高二物理选修32 交流电相关习题.docx

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高二物理选修32交流电相关习题

高二物理选修3-2交流电相关习题

一、交变电流的产生变化规律练习题

一、选择题

1．下面哪些因素影响交流发电机产生的电动势的最大值【】

A．磁感强度B．线圈匝数C．线圈面积D．线圈转速E．线圈初始位置

2．甲、乙两电路中电流与时间关系如图1，属于交变电流的是【】

A．甲乙都是

B．甲是乙不是

C．乙是甲不是

D．甲乙都不是

3．矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的电动势e-t图像如图2，则在时刻【】

A．t1，t3线圈通过中性面

B．t2，t4线圈中磁通量最大

C．t1，t3线圈中磁通量变化率最大

D．t2，t4线圈平面与中性面垂直

4．如图3，矩形线圈在匀强磁场中绕OO′轴匀速转动，当转到图示位置时，线圈的【】

A．磁通变化率为零

B．感应电流为零

C．磁力矩为零

D．感应电流最大

5．关于线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流，以下说法中正确的是【】

A．线圈平面每经过中性面一次，感应电流方向就改变一次，感应电动势方向不变

B．线圈每转动一周，感应电流方向就改变一次

C．线圈平面每经过中性面一次，感应电动势和感应电流的方向都要改变一次

D．线圈转动一周，感应电动势和感应电流方向都要改变一次

6．下列说法正确的是【】

A．使用交流的设备所标的电压和电流都是最大值

B．交流电流表和电压表测定的是有效值

C．在相同时间内通过同一电阻，跟直流电有相同热效应的交变电流值是交流的有效值

D．给定的交变电流值在没有特别说明的情况下都是指有效值

7．四个接220V交流的用电器，通电时间相同，则消耗电能最多的是【】

A．正常发光的额定功率为100W的灯泡

B．电流最大值为0.6A的电熨斗

C．每秒发热40cal的电热器

D．额定电流I=0.5A的电烙铁

8．如图4所示的交流为u=311sin（314t+π/6）V，接在阻值220Ω的电阻两端，则【】

A．电压表的读数为311V

B．电流表读数为1.41A

C．电流表读数是1A

D．2s内电阻的电热是440J

二、填空题

为______，频率为______，接上R=10Ω电阻后，一周期内产生的热量为______，在图5中作出电流与时间关系图i-t．

10．正弦交变电流图象如图6所示，其感应电动势的最大值为_____

产生交变电动势的有效值为______V．周期为______．

11．如图6所示，在第一个周期时间内，线圈转到中性面的时刻为______末，此时穿过线圈的磁通量______（填最大，最小或零．下同），流过线圈的电流为______．在0.02s末时刻，线圈在磁场中的位置是_____________．

三、计算题

12．边长为a的正方形线圈在磁感强度为B的匀强磁场中，以一条边为轴匀速转动，角速度为ω，转动轴与磁场方向垂直，若线圈电阻为R，则从图7所示线圈平面与磁场方向平行的位置转过90°角的过程中，在线圈中产生的热量是多少？

13．如图8中正方形线框abcd边长L=0.1m，每边电阻1Ω，在磁

动，cd两点与外电路相连，外电路电阻R=1Ω，求①S断开时，电压表读数；②当电键S闭合时，电流表读数．

交变电流变化规律练习答案

一、选择题

1．ABCD2．B3．AD4．D5．C6．BD7．C8．CD

二、填空题

9．10V，50Hz，0.2J10．0.08，50，0.057s

11．0或0.04s，最大，0，与中性面垂直

三、计算题

二、变压器、电能的输送练习

一、选择题

1．利用变压器不可能做到的是【】

A．增大电流B．升高电压C．减小电压D．增大功率

　　2．当理想变压器副线圈空载时，副线圈的【】

　　　A．负载电阻为0B．输出电流为0

　　　C．两端电压为0D．输出功率为0

　　3．下列正确说法是【】

　　　A．变压器也可能改变恒定电压

　　　B．变压器的原理是一种电磁感应现象，副线圈输出的电流是原线圈电流的感应电流

　　　C．变压器由绕在同一闭合铁芯上的若干线圈构成

　　　D．变压器原线圈相对电源而言起负载作用，而副线圈相对负载而言起电源作用

　　4．变压器原线圈1400匝，副线圈700匝并接有电阻R，当变压器工作时原副线圈中【】

　　　A．电流频率比为2∶1

　　　B．功率比为2∶1

　　　C．电流比为2∶1

　　　D．电压之比为2∶1

　　5．理想变压器原、副线圈的电流为I1，I2，电压U1，U2，功率为P1，P2，关于它们之间的关系，正确的说法是【】

　　　A．I2由I1决定B．U2与负载有关

　　　C．P1由P2决定D．以上说法都不对

　　6．理想变压器原、副线圈的匝数比为1∶15，当原线圈接在6V的蓄电池两端以后，副线圈的输出电压为【】

　　　A．90VB．0．4VC．6VD．0V

　　7．当远距离高压输送一定电功率时，输电线上损耗的功率与电路中的【】

　　　A．输送电压的平方成正比

　　　B．输送电压的平方成反比

　　　C．输电线中电流的平方成正比

　　　D．导线中电流的平方成反比

　　8．关于减小远距离输电线上的功率损耗，下列说法正确的是【】

　　　A．由功率P=U2/R，应降低输电电压，增大导线电阻

　　　B．由P=IU，应低电压小电流输电

　　　C．由P=I2R，应减小导线电阻或减小输电电流

　　　D．上述说法均不对

　　9．用电器电阻值为R距交变电源L，输电线电流为I，电阻率为ρ，要求输电线上电压降不超过U．则输电线截面积最小值为【】

　　　A．ρL/R　B．2ρLI/U

　　　C．U/ρLID．2UL/ρI

　　10．远距离输送一定功率的交变电流，若送电电压提高到n倍，则输电导线上【】

　　11．关于三相交流发电机的使用，下列说法中正确的是【】

　　　A．三相交流发电机发出三相交变电流，只能同时用三相交变电流

　　　B．三相交流发电机也可以当作三个单相交流发电机，分别单独向外传送三组单相交变电流

　　　C．三相交流发电机必须是三根火线、一根中性线向外输电，任何情况下都不能少一根输电线

　　　D．如果三相负载完全相同，三相交流发电机也可以用三根线（都是火线）向外输电

　　12．对于三相交变电流，下面说法正确的是【】

　　　A．相电压一定大于线电压

　　　B．相电压一定小于线电压

　　　C．相电流一定小于线电流

　　　D．以上说法都不对

　　13．如图1所示，三个完全相同的负载连接成星形，由不计内阻的三相交变电源供电，若C相断开，则电流表和电压表的示数变化应分别是【】

　　　A．电流表示数变小，电压表示数不变

　　　B．电流表示数不变，电压表示数变大

　　　C．电流表、电压表示数都变小

　　　D．电流表、电压表示数都不变

　　二、填空题

　　14．如图2所示，副线圈上有一个标有“220V，10W”字样的灯泡正常发光，原线圈中的电流表示数为0.025A，则电压表的示数为______V，原、副线圈的匝数比为______．

15．如图3用理想变压器给变阻器R供电，设输入交变电压不变．

当变阻器R上的滑动触头P向上移动时，图中四只电表的示数和输入功率P变化情况是V1______，V2______，A1______，A2______，P______．

　　16．发电厂输出功率为9900kW，输电线电阻为2Ω，分别用18kV和110kV的高压输电，则导线上损失的功率分别为___________，________．

　　17．变压器接入某输电电路中，现以相同的输入电压U，不同的输出电压输送相同的电功率P，输电线电阻为R．当副线圈与原线圈匝数比为K时，输电线线路上损耗的功率为______；当匝数比为nK时，线路上损耗的功率为原来的______倍．

　　18．如图4所示，理想变压器的线圈匝数分别为n1=2200匝，n2=600匝，n3=3700匝，已知交流电表A2示数为0.5A，A3示数为0.8A则电流表A1的示数为______．

　　三、计算题

　　19．如图5变压器两个次级线圈匝数比为n1∶n2，所接负载R1=R2，当只闭合电键S1时，初级线圈中电流为1A；当只闭合电键S2时，初级线圈中电流为2A，设输入的交变电压不变，求n1∶n2．

20．有一条河流，河水流量为4m3/s，落差为5m，现利用它来发电，使用的发电机总效率为50％，发电机输出电压为350V，输电线的电阻为4Ω，允许输电线上损耗功率为发电机输出功率的5％，而用户所需要电压为220V，求所用的升压、降压变压器上原、副线圈的匝数比．变压器为理想变压器输电线路如图6所示．

变压器、电能的输送练习答案

　　一、选择题

　　1．D2．BD3．BCD4．D5．C

　　6．D7．BC8．C9．B10．ABCD

　　11．BD12．D13．A

　　二、填空题

　　14．400，20∶11

　　15．不变，不变，减小，减小，减小

　　16．605kW，16.2kW

　　18．1.48A

　　三、计算题

　　20．升压1∶8，降压12∶1

三、单元练习

　　一、选择题

　　1．线框长为a，宽为b在磁感强度为B的匀强磁场中由图1所示位置起绕OO′轴以角速度ω匀速转动，则t时刻感应电动势为【】

　　　A．Babω·cosωt

　　　B．Babω·sinωt

　　　C．2Babω·sinωt

　　　D．2Babω·cosωt

　　2．如图2平行金属板间有一静止的正电粒子，若两板间加电压u=Umsinωt，则粒子的【】

　　　A．位移一定按正弦规律变化

　　　B．速度一定按正弦规律变化

　　　C．加速度一定按正弦规律变化

　　　D．粒子在两板间作简谐振动

　　3．图3金属环与导轨OO′相接触，匀强磁场垂直导轨平面，当圆环绕OO′匀速转动时【】

　　　A．电阻R中有交变电流通过

　　　B．R中无电流

　　　C．圆环中有交变电流通过

　　　D．圆环中无电流

　　4．下列说法正确的是【】

　　　A．用交流电压表测量电压时，指针来回摆动

　　　B．一周期内交流的方向改变两次

　　　C．如果交流的最大值是5A，则最小值为-5A

　　　D．用电器上所标电压值是交流的有效值

　　5．一电阻接在10V直流电源上，电热功率为P；当它接到电压u=10sinωt（V）上时功率为【】

　　　A．0.25PB．0.5PC．PD．2P

　　6．通有电流i=Imsinωt（A）的长直导线OO′与断开的圆形线圈在同一平面内（如图4所示），为使A端电势高于B端的电势且UAB减小，交变电流必须处于每个周期的【】

　7．3A直流电流通过电阻R时，t秒内产生的热量为Q，现让一交变电流通过电阻R，若2t秒内产生的热量为Q，则交变电流的最大值为【】

　　8．已知负载上的交变电流u=311sin314t（V），i=14.1sin314t（A），根据这两式判断，下述结论中正确的是【】

　　　A．电压的有效值为311V

　　　B．负载电阻的大小为22Ω

　　　C．交变电流的频率是55Hz

　　　D．交变电流的周期是0.01s

　　9．一理想变压器变压比为20∶1，原线圈接入220V电压时，将副线圈拆去18匝，输出电压为8V，则该变压器原线圈的匝数应为【】

　　　A．495匝B．1320匝C．2640匝D．990匝

　　10．电流互感器是用来测量大电流的仪器，如图5示，图中是电流互感器使用原理，以下说法正确的是【】

　　　A．因变压器将电压升高了，所以电流表示数比把电流表直接接到ab间时示数大

　　　B．图中电流表的示数比直接接在ab间时示数小

　　　C．原理图有错误，原线圈匝数应比副线圈匝数多

　　　D．图中电流表的示数就是ab间的电流大小

　　11．理想变压器原、副线圈匝数比为4∶1，若原线圈上加

用交变电压表测得电压为【】

　　12．用电压U和KU分别输送相同电功率，且在输电线上损失的功率相同，导线长度和材料也相同，此两种情况下导线横截面积之比为【】

　　　A．KB．1/KC．K2D．1/K2

　　13．如图6中变压器原线圈接交流高压，降压后通过输电线给用电器供电，当电键S断开时图中两电表示数电压U和电流I变化为【】

　　　A．均变大B．U变大，I变小

　　　C．均变小D．U变小，I变大

　　14．三相交流发电机接成星形，负载接成△形，若负载相电压为380V，则【】

　　　A．发电机相电压为220V

　　　B．发电机线电压为380V

　　　C．负载线电压为380V

　　　D．负载相电压为537V

　　二、填空题

　　15．一个额定电压是220V，额定功率为800W的用电器，接入u=110

用电器的实际功率为____W．

　　16．一台交流发电机，产生交变电动势的最大值为500V，周期为0.02s，保持其它条件不变，把转速提高到原来的2倍，则交变电动势的有效值为______，周期为______．

　　17．一台理想变压器，原线圈加上U1电压的交变电流，副线圈两端的电压是U2，如果从副线圈上拆去n0匝后，副线圈上的电压变为U'2V，则原线圈的匝数n1=_______，副线圈原来的匝数n2=_______．

　　18．如图7所示，为一理想变压器n2=10匝，n3=20匝，L1和L2均是“220V，15W”的灯泡，与一匝线圈相连的电压表，读数为11V，那么变压器的实际输入功率为______W．

　　19．如图8理想变压器电路中输入电压U1一定，当S闭合时，各交流电表示数变化为：

A1_____，A2_____，A3_____，U1_____，U2_____．

　　20．在远距离送电时，如果输送电压为2000V，输送功率为10kW，输电线的电阻为20Ω，则输电线上损失功率为______，损失电压为______，用户得到电压为______，用户得到的功率为______．

　　三、计算题

　　21．交流发电机电枢电阻为2欧，感应电动势瞬时值表达式为e=389sin100πt（V），给电阻R=8Ω的用电器供电，则

（1）通过用电器的电流为多少？

（2）电源输出功率和发电总功率为多少？

　　（3）发电机输出端电压为多少？

22．输送4.0×106W的电能，若发电机输出电压为2000V，选用变压器升压后应用截面积为4.25cm2的铜导线，把电能送到400km远处，线路损失的功率为5.0×105W．

（1）应选用匝数比为多少的升压变压器？

（2）若已知铜的电阻率ρ=1.7×10-8Ω·m，在用电区使用降压变压器，其原线圈两端的电压为多大？

　　*综合科目题（下题需同时用到几门学科知识）

　　试题

　　读下面材料：

　　回答下列问题：

（1）根据以上材料和已有知识回答：

二滩水电站建在上表中的______江上．两江相比，该江水能较丰富的原因是______．电站用电市场之间关系方面的不利条件是______________．

（2）设想将二滩的电能输送到成都地区，如果使用相同的输电线，从减少输电线上电能损失来看，在50万伏超高压和11万伏高压输电方案中应选用______输电方案．因为该方案的输电损失为另一方案的______％．

单元练习答案

　　一、选择题

　　1．A2．C3．BC4．BD5．B

　　6．A7．A8．BC9．B10．B

　　11．B12．C13．B14．ABCD

　　二、填空题

　　19．增大，不变，增大，不变，不变

　　20．500W，100V，1900V，9.5KW

　　三、计算题

　　21．

（1）27.5A

（2）6050W7562.5W（3）220V

　　22．

（1）1∶16

（2）2.8×104V

　　*综合科目题

（1）雅砻，落差大，距离较远

（2）50万伏，4.8