高二物理交变电流综合测试题

高二物理交变电流综合测试题

2009年长兴金陵高中高二期中复习

《交变电流》《传感器》

一、选择题

1．电流方向每秒改变50次的交变电流，它的周期和频率分别是 （A ）

A．0.04s,25Hz B．0.08s,25Hz C．0.04s,50Hz D．0.08s,50Hz

2．矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的电动势e-t图像如图所示，则（A ）

A．t1，t3线圈通过中性面 C．t1，t3线圈中磁通量变化率最大

B．t2，t4线圈中磁通量最大 D．t2、t4时刻线圈中感应电流方向改变；

3．一交变电压的表达式为u＝1002sin100πt V，由此表达式可知 （ AB ）

A．用电压表测该电压其示数为100 V

B．该交变电压的周期为0.02 s

C．将该电压加在100 Ω的电阻两端，电阻消耗的电功率为50 W

D．t ＝1/400 s时，该交流电压的即时值为50 V

4、交流电源的电压是6V，它跟电阻R1、R2和电容器、伏特表一起连组成电路，如图所示，图中电压表的示数为U1，为了保证电容器C不被击穿，电容器C的耐压值应为U2，则（ CD ）

A、U1=62V B、U2=6V

C、U1=6V D、U2≥62V

5．有一理想变压器，原、副线圈的匝数比为4:1。原线圈接在一个交流电源上，交流电的变化规律如图1所示。副线圈所接的负载电阻是11 。则 （ ABC ） A．原线圈交流电的频率为50Hz - B．副线圈输出电压为55V

C．流过副线圈的电流是5A

D．变压器输入、输出功率之比为4:1

6、、两个电流随时间的变化关系如图图甲、乙所示，

把它们通人相同的电阻中，则在1s内两电阻消耗的

电功之比Wa：Wb等于 ( B )

A．1：

2 B．1：2

C．1：4 D．1：1

7、图是一个理想变压器，K为双向电键，P是滑动变阻器滑动触头，U1为加在原线圈两端电压，I1为原线圈上电流，则( A )

A、保持U1及P的位置不变，K由a合向b时，I1将增大

B、保持P的位置及U1不变，K由a向b时，R消耗的功率减小

C、保持U1不变，K合在a处，使P上滑，I1将增大

D、保持P的位置不变，K合在a处，若U1增大，I1将减小

高二物理交变电流综合测试题

8.图1是街头变压器通过降压给用户供电的示意图。变压器输入电压是市电网的电压，不会有很大的波动。输出电压通过输电线输送给用户，输电线的电阻用R0表示，变阻器R表示用户用电器的总电阻，当滑动变阻器触头P向下移时(ACD )

A．相当于在增加用电器的数目 B．V1表的示数随V2表的示数的增大而增大

C．A1表的示数随A2 表的示数的增大而增大 D．变压器的输入功率在增大

9．如图所示为一理想变压器工作电路图，今欲使变压

器的输入功率增大到原来的2倍，在其他条件不变的情况下，可行 （ D ）

A．原线圈的匝数n1增加到原来的2倍

B．副线圈的匝数n2增加到原来的2倍

U1 n1 n2 R C．负载电阻的阻值R变为原来的2倍

D．n2和R都变为原来的2倍 10、图中是电流互感器使用原理，以下说法正确的是：（ C ）

A、图中电流表的示数比直接接在ab间时示数小;

B、图中电流表的示数就是ab间的电流大小;

C、原理图有错误，原线圈匝数应比副线圈匝数少;

D、因变压器将电压升高了，所以电流表示数比把电流表直接接到

ab间时示数大;

11．远距离输电线路的示意图如图所示，若发电机的输出电压不变，那么当用户用电的总功率增大时( CD )

A．升压变压器的原线圈中的电流保持不变

B．降压变压器的输出电压升高

C．降压变压器的输出电压降低

D．输电线上损失的功率增大

12、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 )

Ａ．与线圈L连接的灯泡L1将变暗 u Ｂ．与电容器C连接的灯泡L2将变暗 L

Ｃ．与电阻R连接的灯泡L3将变暗

Ｄ．三盏灯泡的亮度都不会改变 图10

13．下列元件利用了光传感器的是 （ A ）

A．火灾报警器 B．电饭锅 C．测温仪 D．电熨斗

14．下列说法正确的是 （ BC ）

A．话筒是一种常用的声传感器，其作用是将电信号转换为声信号

B．电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器，这种传感器作用是控制电路的通断

C．电子秤所使用的测力装置是力传感器

D．半导体热敏电阻常用作温度传感器，因为温度越高，它的电阻值越大

E．金属导体的电阻率随温度增加而减小

F．热敏电阻的阻值随温度升高而增大

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二．填空

15．一个理想变压器的原、副线圈匝数之比为2:1，如果将线圈

接在6V的电池组上，则副线圈的电压是___0________

16．某同学设计了一路灯控制电路如图7所示，光照射光敏电阻

RG时，其阻值变小．设白天时继电器两端电压为U1，夜晚为U2，

它们的大小关系是： U12．现要使路灯比平时早一些亮

起来，应如何调节R1？ 调大 ．

17.某交流发电机正常工作时，电动势E=Emsinωt，当磁感应强度增大到原来的2倍，转速变为原来的1/3，其它条件不变时，感应电动势的表达式为E=2/3Emsin2ωt

18试说明下列各种场合分别选用怎样的传感器

1.普通电冰箱中的自动温度控制电路（1） 2.马路两侧的路灯控制电路（2）

3.气垫导轨上用的光电门（3） 4.楼梯灯控制电路（4）

5.宾馆的自动门（5） 6.话筒（6）

7.非接触式体温计（7） 8.摇控电视机的接收器（8）

在下列选项中选择

（1）温度传感器 （2）光传感器 （3）光传感器 （4）光传感器、声传感器（5）光（红外线）传感器 （6）声传感器 （7）光（红外线）传感器 （8）光（红外线）传感器

三、计算题

19 某小型实验水电站输出功率是20kW，输电线路总电阻是6Ω。

（1）若采用380V输电，求输电线路损耗的功率。

（2）若改用5000高压输电，用户端利用n1:n2＝22：1的变压器降压，求用户得到的电压。 （08上海卷）（1）16.62kW（2）226.18V

20如图所示，边长为a的单匝正方形线圈在磁感强度为B的匀强磁场中，以OO′边为轴匀速转动，角速度为 ，转轴与磁场方向垂直，线圈电阻为R，求：

的过程中产生的热量Q。 2

（2）线圈从图示位置转过的过程中通过线圈某截面的电量q。

2 （1）线圈从图示位置转过

讲析：线圈中产生的热量需要从转动过程中交流电的有效值考虑；通过线圈截面的电量需从交流电的平均值考虑。

（1）线圈转动中感应电动势的峰值 m B a，感应电流的有效值为

I 2Im

2 mB a2

RR

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线圈转过 /2的时间t

2T ，所以在转动过程中产生的热量为 42 B2 a4 m 2 Q IRt . R R 2 4R

（2）线圈转过 /2过程中的感应电动势和感应电流的平均值分别为

Ba22Ba2 ， t /2

2Ba2 . R R 所以，在转动过程中流过导体截面的电量为

2Ba2 Ba2

. q It R2 R

点拨：此题的重点有两个：一是求热量必须用电压、电流的有效值；二是求电量时要用电流的平均值。

21有一台内阻为lΩ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“220 V，40W”灯6盏．若保证全部电灯正常发光，则：

（l）发电机输出功率多大？

（2）发电机电动势多大？

（3）输电线上损耗的电功率多大？

（4）输电效率是多少？

（5）若使用灯数减半并正常发光发电机输出功率是否减半．

解析：题中未加特别说明，变压器即视为理想变压器，

由于发电机至升压变压器及降压变压器至学校间距离较短，

不必考虑该两部分输电导线上的功率损耗．

发电机的电动势ε，一部分降在电源内阻上．即Ilr，另一部分为发电机的路端电压U1，升压变压器副线圈电压U2的一部分降在输电线上，即I2R，其余的就是降压变压器原线圈电压U2，而U3应为灯的额定电压U额，具体计算由用户向前递推即可．

（1）对降压变压器： U/2I2=U3I3＝nP灯=22×6×40 W=5280w

而U/2＝4U3＝880 V，所以I2=nP灯/U/2=5280/880=6A

对升压变压器： UlIl=U2I2=I22R＋U/2I2＝62×4＋5280＝5424 W， 所以 P出=5424 W．

（2）因为 U2＝U/2＋I2R＝880＋6×4＝904V， 所以 U1=¼U2=¼×904＝226 V 又因为UlIl=U2I2，所以Il=U2I2/Ul=4I2=24 A， 所以 ε＝U1＋I1r1=226＋24×1＝250 V．

⑶输电线上损耗的电功率PR=IR2R=144W

（4）η＝P有用/P出×100％=5280×100%=97％

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（5）电灯减少一半时，n/P灯=2640 W，

I/2＝n/P灯/U2＝2640/880=3 A． 所以P/出=n/P灯十I/22R=2640＋32×4＝2676w 发电机的输出功率减少一半还要多，因输电线上的电流减少一半，输电线上电功率的损失减少到原来的1/4。

说明：对变电过程较复杂的输配电问题，应按照顺序，分步推进．或按“发电一一升压——输电线——降压—一用电器”的顺序，或从“用电器”倒推到“发电”一步一步进行分析．注意升压变压器到线圈中的电流、输电线上的电流、降压变压器原线圈中的电流三者相等．

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