高二物理交流电测试题

《交流电》检测题一、选择题(本大题共12小题，每小题4分，共48分)1．如图1为电热毯的电路图，把电热毯接在U=311sin100πt(V)的电源上，电热毯被加热到一定温度后，通过装置P使输入电压变为图2所示的波形，从而进入保温状态，若电热丝电阻保持不变，此时交流电压表的读数是()A．110VB．156VC．220VD．311V2.如图所示，理想变压器原线圈接有交流电源，当副线圈上的滑片P处于图示位置时，灯泡L能发光，要使灯泡变亮，可以采取的方法有()A．向下滑动PB．增大交流电源的电压C．增大交流电源的频率D．减小电容器C的电容3、普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流，通常要通过电流互感器来连接，图中电流互感器ab一侧线圈的匝数较少，工作时电流为Iab，cd一侧线圈的匝数较多，工作时电流为Icd，为了使电流表能正常工作，则()A．ab接MN，cd接PQ，IabIcdB．ab接MN，cd接PQ，IabIcdC．ab接PQ，cd接MN，IabIcdD．ab接PQ、cd接MN，IabIcd4.如图所示中A、B、C、D是四种亮度可调的台灯的电路示意图，它们所用的白炽灯泡相同，且都是“”，当灯泡所消耗的功率都调到时，哪种台灯消耗的功率最小()5、超导是当今高科技研究的热点，利用超导材料可实现无损耗输电．现有一直流电路，输电总电阻为0.4Ω，它提供给用电器的电功率为40kW，电压为800V．若用临界温度以下的超导电缆代替原来的输电线，保持供给用电器的功率和电压不变，那么节约的电功率为()A．1kWB．1.6×103kWC．1.6kWD．10kW6、如图甲所示，变压器原副线圈的匝数比为3:1，L1、L2、L3、L4为四只规格均为“9V，6W”的相同灯泡，各电表均为理想交流电表，输入端交变电压u的图象如图乙所示。则以下说法中正确的是()A．电压表的示数为36VB．电流表的示数为2AC．四只灯泡均能正常发光D．变压器副线圈两端交变电流的频率为50Hz7.在绕制变压器时，某人误将两个线圈绕在如图所示变压器铁芯的左右两个臂上，当通以交流电时，每个线圈产生的磁通量都只有一半通过另一个线圈，另一半通过中间的臂。已知线圈l、2的匝数之比N1׃N2＝2׃1，在不接负载的情况下()A．当线圈1输入电压220V时，线圈2输出电压为110VB．当线圈1输入电压220V时，线圈2输出电压为55VC．当线圈2输入电压110V时，线圈l输出电压为220VD．当线圈2输入电压110V时，线圈1输出电压为110V8.如图所示，和为两光滑的电阻不计的水平金属导轨，接理想变压器，理想变压器的输出端接电阻元件、电容元件，导轨上垂直放置一金属棒.今在水平导轨部分加一竖直向上的匀强磁场，则下列说法中正确的是(均为有效值)()A．若棒匀速运动，则，B．若棒匀速运动，则，C．若棒在某一中心位置两侧做往复运动，则，D．若棒做匀加速运动，则，9.如图,一理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2。原线圈通过一理想电流表接正弦交流电源,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,反向电阻为无穷大。用交流电压表测得a、b端和c、d端的电压分别为Uab和Ucd,则()A.Uab∶Ucd=n1∶n2B.增大负载电阻的阻值R,电流表的读数变小C.负载电阻的阻值越小,cd间的电压Ucd越大D.将二极管短路,电流表的读数加倍10．如图，理想变压器的原、副线圈匝数比为1：5，原线圈两端的交变电压为202sin100()utV,氖泡在两端电压达到100V时开始发光，下列说法中正确的有（）A．开关接通后，氖泡的发光频率为100HzB．开关接通后，电压表的示数为100VC．开关断开后，电压表的示数变大D．开关断开后，变压器的输出功率不变1211.如图甲所示是一种振动发电装置的示意图，一个半径r＝0.10m、匝数n＝20的线圈套在永久磁铁槽中，槽中磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布(其右侧视图如图乙所示)，线圈所在位置磁感应强度B的大小均为B＝0.60T，线圈的电阻为R1＝0.50Ω，它的引出线接有R2＝9.50Ω的小电珠L，A为理想交流电流表．当线圈框架的P端在外力作用下沿轴线做往复运动，便有电流通过电珠．若线圈往复运动的规律如图丙所示（v取向右为正)，则下列判断正确的是()A．电流表的示数为0.24AB．0.01s时回路中的电流最大C．产生的电流的频率为50HzD．0.015s时电珠L中电流的方向为从D→L→C12．如图所示，光滑绝缘水平桌面上有一个单匝正方形导线框ABCD，线框的边长为L=0.2m，总电阻R=4Ω．在直角坐标系xOy中，有一个被x轴与曲线边界包围的匀强磁场，曲线方程y=0.2sin（5x）（单位：m）（0≤x≤0.2m），磁场方向垂直桌面向里，磁感应强度B=1T．线框在沿x轴正方向的拉力F作用下，从图示位置以速度v=10m/s水平向右做匀速直线运动，直到AD边穿出磁场过程中．下列说法正确的是（）A．B、C两端最大电压为2VB．拉力F的最大瞬时功率为1WC．整个过程中产生的是正弦交变电流D．感应电动势的有效值为2V二、解答题(本大题共4小题，共52分。)13．（12分）黑光灯是利用物理方法灭蛾杀虫的一种环保型设备，它发出的紫外线能够引诱害虫飞近黑光灯，然后被黑光灯周围的交流高压电网“击毙”.如图是高压电网的工作电路，高压电网是利用变压器将有效值为220V的交流电压变成高压，高压电网相邻两极间距离为0.5cm，已知空气在常温常压下的击穿电压为6220V/cm，为防止空气被击穿而造成短路，变压器的次、初级线圈匝数比不得超过多少14、（12分）用均匀导线弯成正方形闭合线框abcd，线框每边长为8cm，每边的电阻值为0.01Ω,把线框放在磁感应强度为B=0.05T的匀强磁场中，并使它绕轴'oo以转速50nr/s匀速旋转，旋转方向如图所示，轴'oo⊥B且在线框平面内。已知线框的3boao，''3codo.当线框平面转至与B平行的瞬间，每条边产生的感应电动势的大小各是多少？感应电流大小是多少？在图中标出感应电流的方向。15、（14分）有一台内阻为1Ω的发电机，供给一个学校照明用电，如图所示，升压变压器匝数比为1：4，降压变压器的匝数比为4：1，输电线的总电阻R=4Ω，全校共22个班，每班有“220V，40W”的灯6盏，若保证全部电灯正常发光，则：（1）发电机输出功率多大？（2）发电机电动势多大？16．（14分）如图所示是一种自行车上照明用的车头灯发电机的结构示意图，转动轴的一端装有一对随轴转动的磁极，另一端装有摩擦小轮．电枢线圈绕在固定的U形铁芯上.摩擦小轮与自行车车轮的边缘相接触,自行车车轮转动时，通过摩擦小轮带动磁极转动，使线圈中产生正弦交变电流，给车头灯供电．已知自行车车轮半径r＝35cm，摩擦小轮半径r0＝1.00cm.线圈有n＝800匝，单匝线圈面积S＝20cm2，总电阻R1＝40Ω.旋转磁极的磁感应强度B＝0.01T，车头灯电阻R2＝10Ω.当车轮转动的角速度ω＝8rad/s时．求：(1)发电机磁极转动的角速度．(2)车头灯中电流的有效值．《交流电》检测题参考答案一,选择题123456789101112BBCBCABCDBDBCDBDABCB二,计算题13.解析：电网两极间电场可看做匀强电场由题意，空气被击穿时由理想变压器电压关系由峰值与有效值关系由以上各式：得.14.15解：（1）对降压变压器：U2'I2=U3I3=nP灯=22×6×40W=5280W而U2'=U3=4×220V=880V所以对升压变压器：U1I1=U2I2=I22R+U2'I2=62×4W+5280W=5424W所以P出=5424W（2）因为U2=U2'+I2R=880V+6×4V=904V所以U1=1/4U2=1/4×904V=226Vb_adcb0.8A=4=I0.008V=BL41=L41BL=sin90BIV=ad0.024V=BL43=L43BL=sin90BLV=cb0.01=R0.08m=LRL21222211→→→→电流方向：ωω·°段：ωω·°段：∴为其电阻为每边长，解：设R又因为U1I1=U2I2，所以所以E=U1+I1r=226V+24×1V=250V16.【解析】(1)磁极与摩擦小轮转动的角速度相等，由于自行车车轮与摩擦小轮之间无相对滑动，故有ω0r0＝ωr00rr＝8×0.350.01rad/s＝280rad/s.(2)摩擦小轮带动磁极转动，线圈产生的感应电动势的最大值为Em＝nBω0S＝800×0.010×280×20×10－4V＝4.48V，感应电动势的有效值m2UU＝4.482V＝3.2V，通过车头灯的电流有效值为I＝12ERR＝3.24010A＝64mA.