4高二物理检测四交变电流.docx

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4高二物理检测四交变电流

高二物理检测四（交变电流）2011-4-16

一、单项选择题：

本题共10小题，每小题3分，共30分。

每小题只有一个选项符合题意。

1、一矩形线圈,绕与匀强磁场垂直的中心轴OO′按顺时针方向旋转.引出线的两端与互相绝缘的半圆铜环连接,两个半圆环分别与固定电刷A、B滑动接触,电刷间接有电阻,如图所示,在线圈转动过程中,通过电阻的电流

A、大小和方向都不断变化

B、大小和方向都不变

C、大小不断变化,方向A→R→B

D、大小不断变化,方向从B→R→A

2、下列关于交流电的几种说法正确的是

A、电气设备上所标的电压电流值是最大值

B、交流电压表和交流电流表测得的是瞬时值

C、跟交流电有相同热效应的直流电的值是交流电的有效值

D、跟直流电有相同热效应的交流电的值是交流电的有效值

3、一交流电的电流随时间变化而变化的图象，此交变电流的有效值为

A、5

AB、5AC、3.5

AD、3.5A

4、如图所示，线圈的自感系数L和电容器的电容C都很小，此电路的重要作用是

A、阻直流通交流，输出交流

B、阻交流通直流，输出直流

C、阻低频通高频，输出高频交流

D、阻高频通低频，输出直流和低频交流

5、有一理想变压器,它的初级线圈输入电压的最大值为200V,次级线圈接一阻值为R的电阻、消耗功率为P,而该电阻在直接接在电动势为20V,内阻为零的直流电源上时,消耗的功率为2P.则变压器原、副线圈的匝数比应为：

（）

A．20:

1B．14:

1C．10:

1D．1:

10

6、如图所示理想变压器原、副线圈匝数之比为n1∶n2=4∶1，有一电阻线ab长l1=12cm，电阻丝每厘米长电阻值为r=0.1Ω，搁置在长直金属导轨上，与导轨间接触良好，导轨间的距离l2=10cm，ab棒所在区域充满磁感应强度为B=0.5T的匀强磁场，现在ab以ν=10m/s的速度向左匀速切割磁感线运动，则两电流表的读数分别为

A．0.5A，2AB．

A，

A

C．0.5A，0AD．0.5A，0.125A

7、如图所示，甲、乙是规格相同的灯泡，接线柱a、b接电压为U的直流电源时，无论电源的正极与哪一个接线柱相连，甲灯均能正常发光，乙灯完全不亮。

当a、b接电压的有效值为U的交流电源时，甲灯发出微弱的光，乙灯能正常发光，则下列判断正确的是、

A．与甲灯串联的元件x是电容器，与乙灯串联的元件y是电感线圈

B．与甲灯串联的元件x是电感线圈，与乙灯串联的元件y是电容器

C．与甲灯串联的元件x是二极管，与乙灯串联的元件y是电容器

D．与甲灯串联的元件x是电感线圈，与乙灯串联的元件y是二极管

8、如图所示，交流发电机电动势的瞬时表达式为e=44

sin314tV，其内阻可忽咯不计，它通过一个R＝8Ω的指示灯连接降压变压器．变压器输出端并联40只彩色小灯泡，每只灯泡都是“10V0.5W”，灯泡都正常发光，导线电阻不计，则降压变压器初级、次级线圈匝数比

A．22∶5

B．2∶5

C．4∶1

D．11∶2

9、如图两电路中，当a、b两端与e、f两端分别加上220V的交流电压时，测得c、d间与g、h间的电压均为110V。

若分别在c、d两端与g、h两端加上110V的交流电压，则a、b间与e、f间的电压分别为（）

A．220V，220VB．220V，110V

C．110V，110VD．220V，0

10、钳形电流表的外形和结构如图（a）所示。

图（a）中电流表的读数为1．2A。

图（b）中用同一电缆线绕了3匝，则

Ａ．这种电流表能测直流电流，图（b）的读数为2．4A

Ｂ．这种电流表能测交流电流，图（b）的读数为0．4A

Ｃ．这种电流表能测交流电流，图（b）的读数为3．6A

Ｄ．这种电流表既能测直流电流，又能测交流电流，图（b）

的读数为3．6A

二、多项选择题：

本题共4小题，每小题5分，共25分。

每小题有多个选项符合题意，全部选对的得5分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。

11、穿过一个电阻为2

的闭合线圈的磁通量每秒均匀减小0.4Wb，则线圈中：

A、感应电动势为0.4V　　　　　　　B、感应电动势每秒减小0.4V

C、感应电流恒为0.2A　　　　　　　D、感应电流每秒减小0.2A

12、下图中的甲、乙是配电房的互感器和电表的接线图，下列说法正确的是

A．线圈匝数N1＜N2，N3＜N4B．线圈匝数N1>N2，N3＜N4C．甲图中的电表是电压表，乙图中的电表是电流表D．甲图中的电表是电流表，乙图中的电表是电压表

13、在绕制变压器时，某人误将两个线圈绕在如下左图所示变压器铁芯的左右两个臂上。

当通以交流电时，每个线圈产生的磁通量都只有一半通过另一个线圈，另一半通过中间的臂。

已知线圈1、2的匝数之比N1:

N2=2:

1。

在不接负载的情况下（）

A．当线圈1输入电压220伏时，线圈2输出电压为110伏

B．当线圈1输入电压220伏时，线圈2输出电压为55伏

C．当线圈2输入电压110伏时，线圈1输出电压为220伏

D．当线圈2输入电压110伏时，线圈1输出电压为110伏

14、如图所示，理想变压器的初、次级线圈分别接着定值电阻

、

，且

，初、次级线圈的匝数比

，交流电源电压为U，则：

（）

A．

两端的电压为

B．

两端的电压为

C．

两端的电压为

D．

两端的电压为

15、下列各图是电子技术中的常用电路，其中，乙图中的电容器的电容C较小，丙图中的电容器的电容C较大．a、b是部分电路的输入端，其中输入的高频成分用“～～”表示，低频成分用“～”表示，直流成分用“—”表示．关于负载电阻R中得到的电流特征，下列说法中正确的是A．图甲中R得到的是交流成分B．图乙中R得到的是高频成分C．图乙中R得到的是低频成分D．图丙中R得到的是直流成分

三、填空题（本题共4小题，共20分）

16、（2分）水电站给远处山村送电的输出功率是100kw，用2000V电压输电，线路上损失的功率是2.5×104W，如果改用20000V高压输电，线路上损失的功率是＿＿＿＿W．

17、（4分）如图所示，接于理想变压器原、副线圈中的四个灯泡完全相同，且都正常发光，则三个线圈的匝数比n1∶n2∶n3＝＿＿＿＿＿

18、（4分）两个相同电阻分别通以下图两种电流，则在一个周期内产生的热量QA∶QB=_______.

19、（10分）如图所示的理想变压器供电线路中，若将开关S闭合，电流表A1的示数将_______，电流表A2的示数将_______，电流表A3的示数将_______，电压表V1的示数将_______，电压表V2将_______.（不考虑输电线电压损耗）

高二物理检测四答题纸（交变电流）2011-4-16

姓名：

学号：

得分：

三、填空题（本题共4小题，共20分）

16、17、18、

19、

四、计算题：

本题共4小题，共45分，解答时请写出必要的文字说明，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。

20、（12分）如图所示,半径为r的金属环绕通过其直径的轴OO

以角速度ω做匀速转动,匀强磁场的磁感应强度为B.从金属环的平面与磁场方向重合时开始计时,如果组成金属环材料单位长度的电阻值为R０,

（１）求环中产生的感应电动势

（２）在转过300角的过程中,感应电动势的平均值是多大？

流过金属环的电量是多少?

（３）在转过1800角的过程中，环产生和热量是多少？

21、（9分）如图所示，理想变压器原线圈中输入电压U1＝3300V，副线圈两端电压U2为220V，输出端连有完全相同的两个灯泡L1和L2，绕过铁芯的导线所接的电压表V的示数U＝2V，求：

（1）原线圈n1等于多少匝？

（2）当开关S断开时，电流表A2的示数I2＝5A，则电流表A1的示数I1为多少？

（3）当开关S闭合时，电流表A1的示数I1′等于多少？

22、（12分）发电站通过升压变压器，输电导线、和降压变压器把电能输送到用户，如果升、降压变压器都可以视为理想变压器．

（1）画出上述输电全过程的线路图．

（2）发电机的输出功率是100kW，输出电压是250V，升压变压器原、副线圈的匝数比为1∶25，求升压变压器的输出电压和输电线中电流．（3）若输电导线中的电功率损失为总输电功率4％，求输电线电阻和降压变压器原线圈两端电压．

（4）计算降压变压器的输出功率．

23、（12分）如右图中MN和PQ为竖直方向的两平行长直金属导轨，间距l为0.40m，电阻不计，导轨所在平面与磁感应强度B为0.50T的匀强磁场垂直。

质量m为6.0×10-3kg、电阻为1.0Ω的金属杆ab始终垂直于导轨，并与其保持光滑接触。

导轨两端分别接有滑动变阻器和阻值为3.0Ω的电阻R1。

当杆ab达到稳定状态时以速率v匀速下滑，整个电路消耗的电功率P为0.27W，重力加速度取10m/s2，试求：

（1）速率v，

（2）滑动变阻器接入电路的阻值R2。

3、解：

（1）

；

（2）R2=6.0Ω。

20、（15分）如图所示，螺线管与相距L的两竖直放置的导轨相连，导轨处于垂直纸面向外、磁感应强度为B0的匀强磁场中。

金属杆ab垂直导轨，杆与导轨接触良好，并可沿导轨无摩擦滑动。

螺线管横截面积为S，线圈匝数为N，电阻为R1，管内有水平向左的变化磁场。

已知金属杆ab的质量为m，电阻为R2，重力加速度为g。

不计导轨的电阻，不计空气阻力，忽略螺线管磁场对杆ab的影响。

（1）为使ab杆保持静止，求通过ab的电流的大小和方向；

（2）当ab杆保持静止时，求螺线管内磁场的磁感应强度B的变化率；

（3）若螺线管内方向向左的磁场的磁感应强度的变化率

（k>0）。

将金属杆ab由静止释放，杆将向下运动。

当杆的速度为v时，仍在向下做加速运动。

假设导轨足够长，求此时杆的加速度的大小。

分析与解：

（1）在理想无漏磁条件下，穿过原线圈的磁通量等于穿过两个副线圈的磁通量之和，即Φ1=Φ21+Φ22，因为左、右二铁芯完全对称，所以Φ21＝Φ22，可知Φ1=2Φ21＝2Φ22．而

，

，

，可得

．

（2）理想变压器输入功率与输出功率相等，即

，由

，

，解得

．

[分析]本题需要运用变压器和电路的知识终合求解．[解答]

[归纳]要注意准确、灵活运用各个物理规律．

15．（15分）

（1）以ab为研究对象，根据平衡条件mg=B0IL

求出

，通过ab杆电流方向为由b到a（或在图中标出）

（2）根据法拉第电磁感应定律

根据欧姆定律

求出

（3）根据法拉第电磁感应定律

ab杆切割磁感线产生的电动势E2=B0Lv

总电动势E总=E1+E2

感应电流

根据牛顿第二定律

安培力F=B0I′L

求出