所以灯泡l变暗，所以d是正确的。7.如图a所示，示出了电热毯的电路图。当开关闭合时，电热丝的电功率为p0；当开关s关闭时，加到电热丝上的电压如图b所示，然后()当开关闭合时，交流电压表的读数为220伏当开关闭合时，交流电压表的读数为311伏当开关关闭时，交流电压表的读数为311伏，电热丝的功率为当开关关闭时，交流电压表的读数为156伏，电热丝的功率为答公元分辨率交流电压表的读数是一个有效值。有效值用于计算热功率。当开关接通时，交流电压峰值um=311伏，所以有效值u=220伏，a是正确的；当开关关闭时，取一个周期t，电热丝产生的热量减半，因此p=，电热丝的功率是，然后p=，有效电压值是u1=156 v，电压表示数是156 v，因此，正确的选项是a和d。8.(2017福建南平质检)如图所示，矩形线圈abcd与理想变压器初级线圈形成闭合回路。线圈在有界均匀磁场中垂直于磁场以恒定的速度围绕bc侧旋转。磁场仅分布在bc侧的左侧。磁感应强度为b，线圈面积为s，旋转角速度为，匝数为n，线圈电阻不计算在内。以下陈述是正确的()a.当初级线圈抽头p向上滑动时，灯泡变暗b.当电容器的电容c变大时，灯泡变暗c.当位置如图所示时，矩形线圈中的瞬时感应电动势最大。d.如果线圈abcd的旋转角速度变为2，变压器初级线圈电压的有效值为nbs答公元分析矩形线圈中产生的交流电；当初级线圈抽头p向上滑动时，初级线圈的匝数变大。根据变比公式=，输出电压降低，所以灯泡会变暗，所以a是正确的。当电容器的电容c增加时，容抗减小，所以主电路电流增加，灯泡打开，所以b是错误的。当线圈处于图中所示的位置时，它处于中性表面位置。感应电动势的瞬时值为零，所以c是错误的。如果线圈的旋转角速度变为2，根据最大值公式em=nbs，最大值增加到2倍；有效值e=，也变成2倍，即e=nbs，所以d是正确的。第二，非多项选择题(这个大问题4总共有52分。根据问题的要求回答。回答问题时应写出必要的文字说明、方程式和重要的计算步骤，只写最终答案不能得分，有数值计算的问题，答案必须清楚地写出数值和单位。)9.变压器(可视为理想的变压器)的初级线圈连接到220伏的电压，为额定电压为1.80104伏的霓虹灯供电，以便它们正常发光。为了安全起见，保险丝应该连接到初级线圈电路10.一个住宅区有440户人家。过去，每个家庭平均消耗100瓦的电力。所用间隔变压器的匝数比为165: 6，只能使额定电压为220伏的电器正常工作。现在，由于家用电器的增加，每户的平均耗电量为250瓦。如果变压器的输入电压仍然为6600伏，而间隔传输线不变，为了使家用电器正常工作，这个变压器的匝数比是多少，而不是间隔变压器？回答 220: 9分辨率传输电流i=200a，无变化输送电压u2=u1=240 v从u=u2-u，其中=红外线，r线=0.1变压器更换后i=500a线路电压损失u=ir线路=50伏变压器输出电压u2=uu=270伏变压器匝数比n1: n2=u1: u2=220: 9。11.有一个10匝方形线框，边长20厘米，总电阻为1。线框以10 弧度/秒的角速度围绕oo轴匀速旋转。如图所示，垂直于线框平面的均匀磁场的磁感应强度为0.5 t。找出：(1)线框产生的交流电动势和电流的最大值是多少？(2)线框从图中所示位置旋转60度时，感应电动势的瞬时值是多少？(3)写出感应电动势随时间变化的表达式。回答参见分析分析 (1)交流电动势的最大值是em=nbs=100.50.2210 v=6.28v，电流最大值为im=a=6.28a。(2)当线框转动60时，感应电动势e=emstin60=5.44 v。(3)由于线框旋转从中性面开始，瞬时值表达式为e=emsin t=6.28 sin 10 t v12.(2017黑龙江大庆模拟)如图a所示，理想变压器的初级线圈连接正弦交流电，次级线圈连接三个电阻和一个电容。已知r1=r3=20，r2=40，初级线圈与次级线圈的匝数比为101，初级线圈的输入功率为p=35w，如图b所示，通过r1的正弦交流电是已知的。(1)初级线圈的输入电压；(2)电阻r2的电功率；(3)流经电容器c的电流(1)初级线圈的输入电压为200伏(2)电阻r2的电功率为10 w(3)流经电容器c的电流为0.25安培分析 (1)从b