2019年秋人教版高二物理选修3-2单元练习卷：第5章 交变电流

交变电流
一、单选题
1．如图所示，两种情况下变压器灯泡L2、L3的功率均为P，且L1、L2、L3为相同的灯泡，匝数比为，则图（a）中L1的功率和图（b）中L1的功率分别为( )

A．P、P B．9P、 C．、9P D．、9P
2．将阻值为5 Ω的电阻接到内阻不计的交流电源上，电源电动势随时间变化的规律如图所示．下列说法正确的是 (　　)

A．电路中交变电流的频率为0.25Hz
B．用交流电压表测得电阻两端电压为5V
C．通过电阻的电流为
D．电阻消耗的电功率为2.5W
3．钳形电流表由电流互感器和电流表组合而成，常用来测量电流强度很大的电流，其原理如右下图。若初级线圈与二级线圈的匝数比为1︰500，电流表A的示数为1A，则

A．钳形电流表的钳口是电流互感器的铁芯
B．钳形电流表能够用来测量直流电的电流
C．被测电路电流的平均值为500A
D．被测电路电流的最大值为500A
4．某小型水电站的电能输送示意图如图所示，发电机通过升压变压器T1和降压变压器T2向R0＝11Ω的纯电阻用电器供电。已知输电线的总电阻R＝10Ω，T2的原、副线圈匝数比为4∶1，用电器两端的电压为u＝220sin100πt(V)，将T1、T2均视为理想变压器。下列说法正确的是

A．输电线消耗的功率为500W
B．升压变压器中电流的频率为100Hz
C．降压变压器的输入功率为4400W
D．当用电器的电阻减小时，输电线消耗的功率减小
5．理想变压器原、副线圈的匝数比为9：5，原线圈接交流电源，副线圈的电路结构如图甲所示，已知R1= R2= R3，开关S断开时R2两端电压按如图乙所示规律变化。若闭合开关S，电表均为理想电表，下列说法正确的是

A．电流表示数变小 B．电压表V1示数为180V
C．变压器的输入功率减小 D．电压表V2示数为100V
6．如图甲所示,理想变压器原、副线图的匝数之比 .电阻R=5Ω.L1、L2、L3为三个完全相同的小灯泡,S1、S2为开关,原线圈接正弦交变电源,输入电压u随时间t的变化关系如图乙所示.现将S1闭合,S2断开,此时L1正常发光.下列说法正确的是（ ）

A．输入电压u的表达式u=10sin5πt(V)
B．R消耗的电功率为0.2W
C．若S1、S2均闭合,三个小灯泡均正常发光
D．若S1、S2均断开,三个小灯泡均正常发光
7．如图甲是一个数字触发器，触发器可以将连续的模拟信号转换成数字信号，该触发器的转换规则是：输入端a、b接入图乙所示的交变电流，即连续的模拟信号，当交流电压数值小于Um/2时，输出端c、d的电压为0:当交流电压数值大于Um/2时，输出端c、d的电压为3.0V,输出端c、d就有图丙所示的数字信号输出以下说法正确的是（ ）

A．丙图中的电压有效值为3.0V B．丙图中的电压有效值为2.7V
C．丙图中的电压有效值约为2.4V D．丙图中的电压有效值约为2.1V
8．如图所示的电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比n1：n2=22：5，电阻R1=R2=25Ω，D为理想二极管，原线圈接u=220sin100πt（V）的交流电，则（　　）

A．交流电的频率为100Hz B．通过的电流为1A
C．通过的电流为 D．变压器的输入功率为200W
9．如图所示，理想变压器的原、副线圈的匝数比为3:1，RT为阻值随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（V）。下列说法正确的是

A．变压器输入与输出功率之比为1:3
B．变压器副线圈中电流的频率为100Hz
C．变压器原、副线圈中的电流强度之比为3:1
D．若热敏电阻RT的温度升高，电压表的示数不变，电流表的示数变大
10．如图为某同学设计的一盏可调节亮度的台灯。其中变压器可视为理想变压器，原线圈接有效值保持不变的正弦交变电压，副线圈接灯泡L。调节触头M，可改变副线圈的匝数，从而改变L的亮度。当副线圈的匝数为n时，L的电功率为P，电阻为R。当副线圈匝数为2n时，L的电功率为3P，则此时L的电阻为

A． B． C． D．
11．下列关于物理现象及其在科技中的应用的说法正确的是（ ）
A．交流感应电动机是利用电磁驱动的原理工作的
B．穿过线圈的磁通量为0，感应电动势一定为0
C．自感现象是收音机中“磁性天线”工作的基础
D．磁电式电流表中，极靴与铁质圆柱间产生的是匀强磁场

二、多选题
12．中国特高压远距离输电技术已成为国际标准，使“煤从空中走、电送全中国”成为现实。如图为远距离输电示意图，发电厂输出电压U1=104V，输出功率P1=109W，两个理想变压器的匝数比分别为n1:n2=1:100、n3:n4=100:1，输电线总电阻r=50Ω。则

A．U4=U1 B．I4=I1
C．通过电阻r的电流I2=2×104A D．电阻r损耗的电功率为5×107W
13．如图所示，在远距离输电电路中，发电厂的输出电压和输电电线的电阻均不变，变压器、电表均为理想化的。若发电厂的输出功率减小，则下列说法正确的是（ ）

A．电压表V1示数减小，电流表A1减小 B．电压表V2示数增大，电流表A2减小
C．输电线上损耗功率增大 D．用户总功率与发电厂的输出功率的比值增大
14．如图所示，理想变压器原线圈接在u=12sin100πt (V)的交流电源上，副线圈与阻值为R1=2Ω的电阻接成闭合回路，电流表为理想电流表。另有一阻值R2=18Ω的电阻与变压器原线圈并联，电阻R1与R2消耗的电功率恰好相等。则

A．电流表的示数为2A B．电阻R1消耗的电功率为72W
C．通过电阻的交变电流的频率为50Hz D．变压器原副线圈的匝数之比为3∶1
15．如图所示，一个理想变压器原、副线圈的匝数比，原线圈的两端接正弦交流电源，电压表V1的示数为110V，负载电阻R=22?。若电压表和电流表都是理想电表，则下列说法正确的是

A．电压表V2的示数为22V B．电流表A的示数为1.0A
C．电流表A的示数为5.0A D．变压器的输入功率为22W
三、实验题
16．（1）在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验中，下列器材需要的有______。
A．干电池组??B．滑动变阻器?????????????C．学生电源
D．直流电压表??E．多用电表F．条形磁铁
G．可拆变压器（铁芯、两个已知匝数的线圈）
（2）变压器的工作原理是：______。
（3）如图，当左侧线圈“0”“16”间接入12V电压时，右侧线圈“0”“4”接线柱间输出电压可能是______。

A．6V??B．4.3V??C．2.1V
四、计算题
17．如图所示，矩形线圈abcd匝数n=100匝、面积S＝0.5m2、电阻不计，处于磁感应强度B＝T的匀强磁场中。线圈通过金属滑环E、F与理想变压器原线圈相连，变压器的副线圈接一只“10V，10W”灯泡。接在矩形线圈和原线圈间的熔断器的熔断电流的有效值I =1.5A、电阻忽略不计，现使线圈abcd绕垂直于磁场方向的轴OO′以角速度ω=10rad/s匀速转动，灯泡正常发光。求：

（1）线圈abcd中电动势有效值；
（2）变压器原、副线圈匝数之比；
（3）副线圈中最多可以并联多少盏这样灯泡。
18．高考临近，为保证高三工作正常开展，防止停电事故发生，江油中学领导班子决定购买一台应急备用发电机，要求如下：一是保证全校88间教室所有日光灯能正常发光；二是为避免噪音干扰发电机需远离教学区；三是尽量利用已有设备和线路。为完成任务以某物理老师牵头调查，发现以下数据：每间教室有日光灯20盏，每盏20 W，额定电压均为220 V；发电机安装位置距离并网接口约500米，计算得出所用电线每米电阻约2.0×10-3 Ω，其余部分电阻不计；学校已有升压变压器和降压变压器各一台，升压变压器匝数比为n1：n2=1：4，降压变压器的匝数比为n3：n4=4：1，该物理老师画出示意图如图所示。试求：

（1）输电线总电阻R线是多少？
（2）购买的发电机功率P应不小于多少？
（3）发电机输出的电压U1是多少才能保证灯泡正常发光？
19．发电站通过升压变压器、输电导线和降压变压器把电能输送到用户，如果升压变压器和降压变压器都可视为理想变压器。
（1）画出上述输电全过程的线路图
（2）若发电机的输出功率是100kW，输出电压是250V，升压变压器的原、副线圈的匝数比为1：25，求升压变压器的输出电压和输电导线中的电流
（3）若输电导线中的电功率损失为输入功率的4%，求输电导线的总电阻
（4）计算降压变压器的输出功率



参考答案
1．B2．D3．A4．C5．A6．C7．C8．C 9．D10．D11．A
12．BD13．BD14．ACD15．ABD
16．CEG 电磁感应 C
17．（1）50V （2）5:1 （3）7
18．（1）2Ω（2）38.4 kW（3）240V
19．（1）如图
（2）输送电流为16A。
（3）电阻为15.6Ω；
（4）降压变压器的输出功率为96KW。