1、江西万载二中2017届高三一轮总复习物理选修3-2第二章交变电流能力提升检测试卷第I卷 选择题一、选择题(每小题4分,共40分)。1、如图所示,为一自耦变压器,保持电阻和输入电压不变,以下说法正确的是( ) A.滑键向方向移动,滑键Q下移,电流表示数减小B.滑键不动,滑键Q上移,电流表示数不变C.滑键向方向移动,滑键Q不动,电压表示数增大D.滑键不动,滑键Q上移或下移,电压表示数始终不变2、如图所示a、b间接入正弦交流电,理想变压器右侧部分为一火灾报警系统原理图,R2为热敏电阻,随着温度升高其电阻变小,所有电表均为理想电表,电流表A2为值班室的显示器,显示通过R1的电流,电压表V2显示加在报警
2、器上的电压(报警器未画出),R3为一定值电阻。当R2所在处出现火情时,以下说法中正确的是( )A.V1的示数减小,A2的示数增大B.V1的示数不变,A1的示数减小C.V2的示数减小,A1的示数增大D.V2的示数不变,A2的示数减小3、如图所示,一理想变压器的原线圈A、B两端接入电压为u=220sin 314t(V)的交变电流。原线圈匝数n1=22匝,副线圈匝数n2=200匝,若C、D接一电阻为20、长为2 m的固定金属棒,且处在垂直电流方向、磁感应强度大小为5 T的匀强磁场中,则( )A变压器输入功率为4.0105 WB导体棒所受的安培力最大值为1.0103 NC副线圈电压的最大值为2000
3、VD副线圈中磁通量变化率的最大值4、如图所示,两根间距为cm的无限长光滑金属导轨,电阻不计,其左端连接一阻值为10的定值电阻,两导轨之间存在着磁感应强度为1T的匀强磁场,磁场边界虚线为正弦曲线的一部分,一阻值为10的光滑导体棒,在外力作用下以10m/s的速度匀速向右运动(接触电阻不计),交流电压表和交流电流表均为理想电表,则( )A回路中产生的是正弦式交变电流B电压表的示数是2VC导体棒运动到图示虚线位置时,电流表示数为零D导体棒上消耗的热功率为0.2W5、在图所示两电路中,当a、b两端与e、f两端分别加上22V的交流电压时,测得c、d间与g、h间的电压均为11V;若分别在c、d与g、h的两端
4、加上22 V的交流电压,则a、b间与e、f间的电压分别为() A22V, 22 VB44 V, 22 V C11V, 11V D22V, 06、如图所示,理想变压器初级线圈的匝数为1100,次级线圈的匝数为55,初级线圈两端a、b接正弦交流电源,在原线圈前串接一个电阻的保险丝,电压表V的示数为220V,如果负载电流R=5.5,各电表均为理想电表 A、电流表A的示数为1A B、变压器的输出电压为5.5VC、保险丝实际消耗的功率为1.21W D、负载电阻实际消耗的功率为7、如图所示,理想变压器的副线圈上接有两个相同的灯泡L1和L2,输电线的电阻忽略不计当开关S断开时,灯泡L1正常发光保持输入电压U
5、1不变,当开关S接通时,下列说法中正确的是()A副线圈两端的输出电压U2减小B副线圈中的电流I2减小C原线圈中的电流I1增大D原线圈的输入功率增大8、如图所示,矩形线圈abcd与理想变压器原线圈组成闭合电路线圈在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的bc边匀速转动,磁场只分布在bc边的左侧,磁感应强度大小为B,线圈面积为S,转动的角速度为,匝数为N,线圈电阻不计下列说法正确的是( )A将原线圈抽头P向上滑动时,灯泡变暗B电容器的电容C变大时,灯泡变暗C图示位置时,矩形线圈中瞬时感应电动势最大D若线圈转动的角速度变为2,则变压器原线圈电压的有效值为NBS9、如图甲所示,交流发电机的矩形金属线圈abcd的匝
6、数n=100,线圈的总电阻r=50,线圈位于匀强磁场中,且线圈平面与磁场方向平行线圈的两端分别与两个彼此绝缘的铜环E、F(集流环)焊接在一起,并通过电刷与阻值R=95的定值电阻连接现使线圈绕过bc和ad边中点、且垂直于磁场的转轴OO以一定的角速度匀速转动穿过线圈的磁通量随时间t变化的图象如图乙所示若电路其他部分的电阻以及线圈的自感系数均可忽略不计则下列说法中正确的是( )A线圈匀速转动的角速度为100rad/sB线圈中产生感应电动势的最大值为200VC线圈中产生感应电动势的有效值为100VD线圈中产生感应电流的有效值为 A10、图(a)所示,理想变压器的原、副线圈的匝数比为4:1,RT为阻值随
7、温度升高而减小的热敏电阻,R1为定值电阻,电压表和电流表均为理想交流电表。原线圈所接电压u随时间t按正弦规律变化,如图(b)所示。下列说法正确的是( )A变压器输入、输出功率之比为4:1B变压器原、副线圈中的电流强度之比为1:4Cu随t变化的规律为u=51sin(50t)(国际单位制)D若热敏电阻RT的温度升高,则电压表的示数不变,电流表的示数变大第II卷 非选择题二、填空题(每小题5分,共20分)11、电感和电容都对交变电流有一定的阻碍作用,其中把电感的阻碍作用大小称为感抗,线圈的 越大、交流的频率越 ,线圈的感抗就越大;把电容的阻碍大小用容抗表示,电容器的 越小、交流的频率越 ,电容的容抗
8、就越大。12、如图所示,现将单匝正方形线框与外电路相连置于匀强磁场中,线框边长为L,匀速转动的角速度为,匀强磁场的磁感应强度为B,回答以下问题:(甲) (乙)(1)甲图中:线圈转动一周,电流方向改变 次;电动势的最大值是 ;电动势的有效值是 。(2)乙图中:线圈转动一周,电流方向改变 次;电动势的最大值是 ;电动势的有效值是 。13、如图所示,将u=sin314t(V)的正弦式交流电加载到输入端,电阻R=2,则电阻的发热功率为 W,标有“7V,6W“的小灯泡 (填“能”或“不能”)正常发光14、如图a理想变压器,其原线圈2200匝,副线圈440匝,并接一个100的负载电阻,(1)当原线圈接在4
9、4V直流电源上时,电压表示数 V,电流表示数 A(2)当原线圈接在如图b所示的交变电源上时,电压表示数 V,此时变压器的输入功率 W三、计算题(每小题10分,共40分)15、某电厂要将电能输送到较远的用户,输送的总功率为9.8104 W,电厂输出电压仅为350V,为减少输送功率损失,先用一理想升压变压器将电压升高再输出已知输电线路的总电阻为4,允许损失的功率为输送功率的5%,所需电压为220V,求理想升压、降压变压器的原、副线圈的匝数比各是多少16、有一台内阻为1的发电机,供给一学校照明用电,如图所示升压变压器原、副线圈匝数比为1:4,降压变压器原、副线圈匝数比为4:1,输电线的总电阻为4全校
10、共有22个班,每班有“220V,40W”灯6盏,若保证全部电灯正常发光,则(1)发电机的输出功率多大?(2)发电机的电动势多大?(3)输电效率为多少?17、交流发电机线圈电阻为2,感应电动势瞬时值表达式为e=5sin100t(V),给电阻R=8的用电器供电,则(1)通过用电器的电流有效值为多少?(2)发电机输出端电压有效值为多少?(3)发电机发电的总功率为多少?18、为全面建成小康社会,现计划为某偏远山村修建一座发电站。特发电站发电机输出的电功率为5104W,输出电压为240V,输电线总电阻r30,损失功率为输出功率的6%,用户用电器的额定电压均为220V。(1)画出输电电路图;(2)该输电线
11、路所使用的理想的升压、降压变压器原、副线圈的匝数比各是多少?参考答案12345678910DCDABCCDADBDBD11.自感系数、高、电容、低12.(1)2;NBS;(2)2 ;NBS/2;13. 12.5,不能14.(1)0,0;(2)44,19.3615.解:设升压变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2,电压分别为U1、U2;降压变压器原、副线圈的匝数分别为n3、n4,电压分别为U3、U4画出如图所示的输电示意图允许损失的功率P损=P总5%=I2R 升压变压器是理想变压器,故P总=IU2 又 降压变压器的输入功率P3=P总P损 U3= 由、式,将U1=350 V等代入,解出=;由,将U
12、4=220 V等代入,解出答:升压、降压变压器的原、副线圈的匝数比分别为1:8,12:116.解:(1)降压变压器的输出功率为:P=40226=5280W降压变压器副线圈的电流:=24A,降压变压器原线圈的电流:=6A输电线损失的功率:所以输入功率:P1=5280+144=5424W(2)降压变压器原线圈电压为:=880V输电线上损失的电压为:U=I3R=24V则发动机的输出电压为:U2=880+24=904V所以发电机原线圈电压:=226V根据电流与匝数成反比知发电机原线圈中电流为=24A,发电机内阻分压:Ur=241=24V电动势为:E=226+24=250V(3)用户获得的实际功率P用=
13、22406=5280W;则输电效率=97.3%;答:(1)发电机输出功率为5424W;(2)电动势为250V;(3)输电效率为97.3%17.解:(1)由瞬时表达式可知,发电机的电动势的有效值为:E=5V;则由欧姆定律可知,I=0.5A;(2)输出电压的有效值U=IR=0.58=4V;(3)发电机的总功率P=EI=50.5=2.5W;答:(1)电流的有效值为0.5A;(2)输出电压的有效值为4V;(3)发电机发电的总功率为2.5W18(1)输电电路图如图所示;(2)6125 ;23511试题分析:(1)输电电路图如图所示;(2)线路损耗的电功率:PI22r输电线中的电流:代入已知数据得:I210A输电电压 代入己知数据得:U25103V升压变压比:n1n2U1U2代入已知数据得:n1n26125输电线损失电压:UI2r代入已知数据得:U300V降压变压器输入电压:U3U2U降压变压比:n3n4U3U4代入己知数据得:n3n423511