1、安徽淮南二中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，有一理想变压器，原、副线圈的匝数比为n：1，原线圈接正弦交流电，电压为u=U0cos 100t（V），副线圈接有一个交流电流表和一个电动机电动机线圈电阻为R，当电键S接通后，电流表读数为I，电动机带动一电阻为r、质量为m、长为l的金属杆在光滑的没有电阻的导轨上以速度v匀速上升下列判断正确的是（）A电动机两端电压为IR，其消耗的电功率为I2RB原线圈中的电流为nI，变压器的输入功率为I2R+mgv，副线圈电流的频率为50 HzC变压器的输入功率为I2R+
2、mgv+D电动机的热功率为I2R，副线圈电压的有效值为2、如图所示为理想变压器，三个灯泡L1、L2、L3都标有“4V，4W”，灯泡L4标有“4V，8W”，若它们都能正常发光，则变压器原、副线圈匝数比n1：n2和ab间输入电压为（）A2：1，16VB2：1，20VC1：2，16VD1：2，20V3、远距离输送一定功率的交流电，把输送电压提高到原来的n倍，则（）A输电线上的电压损失减少到原来的倍B输电线上的电压损失减少到原来的C输电线上的电能损失减少到原来的D输电线上的电能损失不变4、如图甲所示，匝数n1:n21:2的理想变压器原线圈与水平放置的间距l1m的光滑金属导轨相连，导轨电阻不计，处于竖直
3、向下、磁感应强度为B1T的匀强磁场中，副线圈接阻值R2的电阻，与导轨接触良好的电阻r1、质量m0.02kg的导体棒在外力F的作用下运动，其速度随时间接图乙所示(正弦图线)规律变化，则( )A电压表的示数为3VB电路中的电流方向每秒钟改变5次C电阻R实际消耗的功率为0.125WD在00.05s的时间内外力F做功0.48J5、某用电器离供电电源的距离为L，线路上的电流为I，若要求线路上的电压降不超过U，已知输电线的电阻率为，该输电线的横截面积最小值是（ ）A B C D6、如图所示，理想变压器原线圈接交流电源和理想交流电流表，副线圈接热水器和抽油烟机，原、副线圈的匝数比为4：l，副线圈上电压的瞬时
4、值开关S断开时，电流表示数是l A；开关S闭合时，电流表示数是1.25 A下列说法正确的是( )A交流电源输出电压的最大值是55 VB交流电源输出电压的最大值是880 VCS闭合时，抽油烟机消耗的功率是1100WDS闭合时，抽油烟机消耗的功率是220W7、在图甲所示的电路中，理想变压器原线圈两端的正弦交变电压变化规律如图乙所示已知变压器原、副线圈的匝数比n1:n210:1，串联在原线圈电路中电流表A1 的示数为 1 A，下列说法正确的是 ( )A. 电压表 V 的示数为B变压器的输出功率为 200 WC变压器输出端交流电的频率为 100 Hz D电流表 A2 的示数为 10 A8、理想自耦变压
5、器如图所示，开始时滑片P置于图中所示位置，此时原、副线圈的匝数比是5：1，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串连接在副线圈上，电压表和电流表均为理想交流电表，开关K断开，则下列说法正确的是（ ）A电压表的读数为44VB若只将开关K闭合，则滑动变阻器的热功率变大C若只将滑动变阻器的滑片向下滑动，则两电表读数均减小D若只将滑片顺时针方向滑过一小段长度，则电流表示数减小9、如图所示，有矩形线圈，面积为S，匝数为N，整个线圈内阻为，在匀强磁场B 中绕轴以角速度匀速转动，外电路电阻为R当线圈由图示位置转过的过程中，下列说法正确的是( )A磁通量的变化量为B平均感应电动
6、势为C电阻R所产生的热量为D通过电阻R的电荷量为10、如图是一个理想的降压变压器，原、副线圈匝数比为，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a和b，当输入电压时，两灯泡均能正常发光，下列说法正确的是（ ）A、灯泡的额定电压是B、灯泡的额定电压是C、a灯泡的电流是b灯泡的电流的4倍D、b灯泡的电功率是a灯泡的电功率的4倍第II卷 非选择题二、填空题（每小题5分，共20分）11、如图所示，100匝的线框abcd在图示磁场（匀强磁场）中匀速转动，角速度为 ，其电动势的瞬时值为 V，那么感应电动势的最大值为 ，穿过线框的最大磁通量为 ，当从图示位置转过 角时线圈中的感应电动势为 ，此时穿过线圈
7、的磁通量的变化率为 。12、如图所示，在B=0.5T的匀强磁场中，有一个n=100匝的矩形线圈，边长L1=0.1m，L2=0.2m，线圈从图中位置开始绕中心轴OO以角速度=100rad/s逆时针方向匀速转动，则线圈中产生的感应电动势的最大值为 ，有效值为 ，当线圈转过周过程中感应电动势的平均值为 ，线圈转过30时感应电动势的瞬时值 13、在远距离输电中, 发电机发出的电压为220伏, 发出的电功率为44千瓦, 输电线的总电阻为0.2欧, 为减小输电线损失的电压和电能，使用原副线圈匝数比为1:10的升压变压器升压,再用10:1的降压变压器降压方式送电. 输电线上损失的电压为_V, 损失的电功率为
8、_W14、某发电厂用2.2kV的电压将电能输送到远处的用户，后改用22kV的电压，在既有输电线路上输送同样的电功率前后两种输电方式消耗在输电线上电功率之比为 要将2.2kV的电压升高至22kV，若变压器原线圈的匝数为180匝，则副线圈的匝数应该是 匝三、计算题（每小题10分，共40分）15、如图所示，匀强磁场的磁感应强度B=05T，匝数为n=50的矩性线圈，绕转轴OO垂直于匀强磁场匀速转动，每匝线圈长为L=25cm，宽为d=20cm，线圈每分钟转动3000转，在匀速转动过程中，从线圈平面经过图示位置时开始计时，求：（1）写出交流感应电动势e的瞬时值表达式；（2）若每匝线圈本身电阻r=002，外
9、接一只阻值为R=9的电热器，使线圈和外电路构成闭合电路，写出交流感应电流I的瞬时值表达式；（3）将一交流电压表接在R两端，电压表示数为多少？16、图为远距离输电示意图，两变压器均为理想变压器，升压变压器T的原、副线圈匝数比为。在T的原线圈两端接入一电压的交流电源，若输送电功率为10KW，输电线的总电阻2r=10，不考虑其它因素的影响，求：（1）输送电压瞬时值表达式；（2）输电线上损失的功率P17、如图所示，交流发电机线圈abcd的面积为S=0.05 m2，线圈匝数n=100，在磁感应强度为B=T的匀强磁场中，以=10 rad/s的角速度匀速转动，电阻R1和R2的阻值均为50，线圈的内阻忽略不计
10、，若从图示位置开始计时，（1）推导出线圈中电动势最大值的表达式Em，并求出其值；（2）写出线圈中电动势瞬时值的表达式em；（3）分别计算电压表的示数U、电流表的示数I和电阻R1上消耗的电功率P1各为多大？18、发电机输出功率为100 kW，输出电压是250 V，用户需要的电压是220 V，输电线电阻为10 若输电线中因发热 而损失的功率为输送功率的4%，试求：（1）在输电线路中设置的升、降压变压器的原、副线圈的匝数比分别为多少（2）用户得到的电功率是多少？参考答案12345678910CBBDCDBDBDBDBD11.【答案】100V； ；50V； 0.5Wb/s12.【答案】314V；220
11、V；200V；157V13.【答案】4；8014.【答案】100：1；180015.【答案】（1）e=125cos100t（V）（2）i=125cos100t（A）（3）U=250V试题分析：（1）角速度=2n=100rad/s，根据Em=NBS，可得感应电动势的最大值：Em=500502502100=125（V）由于线框垂直于中性面开始计时，所以电动势瞬时值的表达式：e=125cos100t（V）（2）电流的最大值：，因此交流感应电流I的瞬时值表达式i=125cos100t（A）（3）将一交流电压表接在R两端，电压表示数为16.【答案】（1）（2）10W试题分析：（1）设输送电压为则 所以
12、（2）输送电压的有效值17.【答案】（1）线圈中电动势最大值的表达式Em=nBS；其大小为50V；（2）写出线圈中电动势瞬时值的表达式em=50cos10t（3）分别计算电压表的示数U、电流表的示数I和电阻R1上消耗的电功率P1各为25V、A和25W解：（1）线圈转动到图示位置，电动势最大ad、bc两边切割磁感线产生的感应电动势的大小均为E=nBL1v所以Em=2nBL1v=nBS代入数据解得：Em=50V（2）线圈从垂直于中性面开始计时；故瞬时表达式为：em=Emcost=nBScost50cos10t（3）电压表所测为电源电动势的有效值；故：U=25V；R1与R2并联，总电阻R=25；电流
13、I=A R1消耗的功率：P=25W答：（1）线圈中电动势最大值的表达式Em=nBS；其大小为50V；（2）写出线圈中电动势瞬时值的表达式em=50cos10t（3）分别计算电压表的示数U、电流表的示数I和电阻R1上消耗的电功率P1各为25V、A和25W18.【答案】（1）1：20；240：11 ；（2）96kW试题分析：（1）输电线因发热损耗的功率为：P=P4%=1004%kW=4kW由P=I2R，得输电电流（即升压变压器副线圈中的电流）为：升压变压器原线圈中的输入电流为：所以升压变压器中原副线圈的匝数比为：升压变压器副线圈两端的电压为：输电线路中损失的电压为：U=I2R=2010V=200V降压变压器原线圈中的输入电压U3为：U3=U2-U=（5000-200）V=4800V所以降压变压器原副线圈的匝数比为：（2）用户得到的电功率，即降压变压器的输出功率为：P=P（1-4%）=10096%kW=96kW