鲁科版高中物理选择性必修第二册课后习题 第3章 交变电流与远距离输电 第3章测评 (3).docVIP

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第3章测评

(时间:75分钟满分:100分)

一、单项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。

1.如图所示,理想变压器的原线圈接在u=2202sin100πtV的交流电源上,副线圈接有R=55Ω的负载电阻,原、副线圈匝数之比为2∶1,电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是(A)

A.电流表的读数为1.00A

B.电流表的读数为2.00A

C.电压表的读数为1102V

D.电压表的读数为220V

解析原线圈电压有效值U1=220V,根据原副线圈匝数比为2∶1,可知次级电压为U2=110V,则电压表的读数为110V,选项C、D错误;根据变压器输入功率等于输出功率,即U1I1=U22R

2.一理想变压器原、副线圈匝数比为n1∶n2=10∶1,原线圈与正弦交流电源连接,输入电压u随时间t变化的规律如图所示,副线圈只接入一个10Ω的电阻,则(D)

A.流过电阻的电流最大值为2.2A

B.与电阻并联的电压表示数为31.1V

C.电阻在1.0s内产生的热量为96.8J

D.变压器的输入功率约为48.4W

解析原线圈电压最大值为311V,有效值为220V,根据U1U2

3.教学用发电机能够产生正弦式交变电流。利用该发电机(内阻可忽略)通过理想变压器向定值电阻R供电,电路如图所示,理想交流电流表A、理想交流电压表V的读数分别为I、U,R消耗的功率为P。若发电机线圈的转速变为原来的12

A.R消耗的功率变为12

B.电压表V的读数变为12

C.电流表A的读数变为2I

D.通过R的交变电流频率不变

解析发电机线圈转速变为原来一半时,产生的电动势的最大值和有效值均变为原来的一半,变压器匝数比不变,故副线圈上的电压表示数变为原来的一半,选项B正确;对负载电阻R,由P=U2R可得,R消耗的功率变为原来的14,即副线圈消耗的功率变为原来的14,故原线圈消耗的功率也变为原来的

4.(浙江卷)如图所示,某小型水电站发电机的输出功率P=100kW,发电机的电压U1=250V,经变压器升压后向远处输电,输电线总电阻R线=8Ω,在用户端用降压变压器把电压降为U4=220V。已知输电线上损失的功率P线=5kW,假设两个变压器均是理想变压器,下列说法正确的是 (C)

A.发电机输出的电流I1=40A

B.输电线上的电流I线=625A

C.降压变压器的匝数比n3∶n4=190∶11

D.用户得到的电流I4=455A

解析发电机输出的电流为I1=PU1=400A,选项A错误;由P线=I线2R线可得输电线中的电流为25A,选项B错误;升压变压器输出电压U2=PI线=100kW25A=4000V,输电线上损失的电压为U线=I线R线=25×8V=200V,故降压变压器输入电压为3800V,降压变压器匝数比为3800∶220=190∶

二、多项选择题:本题共4小题,每小题6分,共24分,每小题有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。

5.在匀强磁场中有一不计电阻的矩形线圈,绕垂直磁场的轴匀速运动,产生如图甲所示的正弦式交变电流,把该交变电流接在图乙中理想变压器的A、B两端,电压表和电流表均为理想电表,RT为热敏电阻(温度升高时其电阻减小),R为定值电阻。下列说法正确的是(AD)

A.在t=0.01s时,穿过该矩形线圈的磁通量的变化率为零

B.变压器原线圈两端电压的瞬时值表达式为u=362sin50πtV

C.RT处温度升高时,由于变压器线圈匝数比不变,所以电压表V1、V2示数的比值不变

D.RT处温度升高时,电流表的示数变大,变压器输入功率变大

解析由图知当t=0.01s时,u=0,此时穿过该线圈的磁通量最大,穿过线圈的磁通量的变化率为零,故A正确;原线圈接的图甲所示的正弦式交变电流,由图知最大电压为362V,周期为0.02s,故角速度是ω=100π,u=362sin100πtV,故B错误;RT处温度升高时,原线圈的电压不变,原、副线圈电压比不变,但是V2不是测量副线圈电压,RT温度升高时,阻值减小,电流增大,则R两端电压增大,所以V2示数减小,则电压表V1、V2示数的比值增大,故C错误;RT温度升高时,阻值减小,电流增大,而输出电压不变,所以变压器输出功率增大,而输入功率等于输出功率,所以输入功率增大,故D正确。

6.如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为2∶1,电阻R=55Ω,电流表、电压表均为理想电表。原线圈A、B端接入如图乙所示的正弦式交流电压,下列说法正确的是(AC)

A.电流表的示数为2.0A

B.电压表的示数为155.6V

C.副线圈