2018学年度高二物理人教版选修3-2 第五章 交变电流 单元练习物理试卷

如图所示是一理想的自耦变压器，A、B端接交流电源，C、D端接负载电阻R，P为滑动触头，当P逆时针转动时，下列结论正确的是（）

A. R两端的电压下降，电流减小

B. R两端的电压升高，电流增大

C. R两端的电压升高，电流减小

D. R消耗的功率不变

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关于交变电流与直流电的说法中，不正确的是（ ）

A. 如果电流大小做周期性变化，则不一定是交变电流

B. 直流电的大小可以变化，但方向一定不变

C. 交变电流一定是按正弦或余弦规律变化的

D. 交变电流的最大特征就是电流的方向发生周期性变化

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如图所示，是街头变压器通过降压给用户供电的示意图。负载变化时输入电压不会有大的波动（认为V1读数不变）。输出电压通过输电线输送给用户，两条输电线的总电阻用R0表示，变阻器R代表用户用电器的总电阻，当用电器增加时，相当于R的值减小（滑动片向下移）。如果变压器的能量损失可以忽略，当用户的用电器增加时，图中各表的读数变化情况是（ ）

A. A1变小、V2变小、A2变大、V3变大

B. A1变大、V2不变、A2变大、V3变小

C. A1不变、V2变大、A2变小、V3变小

D. A1变大、V2不变、A2变小、V3变大

难度: 中等查看答案及解析

一矩形线圈在匀强磁场中绕一固定转轴作匀速转动，当线圈刚好处于如图所示的位置时，则它的（    ）

A. 磁通量最大，磁通量的变化率最小，感应电动势最小

B. 磁通量最大，磁通量的变化率最大，感应电动势最大

C. 磁通量最小，磁通量的变化率最大，感应电动势最大

D. 磁通量最小，磁通量的变化率最小，感应电动势最小

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如图所示的电路中，ab间接上某一交流电源，三盏灯都正常发光．若保持电源电压恒定，增大交流电的频率，下列说法正确的是（　　）

A. L1变暗，L3变亮　　 B. L1、L2、L3都变亮

C. L1、L2、L3都变暗　　 D. L1、L2、L3亮度都不变

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在匀强磁场中，矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图乙所示，产生的交变电动势随时间变化规律的图像如图甲所示，已知发电机线圈内阻为1.0Ω，外接一只电阻为9.0Ω的灯泡，则

A. 电压表的示数为20V

B. 电路中的电流方向每秒改变5次

C. 灯泡实际消耗的功率为36W

D. 电动势随时间变化的瞬时值表达式为e=20cos5πtV

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如图，一理想变压器原副线圈的匝数比为1：2；副线圈电路中接有灯泡，灯泡的额定电压为220V，额定功率为22W；原线圈电路中接有电压表和电流表。现闭合开关，灯泡正常发光。若用U和I分别表示此时电压表和电流表的读数，则

A. U=110V，I=0.2A　　 B. U=110V，I=0.05A

C. U=110V，I=0.2A　　 D. U=110V，I=0.2A

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如图所示，n=10匝的矩形闭合线圈ABCD在匀强磁场中绕垂直于磁场方向OO＇轴匀速转动。转轴OO＇过AC边和BD边的中点。若从图示位置开始计时，穿过线圈的磁通量Φ随时间t的变化关系可以表示为Φ=0．1cos（10πt）（Wb），时间t的单位为s。已知矩形线圈的电阻为10Ω （ 取π=3．14，π2=9．86 ），则下列说法中正确的是

A. 在任意l s时间内，线圈克服安培力所做的功为49．3J

B. 任意1s时间内，线圈中电流方向改变20次

C. 电流的有效值为3．14A

D. 穿过线圈磁通量的最大值为0．1Wb

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面积为S的矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中，从中性面起以角速度ω匀速转动，在t时刻线圈磁通量的瞬时值为

A. BS　　 B. BScosωt　　 C. BSsinωt　　 D. BS/sinωt

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如图，理想变压器的原、副线圈的匝数比为2：1，在原、副线圈的回路中接入的电阻阻值均为R，电压表和电流表均为理想电表，以a、b端接有电压为220sin1OπtV的交流电，开关S处于断开状态时，设电压表读数为U，原、副线圈回路中电阻R消耗的功率之比为k，则

A. U=88V，

B. U=110V，k=4

C. 当开关闭合时，电流表的示数会成小

D. 当开关闭合时，电压表的读数会减小

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（题文）在一小型交流发电机中，矩形金属线圈abdc的面积为S，匝数为n，线圈总电阻为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕轴以角速度匀速转动如图甲所示，产生的感应电动势e随时间t的变化关系如图乙所示，矩形线圈与阻值为R的电阻构成闭合电路，下列说法中正确的是

A. 从到这段时间穿过线圈磁通量的变化量为零

B. 从到这段时间通过电阻R的电荷量为

C. 时刻穿过线圈的磁通量变化率大小为

D. 时刻电阻R的发热功率为

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如图所示，理想变压器原线圈输入市电电压，闭合电键后，电流表的示数为，电压表的示数为22V，由此可知该变压器的

A. 原、副线圈的匝数比为1：10

B. 原、副线圈的匝数比为10：1

C. 原线圈电流为

D. 副线圈交变电流频率为5Hz

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如图所示，一理想变压器原线圈匝数n1=1100匝，副线圈匝数未知，交流电源的电压，电阻R=50Ω，电压表、电流表均为理想电表，电流表示数A2=0.88A则

A. A1表的示数约为0.176 A　　 B. 交流电的频率为50 Hz

C. V表的示数约为22 V　　 D. n2的匝数为220

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供电公司检修人员用交流电表监控供电线路中强电流和高电压，使用的仪器是电流互感器和电压互感器，接线如图所示．其中n1、n2、n3、n4分别为四组线圈的匝数，a、b为两只交流电表，下列说法中正确的是（　　）

A. A为电流互感器，且n1＜n2，a是电流表

B. B为电压互感器，且n3＞n4，b是电压表

C. B为电流互感器，且n3＜n4，b是电流表

D. A为电压互感器，且n1＞n2，a是电压表

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如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为20∶1，两个标有“12 V 6 W”的小灯泡并联在副线圈的两端。当两灯泡都正常工作时，原线圈电路中电压表和电流表(可视为理想的)的示数分别是多少？

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如图所示，N＝50匝的矩形线圈abcd，ab边长l1＝20 cm，ad边长l2＝25 cm，放在磁感应强度B＝0.4 T的匀强磁场中，外力使线圈绕垂直于磁感线且通过线圈中线的OO′轴以n＝3 000 r/min的转速匀速转动，线圈总电阻r＝1Ω，外电路电阻R＝9Ω，t＝0时线圈平面与磁感线平行，ab边正转出纸外、cd边转入纸里．求：

(1)t＝0时感应电流的方向；

(2)感应电动势的瞬时值表达式；

(3)线圈转90°外力做的功；

(4)从图示位置转过90°的过程中流过电阻R的电荷量。

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某一水电站发电机组设计为：水以v1＝3m/s的速度流入水轮机后以v2＝1m/s的速度流出，流出水位比流入水位低h=9.6m，水流量为Q＝10m3/s．水轮机效率为η1=75%，发电机效率为η2=80%，重力加速度g=10m/s2，水的密度ρ=103kg/m3．试问：

(1)发电机的输出功率是多少？

(2)如果发电机输出电压为240V，用户所需电压为220V，输电线路中能量损耗为5%，输电线的电阻共为12Ω，那么所需用升压变压器、降压变压器的原副线圈的匝数比分别是多少？

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