第三章交变电流 单元测试（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 第三章交变电流 单元测试（word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 528.2KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-02-17 23:24:58 | ||
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文档简介
第三章交变电流
一、选择题（共15题）
1．在图示交流电路中，电表均为理想电表。已知电源电压的有效值为，电压表的示数为，电流表的示数为，、、均为定值电阻，。该变压器原、副线圈的匝数之比为（ ）
A． B． C． D．
2．以下说法中不正确的是（ ）
A．平均速度、瞬时速度、加速度的概念最早是由伽利略建立的
B．确定交流电的有效值应用了等效替代法
C．牛顿第一定律是牛顿通过大量的实验探究直接总结出来的
D．螺旋测微器的设计主要采用了放大法
3．如图所示为一理想变压器，其原、副线圈的匝数均可调节，原线圈两端电压为一最大值不变的正弦交流电，负线圈接有一阻值可调的负载电阻。开始时原、副线圈的匝数关系为n1>n2，现为了减小变压器的输入功率，下列做法中可行的是（ ）
A．其他条件不变，使原线圈的匝数n1增加
B．其他条件不变，使副线圈的匝数n2增加
C．其他条件不变，负载电阻R的阻值减小
D．其他条件不变，使原、副线圈增加相同的匝数
4．如图的电路,一灯泡和一可变电容器串联,下列说法正确的是( )
A．a、b端接稳恒直流电,灯泡发光
B．a、b端接交变电流,灯泡不亮
C．a、b端接交变电流, 灯泡发光,且将电容器电容减小时,灯泡亮度增大
D．a、b端接交变电流,灯泡发光,在不改变交变电流有效值的情况下增大其频率,灯泡亮度增大
5．如图所示，变压器输入电压不变，当开关S闭合，两电流表读数的变化情况为（ ）
A．都变大 B．都变小
C．变大，变小 D．不变，变小
6．交流电流通过的电阻，下列说法正确（ ）
A．第1秒内，电阻产生的热量为
B．第1秒内，有的电荷量通过该电阻
C．该电阻两端电压的瞬时值为
D．第1秒末，该电阻的瞬时功率为0
7．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为15，交流电源电压不变，电压表为理想交流电表，白炽灯和电风扇的额定电压均为，额定功率均为44W，只闭合开关时，白炽灯正常发光，则（ ）
A．白炽灯和电风扇线圈的内阻均为 B．交流电压表示数为44V
C．再闭合开关，电压表示数增大 D．再闭合开关，原线圈的输入功率变小
8．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的两端加上22 V的交流电压，则a、b间与e、f间的电压分别为( )
A．22V, 22 V B．44 V, 22 V C．11V, 11V D．22V, 0
9．一个矩形线圈在匀强磁场中转动产生的交流电动势为e=220sin100πt（V）。关于这个交变电流，下列说法中正确的是（ ）
A．交变电流的频率为100Hz B．电动势的有效值为220V
C．t=0时，穿过线圈的磁通量为零 D．t=0时，线圈平面与中性面垂直
10．如图所示，10匝矩形线圈，在磁感应强度为0.2T的匀强磁场中，绕垂直磁场的轴OO’以角速度100πrad/s匀速转动，线框电阻不计，面积为0.5m2，线框通过滑环与一理想变压器的原线圈相连，副线圈接有两只灯泡L1和L2．已知变压器原、副线圈的匝数比为10：1，开关断开时L1正常发光，且电流表示数为0.01A，则：
A．若开关S闭合，灯泡L1亮度不变，电流表示数将增大
B．闭合开关后电压表示数为
C．灯泡L1的额定功率为3.14W
D．若从图示位置开始计时，线框中感应电动势的瞬时值为314sin100πt（V）
11．如图所示，理想变压器原线圈连接灯C后与的交流电源相连，副线圈并联两个灯泡A和B，灯泡A、C的额定功率皆为，正常发光时电阻皆为，已知三灯泡均正常发光，流过原线圈的电流为，则下列说法中正确的是（ ）
A．原、副线圈匝数比为2：1 B．原、副线圈匝数比为4：1
C．流过灯泡B的电流为 D．正常发光时B灯电阻为
12．如图所示，匝矩形导线框以角速度在磁感应强度为的匀强磁场中绕轴匀速转动，线框面积为，线框的电阻为，电感不计，外电路接电阻、理想交流电流表．下列说法正确的是
A．图示位置线圈的感应电动势为
B．交流电流表的示数
C．一个周期内通过的电荷量
D．两端电压的有效值
13．如图所示，理想变压器输入电压保持不变。若将滑动变阻器的滑动触头向下移动，下列说法正确的是
A．电表A1、A2的示数都增大 B．电表V1、V2的示数都不变
C．原线圈输入功率减小 D．电阻R0消耗的电功率增大
14．如图所示，矩形线圈面积为，匝数为，线圈电阻为，在磁感应强度为的匀强磁场中绕轴以角速度匀速转动，外电路电阻为，在线圈由图示位置转过的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．图示位置为中性面 B．电压表的示数为
C．电流表的示数 D．通过电阻的电荷量为
15．如图所示，导线框绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生的交变电动势。导线框与理想升压变压器相连，变压器副线圈接入一额定电压为的电灯泡，电灯泡恰好正常工作且电流表的示数为，导线框电阻不计，电流表为理想电流表，则（ ）
A．变压器原、副线圈匝数之比为1∶5 B．通过电灯泡的电流为
C．电灯泡的额定功率为 D．电灯泡两端的最大电压为
二、填空题
16．如图所示为某正弦交变电流的图象，其电流最大值为_______A，周期为_______s．
17．变压器是根据电磁感应原理工作的，所以变压器只能改变________电的电压；在远距离送电中，导线上会有电能损失，损失的电能主要由电流的____________引起，在输电功率一定时，输电电压越____，电能损失就越小。
18．如图，理想变压器原、副线圈匝数比n1：n2=2:1，V和A均为理想电表，灯泡电阻R1=6 Ω，原线圈的输入电压u1=sin100πt（V）．则的读数为 _________
19．如图甲所示，矩形线框ABCD（C端被B端遮住，D端被A端遮住）以AD边为轴逆时针匀速转动，角速度为。已知AB和CD边长为L1，BC和AD边长为L2，匀强磁场磁感应强度为B，线框只有一匝。从线圈经过中性面（图中虚线位置）时开始计时，并规定此后四分之一周期内电流沿正方向。
（1）转动中___________（哪一条或哪几条）边切割磁感线；
（2）转动中，BC边的速率是___________。
（3）t时刻（图中实线位置），线框平面与中性面的夹角是_________，BC边的速度与磁场夹角是___________。
（4）t时刻，BC边中的电动势eBC=___________，线框中的电动势e=___________。
（5）如果线框共n匝，并用S表示线框的面积（也就是）。则t时刻线框中的电动势e=___________，其最大值是Em=___________。
（6）在乙图中画出e-t图线________。
三、综合题
20．有一正弦交流电，它的电压随时间变化的图象如图所示，试写出：
(1)电压的峰值；
(2)交变电流的有效值(结果保留3位有效数字)；
(3)交变电流的频率；
(4)电压的瞬时表达式．
21．如图所示，矩形线圈面积为S=0.04m2,匝数N=10.线圈电阻为r=10Ω,在磁感应强度B=1T的匀强磁场中绕轴以角速度ω=100rad/s匀速转动，外电路电阻为R=10Ω,当线圈由图示位置转过60°的过程中，求：
(1)当线圈由图示位置转到60°时电路中的电流大小；
(2)电压表的读数.
22．实际生活中经常需要远距离输电。如果某发电站将U=5 000 V的电压直接地加在输送线路的输入端，向远方供电，且输送的电功率为P=300 kW。则此时安装在输送线路的入端和终端的电能表一昼夜读数就相差ΔE=2 400 kW·h （1 kW·h=1度电）。求：
（1）此种情况下，线路的终端功率和输电线电阻；
（2）若要使此输电线路的输电效率为97%，则在发电站处应安装一个变压比是多少的变压器。
23．如图所示，线圈abcd的面积是0.05m2，共100匝，线圈电阻为1Ω，外接电阻R=9Ω，匀强磁场的磁感应强度为B=T，当线圈以300转/分钟的转速匀速转动时，求：
（1）转动中感应电动势的有效值．
（2）电路中交流电压表和电流表的示数．
（3）线圈从图示位置转过90°的过程中通过电阻R的电荷量．
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【详解】
由题意可知，变压器原线圈两端的电压，根据欧姆定律，变压器副线圈两端的电压，结合可得变压器原、副线圈的匝数之比，故选项A正确，BCD错误。
故选A
2．C
【详解】
平均速度、瞬时速度、加速度的概念最早是由伽利略建立的，选项A正确；确定交流电的有效值应用了等效替代法，选项B正确；牛顿第一定律是在实验的基础上进一步的推理概括出来的科学理论，而不是直接通过实验得出的，也不是直接经过推论得出的，选项C错误；螺旋测微器的设计主要采用了放大法，选项D正确．故不正确的是选项C．
3．A
【详解】
要减小变压器的输入功率，即减小原线圈的电流。
AB．原线圈的匝数n1增加，由
可知副线圈电压减小，即副线圈电流减小，由
知原线圈电流减小，故A项确，B项错误；
C．负载电阻R的阻值减小，副线圈电流增大，则原线圈电流增大，故C项错误；
D．由数学知识
可知
故副线圈电流增大，原线圈电流增大，故D项错误。
故选A。
4．D
【详解】
A、B项：电容器的作用：通交流，隔直流，通高频，阻低频，当接通稳定直流时，电路不通，电容器相当于断路，灯泡不亮，接交流时，电容器通路，灯泡发光，故AB错误；
C项：a、b端接交变电流，由公式可知，电容减小时，容抗增大，灯泡亮度减小，故C错误；
D项：a、b端接交变电流，由公式可知，增大其频率，容抗减小，灯泡亮度增加，故D正确．
5．C
【详解】
变压器输入电压不变，原副线圈匝数比不变，所以输出电压不变．电键S闭合，灯L2并联到电路，回路中总电阻减小，电流变大．输出功率增大，由输入功率等于输出功率知输入功率增大，所以原线圈电流增大，即A1变大．由于副线圈电流变大，所以电阻R上的电压变大，副线圈输出电压不变，所以灯L1两端的电压减小，所以A2变小．故ABD错误，C正确；故选C．
6．D
【详解】
A．第1秒内，电阻产生的热量为
故A错误；
B．第1秒内，通过该电阻的电荷量为
故B错误；
C．由欧姆定律可得该电阻两端的最大电压为
该电阻两端电压的瞬时值为
故C错误；
D．第1秒末，该交变电流的瞬时电流值为0，该电阻的瞬时功率为0，故D正确。
故选D。
7．B
【详解】
A．白炽灯电阻
但是电风扇是非纯电阻电路，其内阻要小于，A项错误；
B．白炽灯两端电压为，原、副线阔匝数比为15，由变压器原理知，原线圈两端电压为44V，交流电压表示数为44V，故B正确；
C．再闭合开关，交流电源电压不变，则电压表示数不变，故C错误；
D．再闭合开关后，副线圈输出功率增大，则原线圈输入功率增大，故D错误。
故选B。
8．B
【详解】
当a、b两端接22V的交变电压时，测得c、d两端的电压为11V，则原副线圈匝数比为2：1，所以当c、d两端加上22V交变电压，a、b两端电压为44V；当g、h两端加上22V交变电压时，e与滑片间无电流，电压为零，故e、f两端电压与g、h两端电压相同，也为22V．故选B．
9．B
【详解】
A．线圈的转速为100πrad/s，故其频率为
f==50Hz
故A错误
B．由e=220sin100πt可知该交流电的电动势最大值为220V，即311V，有效值为220V，故B正确；
CD．由e=220sin100πt可知，当t=0时e=0，此时线圈处在中性面上，穿过线圈的磁通量最大，故CD错误。
故选B。
10．A
【详解】
A．若开关闭合，输出电压不变，所以灯泡亮度不变；输出电压不变，输出端电阻减小，故输出电流增加，故输入电流也增加，电流表示数增大，故A正确；
B．变压器的输入电压的最大值为：
变压器输入电压的有效值为：
匝数之比为10:1，故闭合开关后电压表示数为，故B错误；
C．开关断开时正常发光，且电流表示数为，根据电流和匝数的关系：
解得：
灯泡的额定功率等于此时变压器的输入功率，为：
故C错误；
D．从垂直中性面位置开始计时，故线框中感应电动势的瞬时值为：
故D错误．
11．C
【详解】
AB．根据可知A、C灯泡正常发光时的电压
根据理想变压器的电压规律可知
AB错误；
C．根据理想变压器电流的规律可知副线圈电流
流过A灯电流为，所以流过B灯电流为，C正确；
D．根据欧姆定律可知正常发光时B灯电阻
D错误。
故选C。
12．B
【详解】
试题分析：图示位置是中性面位置，感应电动势为零，故A错误.感应电动势的最大值，故电流为，故B正确.一个周期内通过R的电荷量，故C错误.感应电动势的有效值为，故R两端电压的有效值为，故D错误.故选B．
13．AD
【详解】
AB．输入电压不变，匝数比不变，输出电压就不变，滑动变阻器滑片向下移动，其接入电路的阻值变小，副线圈中的电流就增大，A2示数增大，原先圈电流也增大，则A1示数也增大；V1示数不变，则次级电压不变，而R0电压变大，则V2示数减小， A正确，B错误；
C．输入电压不变，输入电流增大，由
可知，则输入功率变大，C错误；
D．次级电流变大，由
可知，R0消耗的电功率增大，D正确；
故选AD。
14．AD
【详解】
A．当线圈平面与磁感线垂直时，磁通量最大，磁通量的变化率为零，感应电动势为零，线圈中电流为零，故A正确；
B．线圈在磁场中转动，产生的电动势的最大值为
电动势的有效值为
电压表测量为电路的外电压，所以电压表的读数为
故B错误；
C．电流表的示数
故C错误；
D．由
，，
得到，电量
故D正确。
故选AD。
15．AC
【详解】
A．导线框电阻不计，则变压器原线圈电压有效值为
额定电压为220V的灯泡恰好正常工作，则U2=220V，根据变压器原理可得
故A正确；
B．电流表的示数为I1=2A，根据电流之比等于匝数的反比，可得
故B错误；
C．电灯泡的额定功率为
故C正确；
D．电灯泡两端的最大电压为
故D错误。
故选AC。
16． 20A 0.02s
【详解】
由图可知，周期为T=0.02s，根据：ω==314rad/s；根据图象可知，电流的瞬时表达式为i=Imsinωt；将t=0.0025s，i=14.1A，代入上式，则有：Im==20A；
17． 交流 热效应 高
【详解】
变压器是根据电磁感应原理工作的，所以变压器只能改变交流电的电压；
在远距离送电中，导线上损失的电能主要由电流的热效应引起；由
可知，在电阻和通电时间不变时，电流减小，电阻产生的热量减小为原来电流的平方倍．
从而可知减小电能损失的有效办法是减小输送电流，即提高输电电压；所以在输电功率一定时，输电电压越高，电能损失就越小。
18．1A
【详解】
原线圈的输入电压u1=12 sin 100πt（V）可知，输入电压最大值为12V，则有效值U1=12V，根据得：；电流表示数.
19． BC
【详解】
（1）转动中BC边切割磁感线；
（2）BC边的速率
（3）t时刻（图中实线位置），线框平面与中性面的夹角是
BC边的速度与磁场夹角是
（4）t时刻，BC边中的电动势
eBC=
线框中的电动势
e=
（5）t时刻线框中的电动势
其最大值是
（6）e-t图线如图所示
20．(1)537 V;(2)380 V;(3)50 Hz;(4)u＝537sin 314t V
【详解】
解：(1)由图读出,电压的最大值为：
(2) 交变电流的有效值：
(3)由图读出周期为：
频率为：
(4) 电压的瞬时表达式：
21．（1） （2）
【详解】
（1）根据交流电压瞬时值的表达式求出电压的瞬时值，根据闭合电路欧姆定律求出电流的瞬时值；（2）电压的示数为交变电流的有效值．
(1)由线圈由图示位置转到60°时，电动势瞬时值为
所以此时的电流瞬时值为
(2)电动势有效值为
所以电压表示数为
22．（1）200kW，；（2）
【详解】
（1）导线损失的功率为
则线路的终端功率为
输电电流为
输电线电阻为
（2）若要使此输电线路的输电效率为97%，则损失的功率为
则输电电流为
则输电电压为
则在发电站处应安装一个变压比为
23．（1）35.4V（2）；31.86V（3）0.16C
【详解】
（1）线圈产生的感应电动势的最大值为
故转动中感应电动势的有效值为
（2）电流表示数；
电压表示数．
（3）从图示位置转过90°的过程中，，
又因为，所以；
解得；
答案第1页，共2页
一、选择题（共15题）
1．在图示交流电路中，电表均为理想电表。已知电源电压的有效值为，电压表的示数为，电流表的示数为，、、均为定值电阻，。该变压器原、副线圈的匝数之比为（ ）
A． B． C． D．
2．以下说法中不正确的是（ ）
A．平均速度、瞬时速度、加速度的概念最早是由伽利略建立的
B．确定交流电的有效值应用了等效替代法
C．牛顿第一定律是牛顿通过大量的实验探究直接总结出来的
D．螺旋测微器的设计主要采用了放大法
3．如图所示为一理想变压器，其原、副线圈的匝数均可调节，原线圈两端电压为一最大值不变的正弦交流电，负线圈接有一阻值可调的负载电阻。开始时原、副线圈的匝数关系为n1>n2，现为了减小变压器的输入功率，下列做法中可行的是（ ）
A．其他条件不变，使原线圈的匝数n1增加
B．其他条件不变，使副线圈的匝数n2增加
C．其他条件不变，负载电阻R的阻值减小
D．其他条件不变，使原、副线圈增加相同的匝数
4．如图的电路,一灯泡和一可变电容器串联,下列说法正确的是( )
A．a、b端接稳恒直流电,灯泡发光
B．a、b端接交变电流,灯泡不亮
C．a、b端接交变电流, 灯泡发光,且将电容器电容减小时,灯泡亮度增大
D．a、b端接交变电流,灯泡发光,在不改变交变电流有效值的情况下增大其频率,灯泡亮度增大
5．如图所示，变压器输入电压不变，当开关S闭合，两电流表读数的变化情况为（ ）
A．都变大 B．都变小
C．变大，变小 D．不变，变小
6．交流电流通过的电阻，下列说法正确（ ）
A．第1秒内，电阻产生的热量为
B．第1秒内，有的电荷量通过该电阻
C．该电阻两端电压的瞬时值为
D．第1秒末，该电阻的瞬时功率为0
7．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为15，交流电源电压不变，电压表为理想交流电表，白炽灯和电风扇的额定电压均为，额定功率均为44W，只闭合开关时，白炽灯正常发光，则（ ）
A．白炽灯和电风扇线圈的内阻均为 B．交流电压表示数为44V
C．再闭合开关，电压表示数增大 D．再闭合开关，原线圈的输入功率变小
8．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的两端加上22 V的交流电压，则a、b间与e、f间的电压分别为( )
A．22V, 22 V B．44 V, 22 V C．11V, 11V D．22V, 0
9．一个矩形线圈在匀强磁场中转动产生的交流电动势为e=220sin100πt（V）。关于这个交变电流，下列说法中正确的是（ ）
A．交变电流的频率为100Hz B．电动势的有效值为220V
C．t=0时，穿过线圈的磁通量为零 D．t=0时，线圈平面与中性面垂直
10．如图所示，10匝矩形线圈，在磁感应强度为0.2T的匀强磁场中，绕垂直磁场的轴OO’以角速度100πrad/s匀速转动，线框电阻不计，面积为0.5m2，线框通过滑环与一理想变压器的原线圈相连，副线圈接有两只灯泡L1和L2．已知变压器原、副线圈的匝数比为10：1，开关断开时L1正常发光，且电流表示数为0.01A，则：
A．若开关S闭合，灯泡L1亮度不变，电流表示数将增大
B．闭合开关后电压表示数为
C．灯泡L1的额定功率为3.14W
D．若从图示位置开始计时，线框中感应电动势的瞬时值为314sin100πt（V）
11．如图所示，理想变压器原线圈连接灯C后与的交流电源相连，副线圈并联两个灯泡A和B，灯泡A、C的额定功率皆为，正常发光时电阻皆为，已知三灯泡均正常发光，流过原线圈的电流为，则下列说法中正确的是（ ）
A．原、副线圈匝数比为2：1 B．原、副线圈匝数比为4：1
C．流过灯泡B的电流为 D．正常发光时B灯电阻为
12．如图所示，匝矩形导线框以角速度在磁感应强度为的匀强磁场中绕轴匀速转动，线框面积为，线框的电阻为，电感不计，外电路接电阻、理想交流电流表．下列说法正确的是
A．图示位置线圈的感应电动势为
B．交流电流表的示数
C．一个周期内通过的电荷量
D．两端电压的有效值
13．如图所示，理想变压器输入电压保持不变。若将滑动变阻器的滑动触头向下移动，下列说法正确的是
A．电表A1、A2的示数都增大 B．电表V1、V2的示数都不变
C．原线圈输入功率减小 D．电阻R0消耗的电功率增大
14．如图所示，矩形线圈面积为，匝数为，线圈电阻为，在磁感应强度为的匀强磁场中绕轴以角速度匀速转动，外电路电阻为，在线圈由图示位置转过的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．图示位置为中性面 B．电压表的示数为
C．电流表的示数 D．通过电阻的电荷量为
15．如图所示，导线框绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生的交变电动势。导线框与理想升压变压器相连，变压器副线圈接入一额定电压为的电灯泡，电灯泡恰好正常工作且电流表的示数为，导线框电阻不计，电流表为理想电流表，则（ ）
A．变压器原、副线圈匝数之比为1∶5 B．通过电灯泡的电流为
C．电灯泡的额定功率为 D．电灯泡两端的最大电压为
二、填空题
16．如图所示为某正弦交变电流的图象，其电流最大值为_______A，周期为_______s．
17．变压器是根据电磁感应原理工作的，所以变压器只能改变________电的电压；在远距离送电中，导线上会有电能损失，损失的电能主要由电流的____________引起，在输电功率一定时，输电电压越____，电能损失就越小。
18．如图，理想变压器原、副线圈匝数比n1：n2=2:1，V和A均为理想电表，灯泡电阻R1=6 Ω，原线圈的输入电压u1=sin100πt（V）．则的读数为 _________
19．如图甲所示，矩形线框ABCD（C端被B端遮住，D端被A端遮住）以AD边为轴逆时针匀速转动，角速度为。已知AB和CD边长为L1，BC和AD边长为L2，匀强磁场磁感应强度为B，线框只有一匝。从线圈经过中性面（图中虚线位置）时开始计时，并规定此后四分之一周期内电流沿正方向。
（1）转动中___________（哪一条或哪几条）边切割磁感线；
（2）转动中，BC边的速率是___________。
（3）t时刻（图中实线位置），线框平面与中性面的夹角是_________，BC边的速度与磁场夹角是___________。
（4）t时刻，BC边中的电动势eBC=___________，线框中的电动势e=___________。
（5）如果线框共n匝，并用S表示线框的面积（也就是）。则t时刻线框中的电动势e=___________，其最大值是Em=___________。
（6）在乙图中画出e-t图线________。
三、综合题
20．有一正弦交流电，它的电压随时间变化的图象如图所示，试写出：
(1)电压的峰值；
(2)交变电流的有效值(结果保留3位有效数字)；
(3)交变电流的频率；
(4)电压的瞬时表达式．
21．如图所示，矩形线圈面积为S=0.04m2,匝数N=10.线圈电阻为r=10Ω,在磁感应强度B=1T的匀强磁场中绕轴以角速度ω=100rad/s匀速转动，外电路电阻为R=10Ω,当线圈由图示位置转过60°的过程中，求：
(1)当线圈由图示位置转到60°时电路中的电流大小；
(2)电压表的读数.
22．实际生活中经常需要远距离输电。如果某发电站将U=5 000 V的电压直接地加在输送线路的输入端，向远方供电，且输送的电功率为P=300 kW。则此时安装在输送线路的入端和终端的电能表一昼夜读数就相差ΔE=2 400 kW·h （1 kW·h=1度电）。求：
（1）此种情况下，线路的终端功率和输电线电阻；
（2）若要使此输电线路的输电效率为97%，则在发电站处应安装一个变压比是多少的变压器。
23．如图所示，线圈abcd的面积是0.05m2，共100匝，线圈电阻为1Ω，外接电阻R=9Ω，匀强磁场的磁感应强度为B=T，当线圈以300转/分钟的转速匀速转动时，求：
（1）转动中感应电动势的有效值．
（2）电路中交流电压表和电流表的示数．
（3）线圈从图示位置转过90°的过程中通过电阻R的电荷量．
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【详解】
由题意可知，变压器原线圈两端的电压，根据欧姆定律，变压器副线圈两端的电压，结合可得变压器原、副线圈的匝数之比，故选项A正确，BCD错误。
故选A
2．C
【详解】
平均速度、瞬时速度、加速度的概念最早是由伽利略建立的，选项A正确；确定交流电的有效值应用了等效替代法，选项B正确；牛顿第一定律是在实验的基础上进一步的推理概括出来的科学理论，而不是直接通过实验得出的，也不是直接经过推论得出的，选项C错误；螺旋测微器的设计主要采用了放大法，选项D正确．故不正确的是选项C．
3．A
【详解】
要减小变压器的输入功率，即减小原线圈的电流。
AB．原线圈的匝数n1增加，由
可知副线圈电压减小，即副线圈电流减小，由
知原线圈电流减小，故A项确，B项错误；
C．负载电阻R的阻值减小，副线圈电流增大，则原线圈电流增大，故C项错误；
D．由数学知识
可知
故副线圈电流增大，原线圈电流增大，故D项错误。
故选A。
4．D
【详解】
A、B项：电容器的作用：通交流，隔直流，通高频，阻低频，当接通稳定直流时，电路不通，电容器相当于断路，灯泡不亮，接交流时，电容器通路，灯泡发光，故AB错误；
C项：a、b端接交变电流，由公式可知，电容减小时，容抗增大，灯泡亮度减小，故C错误；
D项：a、b端接交变电流，由公式可知，增大其频率，容抗减小，灯泡亮度增加，故D正确．
5．C
【详解】
变压器输入电压不变，原副线圈匝数比不变，所以输出电压不变．电键S闭合，灯L2并联到电路，回路中总电阻减小，电流变大．输出功率增大，由输入功率等于输出功率知输入功率增大，所以原线圈电流增大，即A1变大．由于副线圈电流变大，所以电阻R上的电压变大，副线圈输出电压不变，所以灯L1两端的电压减小，所以A2变小．故ABD错误，C正确；故选C．
6．D
【详解】
A．第1秒内，电阻产生的热量为
故A错误；
B．第1秒内，通过该电阻的电荷量为
故B错误；
C．由欧姆定律可得该电阻两端的最大电压为
该电阻两端电压的瞬时值为
故C错误；
D．第1秒末，该交变电流的瞬时电流值为0，该电阻的瞬时功率为0，故D正确。
故选D。
7．B
【详解】
A．白炽灯电阻
但是电风扇是非纯电阻电路，其内阻要小于，A项错误；
B．白炽灯两端电压为，原、副线阔匝数比为15，由变压器原理知，原线圈两端电压为44V，交流电压表示数为44V，故B正确；
C．再闭合开关，交流电源电压不变，则电压表示数不变，故C错误；
D．再闭合开关后，副线圈输出功率增大，则原线圈输入功率增大，故D错误。
故选B。
8．B
【详解】
当a、b两端接22V的交变电压时，测得c、d两端的电压为11V，则原副线圈匝数比为2：1，所以当c、d两端加上22V交变电压，a、b两端电压为44V；当g、h两端加上22V交变电压时，e与滑片间无电流，电压为零，故e、f两端电压与g、h两端电压相同，也为22V．故选B．
9．B
【详解】
A．线圈的转速为100πrad/s，故其频率为
f==50Hz
故A错误
B．由e=220sin100πt可知该交流电的电动势最大值为220V，即311V，有效值为220V，故B正确；
CD．由e=220sin100πt可知，当t=0时e=0，此时线圈处在中性面上，穿过线圈的磁通量最大，故CD错误。
故选B。
10．A
【详解】
A．若开关闭合，输出电压不变，所以灯泡亮度不变；输出电压不变，输出端电阻减小，故输出电流增加，故输入电流也增加，电流表示数增大，故A正确；
B．变压器的输入电压的最大值为：
变压器输入电压的有效值为：
匝数之比为10:1，故闭合开关后电压表示数为，故B错误；
C．开关断开时正常发光，且电流表示数为，根据电流和匝数的关系：
解得：
灯泡的额定功率等于此时变压器的输入功率，为：
故C错误；
D．从垂直中性面位置开始计时，故线框中感应电动势的瞬时值为：
故D错误．
11．C
【详解】
AB．根据可知A、C灯泡正常发光时的电压
根据理想变压器的电压规律可知
AB错误；
C．根据理想变压器电流的规律可知副线圈电流
流过A灯电流为，所以流过B灯电流为，C正确；
D．根据欧姆定律可知正常发光时B灯电阻
D错误。
故选C。
12．B
【详解】
试题分析：图示位置是中性面位置，感应电动势为零，故A错误.感应电动势的最大值，故电流为，故B正确.一个周期内通过R的电荷量，故C错误.感应电动势的有效值为，故R两端电压的有效值为，故D错误.故选B．
13．AD
【详解】
AB．输入电压不变，匝数比不变，输出电压就不变，滑动变阻器滑片向下移动，其接入电路的阻值变小，副线圈中的电流就增大，A2示数增大，原先圈电流也增大，则A1示数也增大；V1示数不变，则次级电压不变，而R0电压变大，则V2示数减小， A正确，B错误；
C．输入电压不变，输入电流增大，由
可知，则输入功率变大，C错误；
D．次级电流变大，由
可知，R0消耗的电功率增大，D正确；
故选AD。
14．AD
【详解】
A．当线圈平面与磁感线垂直时，磁通量最大，磁通量的变化率为零，感应电动势为零，线圈中电流为零，故A正确；
B．线圈在磁场中转动，产生的电动势的最大值为
电动势的有效值为
电压表测量为电路的外电压，所以电压表的读数为
故B错误；
C．电流表的示数
故C错误；
D．由
，，
得到，电量
故D正确。
故选AD。
15．AC
【详解】
A．导线框电阻不计，则变压器原线圈电压有效值为
额定电压为220V的灯泡恰好正常工作，则U2=220V，根据变压器原理可得
故A正确；
B．电流表的示数为I1=2A，根据电流之比等于匝数的反比，可得
故B错误；
C．电灯泡的额定功率为
故C正确；
D．电灯泡两端的最大电压为
故D错误。
故选AC。
16． 20A 0.02s
【详解】
由图可知，周期为T=0.02s，根据：ω==314rad/s；根据图象可知，电流的瞬时表达式为i=Imsinωt；将t=0.0025s，i=14.1A，代入上式，则有：Im==20A；
17． 交流 热效应 高
【详解】
变压器是根据电磁感应原理工作的，所以变压器只能改变交流电的电压；
在远距离送电中，导线上损失的电能主要由电流的热效应引起；由
可知，在电阻和通电时间不变时，电流减小，电阻产生的热量减小为原来电流的平方倍．
从而可知减小电能损失的有效办法是减小输送电流，即提高输电电压；所以在输电功率一定时，输电电压越高，电能损失就越小。
18．1A
【详解】
原线圈的输入电压u1=12 sin 100πt（V）可知，输入电压最大值为12V，则有效值U1=12V，根据得：；电流表示数.
19． BC
【详解】
（1）转动中BC边切割磁感线；
（2）BC边的速率
（3）t时刻（图中实线位置），线框平面与中性面的夹角是
BC边的速度与磁场夹角是
（4）t时刻，BC边中的电动势
eBC=
线框中的电动势
e=
（5）t时刻线框中的电动势
其最大值是
（6）e-t图线如图所示
20．(1)537 V;(2)380 V;(3)50 Hz;(4)u＝537sin 314t V
【详解】
解：(1)由图读出,电压的最大值为：
(2) 交变电流的有效值：
(3)由图读出周期为：
频率为：
(4) 电压的瞬时表达式：
21．（1） （2）
【详解】
（1）根据交流电压瞬时值的表达式求出电压的瞬时值，根据闭合电路欧姆定律求出电流的瞬时值；（2）电压的示数为交变电流的有效值．
(1)由线圈由图示位置转到60°时，电动势瞬时值为
所以此时的电流瞬时值为
(2)电动势有效值为
所以电压表示数为
22．（1）200kW，；（2）
【详解】
（1）导线损失的功率为
则线路的终端功率为
输电电流为
输电线电阻为
（2）若要使此输电线路的输电效率为97%，则损失的功率为
则输电电流为
则输电电压为
则在发电站处应安装一个变压比为
23．（1）35.4V（2）；31.86V（3）0.16C
【详解】
（1）线圈产生的感应电动势的最大值为
故转动中感应电动势的有效值为
（2）电流表示数；
电压表示数．
（3）从图示位置转过90°的过程中，，
又因为，所以；
解得；
答案第1页，共2页