度高中物理 第五章 交變電流單元練習(xí)1 新3-2

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精PAGE1學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精PAGE2第五章交變電流單元練習(xí)一、單選題(本大題共8小題，共32.0分）交變電流電壓的有效值為6V,它和電阻R1、R2及電容器C、電壓表一起連接成如圖所示的電路，圖中電壓表的讀數(shù)為U1,為了保證電容器C不被擊穿，電容器的耐壓值為U2，電容器在電路中正常工作，則（)A。U1=6

V

U2=6

V B。U1=6

V

U2=3

V

C.U1=6

V

U2≥6

V D。U1=6

V

U2≥6

V將阻值為5Ω的電阻接到內(nèi)阻不計(jì)的交流電源上，電源電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示，下列說法正確的是（）

A。電路中交變電流的頻率為50Hz

B.通過電阻的電流為A

C。電阻消耗的電功率為2.5W

D。用交流電壓表測(cè)得電阻兩端的電壓是5V如圖所示，M是一個(gè)小型理想變壓器，原副線圈匝數(shù)之比n1：n2=10:1，接線柱a、b接上一個(gè)正弦交變電源，電壓u=220sin100πtV．變壓器右側(cè)部分為一火警報(bào)警系統(tǒng)原理圖，其中R2為用半導(dǎo)體熱敏材料（電阻隨溫度升高而減?。┲瞥傻膫鞲衅?，R1為一定值電阻．下列說法中正確的是（）

A.電壓表示數(shù)為22

V

B.當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火警時(shí)，電壓表的示數(shù)增大

C。當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火警時(shí)，電流表的示數(shù)減小

D.當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火警時(shí)，電阻R1的功率變大如圖甲所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一巨型金屬線圈兩次不同的轉(zhuǎn)速繞與磁感線垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的e-t圖象分別如圖乙中曲線a、b所示，則（)

A.兩次t=0時(shí)刻穿過線圈的磁通量均為零

B.曲線a表示的交變電動(dòng)勢(shì)的最大值為25Hz

C.曲線b表示的交變電動(dòng)勢(shì)有效值為15V

D.曲線a、b對(duì)應(yīng)的線圈轉(zhuǎn)速之比為3：2如圖所示，三只完全相同的燈泡a、b、c分別與盒子Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中的三種元件串聯(lián)，再將三者并聯(lián)，接在正弦交變電路中，三只燈泡亮度相同．若保持電路兩端電壓有效值不變，將交變電流的頻率增大,觀察到燈a變暗、燈b變亮、燈c亮度不變．則三個(gè)盒子中的元件可能是（）A。Ⅰ為電阻,Ⅱ?yàn)殡娙萜?Ⅲ為電感器

B。Ⅰ為電感器，Ⅱ?yàn)殡娮瑁鬄殡娙萜?/p>

C。Ⅰ為電感器,Ⅱ?yàn)殡娙萜?Ⅲ為電阻

D.Ⅰ為電容器,Ⅱ?yàn)殡姼衅?Ⅲ為電阻如圖所示電路中AB兩端加交流電壓u=141sin157tV時(shí),小燈泡發(fā)光，若AB間電壓換為如下四種情況時(shí)(小燈泡都沒有被燒毀），可以使小燈亮度增加的是(）A。交流電壓u=141sin314tV B.直流電壓100V

C。交流電壓u=141sin100tV D。直流電壓141V某同學(xué)想用220V交流作為小型收錄機(jī)的電源．他先制作了一個(gè)交流變?yōu)橹绷鞯恼髌?，但是這個(gè)整流器需要用6V的交流電源，于是他又添置了一臺(tái)220V/6V的變壓器，如圖所示．他看到這個(gè)變壓器上有a、b、c、d四個(gè)引出線頭,且a、d引線比b、c引線粗．他不知道如何接法,也沒有相應(yīng)的說明書．你能幫他判斷一下嗎？下列幾種接法正確的是(）A.a、d接220V，b、c接6V B。a、d接6V，b、d接220V

C.a、c接220V,b、d接6V D。a、c接6V，b、d接220V理想變壓器正常工作時(shí),原、副線圈中數(shù)值上可能不相等的物理量是（）A。原、副線圈中的磁通量的變化率 B。原、副線圈中電流的頻率

C。原、副線圈兩端的電壓 D.原、副線圈中的電功率二、多選題（本大題共5小題,共20。0分）如圖所示,理想變壓器原線圈a、b兩端接正弦交變電壓u,u=220sin100πt（V）,交流電壓表V接在副線圈c、d兩端（不計(jì)導(dǎo)線電阻)，原、副線圈的匝數(shù)比n

1:n

2=10：1．原來開關(guān)S是斷開的，則當(dāng)S閉合一段時(shí)間后()

A.交流電壓表示數(shù)不變，示數(shù)為22V

B。交流電流表示數(shù)為0

C.燈泡L的亮度與開關(guān)S閉合前相同

D。若開關(guān)S始終閉合，僅改變u,使u=220sin200πt（V)，則交流電流表的示數(shù)增大如圖，理想變壓器的原副線圈匝數(shù)之比為n1：n2=5:1，原線圈回路中電阻A與副線圈回路中負(fù)載電阻B阻值相等．a(chǎn)、b端接正弦式交變電壓，則（）A.A、B兩電阻兩端的電壓之比為5:1

B。A、B兩電阻消耗的電功率之比為1:25

C。通過A、B兩電阻的電流之比為1：5

D。通過A、B兩電阻的電流頻率之比為1：1某小型水電站的電能輸送示意圖如圖所示，發(fā)電機(jī)通過升壓變壓器T1和降壓變壓器T2向用戶供電．已知輸電線的總電阻為R，降壓變壓器T2的原、副線圈匝數(shù)之比為4：1，降壓變壓器副線圈兩端交變電壓u=220sin100πt

V，降壓變壓器的副線圈與阻值R0=11Ω的電阻組成閉合電路．若將變壓器視為理想變壓器，則下列說法中正確的是（）

A.通過R0電流的有效值是20A

B。降壓變壓器T2原、副線圈的電壓之比為4：1

C。升壓變壓器T1的輸出電壓等于降壓變壓器T2的輸入電壓

D。升壓變壓器T1的輸出功率等于降壓變壓器T2的輸入功率發(fā)電廠發(fā)電機(jī)的輸出電壓為U1,發(fā)電廠至學(xué)校的輸電導(dǎo)線總電阻為R，通過導(dǎo)線的電流為I,學(xué)校得到的電壓為U2，則輸電線上損耗的功率可表示為（)A. B. C。IU1 D.I（U1—U2)在遠(yuǎn)距離輸電時(shí)，輸送的電功率為P，輸電電壓為U，所用輸電導(dǎo)線上的總電阻為R，輸電線上損耗的電功率為P1，用戶得到的電功率為P2，用戶得到的電壓為U2，在忽略其他損失的情況下，下列表達(dá)式中正確的是（）A.P1= B。P2=（）2R

C.P2=P-（)2R D。U2=U—三、計(jì)算題（本大題共2小題，共20.0分）某發(fā)電機(jī)輸出功率是100kW，輸出電壓是250V，從發(fā)電機(jī)到用戶間的輸電線總電阻R是8Ω，要使輸電線上的功率損失為5%，而用戶得到的電壓正好為220V，求升壓變壓器和降壓變壓器（都認(rèn)為是理想變壓器）的匝數(shù)比各是多少？

如圖，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子是n匝面積為S的矩形線圈，將它置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸以角速度ω做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)開始時(shí)線圈平面與磁場(chǎng)方向平行,已知線圈的總電阻為r，外電路上小燈泡的電阻為R，其余電阻均不計(jì)，試求:

（1）發(fā)電機(jī)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的峰值．

(2）從圖示位置開始計(jì)時(shí),發(fā)電機(jī)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式．

（3）小燈泡的功率．

答案和解析【答案】1.D 2.C 3.D 4。D 5。C 6.A 7。B

8.C 9。ACD 10。BCD 11。AB 12。AD 13.CD 14.解：由P=UI可得：

升壓變壓器的原線圈輸入電流：

輸電線上損失的功率：

由P損=I2R得；輸電線上的電流

由得：升壓變壓器的匝數(shù)比

用戶得到的功率P4=P3=P1-P損

=100×103—5×103W

=95×103W

由P=UI可得：降壓變壓器原線圈兩端的電壓

由得：

降壓變壓器的匝數(shù)比：

答：升壓變壓器和降壓變壓器的匝數(shù)比1分別為:1：16

190：11．

15.解：(1）發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)Em=nBSω

（2）線圈從與中性面垂直開始計(jì)時(shí)，故發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)表達(dá)式為e=nBSωcosωt

（3）發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的有效值E=，根據(jù)閉合電路的歐姆定律可知小燈泡的功率為P==

答：(1）發(fā)電機(jī)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的峰值為nBSω．

(2）從圖示位置開始計(jì)時(shí)，發(fā)電機(jī)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為e=nBSωcosωt

（3）小燈泡的功率為．

【解析】1.解：交流電源的電壓是6V，而電壓表測(cè)量的是交流電的有效值，則電壓表的示數(shù)為U1=6V;

因正弦式交流電的最大值是有效值的倍，則知電壓的最大值為6V，

所以電容器要能正常工作，其耐壓值必須不低于6V,即U2＞6V．故D正確，ABC錯(cuò)誤．

故選:D．

正弦式交流電的最大值是有效值的倍．電容器C的耐壓值是電容器所能承擔(dān)的最大電壓．

本題考查交流電的有效值和最大值的性質(zhì),要注意在交流電路中，電容器的耐壓值要大于交流電的最大值的大小，而不是交流電的有效值的大小，而電表測(cè)量值即為有效值．2。解:A、由圖知周期為0。04S，則f==25Hz，則A錯(cuò)誤

B、電壓最大值為5V，則有效值為U=V，則電流為I==A，則B錯(cuò)誤

C、電功率：P===2。5W,則C正確

D、電壓表測(cè)量的為有效值,為V，則D錯(cuò)誤

故選：C

通過電源電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的規(guī)律圖象可以求出該交流電的周期、頻率以及有效值等,注意計(jì)算功率、流過電阻的電流、以及電壓表的示數(shù)均為有效值．

注意交流電有效值的求法,以及有效值的應(yīng)用．求電功率、電表示數(shù)等均指有效值3。解：A、由圖象可知,輸入的電壓為220V,變壓器的電壓與匝數(shù)成正比，由此可得副線圈的電壓為22V，電壓表測(cè)的是半導(dǎo)體熱敏材料的電壓，R1，R2的總電壓為22V，所以電壓表的示數(shù)小于22V,所以A錯(cuò)誤；

B、當(dāng)出現(xiàn)火警時(shí),溫度升高,電阻R2減小，副線圈的電流變大，所以R1的電壓要增大，由于副線圈的總電壓不變，所以R2的電壓就要減小，所以B錯(cuò)誤；

C、由B的分析可知,副線圈的電阻減小,副線圈的電流變大，所以原線圈的電流也就要增大，所以C錯(cuò)誤;

D、由B的分析可知，副線圈的電阻減小,副線圈的電流變大，由于R1的電阻不變，由P=I2R1可知,電阻R1的功率變大，所以D正確．

故選：D．

輸出電壓是由輸入電壓和匝數(shù)比決定的，輸入的功率的大小是由輸出功率的大小決定的，電壓與匝數(shù)程正比，電流與匝數(shù)成反比，根據(jù)理想變壓器的原理分析即可．

本題主要考查變壓器的知識(shí)，要能對(duì)變壓器的最大值、有效值、瞬時(shí)值以及變壓器變壓原理、功率等問題徹底理解．4。解：A、在t=0時(shí)刻，線圈一定處在中性面上，此時(shí)磁通量最大,故A錯(cuò)誤；

B、曲線a的交變電流的頻率f===50Hz；故B錯(cuò)誤；

CD、由圖可知，a的周期為2×10-2s；b的周期為3×10—2s，則由n=可知，轉(zhuǎn)速與周期成反比，

故曲線a、b對(duì)應(yīng)的線圈轉(zhuǎn)速之比為3:2，

曲線a表示的交變電動(dòng)勢(shì)最大值是30V，

根據(jù)Em=nBSω得曲線b表示的交變電動(dòng)勢(shì)最大值是20V，

則有效值為U=V=10V；故C錯(cuò)誤，D正確；

故選：D．

根據(jù)圖象可分別求出兩個(gè)交流電的最大值以及周期等物理量，然后進(jìn)一步可求出其瞬時(shí)值的表達(dá)式以及有效值等．

本題考查了有關(guān)交流電描述的基礎(chǔ)知識(shí)，要根據(jù)交流電圖象正確求解最大值、有效值、周期、頻率、角速度等物理量．5。解：交流電頻率增大,燈a變暗，阻抗變大，說明I是電感線圈,燈b變亮，阻抗變小，說明II是電容器．燈c亮度不變，說明III為電阻．故C正確，ABD錯(cuò)誤．

故選:C．

本題關(guān)鍵抓住:線圈的感抗與交流電的頻率成正比，電容器的容抗與頻率成反比，而電阻與頻率沒有關(guān)系．交流電頻率增大，燈泡變暗，阻抗變大,變亮，阻抗變小．即可進(jìn)行分析．

本題考查電感線圈、電容器對(duì)交流電的影響的理解和應(yīng)用．6.解:AC、根據(jù)電容的特點(diǎn),通交流隔直流，通高頻,阻低頻，即頻率越大電容器阻礙作用越小，燈泡越亮，A項(xiàng)頻率變大,則小燈泡會(huì)變亮，而C選項(xiàng)與題目中電源相比頻率降低了，小燈泡會(huì)變暗，故A正確,C錯(cuò)誤．

BD、電容器連在直流電路中相當(dāng)于斷路,故AB接入時(shí)燈泡不亮,故BD錯(cuò)誤；

故選:A．

電容器的作用是通交流隔直流，交流電頻率越大電容器阻抗越小，從而即可求解．

了解電容器對(duì)交流電的影響后很容易作答,注意直流不能通過電容器,而交流也不是真實(shí)通過電容器，而是通過不斷的充電與放電的,好似“通過”電容器．7.解：由于變壓器輸入功率等于輸出功率，采用的是降壓變壓器,根據(jù)P=UI可知，副線圈中的電流大，為了減小輸電線上功率的損失，故副線圈電線電阻要小，故引線要粗，故a、d接6V，b、d接220V，故B正確,ACD錯(cuò)誤．

故選:B

由于變壓器兩端的輸入功率等于輸出功率，故根據(jù)電流的大小特點(diǎn)判斷出原副線圈即可

本題主要考查了變壓器原副線圈兩端輸入功率等于輸出功率，根據(jù)電流的大小特點(diǎn)即可判斷8。解：交流電的電壓與線圈匝數(shù)成正比，電流與匝數(shù)成反比;

變壓器的變壓原理即為在同一個(gè)鐵芯中磁通量的變化率相同；變壓器輸出功率決定了輸入功率，所以輸入功率等于輸出功率，變壓器只改變電壓和電流,不會(huì)改變電流的頻率．

故不相等的可能是原、副線圈兩端的電壓和電流，故C正確，ABD錯(cuò)誤．

本題選不相等的，故選：C．

明確理想變壓器的特點(diǎn)，知道變壓器的電流與匝數(shù)成反比，輸入功率等于輸出功率，磁通量的變化率相同，頻率不變．

本題考查了變壓器的變壓特點(diǎn)，知道電壓、電流與匝數(shù)的關(guān)系，輸入功率等于輸出功率等，同時(shí)明確變壓器不會(huì)改變頻率．9.解:A、原來開關(guān)S是斷開的，則當(dāng)S閉合一段時(shí)間后,電阻變小,原線圈電壓不變，匝數(shù)比不變，所以副線圈電壓不變,原線圈電壓的有效值為，根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比，得，電壓表示數(shù)為22V，故A正確；

B、電容器通交流，隔直流，交流電流表讀數(shù)為有效值,交流電流表的示數(shù)不為0，故B錯(cuò)誤；

C、原來開關(guān)S是斷開的，則當(dāng)S閉合一段時(shí)間后，燈泡兩端的電壓不變，所以燈泡的亮度不變，故C正確；

D、角速度由100π變?yōu)?00π，由ω=2πf知交流電的頻率變大，容抗減小，交流電流表示數(shù)變大，故D正確；

故選：ACD

根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比求得副線圈電壓，電壓表示數(shù)為有效值，電容器不斷的充電和放電,電流表示數(shù)不為0;原線圈電壓頻率變大，電容器的容抗減小，電流表的示數(shù)變大

掌握住理想變壓器的電壓、電流之間的關(guān)系,最大值和有效值之間的關(guān)系，知道電容器接交變電流后，不斷的充電和放電，難度適中10.解：A、設(shè)原線圈電流為I，根據(jù)根據(jù)變壓器原副線圈電流與匝數(shù)成反比得，副線圈的電流5I,A、B兩電阻阻值相等，A電阻兩端的電壓IR，B電阻兩端的電壓5IR，所以A、B兩電阻兩端的電壓之比為1：5，故A錯(cuò)誤；

B、A電阻消耗的電功率，B電阻消耗的電功率，A、B兩電阻消耗的電功率之比為1：25，故B正確；

C、通過A電阻的電流為I，通過B電阻的電流5I,所以通過A、B兩電阻的電流之比為1：5，故選C；

D、變壓器不改變交變電流的頻率,所以通過兩電阻的電流之比為1：1，故D正確；

故選:BCD

變壓器原副線圈電流與匝數(shù)成反比,求出電流之比，根據(jù)電阻消耗的功率P=I2R，電阻兩端的電壓U=IR即可求解．

本題主要考查變壓器的知識(shí)，要能對(duì)變壓器的最大值、有效值、瞬時(shí)值以及變壓器變壓原理、功率等問題徹底理解．11.解：A、降壓變壓器副線圈兩端交變電壓有效值為220V，負(fù)載電阻為11Ω,所以通過R0電流的有效值是20A，選項(xiàng)A正確；

B、降壓變壓器T2的原、副線圈匝數(shù)之比為4：1，所以降壓變壓器T2原、副線圈的電壓比為4：1，所以選項(xiàng)B正確;

C、升壓變壓器T1的輸出電壓等于降壓變壓器T2的輸入電壓加上輸電線上的電壓，所以選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

D、升壓變壓器T1的輸出功率等于降壓變壓器T2的輸入功率加上輸電線上的功率，所以選項(xiàng)D錯(cuò)誤．

故選AB．

根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比,電流與匝數(shù)成反比，可以求得降壓變壓器的電流和輸電線上的電流的大小,從而可以求得輸電線和用電器消耗的功率的大小．

掌握住理想變壓器的電壓、電流之間的關(guān)系，最大值和有效值之間的關(guān)系即可解決本題．12。解：輸電線上損失的電壓△U=U1-U2,

輸電導(dǎo)線損失的電功率P=I2R=（U1—U2)I=，故AD正確，BC錯(cuò)誤;

故選：AD．

輸電線的電壓損耗△U=U1-U2，然后根據(jù)電功率公式分析答題．

本題關(guān)鍵先求解輸電線