高中物理：交变电流测试题

高中物理：交变电流测试题一、选择题1．如图所示为某种交变电流的波形，每半个周期按各自的正弦规律变化，其有效值为（）A．4A B．5 A C．52 A D．42 A2．（多选）一交流电，电压随时间的变化规律如图所示，该交流电压的有效值和周期分别是（ )A．32V B．0．02s C．0．01s D．3V3．（多选）如图所示，甲为一台小型发电机构造示意图，线圈逆时针转动，产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图乙所示．发电机线圈内阻为1Ω，外接灯泡的电阻为9Ω，则（）A．电压表的示数为6VB．发电机的输出功率为4WC．在l．0×10﹣2s时刻，穿过线圈的磁通量最大D．在0．5×10﹣2s时刻，穿过线圈的磁通量变化率最大4．远距离输电的原理图如图所示，升压变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，电压分别为U 1、U2，电流分别为I1、I2，输电线上的电阻为R，变压器为理想变压器，则下列关系式中正确的是（）A．= B．I2=C．I1U1=I22R D．I1U1=I2U25．如图，线圈abcd的ad长20cm，ab长10cm，匝数N=50匝，电阻不计，在磁感应强度B=T的匀强磁场中绕OO1轴匀速转动，角速度w=100rad/s，OO1轴通过ad且同时垂直于ad和bc，距ab的距离是距dc的距离的2倍．线圈的输出端接单相理想变压器线圈，接在变压器副线圈两端的灯泡“10V，10W”刚好正常发光．则（）A．变压器原线圈两端电压有效值为100VB．变压器原线圈中电流为1AC．变压器的原副线圈匝数比为10：1D．通过灯泡的交流电频率为50Hz6．（多选）图甲是小型交流发电机的示意图，两极M、N间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，A为理想交流电流表，V为理想交流电压表．内阻不计的矩形线圈绕垂直于磁场方向的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动，矩形线圈通过滑环接一理想变压器，滑动触头P上下移动时可改变变压器副线圈的输出电压，副线圈接有可调电阻R，从图示位置开始计时，发电机线圈中产生的交变电动势随时间变化的图象如图乙所示，以下判断正确的是（）A．电压表的示数为10VB．0．01s时发电机线圈平面与磁场方向平行C．若P的位置向上移动、R的大小不变时，电流表读数将减小D．若P的位置不变、R的大小不变，而把发电机线圈的转速增大一倍，则变压器的输入功率将增大到原来的4倍7．如图所示．L1和L2是输电线，甲、乙是两个互感器，通过观测接在甲、乙中的电表读数，可以间接得到输电线两端电压和通过输电线的电流．若已知图中n1：n 2=100：1，n3：n4=1：10，V表示数为220V，A表示数为l0A，则下列判断正确的是（）A．甲是电压互感器，输电线两端电压是2 2×104VB．乙是电压互感器，输电线两端电压是2 2×103vC．甲是电流互感器，通过输电线的电流是100AD．乙是电流互感器，通过输电线的电流是0．1A8．（多选）由于天气原因断电，某小区启动了临时供电系统，它由备用发电机和副线圈匝数可调的变压器组成，如图所示，图中R表示输电线的电阻．滑动触头P置于某处时，用户的用电器恰好正常工作，在下列情况下，要保证用电器仍能正常工作，则（ ）A ．当发电机输出的电压发生波动使V 1示数小于正常值，用电器不变时，应使滑动触头P 向上滑动B ．当发电机输出的电压发生波动使V 1示数小于正常值，用电器不变时，应使滑动触头P 向下滑动C ．如果V 1示数保持正常值不变，那么当用电器增加时，滑动触头P 应向上滑D ．如果V 1示数保持正常值不变，那么当用电器增加时，滑动触头P 应向下滑9．如图甲所示，理想变压器的原线圈电路中装有0．5A 的保险丝L ，原线圈匝数n 1=600匝，副线圈匝数n 2=120匝．当原线圈接在如图乙所示的交流电源上，要使整个电路和用电器正常工作，则副线圈两端可以接（ ）A ．阻值为12Ω的电阻B ．并联两盏的“36V 40W”灯泡C ．工作频率为10Hz 的用电设备D ．耐压值为36V 的电容器10．如图（甲）所示，理想变压器的原线圈电路中装有0．5A 的保险丝L （电阻忽略不计），原线圈匝数n 1=600，副线圈匝数n 2=120。

当原线圈接在如图（乙）所示的交流电源上，要使整个电路和用电器正常工作，则副线圈两端可以接（ ） A ．阻值为12Ω的电阻 B ．并联两盏的“36V 40W”灯泡 C ．工作频率为10Hz 的用电设备 D ．耐压值为36 V 的电容器11．（多选）如图，一理想变压器原副线圈的匝数之比12:10:1n n =，原线圈通过一理想电流表A 接正弦交流电源，一个二极管和阻值为R 的负载电阻串联后接到副线圈的两端；假设该二极管的正向电阻为零相当于导线，反向电阻为无穷大相当于断路；a 、b 间输入交流电瞬间时值的表达式为2202sin(100)V u t π=。

则( ） A ．用电压表测得R 两端的电压约为15．6V B ．增大负载电阻的阻值R ，电流表的读数变小C ．负载电阻的阻值越大，cd 间的电压cd U 越小D ．将二极管用导线短路，电流表的读数将变为原来的四倍12．（多选）理想变压器的原线圈连接一只电流表，副线圈接入电路的匝数可以通过滑动触头Q 调节，如图．在副线圈上连接了定值电阻R 0和滑动变阻器R ，P 为滑动变阻器的滑动触头．原线圈两端接在电压为U 的交流电源上．则（ ）A ．保持Q 的位置不动，将P 向上滑动时，电流表的读数变大B ．保持Q 的位置不动，将P 向上滑动时，电流表的读数变小C ．保持P 的位置不动，将Q 向上滑动时，电流表的读数变大D ．保持P 的位置不动，将Q 向上滑动时，电流表的读数变小 13．如图所示，边长为L 、匝数为N ，电阻不计的正方形线圈abcd在磁感应强度为B 的匀强磁场中绕轴'OO 转动，轴'OO 垂直于磁感线，在线圈外一含有理想变压器的电路，变压器原副线圈的匝数分别为1n 和2n ，保持线圈以恒定的角速度ω转动，下列判断正确的是（ ）A ．当可变电阻R 的滑片P 向上滑动时，电压表2V 的示数变大B ．在图示位置时线框中磁通量为零，感应电动势最大C ．电压表1V 示数等于2NB L ωD ．变压器的输入与输出功率之比为1:214．如图所示，把电阻R 、电感线圈L 、电容C 并联，接到一个交流电源上，三个电流表示数相同，若保持电源电压大小不变，而将电源频率增大，则三个电流表示数I 1、I 2、I 3的关系是（ ）A ．I 1=I 2=I 3B ．I 1>I 2>I 3C ．I 2>I 1>I 3D ．I 3>I 1>I 2 15．如图所示，一理想变压器初次级线圈的匝数比为3∶1，次级接三个相同的灯泡，设其中一个灯泡电流为I ，电压为U;初级线圈中串有一个相同的灯泡L ，则 （ ）A ．灯L 的电压为3UB ．灯L 的电流为3IC ．灯L 的电压为UD ．灯L 的电压无法计算二、计算题16．某发电厂输出电压是400 V ，输出功率为200 kW 。

发电厂内经升压变压器通过两条输电线向远距离送电，最后再经一次降压变压器将电输送给用户，用户得到的电压是220 V ，输电线电阻为10 Ω。

若输电线中因发热而损失的功率为输送功率的2%，试求： （1）用户得到的电功率是多少？（2）输电线路中升、降压变压器原副线圈的匝数比？17．交流发电机的发电原理是矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动．一小型发电机的线圈共220匝，线圈面积S ＝0.05 m 2，线圈转动的频率为50 Hz ，线圈内阻不计，磁场的磁感应强度B ＝T ．为用此发电机所发出交流电带动两个标有“220V ，11kW”的电机正常工作，需在发电机的输出端a 、b 与电机之间接一个理想变压器，电路如图所示，求：（1）发电机的输出电压有效值为多少？从图示位置作为计时起点，写出此交流发电机的输出电压瞬时值的表达式。

（2）变压器原、副线圈的匝数比为多少？（3）与变压器原线圈串联的交流电流表的示数为多大？参考答案1．B 【解析】试题分析：设有效值为I ，取一个周期T 研究，由电流的热效应得：则：2222222T TI RT R R =⋅+⋅（）（） 可得：I=5A ，故选B 。

考点：交流电的有效值【名师点睛】求有效值方法：是将交流电在一个周期内产生热量与将恒定电流在相同时间内产生的热量相等，则恒定电流的值就是交流电的有效值。

2．BD 【解析】试题分析：由图可知，该交流电的电压最大值为V 3V =，周期为0．02s ，故选BD ． 考点：交流电【名师点睛】本题考查了有关交流电描述的基础知识，要根据交流电图象正确求解最大值、有效值、周期、频率、角速度等物理量，同时正确书写交流电的表达式。

3．CD 【解析】试题分析：由图象可知，电动机电压的最大值为V 26，那么电压的有效值就是6V ，电压表测量的是灯泡的电压，所以电压为V U r R R U L L L 4.5=+=，A 错误；由W R U p 24.394.522===，B 错误；在s t 2101-⨯=时刻，由图象可知此时的电动势为零，那么此时的磁通量应该是最大，C 正确；在s t 2105.0-⨯=t=0．5×10-2s 时刻，由图象可知此时的电动势最大，那么此时的磁通量变化率最大，D 正确；故选CD 。

考点：交流发电机及其产生正弦式电流的原理；电功、电功率；磁通量．【名师点睛】由最大值和有效值间的关系，由图象可以判断电压的最大值，在根据欧姆定律可以求电压表的示数，由R U P 2=，可以计算灯泡的功率，由Tπω2=可以计算角速度．4．D 【解析】试题分析：升压变压器电流之比等于匝数的反比；故有：1221n n I I =；A 错误；U 2是输电导线及降压变压器两端的电压，不能只对导线由欧姆定律求电流，B 错误；升压变压器输出的功率等于导线上消耗的功率及降压变压器消耗的功率之和，C 错误；理想变压器输入功率等于输出功率，2211U I U I =，D 正确；故选D 。

考点：变压器的构造和原理。

【名师点睛】理想变压器的输入功率与输出功率相等，且没有漏磁现象．远距离输电，由于导线通电发热导致能量损失，所以通过提高输送电压，从而实现降低电损。

5．C 【解析】试题分析：矩形闭合导线框ABCD 在磁场中转动，产生的交流电的最大值为：V V nBs E m 21001001.02.0250=⨯⨯⨯⨯==ω，故有效值为V U 1001=，A 错误；由于电压与匝数成正比，所以变压器原、副线圈匝数之比为：1101010021==n n ，C 正确，根据功率为P=UI知A A U P I 1101012===，又1011221==n n I I ，知A I 1.01=，B 错误；通过灯泡的交流电频率为Hz f πππω5021002===，D 错误；故选C 。