人教版高中物理选修3-2《交流电》章末测试题

精品试卷推荐下载高中物理学习材料（灿若寒星**整理制作）《交流电》章末测试题一、选择题(本大题共10小题，每小题4分，共40分。)1.“西电东送”工程是缓解我国东部沿海城市能源紧张的有效措施，由西向东的远距离输电要采用高压电。关于高压输电的优点，下列说法中正确的是（）A．可根据需要调节交流电的频率B．可加快输电的速度C．可节省输电成本D．可减少输电线上的能量损失2.在变电所里，经常要用交流电表去监测电网上的强电流，使用的仪器是电流互感器，如图所示的四个图中，能正确反映其工作原理的是()3.家用电子调光灯的调光原理是用电子线路将输入的正弦交流电压的波形截去一部分来实现的，由截去部分的多少来调节电压，从而实现灯光的可调，比过去用变压器调压方便且体积较小．某电子调光灯经调整后的电压波形如图所示，若用多用电表测灯泡的两端的电压，多用电表示数为()A.22UmB.24UmC.12UmD.14Um4.如图所示，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生正弦交流电的图象，当调整线圈转速后，所产生正弦交流电的图象如图线b所示，以下关于这两个正弦交流电的说法正确的是()A．在图中t=0时刻穿过线圈的磁通量均为零B．线圈先后两次转速之比为3:2C．交流电a的瞬时值为10sin5utV精品试卷推荐下载D．交流电b的最大值为203V5.如图所示，面积为S、匝数为N、电阻为r的线圈与阻值为R的电阻构成闭合回路，理想交流电压表并联在电阻R的两端，线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场的转动轴以角速度ω匀速转动。设线圈转动到图示位置的时刻t＝0，则()A．在t＝0时刻，线圈处于中性面，流过电阻R的电流为0，电压表的读数也为0B．1秒钟内流过电阻R的电流方向改变ωπ次C．在电阻R的两端再并联一只电阻后，电压表的读数将减小D．在电阻R的两端再并联一只电容较大的电容器后，电压表的读数不变6.现在家用电器内部大多配有交流稳压器，而不再需要单独的交流稳压器。某电器内部的交流稳压器构造如图所示，其主要元件是一个变压器，变压器的原、副线圈都带有滑动头，当变压器输入电压发生变化时，可上下自动调节P1、P2的位置，使输出电压稳定在220V上。现发现输出电压低于220V，下列自动调节可能出现的是()A．P1不动，将P2向下移B．P2不动，将P1向上移C．将P1向上移，同时P2向下移D．将P1向下移，同时P2向上移7.调压变压器就是一种自耦变压器，它的构造如图所示，线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上，CD之间加上输入电压，转动滑动触头P就可以调节输出电压。图中○A为交流电流表，○V为交流电压表，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，CD两端接恒压交流电源，变压器可视为理想变压器。则下列说法中正确的是（）A.当动触头P逆时针转动时，电流表读数变小，电压表读数变大B.当动触头P逆时针转动时，电流表读数变大，电压表读数变大C.当滑动变阻器滑动触头向下滑动时,电流表读数变大，电压表读数变小D.当滑动变阻器滑动触头向下滑动时,电流表读数变小，电压表读数变大8.在如图所示的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变，随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的有（）A．升压变压器的输出电压减小B．降压变压器的输出电压减小C．输电线上损耗的功率减小D．输电线上损耗的功率占总功率的比例减小精品试卷推荐下载9.如图所示，动圈式话筒能够将声音转变为微弱的电信号（交变电流），产生的电信号一般都不是直接送给扩音机，而是经过一只变压器之后再送给扩音机放大，变压器的作用是能够减少电信号沿导线传输过程中的电能损失，关于话筒内的这只变压器，下列说法中正确的是（）A.一定是升压变压器，因为P=UI，升压后，电流减小，导线上损失的电能减少B.一定不是升压变压器，因为RUP2，升压后，导线上损失的电能会增加C.一定是降压器，因为2112nInI，降压后，电流增大，使到达扩音机的信号加强D.一定不是降压器，因为P=I2R，降压后，电流增大，导线上损失的电能会增加10．一台理想变压器的原、副线圈的匝数比是5︰l，原线圈接入电压为220V的正弦交流电，一只理想二极管和一个滑动变阻器R串联接在副线圈上，如图所示。电压表和电流表均为理想交流电表，则下列说法正确的是（）A．原、副线圈电流之比为1︰5B．电压表的读数为44VC．若滑动变阻器接入电路的阻值为20，则1min内产生的热量为2904JD．若将滑动变阻器滑片向上滑动，两电表读数均减小二、填空题(本大题共4小题，每小题题5分，共20分。)11.一个电热器接在10V的直流电源上，在时间t内产生的热量为Q，今将该电热器接在一交流电源上，它在2t内产生的热量为Q，则这一交流电源的交流电压的最大值为______V,有效值为________V。12.中国已投产运行的1000kV特高压输电是目前世界上电压最高的输电工程。假设甲、乙两地原采用500kV的超高压输电，输电线上损耗的电功率为P。在保持输送电功率和输电线电阻都不变的条件下，现改用1000kV特高压输电，若不考虑其他因素的影响，则输电线上损耗的电功率将变为__________。13.输入电压为220V，输出电压为36V的变压器副线圆烧坏，为获知此变压器原、副线圈匝数，某同学拆下烧坏的副线圈，用绝缘导线在铁芯上新绕了5匝线圈，如图所示，然后将原线圈接到220V交流电源上，测得新绕线圈的端电压为1V，按理想变压器分析，该变压器烧坏前的原线圈匝数为__________，副线圈匝数为________。14.如图所示，理想变压器原副线圈匝数比为n1:n2=4:1，原线圈回路中的电阻A与副线圈回路中的负载电阻B的阻值相等，a、b端加一定交变电压后，两电阻的电功率之比PA:PB=_______，两电阻两端电压之比UA:UB=____________。精品试卷推荐下载三、解答题(本大题共4小题，15题8分，16、17每小题题10分，18题12分，共40分。)15.一个直流电动机的内电阻2r，与R=8的电阻串联接在线圈上，如图所示。已知线圈面积为202m2，共100匝，线圈的电阻为2Ω，线圈在2BT的匀强磁场中绕O'O以转速n=600r/min匀速转动时，在合上开关S后电动机正常工作时，电压表的示数为100V，求电动机正常工作时的输出功率。16.广州亚运会于2010年11月27日成功谢幕，亚运会期间，城市夜景美轮美奂，五彩缤纷的霓虹灯彻夜闪烁给羊城的夜景增色不少。设有一正弦交流电源，电压有效值U=120V，频率为f=50Hz向一霓虹灯供电，若霓虹灯的激发电压和熄灭电压均为U0=602V，试估算在一个小时内，霓虹灯发光时间有多长？为什么人眼不能感到这种忽明忽暗的现象？17.“十一五”期间，我国将加快建设节约型社会，其中一项措施就是大力推进能源节约.远距离输电时尤其要注意电能的节约问题，假设某电站输送电压为U＝6000V，输送功率为P＝500kW，这时安装在输电线路的起点和终点的电度表一昼夜里读数相差4800kW·h，试求：(1)使用该输送电压输电时的输电效率和输电线的电阻；(2)若要使输电损失的功率降到输送功率的2%，试论述电站应该采用什么输电办法？18.如图甲所示，一固定的矩形导体线圈水平放置，线圈的两端接一只小灯泡，在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场。已知线圈的匝数n＝100匝，电阻r＝1.0Ω，所围成矩形的面积S＝0.040m2，小灯泡的电阻R＝9.0Ω，磁场的磁感应强度按如图乙所示的规律变化，线圈中产生的感应电动势的瞬时值表达式为e＝nBmS2πTcos(2πTt)，其中Bm为磁感应强度的最大值，T为磁场变化的周期。不计灯丝电阻随温度的变化，求：(1)线圈中产生的感应电动势的最大值；精品试卷推荐下载(2)小灯泡消耗的电功率；(3)在磁感应强度变化的0～T4的时间内，通过小灯泡的电荷量．《交流电》测试题参考答案1.D2.A3.C4.BCD5.BC6.D7.BC8.B9.AD10.C11.1052解析：根据交变电流有效值的定义有tRUtRQ21022，解得有效值U=52V；对正弦交变电流最大值Um=2U=10V。12.4p解析：由PUI可知当输出电压由500KV升高到1000KV时，电路中的电流将减为原来的一半；由2IRP损线可知电路中损耗的功率变为原来的14。13.1100180解析：对新绕线的理想变压器，根据变压比公式得原线圈匝数1100122053131UUnn；变压器烧坏前，同理可得副线圈匝数：1802203611001212UUnn。14.1:161:4解析：根据理想变压器的变流公式4112nnIIBA，设A、B的电阻均为R，再根据电功率公式16122RIRIPPBABA；电阻A两端的电压也并非原线圈的输入电压，电阻A、B两端电压之比为41RIRIUUBABA。15.800W解析：线圈转动时产生的电动势的最大值为：2200NBSEmV，有效值为：2002mEEV。设线圈的电阻为'r，则电路中的电流I为：10'rRUEIA，电动机正常工作时的输出功率为：8002rIUIPW。16.2400s眼睛具有视觉暂留现象解析：由正弦交流电的最大值与有效值U的关系得：Um=1202V，设t=0时交流电的瞬时电压U=0则交流电的瞬时表达式为：U=1202sin100tV，画出一个周期内交流电的U-t图象如图所示，其中阴影部分对应的时间t1表示霓虹灯不能发光的时间，根据对称性，一个周期内霓虹灯不能发光的时间为4t1。当U=U0=602V时，由上式得t1=1/600s，再由对称性求得一个周期内能发光的时间：t=T-4t1=s751，再由比例关系求得一小时内霓虹灯发光的时间为：精品试卷推荐下载t=s24007515013600。很明显霓虹灯在工作过程中是忽明忽暗的，而熄灭的时间只有1/300s（如图t2时刻到t3时刻）由于人的眼睛具有视觉暂留现象，而这个视觉暂留时间约1/16s为远大于1/300s，因此经过灯光刺激的人眼不会因为短暂的熄灭而有所感觉。17.（1）28.8Ω（2）采用2.68×104V的高压输电解析：(1)依题意输电电线上的功率损失为：P损＝W/t＝(4800/24)kW＝200kW，则输电效率：η＝(P－P损)/P＝(500－200)/500＝60%，因为P损＝I2R线，且P＝IU，所以I＝3250UPA，所以R线＝2IP损＝28.8Ω(2)应该采用高压输电的办法。设升压至U′可满足要求，则输送电流：I′＝P/U′＝500000/U′A，输电线上损失的功率为P损′＝I′2R损＝P×2%＝10000W，则有：(500000/U′)2×R线＝10000解得：U′＝610720V＝2.68×104V。18.(1)8.0V(2)2.88W(3)4.0×10－3C解析：(1)由图象知，线圈中产生的交变电流的周期T＝3.14×10－2s，所以Em＝nBmSω＝2πnBmST＝8.0V。(2)电流的最大值Im＝EmR＋r＝0.80A，有效值I＝Im2＝225A，小灯泡消耗的电功率P＝I2R＝2.88W。(3)在0～T4时间内，电动势的平均值E＝nSΔBΔt，平均电流I＝ER＋r＝nSΔB(R＋r)Δt，流过灯泡的电荷量Q＝IΔt＝nSΔBR＋r＝4.0×10－3C。