高三二轮交变电流同步检测Word格式文档下载.docx
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电热丝接在u=311sin100πt(V)的电源上,电热毯被加热到一定温度后,通过装置P使输入电压变为图乙所示波形,从而进入保温状态。
若电热丝电阻保持不变,此时交流电压表的读数是( )
A.110VB.156VC.220VD.311V
4.如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数n1:
n2=4:
1,当导体棒在匀强磁场中向左做匀速直线运动切割磁感线时,电流表
的示数是12mA,则电流表
的示数为( )
A.3mAB.0
C.48mAD.与负载R的值有关
5.一理想变压器原、副线圈匝数比n1:
n2=11:
5.原线圈与正弦交变电源连接,输入电压u如图所示,副线圈仅接入一个10Ω的电阻,则( )
A.流过电阻的电流是20A
B.与电阻并联的电压表的示数约为141.4V
C.经过1分钟电阻发出的热量是6×
103J
D.变压器的输入功率是1×
103W
6.一理想变压器电路如图所示,两组副线圈中所接的三个电阻都为R,原线圈接通交变电源后,三个线圈的电流有效值相等,则图中三个线圈的匝数之比n1:
n2:
n3为( )
A.9:
1:
4B.6:
2C.3:
2D.3:
2:
1
7.(多选题)如图甲所示的电路中,理想变压器原、副线圈匝数比为10:
1,电流表、电压表均为理想电表,R是光敏电阻(其阻值随光强增大而减小).原线圈接入如图乙示的正弦交流电压u,下列说法正确的是( )
A.电压u的频率为100Hz
B.电压表的示数为22V
C.照射R的光变强时,灯泡变暗
D.照射R的光变强时,电流表的示数变大
8.如图所示,M是一小型理想变压器,接线柱a、b接在正弦交流电源上.变压器右侧部分为一火警报警系统原理图,其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器,其阻值随温度升高而减小.电流表
为值班室的显示器,显示通过R1的电流,电压表
显示加在报警器上的电压(报警器未画出),R3为一定值电阻.当传感器R2所在处出现火警时,以下说法中正确的是( )
A.
的示数不变,
的示数增大B.
的示数减小,
的示数增大
C.
的示数增大D.
的示数减小
9.(多选题)如图,一理想变压器原线圈接入一交流电源,副线圈电路中R1、R2、R3和R4均为固定电阻,开关S是闭合的.
和
为理想电压表,读数分别为U1和U2;
、
为理想电流表,读数分别为I1、I2和I3.现断开S,U1数值不变,下列推断中正确的是( )
A.U2变小、I3变小B.U2不变、I3变大
C.I1变小、I2变小D.I1变大、I2变大
10.(多选题)如图,矩形线圈abcd与理想变压器原线圈组成闭合电路,线圈在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的bc边匀速转动,磁场只分布在bc边的左侧,磁感应强度大小为B,线圈面积为S,转动角速度为ω,匝数为N,线圈电阻不计.下列说法正确的是( )
A.将原线圈抽头P向上滑动时,灯泡变暗
B.电容器的电容C变大时,灯泡变暗
C.图示位置时,矩形线圈中瞬时感应电动势最大
D.若线圈abcd转动的角速度变为2ω,则变压器原线圈电压的有效值为NBSω
11.(多选题)调压变压器是一种自耦变压器,它的构造如图所示。
线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上,AB间加上正弦交流电压U,移动滑动触头P的位置,就可以调节输出电压。
在输出端连接了滑动变阻器R和理想交流电流表,变阻器的滑动触头为Q,则( )
A.保持P的位置不动,将Q向下移动时,电流表的读数变大
B.保持P的位置不动,将Q向下移动时,电流表的读数变小
C.保持Q的位置不动,将P沿逆时针方向移动时,电流表的读数变大
D.保持Q的位置不动,将P沿逆时针方向移动时,电流表的读数变小
12.如图所示,图甲和图乙分别表示正弦脉冲波和方波的交变电流与时间的变化关系.若使这两种电流分别通过两个完全相同的电阻,则经过1min的时间,两电阻消耗的电功之比W甲:
W乙为( )
A.1:
B.1:
2C.1:
3D.1:
4
第II卷(非选择题)
请点击修改第II卷的文字说明
二、计算题(本题共3道小题,第1题0分,第2题0分,第3题0分,共0分)
13.一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场方向的固定轴转动,线圈匝数n=100.穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间按正弦规律变化,如图所示,发电机内阻r=5.0Ω,外电路电阻R=95Ω.已知感应电动势的最大值Em=nωΦm,其中Φm为穿过每匝线圈磁通量的最大值.求串联在外电路中的交流电流表(内阻不计)的读数.
14.交流发电机的原理如左下图所示,闭合的矩形线圈放在匀强磁场中,绕OO′轴匀速转动,转轴与磁场垂直.在线圈中产生的交变电流随时间变化的图象如图所示,已知线圈的电阻为R=2.0Ω.求:
(1)矩形线圈转动的周期是多少?
(2)保持线圈匀速转动,1分钟内外界对线圈做的功是多少?
15.如图所示,一小型发电机通过升压、降压变压器把电能输送给用户,已知发电机的输出功率P1=50kW,输出电压U1=500V,升压变压器原、副线圈匝数比为n1:
n2=1:
5,两个变压器间的输电导线的总电阻R=15Ω,降压变压器的输出电压U4=220V,变压器本身的损耗忽略不计,求:
(1)升压变压器副线圈两端的电压U2
(2)输电线上损耗的电功率P损
(3)降压变压器原、副线圈的匝数比n3:
n4.
试卷答案
1.CD【考点】变压器的构造和原理.
【分析】电压表读数6V为有效值,电压与匝数成正比可得输入电压的有效值为60V,根据正弦交流电有效值与最大值的关系可得输入电压的最大值;
输入功率随输出功率而变化,输出功率变大则输入功率变大.流电能通过电容器,所以电流表A的示数为流经电阻R的电流与流经电容器的电流的和.
【解答】解:
A、若电压表读数为6V,由电压与匝数成正比可得输入电压有效值为6×
10=60V,根据正弦交流电有效值与最大值的关系可得因此其最大值为60
V,故A错误;
B、由于交流电能通过电容器,所以电流表A的示数为流经电阻R的电流与流经电容器的电流的和,故B错误;
C、若输入电压U=100V,则输出电压的有效值:
U2=
•U=
×
100=10V,根据正弦交流电有效值与最大值的关系可得因此其最大值为10
V,电容器C的耐压值至少为10
V,故C正确;
D、若输入电压的峰值保持不变,将其频率变大,电容器的容抗将减小,则流过电容器的电流值增大,所以变压器的输出功率将增大,则变压器的输入功率也将增大,故D正确.
故选:
CD.
2.D【考点】变压器的构造和原理.
【分析】和闭合电路中的动态分析类似,可以根据R2的变化,确定出总电路的电阻的变化,进而可以确定总电路的电流的变化的情况,在根据电压不变,来分析其他的原件的电流和电压的变化的情况.
当传感器R2所在处出现火情时,R2的电阻减小,导致电路的总的电阻减小,所以电路中的总电流将会增加,A1测量的是原线圈中的总的电流,由于副线圈的电流增大了,所以原线圈的电流A1示数也要增加;
由于电源的电压不变,原副线圈的电压也不变,所以V1的示数不变,由于副线圈中电流增大,R3的电压变压变大,所以V2的示数要减小,即R1的电压也要减小,所以A2的示数要减小,所以D正确.
故选D.
3.B试题分析:
由有效值的定义知:
,解得U=156V,B对。
考点:
交流电的有效值。
【名师点睛】交变电流有效值的计算
1.正弦式交流电的有效值:
I=
,U=
,E=
2.非正弦式交流电的有效值:
根据电流的热效应进行计算。
4.B【考点】变压器的构造和原理.
【分析】理想变压器只能改变交流电的电压,不能改变直流电的电压;
根据导体切割磁感线的性质可明确所产生电流的性质.
变压器只能工作于交流电路,不能工作在恒定电压和恒定电流的电路.导体棒向左匀速切割磁感线时,在线圈中通过的是恒定电流,不能引起穿过线圈中的磁通量变化,在副线圈中无感应电动势出现,所以R中无电流通过.
B.
5.D【考点】变压器的构造和原理;
正弦式电流的图象和三角函数表达式.
【分析】根据图象可以求得输出电压的有效值,再根据电压与匝数成正比结合欧姆定律的知识即可求得结论.
A、由图象可知,原线圈中电压的有效值为220V,根据电压与匝数成正比可知,副线圈的电压有效值为
V,与电阻并联的电压表的示数是100V,流过电阻的电流I=
=10A,所以A错误,B错误;
C、由Q=
J,所以经过60s电阻发出的热量是6×
104J,所以C错误;
D、副线圈的电压有效值为100V,副线圈的电阻为10Ω,所以输出功率P=
W,输入功率等于输出功率,所以D正确.
D.
6.C【考点】变压器的构造和原理.
【分析】根据输入功率等于输出功率求出原线圈两端的电压,再根据电压与匝数成正比求出匝数比;
两个副线圈的输出功率为:
根据输入功率等于输出功率有:
解得:
两个副线圈的电压分别为:
,
根据电压与匝数成正比,有:
=3IR:
IR:
2IR=3:
2,故C正确,ABD错误;
C
7.BD【考点】变压器的构造和原理.
【分析】由变压器原理可得变压器原、副线圈中的电流之比,输入、输出功率之比.和闭合电路中的动态分析类似,可以根据R的变化,确定出总电路的电阻的变化,进而可以确定总电路的电流的变化的情况,在根据电压不变,来分析其他的原件的电流和电压的变化的情况.
A、原线圈接入如图乙所示,T=0.02s,所以频率为f=
Hz,故A错误;
B、原线圈接入电压的最大值是220
V,所以原线圈接入电压的有效值是U=220V,
理想变压器原、副线圈匝数比为10:
1,所以副线圈电压是22V,所以V的示数为22V,故B正确;
C、有光照射R时,R阻值随光强增大而减小,根据
,可知电路中的电流增大.所以灯泡变亮.故C错误;
D、有光照射R时,R阻值随光强增大而减小,根据P=
,得副线圈输出功率增大,
所以原线圈输入功率增大,所以A的示数变大,故D正确;
BD.
8.D【考点】变压器的构造和原理.
由于电源的电压不变,匝数比不变,原副线圈的电压也不变,所以V1的示数不变,由于副线圈中电流增大,R3的电压变大,所以V2的示数要减小,即R1的电压也要减小,所以A2的示数要减小,所以ABC错误,D正确.
9.BC【考点】变压器的构造和原理.
【分析】和闭合电路中的动态分析类似,可以根据R2的变化,确定出总电路的电阻的变化,进而可以确定总电路的电流的变化的情况,再根据电压不变,来分析其他的原件的电流和电压的变化的情况.
理想变压器的电压与匝数程正比,由于理想变压器原线圈接到电压不变,则副线圈电压不变,所以V2的示数U2也不变,
当s断开之后,并联电路的电阻变大,副线圈的电阻也就变大,由于副线圈电压不变,所以副线圈的总电流减小,即I2变小,
由于电流与匝数成反比,当副线圈的电流减小时,原线圈的电流也就要减小,所以I1变小,
由于副线圈的总电流减小,R1的电压减小,并联电路的电压就会增大,所以R3的电流I3就会增大,
所以BC正确,AD错误.
故选BC.
10.AD【考点】变压器的构造和原理;
交流发电机及其产生正弦式电流的原理.
【专题】交流电专题.
【分析】矩形线圈abcd中产生交变电流,线圈处于中性面位置时电动势最小,为零;
当线圈与磁场垂直时,电动势最大,为:
Em=NBSω
A、矩形线圈abcd中产生交变电流;
将原线圈抽头P向上滑动时,原线圈匝数变大,根据变压比公式
,输出电压减小,故灯泡会变暗,故A正确;
B、电容器的电容C变大时,容抗减小,故干路电流增加,灯泡变亮,故B错误;
C、线圈处于图示位置时,是中性面位置,感应电动势的瞬时值为零;
故C错误;
D、若线圈转动角速度变为2ω,根据电动势最大值公式Em=NBSω,最大值增加为2倍;
有效值E=
,也变为2倍;
则电压表读数变为原来2倍,故D正确;
AD
11.BC试题分析:
保持P的位置不动,即是保持变压器的原、副线圈的匝数比不变,则滑动变阻器R两端的电压不变,当将Q向下移动时,连入电路的电阻的阻值变大,因而电流减小,A错误B正确;
保持Q的位置不动,即是保持滑动变阻器R连入电路的阻值不变,将P沿逆时针方向移动时,变压器的原线圈的匝数不变,副线圈的匝数增多,滑动变阻器R两端的电压将增大,所以电流表的读数变大,C正确D错误.故选BC。
考点:
变压器;
动态分析
12.C【考点】交流的峰值、有效值以及它们的关系;
电功、电功率.
【分析】分别求出正弦脉冲波和方波的交变电流的有效值,根据W=I2Rt求出消耗的电功之比.
甲图中,在一个周期内,电阻发热的时间是0~2×
10﹣2s、4×
10﹣2s~6×
10﹣2s内,根据电流的热效应有:
,代入数据得
,解得电流的有效值I=
.
乙图中,在一个周期内,电阻发热的时间为0~4×
10﹣4s,根据电流的热效应有:
,代入数据得,12R×
2×
10﹣2=I′2R×
4×
10﹣2,解得电流的有效值I′=1A.
根据W=I2Rt知,在相同时间内消耗的电功之比等于
.故C正确,A、B、D错误.
13.解:
从Φ﹣t图象可以读出:
Φm=1.0×
10﹣2Wb,T=3.14×
10﹣2s
感应电动势最大值Em=nBSω=nωΦm,又ω=
,得到Em=n
Φm
故电路中电流最大值
Im=
=
A=2A.
交流电流表读数I=0.707Im≈1.4A.
答:
串联在外电路中的交流电流表的读数是1.4A.
【考点】正弦式电流的图象和三角函数表达式;
正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率.
【分析】由题可知,线圈中产生正弦交变电流.交流电流表测量的是电流的有效值.由图读出磁通量的最大值和周期,求出感应电流的最大值Im,再由I=0.707Im,求出电流的有效值.
14.
(1)4.0×
10-2s
(2)240J
试题分析:
(1)由图象得:
T=4.0×
10-2s
(2)由图象得:
电流最大值为Imax=2A
电流的有效值
外界对线圈做的功为
交流电的有效值;
电功
【名师点睛】解决本题的关键是能从i-t图象中得出电流的最大值、周期,以及知道峰值与有效值的关系;
求解电功和电功率都要用有效值。
15.解:
(1)升压变压器的输出电压:
U1=
=2500V
(2)传输电流:
I2=
A=20A
损失的功率:
P损=I2R=202×
15=6000W
(3)降压变压器的输入电压为:
U3=U2﹣I2R=2500V﹣20×
15V=2200V
降压变压器的匝数比:
=
U2=2500V
(2)输电导线上损失的功率为6000W;
(3)降压变压器B2的原、副线圈的匝数比为10:
1.
【考点】变压器的构造和原理;
远距离输电.
【分析】
(1)先根据变压比公式求解升压变压器的输出电压;
(2)变压器不改变功率,由P=UI求出输电线中电流;
由功率公式求解输电线上损耗的电功率;
(3)求出降压变压器的中输入电压,再由电压与匝数成正比求解降压变压器原、副线圈的匝数比.
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- 二轮 电流 同步 检测