1、1第五章 交变电流章末过关检测(时间：60 分钟，满分：100 分)一、单项选择题(本题共 6 小题，每小题 6 分，共 36 分在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)1(2018南京程桥高级中学检测)关于变压器，下列说法正确的是( )A变压器是根据电磁感应的原理制成的B变压器的原线圈匝数一定比副线圈的多C变压器只能改变直流电的电压D在远距离高压输电时，升压变压器的原线圈匝数应多于副线圈匝数解析：选 A.变压器原线圈中输入的交流电流产生的交变的磁场在副线圈中产生感应的电流，即变压器利用了电磁感应原理工作的，故 A 正确； 降压变压器的原线圈匝数一定比副线圈的多，升压变压器中副线圈匝数多，
2、故 B 错误，D 错误；变压器是根据磁通量的变化来工作的，对于直流电来说，它产生的磁通量是不变的，所以变压器不能改变直流电的电压，故 C 错误2.如图所示，有一矩形线圈 abcd，已知 ab 边长为 l1， bc 边长为 l2，在磁感应强度为 B 的匀强磁场中绕 OO轴以角速度 从图示位置开始匀速转动，则 t 时刻线圈中的感应电动势为( )A0.5 Bl1l2 sin t B0.5 Bl1l2 cos tC Bl1l2sin t D Bl1l2 cos t解析：选 D.公式 e Emsin t 只适用于线圈平面位于中性面时开始计时的情况，若t0 时线圈不在中性面，上式就不适用了题中所给初始时刻
3、线圈平面与磁感线平行，即与中性面垂直，此时 e Emsin Emcos t Bl1l2 cos t ，故应选 D.( t 2)3(2018北京东城区月考)阻值 R10 的电阻与交流电源连接，通过电阻 R 的正弦交变电流 i 随时间 t 变化的情况如图所示则( )A通过 R 的电流有效值是 0.6 A2B R 两端的电压有效值是 6 VC此交流电的周期是 2 s2D此交流电的频率是 100 Hz解析：选 B.从图可以看出，交变电流中电流最大值为 0.6 A，通过 R 电流的有效值2是 I A0.6 A，所以 R 两端电压的有效值为 6 V，此交流电的周期是 2102 s，0.622交流电的频率是
4、 f 50 Hz，故 B 正确，A、C、D 错误1T4用电器电阻值为 R，距交变电源的距离为 L，输电线电流为 I，电阻率为 ，要求输电线上电压降不超过 U，则输电线截面积最小值为( )A. B. LR 2 LIUC. D.U LI 2UL I解析：选 B.输电线上电压降 U IR，其中 R ，则 I U，得 S ，B 正2LS 2LS 2 LIU确5.(2018浙江诸暨牌头中学月考)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，可行的办法是( )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C负载电阻的
5、阻值 R 变为原来的 2 倍D n2和 R 都变为原来的 2 倍解析：选 D.原线圈匝数增加使得副线圈电压减小，输出功率减小，输入功率也减小，故 A 错误；副线圈匝数增加 2 倍，副线圈电压增大 2 倍，根据 P ，故输出功率增加到U2R原来的 4 倍，故 B 错误；负载电阻增大，而电压不变，所以输出功率和输入功率都减小，故 C 错误；副线圈匝数和负载电阻都增加 2 倍，副线圈电压增大 2 倍，根据 P ，故输U2R出功率增加到原来的 2 倍，故 D 正确6(2018湖北黄冈月考)如图所示理想变压器原线圈输入电压 u Umsin t ，副线圈电路中 R0为定值电阻， R 是滑动变阻器V 1和
6、V2是理想交流电压表，示数分别用 U1和U2表示；A 1和 A2是理想交流电流表，示数分别用 I1和 I2表示下列说法正确的是( )A t 时， U1 Um23B滑片 P 向下滑动过程中， U1变小C滑片 P 向下滑动过程中， U2增大D滑片 P 向下滑动过程中， I1变大解析：选 D.V1和 V2是理想交流电压表，示数 U1和 U2表示电压的有效值，故 A 错误；滑片 P 向下滑动过程中，总电阻减小，副线圈的电压只与输入电压和匝数有关，所以U1、 U2不变，流过 R0的电流 I2变大，根据变压器原理得 I1变大，故 D 正确，B、C 错误二、多项选择题(本题共 4 小题，每小题 6 分，共
7、24 分在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全选对的得 6 分，选对但不全的得 3 分，有错选或不答的得 0分)7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
8、，电流表的读数变小解析：选 BC.保持 P 的位置不动， U2不变，将 Q 向下移动时， R 变大，故电流表读数变小；保持 Q 的位置不动， R 不变，将 P 沿逆时针方向移动时， n2变大， U2变大，故电流表的读数变大8(2018北京西城区月考)李辉用多用电表的欧姆挡测量一个变压器线圈的电阻，以判断它是否断路刘伟为了使李辉操作方便，用两手分别握住线圈裸露的两端让李辉测量测量时表针摆过了很大的角度，李辉由此确定线圈没有断路正当李辉把多用表笔与被测线圈脱离时，刘伟突然惊叫起来，说自己被“电”到了请你运用所学知识对以上情景进行分析，判断以下说法正确的是( )A多用表内部的电池“电”到了刘伟4B多
9、用表内部电池电压不可能太高，刘伟不应被“电”到，所以他是“虚张声势”C当多用表笔与被测线圈脱离时，线圈发生断电自感现象，所以“电”了刘伟一下D测量时若把线圈从铁芯上取下来，刘伟可能就不会被“电”到了解析：选 CD.欧姆表的测量电阻时，其电流值非常小，人即使直接接触也不会有电击感；而变压器的线圈在电流变化时会产生自感电动势，这个值比较大，人会有电击感，测量时若把线圈从铁芯上取下来，则线圈的自感系数减小，产生的感应电流减小，刘伟可能就不会被“电”到了，C、D 正确9如图所示的电路中， P 为滑动变阻器的滑片，保持理想变压器的输入电压 U1不变，闭合开关 S，下列说法正确的是( )A P 向下滑动时
10、，灯 L 变亮B P 向下滑动时，变压器的输出电压不变C P 向上滑动时，变压器的输入电流变小D P 向上滑动时，变压器的输出功率变大解析：选 BD.由于理想变压器输入电压 U1不变，原、副线圈匝数不变，所以输出电压U2也不变，灯 L 亮度不随 P 的滑动改变，故选项 A 错误，选项 B 正确 P 向上滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，负载总电阻 R 总 减小，由 I2 知，通过副线圈的电流 I2U2R总增大，输出功率 P2 U2I2增大，再由 知输入电流 I1也增大，故选项 C 错误，D 正I1I2 n2n1确10(2018吉林长春十一中月考)如图所示是远距离输电示意图，电站的输出电压恒
11、定为 U1250 V，输出功率 P1100 kW，输电线电阻 R 8 .则进行远距离输电时，下列说法中正确的是( )A若电站的输出功率突然增大，则降压变压器的输出电压减小B若电站的输出功率突然增大，则升压变压器的输出电压增大C输电线损耗比例为 5%时，所用升压变压器的匝数比 n1n2 116D用 10 000 V 高压输电，输电线损耗功率为 800 W5解析：选 ACD.由 I 知， P1增大， I1增大， I 线 增大，损失的电压增大， U3减小， U4P1U1减小，故 A 正确，B 错误；损失的功率 P I R P5%510 3 W， I225 2A， ，故 C 正确；用 10 000 V
12、 高压输电，即 U210 000 V， I2 10 n1n2 25400 116 P1U2A， P I R810 2 W，故 D 正确2三、非选择题(本题共 3 小题，共 40 分解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)11(12 分)有一个交流发电机产生的正弦交流电的电动势如图所示，试求：(1)当 t s 时，该交流电动势的瞬时值；1200(2)当电动势的瞬时值为最大值的一半时，线圈平面与中性面的夹角；(3)已知线圈面积为 16 cm2，共 25 匝，求匀强磁场的磁感应强度解析：(1)由题图可以写出该交流电动势
13、的瞬时值表达式为 e5sin t(V)5sin 20.02100 t(V)当 t s 时，电动势的瞬时值为1200e5sin V5 V.(100 1200)(2)当电动势的瞬时值为最大值的一半时，有 2.55sin ，所以 sin 0.5，故线圈平面与中性面间的夹角为 30.(3)因为 Em nBS ，又 100 rad/s，所以 B 0.4 T.EmnS答案：(1)5 V (2)30 (3)0.4 T12(14 分)如图所示，一个小型旋转电枢式交流发电机，其矩形线圈的长度为 a，宽度为 b，共有 n 匝，总电阻为 r，与线圈两端相接触的集流环上接有一个阻值为 R 的定值电阻线圈以角速度 在磁
14、感应强度为 B 的匀强磁场中绕与磁场方向垂直的对称轴 OO匀速转动，沿转动轴 OO方向看去，线圈转动方向沿顺时针求：6(1)线圈经过图示位置时通过电阻 R 的感应电流的方向(2)从图示位置(线圈平面平行于磁场方向)开始计时，经多长时间，通过电阻 R 上电流的瞬时值第一次为零？(3)与电阻并联的交流电压表的示数是多少？解析：(1)由右手定则判断， R 中电流自上而下(2)t T .14 24 2(3)Em nBab所以 E 有 nBab2UR E 有 .RR r nBab R2（ R r）答案：(1)自上而下 (2) (3)2 nBab R2（ R r）13.(14 分)如图所示，交流发电机电动
15、势的有效值 E20 V，内阻不计，它通过一个 R6 的指示灯 L1连接变压器变压器输出端并联 24 只彩色小灯泡，每只灯泡都是“6 V 0.25 W”，灯泡都正常发光，导线电阻不计求：(1)降压变压器初级、次级线圈匝数比；(2)发电机的输出功率解析：(1)彩色小灯泡额定电流 IL A A，PU 0.256 124次级线圈总电流 I224 IL1 A.变压器输入功率等于 I1U1 I2U26 W，变压器原线圈电路中，利用欧姆定律可得 E U1 I1R 6 I1，6I1代入 E 值解得 I1 A(I13 A 应舍去，据题意是降压变压器，应 I1 I21 A)，13所以 .n2n1 I1I2 13(2)发电机输出功率 P I1E6.67 W.答案：(1)31 (2)6.67 W7
