第5章交变电流单元测评(二)(人教版选修3-2

1、则电流的变化规律为（）单元测评（二）交变电流（时间：90分钟满分：100分）第I卷（选择题，共48分）一、选择题（本题有12小题，每小题4分，共48分.）1. 在下图中，不能产生交变电流的是（）A0)BXXXXCD解析：矩形线圈绕着垂直于磁场方向的转轴做匀速圆周运动就产 生交流电，而 A图中的转轴与磁场方向平行，线圈中无电流产生, 所以选A.答案：A2. 闭合线圈在匀强磁场中匀速转动时，产生的正弦式交变电流i= Imsin 3 .若保持其他条件不变，使线圈的匝数和转速各增加1倍,A. i= lmsin wtB. i = lmsin 2wtC. i= 2Imsin wtD. i = 2lmsin

2、 2t解析：由电动势的最大值知,最大电动势与角速度成正比，与匝数成正比，所以电动势最大值为4Em,匝数加倍后，其电阻也应该加=4Em =倍，此时线圈的电阻为2R,根据欧姆定律可得电流的最大值为Im2R 2lm，因此，电流的变化规律为i= 2I msin 2w t答案：D3. （多选题）如图是某种正弦式交变电压的波形图，由图可确定该 电压的（）A .周期是0.01 sB.最大值是311 VC .有效值是220 VD .表达式为 u= 220sin 100 t（V）解析：由波形图可知：周期T = 0.02 s电压最大值Um = 311 V,所以有效值UUm2220 V ,表达式为u = Umsin

3、2jnt(V)=311sin100 t（V），故选项B、C正确，选项 A、D错误.答案：BC4.侈选题）如图所示，变频交变电源的频率可在20 Hz到20 kHz之间调节，在某一频率时，Li、L2两只灯泡的炽热程度相同.则下 列说法中正确的是（）O 0变频电源A .如果将频率增大, B.如果将频率增大, C .如果将频率减小, D .如果将频率减小,Li炽热程度减弱、Li炽热程度加强、Li炽热程度减弱、Li炽热程度加强、L2炽热程度加强L2炽热程度减弱L2炽热程度加强L2炽热程度减弱解析：某一频率时，两只灯泡炽热程度相同，应有两灯泡消耗的功率相同，频率增大时，感抗增大，而容抗减小，故通过Ai的电

4、流增大，通过A2的电流减小，故B项正确；同理可得C项正确，故选B、C.答案：BC5. （多选题）如图所示，在远距离输电过程中，若保持原线圈的输入功率不变，下列说法正确的是（）用户A. 升高Ui会减小输电电流 *B. 升高Ui会增大线路的功率损耗C .升高Ui会增大线路的电压损耗D .升高Ui会提高电能的利用率解析：提高输电电压Ui，由于输入功率不变，则li将减小，又因为I2 =斗1,所以I2将减小，故A项对；线路功率损耗P损=I2R, n2因此功率损耗在减小，电压损失减小，故 B项、C项错误；因线路损耗功率减小，因此利用率将升高， D项正确.答案：AD6. 如图甲所示，a、b为两个并排放置的共

5、轴线圈，a中通有如图乙所示的交变电流，贝S下列判断错误的是（）A .在ti到t2时间内，a、b相吸B. 在t2到t3时间内，a、b相斥C. ti时刻两线圈间作用力为零D. t2时刻两线圈间吸引力最大解析：ti到t2时间内，a中电流减小，a中的磁场穿过b且减小， 因此b中产生与a同向的磁场，故a、b相吸，A选项正确；同理B 选项正确；ti时刻a中电流最大，但变化率为零，b中无感应电流， 故两线圈的作用力为零，故C选项正确；t2时刻a中电流为零，但此 时电流的变化率最大，b中的感应电流最大，但相互作用力为零，故 D选项错误.因此，错误的应是 D.答案：D7. 如图所示是四种亮度可调的台灯的电路示意

6、图，它们所用的 白炽灯泡相同，且都是“ 220 V 40 W”，当灯泡所消耗的功率都调 到20 W时，消耗功率最小的台灯是（）S220 V-QT o变 阻I 器uAB220V理想变压器解析：利用变阻器调节到20 W时，除电灯消耗电能外，变阻器 由于热效应也要消耗一部分电能，使台灯消耗的功率大于20 W，利用变压器调节时，变压器的输入功率等于输出功率，本身不消耗电能，所以C中台灯消耗的功率最小.答案：C8. 电阻接一直流电源，通过 接一正弦交流电源，它的热功率变为 ( )A. 4 A4 A的电流时热功率为P,若换P，则该交流电电流的最大值为B. 6 AC. 2 AD. 4 2 A解析：由P= |

7、2r得R = p=器，接交流电时,P= I 2p;, 2I4=16, I= 2 A，所以 I m= 2 l= 4 A.应选 A.答案：Aa、b 表示9. （多选题）如图所示为两个互感器，在图中圆圈内电表，已知电压比为100 : 1,电流比为10： 1,电压表的示数为220B. a为电压表，b为电流表V,C .线路输送电功率是2 200 WD .线路输送电功率是2.2X106 W解析：电压互感器应并联在电路中，并且是降压变压器,即图中a为电压互感器，由其读数知，输电线上的电压为22 000 V,知输电线上的电流为100 A.同理可答案：BD10.水电站向小山村输电，输送电功率为50 kW，若以送

8、电，则线路损失为10 kW，若以3 300 V送电，则线路损失可降为1 100 V( )A. 3.3 kWB. 1.1 kWD. 11 kW P2解析：由P = UI ,沪I2R可得：P = U2R,所以当输送电压增C. 30 kW1大为原来3倍时，线路损失变为原来的 9即AP= 1.1 kW答案：B11. 如图所示，理想变压器的原、副线圈的匝数比ni : 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mgvB.mgv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（）A

9、. 4IR +1mgvC. 4IRD. IR +4 I解析：根据电流与匝数的关系知变压器的输出电流为2I，电动机消耗的总功率为P2= mgv + 4IR，又变压器的输入功率 P1= UI = P2=mgv + 4I2R，贝卩 U = I + 4IR，故 A 项正确.答案：A12. （多选题）如图所示，M是一小型理想变压器，接线柱a、b接在电压u = 311sin 314t （V）的正弦交流电源上，变压器右侧部分为 一火警报警系统原理图，其中R2是半导体热敏传感器（温度升高时R2的电阻减小），电流表A2安装在值班室，显示通过 R1的电流，电 压表V2显示加在报警器上的电压（报警器未画出）,R3为

10、一定值电 阻.当传感器R2所在处出现火警时，以下说法中正确的是（）0 OA. Ai的示数增大，A2的示数减小B. Ai的示数不变，A2的示数增大C. Vi的示数不变，V的示数减小D. Vi的示数增大，V的示数增大解析：传感器R2所在处出现火警，温度升高，则 R2电阻减小， 副线圈负载电阻减小.因输出电压不变，所以副线圈电流增大，贝y电 阻R3两端电压增大，电压表 V的示数减小，电流表A2的示数减小.畐U 线圈电流增大，则原线圈电流增大，但输入电压不变，即电流表Ai的示数增大，电压表Vi的示数不变.答案：AC第H卷（非选择题，共52分）二、计算题（本题有4小题，共52分.解答应写出必要的文字说

11、明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分.有数值 计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）i3.（i2分）一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角 速度3绕垂直于磁场方向的固定轴转动，线圈匝数 n= i00匝.穿过 每匝线圈的磁通量 随时间按正弦规律变化，如图甲所示.发电机 内阻r= 5.0莒外电路电阻R= 95 Q已知感应电动势的最大值 Em = nm，其中 m为穿过每匝线圈磁通量的最大值.求串联在外电路 中的交流电流表（内阻不计）的读数.A0/xl（k2Wb甲乙解析：从一t图线看出2一 20m = 10X 10一 Wb , T = 3 14X 10一 S（2分） 已知感应

12、电动势的最大值 Em= n 3n ,2兀又3=（3分）故电路中电流最大值Im =冷=n 2用 T R+ r100X 2X3.14X 1.0X 103 14X 95+ 5.0 x 10A = 2 A（4 分）交流电流表读数是交变电流的有效值,14 A. （3 分）答案：14 A14. （12分）有一个电子元件，当它两端的电压的瞬时值高于u =110 2 V时则导电，低于u= 110 2 V时不导电，若把这个电子元件 接到220 V、50 Hz的正弦式交变电流的两端，贝卩它在1 s内导电多少 次？每个周期内的导电时间为多少？解析：由题意知，加在电子元件两端电压随时间变化的图象如图 所示，表达式为

13、u = 220 2sintV. （2 分）其中 3= 2廿,f= 50 Hz, T= f = 0.02 s,得 u= 220 2sin100 tV. （2 分）把u= 110 2 V代入上述表达式得到t1 = 600 s, t2=6qq s（2 分）41所以每个周期内的通电时间为 At= 2（t2 11） = 300 s= 75 s.（3分）由所画的u t图象知，一个周期内导电两次，所以1 s内导电的次数为n = 2半=100.（3分）1答案：100次s7515. （14分）如图所示，变压器原线圈输入电压为220 V，畐懺圈输出电压为36 V，两只灯泡的额定电压均为36 V, Li额定功率为1

14、2W , L2额定功率为6 W.求：22； V ”6讨伞：（1）该变压器的原、畐U线圈匝数比.（2）两灯均工作时原线圈的电流以及只有 Li工作时原线圈中的电流.解析：由变压比公式得* =严（2 分）U 212nin2220 36=曽（2分）（2）两灯均工作时，由能量守恒得 Pi + P2 = UiIi（3分）Pi+ P2 i2+ 6八li = U 22 A = 0082 A（2 分）只有Li灯工作时，由能量守恒得Pi = Uil i（3分）p i2解得 I i=寸=220 A = 0055 A. （2 分）答案：（i）55 : 9 （2）0.082 A 0.055 Ai6.（i4分）某村在较远的地方建立了一座小型水电站， 发电机的 输出功率为i00 kW,输出电压为500 V,输电导线的总电阻为i0 Q, 导线上损耗的电功率为4 kW，该村的用电电压是220 V.(1) 输电电路如图所示，求升压、降压变压器的原、副线圈的匝数比；(2) 如果该村某工厂用电功率为60 kW，则该村还可以装 “220V,40 W ”的电灯多少盏？解析：因为卩损=I2R线(2分)所以12 =4X 103