第三章 交变电流 单元练习（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 第三章 交变电流 单元练习（Word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 548.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-11 09:01:21 | ||
图片预览
文档简介
第三章、交变电流
一、选择题（共16题）
1．如图为一种变压器的实物图，若将该变压器视为理想变压器，根据铭牌上所提供的信息，我们可以得到该变压器的原、副线圈匝数比为（ ）
A．1：4
B．4：1
C．4：1
D．1：4
2．如图所示，理想变压器的原线圈通过保险丝接在一个交变电源上，交变电压瞬时值随时间变化的规律为u＝220sin100πt（V），副线圈所在电路中接有电灯L，电阻R，理想交流电压表和理想交流电流表。已知理想变压器原、副线圈匝数比为5：1，电灯额定功率为44W，电阻阻值为22Ω，电灯以额定功率正常发光。则（ ）
A．电压表示数为62.2V
B．电流表的示数为2A
C．通过保险丝的电流为15A
D．电阻消耗的功率为88W
3．如图所示，把电阻R、电感线圈L、电容器C并联，三个支路中分别接有一灯泡接入交流电源后，三盏灯亮度相同若保持交流电源的电压不变，使交变电流的频率增大，则以下判断正确的是（ ）
A．与电容器C连接的灯泡将变暗
B．与线圈L连接的灯泡将变暗
C．与电阻R连接的灯泡将变暗
D．三盏灯泡的亮度都不会改变
4．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=端电压下列说法正确的是（ ）
A．电流频率为100Hz B．V的读数为24V
C．A的读数为0.5A D．变压器输入功率为6W
5．我省高三、初三于2020年4月27日开学，其它年级将于5月11日后错峰开学，届时我校将继续实行上学期的全封闭管理，为了确保教学的正常进行，学校领导决定对全校的旧电网进行改造并购置了一台备用发电机。发电机房到教学区距离较远，为了减少输电线路上的电能损耗，以下措施中切实可行的是（ ）
A．提高输电电压 B．用超导材料做输电线
C．提高输送功率 D．减小输电线的横截面
6．如图所示，实验室一台手摇交流发电机，内阻r＝1.0Ω，外接R＝9.0Ω的电阻。闭合开关S，当发电机转子以某一转速匀速转动时，产生的电动势e＝10sin10πt（V），则（ ）
A．该交变电流的频率为10Hz
B．该电动势的有效值为10V
C．电路中理想交流电流表的示数为A
D．若将“10V 100μF”的电容器并联在发电机两端，则电容器可能被击穿
7．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，b是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想交流电表，除R以外其余电阻不计，从某时刻开始在原线圈两端加上交变电压，其瞬时值表达式为u1＝220sin100πt（V），下列说法中正确的是（ ）
A．滑动变阻器滑片向上移，电压表和电流表的示数均变大
B．单刀双掷开关由a扳向b，电压表和电流表的示数均变小
C．t＝s时，a、c两点电压瞬时值为110V
D．t＝s时，电压表的读数为22V
8．采用220 kV高压向远方的城市输电．当输送功率一定时，为使输电线上损耗的功率减小为原来的，输电电压应变为（ ）
A．55 kV B．110 kV C．440 kV D．880 kV
9．从发电站输出的功率为220 kW，输电线的总电阻为0.05 Ω，用110 V和11 kV 两种电压输电．两种情况下输电线上由电阻造成的电压损失之比为( )
A．100∶1 B．1∶100 C．1∶10 D．10∶1
10．在如图所示的直角坐标系中，第一象限内有垂直坐标平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，一长为2l、总电阻为2r的均匀导体棒，以角速度ω在以O为圆心、半径为l的圆环上做匀速转动。由圆心和圆周上各引一导线与阻值为r的电阻组成如图所示电路。已知由圆心引出的导线与圆环绝缘，与导体棒接触良好，导体棒与圆环充分接触，且不计圆环电阻，则通过外电路定值电阻r上的电流的有效值是（ ）
A． B． C． D．
11．如图甲所示，理想变压器原副线圈的匝数比3：1，V和分别是理想电压表、定值电阻，且，已知ab两端电压u按图乙所示正弦规律变化，下列说法正确的是
A．电压u的表达式
B．电压表示数为40V
C．R1、R2两端的电压之比为1：1
D．R1、R2消耗的功率之比为1：9
12．如图所示，电阻为r的线圈在匀强磁场中绕垂直磁场的轴匀速转动，产生电动势瞬时值表达式为的交流电，把该交流电接在理想变压器原线圈的、两端，变压器原、副线圈的匝数比为，电压表和电流表均为理想电表，为定值电阻，阻值为R，为可变电阻，当其阻值为R时，电压表的读数为10V，若的阻值变为，则电压表的读数为（ ）
A．210V B．200V C．198V D．110V
13．有A、B两个完全相同的电阻，若A通以图甲所示的方波交变电流，B通以图乙所示的正弦交变电流，则通过这两个电阻的电流的有效值之比为（ ）
A．5∶2 B． ∶ C．5∶ D． ∶2
14．如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数之比为10：1，R1=20Ω，R2=10Ω，C为电容器，原线圈所加电压u=220sin100πt（V）。下列说法正确的是（ ）
A．通过电阻R3的电流始终为零
B．副线圈两端交变电压的频率为50Hz
C．电阻R2的电功率为48.4W
D．原、副线圈铁芯中磁通量变化率之比为10：1
15．如图甲所示，匝数为N匝的矩形闭合导线框abced,电阻不计，处于磁感应强度大小为0.2T的水平匀强磁场中，导线框面积为0.5m2.导线框绕垂直于磁场的轴匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，变压器原、副线圈匝数比为10:1,副线圈接有一滑动变阻器R,副线圈两端的电压随时间的变化规律如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．导线框abcd线圈的匝数N=200
B．若导线框的转速加倍，变压器的输出功率将加倍
C．若滑动变阻器的滑片P向上移动，u-t图像的峰值不变
D．导线框abcd线圈中产生的交变电压的表达式为u=200sin100t
16． 如图所示的电路中，有一个理想变压器，原线圈匝数为n1,串联一只小灯泡L1，再并联一只电压表V1后接在稳定的交流电源上；副线圈匝数为n2,串联灯泡 L2和变阻器R，L2上并联电压表V2．现在向下移动滑动变阻器R的滑动触头P下列判断正确的是 ( )
线圈匝数n1、n2成正比
A．V1读数将变大，V2读数将变小
B．V1读数不变，V2读数增大
C．灯泡L1和L2上消耗的功率都变小
D．灯泡L1及L2上电流强度Il、I2与变压器原副
二、填空题
17．如图所示，理想变压器的原线圈接在220V、50Hz的正弦交流电源上，线圈接有一理想二极管（正向电阻为零，反向电阻为无穷大）和一阻值为10Ω的电阻，已知原副线圈的匝数比为2:1.则二极管的耐压值至少为_______V，电阻R上1s内产生的焦耳热为______J，电阻R上电流的有效值为_______A．
18．输送1.0×105瓦的电功率，用发1.0×104伏的高压送电，输电导线的电阻共计1.0欧，输电导线中的电流是______A，输电导线上因发热损失的电功率是______W。
19．判断下列说法的正误．
（1）输电线上电功率的损失，与输电线的电阻成正比，与输电线电流的平方成正比。( )
（2）由P＝ 可知，输电电压越小，输电线上电功率的损失就越小。( )
（3）使用变压器进行远距离输电，用户得到的电压可以高于发电机输出的电压。( )
（4）远距离输电时，若升压变压器匝数比为1∶n，降压变压器匝数比为n∶1，则升压变压器的输入电压和降压变压器的输出电压相等。( )
20．某电阻的阻值为20Ω，通过如图所示的交流电（此交流电的正向和反向部分都是正弦交流电的一部分），则此交流电流的有效值为__________A，该电阻每分钟内发出的热量Q=_________焦耳
综合题
21．收音机的变压器的初级线圈有1210匝，接在U1=220V的交流电源上，变压器有两个次级线圈．次级线圈Ⅱ的匝数为35匝，次级线圈Ⅲ的匝数是1925匝．如果不计变压器自身的能量损耗，当变压器工作时，线圈Ⅱ的电流是0.3A时，初级线圈的电流I1=0.114A．求线圈Ⅲ中电流和输出电压（电流的计算结果保留3位有效数字）
22．在某些需要带电工作的情况下测量交变电流时，电工需要使用钳形电流表，其结构如图所示，试说明钳形电流表测量交变电流大小的原理。（提示：被测导线相当于变压器的初级线圈，二次绕组相当于变压器的次级线圈。）
23．如图所示，正方形线圈abcd绕对称轴OO′在匀强磁场中匀速转动，转速为 r/s，已知ab=ad=20cm，匝数N=100，磁感应强度B=1T，图示位置线圈平面与磁感线平行．闭合回路中线圈的电阻r=4Ω，外电阻R=12Ω．求：
（1）线圈转动过程中感应电动势的最大值；
（2）从图示位置开始计时，写出感应电流的瞬时表达式；
（3）交流电压表的示数；
（4）从图示位置转过90°过程中的通过线圈截面的电荷量q。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【详解】
由变压器参数可知，变压器输入电压220V；输出电压55V，则变压器的原、副线圈匝数比为
故选C。
2．D
【详解】
A．已知交变电压瞬时值随时间变化的规律为
u＝sin100πt（V）
则原线圈电压的有效值为
U1=V＝220V
根据变压比可知
解得U2＝44V，故电压表示数为44V，A错误；
B．根据欧姆定律可知，通过电阻R的电流为
通过灯泡的电流为
则电流表示数
B错误；
C．根据变流比可知
解得原线圈输入电流I1＝0.6A，C错误；
D．根据功率公式可知，电阻消耗的功率为
D正确。
故选D。
3．B
【详解】
C．使交变电流的频率增大，对电阻没有影响，故与电阻R连接的灯泡亮度不变，C错误；
ABD．交变电流的频率增大，会使电容的容抗减小，电感的感抗增大，故与电容器C连接的灯泡将变亮，与线圈L连接的灯泡将变暗，AD错误，B正确。
故选B。
4．D
【详解】
A．由题意知，所以有
解得电流频率为，故A错误；
B．由AB端电压的表达式可知输入端电压的有效值为
由电压与匝数比的关系得
所以
即电压表的示数为，故B错误；
C．由选项B分析可知灯泡两端电压为6V，由欧姆定律得电流表的示数为
故C错误；
D．理想变压器输入功率等于输出功率可知
故D正确。
故选D。
5．A
【详解】
A. 提高输电电压，根据，输送电流较小，根据，知损失的功率较小。故A正确；
B. 应用超导材料做输电线，根据，损失的功率为0，但成本太高。故B错误；
C. 提高输送功率，根据，输送电流较大，根据，知损失的功率较大。故C错误；
D. 减小输电线导线的横截面积，增大了电阻，根据，知损失的功率较大。故D错误；
故选：A。
6．C
【详解】
A．由可得
故A错误；
B．由Em＝10V可知其有效值为
故B错误；
C．交流电表的示数为有效值，所以理想交流电流表的示数为
故C正确；
D．路端电压的最大值为
其电压值小于“10V 100μF”电容器的击穿电压，所以电容器不能被击穿，故D错误。
故选C。
7．D
【详解】
A．滑动变阻器触片向上移，电阻变大，副线圈的电压由匝数和输入电压决定，伏特表的示数不变，安培表示数减小，故A错误；
B．单刀双掷开关由a扳向b，匝数比变小，匝数与电压成正比，所以伏特表和安培表的示数均变大，故B错误；
C．时，由
可得 a、c两点电压瞬时值为
故C错误；
D．原线圈两端电压有效值为220V，副线圈两端电压有效值为22V，电表测量的是有效值，故D正确。
故选D。
8．C
【详解】
本意考查输电线路的电能损失，意在考查考生的分析能力．当输电功率P=UI，U为输电电压，I为输电线路中的电流，输电线路损失的功率为P损=I2R，R为输电线路的电阻，即P损=．当输电功率一定时，输电线路损失的功率为原来的，则输电电压为原来的2倍，即440V，故选项C正确．
9．A
【详解】
输电线路上的电流，损失的电压，故采取不同电压损失的电压之比为；故选A.
10．A
【详解】
导体棒转动时，切割产生的感应电动势
通过外电阻r的电流
在导体棒转动一圈的过程中，有半个周期有电流，根据
得，电流的有效值
故A正确，BCD错误。
故选A。
11．C
【详解】
A. 从图乙得到电压的最大值为311V=220V，周期为0.02s，故电压u的表达式，故A错误；
B. 电源电压的有效值为U=220V；根据变压器的变流比公式，有：I1：I2=n2：n1；根据变压器的变压比公式，有：U1：U2=n1：n2；
对左侧回路,有：U=U1+I1R1
对右侧回路,有：U2=I2R2
联立上面4个式子，可以得到U2=55V，故B错误；
C. 根据电流比公式,有：I1：I2=n2：n1=1：3；根据U=IR，且，U1：U2=I1R1：I2R2=1：1，故C正确；
D. 由于I1：I2=n2：n1=1：3，且，根据P=I2R，有：P1：P2=1：3，故D错误．
故选C．
12．C
【详解】
由可知，该线圈中产生的交变电动势的有效值应为
因为开始时，电压表的读数为10V，则
根据，得
所以
又根据，得
因此
若的阻值变为，有
，，，
联立解得
故选C。
13．D
【详解】
甲图电流有效值为
解得
乙图为正弦交流电，所以有效值
所以
故选D。
14．BC
【详解】
A．交流电可以通过电容器，通过电阻R3的电流不为零，故A错误；
B．根据交流电的周期、频率与角速度的关系可得
故B正确；
C．副线圈的电压
所以电阻R2的电功率为
故C正确；
D．根据磁通量Φ=BS，B与S均相等，因此磁通量变化率相等，故D错误。
故选BC。
15．CD
【详解】
A．由乙图可知，输出电压的最大值Um2=20V，周期为，角速度
输入端的最大值
发电机输出的最大电压值
解得
故A错误；
B．若转速度加倍，则最大值加倍，有效值加倍；输出端的有效值也会加倍，则由可知，，输出功率将变成原来的4倍；故B错误；
C．理想变压器，输出电压由输入电压、原副线圈匝数比决定，原线圈无变化，输入电压无变化，输出电压无变化，将导线框的滑片P向上移动时，u-t图象的峰值不变；故C正确；
D．表达式应为
故D正确。
故选CD。
16．AC
【详解】
向下移动滑动变阻器R的滑动触头P，电阻增大，副线圈电流减小，V2表示数变小，则原线圈电流也减小，灯泡L1两端电压减小，总电压不变，则V1示数变大，由于原副线圈电流都减小，所以灯泡L1和L2上消耗的功率都变小，灯泡L1及L2上电流强度Il、I2与变压器原副线圈匝数n1、n2成反比，选AC
17． 605
【详解】
理想变压器原副线圈匝数比2:1，根据变压器电压关系：，而二极管的耐压值为最大值，所以耐压值为；
频率为50Hz，周期是0.02s，1s有50个周期，由于二极管的单向导电性，所以只有0.5s，有电流通过电阻，故产热：
设电流有效值为I，根据焦耳定律：，代入数据解得：
18． 10 100
【详解】
试题分析：由，得输电导线中的电流=10A
输电导线上因发热损失的电功率: =100×1=100W
19． 正确 错误 正确 错误
【详解】
略
20． 12.2
【详解】
由图象可知，0-是正弦式电流，电流的最大值等于Im1=20A，在是正弦式电流，电流的最大值等于，设一个周期交流电流的有效值为I，周期为T，电阻为R．则，解得，该电阻每分钟内发出的焦耳热为：；
21．0.0662A ；350V
【详解】
由变压规律得
不计变压器自身的能量损耗，由能量转化和守恒定律
P1＝P2＋P3
I1U1=I2U2+I3U3
解得
22．钳形电流表实际上是升压变压器，其工作原理时电磁感应
【详解】
钳形电流表实际上是升压变压器，其工作原理时电磁感应，由
可以求得待测交变电流的大小。
23．（1）400V；（2） i=25cos(100t)A；（3）；（4）0.25C
【详解】
（1）角速度为
产生的感应电动势最大值为
（2）根据闭合电路欧姆定律得电流的最大值为
感应电流的瞬时表达式为
i=Imcosωt
所以电流的瞬时表达式为
i=25cos(100t)A
（3）电压表的示数为
（4）平均电动势为
通过线框截面电量为
答案第1页，共2页
一、选择题（共16题）
1．如图为一种变压器的实物图，若将该变压器视为理想变压器，根据铭牌上所提供的信息，我们可以得到该变压器的原、副线圈匝数比为（ ）
A．1：4
B．4：1
C．4：1
D．1：4
2．如图所示，理想变压器的原线圈通过保险丝接在一个交变电源上，交变电压瞬时值随时间变化的规律为u＝220sin100πt（V），副线圈所在电路中接有电灯L，电阻R，理想交流电压表和理想交流电流表。已知理想变压器原、副线圈匝数比为5：1，电灯额定功率为44W，电阻阻值为22Ω，电灯以额定功率正常发光。则（ ）
A．电压表示数为62.2V
B．电流表的示数为2A
C．通过保险丝的电流为15A
D．电阻消耗的功率为88W
3．如图所示，把电阻R、电感线圈L、电容器C并联，三个支路中分别接有一灯泡接入交流电源后，三盏灯亮度相同若保持交流电源的电压不变，使交变电流的频率增大，则以下判断正确的是（ ）
A．与电容器C连接的灯泡将变暗
B．与线圈L连接的灯泡将变暗
C．与电阻R连接的灯泡将变暗
D．三盏灯泡的亮度都不会改变
4．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=端电压下列说法正确的是（ ）
A．电流频率为100Hz B．V的读数为24V
C．A的读数为0.5A D．变压器输入功率为6W
5．我省高三、初三于2020年4月27日开学，其它年级将于5月11日后错峰开学，届时我校将继续实行上学期的全封闭管理，为了确保教学的正常进行，学校领导决定对全校的旧电网进行改造并购置了一台备用发电机。发电机房到教学区距离较远，为了减少输电线路上的电能损耗，以下措施中切实可行的是（ ）
A．提高输电电压 B．用超导材料做输电线
C．提高输送功率 D．减小输电线的横截面
6．如图所示，实验室一台手摇交流发电机，内阻r＝1.0Ω，外接R＝9.0Ω的电阻。闭合开关S，当发电机转子以某一转速匀速转动时，产生的电动势e＝10sin10πt（V），则（ ）
A．该交变电流的频率为10Hz
B．该电动势的有效值为10V
C．电路中理想交流电流表的示数为A
D．若将“10V 100μF”的电容器并联在发电机两端，则电容器可能被击穿
7．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，b是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想交流电表，除R以外其余电阻不计，从某时刻开始在原线圈两端加上交变电压，其瞬时值表达式为u1＝220sin100πt（V），下列说法中正确的是（ ）
A．滑动变阻器滑片向上移，电压表和电流表的示数均变大
B．单刀双掷开关由a扳向b，电压表和电流表的示数均变小
C．t＝s时，a、c两点电压瞬时值为110V
D．t＝s时，电压表的读数为22V
8．采用220 kV高压向远方的城市输电．当输送功率一定时，为使输电线上损耗的功率减小为原来的，输电电压应变为（ ）
A．55 kV B．110 kV C．440 kV D．880 kV
9．从发电站输出的功率为220 kW，输电线的总电阻为0.05 Ω，用110 V和11 kV 两种电压输电．两种情况下输电线上由电阻造成的电压损失之比为( )
A．100∶1 B．1∶100 C．1∶10 D．10∶1
10．在如图所示的直角坐标系中，第一象限内有垂直坐标平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，一长为2l、总电阻为2r的均匀导体棒，以角速度ω在以O为圆心、半径为l的圆环上做匀速转动。由圆心和圆周上各引一导线与阻值为r的电阻组成如图所示电路。已知由圆心引出的导线与圆环绝缘，与导体棒接触良好，导体棒与圆环充分接触，且不计圆环电阻，则通过外电路定值电阻r上的电流的有效值是（ ）
A． B． C． D．
11．如图甲所示，理想变压器原副线圈的匝数比3：1，V和分别是理想电压表、定值电阻，且，已知ab两端电压u按图乙所示正弦规律变化，下列说法正确的是
A．电压u的表达式
B．电压表示数为40V
C．R1、R2两端的电压之比为1：1
D．R1、R2消耗的功率之比为1：9
12．如图所示，电阻为r的线圈在匀强磁场中绕垂直磁场的轴匀速转动，产生电动势瞬时值表达式为的交流电，把该交流电接在理想变压器原线圈的、两端，变压器原、副线圈的匝数比为，电压表和电流表均为理想电表，为定值电阻，阻值为R，为可变电阻，当其阻值为R时，电压表的读数为10V，若的阻值变为，则电压表的读数为（ ）
A．210V B．200V C．198V D．110V
13．有A、B两个完全相同的电阻，若A通以图甲所示的方波交变电流，B通以图乙所示的正弦交变电流，则通过这两个电阻的电流的有效值之比为（ ）
A．5∶2 B． ∶ C．5∶ D． ∶2
14．如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数之比为10：1，R1=20Ω，R2=10Ω，C为电容器，原线圈所加电压u=220sin100πt（V）。下列说法正确的是（ ）
A．通过电阻R3的电流始终为零
B．副线圈两端交变电压的频率为50Hz
C．电阻R2的电功率为48.4W
D．原、副线圈铁芯中磁通量变化率之比为10：1
15．如图甲所示，匝数为N匝的矩形闭合导线框abced,电阻不计，处于磁感应强度大小为0.2T的水平匀强磁场中，导线框面积为0.5m2.导线框绕垂直于磁场的轴匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，变压器原、副线圈匝数比为10:1,副线圈接有一滑动变阻器R,副线圈两端的电压随时间的变化规律如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．导线框abcd线圈的匝数N=200
B．若导线框的转速加倍，变压器的输出功率将加倍
C．若滑动变阻器的滑片P向上移动，u-t图像的峰值不变
D．导线框abcd线圈中产生的交变电压的表达式为u=200sin100t
16． 如图所示的电路中，有一个理想变压器，原线圈匝数为n1,串联一只小灯泡L1，再并联一只电压表V1后接在稳定的交流电源上；副线圈匝数为n2,串联灯泡 L2和变阻器R，L2上并联电压表V2．现在向下移动滑动变阻器R的滑动触头P下列判断正确的是 ( )
线圈匝数n1、n2成正比
A．V1读数将变大，V2读数将变小
B．V1读数不变，V2读数增大
C．灯泡L1和L2上消耗的功率都变小
D．灯泡L1及L2上电流强度Il、I2与变压器原副
二、填空题
17．如图所示，理想变压器的原线圈接在220V、50Hz的正弦交流电源上，线圈接有一理想二极管（正向电阻为零，反向电阻为无穷大）和一阻值为10Ω的电阻，已知原副线圈的匝数比为2:1.则二极管的耐压值至少为_______V，电阻R上1s内产生的焦耳热为______J，电阻R上电流的有效值为_______A．
18．输送1.0×105瓦的电功率，用发1.0×104伏的高压送电，输电导线的电阻共计1.0欧，输电导线中的电流是______A，输电导线上因发热损失的电功率是______W。
19．判断下列说法的正误．
（1）输电线上电功率的损失，与输电线的电阻成正比，与输电线电流的平方成正比。( )
（2）由P＝ 可知，输电电压越小，输电线上电功率的损失就越小。( )
（3）使用变压器进行远距离输电，用户得到的电压可以高于发电机输出的电压。( )
（4）远距离输电时，若升压变压器匝数比为1∶n，降压变压器匝数比为n∶1，则升压变压器的输入电压和降压变压器的输出电压相等。( )
20．某电阻的阻值为20Ω，通过如图所示的交流电（此交流电的正向和反向部分都是正弦交流电的一部分），则此交流电流的有效值为__________A，该电阻每分钟内发出的热量Q=_________焦耳
综合题
21．收音机的变压器的初级线圈有1210匝，接在U1=220V的交流电源上，变压器有两个次级线圈．次级线圈Ⅱ的匝数为35匝，次级线圈Ⅲ的匝数是1925匝．如果不计变压器自身的能量损耗，当变压器工作时，线圈Ⅱ的电流是0.3A时，初级线圈的电流I1=0.114A．求线圈Ⅲ中电流和输出电压（电流的计算结果保留3位有效数字）
22．在某些需要带电工作的情况下测量交变电流时，电工需要使用钳形电流表，其结构如图所示，试说明钳形电流表测量交变电流大小的原理。（提示：被测导线相当于变压器的初级线圈，二次绕组相当于变压器的次级线圈。）
23．如图所示，正方形线圈abcd绕对称轴OO′在匀强磁场中匀速转动，转速为 r/s，已知ab=ad=20cm，匝数N=100，磁感应强度B=1T，图示位置线圈平面与磁感线平行．闭合回路中线圈的电阻r=4Ω，外电阻R=12Ω．求：
（1）线圈转动过程中感应电动势的最大值；
（2）从图示位置开始计时，写出感应电流的瞬时表达式；
（3）交流电压表的示数；
（4）从图示位置转过90°过程中的通过线圈截面的电荷量q。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【详解】
由变压器参数可知，变压器输入电压220V；输出电压55V，则变压器的原、副线圈匝数比为
故选C。
2．D
【详解】
A．已知交变电压瞬时值随时间变化的规律为
u＝sin100πt（V）
则原线圈电压的有效值为
U1=V＝220V
根据变压比可知
解得U2＝44V，故电压表示数为44V，A错误；
B．根据欧姆定律可知，通过电阻R的电流为
通过灯泡的电流为
则电流表示数
B错误；
C．根据变流比可知
解得原线圈输入电流I1＝0.6A，C错误；
D．根据功率公式可知，电阻消耗的功率为
D正确。
故选D。
3．B
【详解】
C．使交变电流的频率增大，对电阻没有影响，故与电阻R连接的灯泡亮度不变，C错误；
ABD．交变电流的频率增大，会使电容的容抗减小，电感的感抗增大，故与电容器C连接的灯泡将变亮，与线圈L连接的灯泡将变暗，AD错误，B正确。
故选B。
4．D
【详解】
A．由题意知，所以有
解得电流频率为，故A错误；
B．由AB端电压的表达式可知输入端电压的有效值为
由电压与匝数比的关系得
所以
即电压表的示数为，故B错误；
C．由选项B分析可知灯泡两端电压为6V，由欧姆定律得电流表的示数为
故C错误；
D．理想变压器输入功率等于输出功率可知
故D正确。
故选D。
5．A
【详解】
A. 提高输电电压，根据，输送电流较小，根据，知损失的功率较小。故A正确；
B. 应用超导材料做输电线，根据，损失的功率为0，但成本太高。故B错误；
C. 提高输送功率，根据，输送电流较大，根据，知损失的功率较大。故C错误；
D. 减小输电线导线的横截面积，增大了电阻，根据，知损失的功率较大。故D错误；
故选：A。
6．C
【详解】
A．由可得
故A错误；
B．由Em＝10V可知其有效值为
故B错误；
C．交流电表的示数为有效值，所以理想交流电流表的示数为
故C正确；
D．路端电压的最大值为
其电压值小于“10V 100μF”电容器的击穿电压，所以电容器不能被击穿，故D错误。
故选C。
7．D
【详解】
A．滑动变阻器触片向上移，电阻变大，副线圈的电压由匝数和输入电压决定，伏特表的示数不变，安培表示数减小，故A错误；
B．单刀双掷开关由a扳向b，匝数比变小，匝数与电压成正比，所以伏特表和安培表的示数均变大，故B错误；
C．时，由
可得 a、c两点电压瞬时值为
故C错误；
D．原线圈两端电压有效值为220V，副线圈两端电压有效值为22V，电表测量的是有效值，故D正确。
故选D。
8．C
【详解】
本意考查输电线路的电能损失，意在考查考生的分析能力．当输电功率P=UI，U为输电电压，I为输电线路中的电流，输电线路损失的功率为P损=I2R，R为输电线路的电阻，即P损=．当输电功率一定时，输电线路损失的功率为原来的，则输电电压为原来的2倍，即440V，故选项C正确．
9．A
【详解】
输电线路上的电流，损失的电压，故采取不同电压损失的电压之比为；故选A.
10．A
【详解】
导体棒转动时，切割产生的感应电动势
通过外电阻r的电流
在导体棒转动一圈的过程中，有半个周期有电流，根据
得，电流的有效值
故A正确，BCD错误。
故选A。
11．C
【详解】
A. 从图乙得到电压的最大值为311V=220V，周期为0.02s，故电压u的表达式，故A错误；
B. 电源电压的有效值为U=220V；根据变压器的变流比公式，有：I1：I2=n2：n1；根据变压器的变压比公式，有：U1：U2=n1：n2；
对左侧回路,有：U=U1+I1R1
对右侧回路,有：U2=I2R2
联立上面4个式子，可以得到U2=55V，故B错误；
C. 根据电流比公式,有：I1：I2=n2：n1=1：3；根据U=IR，且，U1：U2=I1R1：I2R2=1：1，故C正确；
D. 由于I1：I2=n2：n1=1：3，且，根据P=I2R，有：P1：P2=1：3，故D错误．
故选C．
12．C
【详解】
由可知，该线圈中产生的交变电动势的有效值应为
因为开始时，电压表的读数为10V，则
根据，得
所以
又根据，得
因此
若的阻值变为，有
，，，
联立解得
故选C。
13．D
【详解】
甲图电流有效值为
解得
乙图为正弦交流电，所以有效值
所以
故选D。
14．BC
【详解】
A．交流电可以通过电容器，通过电阻R3的电流不为零，故A错误；
B．根据交流电的周期、频率与角速度的关系可得
故B正确；
C．副线圈的电压
所以电阻R2的电功率为
故C正确；
D．根据磁通量Φ=BS，B与S均相等，因此磁通量变化率相等，故D错误。
故选BC。
15．CD
【详解】
A．由乙图可知，输出电压的最大值Um2=20V，周期为，角速度
输入端的最大值
发电机输出的最大电压值
解得
故A错误；
B．若转速度加倍，则最大值加倍，有效值加倍；输出端的有效值也会加倍，则由可知，，输出功率将变成原来的4倍；故B错误；
C．理想变压器，输出电压由输入电压、原副线圈匝数比决定，原线圈无变化，输入电压无变化，输出电压无变化，将导线框的滑片P向上移动时，u-t图象的峰值不变；故C正确；
D．表达式应为
故D正确。
故选CD。
16．AC
【详解】
向下移动滑动变阻器R的滑动触头P，电阻增大，副线圈电流减小，V2表示数变小，则原线圈电流也减小，灯泡L1两端电压减小，总电压不变，则V1示数变大，由于原副线圈电流都减小，所以灯泡L1和L2上消耗的功率都变小，灯泡L1及L2上电流强度Il、I2与变压器原副线圈匝数n1、n2成反比，选AC
17． 605
【详解】
理想变压器原副线圈匝数比2:1，根据变压器电压关系：，而二极管的耐压值为最大值，所以耐压值为；
频率为50Hz，周期是0.02s，1s有50个周期，由于二极管的单向导电性，所以只有0.5s，有电流通过电阻，故产热：
设电流有效值为I，根据焦耳定律：，代入数据解得：
18． 10 100
【详解】
试题分析：由，得输电导线中的电流=10A
输电导线上因发热损失的电功率: =100×1=100W
19． 正确 错误 正确 错误
【详解】
略
20． 12.2
【详解】
由图象可知，0-是正弦式电流，电流的最大值等于Im1=20A，在是正弦式电流，电流的最大值等于，设一个周期交流电流的有效值为I，周期为T，电阻为R．则，解得，该电阻每分钟内发出的焦耳热为：；
21．0.0662A ；350V
【详解】
由变压规律得
不计变压器自身的能量损耗，由能量转化和守恒定律
P1＝P2＋P3
I1U1=I2U2+I3U3
解得
22．钳形电流表实际上是升压变压器，其工作原理时电磁感应
【详解】
钳形电流表实际上是升压变压器，其工作原理时电磁感应，由
可以求得待测交变电流的大小。
23．（1）400V；（2） i=25cos(100t)A；（3）；（4）0.25C
【详解】
（1）角速度为
产生的感应电动势最大值为
（2）根据闭合电路欧姆定律得电流的最大值为
感应电流的瞬时表达式为
i=Imcosωt
所以电流的瞬时表达式为
i=25cos(100t)A
（3）电压表的示数为
（4）平均电动势为
通过线框截面电量为
答案第1页，共2页