物理第三章 交变电流综合与测试课后练习题

第三章  交变电流

能力提升卷

班级___________ 姓名___________ 学号____________ 分数____________

（考试时间：60分钟  试卷满分：100分）

注意事项：

1．本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分。答卷前，考生务必将自己的班级、姓名、学号填写在试卷上。

2．回答第I卷时，选出每小题答案后，将答案填在选择题上方的答题表中。

3．回答第II卷时，将答案直接写在试卷上。

第Ⅰ卷（选择题 共48分）

一、选择题（共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）

1.（2020·北京市海淀区首师附中高三下学期入学考收）.A、B是两个完全相同的电热器，A通以图甲所示的交变电流，B通以图乙所示的交变电流，则两电热器的电功率之比PA∶PB等于

A. 2∶1 B. 1:1 C. ∶1 D. 1∶2

2.（2021·四川省宜宾市叙州区一中高三上学期开学考试） 某电站采用6000V的电压进行远距离输电，输送总功率为500kW，测得安装在输电线路起点和终点的电能表一昼夜读数相差4800 kW·h，下列说法正确的是(　　)

A. 输送电流为12A B. 用户得到的功率为400 kW

C. 输电效率为60% D. 输电导线的电阻为86.4 Ω

3.（2021·四川省泸县一中高三上学期开学考试）一理想变压器原、副线圈的匝数比为100：1，原线圈输入电压的变化规律如图甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，P为滑动变阻器的触头。则下列说法正确的是（　　）

A. 副线圈输出电压频率为50Hz B. 副线圈输出电压的有效值为3.1V

C. P向左移动时，原、副线圈的电流比减小 D. P向左移动时，变压器的输出功率增加

4.（2020·北京市门头沟区高三下学期一模）如图6所示，一理想变压器，其原、副线圈的匝数均可调节，原线圈两端接一正弦交流电。为了使变压器输入功率增大，可以

A．其它条件不变，使原线圈的匝数n1增加               

B．其它条件不变，使副线圈的匝数n2减少

C．其它条件不变，使负载电阻R的阻值减小

D．其它条件不变，使负载电阻R的阻值增大

5.（2020·北京市东城区高三下学期一模）在探究变压器的线圈两端电压与匝数的关系时，某同学分别在可拆变压器的铁芯上绕制了两个线圈，如图所示，线圈a连接到学生电源的交流输出端，线圈b与小灯泡相连接。两线圈的电阻均可忽略不计。闭合电源开关，他发现小灯泡发光很微弱。为了适当提高小灯泡的亮度，下列方法可行的是

A．适当减少线圈a的匝数                B．适当减少线圈b的匝数

C．将交流输出电压适当减小               D．将线圈a改接在直流输出端

6.（2020·山东省泰安市高三下学期三模）在图甲所示电路中，理想变压器原、副线圈的匝数之比为10:1，电阻R1、R2的阻值分别为5Ω、6Ω，电压表和电流表均为理想电表。若接在变压器原线圈的输入端的电压如图乙所示（为正弦曲线的一部分），则下列说法正确的是（　　）

A. 电压表的示数为25.1V B. 电流表的示数为1A

C. 变压器的输入功率为 D. 变压器的输出功率为11W

7.（2020·山东省济南市上学期高三期末）.理想变压器连接灯泡和滑动变阻器的电路如图所示，M、N端连接一个稳压交流电源，三个灯泡L1、L2和L3接入电路中发光，当滑动变阻器的滑片P向上移动时，下列说法正确的是（  ）

A. 灯泡L1变亮，L2变暗

B. 灯泡L1、L2都变亮

C. 灯泡L2、L3都变亮

D. 电源输出功率减小

8.（2020·江苏省苏北四市高三上学期期末）.如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为2∶1，电阻55Ω，电流表、电压表均为理想电表。原线圈A、B端接入如图乙所示的正弦交流电压，下列说法正确的是

A. 电流表的示数为4.0A

B. 电压表的示数为155.6V

C. 副线圈中交流电的频率为50Hz

D. 穿过原、副线圈磁通量的变化率之比为2∶1

9.（2021·四川省泸县四中高三上学期开学考试）如图所示，B为理想变压器，接在原线圈上的交流电压U保持不变，R为定值电阻，电压表和电流表均为理想电表。开关闭合前灯泡L1上的电压如图，当开关S闭合后，下列说法正确的是（　　）

A. 电流表A1的示数变大 B. 电流表A2的示数变小

C. 电压表V的示数大于220V D. 灯泡L1的电压有效值小于220V

10.（2020·湖南省怀化市高三上学期期末）如图所示的电路中，P为滑动变阻器的滑片．保持理想变压器的输入电压不变，闭合电建S，下列说法正确的是

A. P向下滑动时，灯L变亮

B. P向下滑动时，变压器的输出电压不变

C. P向上滑动时，变压器的输入电流减小

D. P向上滑动时，变压器的输出功率变大

11.（2020·湖北省荆门市高三元月调考）如图所示，固定平行的长直导轨M、N放置于匀强磁场中，导轨间距L=1m，磁感应强度B=5T,方向垂直于导轨平面向下，导体棒与导轨接触良好，驱动导体棒使其在磁场区域运动，速度随时间的变化规律为v=2sin10πt(m/s)，导轨与阻值为R=9Ω的外电阻相连，已知导体棒的电阻为r=1Ω，不计导轨与电流表的电阻，则下列说法正确的是

A. 导体棒做切割磁感线运动，产生频率为5Hz的正弦交流电

B. 导体棒产生的感应电动势的有效值为10V

C. 交流电流表的示数为0.5A

D. 0～时间内R产生的热量为0.45J

12.（2020·河南省洛阳市高三一模）有一个原副线圈匝数比为10：1的理想变压器，如图所示，原线圈所接交流电源的电压瞬时值表达式为u=300sin50πt（V）副线圈所接电路如图所示，灯L1、L2为均标有“20V.10W”的灯泡，当S闭合时，两灯恰好正常发光。则（　　）

A. 电阻R=10Ω B. 流过R的交流电的周期为0.02s

C. 断开S后，原线圈的输入功率减小 D. 断开S后，灯L1仍能正常发光

第II卷（非选择题 共52分）

二、填空题（满分16分）

13．闭合线圈在匀强磁场中匀速转动，转速为240r/min，若线圈平面转至与磁场方向平行时的电动势2V，则从中性面开始计时，所产生的交流电动势的表达式为e=     V，电动势的峰值为     V，从中性面起经s，交流电动势的大小为     V．

14． 用电压U和kU通过相同距离相同材料的输电线向用户输送同样的电能，若要求输电线损失的功率相同，则前后两种情况输电线的横截面积之比为_________，若采用同样粗细的输电导线输电，则前后两种情况下输电导线上损失的功率之比为_________．

三、解答题（满分36分，其中15题10分，16题12分，17题14分，每小题需写出必要的解题步骤，只有答案不得分）

15．如图甲所示，一固定的矩形导体线圈水平放置，线圈的左端接一只小灯泡，线圈所在空间内存在与线圈平面垂直且均匀分布的磁场.已知线圈的匝数n＝100匝、总电阻r＝1.0 Ω、所围成矩形的面积S＝0.040 m2，小灯泡的电阻R＝9.0 Ω，磁感应强度随时间按如图乙所示的规律变化，线圈中产生的感应电动势瞬时值的表达式为e＝nBmScos t，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)线圈中产生感应电动势的最大值；

(2)小灯泡消耗的电功率；

(3)在磁感应强度变化的0～时间内，通过小灯泡的电荷量.

16.一小型发电站通过升压、降压变压器把电能输给用户，已知发电机的输出功率为500 kW，路端电压为500 V，升压变压器原、副线圈的匝数比为1∶5，两变压器间输电线的总电阻为1.5 Ω，降压变压器的输出电压为220 V，不计变压器能量损耗，求：

(1)升压变压器的副线圈两端电压；

(2)输电导线上的功率损失；

(3)降压变压器原、副线圈的匝数比；

(4)用户得到的功率．

17.交流发电机的原理是矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动.一个小型发电机的线圈共220匝,线圈面积S=0.1m2,线圈转动的频率为100Hz,线圈内阻不计,磁场的磁感应强度，为了用此发电机发出的交流电带动两个标有“220V 11kW”的电动机正常工作,需在发电机的输出端a、b与电动机之间接一个理想变压器,电路如图所示．求:

(1)发电机的输出电压;

(2)变压器原、副线圈的匝数之比;

(3)与变压器原线圈串联的交流电流表的示数。