高二物理交变电流综合测试题-高中二年级物理试题练习、期中期末试卷、测验题、复习资料-高中物理试卷-试卷下载

高二物理交变电流综合测试题

考点：1．交变电流、交变电流的图像　 2．正弦交变电流的函数表达式、峰值和有效值

3．理想变压器　　　　　　　　 4．远距离输电

一、本题共10小题；每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。

1．一交变电压的表达式为u＝100sin100πt V，由此表达式可知 [　　　　]

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

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1

所示，则（　　）

A．t₁，t₃线圈通过中性面　　C．t₁，t₃图1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线圈平面与中性面垂直

3、在远距离输电时，输送的电功率为，输电电压为，所用输电导线的电阻率为，截面面积为，导线的总长度为．输电线上损耗的电功率为，用户得到的电功率为，下列关于和的表达式中正确的是：（　　）

A、　　　　　　　 B、　

C、　　　　 D、　　　　　　　　　　　　　　　　

图2

4、将硬导线中间一段折成不封闭的正方形，每边长为L，它在磁感应强度为B、方向如图2的匀强磁场中匀速转动，转速为n，导线在a、b两处通过电刷与外电路连接，外电路有额定功率为P的小灯泡并正常发光，电路中除灯泡外，其余部分的电阻不计，灯泡的电阻应为（　　　）

A、(2πL²nB)²/P ；B、2(πL²nB)²/P ；C、(L²nB)²/2P ；D、(L²nB)²/P ；

5、如图3所示，平行金属板间有一静止的正电粒子，若两板间加电压u=U_msinωt，则粒子的（　）

A、位移一定按正弦规律变化；　　　B、速度一定按正弦规律变化；　　　

C、加速度一定按正弦规律变化；　　D、粒子在两板间作简谐运动；　　　　　　　　　

6、正弦交变电源与电阻R、交流电压表按照图4所示的方式连接，R=10Ω，交流电压表的示数是10V，图5是交变电源输出电压u随时间t变化的图象.则（　　　）

A、通过R的电流i随时间t变化的规律是i=1.414cos100πt (A)

B、通过R的电流i随时间t变化的规律是i=1.414cos50πt (A)

C、R两端的电压u随时间t变化的规律是u=7.07cos100πt (V)

D、R两端的电压u随时间t变化的规律是u=7.07cos50πt (V)

7、如图6，四图中的、均为输入端，接交流电源；、均为输出端，则、、C、D四图中，输出电压大于输入电压的电路是（　　）

图6

8、图7中是电流互感器使用原理，以下说法正确的是：（　　）

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;　图7

9．如图8为“热得快”热水器电路图和简易图。现接通电源，发现该热水器没有发热，并且热水器上的指示灯也不亮，现用交流电压表测得热水器A、B两端的电压为220V，指示灯两端电压为220V。该热水器的问题在于（　　）

　　　 A．连接热水器和电源之间的导线断开

　　　 B．电阻丝熔断，同时指示灯烧毁

　　　 C．连接电阻丝与指示灯的导线发生了短路

　　　 D．同时发生了以上各种情况　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

10．在交变电流电路中，如果电源电动势的最大值不变，频率可以改变，在如图所示电路的a、b两点间逐次将图9中的电路元件甲、乙、丙单独接入，当使交流电频率增加时，可以观察到下列论述的哪种情况（　　）

　　　 A．A₁读数不变，A₂增大，A₃减小

　　　 B．A₁读数减小，A₂不变，A₃增大

　　　 C．A₁读数增大，A₂不变，A₃减小

D．A₁，A₂ ，A₃读数均不变　　　　　　　　

二.本题共3小题，共20分。把答案填在题中的横线上或按题目的要求作答。

11．(1)（3分）下列学生实验中，哪些实验使用的电源必须是交变电源（　　　　）

A．研究匀变速直线运动　　 B．验证机械能守恒定律

C．测定金属的电阻率　　　 D．测定电源的电动势的内阻

(2)（3分）用示波器观察交流信号时，为了能在荧光屏上呈现稳定的波形，必须满足的条件是（　　）

　　　 A．扫描电压的周期等于信号电压周期

B．扫描电压的周期是信号电压周期的奇数倍

　　　 C．扫描电压的周期是信号电压周期的偶数倍

　　　 D．扫描电压的周期是信号电压周期的整数倍

12.为了测量和描绘“220 V　40 W”白炽电灯灯丝的伏安特性曲线，可以利用调压变压器供电.调压变压器是一种自耦变压器，它只有一组线圈L绕在闭合的环形铁芯上，输入端接在220 V交流电源的火线与零线间，输出端有一个滑动触头P，移动它的位置，就可以使输出电压在0～250 V之间连续变化，图10甲中画出的是调压变压器的电路图符号.实验室内备有交流电压表，交流电流表，滑动变阻器，开关，导线等实验器材.

（1）在图10甲中完成实验电路图；

（2）说明按你的实验电路图进行测量，如果电表内阻的影响不能忽略，在电压较高段与电压较低段相比较，哪段的误差更大?为什么?

（3）如果根据测量结果作出的伏安特性曲线如图10乙所示，试根据图线确定：把两个完全相同的“220 V　40 W”白炽电灯串联在220 V交流电源的火线与零线间，这两只电灯消耗的总电功率是多大?

图10

13、如图11 线圈的面积1×10²cm²，共100匝。处在B=0.5T的匀强磁场中，以100/πHz的转速匀速转动，已知线圈电阻为1Ω，外接电阻为9Ω，那么：

1）K打开时电压表的读数是多少？

2）K合上后电压表的读数是多少？

3）K合上后以图示位置为计时零点，写出电流的表达式。　　　　

4）求线圈从中性面开始转过90°角的过程中，通过线圈导线截面的电量。　　

5）K合上后电阻R上消耗的功率是多少？

15．（13分）如图12甲所示，A、B表示真空中水平放置的相距为d的平行金属板，板长为L，两板加电压后板间电场可视为匀强电场，图乙表示一周期性的交流电压波形，在t=0时，将图12乙的交变电压加在A、B两板，此时恰有一质量为m、电量为q的粒子在板间中央沿水平方向以速度v₀射入电场，若此粒子在离开电场时恰能以平行A、B两板的速度飞出，求（1）A、B两板上所加交变电压的频率应满足的条件。

（2）该交变电压U₀的取值范围（忽略粒的重力）。

图12

16．（13分）曾经流行过一种向自行车车头灯供电的小型交流发电机，图13为其结构示意图。图中N、S是一对固定的磁极，abcd为固定在转轴上的矩形线框，转轴过bc边中点、与ab边平行，它的一端有一半径r₀＝1.0cm的摩擦小轮，小轮与自行车车轮的边缘相接触，如图3所示。当车轮转动时，因摩擦而带动小轮转动，从而使线框在磁极间转动。设线框由N＝800匝导线圈组成，每匝线圈的面积S＝20cm²，磁极间的磁场可视作匀强磁场，磁感强度B＝0.010T，自行车车轮的半径R₁＝35cm，小齿轮的半径R₂＝4.0cm，大齿轮的半径R₃＝10.0cm（见图14）。现从静止开始使大齿轮加速转动，问大齿轮的角速度为多大才能使发电机输出电压的有效值U＝3.2V？（假定摩擦小轮与自行车轮之间无相对滑动）