北京高中交变电流章节练习.docx
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北京高中交变电流章节练习
第十七章交变电流
练习一交变电流的产生和变化规律
11.A对于图所示的电流i随时间t做周期性变化的图象，下列描述正确的是（）
A.电流的大小变化，方向也变化，是交变电流
B.电流的大小变化，方向不变，不是交变电流
C.电流的大小不变，方向不变，是直流电
D.电流的大小不变，方向变化，是交变电流
2.A矩形线圈绕垂直于匀强磁场的对称轴做匀速转动，经过中性面时，以下说法正确的是（）
A.线圈平面与磁感线方向垂直B.线圈中感应电流的方向将发生改变
C.通过线圈平面的磁通量最大D.通过线圈的感应电流最大
3.A矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时，产生的感应电动势最大值为50V，那么该线圈由图所示位置转过30°时，线圈的感应电动势大小为（）
A.50VB.25
VC.25VD.10V
4.A如图所示，线框在匀强磁场中绕OO'轴匀速转动（由上向下看是逆时针方向），当转到图示位置时，磁通量和感应电动势大小的变化情况是（）
A.磁通量和感应电动势都在变大B.磁通量和感应电动势都在变小
C.磁通量在变小，感应电动势在变大D.磁通量在变大，感应电动势在变小
5.B一矩形线圈绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动，线圈中的感应电动势e随时间变化如图所示，下面说法正确的是（）
A.t1时刻通过线圈的磁通量为零
B.t2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大
C.t3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大
D.每当e改变方向时，通过线圈的磁通量的绝对值都为最大
6.B一矩形线圈在匀强磁场中转动，产生的感应电动势e=220
sin100πt（V），则（）
A.交流电的频率是100πHzB.t=0时线圈垂直于中性面
C.交流电的周期是0.02sD.t=0.05s时，e有最大值
7.B某交流电动势的瞬时值e=Emsinωt，若将转速提高1倍，其他条件不变，则其电动势的瞬时值为（）
A.Emsin2ωtB.EmsinωtC.2EmsintωD.2Emsin2ωt
8.B如图所示，一闭合单匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，除了转轴分别为OO'和ab边外，其他条件均相同，则这两种情况下，线圈所产生的电流（）
A.变化规律不同B.最大值不同C.瞬时值不同D.一切均相同
9.B某交流发电机产生的感应电动势与时间的关系如图所示，如果其他条件不变，使线圈的转速加倍，则交流电动势的最大值和周期分别为（）
A.400V，0.02sB.200V，0.02s
C.400V，0.08sD.200V，0.08s
10.B一个长直螺线管通有交变电流，把一个带电粒子沿管轴射入管中，如不计粒子的重力和空气的阻力，粒子将在管中（）
A.做圆周运动B.沿轴线来回运动
C.做匀加速直线运动D.做匀速直线运动
11.B一闭合线圈在匀强磁场中做匀速转动，线圈的转速为240rad／min，当线圈平面转至与磁场方向平行时，线圈的电动势为2V，设线圈从中性面开始转动，则线圈所产生的电动势瞬时值表达式为________V，在
s时的电动势为________V.
12.B一个面积为S的单匝矩形线圈在匀强磁场中以其一条边为转轴做匀速转动，磁场方向与转轴垂直，线圈中感应电动势e与时间t的关系如图所示，感应电动势的最大值和周期可由图中读出.则磁感强度B=________；在t=
时刻线圈平面与磁感强度的夹角等于________.
13.B如图所示，矩形线框ABCD放置在方向与线框所在面垂直的匀强磁场中，磁感应强度为2T，线框绕AB边以每秒50转的转速匀速转动.当线框从图示位置转过
弧度后，感应电动势的瞬时值为2πV，若AB边长为0.1m，则AD边长为________m.若其他条件不变，仅将转速增加1倍，感应电动势的最大值为________V.
14.B如图所示，边长为0.5m的正方形线框ABCD绕AB边在匀强磁场中匀速转动，AB边和磁场垂直，转速为每秒50转，磁感应强度为0.4T.求：
（1）感应电动势的最大值；
（2）在转动过程中，当穿过线框的磁通量为0.05Wb时，感应电动势的瞬时值为多大?
15.C10匝线圈在匀强磁场中匀速转动产生交变电动势e=10
sin20πt（V）.
求：
（1）t=0时，线圈内磁通量φ和磁通变化率；
（2）线圈从中性面开始转动180°过程中，感应电动势的平均值和最大值之比.
练习二表征交变电流的物理量
1.A由交流电动势瞬时值表达式e=10
sin4πt（V），可知（）
A.此交流电的频率是4π（Hz）B.此交流电的周期是0.5s
C.当t=0.5s时，此交流电动势有最大值D.当t=0时，产生此交流电的线圈平面与中性面重合
2.A下面关于交变电流的说法中正确的是（）
A.交流电器设备上所标的电压和电流值是交变电流的最大值
B.用交流电表测定的读数值是交流电的瞬时值
C.给定的交变电流数值，在没有特别说明的情况下都是指有效值
D.跟交变电流有相同热效应的直流电的数值是交变电流的有效值
3.A在相同的时间内，某正弦交流电通过一阻值为100Ω的电阻产生的热量，与一电流强度为3A的直流电通过同一阻值的电阻产生的热量相等，则（）
A.此交流电的电流的有效值为3A，最大值为3
A
B.此交流电的电流的有效值为3
A，最大值为6A
C.电阻两端的交流电压的有效值为300V，最大值为300
V
D.电阻两端的交流电压的有效值为300
V，最大值为600V
4.A一只低压教学电源输出的交变电压瞬时值U=10
sin314t（V），关于该电源的规格和使用，以下说法正确的是（）
A.这只电源可以使"10V2W"的灯泡正常发光B.这只电源的交变电压的周期是314s
C.这只电源在t=0.01s时电压达到最大值D.“10V2μF”电容器不能接在这只电源上
5.A一个电阻接在10V的直流电源上，它的发热功率为P，当接到电压U=10sinωt（V）的交流电源上，它的发热功率是（）
A.0.25PB.0.5PC.PD.2P
6.A在如图所示电路中，已知交流电源电压U=200sin（100πt）V，电阻R=100Ω.则电流表和电压表的读数分别为（）
A.1.41A，200VB.1.41A，141VC.2A，200VD.2A，141V
7.B一个接在某直流电源上的电热器所消耗的电功率为P1，若把它接到电压最大值与直流电压相等的交流电源上，该电热器所消耗的电功率为P2，则P1：
P2为（）
A.2：
1B.1：
2C.1：
1D.1：
8.B把电热器接到110V的直流电源上，每秒产生的热量为Q，现把它接到交流电源E，每秒产生的热量为2Q，则交流电压的最大值是（）
A.110
vB.220
VC.220VD.110V
9.B右图表示一交变电流随时间而变化的图象，此交流电流的有效值是（）
A.5
AB.5A
C.
AD.3.5A
10.B正弦交流电压U=50sin314t（V），加在一氖管两端，已知当氖管两端的电压达到25
v时才开始发光，则此氖管在一个周期内发光的总时间为（）
A.0.02B.0.0025sC.0.01sD.0.005s
11.B如图所示为某正弦交变电流的图象，其最大值为________，周期为________，线圈转动的角速度为________，电流的瞬时值表达式为________.
12.B将一电热器接在10V直流电源上，在时间t内可将一壶水烧开.现将电热器接到一个U=10sinωt（V）的交变电源上，煮开同一壶水需时间________；若接到另一交流电源上，需要时间为t／3，那么这个交流电源最大值为________.
13.B某电路两端交流电压u=Usin100πt（V），在t=0.005s时刻，电压u值为10V.求接在此电路两端的电压表示数.如将阻值为R的电阻接在此交流电压上时功率为P；而改接在电压为U0的直流电压上时功率为P／2，求U0值.
14.B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，外电阻R=95Ω，.已知感应电动势的最大值Em=nφmω，其中φm为穿过每匝线圈磁通量的最大值.求串联在外电路的交流电流表（内阻不计）的读数.
15.C发电机转子是匝数n=100，边长L=20cm的正方形线圈，其置于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，绕着垂直磁场方向的轴以ω=100π（rad／s）的角速度转动，当转到线圈平面与磁场方向垂直时开始计时.线圈的电阻r=1Ω，外电路电阻R=99Ω.试求：
（1）写出交变电流瞬时值表达式；
（2）外电阻上消耗的功率；
（3）从计时开始，线圈转过
过程中，通过外电阻的电荷量是多少?
练习三电感和电容对交变电流的影响
1.A关于电感对交变电流的影响，下列说法中正确的是（）
A.电感不能通直流电流，只能通交变电流
B.电感对各种不同频率的交变电流的阻碍作用相同
C.同一只电感线圈对频率低的交变电流的阻碍较小
D.同一只电感线圈对频率高的交变电流的阻碍较小.
2.A如图所示，白炽灯和电容器串联后接在交变电源的两端，当交变电源的频率增加时（）
A.电容器电容增大B.电容器电容减小C.电灯变暗D.电灯变亮
3.A两个相同的灯泡L1和L2，分别与两个相同的电容器C1和C2连接，如图所示.图中甲电路两端加恒定电压U1，乙电路两端加最大值1.2U1的正弦交变电压U2，则此两灯的发光情况是（）
A.L1灯比L2灯亮B.L1灯发光，L2灯不发光
C.L1灯不发光，L2灯发光D.两灯亮度相同
4.B如图所示的交流电路中，如果电源电动势的最大值不变，交流电的频率增大时，可以观察到三盏电灯亮度的变化情况是（）
A.L1、L2、L3亮度都不变B.L2变暗，L2不变、L3变亮
C.L1变暗、L2变亮、L3不变D.L1变亮、L2变暗、L3不变
5.B下列关于低频扼流圈和高频扼流圈的阻碍作用的说法中，正确的有
A.低频扼流圈对低频交流电有很大的阻碍作用，对高频交流电的阻碍作用就更大
B.低频扼流圈对低频交流电有很大的阻碍作用，对高频交流电的阻碍作用就较小
C.高频扼流圈对高频交流电有很大的阻碍作用，对低频交流电的阻碍作用就更大
D.高频扼流圈对高频交流电有很大的阻碍作用，对低频交流电的阻碍作用就较小
6.B如图所示，某电子电路的输入端输入电流既有直流成分，又有交流低频成分和交流高频成分.若通过该电路只把交流的低频成分输送到下一级，那么关于该电路中各器件的作用，下列说法中正确的有（）
A.L在此的功能为通直流，阻交流，叫高频扼流圈
B.C1在此的功能为通交流，隔直流，叫隔直电容
C.C2在此的功能为通高频、阻低频，叫做高频旁路电容
D.上述说法都不对
7.B对电容器能通交变电流的原因，下列说法中正确的有（）
A.当电容器接到交流电源上时，因为有自由电荷通过电容器，电路中才有交变电流
B.当电容器接到交流电源上时，电容器交替进行充电和放电，电路中才有交变电流
C.在有电容器的交流电路中，没有电荷定向移动
D.在有电容器的交流电路中，没有电荷通过电容器
8.B如图所示为某电器中电路的一部分，当输入有直流成分、交流低频成分和交流高频成分的电流后，在其输出端得到可调大小的交流低频成分，那么有关各元器件的作用的说法中，正确的有（）
A.C1为高频旁路电容器，交流高频成分被该电容器短路
B.R为滑动变阻器，它的滑动片上下移动可以改变输出
端电压的大小
C.C2为隔直电容器，交流低频成分通过该电容输出
D.C1的电容较大、C2的电容较小
9.B如图所示，开关S与直流恒定电源接通时，L1、L2两灯泡的亮度相同，若将S与交变电源接通（）
A.L1和L2两灯泡亮度仍相同B.L1比L2更亮些
C.L1比L2更暗些D.若交变电源电压的有效值与直流电压相同，两灯与原来一样亮
10.B如图所示，L1、L2为两个相同的灯泡，开关S接通恒定直流电源时，灯泡L1发光，L2不亮，后将S与有效值和直流电压相同的交变电源接通，这时（）
A，L2比L1更亮些B.L2比L1更暗些
C.L2仍然不亮DL2可能和L1一样亮
11.B如左图所示电路，一电感线圈和一个"220V40W"的灯泡串联，电路两端接在220V的交变电路中，如果将电感线圈的铁芯抽去，则灯泡的发光情况是________.如右图所示的电路中，一个电容器和一个灯泡串联，接在交变电路中，灯泡恰能正常发光，若将电容器两板间距离增大些，则灯泡的发光情况是________.
12.B两只完全相同的灯泡L1和L2分别与相同的电感串联，组成如图所示的甲、乙两个相同的部分电路.现在甲电路两端加恒定电压U，L1灯发光；而在乙电路两端加最大电压为
U，的正弦交变电压，L2灯也发光.比较两灯的明暗程度，是L1灯的亮度________L2灯亮度.（填“大于”、“等于”、“小于”）
13.B如图所示电路，当在a、b两端加上直流电压时，L1正常发光，L2不亮；当a、b两端加上同样电压的交变电流时，L1发光亮度变暗，而L2正常发光.则A、B分别为________和________.
14.B（12分）如图所示是常用电器中电源部分的滤波装置，当输入端输入含有直流成分、交流高频成分和交流低频成分的电流后，能在输出端得到稳定的直流电，试分析其工作原理及各电容和电感的作用.
15.C（13分）如图所示的电路，电源电压U=20sin314t（V），设二极管正向电阻为零，反向电阻为无限大，负载R=20Ω，若其中一个二极管断路，求R中消耗的功率.
练习四变压器
1.A对于理想变压器，下列说法中正确的是（）
A.原线圈的输入功率随着副线圈的输出功率增大而增大
B.原线圈的输入电流随着副线圈的输出电流增大而增大
C.原线圈的电压不随副线圈的输出电流变化而变化
D.当副线圈的电流为零时，原线圈的电压也为零
2.A如图所示，理想变压器原副线圈匝数之比n1：
n2=4：
1，当导体棒L在匀强磁场中向左做匀速直线运动时，电流表A1的示数12mA，则电流表A2的示数为（）
A.3mAB.0C.48mAD.与负载R的值有关
3.A如图所示，一个理想变压器，初、次级线圈匝数比为10：
1，把初级线圈接入U=220
sin100πtV的交流电源，那么（）
A.用交流电压表测量次级输出电压为220
V
B.次级交流电的频率为100Hz
C.次级接入R=22Ω的电阻，则初级线圈的电流为1A
D.次级接入，R=22Ω的负载，则变压器的输入功率为22W
4.A将输入为220V，输出为6V的变压器，改绕成输出为30V的变压器.若副线圈原来的匝数为30匝，原线圈匝数不变，则副线圈应增加的匝数是（）
A.150匝B.120匝C.130匝D.144匝
5.B如图所示，在绕制变压器时，某人将两个线圈绕在图示变压器铁芯的左右两个臂上，当通以交流电时，每个线圈产生的磁通量都只有一半通过另一个线圈，另一半通过中间臂，已知线圈1、2的匝数比n1：
n2=2：
1，在不接负载的情况下（）
A.当线圈1输入电压220V时，线圈2输出电压为110V
B.当线圈1输入电压220V时，线圈2输出电压为55V
C.当线圈2输入电压110V时，线圈1输出电压为220V
D.当线圈2输入电压110V时，线圈1输出电压为110V
6.B使用理想变压器给总电阻为R的电路供电，变压器输入电压保持一定时，下列各项措施中，可以使变压器的输入功率一定增加的是（）
A.副线圈匝数和负载R不变，增加变压器原线圈匝数
B.原线圈匝数和负载R不变，增加变压器副线圈匝数
C.原、副线圈匝数不变，增加负载R的阻值
D.增加负载R的阻值和原线圈匝数，副线圈匝数减少
7.B如图所示的含有变压器的交流电路中，A1、A2都是交流电流表，在开关S从闭合到断开的过程中，A1、A2电流表的读数I1和I2的变化情况是（）
A.I1变大，I2变小B.I1变小，I2变大
C.I1、I2都变小D.I1、I2都变大
8.B一理想变压器，原副线圈的匝数比n1：
n2=1：
2，电源电压u=220
sinωtV，原线圈电路中接人一熔断电流I0=1A的保险丝，副线圈中接人一可变电阻R，如图所示，为了使保险丝不致熔断，调节R时，其阻值最低不能小于（）
A.440ΩB.440
Ω，C.880ΩD.880
Ω
9.B如图所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接两个相同的灯泡L1和L2，输电线的等效电阻为R开始时，开关S断开.当S接通时，以下说法中正确的是（）
A.副线圈两端M、N的输出电压减小B.副线圈输电线等效电阻R上的电压降增大
C.通过灯泡L1的电流减小D.原线圈中的电流增大
10.B如图所示，四个相同的电灯与理想自耦变压器连接，当接上交流电源后，四个电灯均正常发光，则初级与次级的电压之比U1：
U2为（）
A.1：
1B.3：
1C.4：
1D.5：
1
11.B一台调压器原线圈匝数为3600匝，当电路电压降为180V时，副线圈要想得到220V的电压时，应将副线圈的匝数调整为________匝；若此时用电器的工作电流为0.9A，则原线圈中的电流为________A
12.B如图所示为一理想变压器，原副线圈的匝数比n1：
n2=4：
1，原线圈回路中的电阻A与副线圈回路中的负载电阻B的阻值相等.a、b端加一定交流电压后，两电阻消耗功率之比PA：
PB=________.两电阻端电压之比UA：
UB=________.
13.B如图所示为理想变压器供电示意图，A为与原线圈串联的灯泡，A1、A2为副线圈的负载，当闭合开关S后（不考虑温度对灯丝电阻的影响），各灯泡亮度的变化情况是A1________，A2________.（填“变亮”、“变暗”或“不变”）
14.B如图所示，一理想变压器上绕有A、B、C三个线圈，匝数比nA：
nB：
nC=4：
2：
1，在副线圈B和C的两端各接一个相同的电阻R，当原线圈A与交变电源连接时，交变电流表A2的示数为I0，则交变电流表A1的示数为多少?
15.C一单相变压器原副线圈匝数比为20：
1，原线圈两端电压U1=220V，副线圈电阻r2=1Ω，负载电阻R=19Ω.求副线圈输出电压U2、原线圈输人功率P1及变压器的效率.
练习五电能的输送
1.A远距离输送交流电都采用高压输电.我国正在研究用比330kV高得多的电压进行输电.采用高压输电的优点是（）
A.可节省输电线的铜材料B.可根据需要调节交流电的频率
C.可减少输电线上的能量损失D.可加快输电的速度
2.A某发电厂原来用11kV的交流电压输电，后来改用升压变压器将电压升高到220kV输电，输送的电功率都是P，若输电线路的电阻为R，则下列说法中正确的是（）
A.根据公式，I=P／U，提高电压后输电线上的电流降为原来的1／20
B.根据公式I=U／R，提高电压后输电线上的电流增为原来的20倍
C.根据公式P=I2R，提高电压后输电线上的功率损耗减为原来的1／400
D.根据公式P=U2／R，提高电压后输电线上的功率损耗将增大为原来的400倍
3.B如图所示，理想变压器的原线圈接高电压，降压后通过一段电阻不可忽略的线路接用电器.S原来闭合，且R1=R2.现将S断开，那么交流电压表的示数U，交流电流表的示数I和用电器R1上的功率P1将分别是（）
A.U增大，I增大，P1增大B.U增大，I减小，P1增大
C.U减小，I减小，P1减小D.U减小，I增大，P1减小
4.A一小水电站，输出的电功率为20kW，输电线总电阻为0.5Ω，如果先用400V电压输送，后又改用2000V电压输送，则输送电压提高后，输电导线上损失的电功率的变化情况是（）
A.减少50WB.减少1200WC.减少7.68×106WD.增大7.68×106W
5.B输电线的电阻共计r，输送的电功率是P，用电压U送电，则用户能得到的电功率为（）
A.PB.
C.
D.
6.B某发电厂发电机的输出电压为U1，发电厂至学校的输电导线总电阻为R，通过导线的电流为I，学校得到的电压为U2，则输电导线上损耗的功率可表示为（）
A.
B.
C.I2RD.I（U1-U2）
7.B某用电器距离供电电源L，线路上的电流为I，若要求线路上的电压降不超过U，已知输电导线的电阻率为ρ，那么该输电导线的横截面积的最小值是（）
A.
B.I2ρC.
D.
8.B分别用1100V和22000V的电压输电，若输送的电功率相同，导线的材料和送电距离也相同，则当两次输电损失的电功率相等时，两次所用导线的横截面积之比为（）
A.1：
20B.20：
1C.1：
400D.400：
1
9.B发电机的端电压为250V，输出功率为10kW，输电线电阻为5Ω，远距离输电时（）
A.不采用高压输电，终端用户电压一定达220V
B.用高压输电，输电线损失功率5％，终端用户电压为237.5V
C.用高压输电，终端得到220V电压，输电线损失不多于5％时，所用升压和降压变压器匝数比分别为1：
4和5：
1
D.用10000V高压输电，输电线损失为0.05％
10.B在电能输送的电功率一定时，输电线上损失的功率（）
A.与输送电压的平方成正比B.与输送电压的平方成反比
C.与输送电流成正比D.与输送电流的平方成正比
11.A用10kV高压输送电功率为100kW的交流电，在输电线上损失2％的电功率，输电线的总电阻为________Ω；如改用5kV电压输送100kW的交流电，输电线上损失的电功率为________kW.
12.B从甲地通过某输电线向乙地输送1.0×105kW电功率，如果用5.5×103V电压送电，输电线上损失的电功率为4.0×l02kW;如果改用1.1×l05V电压送电，输电线上损失的电功率为______________kW，若要求两次损失的电功率相同，则两次所用导线的横截面积之比为S1：
S2=____________________.
13.B一台交流发电机的输出功率为50kW，输出电压为240V，输电线总电阻R=30Ω，允许损失功率为输出功率的6％，为满足用电需求，则该输电线路所用的理想的升压、降压变压器的匝数比各是多少?
能使多少盏“220V100W"的电灯正常发光?
14.C利用太阳电池这个能量转换器件将辐射能转变为电能的系统又称光伏发电系统.光伏发电系统的直流供电方式有其局限性，绝大多数光伏发电系统均采用交流供电方式.将直流电变为交流电的装置称为逆变器.
（1）用逆变器将直流电变为交流电进行供电有哪些好处?
请简要回答.
（2）有一台内阻为1Ω的太阳能发电机，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"220V40W"灯6盏，若全部电灯正常发光，则
①发电机输出功率多大?
②发电机电动势多大?
③输电效率多少?
④若使灯数减
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